JP5027527B2 - フロントフォーク - Google Patents

Description

本発明は、マウンティングバイク等の自転車、オートバイ等の自動二輪車におけるフォークと緩衝器を兼ねたフロントフォークに関する。

一般に、マウンティングバイク等の自転車、オートバイ等の自動二輪車では、車体と車軸との間にフォークと緩衝器を兼ねたフロントフォークが平行に二本配設され、走行中、又はジャンプした時路面からの振動入力をこれらのフロントフォークが減衰して急激な衝撃がハンドルや車体に伝播するのを防止し、乗り心地を向上させている。

このフロントフォークとしては、例えば、特許文献1の図１に示すものが開発されており、このフロントフォークは、車体側と車軸側との間にスプリング内蔵型のフロントフォークと油圧緩衝器型のフロントフォークとを平行に二本配設している。

この場合に、スプリング内蔵型フロントフォークを二本、又は油圧緩衝器型のフロントフォークを二本配設しても良いとされている。

しかして、このスプリング内蔵型フロントフォークは、車体側チューブと、車体側チューブ内に摺動自在に挿入した車軸側チューブと、車体側チューブの上端キャップから車軸側チューブ内に挿入したガイドロッドと、ガイドロッドの下端部の設けた上方バネ受けと、車軸側チューブ内に設けた下方バネ受けと上記上方バネ受けとの間に介在させて常時車体側チューブを伸び方向に附勢する懸架スプリングと、車体側チューブと車軸側チューブとの内部に設けた気体室とからなるもので、路面から振動入力があった時フロントフォーク内の気体室におけるエア反力と、懸架スプリングのスプリング反力とでこの衝撃を吸収するものである。
特開２００６−１５３１９７号公報（明細書中の段落００２１および図１参照）

上記従来のスプリング内蔵型のフロントフォークでは、機能上欠陥がある訳ではないが、圧縮時の緩衝器機能はエア反力とスプリング反力のみであるから、フロントフォークの圧縮ストロークの位置に依存した減衰作用を受けられない不具合がある。

そこで、位置に依存する減衰力を得るためには、別の減衰機構を付加する必要があり、結果的には、部品点数が多くなると共に重量も重くなり、加工性、組付性、経済性において不利となってその改善が望まれている。

そこで、本発明の目的は、スプリング内蔵型であって、しかも部品手数を増加することなく、簡単な構造を付加するだけで圧縮ストロークの位置に依存した減衰力も得られるフロントフォークを提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明の手段は、車体側チューブと、車体側チューブ内に摺動自在に挿入した車軸側チューブと、車軸側チューブの上端に設けたキャップと、車体側チューブの上端から車軸側チューブ内にキャップを介して挿入したガイドロッドと、ガイドロッドの端部に設けたスプリングホルダと、車軸側チューブ内に設けたスプリングシートと上記スプリングホルダとの間に介在させて常時車体側チューブを伸び方向に附勢する懸架スプリングと、車体側チューブと車軸側チューブとの内部にそれぞれ隔成した下方の内側油室及び上方の気体室とからなるフロントフォークにおいて、上記車体側チューブの内周と上記車軸側チューブの外周との間に外側油室を区画し、上記車軸側チューブに上記内側油室と外側油室とを連通する複数のオリフィスを軸方向に沿って隔設し、上記スプリングホルダの外周と上記車軸側チューブの内周との間に隙間を形成し、更に上記キャップに上記内側油室と上記気体室とを連通するポートを形成したことを特徴とするものである。

圧縮作動時に、懸架スプリングと気体室が圧縮してそれぞれスプリング反力とエア反力による緩衝機能が発揮される。

この時、ガイドロッドを介してスプリングホルダが油室内を下降し、スプリングホルダと車軸側チューブとの間の隙間を介して作動油が上方の気体室側に流出し、同時に内側油室の作動油がオリフィスを介して外側油室に流出し、隙間とオリフィスを流れる作動油の合成の流動抵抗で減衰力を発生させる。

しかも、オリフィスは複数あり、スプリングホルダが下降する時、下降ストロークに応じて当該スプリングホルダが上方のオリフィスから下方のオリフィスに向けて順次通過するので、スプリングホルダより下方に残る下方のオリフィス数がだんだん減らされて作動油の流れが徐々にしぼられてゆき、その結果圧縮ストロークに応じて高くなる位置依存の減衰力を得ることができる。
この際、ガイドロッドの侵入体積分に相当する内側油室内の作動油はキャップに形成したポートを介してガス室側に流出する。

しかも、従来のフロントフォークに比べると、車体側チューブと車軸側チューブとの間に外側油室を設け、内側油室と外側油室とを車軸側チューブに設けて複数のオリフィスで連通させただけであるから特別に部品点数は増加せず、従って構造のシンプル化と軽量化とを維持できる。

以下、本発明の実施の一例を図に基づいて説明するが、本発明のフロントフォークは、従来と同じくスプリング内蔵型のフロントフォークであって、これは、アウターチューブからなる車体側チューブ１と、車体側チューブ１内に摺動自在に挿入したインナーチューブからなる車軸側チューブ２と、車体側チューブ１の上端キャップ１３に基端が螺子結合されると共にこのキャップ１３から車軸側チューブ２内に向けて挿入したガイドロッド３と、ガイドロッド３の下端部に設けたスプリングホルダ４と、車軸側チューブ２内に設けたスプリングシート５と上記スプリングホルダ４との間に介在させて常時車体側チューブ１を伸び方向に附勢する懸架スプリング６と、車体側チューブ１と車軸側チューブ２との内部にそれぞれ隔成した下方の内側油室Ｒ及び上方の気体室Ｇとからなるものである。

そして、本発明では、上記車体側チューブ１の内周と車軸側チューブ２の外周との間に外側油室７を区画している。

上記車軸側チューブ２の上部にはポート８が形成されて外側油室７を中立位置でスプリングホルダ４より上方に位置する油室Ｒに連通させており、又、この車軸側チューブ２には上記内側油室Ｒと外側油室７とを連通する複数のオリフィス８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８eを軸方向に沿って隔設している。

更に、上記スプリングホルダ４の外周と車軸側チューブ２の内周との間に隙間９を形成している。

車軸側チューブ２の上端に螺着して設けたキャップＫに油室Ｒと気体室Ｇとを連通するポート１０が形成され、このキャップＫの中央をブッシュ１８を介してガイドロッド３が摺動自在に車軸側チューブ２内に向けて侵入している。

スプリングホルダ４は、Ｕ字状の本体と、この本体の上端に設けたフランジ状のシート部とからなり、本体には当該スプリングホルダ４の上下に隔成されている油室Ｒ、Ｒ間に作動油を流通させるポート１１が形成されている。

ポート１１の下側出口端にはフロントフォークの圧縮作動で閉弁し、伸長作動で開弁するチェック弁１４を設け、伸長作動においてスプリングホルダ４下方の油室Ｒに作動油不足が生じないようにしている。

キャップＫは、車軸側チューブ２に螺子結合されており、このキャップＫ外周に車体側チューブ１の内周に摺接するブッシュ１３が設けられている。

車体側チューブ１の下端部内周には公知のように、車軸側チューブ２の外周に摺接するブッシュ１５と、オイルシール１６と、ダストシール１７とが組込まれている。

上記のフロントフォークの車軸側チューブ２は、ブラケットＢを介して車軸側の連結され、車体側チューブは他のブラケットを介して車体側に連結される。

本発明のフロントフォークは、自転車や自動二輪車等の車体と車軸間に平行に二本配置してもよく、一方を本発明のフロントフォ−クにし、他方を油圧緩衝器型のフロントフォークとして組み合わせて使用しても良い。

いずれの組合せであっても、本発明のフロントフォークでは圧縮作動時に車軸側チューブ１とガイドロッド３とスプリングホルダ４が下降し、内側油室Ｒの作動油が順次オリフィス８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８eを介して外側油室７に流出し、同じく内側油室Ｒの作動油がスピリングホルダ４の外周隙間９を介して当該スプリングホルダ４より上方の油室Ｒに流出し、これらのオリフィス８ａ〜８eと隙間９による流動抵抗で減衰力を発揮し、ガス室Ｇのエア反力と懸架スプリング２のばね反力と協働して圧縮時の急激な衝撃を吸収緩和させる。

外側油室７内の作動油は、更にポート８を介してスプリングホルダ４より上方の油室Ｒに流出し、更にガイドロッド３の侵入体積分に相当する油室Ｒ内の作動油はキャップＫに形成したポート１０を介してガス室Ｇ側に流出する。

上記の作動において、圧縮作動中、ガイドロッド３とスプリングホルダ４が順次最上段のオリフィス８ａから下方のオリフィス８ｂ〜８eを通過してゆき、下降ストロークに応じて内側油室Ｒから外側油室７に向けて作動油を通過させるオリフィスの数が減少し、その結果作動油の流動抵抗が増して減衰力が高くなる。

言いかえれば、圧縮ストロークの位置に依存して順次減衰力を高くすることができる。

逆に、圧縮作動から伸長作動に切換わると、今度は車体側チューブ１とガイドロッド３とスプリングホルダ４が上昇し、この時前記の場合と逆にスプリングホルダ４が下方のオリフィス８eから上方のオリフィス８ａに向けて順次通過する。

この時、内側油室Ｒにおいて、スプリングホルダ４より上方の油室内の作動油がスプリングホルダ４の外周隙間９と、開弁したチェック弁１４とを介してスプリングホルダ４より下方の油室内に作動油が流出する一方、同時にこの上方の油室の作動油がポート８を介して外側油室７に流出し、更に、この外側油室７の作動油がオリフィス８ａ〜８eを介して下方の油室に流入する。

本発明の一実施の形態に係るフロントフォークの縦断正面図である。 図１の拡大縦断正面図である。

符号の説明

１ 車体側チューブ
２ 車軸側チューブ
３ ガイドロッド
４ スプリングホルダ
５ スプリングシート
６ 懸架スプリング
７ 外側油室
８ ポート
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８e オリフィス
Ｒ 内側油室

Claims (2)

1. 車体側チューブと、車体側チューブ内に摺動自在に挿入した車軸側チューブと、車軸側チューブの上端に設けたキャップと、車体側チューブの上端から車軸側チューブ内にキャップを介して挿入したガイドロッドと、ガイドロッドの端部に設けたスプリングホルダと、車軸側チューブ内に設けたスプリングシートと上記スプリングホルダとの間に介在させて常時車体側チューブを伸び方向に附勢する懸架スプリングと、車体側チューブと車軸側チューブとの内部にそれぞれ隔成した下方の内側油室及び上方の気体室とからなるフロントフォークにおいて、上記車体側チューブの内周と上記車軸側チューブの外周との間に外側油室を区画し、上記車軸側チューブに上記内側油室と外側油室とを連通する複数のオリフィスを軸方向に沿って隔設し、上記スプリングホルダの外周と上記車軸側チューブの内周との間に隙間を形成し、更に上記キャップに上記内側油室と上記気体室とを連通するポートを形成したことを特徴とするフロントフォーク。
2. スプリングホルダに当該スプリングホルダの上下に作動油を流通させるポートを形成し、当該ポートに伸長作動でのみ開弁するチェック弁を設けている請求項１のフロントフォーク。

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