JP6785398B1 - フロントフォーク - Google Patents

Abstract

フロントフォーク１０は、第１の筒体１３と第２の筒体１５との間に設けられ、第１の筒体１３と第２の筒体１５とを離間する方向の力を付与しているばね２１と、第１の筒体１３の外周面に設けらればね２１の第１端を受けているばね座部３０と、を備えている。ばね座部３０は、第１の筒体１３に固定されている固定部３１と、ばね２１を受けている金属製のばね座本体５０と、ばね座本体５０の内周面と第１の筒体１３の外周面との間に配置さればね座本体５０が回転する際の摩擦力を低減する筒体である第３の筒体４２と、を有する。

Description

本発明は、鞍乗り型車両の前部に設けられ、振動エネルギー等を減衰するフロントフォークに関する。

自動二輪車や自動三輪車等に代表される鞍乗り型車両の走行中に路面等から受ける振動等のエネルギーの一部は、前輪を支持しているフロントフォークによって減衰される。フロントフォークに関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に示されるような、油圧緩衝器は、内部にコイルばねが設けられている。コイルばねは、ばね受けに支持されている。

油圧緩衝器によれば、コイルばねの上端末がねじり回転することを、ばね受けの回転によって許容している。

特開２００９−１５６４１９号公報

一般に、鞍乗り型車両の走行中において、フロントフォークは、前輪を経由して横荷重（フロントフォークの軸方向と交差する方向の力）を受ける。大きな横荷重を受けることによりフロントフォークが大きく撓むと、ばね受けが回転する際の摩擦力が大きくなる。その結果、ばねが回転する際の摩擦力を低減できなくなり、フロントフォークの作動性低下の一因になる虞がある。

本発明は、作動性を従来よりも向上させることができるフロントフォークの提供を課題とする。

本発明者は、例えばモトクロッサーに、特許文献１に開示されているような、金属製のばね受けとその内側に配置されている金属製のシリンダとが直接接触しているフロントフォークを用いると、ジャンプ後の着地時等に、フロントフォークの作動性が低下する場合があることを知見した。その原因について調査した結果、下記（１）〜（３）を特定した。（１）横荷重が加わると、他の部位と比較して、ばね受けとシリンダとの接触部位に大きな横荷重が加わる。（２）ばね受けとシリンダとの接触部位に大きな横荷重が加わると、ばね受けが回転する際の摩擦力が著しく上昇する。（３）ばね受けが回転する際の摩擦力が著しく上昇すると、ばねの回転が阻害され、その結果、フロントフォークの作動性が低下する。
上記調査結果から、本発明者は、大きな横荷重が付与される場合であってもフロントフォークの作動性低下を抑制する、すなわち、フロントフォークの作動性を従来よりも向上させるためには、ばね受けが回転する際の摩擦力を従来よりも低減することが有効と考え、摩擦力を低減させるための対策について検討した。その結果、ばね受けの内周面とシリンダの外周面との間の摩擦力を低減させるための対策を施すことが有効であることを知見し、本発明を完成させた。

以下、本開示について説明する。

本開示の一面によれば、筒状に形成されている第１の筒体と、前記第１の筒体の外周面を囲っている筒体であって、前記第１の筒体に対して軸線の方向に移動可能に設けられている第２の筒体と、前記第１の筒体の外周面と前記第２の筒体の内周面との間に設けられ、前記第１の筒体と前記第２の筒体とを離間する方向の力を付与しているばねと、前記第１の筒体の外周面に設けられ前記ばねの第１端を受けているばね座部と、を備え、前記ばね座部は、前記第１の筒体に固定されている固定部と、前記ばねを受けている金属製のばね座本体と、前記ばね座本体の内周面と前記第１の筒体の外周面との間に配置され、前記ばね座本体が前記軸線を中心に回転する際の摩擦力を低減する筒体である第３の筒体と、前記固定部と前記第３の筒体との間に設けられ前記ばね座本体を支持する支持部と、を有するフロントフォークが提供される。

本開示の別の面によれば、筒状に形成されている第１の筒体と、前記第１の筒体の外周面を囲っている筒体であって、前記第１の筒体に対して軸線の方向に移動可能に設けられている第２の筒体と、前記第１の筒体の外周面と前記第２の筒体の内周面との間に設けられ、前記第１の筒体と前記第２の筒体とを離間する方向の力を付与しているばねと、前記第１の筒体の外周面に設けられ前記ばねの第１端を受けているばね座部と、を備え、前記ばね座部は、前記第１の筒体に固定されている固定部と、前記ばねを受けている金属製のばね座本体と、前記ばね座本体の内周面と前記第１の筒体の外周面との間に配置され、前記ばね座本体が前記軸線を中心に回転する際の摩擦力を低減する筒体である第３の筒体と、前記固定部と前記第３の筒体との間に設けられ前記ばね座本体を支持する支持部と、を有し、前記第３の筒体と、前記支持部とは、一部材によって一体的に構成されているフロントフォークが提供される。

本開示によれば、作動性を向上させることができるフロントフォークを提供することができる。

実施例１によるフロントフォークの要部断面図である。 図１の要部を拡大して示す図である。 実施例２によるフロントフォークの要部を拡大して示す図である。 実施例３によるフロントフォークの要部を拡大して示す図である。 実施例４によるフロントフォークの要部を拡大して示す図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、左右とは車両の乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。添付図に示した形態は本発明の一例であり、本発明は当該形態に限定されない。

＜実施例１＞
図１を参照する。フロントフォーク１０は、例えば、自動二輪車や自動三輪車等の鞍乗り型車両に設けられ、内部にオイルが充填されている倒立式の油圧緩衝器である。

フロントフォーク１０は、車体に支持される筒状のアウタチューブ１１と、このアウタチューブ１１の上端を閉じている閉塞部材１２と、この閉塞部材１２に支持されアウタチューブ１１の内部に延びる筒状のシリンダ部材１３（第１の筒体１３）と、下端に位置し前輪の車軸を支持するブラケット１４と、を有する。フロントフォーク１０は、さらに、ブラケット１４から上方に延びている筒体であって先端１５ａがアウタチューブ１１の内部に存在するインナチューブ１５（第２の筒体１５）と、このインナチューブ１５の下端を閉じブラケット１４の内部に固定されている閉塞部材１６と、を有する。この閉塞部材１６は、ボルト部材１７を用いてブラケット１４に螺合されている。ボルト部材１７に支持された筒状の部材であるロッド１８には、先端に図示しないピストンが設けられている。シリンダ部材１３の外周面とインナチューブ１５の内周面との間に設けられているばね２１は、シリンダ部材１３及びインナチューブ１５に対し、互いに離間させる方向の力を付与している。ばね２１の上端（第１端）を受けているばね座部３０は、シリンダ部材１３の外周面に設けられ、ばね２１の下端（第２端）を受けているリング状の下部ばね座２３は、閉塞部材１６に支持されている。

フロントフォーク１０は、例えば、前輪が段差に乗り上げた際に、ブラケット１４と閉塞部材１２とが近づくように圧縮される。圧縮される際に、内部に充填されたオイルが減衰力を発生させるように構成されている。フロントフォーク１０は、所定の位置まで圧縮されると、ばね２１の力によって元の位置に戻るよう伸長する。伸長する際にも、内部に充填されたオイルが減衰力を発生させるように構成されている。オイルが減衰力を発生することにより、段差を乗り上げた際等に受ける衝撃エネルギーを吸収する。フロントフォーク１０について、以下により詳細に説明する。

図２を参照する。シリンダ部材１３の素材には、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金が採用される。シリンダ部材１３は、軸線ＣＬに向かって凹んでいる凹部１３ａを有している。凹部１３ａは、シリンダ部材１３の周方向に連続して形成されている。シリンダ部材１３は、その内部に、オイルが充填された油室を有している。

インナチューブ１５は、ばね２１よりも外側に位置し、アウタチューブ１１の内周面に沿って配置されている。インナチューブ１５は、アウタチューブ１１に対して、上下方向に相対的に移動可能である。

閉塞部材１６は、下部ばね座２３を介してばね２１の下端を受けている。閉塞部材１６は、ばね２１の内側を上方に延び、ばね２１をガイドするガイド部１６ａを有している。

ロッド１８は、先端がシリンダ部材１３の内部に存在している。これにより、ロッド１８の先端に設けられたピストンは、シリンダ部材１３の内部に存在する油室内を軸線ＣＬに沿って移動可能とされている。

ばね座部３０は、シリンダ部材１３の外周面に固定されている固定部３１と、この固定部３１に上端が当接している受け部材４０と、この受け部材４０によって軸線ＣＬを中心に回転可能に支持されている略筒状の金属製であるばね座本体５０と、を有している。ばね座部３０は、さらに、ばね座本体５０の外周面に沿って設けられインナチューブ１５の内周面に当接可能な当接部材３４と、ばね座本体５０の下端に設けらればね２１の上端が当接しているばね受け部３５と、を有する。

固定部３１は、凹部１３ａに固定された、周方向の一部に切り欠き部を有するリング状（Ｃ字状）の止め輪３１ａと、この止め輪３１ａに当接し上方への移動が規制されていると共に受け部材４０を支持している移動規制部３１ｂと、を有している。

受け部材４０は、移動規制部３１ｂに当接しているリング状の部位であってばね座本体５０の末端が当接している支持部４１と、この支持部４１からシリンダ部材１３の外周面に沿って延在するとともにばね座本体５０の内周面が当接可能な筒状の第３の筒体４２と、を有する。

第３の筒体４２は、ばね座本体５０よりも摩擦係数が小さい樹脂を用いて形成されている。このような樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を例示することができる。支持部４１（図２参照）も、第３の筒体４２と同じ材料によって構成されている。フランジ形状の支持部４１及び軸線ＣＬに沿って筒状に延びる第３の筒体４２を有する受け部材４０は、例えば公知の樹脂成型法により、作製することができる。

図２を参照する。ばね座本体５０の素材は、金属であれば特に限定されず、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金を用いることができる。ばね座本体５０は、受け部材４０の外周面に当接し受け部材４０によって軸線ＣＬを中心に回転可能に支持されている末端部５１と、この末端部５１からインナチューブ１５に向かって斜めに延びているテーパ部５２と、テーパ部５２の先端からインナチューブ１５の内周面に沿って延びている先端部５３と、を有している。テーパ部５２は、オイルが通過可能な孔５２ａを複数有している。

なお、ばね座本体５０を樹脂によって構成し、第３の筒体４２の機能を兼ねることも考えられる。しかし、ばね座本体５０は、ばね２１を受けている部品であるため、例えば、ジャンプした鞍乗り型車両が着地した直後等の場面では、ばね２１から大きな力を受けることが考えられる。このような状況下においてもばね座本体５０の破損を抑制しやすい形態にする観点から、ばね座本体５０には、靭性に富み寿命の長い金属を採用する。

当接部材３４は、ばね座本体５０の外周面とインナチューブ１５の内周面との間に設けられる部材であり、ばね座本体５０が軸線ＣＬに沿って移動、又は、軸線ＣＬを中心に回転する際の摩擦力を低減するための部材である。

ばね受け部３５は、先端部５３の下面及び外周面を覆い、ばね座部３０の周方向に連続して設けられている。ばね受け部３５は、シリンダ部材１３に対して隙間を空けて設けられている。シリンダ部材１３に対して隙間を空けてばね受け部３５を設けることにより、この隙間をオイルが通過することができる。

下部ばね座２３は、閉塞部材１６の上面及び外周面を覆い、閉塞部材１６の周方向に連続して設けられている。

以上に説明したフロントフォーク１０について、以下に纏める。

図２を参照する。フロントフォーク１０は、筒状に形成されている第１の筒体であるシリンダ部材１３と、このシリンダ部材１３の外周面を囲っている筒体であって、シリンダ部材１３に対して軸線ＣＬの方向に移動可能に設けられている第２の筒体であるインナチューブ１５と、を有している。フロントフォーク１０は、さらに、シリンダ部材１３の外周面とインナチューブ１５の内周面との間に設けられ、シリンダ部材１３とインナチューブ１５とを離間させる方向の力を付与するばね２１と、シリンダ部材１３の外周面に設けらればね２１の第１端を受けているばね座部３０と、を備えている。ばね座部３０は、シリンダ部材１３に固定されている固定部３１と、ばね２１を受けている金属製のばね座本体５０と、ばね座本体５０の内周面とシリンダ部材１３の外周面との間に配置され、ばね座本体５０が軸線ＣＬを中心に回転する際の摩擦力を低減する筒体である第３の筒体４２と、を有する。

ばね座部３０は、ばね２１を受けている金属製のばね座本体５０の内周面とシリンダ部材１３の外周面との間に、ばね座本体５０よりも摩擦係数が小さい樹脂等の材料によって形成された第３の筒体４２を有している。鞍乗り型車両の走行中において、ばね２１には、軸線ＣＬを中心に回転する方向の力が加わるので、ばね２１を受けているばね座本体５０にも当該回転する方向の力が加わる。第３の筒体４２を設けることにより、ばね座本体５０が回転する際の、シリンダ部材１３との間の摩擦力を低減できる。これにより、ばね２１の回転が阻害され難くなるので、フロントフォークの作動性を、従来よりも向上させることができる。

また、フロントフォーク１０は、固定部３１と第３の筒体４２との間に設けられ、ばね座本体５０の末端を回転可能に支持している支持部４１をさらに有する。軸線ＣＬと平行な方向の荷重についても受けることにより、ばね２１に加わる回転方向の力をより容易に逃がすことができる。

また、フロントフォーク１０は、第３の筒体４２と、支持部４１とが、一部材によって一体的に構成されている。これにより、部品点数の削減を図ることができる。

＜実施例２＞
図３には、実施例２によるフロントフォーク１０Ａの要部が示されている。実施例２によるフロントフォーク１０Ａにおいては、実施例１によるフロントフォーク１０（図２参照）に用いた受け部材４０とは異なり、第３の筒体６２と支持部６１とを別部材によって構成している。その他の基本的な構成については、実施例１によるフロントフォーク１０と共通する。実施例１と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。

支持部６１は、ばね座本体５０が軸線ＣＬを中心に回転可能なように、ばね座本体５０の末端を支持している。第３の筒体６２は、ばね座本体５０の内周面とシリンダ部材１３の外周面との間に、ばね座本体５０の内周面に沿って設けられ、ばね座本体５０を軸線ＣＬを中心に回転可能に支持している。

このように構成したフロントフォーク１０Ａも本発明所定の効果を奏する。

また、フロントフォーク１０Ａは、第３の筒体６２と、支持部６１とが、それぞれ別部材によって構成されている。別部材とすることにより、第３の筒体６２及び支持部６１のそれぞれに適切な素材を選択したり、それぞれの厚み等の寸法についても最適な数値を選択したりすることが容易になる。また、別部材によって構成することにより、第３の筒体６２のみを新たに設計し、支持部６１は従来のものを利用することも可能である。

＜実施例３＞
図４には、実施例３によるフロントフォーク１０Ｂの要部が示されている。実施例３によるフロントフォーク１０Ｂにおいては、実施例２によるフロントフォーク１０Ａ（図３参照）に用いた支持部６１を廃し、第３の筒体６２を設ける構成とした。その他の基本的な構成については、上記フロントフォーク１０、１０Ａと共通する。上記フロントフォーク１０、１０Ａと共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。

このように構成したフロントフォーク１０Ｂも本発明所定の効果を奏する。

＜実施例４＞
図５には、実施例４によるフロントフォーク１０Ｃの要部が示されている。実施例４によるフロントフォーク１０Ｃにおいては、実施例１によるフロントフォーク１０（図２参照）に用いた下部ばね座２３を廃した。その他の基本的な構成については、実施例１によるフロントフォーク１０と共通する。実施例１と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。

このように構成したフロントフォーク１０Ｃも本発明所定の効果を奏する。

また、フロントフォーク１０Ｃは、ばね２１の下端（他端）が、インナチューブ１５の末端を閉じている閉塞部材１６に当接している。換言すれば、ばね２１の下端は、下部ばね座２３（図２参照）を用いることなく、直接、閉塞部材１６に当接している。第３の筒体４２を用いることにより、ばね２１の回転方向に加わる力を円滑に逃がすことができる。このため、下部ばね座２３よりも摩擦係数の高い閉塞部材１６によってばね２１の下端を受けたとしても、上端において回転方向に加わる力を十分に逃がすことができる。

なお、上記説明では、第３の筒体４２、６２及び支持部４１、６１が樹脂製である形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。ばね座本体の内周面と第１の筒体の外周面との間に配置され第３の筒体は、玉軸受やころ軸受等に代表される転がり軸受であっても良い。

また、上記各実施例は、適宜組み合わせることもできる。例えば、実施例２に示した支持部６１と第３の筒体６２とを別部材によって構成したフロントフォーク１０Ａから、下部ばね座２３を廃することが可能である。

すなわち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明のフロントフォークは、鞍乗り型車両に好適である。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…フロントフォーク
１３…シリンダ部材（第１の筒体）
１５…インナチューブ（第２の筒体）
１６…閉塞部材
２１…ばね
３０…ばね座部
３１…固定部
４１、６１…支持部
４２、６２…第３の筒体
５０…ばね座本体
ＣＬ…軸線

Claims (5)

1. 筒状に形成されている第１の筒体と、
   前記第１の筒体の外周面を囲っている筒体であって、前記第１の筒体に対して軸線の方向に移動可能に設けられている第２の筒体と、
   前記第１の筒体の外周面と前記第２の筒体の内周面との間に設けられ、前記第１の筒体と前記第２の筒体とを離間させる方向の力を付与しているばねと、
   前記第１の筒体の外周面に設けられ前記ばねの第１端を受けているばね座部と、を備え、
   前記ばね座部は、前記第１の筒体に固定されている固定部と、前記ばねを受けている金属製のばね座本体と、前記ばね座本体の内周面と前記第１の筒体の外周面との間に配置され、前記ばね座本体が前記軸線を中心に回転する際の摩擦力を低減する筒体である第３の筒体と、前記固定部と前記第３の筒体との間に設けられ前記ばね座本体を支持する支持部と、を有する、フロントフォーク。
2. 前記第３の筒体と、前記支持部とは、一部材によって一体的に構成されている、請求項１に記載のフロントフォーク。
3. 前記第３の筒体と、前記支持部とは、それぞれ別部材によって構成されている、請求項１に記載のフロントフォーク。
4. 前記ばねの、前記第１端とは反対側の端である第２端は、前記第２の筒体の末端を閉じている閉塞部材に当接している、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のフロントフォーク。
5. 筒状に形成されている第１の筒体と、
   前記第１の筒体の外周面を囲っている筒体であって、前記第１の筒体に対して軸線の方向に移動可能に設けられている第２の筒体と、
   前記第１の筒体の外周面と前記第２の筒体の内周面との間に設けられ、前記第１の筒体と前記第２の筒体とを離間させる方向の力を付与しているばねと、
   前記第１の筒体の外周面に設けられ前記ばねの第１端を受けているばね座部と、を備え、
   前記ばね座部は、前記第１の筒体に固定されている固定部と、前記ばねを受けている金属製のばね座本体と、前記ばね座本体の内周面と前記第１の筒体の外周面との間に配置され、前記ばね座本体が前記軸線を中心に回転する際の摩擦力を低減する筒体である第３の筒体と、前記固定部と前記第３の筒体との間に設けられ前記ばね座本体を支持する支持部と、を有し、
   前記第３の筒体と、前記支持部とは、一部材によって一体的に構成されているフロントフォーク。

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