JPH06159423A - 自動二輪車用フロントフォーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】設計時にスプリングとオイルとの相互の影響を
考慮せずに簡単にばね定数とオイル量とを決定でき、か
つ、従来のフロントフォークと同様に衝撃吸収用スプリ
ングとオイル式ダンパーとを兼ね備えたフロントフォー
クを提供する。 【構成】本発明のフロントフォークは外筒(8) に内筒
(5) を摺動自在に嵌合し、外筒(8) の内部にスプリング
室Ａを設けてそこに衝撃吸収用スプリング(8d)を設け、
該スプリング(8d)に内筒(5) の下端が当接するようにす
る一方、内筒(5) の内部にダンパー機構を設けてその上
部及び下部にオイル室Ｂ，Ｃを各々形成して、フロント
フォークの伸縮に応じてオイルがオイル室Ｂ，Ｃ間を行
き来するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動二輪車に用いられ
るオイル式ダンパーを備えたフロントフォークの改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、自動二輪車等に用いられてい
るフロントフォークとしては、車両の上下の衝撃を吸収
するためのスプリングと、該スプリングの伸縮する動き
を減衰させるためのオイル式ダンパーとを備えたタイプ
のものがあり、具体的には、外筒に内筒を摺動自在に嵌
合し、該内筒の内部にスプリング室を設けて、そこに衝
撃吸収用スプリングを設ける一方、内筒及び外筒に各々
オイル室を設け各オイル室間を連通する小孔を通って、
オイルが各オイル室を流れる間に前記スプリングの伸縮
する動きを減衰するように構成された、いわゆるセリア
ーニ式のものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したタイプのフロ
ントフォークは、衝撃吸収用のスプリングと、該スプリ
ングの伸縮する動きを減衰するためのオイルとを備えて
いるので、車両に加わる上下方向の衝撃をスムーズに吸
収できるという効果を奏するが、細い内筒の内部をオイ
ル室とし、かつ、その内部にスプリングを配設している
ため、狭い空間内でオイル連通孔とスプリングがラップ
しないようにしなければならず、スプリングのばね定
数、巻径等の設計自由度が小さいという問題点がある。
また、車両の上下動に伴いスプリングに漬かっているオ
イルがばたつき、スプリングの性能に影響を及すので、
設計時にスプリングとオイルとの相互の影響を考慮し
て、ばね定数とオイル量とを決定しなければならいとい
う問題点もある。本発明は上記したような設計時の煩わ
しさを解消してスプリングとオイルとの相互の影響を考
慮せずに簡単にばね定数とオイル量とを決定でき、か
つ、従来のフロントフォークと同様に衝撃吸収用スプリ
ングとオイル式ダンパーとを兼ね備えたフロントフォー
クを提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の自動二輪車用フロントフォークは、外
筒に内筒を摺動自在に嵌合してなる自動二輪車用フロン
トフォークにおいて、内筒の内部にオイル式ダンパーを
設け、外筒の内側に前記内筒のショックを吸収するスプ
リングを設けたことを特徴とするものである。

【０００５】

【作用】上述のように構成した、本発明の自動二輪車用
フロントフォークにおいては、衝撃吸収用のスプリング
と、該スプリングの伸縮する動きを減衰するダンパーと
が隔離され、かつ、スプリングは太い外筒内に配置され
ているので、スプリングの設計自由度が向上すると共
に、車両の上下の動きに応じて、スプリングとオイルと
が相互に影響することなく、衝撃吸収、減衰作用を各々
果たす。

【０００６】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の自動二輪
車用フロントフォーク（以下、単にフロントフォークと
称する）の一実施例について説明する。図１は、本発明
のフロントフォークを採用した、スクータ型自動二輪車
の概略側面図、図２は図１におけるフロントフォークの
詳細な構成を示す伸び切り状態時の断面図、図３
（ａ），（ｂ）は図２におけるフロントフォークのダン
パ部分の詳細な構成を示すための部分動作図である。

【０００７】図中１はスクータ型自動二輪車であり、こ
れはヘッドパイプ２に回動自在に軸止されたステアリン
グ軸３と、一対のフロントフォーク４，４の内筒５，５
とをブラケット６で結合し、前記フロントフォーク４，
４の間で前輪７を支持するように構成されている。フロ
ントフォーク４は外筒８の内部に内筒５を摺動自在に嵌
合して構成されている。前記した外筒８はその内部にス
プリング室Ａを備え、その下部は、車軸取付孔9aとブレ
ーキキャリパー取付孔9b,9c とが設けられたアクスルブ
ラケット９に嵌合されており、該アクスルブラケット９
と外筒８の底部に設けられた底板8aとがねじ10で固定さ
れている。なお、図中9dはシール用のＯリングである。
外筒８の底板8aの上端には後述するピストンロッド11の
脚部11a が載置されるゴム製の台座8bと、前記脚部11a
を台座8b上に保持するための保持カバー8cが各々設けら
れており、該保持カバー8cは前記スプリング室Ａに設け
られた衝撃吸収用のスプリング8dの受座となっている。
ピストンロッド11はその上部に複数のオイル通過用孔12
a 及び逆止弁12b を備えたピストン12が設けられ、ま
た、その上端から前記ピストン12を超えた位置まではオ
イル通路11b が穿設されている。このピストン12の上下
に各々後述するオイル室が形成され、これによりオイル
式ダンパー機構が構成される。さらに、その下部にはフ
ロントフォーク４の縮みを制限し、最も縮んだ時にその
衝撃を吸収する衝撃吸収用のゴム11c と該ゴム11c の下
端にナット（符号なし）で固定された脚部11a とが設け
られており、前記したようにその脚部11a が保持カバー
8cと台座8dとの間に保持されている。

【０００８】外筒８の上部にはメタルブッシュ8eとカラ
ー8fとが嵌合されてサークリップ（符号なし）で抜け止
めされており、該メタルブッシュ8eの内側に位置するよ
うに内筒５が摺動自在に嵌合されている。内筒５は外側
管5aに内側管5bを嵌合し、図示していないが、外側管5a
の上部で内側管5bを固定した二重管構造に成っている。
外側管5aの下部には表面が外筒８の内面と摺接するメタ
ルリング5cが設けられ、該メタルリング5cとカラー8fと
の間にはフロントフォーク４が伸び切った時にその衝撃
を吸収する伸び切り用スプリング8gが設けられている。
また、該外側管5aの下端は衝撃吸収用のスプリング8dの
先端に当接しており、フロントフォーク４が縮む時には
内筒５が該スプリング8dを縮めながら外筒８の下方に摺
動するように構成されている。前記内筒５の内側管5bの
内部には前記したピストン12が摺動自在に嵌合されてお
り、その上部に第１オイル室Ｂを、その下部に第２オイ
ル室Ｃを各々形成している。内側管5bには、前記した第
２オイル室Ｃの下端を画定するための蓋5dが設けられて
おり、この蓋5dはピストンロッド11の軸受を兼ねてい
る。なお、図中5eはＯリング、5fはオイルシールであ
り、5gは該内側管の下端に設けれた底板である。

【０００９】以下、上記したように構成された本発明の
フロントフォークの一実施例の作用を説明する。フロン
トフォーク４は図２に示す伸び切り状態から、内筒５の
下端が衝撃吸収用のゴム11c に当接するまで摺動するこ
とができ、縮む時には内筒５が外筒８のスプリング室Ａ
に設けられたスプリング8dの力に抗して下側に摺動し、
その時に図３に示すように内筒５のオイル室Ｂのオイル
がピストン12に設けられたオイル通過用孔12a 及びピス
トンロッド11に穿設されたオイル通路11b を通ってオイ
ル室Ｃに流れる。前記した孔12a 及び、オイル通路11b
は径が小さく成型されているので、オイルがこれら孔12
a 及び通路11b を通過する時の抵抗で、フロントフォー
ク４の縮む力は減衰される。また、フロントフォーク４
のスプリング室Ａの内部の空気は、底板8a，外筒８の下
端部に各々設けられた切り欠き部8h,8i 及び、ねじ10と
アクスルブラケット９との螺合部分の隙間8jを通ってフ
ロントフォーク４のの伸縮に応じて息抜きされる。フロ
ントフォーク４が伸びる時は、オイル室Ｃに流れたオイ
ルは前記ピストンロッド11に穿設されたオイル通路11b
を通ってオイル室Ｂに流れ、この時にも前記縮む時と同
様の作用でフロントフォーク４の伸びる力及びスプリン
グ8dの伸縮運動は減衰される。なお、前輪７に加わる路
面からの衝撃により外筒８及び内筒５がひずむ場合があ
るが、台座8bをゴム製としたことにより、ピストンロッ
ド11の下端は自由に傾くことができ、よってピストン12
は内筒５の内面にこじることなく、常に滑らかに摺動す
ることができる。

【００１０】図４は本発明のフロントフォークの第２実
施例を示す概略断面図であり、図中４´はフロントフォ
ークを示している。この実施例においては第１実施例で
示した外側管5aと内側管5bとを一体的に形成して内筒５
´とし、該内筒５´の下部にメタルリング5c' を設けて
いる。内筒５´の内部の構成及び他の部材の構成は第１
実施例のフロントフォーク１と同じであるので主要部分
に同じ記号を付して、その説明は省略する。

【００１１】図５は本発明におけるフロントフォークの
第３実施例を示す内筒の概略断面図である。この実施例
においては内筒５''は外側管5a''に内側管5b''を嵌合
し、内筒管5b''に固着された蓋部材5hをサークリップ5i
により外側管5a''に固定して構成されている。前記した
外側管5a''と内側管5b''との間には若干の隙間が形成さ
れており、その隙間はＯリング（符号なし）で液密にシ
ールされている。内側管5b''の上部及び下部には、内側
管5b''の内部すなわちオイル室Ｂ''と、該内側管5b''と
外側管5a''との隙間とを連通する複数の孔5m,5n が各々
穿設されており、オイル室Ｂ''内のオイルがこれらの孔
5m,5n を通って、内側管5b''と、内側管5b''と外側管5
a''との隙間との間を循環するように構成されている。
このように構成するとオイル室Ｂ''のオイルが内側管5
b''と外側管5a''との隙間を通過する際に外気で冷却さ
れ易いという効果を奏する。前記したように構成された
内筒５''は第１実施例と同様の外筒８''に摺動自在に嵌
合される。他の構成は第１実施例のフロントフォークと
同じであるので主要部分に同じ記号を付して、その説明
は省略する。なお、第１実施例におけるフロントフォー
クの上部構造、すなわち内筒５の外側管5aと内側管5bと
の固定方法は第３実施例に示した構造と同等であり、ま
た、エアー室Ｄも同様に形成される。

【００１２】図６は本発明におけるフロントフォークの
第４実施例を示す概略断面図で、図中4'''はフロントフ
ォークを示しており、このフロントフォーク4'''は外筒
8'''の内部に内筒5'''を摺動自在に嵌合して構成されて
いる。外筒8'''はその内部にスプリング室Ａ''' を備
え、その下部は、車軸取付孔9a''' とブレーキキャリパ
取付孔9b''',9c''' とが設けられたアクスルブラケット
9'''に嵌合されており、このアスクルブラケット9'''と
外筒8'''の底部に設けられた底板8a''' とが、ねじ1
0''' で固定されている。また、外筒8'''の下部にはス
プリング8d''' の受座を兼ねた筒状ガイド体23が設けら
れている。このガイド体23の下端には外方に突出する環
状のフランジ23a が一体的に設けられており、この環状
のフランジ23a が外筒8'''の段部と底板8a''' とで挟持
されて固定される。

【００１３】図７にガイド体23周辺の詳細を示す概略拡
大図を示す。図面に示すようにガイド体23の頂面には、
上部が内筒5'''に摺動自在に嵌合されたピストンロッド
11''' より大径な開口24が設けられており、ピストンロ
ッド11''' 下端が該開口24に挿通されている。ピストン
ロッド11''' の前記開口24より下側の位置には開口24よ
り大径なナット21が螺合され、さらにその下側には該ピ
ストンロッド11''' の下縁と底板8a''' との隙間を埋め
るようにゴムシート20が嵌め込まれている。このように
してピストンロッド11''' はゴムシート20の変形によっ
てガイド体23の開口24の範囲で自由に揺動できるように
外筒8'''に保持されている。尚、図中22は衝撃吸収用ゴ
ムである。また、内筒5'''の下部には外筒8'''の内面と
摺接するメタルリング30が設けられており、このメタル
リング30とカラー8f''' との間にスプリング室Ｅが形成
されている。図８(a) にメタルリング30と内筒5'''の取
付部分の概略拡大図を、図８(b) にはメタルリング30の
上面図を示す。図面に示すようにメタルリング30は内筒
5'''の外径r'より若干大きな内径r を有する環状部材で
あり、その内側中央付近に突起部31が設けられ、かつ、
内筒5'''に取り付ける際にリング30自体を拡径するため
の切り欠き部32が設けられている。一方、内筒5'''側に
はメタルリング30の突起部31より若干大きめの凹部33が
設けられており、メタルリング30はその突起部31が前記
凹部33に嵌まるように内筒5'''に取り付けられる。この
時、リング30の内径r が、内筒5'''の外径r'より若干大
きく、かつ、リング30の突起部31が内筒5'''の凹部33よ
り若干小さいので、リング本体30と内筒5'''との間、及
び、リング30の突起部31と内筒5'''の凹部33との間には
若干の隙間が生じる。尚、図中34は抜け止め用のサーク
リップであり、リング30下端から若干の隙間を開けて内
筒5'''に取り付けられている。他の構成は図１に示した
実施例のフロントフォーク４の構成と同じであるので主
要部分に同じ符号を付して説明は省略する。

【００１４】以上説明したように構成された本発明の第
４実施例のフロントフォーク4'''は、前輪７に加わる路
面からの衝撃等によって外筒8'''及び内筒4'''がひずん
で、両者の間に傾きが生じても、ピストンロッド11'''
の下方がゴムシート20の変形によって、ガイド体23の開
口24の範囲で自由に傾くことができ、かつ、メタルリン
グ30も、その突起部31と内筒5'''の凹部33との間にでき
た隙間の範囲で自由に傾くことができるので、第１実施
例のフロントフォーク４よりもピストンのこじりがなく
作動性が良い。また、この第４実施例のフロントフォー
ク4'''は第１実施例のようにピストンロッド11に固着さ
れた大径な脚部11a をゴム製の台座8dに当接させて揺動
自在に保持するのではなく、ピストンロッド11''' 自体
の下端にゴムシート20を嵌め込んで揺動自在としている
ので、第１実施例のフロントフォーク４に比べてさらに
揺動自由度が増し、また、脚部11a の保持カバー8cも不
要となるので部品点数も減る。また、内筒5'''に取り付
けられたメタルリング30は図８(b) に示すように切り欠
き部32が設けられているので、通常、外筒に嵌入された
カラーとメタルリングとの間に形成されるスプリング室
Ｅの息抜き用としてメタルリングに設けられる溝等を設
ける必要はない。

【００１５】図９にメタルリングと内筒の構成の別の実
施例を示す。図９(a) はメタルリング40a 及び内筒50a
にそれぞれ断面半円状の溝を設け、これらの溝より曲率
の小さい断面円形のサークリップ等の環状部材41a を介
してメタルリング40a を内筒50a に取り付ける場合の構
成を示し、図９(b) は、メタルリング40b に断面半円状
の突起部41b を設け、内筒50b に前記突起部41b より曲
率の大きい断面半円状の凹部51b を設けて、前記突起部
41b が前記凹部51b に嵌まるようにメタルリング40b を
内筒50b に取り付けて、さらにサークリップ42b で抜け
止めする場合の構成を示している。両者とも、内筒50a,
50b とメタルリング40a.40b の接触部分が円形であるの
で、図６に示した実施例の構成のものよりさらにスムー
ズに傾くことができ、また、両者とも内筒50a,50b に取
り付ける際に、メタルリング40a,40b 自体を拡径させる
ための切り欠きがメタルリング40a,40b に設けられてい
るので（図示せず）、図６の実施例と同様スプリング室
Ｅの息抜きようの溝はいらない。図９(c) はメタルリン
グ40c を鼓状に構成して内筒50c にサークリップ42c で
取り付ける場合の構成を示し、図９(d) は内筒50d のメ
タルリング40d に対応する部分を、環状部51d を残して
細径にして、メタルリング40d をサークリップ42d で内
筒50d に取り付ける場合の構成を示している。両者と
も、メタルリング40c,40d の最小内径が、内筒50c,50d
の最大外径以上であるので、図６の実施例のように、メ
タルリング40c,40d に切り欠きを設ける必要はないが、
スプリング室Ｅの息抜き用の溝43c,43d を各々設ける必
要がある。尚、図９(b),(c),(d) に各々設けられている
サークリップとメタルリングとの間には各々若干の隙間
が開いており、また、図９(d) におけるメタルリング40
dの内面と環状部51d との間にも若干の隙間が開いてい
る。

【００１６】

【発明の効果】本発明のフロントフォークは、オイル式
ダンパーと衝撃吸収用スプリングとを隔離して、オイル
とスプリングが相互に影響することがないように構成し
ているので、スプリングのばね定数及びオイルダンパー
のオイル量が簡単に決定できるという効果を奏する。

【００１７】また、本発明のフロントフォークはスプリ
ングを外筒に設けるように構成しているので、内筒にス
プリングを設けるのに比べてスプリングのばね定数や巻
径等の選択自由度、すなわち、設計自由度が増すという
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフロントフォークを採用したスクータ
型自動二輪車の概略側面図である。

【図２】本発明のフロントフォークの一実施例の詳細な
構成を示す断面図である。

【図３】(a) 図２に示したフロントフォークのオイル式
ダンパー機構部分の詳細な構成を示す概略断面図であ
る。 (b) 図２に示したフロントフォークが縮んだ時のオイル
の流れを示す概略断面図である。

【図４】本発明のフロントフォークの第２実施例の詳細
な構成を示している概略断面図である。

【図５】本発明のフロントフォークの第３実施例の詳細
な構成を示す内筒の概略断面図である。

【図６】本発明のフロントフォークの第４実施例の詳細
な構成を示す内筒の概略断面図である。

【図７】図６に示したフロントフォークのガイド体の周
辺の詳細を示す概略拡大図である。

【図８】図６に示したフロントフォークのメタルリング
取付部分の詳細を示す概略拡大図である。

【図９】(a),(b),(c),(d) 共に、メタルリングと内筒の
別実施例を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１ スクータ型自動二輪車 ２ ヘッドパイプ ３ ステアリング軸 ４ フロントフォーク ５ 内筒 5a 外側管 5b 内側管 5c メタルリング 5d 蓋 5e Ｏリング 5f オイルシール 5g 底板 ６ ブラケット ７ 前輪 ８ 外筒 8a 底板 8b 台座 8c 保持カバー 8d スプリング 8e メタルブッシュ 8f カラー 8g 伸び切り用スプリング 8h 切り欠き 8i 切り欠き ９ アクスルブラケット 9a 車軸取付孔 9b キャリパー取付孔 9c キャリパー取付孔 9d Ｏリング 10 ねじ 11 ピストンロッド 11a 脚部 11b オイル通路 11c 衝撃吸収用ゴム 12 ピストン 12a オイル通過用孔 12b 逆止弁 Ａ スプリング室 Ｂ オイル室 Ｃ オイル室 Ｄ エアー室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 貴彦 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒に内筒を摺動自在に嵌合してなる自
   動二輪車用フロントフォークにおいて、内筒の内部にオ
   イル式ダンパーを設け、外筒の内側に前記内筒のショッ
   クを吸収するスプリングを設けたことを特徴とする自動
   二輪車用フロントフォーク。