JP4417522B2 - オイルロック構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オイルロック構造に関し、特に、フロントフォークにおけるオイルロック構造の改良に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
フロントフォークの最圧縮作動時における衝撃を緩和するオイルロック構造としては、従来から種々の提案があるが、フロントフォークが倒立型でダンパ内蔵型に設定されている場合には、オイルロック構造がダンパを構成するシリンダにおけるヘッド部に近隣配置されるオイルロックケースと、ダンパを構成するロッド側に配在されるオイルロックピース類とを有してなることがある。
【０００３】
このとき、このオイルロック構造にあっては、フロントフォークの最圧縮作動時にオイルロックケース内にオイルロックピース類が嵌入するようになり、このときにオイルロックケースとオイルロックピース類との間に出現する隙間を油が通過することによる絞り抵抗でフロントフォークの圧縮速度が遅速化されて、所望の衝撃緩和が実現されるとしている。
【０００４】
一方、ダンパを内蔵するフロントフォークにあっては、圧縮作動時にいわゆるロッド体積分に相当する量の油がダンパからダンパの外部たるリザーバに排出されるが、このときに、リザーバにおいて油面の乱れが招来されて油中にエアを混入する不具合を招くことがある。
【０００５】
ちなみに、油中にエアが混入すると、ダンパにおいて安定した減衰力の発生を望めなくなるなどの不都合が招来されるのは周知の通りである。
【０００６】
そこで、油面の乱れを抑制するためのフリーピストン類をリザーバに収装する提案があるが、上記したオイルロック構造を構成するオイルロックケースおよびオイルロックピース類も言わばリザーバに配在されている。
【０００７】
それゆえ、このオイルロック構造の他にフリーピストン類をリザーバに配在するとなると、概念的には単に組み合わせると言い得るが、具体化するとなると容易でなく、実際にそのような提案がなされていないのが現状である。
【０００８】
この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、所定の衝撃緩和を実現し得るのはもちろんのこと、リザーバにおける油面の乱れを阻止し得てダンパにおける安定した減衰力の発生を可能にし、その汎用性の向上を期待するのに最適となるオイルロック構造を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
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出没自在に挿通させた車軸側チューブと、車軸側チューブの軸芯部に設けたダンパと、車軸側チューブ内に配設されて常時車体側チューブを伸び方向に附勢する懸架ばねと、ダンパと車体側チューブとの間に設けたリザーバ室とを備え、上記ダンパが車軸側チューブのボトム部から起立するシリンダと、このシリンダ内に出没自在に挿入されながら上端を上記車体側チューブの上端に固定されたロッドとを有し、圧縮時にダンパ内で余剰となったロッド侵入体積分の油がリザーバ室に流出し、伸長時にダンパ内で不足するロッド退出体積分の油を上記リザーバ室から上記シリンダ４内に補給するダンパ内臓型フロントフォークにおいて、
上記シリンダのヘッド部上に固定したガイド部材と、このガイド部材の外周にチェックシールを介して上下動可能に介装したオイルロックケースと、上記ロッドの外周に設けられて上記オイルロックケース内に対向するオイルロックピースとからなり、上記オイルロックケースは外周に上記車軸側チューブの内周に摺接して下方の上記リザーバ室と上方の油溜り室とを隔成しながら上記懸架ばねの下端を担持する隔壁部を備え、上記ガイド部材はシリンダのヘッド部から起立する筒部と、上記筒部の内周側に形成して上記油溜り室に開口する軸方向に沿う流路と、上記筒部の胴部に形成されて上記流路と上記筒部の外周側とを連通する連通路とを備え、圧縮時に上記オイルロックピースが上記オイルロックケース内に侵入してオイルロックを効かせると共にシリンダ内の油をリザーバ室内に流入させて当該リザーバ室内を昇圧させ、当該リザーバ室内の内圧が過大になった時オイルロックケースを上記懸架ばねに抗して上記連通孔より上方に上昇させながら上記リザーバ室の油を上記連通孔と油路を介して上記油溜り室に流出させることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
本発明のフロントフォークは、図１に示すように、車体側チューブたるアウターチューブ１と、アウターチューブ１内に出没自在に挿通させた車軸側チューブたるインナーチューブ２と、インナーチューブ２の軸芯部に設けたダンパと、インナーチューブ２内に配設されて常時アウターチューブ１を伸び方向に附勢する懸架ばね３と、ダンパとインナーチューブ２との間に設けたリザーバ室Ｒとを備え、上記ダンパがインナーチューブ２のボトム部から起立するシリンダ４と、このシリンダ４内に出没自在に挿入されながら上端を上記アウターチューブ１の上端に固定されたロッド５とを有し、圧縮時にダンパ内で余剰となったロッド侵入体積分の油がリザーバ室Ｒに流出し、伸長時にダンパ内で不足するロッド退出体積分の油を上記リザーバ室Ｒから上記シリンンダ４内に補給するダンパ内臓型フロントフォークである。
そして、本発明では、上記シリンダ４のヘッド部４ａ上に固定したガイド部材８と、このガイド部材８の外周にチェックシール１０を介して上下動可能に介装したオイルロックケース６と、上記ロッド５の外周に設けられて上記オイルロックケース６内に対向するオイルロックピース７とからなり、上記オイルロックケース６は外周に上記インナーチューブ２の内周に摺接して下方の上記リザーバ室Ｒと上方の油溜り室とを隔成しながら上記懸架ばね３の下端を担持する隔壁部６ｂを備え、上記ガイド部材は８はシリンダのヘッド部４ａから起立する筒部８ｂと、上記筒部８ｂの内周側に形成して上記油溜め室に開口する軸方向に沿う流路８ｃと、上記筒部８ｂの胴部に形成されて上記流路８ｃと上記筒部８ｂの外周側とを連通する連通路８ｄとを備えている。
これにより、本発明では、圧縮時に上記オイルロックピース７が上記オイルロックケース６内に侵入してオイルロックを効かせると共にシリンダ４内の油をリザーバ室Ｒ内に流入させて当該リザーバ室Ｒ内を昇圧させ、当該リザーバ室Ｒ内の内圧が過大になった時オイルロックケース６を上記懸架ばね３に抗して上記連通孔８ｄより上方に上昇させながら上記リザーバ室Ｒの油を上記連通孔８ｄと油路８ｃを介して上記油溜り室に流出させるようになっている。
以下更に詳しく説明する。
【００１４】
すなわち、まず、フロントフォークは、図１に示すように、車体側チューブたるアウターチューブ１内に車軸側チューブたるインナーチューブ２を懸架ばね３の配在下に出没可能に挿通させた倒立型に設定されてなると共に、軸芯部にダンパを有するダンパ内蔵型に設定されてなるとしている。
【００１５】
このとき、図示しないが、アウターチューブ１の上端は、自動二輪車におけるハンドルにブラケットの配在下に連結されてなるとし、インナーチューブ２の下端は、自動二輪車における前輪の車軸に連結されてなるとし、懸架ばね３の上端は、アウターチューブ１の上端に適宜の部材の介在下に連結され、あるいは、係止されるとしている。
【００１６】
また、同じく図示しないが、ダンパ、すなわち、ダンパを構成するシリンダ４は、下端がインナーチューブ２のボトム部に固着などされながらインナーチューブ２の軸芯部に起立されてなるとし、同じくダンパを構成するロッド５は、シリンダ４に対して出没可能とされながら上端がアウターチューブ１の上端に固定的に連繋されてなるとしている。
【００１７】
それゆえ、このフロントフォークにあっては、最伸長および最圧縮とならない通常のストロークでの伸縮時に、ダンパによって所定の減衰力が発生されることになり、このとき、ダンパで余剰となるロッド侵入体積分の油がシリンダ４の外周側となるリザーバ室Ｒに流出し、ダンパで不足することになるロッド退出体積分の油がリザーバ室Ｒからシリンダ４内に補給されることになる。
【００１８】
つぎに、オイルロック構造は、図２にも示すように、上記のシリンダ４におけるヘッド部４ａに近隣配置されるオイルロックケース６と、上記のロッド５に配設されるオイルロックピース７とを有してなるとしている。
【００１９】
このとき、オイルロックケース６は、上記のヘッド部４ａに連設されながらロッド５の挿通を許容するガイド部材８の外周に上下動可能に介装されてなるとしている。
【００２０】
そして、このオイルロックケース６は、上端側にオイルロックピース７の嵌入を許容する筒状に形成の油孔桿部６ａを有すると共に、外周に肉厚のフランジ状に形成された隔壁部６ｂを突設してなるとしている。
【００２１】
このとき、この隔壁部６ｂは、上端で懸架ばね３の下端を担持しながら外周をシール９の配在下にインナーチューブ２の内周に摺接させてなるとし、これによって、隔壁部６ｂの下方となる前記したリザーバ室Ｒと、隔壁部６ｂの上方となる油溜り室（符示せず）とを区画するとしている。なお、この油溜り室には、油面Ｏを堺にするガス室Ｇが形成されている。
【００２２】
このように、オイルロックケース６における隔壁部６ｂがリザーバ室Ｒと油溜り室とを区画することから、ダンパからの油がリザーバ室Ｒに勢い良く排出されるとしても、これによって、油溜り室における油面Ｏが乱れることがなく、油面Ｏの乱れで油中にエアが混入される不具合をあらかじめ回避できることになる。
【００２３】
また、このオイルロックケース６は、下端側の内周にガイド部材８の外周に摺接するチェックシール１０を有してなるとしており、このとき、このチェックシール１０は、上記した油孔桿部６ａにおける内周側の油が下端側に流れることを許容するが、その逆の流れたるリザーバ室Ｒからの油の油溜り室への流入を阻止する、すなわち、リザーバ室Ｒの油圧がオイルロックケース６の内周側を介して油溜り室に解放されないように設定されている。
【００２４】
ガイド部材８は、下端フランジ部たる基部８ａがシリンダ４のヘッド部４ａに固定状態に連設されてなるもので、上記したオイルロックケース６を外周に介装させる本体部たる筒部８ｂの内周とロッド５の外周との間に流路８ｃを形成すると共に、筒部８ｂの中間部において肉厚を貫通するように開穿されて、上記の流路８ｃとこのガイド部材８の外周側との連通を許容する連通孔８ｄを有してなるとしている。
【００２５】
それゆえ、このガイド部材８と、このガイド部材８に介装されるオイルロックケース６とによれば、リザーバ室Ｒの油圧がオイルロックケース６の下端に作用してこのオイルロックケース６が懸架ばね３の附勢力に打ち勝って一定ストロークを上昇し、かつ、このオイルロックケース６の下端側に上記の連通孔８ｄが開口するときに、リザーバ室Ｒの油圧を油溜り室に解放し得ることになる。
【００２６】
一方、オイルロックピース７は、ロッド５の外周に介装されるホルダ１１の言わば外周側に上下動可能な状態に保持されてなるとするもので、その際に、ホルダ１１の外周との間に流路としての筒状隙間７ａを形成すると共に、この筒状隙間７ａに連通する切欠通路７ｂを下端部に有してなるとしている。
【００２７】
また、ホルダ１１は、ロッド５の外周にストッパリングの１２の配在下にあらかじめ固定状態に保持されているナット１３に螺着されてなるとしており、このとき、オイルロックピース７の平坦に設定された上端が同じく平坦に設定されたナット１３の下端に離着座可能に対向するとしている。
【００２８】
それゆえ、このオイルロックピース７と上記したオイルロックケース６とによれば、図２に示すように、オイルロックピース７がオイルロックケース６内に嵌入するようになるときには、オイルロックピース７の上端がナット１３の下端に密着してナット１３との間における油の流を阻止する一方で、オイルロックピース７の外周とオイルロックケース６における油孔桿部６ａの内周との間に環状隙間Ｓを出現させることになる。
【００２９】
その結果、言わばオイルロックピース７の下方となるオイルロックケース６における油孔桿部６ａの内周側に閉じ込められる状態になる油が環状隙間Ｓを介してオイルロックピース７の上方側戸なる油溜り室に逃げることになり、その際の絞り抵抗でこのオイルロックピース７を保持するロッド５の下降速度が遅速化されて衝撃緩和が実行されることになる。
【００３０】
そして、オイルロックケース６にあっては、隔壁部６ｂが懸架ばね３の下端を担持するから、すなわち、隔壁部６ｂが懸架ばね３の附勢力でリザーバ室Ｒ側に押し付けられているから、その限りでは、リザーバ室Ｒが常に加圧された状態におかれ、したがって、ダンパの伸縮時に内部でのエアレーション現象の発生が阻止されることになり、安定した減衰力の発生が可能になる。
【００３１】
のみならず、フロントフォークの圧縮作動時には、ダンパからの油がリザーバ室Ｒに排出されるから、また、このリザーバ室Ｒの油は、チェックシール１０の配在で油溜り室に流入されない、すなわち、解放されないから、リザーバ室Ｒがフロントフォークの圧縮ストロークに応じて昇圧されることになり、それゆえ、上記したダンパにおける安定した減衰力の発生が一層効果的に実現されることになる。
【００３２】
そして、リザーバ室Ｒにおける油圧が上昇するときには、オイルロックケース６がリザーバ室Ｒにおける油圧でガイド部材８に副って上昇されることになるから、フロントフォークの最圧縮作動時には、この上昇するオイルロックケース６内にオイルロックピース７が嵌入することになり、したがって、前記した環状隙間Ｓを通過して油溜り室側に流れる油の単位時間当たりの流量が増え、一層効果的な衝撃緩和効果が得られることになる。
【００３３】
ちなみに、リザーバ室Ｒにおける油圧が言わば過大となる場合には、オイルロックケース６がガイド部材８に副って上昇し、このガイド部材８に開穿の連通孔８ｄおよび流路８ｃを介してリザーバ室Ｒの油圧が油溜り室に解放されることになる。
【００３４】
その結果、リザーバ室Ｒにおける油圧、すなわち、ダンパ側における油圧が適正に維持されて、ダンパ側におけるシール（図示および符示せず）への負担を軽減し得て、ダンパ側におけるシールの耐久性をいたずらに低下させずしてダンパ機能を恒久的に保障し得ることになる。
【００３５】
ちなみに、前記したオイルロックピース７は、ロッド５の外周に介装されたストッパリング１２でその下降が阻止されているが、その上昇は、Ｏリング１４の介在下にばねガイド１５の下端に係止されることで阻止されるとしている。
【００３６】
なお、ばねガイド１５は、図示しないが、その上端がロッド５の上端側に連繋されていて、懸架ばね３の座屈を阻止するように機能する。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、オイルロックケースにおける隔壁部がリザーバ室と油溜り室とを区画することから、ダンパからの油がリザーバ室に勢い良く排出されるとしても、これによって、油溜り室とガス室の境界面たる油面が乱れることがなく、油面の乱れで油中にエアが混入される不具合をあらかじめ回避できることになる。
【００３８】
また、この発明にあっては、オイルロックケースにおける隔壁部が懸架ばねの下端を担持するから、すなわち、隔壁部が懸架ばねの附勢力でリザーバ室側に押し付けられているから、その限りでは、リザーバ室が常に加圧された状態におかれ、したがって、ダンパの伸縮時に内部でのエアレーション現象の発生が阻止されることになり、安定した減衰力の発生が可能になる。
【００３９】
のみならず、フロントフォークの圧縮作動時には、ダンパからの油がリザーバ室に排出されるから、また、このリザーバ室の油がチェックシールの配在で油溜り室に流入されない、すなわち、解放されないから、リザーバ室がフロントフォークの圧縮ストロークに応じて昇圧されることになり、それゆえ、上記したダンパにおける安定した減衰力の発生が一層効果的に実現されることになる。
【００４０】
そして、リザーバ室における油圧が上昇するときには、オイルロックケースがリザーバ室における油圧で上昇されることになるから、フロントフォークの最圧縮作動時には、この上昇するオイルロックケース内にオイルロックピースが嵌入することになり、したがって、オイルロックケースとオイルロックピースとの間に出現される環状隙間を通過して油溜り室側に流れる油の単位時間当たりの流量が増え、一層効果的な衝撃緩和効果が得られることになる。
【００４１】
そしてまた、リザーバ室における油圧が言わば過大となる場合には、オイルロックケースがガイド部材に副って上昇し、このガイド部材に開穿の連通孔および筒状隙間を介してリザーバ室の油圧が油溜り室に解放されるから、ダンパ側における油圧を適正に維持し得ることになり、ダンパ側におけるシールへの負担を軽減し得て、ダンパ側におけるシールの耐久性をいたずらに低下させずしてダンパ機能を恒久的に保障し得ることになる。
【００４２】
その結果、この発明によれば、所定の衝撃緩和を実現し得るのはもちろんのこと、リザーバにおける油面の乱れを阻止し得てダンパにおける安定した減衰力の発生を可能にし、その汎用性の向上を期待するのに最適となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるオイルロック構造を装備したフロントフォークを一部破断して示す部分断面正面図である。
【図２】オイルロック構造の作動状態を拡大して示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
１ 車体側チューブとしてのアウターチューブ
２ 車軸側チューブとしてのインナーチューブ
３ 懸架ばね
４ ダンパを構成するシリンダ
４ａ ヘッド部
５ ダンパを構成するロッド
６ オイルロックケース
６ａ 油孔桿部
６ｂ 隔壁部
７ オイルロックピース
７ａ 筒状隙間
７ｂ 切欠通路
８ ガイド部材
８ａ 基部
８ｂ 筒部
８ｃ 流路
８ｄ 連通孔
９ シール
１０ チェックシール
１１ ホルダ
１２ ストッパリング
１３ ナット
１４ Ｏリング
１５ スペーサを兼ねるばねガイド
Ｇ ガス室
Ｏ 油面
Ｒ リザーバ室
Ｓ 環状隙間

Claims (1)

1. 車体側チューブ（１）と、車体側チューブ（１）内に出没自在に挿通させた車軸側チューブ（２）と、車軸側チューブ（２）の軸芯部に設けたダンパと、車軸側チューブ（２）内に配設されて常時車体側チューブ（１）を伸び方向に附勢する懸架ばね（３）と、ダンパと車体側チューブ（２）との間に設けたリザーバ室（Ｒ）とを備え、上記ダンパが車軸側チューブ（２）のボトム部から起立するシリンダ（４）と、このシリンダ（４）内に出没自在に挿入されながら上端を上記車体側チューブ（１）の上端に固定されたロッド（５）とを有し、圧縮時にダンパ内で余剰となったロッド侵入体積分の油がリザーバ室（Ｒ）に流出し、伸長時にダンパ内で不足するロッド退出体積分の油を上記リザーバ室（Ｒ）から上記シリンンダ（４）内に補給するダンパ内臓型フロントフォークにおいて、
   上記シリンダ（４）のヘッド部（４ａ）上に固定したガイド部材（８）と、このガイド部材（８）の外周にチェックシール（１０）を介して上下動可能に介装したオイルロックケース（６）と、上記ロッド（５）の外周に設けられて上記オイルロックケース（６）内に対向するオイルロックピース（７）とからなり、上記オイルロックケース（６）は外周に上記車軸側チューブ（２）の内周に摺接して下方の上記リザーバ室（Ｒ）と上方の油溜り室とを隔成しながら上記懸架ばね（３）の下端を担持する隔壁部（６ｂ）を備え、上記ガイド部材（８）はシリンダのヘッド部（４ａ）から起立する筒部（８ｂ）と、上記筒部（８ｂ）の内周側に形成して上記油溜り室に開口する軸方向に沿う流路（８ｃ）と、上記筒部（８ｂ）の胴部に形成されて上記流路（８ｃ）と上記筒部（８ｂ）の外周側とを連通する連通路（８ｄ）とを備え、圧縮時に上記オイルロックピース（７）が上記オイルロックケース（６）内に侵入してオイルロックを効かせると共にシリンダ（４）内の油をリザーバ室（Ｒ）内に流入させて当該リザーバ室（Ｒ）内を昇圧させ、当該リザーバ室（Ｒ）内の内圧が過大になった時オイルロックケース（６）を上記懸架ばね（３）に抗して上記連通孔（８ｄ）より上方に上昇させながら上記リザーバ室（Ｒ）の油を上記連通孔（８ｄ）と油路（８ｃ）を介して上記油溜り室に流出させることを特徴とするフロントフォークにおけるオイルロック構造。

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