JP4898593B2 - フロントフォーク - Google Patents

Description

この発明は、フロントフォークに関し、特に、二輪車の前輪側に架装されて前輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器たるフロントフォークの改良に関する。

二輪車の前輪側に架装されて前輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器たるフロントフォークとしては、これまでに種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献１に開示のフロントフォークにあっては、減衰機構を有する他に、最収縮時における衝撃を緩和するオイルロック機構を有している。

すなわち、特許文献１に開示のフロントフォークにあっては、ハンドル側チューブがアウターチューブとされると共に車輪側チューブがインナーチューブとされる倒立型に設定され、インナーチューブの内側には、このインナーチューブをシリンダ体にする減衰機構を有している。

そして、このフロントフォークにあっては、インナーチューブの下端部の内側にオイルロックケースを有し、このオイルロックケースに嵌合してオイルロック機構を構成するオイルロックピースがインナーチューブ内に摺動可能に収装のピストン部に保持されている。

それゆえ、この特許文献１に開示のフロントフォークにあっては、減衰力発生機構を有するから、走行中の二輪車の前輪に入力される路面振動を吸収し、オイルロック機構を有するから、たとえば、ジャンプした二輪車が前輪側から着地する際などの衝撃を緩和できる。
実開平２‐１１７９９０号公報（第１図参照）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の提案にあっては、所定の減衰作用およびオイルロック作用を具現化できる点で問題がある訳ではないが、これを実施するについて、些かの不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、近年の二輪車の内、総じて排気量を多くする法規上の大型あるいは中型とされる自動二輪車に架装されるフロントフォークにおける減衰作用については、伸側だけでなく、圧側についても配慮され、しかも、それぞれの高低調整を可能にするように構成される傾向にあり、したがって、減衰機構も複雑化される傾向にある。

このことからすると、特許文献１に開示のフロントフォークは、二輪車用とされるとき、比較すれば排気量が少なく小型とされる自動二輪車用や自転車用とされるのに向く。

一方、近年のフロントフォークにあっては、減衰機構を有するとき、これが文献開示のように組立構造からなるのではなく、カートリッジ化されたダンパで代替されることが多い。

これは、近年の技術水準の向上に起因し、たとえば、減衰機構を構成する内部部品の交換を要するとき、分解して交換する手間をかける位なら、全部を交換した方が手間もかからず、目的を早く達成できるといった風潮にも起因している。

以上からすると、特許文献１に開示のフロントフォークを小型の自動二輪車用や自転車用とするとき、減衰機構が組立構造からなるよりも、カートリッジ化されたダンパで代替される方がその汎用性の向上を期待できる。

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、たとえば、小型の自動二輪車用あるいは自転車用とされるとき、所定の減衰作用およびオイルロック作用を具現化でき、その汎用性の向上を期待するのに最適となるフロントフォークを提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明によるフロントフォークの構成を、基本的には、ハンドル側チューブと車輪側チューブとからなるフォーク本体内に配設のダンパが車輪側チューブの軸芯部に立設のシリンダ体と、ハンドル側チューブの軸芯部に垂設されて先端側がシリンダ体内に出没可能に挿通されるロッド体と、シリンダ体内に摺動可能に収装されながらロッド体の先端部に保持されるピストン体とを有し、ピストン体とシリンダ体のボトム端部との間にオイルロック機構を有し、減衰機構がシリンダ体内に収装のピストン体によってシリンダ体内に画成される上方室と下方室との連通を許容する伸側減衰バルブを有してなるフロントフォークにおいて、ピストン体がオイルロック機構を形成するオイルロックピースを有すると共に、シリンダ体のボトム端部に上記のオイルロックピースと共にオイルロック機構を形成するオイルロックケースが配設され、オイルロックケースが車輪側チューブを連結させてフォーク本体の下端部を車軸に連結させる車軸ホルダの内底部に着座されながら車軸ホルダの内底部における軸芯部をシリンダ体の軸線方向に貫通する締付ボルトの締め付けで車軸ホルダの内底部に定着されてなるとする。

それゆえ、この発明にあっては、ハンドル側チューブと車輪側チューブとからなるフォーク本体内のダンパがオイルロック機構を有すると共に伸側減衰バルブからなる減衰機構を有するから、ダンパの最収縮時における衝撃の緩和が可能になると共にダンパにおける伸長作動時の減衰作用の発現が可能になる。

一方、この発明にあっては、ピストン体がオイルロック機構を形成するオイルロックピースを有すると共に、シリンダ体のボトム端部に上記のオイルロックピースと共にオイルロック機構を形成するオイルロックケースが配設されるから、ダンパが最収縮するときに、オイルロックピースがオイルロックケース内に嵌合されてオイルロックケース内にオイルロック現象が発現され、また、所定のクッション効果を得られる。

そして、この発明にあっては、オイルロックケースが車輪側チューブを連結させてフォーク本体の下端部を車軸に連結させる車軸ホルダの内底部に着座されながら車軸ホルダの内底部における軸芯部をシリンダ体の軸線方向に貫通する締付ボルトの締め付けで車軸ホルダの内底部に定着されてなるから、締付ボルトの着脱でフォーク本体に対するダンパの着脱が可能になる。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるフロントフォークにあっても、凡そこの種の従来のフロントフォークと同様に、二輪車の前輪側に架装されて、走行中に二輪車の前輪（図示せず）に入力される路面振動を吸収する。

このとき、この発明にあって、二輪車としては、総じて排気量を多くする法規上の大型あるいは中型とされる自動二輪車ではなく、比較すれば排気量を少なくする小型とされる自動二輪車や自転車を対象にしている。

そして、この発明にあって、フロントフォークは、図１に示すように、上端側部材たるハンドル側チューブ（図示せず）と下端側部材たる車輪側チューブＴとからなるフォーク本体内に配設のダンパを有し、このダンパによってフォーク本体の伸長作動時における減衰作用を可能にし、また、最収縮時における衝撃緩和を可能にする。

そして、フォーク本体は、図示するところでは、ハンドル側チューブが大径のアウターチューブからなり、車輪側チューブＴが小径のインナーチューブからなる倒立型に設定されている。

もっとも、この発明が意図するところからすれば、フォーク本体が倒立型に設定されるのに代えて、インナーチューブをハンドル側チューブにし、アウターチューブを車輪側チューブＴにする正立型に設定されても良い。

また、車輪側チューブＴの下端部には車軸ホルダＨが連結され、この車軸ホルダＨは、フォーク本体の下端部を前輪の車軸に連結させるブラケットとして機能し、後述するが、ダンパにおける下端部を一体的に連結させる。

なお、図示しないが、ハンドル側チューブの上端部は、このハンドル側チューブの上端を閉塞するキャップ部材を有し、このキャップ部材は、その軸芯部に後述するダンパを構成するロッド体２の上端部を分離可能に連結させている。

それゆえ、このフォーク本体にあっては、ハンドル側チューブをキャップ部材から分離していわゆる下降させるとき、キャップ部材に連結のダンパにおけるロッド体２を露呈し得ることになり、したがって、後述する締め付けボルト４の取り外し操作を伴ってダンパのフォーク本体内からの抜き出しが可能になる。

一方、ダンパは、車輪側チューブＴの軸芯部に立設のシリンダ体１と、ハンドル側チューブの軸芯部に垂設されて図中での下端側たる先端側がシリンダ体１内に出没可能に挿通されるロッド体２と、シリンダ体１内に摺動可能に収装されながらロッド体２の図中での下端部たる先端部に保持されるピストン体３とを有してなる。

そして、このダンパにあって、シリンダ体１は、図中での上端部たるヘッド端部の内側に軸受部材１１を有し、この軸受部材１１の軸芯部をロッド体２の先端側が貫通している。

このとき、シリンダ体１の図中での上端たるヘッド端は、内側への折り曲げ加工たる加締め加工されて軸受部材１１の抜け出しを阻止すると共に、この加締め加工された上端でガイド部材１２の配在下に懸架バネＳの図中で下端となる基端を担持している。

なお、懸架バネＳは、図示しない上端たる先端がハンドル側チューブの上端側に係止され、したがって、フォーク本体を伸長方向に附勢し、このとき、ダンパは、シリンダ体１内からロッド体２が突出する伸長方向に附勢される。

それゆえ、フォーク本体にあっては、懸架バネＳのバネ力に打ち勝って収縮作動し、懸架バネＳのバネ力で伸長作動し、このフォーク本体の伸縮作動に同期してダンパが伸縮作動する。

また、このダンパにあって、シリンダ体１は、図示すところでは、図中で下端部となるボトム端部に後述するオイルロック機構を形成するオイルロックケース１３を溶接で一体的に有して、このオイルロックケース１３によって図中で下端となるシリンダ体１のボトム端を閉塞している。

そして、シリンダ体１にあっては、ボトム端部の近傍、すなわち、上記したオイルロックケース１３の上端に干渉しない部位に開穿された連通孔１ａを有し、この連通孔１ａを介してシリンダ体１内と後述するリザーバ室Ｒとの連通を許容している。

ところで、このダンパにあって、シリンダ体１は、車輪側チューブＴの軸芯部に立設され、このとき、シリンダ体体１のボトム端部に連結される上記のオイルロックケース１３が車輪側チューブＴを連結させてフォーク本体の下端部を車軸に連結させる車軸ホルダＨの内底部に着座されると共に、車軸ホルダＨの内底部における軸芯部をシリンダ体１の軸線方向に貫通する締付ボルト４の締め付けで車軸ホルダＨの内底部に定着されている。

このとき、図示するところでは、オイルロックケース１３の下半部たる螺条部１３ａの内周に締付ボルト４の螺条部４ａが螺合されて、このオイルロックケース１３を有するシリンダ体１の車輪側チューブＴの軸芯部における立設が可能になり、それゆえ、この発明にあっては、締付ボルト４の着脱でフォーク本体に対するダンパの着脱が可能になる。

以上からすると、この発明のフロントフォークにあっては、フォーク本体内からのダンパの取り出しが可能になり、したがって、たとえば、減衰機構を構成する内部部品たる伸側減衰バルブ３１の交換を要するとき、ダンパを分解して部品交換する手間をかけずして、ダンパ全体を交換することで早期に目的を達成できる。

ちなみに、上記のオイルロックケース１３にあっては、シリンダ体１の軸線方向の外部側たる締付ボルト４側への連通を阻止する隔壁部１３ａを有しており、したがって、締付ボルト４の取り外しでフォーク本体に対してダンパを取り外すとき、締付ボルト４の取り外しによるダンパにおける油漏れを危惧しなくて済む。

ロッド体２は、図中で下端側となる先端側をシリンダ体１内に臨在させ、図中で下端部となる先端部にピストンナット５の配在下にピストン体３を保持している。

このとき、ピストンナット５は、ロッド体２の先端部にピストン体３を固定状態に保持させるロックナットとして機能するが、この発明にあっては、前記したオイルロックケース１３と共に後述するオイルロック機構を形成するオイルロックピースとしても機能する。

それゆえ、このピストンナット５にあっては、オイルロック機構を形成するために、オイルロックピースを別途に配設させないから、ピストンナット５とオイルロックピースとを別部品で形成させず、部品点数の削減の上で有利になる。

のみならず、オイルロックピースがピストンナット５とされない、すなわち、ピストンナット５とは独立して、たとえば、ロッド体２の先端に連設される場合に比較して、シリンダ体１内におけるピストン部の有効ストロークを減殺させない上で有利となる。

ピストン体３は、シリンダ体１内に摺動可能に収装されてシリンダ体１内に上方室Ｒ１と下方室Ｒ２とを画成し、この上方室Ｒ１と下方室Ｒ２とがピストン体３に開穿のポート３ａを介して相互に連通可能とされ、また、ポート３ａの下流側端がこの発明に言う減衰機構を形成する伸側減衰バルブ３１で開放可能に閉塞されている。

なお、図示するところにあって、上方室Ｒ１にはロッド体２に介装された状態に伸び切りバネ３２が収装され、この伸び切りバネ３２は、バルブストッパ３３の介在下にピストン体３に担持されている。

一方、図示するダンパにあっては、シリンダ体１の外側に車輪側チューブＴがあり、この車輪側チューブＴとシリンダ体１との間がリザーバ室Ｒに設定され、前述したように、このリザーバ室Ｒがシリンダ体１に開穿の連通孔１ａを介してシリンダ体１内たる下方室Ｒ２に連通している。

それゆえ、このダンパにあっては、シリンダ体１内をピストン体３が上昇する伸長作動時に、上方室Ｒ１の作動油が伸側減衰バルブ３１を介して下方室Ｒ２に流出し、伸側減衰バルブ３１によって所定の伸側の減衰力が発生される。

そして、このとき、下方室Ｒ２で不足する退出ロッド体積分に相当する量の作動油が連通孔１ａを介してリザーバ室Ｒから補充され、連通孔１ａがオリフィスとされるとき、伸側の減衰力の発生を期待できる。

また、このダンパにあっては、シリンダ体１内をピストン体３が下降する収縮作動時に、下方室Ｒ２の作動油がピストン体３に開穿のポート３ａを介して上方室Ｒ１に流入する。

そして、このとき、下方室Ｒ２で余剰となる侵入ロッド体積分に相当する量の作動油が連通孔１ａを介してリザーバ室Ｒに流出され、連通孔１ａがオリフィスとされるとき、圧側の減衰力の発生を期待できる。

ところで、この発明にあって、ダンパは、ピストン体３とシリンダ体１のボトム端部との間にオイルロック機構を有し、このオイルロック機構は、ピストンナット５たるオイルロックピースとこのオイルロックピースを嵌合させるオイルロックケース１３とを有してなる。

そして、このオイルロック機構にあっては、オイルロックピースがオイルロックケース１３内に嵌合するときに、図示しないが、オイルロックピースがオイルケース１３内に作動油を閉じ込めてオイルロック現象を発現させ、ダンパにおけるそれ以上の収縮作動を阻止する。

このとき、オイルロックケース１３は、シリンダ体１内の下方室Ｒ２が前記した締め付けボルト４側に連通することを阻止する隔壁部１３ａを有している。

それゆえ、このオイルロック機構にあっては、オイルロックピースがオイルロックケース１３内に嵌合し始めると、両者間における作動油の通過流量が徐々に制限され、したがって、突発的にオイルロック現象が発現されるのではなく、徐々にオイルロック現象を発現させるクッション効果を得られ、好ましい衝撃緩和が可能とされる。

以上からすれば、オイルロックケース１３にあっては、オイルロックピースとの間で所定のクッション効果を得られ、また、オイルロック現象の発現が可能とされる限りには、たとえば、図２に示すように、シリンダ体１のボトム端部１ｂがオイルロックケースとされても良い。

このとき、シリンダ体１のボトム端部１ｂは、たとえば、加圧成形たる、たとえば、バルジ加工で厚肉に形成されて所定の機械的強度を有し、内周螺条部１ｃに締め付けボルト４の螺条部４ａを螺合させる。

そして、この図２に示すオイルロックケースにあっては、これがシリンダ体１のボトム端部１ｂからなるから、前記したオイルロックケース１３のように隔壁部１３ａを有しない。

そこで、図１に示す実施形態の場合にも同様のことが言えるが、この図２に示す実施形態にあっても、締め付けボルト４が車軸ホルダＨの軸芯部を貫通するときに配在されるパッキン４ｂによるシール性が重要となる。

ちなみに、この図２に示すところによれば、シリンダ体１の下端部１ｂをバルジ加工してオイルロックケースを一体に形成するから、前記した図１に示すところに比較して、オイルロックケースにおける軸芯線をシリンダ体１における軸芯線と一致させる調芯が容易になる。

もっとも、図１に示す実施形態では、シリンダ体１に別途形成されたオイルロックケース１３を溶接で一体的に連設すれば足りるので、既存のシリンダ体１を利用することが可能になり、製品コストの点では有利になるであろう。

この発明の一実施形態によるフロントフォークの下半側を一部破断して示す正面図である。 タンクの実施形態によるフロントフォークの下端部を図１と同様に示す図である。

符号の説明

１ シリンダ体
１ａ 連通孔
１ｂ ボトム端部
２ ロッド体
３ ピストン体
５ オイルロックピースを構成するピストンナット
４ 締付ボルト
１３ オイルロックケース
１３ａ 隔壁部
Ｈ 車軸ホルダ
Ｒ リザーバ室
Ｒ１ 上方室
Ｒ２ 下方室

Claims (5)

1. ハンドル側チューブと車輪側チューブとからなるフォーク本体内に配設のダンパが車輪側チューブの軸芯部に立設のシリンダ体と、ハンドル側チューブの軸芯部に垂設されて先端側がシリンダ体内に出没可能に挿通されるロッド体と、シリンダ体内に摺動可能に収装されながらロッド体の先端部に保持されるピストン体とを有し、ピストン体とシリンダ体のボトム端部との間にオイルロック機構を有し、減衰機構がシリンダ体内に収装のピストン体によってシリンダ体内に画成される上方室と下方室との連通を許容する伸側減衰バルブを有してなるフロントフォークにおいて、ピストン体がオイルロック機構を形成するオイルロックピースを有すると共に、シリンダ体のボトム端部に上記のオイルロックピースと共にオイルロック機構を形成するオイルロックケースが配設され、オイルロックケースが車輪側チューブを連結させてフォーク本体の下端部を車軸に連結させる車軸ホルダの内底部に着座されながら車軸ホルダの内底部における軸芯部をシリンダ体の軸線方向に貫通する締付ボルトの締め付けで車軸ホルダの内底部に定着されてなることを特徴とするフロントフォーク。
2. オイルロックケースがシリンダ体のボトム端部に溶接などで後付けされてなる請求項１に記載のフロントフォーク。
3. オイルロックケースが加圧成形などでシリンダ体のボトム端部に一体に形成されてなる請求項１または請求項２に記載のフロントフォーク
4. オイルロックケースがシリンダ体の軸線方向の外部側たる締付ボルト側への連通を阻止する隔壁部を有してなる請求項１、請求項２または請求項３に記載のフロントフォーク。
5. シリンダ体と車輪側チューブとの間にリザーバ室が画成されると共にこのリザーバ室とシリンダ体内とがシリンダ体に開穿の連通孔を介して連通されてなる請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載のフロントフォーク。

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