説明

フロントフォーク

【課題】 内部に収容される作動油の量を削減しながら最適なエアバネ力の発揮を可能にして好ましいバネ特性を具現化する。
【解決手段】 車体側チューブ1と車輪側チューブ2とを有してなるフォーク本体がダンパを内蔵しながら内装する懸架バネSのバネ力で伸長方向に附勢されると共に油面Oを境にする気室Aを有してなるフロントフォークにおいて、ダンパを形成して車輪側チューブ2内に立設されるシリンダ体3の上端に下端が担持される懸架バネSに気室容積削減手段10が直列されると共に、この気室容積削減手段10における上端が車体側チューブ1の上端部に、あるいは、ダンパを形成して車体側チューブ1内に垂設されるロッド体4の上端部に係止されてなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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二輪車の前輪を懸架しながらその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。
【背景技術】
【0002】
二輪車の前輪側に架装されて二輪車の前輪を懸架しながらその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。
【0003】
その中で、たとえば、特許文献1に開示されているように、多くのフロントフォークにあっては、車体側チューブと車輪側チューブとからなるフォーク本体の内部上方に油面を境にする気室が画成されている。
【0004】
それゆえ、このフォーク本体の内部上方に気室を有するフロントフォークにあっては、多くの場合にコイルスプリングからなる懸架バネをも有するから、その伸縮に際して、懸架バネの伸縮によるバネ力と、気室の膨縮によるエアバネ力との合力からなるバネ特性の発揮を期待し得る。
【0005】
そして、フォーク本体が、たとえば、軸線方向に出没する調整ロッドを有するとき、この調整ロッドの出没で気室の容積を大小調整でき、この気室の容積の大小調整で最適なエアバネ力、すなわち、フロントフォークにおける好ましいバネ特性が得られる。
【特許文献1】特開2003‐184931号公報(要約、明細書中の段落0012、同0015、同0038、図1参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記した特許文献1に開示のフロントフォークにあっては、理論的には、好ましいバネ特性を得られるが、利用の実際を鑑みると、些か不具合があると指摘される可能性がある。
【0007】
すなわち、たとえば、フロントフォークにあって、大径となるアウターチューブが車体側部材とされる場合には、小径となるインナーチューブが車体側部材とされる場合に比較して、一般的に、フォーク本体の内部上方に画成される気室の容積が大き目になる。
【0008】
このような状況下で、フォーク本体の軸線方向に調整ロッドを出没させても、この調整ロッドの出没に依る気室の容積変化率は小さく、したがって、エアバネ力の変化に依る効果的なバネ特性の調整は容易でない。
【0009】
そこで、作動油の収容量を調整することで、最適な気室の容積を選択するのが良いが、その量は、たとえば、内蔵されるダンパにおける減衰特性を得るのに必要な量を超えた多量の作動油を必要とした。
【0010】
その結果、最適なエアバネ力の具現化のために油量を多くなるから、フロントフォークにおける重量の削減を意図する上で妨げになり、また、製品コストの低減を意図する上での妨げになる。
【0011】
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、内部に収容される作動油の量を削減しながら最適なエアバネ力の発揮を可能にして好ましいバネ特性を具現化でき、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。
【課題を解決するための手段】
【0012】
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、車体側チューブと車輪側チューブとを有してなるフォーク本体がダンパを内蔵しながら内装する懸架バネのバネ力で伸長方向に附勢されると共に油面を境にする気室を有してなるフロントフォークにおいて、ダンパを形成して車輪側チューブ内に立設されるシリンダ体の上端に下端が担持される懸架バネに気室容積削減手段が直列されると共に、この気室容積削減手段における上端が車体側チューブの上端部に、あるいは、ダンパを形成して車体側チューブ内に垂設されるロッド体の上端部に係止されてなるとする。
【発明の効果】
【0013】
それゆえ、この発明にあっては、基端が懸架バネの上端に担持されながら上端が車体側チューブの上端部に、あるいは、ダンパを形成して車体側チューブ内に垂設されるロッド体の上端部に係止される気室容積削減手段が懸架バネに上方から重なるように直列されるから、懸架バネの上方における気室容積が削減され、作動油の量を多くせずして気室の容積を最適な大きさに設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下に、原理図たる図1および要部の具体図たる図2および図3に示す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は、車体側チューブ1内に車輪側チューブ2が出没可能に挿通されてなるフォーク本体の軸芯部に片ロッド型のダンパを内蔵しながら内装する懸架バネSのバネ力で伸長方向に附勢されると共に油面Oを境にする気室Aを有してなる。
【0015】
少し説明すると、図示するフロントフォークは、車体側チューブ1が大径のアウターチューブからなると共に、車輪側チューブ2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が、この発明の具現化の上からは、車体側チューブ1が小径のインナーチューブからなると共に、車輪側チューブ2が大径のアウターチューブからなる正立型に設定されても良い。
【0016】
ダンパは、車輪側チューブ2の軸芯部に立設のシリンダ体3に対して車体側チューブ1の軸芯部に垂設のロッド体4を出没可能に挿通し、上端を車体側チューブ1の上端部に連結するロッド体4の下端部に設けられてシリンダ体3内で摺動するピストン部5がシリンダ体3内に上方油室たる伸側油室R1と下方油室たる圧側油室R2を画成している。
【0017】
ピストン部5は、伸側油室R1からの作動油の圧側油室R2への通過を許容して所定の大きさの伸側減衰力を発生する伸側減衰バルブ5aと、この伸側減衰バルブ5aに並列するチェック弁5bとを有している。
【0018】
そして、フォーク本体の内側が、すなわち、車輪側チューブ1とシリンダ体3との間およびこれに連通するシリンダ体3の上方がリザーバ室Rとされ、このリザーバ室Rが油面Oを境にして不活性ガスなどを充満させる上記の気室Aを有している。
【0019】
また、このリザーバ室Rは、フォーク本体のボトム部(あるいは、シリンダ体3内のベースバルブ部)6に配設の圧側減衰バルブ6aを介してシリンダ体3内の圧側油室R2に連通し、圧側減衰バルブ6aにはチェック弁6bが並列されている。
【0020】
懸架バネSは、図示するところにあって、下端がシリンダ体3の上端に担持されながら上端が後述する気室容積削減手段10の下端に係止され、車輪側チューブ2が車体側チューブ1内から抜け出る方向に、すなわち、フォーク本体を伸長方向に附勢している。
【0021】
それゆえ、このフロントフォークにあっては、フォーク本体の伸縮時に、懸架バネSの伸縮に依るバネ力と、気室Aの膨縮に依るエアバネ力との合力からなるバネ特性を具現化し得ると共に、ダンパにおいて、シリンダ体3に対してロッド体4が出没することで、伸側減衰バルブ5aと圧側減衰バルブ6とに依って所定の大きさの減衰力を発生する。
【0022】
ちなみに、ダンパの伸長作動時に圧側油室R2で不足する作動油は、リザーバ室Rから補給され、ダンパの収縮作動時に圧側油室R2で余剰となる作動油は、リザーバ室Rに流出される。
【0023】
ところで、気室容積削減手段10は、下端が懸架バネSの上端に担持されながら上端が車体側チューブ1の上端部に、あるいは、ダンパを形成するロッド体の上端部に係止される。
【0024】
そして、この気室容積削減手段10は、上記したリザーバ室Rにおいて油面Oを境にして画成される気室Aにおける占有容積を最適な数値にすべく配設されるもので、その限りには、任意に構成されて良い。
【0025】
しかしながら、この気室容積削減手段10は、気室Aにおける占有容積を最適な数値にすることで、リザーバ室Rに収容する作動油の量を減じ、その結果、フロントフォークにおける重量の軽減を可能にする。
【0026】
このことからすると、この気室容積削減手段10を形成するのにあって、作動油の比重に比較して比重が大きくなる構成を選択するのは好ましくなく、したがって、図示するところでは、図2および図3に示すように、気室容積削減手段10が内側を空部にする空隙構造に形成されるのが好ましい。
【0027】
一方、この気室容積削減手段10は、懸架バネSをいたずらに長く形成させずして座屈を発生し難くすると共に、懸架バネSを短くすることに依るフォーク本体における重量の軽減化を可能にしている。
【0028】
また、図2および図3に示すように、フォーク本体が車体側チューブ1の上端キャップ7にアジャスタ8を有し、このアジャスタ8の回動操作で懸架バネSの上端位置を高低調整し得るとしている。
【0029】
このことからすると、この気室容積削減手段10は、懸架バネSのバネ力で変形などしない機械的強度を有する軸力部材構造に形成され、また、フォーク本体の軸線方向に移動可能に形成されるのが好ましい。
【0030】
以下に、図2および図3に基づいて説明するが、気室容積削減手段10は、上方キャップ11と、下方キャップ12と、パイプ13とを有してなり、内側に気室Aと遮断される容室A1を画成する。
【0031】
上方キャップ11は、所定の機械的強度を有しながらいたずらに重量を大きくしない、たとえば、合成樹脂材で略漏斗状の断面形状を呈するように形成され、原理的には、車体側チューブ1の上端部に、あるいは、ロッド体4の上端部に係止される。
【0032】
具体的には、図示するように、上方キャップ11の大径部たる上端部11aがロッド体4の上端部を連結させる前記したキャップ7の下端部7aの外周に介装され、この状態下に、小径部たる下端部11bがロッド体4の外周に気密構造下に隣接させている。
【0033】
そして、この上方キャップ11は、図示する実施形態にあって、気室容積削減手段10がフォーク本体の軸線方向に移動可能とされるから上端部11aが前記したアジャスタ8に上下動可能に連繋する係止片8aに係止されている。
【0034】
下方キャップ12は、上方キャップ11と同様に、所定の機械的強度を有しながらいたずらに重量を大きくしない、たとえば、合成樹脂材で凹状溝を有する環状に形成され、下端に懸架バネSの上端を形成させ、内周をロッド体4の外周に気密構造下に隣接させている。
【0035】
パイプ13は、軸力部材とされることから、所定の機械的強度を有する、たとえば、金属パイプからなり、車輪側チューブ2の内周に干渉せずして、上方キャップ11と下方キャップ12とに気密構造下に連設されて内側に気室Aと遮断される容室A1を画成する。
【0036】
以上のように形成された気室容積削減手段10にあっては、これが所定位置に配設される限りには、フォーク本体の内側に油面Oを境にして画成される気室Aが占有する容積を削減し、したがって、最適なエアバネ力の発生を具現化する上で必要になる気室Aの容積を最適値に設定できる。
【0037】
このことからすると、この気室容積削減手段10にあっては、気室Aが占有する容積を最適値にするために収容する作動油の量を増やす場合に比較して、作動油の量を減少させ、重量の軽減と材料コストの低減を可能にする。
【0038】
そして、この気室容積削減手段10にあっては、これが、たとえば、図中で押し下げられるとき、懸架バネSの上端位置を下降させ、懸架バネSのバネ力を大きくする。
【0039】
上記したところが、この発明における気室容積削減手段10の作用効果であるが、図3に示す実施形態では、以下のような配慮をしているので、それについて少し説明する。
【0040】
なお、この図3に示すところにあって、その構成が前記した図2に示すところと同様となるところについては、要する場合を除き、図中に同一の符号を付するのみとして、その説明を省略する。
【0041】
すなわち、この図3に示す気室容積削減手段10にあっては、上方キャップ11の内周および下方キャップ12の内周がロッド体4の外周から離れると共に、この上方キャップ11の内周と下方キャップ12の内周にロッド体4の外周から離れるサブパイプ14が気密構造下に連設されて内側に気室Aと遮断される容室A1を画成している。
【0042】
それゆえ、この気室容積削減手段10とロッド体4の外周との間には、隙間S1が出現し、この隙間S1は、油面Oの上昇、すなわち、作動油の浸入を許容し、このとき、隙間S1に残るエアを圧縮すると共に、浸入する作動油に依るオイルロック効果を期待し得て、位置依存のバネ特性の発揮を期待し得る。
【0043】
そして、この実施形態の場合には、気室容積削減手段10を所定位置に配設するのについて、特に、下方キャップ12をロッド体4の外周に摺接させずして移動できるから、前記した図2に示す気室容積削減手段10を配設する場合に比較して、その配設作業が容易になる。
【0044】
このことからすると、前記した図2に示す実施形態にあっては、気室容積削減手段10を所定位置に配設する際の作業性を良くするために、図示しないが、この設置作業の際に下方キャップ12が摺動することになるロッド体4の外周を縮径させるとしても良い。
【0045】
また、前記したところでは、パイプ13は、上方キャップ11および下方キャップ12にいわゆる後付で連設されるが、これに代えて、図示しないが、パイプ13が上方キャップ11または下方キャップ12に一体に連設され、あるいは、パイプ13が上方キャップ11および下方キャップ12に一体に連設されてなるとしても良く、この場合には、部品点数が少なくなると共に、気室容積削減手段10の配設作業や撤去作業を容易にする利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】この発明のフロントフォークを原理的に示す図である。
【図2】この発明の一実施形態によるフロントフォークの要部を示す部分半截縦断面図である。
【図3】この発明の他の実施形態によるフロントフォークの要部を図2と同様に示す図である。
【符号の説明】
【0047】
1 車体側チューブ
2 車輪側チューブ
3 シリンダ体
4 ロッド体
10 気室容積削減手段
11 上方キャップ
12 下方キャップ
13 パイプ
14 サブパイプ
A 気室
A1 容室
O 油面
S 懸架バネ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体側チューブと車輪側チューブとを有してなるフォーク本体がダンパを内蔵しながら内装する懸架バネのバネ力で伸長方向に附勢されると共に油面を境にする気室を有してなるフロントフォークにおいて、ダンパを形成して車輪側チューブ内に立設されるシリンダ体の上端に下端が担持される懸架バネに気室容積削減手段が直列されると共に、この気室容積削減手段における上端が車体側チューブの上端部に、あるいは、ダンパを形成して車体側チューブ内に垂設されるロッド体の上端部に係止されてなることを特徴とするフロントフォーク。
【請求項2】
気室容積削減手段が空隙構造に形成されてなる請求項1に記載のフロントフォーク。
【請求項3】
気室容積削減手段がフォーク本体の軸線方向に移動可能とされてなる請求項1に記載のフロントフォーク。
【請求項4】
気室容積削減手段が車体側チューブの上端部に係止され、あるいは、ロッド体の上端部に係止される上方キャップと、懸架バネの上端を係止させる下方キャップと、この上方キャップと下方キャップとに連設されて軸力部材とされながら上方キャップと下方キャップとの間に気室と遮断される容室を画成するパイプとを有してなる請求項1に記載のフロントフォーク。
【請求項5】
気室容積削減手段において、上方キャップの内周および下方キャップの内周がロッド体の外周に摺接してなる請求項4に記載のフロントフォーク。
【請求項6】
気室容積削減手段において、上方キャップの内周および下方キャップの内周がロッド体の外周から離れると共に、この上方キャップの内周と下方キャップの内周にロッド体の外周から離れるサブパイプが連設されてなる請求項4に記載のフロントフォーク。
【請求項7】
気室容積削減手段において、上方キャップとこの上方キャップの外周に連設されるパイプとが、あるいは、下方キャップとこの下方キャップの外周に連設されるパイプとが一体形成されてなる請求項4に記載のフロントフォーク。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−138757(P2009−138757A)
【公開日】平成21年6月25日(2009.6.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−312187(P2007−312187)
【出願日】平成19年12月3日(2007.12.3)
【出願人】(000000929)カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Fターム(参考)】