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リザーバ室R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と車輪側チューブ2との間に油室容積削減手段10が配設され、この油室容積削減手段10が下端をフォーク本体のボトム部に担持させながら上端に懸架バネSの下端を担持し、この懸架バネSの上端が車体側チューブ1の上端部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内の上方側に油面を境にする気室が画成されている。
【0004】
それゆえ、このフォーク本体内の上方側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、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、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が多くなるから、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リザーバ室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と車輪側チューブとの間に油室容積削減手段が配設され、この油室容積削減手段が下端をフォーク本体のボトム部に担持させながら上端に懸架バネの下端を担持し、この懸架バネの上端が車体側チューブの上端部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、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と車輪側チューブとの間に油室容積削減手段が配設されるから、このシリンダ体と車輪側チューブとの間における油室容積が削減され、したがって、フォーク本体内に収容される作動油量が削減され、その結果、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(図1参照)内に車輪側チューブ2を出没可能に挿通させてなるフォーク本体の軸芯部に片ロッド型のダンパを有すると共に、内装する懸架バネSのバネ力で伸長方向に附勢され、フォーク本体の内側上方に油面O(図1参照)を境にする気室A(図1参照)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(図1参照)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体5がシリンダ体3内に上方油室R1と下方油室R2を画成している。
【0017】
ピストン体5は、上方油室R1からの作動油の下方油室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、逆に、下方油室R2からの作動油の上方油室R1への通過を許容する圧側減衰バルブ5bとを有している。
【0018】
そして、フォーク本体の内側が後述するダンパの作動を保障するリザーバ室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、図1に示すところでは、フォーク本体のボトム部を構成するベースバルブ部6に配設の圧側減衰バルブ6aを介してシリンダ体3内の下方油室R2に連通し、圧側減衰バルブ6aにはチェック弁6bが並列に設けられている。
【0020】
図2に示すところでは、車輪側チューブ2下端開口を閉塞しながらフォーク本体のボトム部を形成するアクスルブラケット21に開穿の連通路21a,21bを介してシリンダ体3内の下方油室R2がリザーバ室Rに連通し、連通路21aと連通路21bとの間には、圧側減衰バルブ21cとこれに並列にチェック弁21dが設けられている。
【0021】
懸架バネSは、図示するところにあって、下端が後述する油室容積削減手段10の上端に担持されながら上端がバネ受S1(図1参照)を介して車体側チューブ1の上端部に係止され、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。
【0022】
ちなみに、懸架バネSの上端は、上記したところに代えて、図示しないが、ロッド体4の上端部に係止されても良い。
【0023】
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5bに依って所定の大きさの減衰力を発生する。
【0024】
ちなみに、ダンパの伸長作動時に下方油室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下方油室R2で余剰となる作動油は、リザーバ室Rに流出されて気室Aを圧縮する。
【0025】
なお、気室Aの圧縮は、ダンパの収縮作動時におけるシリンダ体3内へのロッド体4の没入時の他に、フォーク本体の収縮作動時における車体側チューブ1内への車輪側チューブ2の没入時にも発現される。
【0026】
ところで、油室容積削減手段10は、この発明にあって、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と車輪側チューブ2との間に配設されている。
【0027】
この油室容積削減手段10は、文字通り、フォーク本体内に画成される油室の容積を削減するもので、これによって、フロントフォーク内に注入される作動油量を削減するのが狙いである。
【0028】
そして、フロントフォーク内に注入される作動油量が削減されると、これに依るフロントフォークにおける重量の軽減および材料費の削減が可能になる。
【0029】
すなわち、前記した特許文献1に開示のものを含めて内部のダンパを有する従前のフロントフォークにあっては、ダンパの外がリザーバ室Rとされて作動油を充満しているが、このリザーバ室Rにおける作動油は、特に、シリンダ体と車輪側チューブとの間の作動油は、通路部分とされる分を除き、基本的には、ダンパの作動に関与しない。
【0030】
このことからすると、シリンダ体と車輪側チューブとの間の作動油で通路部分となる以外は不要であり、この発明にあっては、この不要となる作動油を削減するために油室容積削減手段10を設ける。
【0031】
そこで、この油室容積削減手段10を設けるにあって、一つには、懸架バネSを担持し、二つには、シリンダ体3内の下方油室R2とリザーバ室Rとの連通を可能にする通路を確保する。
【0032】
そして、この油室容積削減手段10は、フォーク本体内に収容される作動油量を削減して、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から、その限りには、任意に構成されて良い。
【0033】
そしてまた、この油室容積削減手段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。
【0034】
このことからすると、この油室容積削減手段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、図示するところでは、図2および図3に示すように、油室容積削減手段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。
【0035】
また、この油室容積削減手段10は、懸架バネSの下端を担持するから、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るのが好ましい。
【0036】
以下に、図2に基づいて説明するが、油室容積削減手段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、内側にリザーバ室Rと遮断される空部A1を画成する。
【0037】
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、合成樹脂材で環状に形成され、シール11aの配在下に車輪側チューブ2の内周に密接する。
【0038】
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、合成樹脂材で環状に形成され、シール12aの配在下に車輪側チューブ2の内周に密接する。
【0039】
そして、この下方キャップ12は、下端が車輪側チューブ2の下端開口を閉塞しながらフォーク本体のボトム部を形成するアクスルブラケット21の内底に担持されている。
【0040】
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、シリンダ体3の外周に干渉せずして、上方キャップ11と下方キャップ12とにシール11b,12bの配在下に気密構造下に連設されて内側にリザーバ室Rと遮断される空部A1を画成する。
【0041】
このとき、パイプ13の内周は、シリンダ体3の外周から離れていて、間に筒状となるリザーバ室Rにおける通路部分Lを出現させ、この通路部分Lを前記したアクスルブラケット21に開穿の連通路21bに連通させている。
【0042】
そして、このパイプ13は、これが強度部材とされるから、この発明にあっては、これが車輪側チューブ2の内側に配在されることで、フォーク本体の曲げ剛性を向上させる。
【0043】
以上のように形成された油室容積削減手段10にあっては、これが所定位置に配設される限りには、リザーバ室Rにおける容積を削減し、したがって、ダンパの作動に、また、気室Aの画成に最小限度必要な作動油量が保障され、特に、気室Aに依る最適なエアバネ力を最適値に設定できる。
【0044】
このことからすると、この油室容積削減手段10にあっては、気室Aの容積を最適値にするために作動油量を増やす場合に比較して、作動油量を減少させ、重量の軽減と材料コストの低減を可能にする。
【0045】
また、油室容積削減手段10の上端に懸架バネSの下端を担持させるから、油室容積削減手段10の上端をシリンダ体3の上端より上方に突出させることで、懸架バネSの長さを短くでき、この点からも懸架バネSが長く形成される場合に比較して、フロントフォークにおける重量の軽減化に寄与する。
【0046】
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、油室容積削減手段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】
【0047】
【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。
【符号の説明】
【0048】
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
5 ピストン体
6 ボトム部を構成するベースバルブ部
6a,21c 圧側減衰バルブ
10 油室容積削減手段
11 上方キャップ
11a,12a シール
12 下方キャップ
13 パイプ
21 ボトム部を構成するアクスルブラケット
A 気室
O 油面
R リザーバ室
R2 下方油室
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リザーバ室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と車輪側チューブとの間に油室容積削減手段が配設され、この油室容積削減手段が下端をフォーク本体のボトム部に担持させながら上端に懸架バネの下端を担持し、この懸架バネの上端が車体側チューブの上端部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】
油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】
フォーク本体のボトム部に圧側減衰バルブが配設されると共に、この圧側減衰バルブを介してシリンダ体内にピストン体で画成される下方油室がシリンダ体と油室容積削減手段との間のリザーバ室における通路部分に連通し、この通路部分がシリンダ体の上方のリザーバ室における油室部分に連通し、この油室部分に油面を境にする気室が画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4】
油室容積削減手段がフォーク本体のボトム部に着座する下方キャップと、懸架バネの下端を担持する上方キャップと、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シリンダ体との間にリザーバ室における通路部分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】
油室容積削減手段において、上方キャップの外周および下方キャップの外周が車輪側チューブの内周にシールの配座下に密接してなる請求項4に記載のフロントフォーク。
【請求項6】
油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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【公開番号】特開2009−156359(P2009−156359A)
【公開日】平成21年7月16日(2009.7.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−335774(P2007−335774)
【出願日】平成19年12月27日(2007.12.27)
【出願人】(000000929)カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Fターム(参考)】