(57)【要約】【課題】  フロントフォークにおける作動を保障しながら重量の軽量化に寄与する。【解決手段】  車体側チューブ１と車輪側チューブ２とからなるフォーク本体内に収装の懸架バネが内外で長短となる二重構造とされて外側に配設された長い外側バネＳ１と内側に配設された短い内側バネＳ２とを有し、外側バネＳ１がダンパを構成するシリンダ体３と車体側チューブ１（あるいは車輪側チューブ２）側との間に挟持され、内側バネＳ２が上記のロッド体４に定着されるストッパ７に一端を嵌着させると共に同じくロッド体４に摺動可能に介装されながら上記のシリンダ体３のヘッド端に離着座可能に対向するスライダ８に他端を嵌着させてなる。【選択図】  図１
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【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からなるフォーク本体内に、このフォーク本体の伸縮作動時に減衰作用をするダンパと、フォーク本体を伸長方向に附勢する懸架バネとを収装してなるフロントフォークにおいて、懸架バネが内外で二重構造とされて外側に配設された長い外側バネと内側に配設された短い内側バネとを有し、外側バネがダンパを構成するシリンダ体とダンパを構成するロッド体を連結させる車体側チューブ側あるいは車輪側チューブ側との間に挟持され、内側バネが上記のロッド体に定着されるストッパに一端を嵌着させると共に同じくロッド体に摺動可能に介装されながら上記のシリンダ体のヘッド端に離着座可能に対向するスライダに他端を嵌着させてなることを特徴とするフロントフォーク。
【請求項２】
外側バネにおける線径が内側バネにおける線径より大きく設定されてなる請求項１に記載のフロントフォーク。
【請求項３】
外側バネにおける巻きピッチが内側バネにおける巻きピッチより大きく設定されてなる請求項２に記載のフロントフォーク。
【請求項４】
内側バネの一端を嵌着させるストッパと内側バネの他端を嵌着させるスライダとの間にロッド体に介装された最圧バネが配在されてなる請求項３に記載のフロントフォーク。
【請求項５】
スライダがロッド体を挿通させる筒部と内側バネの他端を係止させるフランジ部とを有し、筒部が内外の連通を許容する横孔を有すると共に、フランジ部にシリンダ体のヘッド端に対向する放射溝を有してなる請求項４に記載のフロントフォーク。
【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走行中の二輪車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走行中の二輪車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にあっては、圧縮作動時の荷重を懸架バネの圧縮作動で吸収する（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、懸架バネによる圧縮荷重の効果的な吸収を図る方策として、特許文献として明示しないが、懸架バネの圧縮作動の途中からバネ定数を大きくする方策があり、たとえば、一本の懸架バネにおいて巻きピッチを大きくするところと小さくするところに二分する。
【０００４】
この方策による場合には、圧縮作動時の懸架バネは、巻きピッチの大きいところから優先的に撓みながら全体が撓み、したがって、バネ定数の小さい一段目の特性を得ることができ、ついで、巻きピッチの小さいところも撓みながら全体が撓み、したがって、バネ定数を大きくする二段目の特性を得ることが可能になる。
【０００５】
その結果、フロントフォークが圧縮作動する前半たる通常作動領域では、二輪車における好ましい乗り心地を得ることが可能になり、二輪車における急制動などで、フロントフォークが最圧縮作動するときには、大きい荷重の吸収が可能になり、フロントフォークにおける底突きを阻止できる。
【特許文献１】特開２００３‐３２２１９１公報（明細書中の段落０００６，同０００７，同００１０から同００１２および同００１４の記載，図２参照）
【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、一本の懸架バネにおいて巻きピッチを大きくするところと小さくするところに二分する上記の提案にあっては、一段目と二段目とで異なる圧縮荷重吸収を可能にし得る点で、基本的に不具合がある訳ではないが、利用の実際にあって、些かの不具合があると指摘される可能性がある。
【０００７】
すなわち、一本の懸架バネにおいて、巻きピッチを異にして、二段バネ特性を得るとしても、懸架バネを構成するコイルバネにおける線径は、事実上、最大圧縮荷重に見合った線径に設定される。
【０００８】
その結果、懸架バネ全体としてみるとき、コイルバネの線径が大きくなり、したがて、懸架バネ自体の重量を大きくして、フロントフォークにおける全体重量の軽減化を妨げる傾向になり、また、コイルバネの線径を全体に大きくすることによる材料費の高騰化を避けられず、フロントフォークにおける製品コストの低廉化を期待できなくする。
【０００９】
そこで、この発明は、上記した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、懸架バネにおける所定の作動を保障し得るのはもちろんのこと、フロントフォークにおける全体重量の軽量化に寄与し、また、製品コスト低廉化に寄与して、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】
【００１０】
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からなるフォーク本体内に、このフォーク本体の伸縮作動時に減衰作用をするダンパと、フォーク本体を伸長方向に附勢する懸架バネとを収装してなるフロントフォークにおいて、懸架バネが内外で二重構造とされて外側に配設された長い外側バネと内側に配設された短い内側バネとを有し、外側バネがダンパを構成するシリンダ体とダンパを構成するロッド体を連結させる車体側チューブ側あるいは車輪側チューブ側との間に挟持され、内側バネが上記のロッド体に定着されるストッパに一端を嵌着させると共に同じくロッド体に摺動可能に介装されながら上記のシリンダ体のヘッド端に離着座可能に対向するスライダに他端を嵌着させてなるとする。
【発明の効果】
【００１１】
それゆえ、この発明によれば、フロントフォークにあって、まず、懸架バネが外側バネと内側バネの二本となる内外の二重構造とされるから、バネ作用を二本のバネに分担させることが可能になり、その分、各側のバネの長さを異ならしめたり、線径や巻きピッチを異ならしめたりし得る。
【００１２】
したがって、懸架バネが線径を同じにする一本のコイルバネからなりながら巻きピッチを大小にする構成を選択する場合に比較して、各側のバネにおける座屈の可能性を低減できる一方で、いずれか一方の線径を小さくすることで、懸架バネにおける全体重量の低減化を可能にすると共に、懸架バネにおける材料費の低減化を可能にし得る。
【００１３】
ちなみに、内外で長短となる懸架バネにあっては、外側バネが線径を大きくしながら巻きピッチを大きくし、内側バネが線径を小さくしながら巻きピッチを小さくする場合に、圧縮作動するフロントフォークにあって、通常作動領域では、主に外側バネの圧縮で一段目の小さいバネ特性を具現化でき、二輪車における急制動などで、最圧縮作動領域では、主に内側バネの圧縮で二段目の大きいバネ特性を具現化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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は、前記したように、二輪車の前輪側に架装されて走行中の二輪車の前輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器として機能する。
【００１５】
すなわち、こ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１と車輪側チューブ２とからなるフォーク本体内にこのフォーク本体の伸縮作動時に減衰作用をするダンパと、このフォーク本体を伸長方向に附勢する懸架バネとを収装してなる。
【００１６】
フォーク本体は、図示しないが、上端側が二輪車におけるハンドル側に結合されると共に下端部が前輪を懸架し、したがって、ハンドルの転舵による前輪の転向を可能にする。
【００１７】
そして、図示するフォーク本体は、大径のアウターチューブからなる車体側チューブ１の下端側内に小径のインナーチューブからなる車輪側チューブ２の上端側が出没可能に挿通され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、上記と逆に、車体側チューブ１が小径のインナーチューブとされ車輪側チューブ２が大径のアウターチューブとされる正立型に設定されても良い。
【００１８】
なお、図示するフォーク本体にあっては、車体側チューブ１と車輪側チューブ２との間に上下の間隔を有して配在される軸受１ａ，１ｂを有しており、この上下の軸受１ａ，１ｂの間に車輪側チューブ２に開穿された連通孔２ａを介して作動油が浸入して両側チューブ１，２間における潤滑性を保障している。
【００１９】
また、図示するダンパは、下端側部材たるシリンダ体３に上端側部材たるロッド体４が出没可能に連繋される正立型に設定されているが、この発明の具現化の上からは、上記と逆に、シリンダ体３が上端側部材とされロッド体４が下端側部材とされる倒立型に設定されても良い。
【００２０】
そして、このダンパにあっては、フォーク本体の伸縮作動に同期して伸縮作動し、シリンダ体３内に収装の減衰部で所定の減衰作用をし、フロントフォークが油圧緩衝器として機能する。
【００２１】
シリンダ体３内の減衰部については、シリンダ体３内に挿通されるロッド体４の先端部に保持されながらシリンダ体３内に摺動可能に収装されるピストン体５と、シリンダ体３のボトム端部内に配設のベースバルブ部に設けられる。
【００２２】
なお、上記したダンパにおいて、シリンダ体３は、車輪側チューブ２の軸芯部に立設されるが、このとき、シリンダ体３の下端部が車輪側チューブ２の下端開口を閉塞するように車輪側チューブ２に連結されるボトム部材２１に着座した状態で、詳しくは図示しないが、ボトム部材２１の軸芯部を貫通する締め付けボルトの締付によって車輪側チューブ２に結合される。
【００２３】
また、ロッド体４は、上端部が車体側チューブ１の上端開口を閉塞するキャップ部材１１の軸芯部にロックナット１２の介在下に螺着されている。
【００２４】
上記のキャップ部材１１の下端には、フォーク本体の最圧縮状態時に車輪側チューブ２の上端が当接されて、フォーク本体におけるいわゆる底突きが阻止される。
【００２５】
懸架バネは、フォーク本体を伸長方向に附勢するもので、従前であれば、たとえば、前記した特許文献１にも開示されているように、一本のコイルバネからなるが、この発明にあっては、内外で長短となる二重構造とされて外側に配設されて長い側とされる長いコイルバネからなる外側バネＳ１と内側に配設されて短い側とされる短いコイルバネからなる内側バネＳ２との二本のコイルバネからなる。
【００２６】
このように、懸架バネが一本のコイルバネからなるのではなく、内外となる二本のコイルバネからなる場合には、懸架バネが一本のコイルバネからなる場合のバネ作用を二本のコイルバネに分担させることが可能になり、その分、各コイルバネの長さを短くしたり、線径を異ならしめたりすることが可能になる。
【００２７】
それゆえ、懸架バネが一本のコイルバネからなりながら巻きピッチを大小にする構成を選択する場合に比較して、懸架バネにあって、各コイルバネにおいて座屈の可能性を低減でき、いずれか一方、たとえば、内側バネＳ２の線径を外側バネＳ１の線径より小さく設定して重量を小さくすることで、懸架バネにおける全体重量の低減化を可能にする。
【００２８】
以上のように、この発明による懸架バネは、外側バネＳ１と、内側バネＳ２とからなるが、それぞれは、フォーク本体内にあって、以下のように配設されている。
【００２９】
まず、外側バネＳ１は、フォーク本体が倒立型とされ、ダンパが正立型とされることもあって、シリンダ体３とこのシリンダ体３に出没可能に連繋するロッド体４を連結させる車体側チューブ１側との間に挟持される。
【００３０】
そして、より詳しくは、外側バネＳ１の図中で下端となる基端がシリンダ体３の上端たるヘッド端に担持されると共に図中で上端となる先端が筒状スペーサ６の下端に係止され、この筒状スペーサ６の上端が前記したキャップ部材１１の下端に係止される。
【００３１】
それゆえ、この外側バネＳ１は、フォーク本体が圧縮作動してロッド体４がシリンダ体３内に没入するとき、ロッド体４の動きに同期して圧縮し、その反射として、その際の反力でロッド体４をシリンダ体３内から突出させる伸長方向に附勢する。
【００３２】
なお、図示するところにあって、筒状スペーサ６は、上方のキャップ部材１１に直接係止されて上端位置を不動にしているが、これに代えて、図示しないが、キャップ部材１１に移動手段の介在下に係止され、したがって、移動手段が筒状スペーサ６の上端位置を上下動させることで、外側バネＳ１のバネ力を変更し、もって二輪車におけるハンドルの高さ位置、すなわち、車体の高さ位置を変更可能にしても良い。
【００３３】
また、外側バネＳ１の基端たる下端は、上記したシリンダ体３の上端たるヘッド端に担持されるのに代えて、図示しないが、車輪側チューブ２におけるボトム部材２１の内底に担持されるとしても良い。
【００３４】
そして、筒状スペーサ６は、その下端がシリンダ体３のヘッド端近傍に位置決められるほどに長く設定され、懸架バネは、この筒状スペーサ６と車輪側チューブ２におけるボトム部材２１の内底との間に挟持されるとしても良い。
【００３５】
つぎに、内側プリングＳ２は、図２に示すように、ダンパを構成するロッド体４に介装されてスナップリング７１の嵌装で定着されるストッパ７に一端たる上端を嵌着させると共に同じくロッド体４に摺動可能に介装されながら同じくダンパを構成するシリンダ体３のヘッド端に離着座可能に対向するスライダ８に他端たる下端を嵌着させている。
【００３６】
ストッパ７は、環状に形成されてロッド体４の外周に定着され、内側バネＳ２の上端が設定位置より上昇することを阻止し、後述するスライダ８がシリンダ体３のヘッド端に着座するときこの内側バネＳ２の圧縮を許容する。
【００３７】
そのため、このストッパ７は、ロッド体４の外周に嵌着されたスナップリング７１に加締め固着され、スナップリング７１は、ロッド体４の外周に形成の環状溝４ａに嵌合して不動とされている。
【００３８】
それゆえ、このストッパ７は、内側バネＳ２を言わば吊持し、したがって、この内側バネＳ２が下方のスライダ８との間でいわゆる遊ぶことが阻止し、騒音発生を回避している。
【００３９】
一方、スライダ８は、ロッド体４を挿通させる筒部８ａと内側バネＳ２の他端を係止させるフランジ部８ｂとを有してなり、上記したように内側バネＳ２の下端に嵌着することで、内側バネＳ２がロッド体４の動きでシリンダ体３のヘッド端から離れるとき、同じくシリンダ体３のヘッド端から離座する。
【００４０】
そして、このスライダ８は、シリンダ体３のヘッド端にフランジ部８ｂを着座したあとは、ロッド体４の摺動を許容し、そのため、筒部８ａが内外の連通を許容する横孔８ｃを有し、筒部８ａに対するロッド体４の摺動性を保障している。
【００４１】
また、このスライダ８は、シリンダ体３に対してロッド体４が出没を繰り返すときに、シリンダ体３のヘッド端に対するフランジ部８ｂの離着座を繰り返すが、ヘッド端からフランジ部８ｂが離座する際の騒音発生を阻止するために、フランジ部８ｂにシリンダ体３のヘッド端に対向する放射溝８ｄを有している。
【００４２】
以上のように形成された外側バネＳ１と内側バネＳ２との間には、この発明にあっては、以下のような関係が成立している。
【００４３】
すなわち、まず、外側バネＳ１における線径は、内側バネＳ２における線径より大きく設定され、したがって、その逆として、内側バネＳ２における線径を外側バネＳ１より小さくしている。
【００４４】
その結果、懸架バネが一本ものからなる従前の場合に、ピッチを異にする構成としても線径が同じことになる場合に比較して懸架バネにおける全体重量を小さくすることが可能になる。
【００４５】
つぎに、外側バネＳ１における巻きピッチが内側バネＳ２における巻きピッチより大きく設定され、したがって、その逆として、内側バネＳ２における巻きピッチを外側バネＳ１より小さくしている。
【００４６】
その結果、従前の一本ものからなる懸架バネにおいてピッチを異にする場合に比較して部品コストの低減下を可能にすると共に、各側バネＳ１，Ｓ２における設定の変更が容易になる。
【００４７】
なお、以上のように形成された外側バネＳ１と内側バネＳ２との間における巻き方向は、それぞれ逆になり、両者間における噛み込みの発生を回避している。
【００４８】
ちなみに、内外で長短となる各側バネＳ１，Ｓ２にあっては、外側バネＳ１が当初からフォーク本体を伸長方向に附勢するバネ力を発揮する一方で、内側バネＳ２は、フォーク本体が設定ストロークを圧縮した後にフォーク本体を伸長方向に附勢するバネ力を発揮するから、圧縮ストロークの前半は、外側バネＳ１のバネ力に依存し、圧縮ストロークの後半は、内側バネＳ２のバネ力も加えたバネ力に依存する。
【００４９】
ところで、この発明にあって、前記した内側バネＳ２の一端を嵌着させるストッパ７と内側バネＳ２の他端を嵌着させるスライダ８との間には、ロッド体４に介装された最圧バネＳが配在されている。
【００５０】
このように、最圧バネＳがストッパ７とスライダ８との間に配在されることで、この最圧バネＳあるいはこれに代るものが別の場所に配在される場合に比較していわゆるロッドストロークを減殺しない点で有利となる。
【００５１】
ちなみに、この最圧バネＳは、フォーク本体が最圧縮状態になるときに圧縮して衝撃を緩和するもので、したがって、平時は、図２に示するように、上端がストッパ７から離れるように下端がスライダ８に着座している。
【００５２】
それゆえ、以上のように形成されたフロントフォークにあっては、懸架バネが外側バネＳ１と内側バネＳ２の二本となる内外の二重構造とされるから、バネ作用を二本の各側バネＳ１，Ｓ２に分担させることが可能になり、その分、各側バネＳ１，Ｓ２の長さを短くしたり、線径を異ならしめたりし得る。
【００５３】
したがって、懸架バネが線径を同じにする一本のコイルバネからなりながら巻きピッチを大小にする構成を選択する場合に比較して、各側のバネＳ１，Ｓ２における座屈の可能性を低減できると共に各側のバネＳ１，Ｓ２における設定の変更が容易になる一方で、いずれか一方の線径を小さくすることで、懸架バネにおける全体重量の低減化を可能にすると共に、懸架バネにおける材料費の低減化を可能にし得る。
【００５４】
前記したところは、二輪車が自転車であるか自動二輪車であるかを言及していないが、いずれであってもこの発明の具現化に向くのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明によるフロントフォークを破断して示す半截断面正面図である。
【図２】この発明の要部を拡大して示す部分半截断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  車体側チューブ
２  車輪側チューブ
３  シリンダ
４  ロッド体
５  ピストン体
６  筒状スペーサ
７  ストッパ
８  スライダ
８ａ  筒部
８ｂ  フランジ部
Ｓ  最圧バネ
Ｓ１  外側バネ
Ｓ２  内側バネ
【図１】
2010007759.tif 000003
【図２】
2010007759.tif 000004