(57)【要約】【課題】  内装されるダンパにおけるシリンダ体内を高圧傾向に維持するフリーピストンにおける所定の作動性能を保障する。【解決手段】  前輪を懸架するフォーク本体Ｆ内に収装されてこのフォーク本体Ｆの伸縮時に伸縮して所定の減衰作用をするダンパＤ内における油量変化をこのダンパＤを構成するシリンダ体３におけるボトム端部３１内に収装のフリーピストン６の背後に画成した背後側気室Ａ１の膨縮で補償すると共に、背後側気室Ａ１がフォーク本体Ｆ内であってダンパＤ外となるリザーバＲにおける油面Ｏを境にする気室Ａにボトム端部３１に開穿の連通孔３１ｆを介して連通し、フリーピストン６がシリンダ体３内からの油圧作用で所定のストロークを後退するときにこのシリンダ体３内からの油圧をリザーバＲに解放するフロントフォークにおいて、背後側気室Ａ１およびこの背後側気室Ａ１に連通孔３１ｆを介して連通するリザーバＲにおける気室Ａに大気圧以上の気体を封入してなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端側がハンドル側に結合されながら下端部で前輪を懸架するフォーク本体と、このフォーク本体内に収装されてこのフォーク本体の伸縮時に伸縮して所定の減衰作用をするダンパとを有し、このダンパ内における油量変化をこのダンパを構成するシリンダ体におけるボトム端部内に収装のフリーピストンの背後に画成した背後側気室の膨縮で補償し、この背後側気室が上記のフォーク本体内であって上記のダンパ外となるリザーバにおける油面を境にする気室に上記のボトム端部に開穿の連通孔を介して連通し、上記のフリーピストンが上記のシリンダ体内からの油圧作用で所定のストロークを後退するときにこのシリンダ体内からの油圧を上記の連通孔を介して上記の気室に解放してなるフロントフォークにおいて、上記の背後側気室およびこの背後側気室に上記の連通孔を介して連通するリザーバにおける気室に大気圧以上の気体を封入してなることを特徴とするフロントフォーク。
【請求項２】
上記のシリンダ体におけるボトム端部が上記のフォーク本体を構成する車体側チューブの軸芯部に垂設され、このボトム端部内に上記のフリーピストンが摺動可能に収装されると共に、このボトム端部に上記の連通孔が開穿されてなる請求項１に記載のフロントフォーク。
【請求項３】
上記のダンパが上記のシリンダ体におけるボトム端部内に圧側減衰手段を有し、この圧側減衰手段が上記の車体側チューブの軸芯部に垂設されるセンターロッドにおける上記のシリンダ体内に対向する先端部に保持されると共に上記のシリンダ体内の上記のフリーピストンにおける上流側への連通を許容し、上記のフリーピストンが上記のセンターロッドに摺動可能に摺接されてなる請求項１または請求項２に記載のフロントフォーク。
【請求項４】
上記のフォーク本体を構成する車体側チューブの上端を閉塞するキャップ部材が上記の背後側気室に対する気体の給排を可能にするエアバルブ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。
【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における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、従来から種々の提案がある。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、車体側チューブと車輪側チューブとが出没可能に連結されながら懸架バネで車体側チューブ内から車輪側チューブが突出するようになる伸長方向に附勢されるフォーク本体内にダンパを有する提案が開示されている。
【０００４】
この提案にあって、ダンパは、車体側チューブの上端部に結合したシリンダ体のボトム端部内に圧縮作動時における圧側減衰力の発生を可能にする圧側減衰手段を有し、この圧側減衰手段の下流側にフリーピストンで画成される背後側気室を有している。
【０００５】
そして、フリーピストンは、背後側気室に収装されるコイルスプリングからなる加圧バネを背面に隣接させ、この加圧バネの附勢力で圧側減衰手段に近づくように前進されており、ダンパ内における油量変化に応じてシリンダ体におけるボトム端部内で摺動する。
【０００６】
それゆえ、このダンパにあっては、ダンパ内の作動油量が所定量にあるとき、フリーピストンの背面に隣接の加圧バネによる附勢力と背後側気室における反力とによってシリンダ体内が加圧傾向に維持される。
【０００７】
そして、たとえば、ダンパ内における油温上昇などに起因する作動油の膨張や、ダンパの作動中にシリンダ体外のリザーバからの作動油がダンパ内に流入するなどで、ダンパ内の作動油が所定量を超える状況になると、所定のストローク以上に上昇するように後退し、シリンダ体のボトム端部に開穿の連通孔を介して言わば余剰の作動油をリザーバに戻すように解放する。
【特許文献１】特開平６‐１４７２４８公報（要約，請求項１，請求項２，図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、フリーピストンの背面に隣接の加圧バネによる附勢力と背後側気室における反力とによってシリンダ体内を加圧傾向に維持し得る点で、基本的に問題がある訳ではないが、その実施化にあって、些かの不具合があると指摘される可能性がある。
【０００９】
すなわち、ダンパにおけるシリンダ体内に収装のフリーピストンは、このフリーピストンが画成する背後側気室におけるの反力を受けると共に、その背面に隣接の加圧バネの附勢力で附勢される。
【００１０】
そして、この加圧バネは、具体的には、コイルスプリングからなるが、凡そコイルスプリングにあっては、周知のように、先端に隣接する被附勢部材に対して附勢力をコイルスプリングの巻き方向たる周方向に均等に作用することを困難にして部分的に集中させる傾向がある。
【００１１】
それゆえ、このコイルスプリングで附勢されるフリーピストンにあっては、その摺動時に傾く傾向になり易く、このフリーピストンを収装する部位に対していわゆるコジリとも称される齧り現象を発現し易くなる。
【００１２】
そして、このフリーピストンにおける齧り現象を発現し難くするために、たとえば、フリーピストンにおける摺動方向の寸法を大きくする場合には、フリーピストンの重量を大きくし、好ましい作動性能を保障し難くする不具合が招来される。
【００１３】
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、内装されるダンパにおけるシリンダ体内を高圧傾向に維持するフリーピストンにおける所定の作動性能を保障して、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】
【００１４】
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、上端側がハンドル側に結合されながら下端部で前輪を懸架するフォーク本体と、このフォーク本体内に収装されてこのフォーク本体の伸縮時に伸縮して所定の減衰作用をするダンパとを有し、このダンパ内における油量変化をこのダンパを構成するシリンダ体におけるボトム端部内に収装のフリーピストンの背後に画成した背後側気室の膨縮で補償し、この背後側気室が上記のフォーク本体内であって上記のダンパ外となるリザーバにおける油面を境にする気室に上記のボトム端部に開穿の連通孔を介して連通し、上記のフリーピストンが上記のシリンダ体内からの油圧作用で所定のストロークを後退するときにこのシリンダ体内からの油圧を上記の連通孔を介して上記の気室に解放してなるフロントフォークにおいて、上記の背後側気室およびこの背後側気室に上記の連通孔を介して連通するリザーバにおける気室に大気圧以上の気体を封入してなるとする。
【発明の効果】
【００１５】
それゆえ、この発明にあっては、ダンパ内における油量変化をフリーピストンで画成される背後側気室の膨縮で補償するから、ダンパが最伸長状態にあるときに、この背後側気室に大気圧以上となる気体を封入することで、収縮作動を開始するダンパ内を高圧傾向に維持でき、所定の減衰作用の発現を確実に可能にし得る。
【００１６】
そして、この発明にあっては、背後側気室に大気圧以上となる気体が封入されるから、このフリーピストンを附勢するコイルスプリングからなる加圧バネの配設を省略でき、その分重量の軽減が可能になると共に、加圧バネたるコイルスプリングを有するがゆえに発現されるフリーピストンにおける齧り現象の発現を阻止するための、たとえば、フリーピストンにおける摺動方向の寸法を大きくする方策を採用せずして、同じくいたずらな重量の増大化を回避できる。
【００１７】
また、この発明にあっては、封入される気体の圧力が大気圧以上とされることで、フォーク本体をその伸縮時を含めて所定の伸長状態に維持することが可能になり、このことから、フォーク本体を伸長方向に附勢する懸架バネの配設を省略でき、同じく重量の削減を可能にし得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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、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。
【００１９】
そして、このフロントフォークは、図１に示すように、上端側がハンドル（図示せず）側に結合されながら下端部で前輪（図示せず）を懸架するフォーク本体Ｆと、このフォーク本体Ｆ内に収装されてこのフォーク本体Ｆの伸縮時に伸縮して所定の減衰作用をするダンパＤとを有してなる。
【００２０】
フォーク本体Ｆは、上端側がハンドル側に結合される車体側チューブ１と、この車体側チューブ１の下端側に上端側が出没可能に挿通されながら下端部で前輪を懸架する車輪側チューブ２とを有してなる。
【００２１】
ちなみに、図示するフォーク本体Ｆは、車体側チューブ１がアウターチューブとされ、車輪側チューブ２がインナーチューブとされる倒立型に設定されているが、この発明が意図するところからすると、これに代えて、図示しないが、車体側チューブ１がインナーチューブとされ、車輪側チューブ２がアウターチューブとされる正立型に設定されていても良い。
【００２２】
そして、このフォーク本体Ｆは、その内側であってダンパＤの外側となるリザーバＲを有し、このリザーバＲは、油面Ｏを境にする気室Ａを有し、この気室Ａには、この発明にあって、フォーク本体Ｆが最伸長状態にあるときに、大気圧以上となる気体を封入している。
【００２３】
なお、この発明のフロントフォークにあって、フォーク本体Ｆ内の気室Ａに封入される気体の圧力が、フォーク本体Ｆが最伸長状態にあるときに、大気圧以上とされることについては、後に詳しく説明する。
【００２４】
ダンパＤは、図示するところでは、シリンダ体３を上端側部材にすると共にロッド体４を下端側部材にする倒立型に設定されており、基本的には、シリンダ体３が車体側チューブ１に結合されてこの車体側チューブ１の軸芯部に垂設され、ロッド体４が車輪側チューブ２に結合されてこの車輪側チューブ２の軸芯部に起立される。
【００２５】
そして、このダンパＤにあっては、図示するところでは、すなわち、具体的には、シリンダ体３が図中で上端部となるボトム端部３１を一体的に有してなり、このボトム端部３１が車体側チューブ１における軸芯部に垂設されながら、後述する圧側減衰手段５とフリーピストン６とを収装してなる。
【００２６】
つまり、ダンパＤは、図示しないが、ロッド体４の上端部たる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を有し、このピストン体がシリンダ体３内にロッド側室とピストン側室とを画成すると共にこのロッド側室およびピストン側室間における相互連通を許容する減衰手段を有し、この減衰手段を作動油が通過するときに所定の減衰作用を具現化する。
【００２７】
そして、このダンパＤにあっては、シリンダ体３内にロッド体４が没入するようになる収縮作動時にピストン側室において余剰となる侵入ロッド体積分に相当する量の作動油をリザーバＲ側に流出させる。
【００２８】
また、このダンパＤにあっては、上記と逆に、シリンダ体３内からロッド体４が突出するようになる伸長作動時にピストン側室において不足することになる退出ロッド体積分に相当する量の作動油をリザーバＲ側から補充する。
【００２９】
このダンパＤの伸縮時にあって、ダンパＤ内における油量変化の際の減衰作用を具現化するのが後述する圧側減衰手段５であり、また、ダンパＤ内における油量変化を補償するのが同じく後述するのフリーピストン６、すなわち、このフリーピストン６の背後に画成される背後側気室Ａ１における膨縮である。
【００３０】
すなわち、前記したが、このダンパＤにあって、シリンダ体３は、図２に示すように、ボトム端部３１を有してなり、このボトム端部３１内に言わばベースバルブ部に設けられる減衰バルブに相当する圧側減衰手段５を有している。
【００３１】
ここで、シリンダ体３におけるボトム端部３１について少し説明すると、このボトム端部３１は、シリンダ体３に比較すると大径の筒状に形成されて、下端連結部３１ａがシリンダ体３における開口端部３ａの外周にロックナット３２の利用下に螺着されている。
【００３２】
そして、このボトム端部３１は、上端連結部３１ｂを車体側チューブ１の上端部の内周に螺着させて、このボトム端部３１が車体側チューブ１の軸芯部に配在されるようにしている。
【００３３】
また、このボトム端部３１は、圧側減衰手段５を収装すると共にフリーピストン６を収装しながら摺動させる本体部３１ｃと、この本体部３１ｃにテーパ部３１ｄを介して連続する拡径部３１ｅとを有し、この拡径部３１ｅにケース部３１内外の連通を可能にする連通孔３１ｆを有してなる。
【００３４】
シリンダ体３におけるボトム端部３１が以上のように形成されているとき、上記の圧側減衰手段５は、ボトム端部３１内を上記したシリンダ体３内側、すなわち、前記したピストン側室側と、リザーバＲ側、すなわち、後述するフリーピストン６側とに画成しながら、このピストン側室側とフリーピストン６側との間における相互連通を許容する。
【００３５】
そして、この圧側減衰手段５は、たとえば、環状リーフバルブ５１を有してなり、特に、ピストン側室側をフリーピストン６側に連通させるときに、この環状リーフバルブ５１で所定の減衰作用、すなわち、圧側減衰作用を具現化する。
【００３６】
ちなみに、圧側減衰手段５は、図示するところでは、車体側チューブ１の軸芯部に垂設されるセンターロッド７におけるシリンダ体３内に対向する先端部に保持される。
【００３７】
そして、センターロッド７は、基本的には、車体側チューブ１の上端開口を閉塞するキャップ１１の軸芯部に垂設されて、ボトム端部３１の軸芯部に臨在されるが、図示するところでは、キャップ１１が前記したボトム端部３１における上端連結部３１ｂの内周に螺着され、このキャップ１１は、後述する背後側気室Ａ１に対する気体の給排を可能にするエアバルブＶを有してなる。
【００３８】
一方、このダンパＤにあっては、上記のボトム端部３１内に、特に、ボトム端部３１における本体部３１ｃ内に上記した圧側減衰手段５に直列するように収装されるフリーピストン６を摺動可能に有しており、このフリーピストン６は、本体６１でボトム端部３１内を圧側減衰手段５側たる受圧面側油室Ｒ１と、リザーバＲ側、すなわち、前記した背後側気室Ａ１とに画成している。
【００３９】
そして、このフリーピストン６は、本体６１の外周にシール６２およびブッシュ６３を有しながら本体部３１ｃの内周に摺接すると共に、内周にチェックシール６４を有しながら上記のセンターロッド７の外周に摺接、すなわち、摺動可能に介装されている。
【００４０】
また、このフリーピストン６は、図中で上昇するようにボトム端部３１内で後退して、特に、本体６１が前記したテーパ部３１ｄの内側に到達する状況になるとき、フリーピストン６の外周とテーパ部３１ｄの内周との間に隙間を出現させ、この隙間を介することによる本体部３１ｃの内側の連通孔３１ｆを介してのリザーバＲへの連通を許容する。
【００４１】
それゆえ、このフリーピストン６にあっては、ダンパＤ内の作動油量が所定量にあるとき、フリーピストン６の背後に画成される背後側気室Ａ１における反力でシリンダ体３内を加圧傾向に維持する。
【００４２】
そして、このフリーピストン６にあっては、たとえば、ダンパＤ内における油温上昇などに起因する作動油の膨張や、ダンパＤの作動中にシリンダ体３外のリザーバＲからの作動油がダンパＤ内に流入するなどで、ダンパＤ内の作動油が所定量を超える状況になると、所定のストローク以上に上昇するように後退し、シリンダ体３のボトム端部３１に開穿の連通孔３１ｆを介して言わば余剰の作動油をリザーバＲに戻すように解放する。
【００４３】
ところで、上記したフリーピストン６は、ボトム端部３１内をこのフリーピストン６のいわゆる上流側たる前記した圧側減衰手段５の下流側と、このフリーピストン６の背後側となる背後側気室Ａ１とに画成している。
【００４４】
このとき、この発明にあって、背後側気室Ａ１には、加圧バネを有することなくして、ダンパＤが最伸長状態にあるときに、大気圧以上、すなわち、たとえば、ほぼ０．３気圧以上となる気体を封入している。
【００４５】
すなわち、前記した特許文献１に開示されているように、また、特開２００５‐３０５３４公報に開示されているように、この種のフリーピストンにあっては、背後に附勢手段たるコイルスプリングからなる加圧バネ（３９あるいは４）を有してなるのが常態である。
【００４６】
したがって、この発明にあっても、フリーピストン６の背後にコイルスプリングからなる加圧バネを有するのが常道とも言い得るが、前記したように、凡そコイルスプリングにあっては、先端に隣接する被附勢部材に対して附勢力をコイルスプリングの巻き方向たる周方向に均等に作用することを困難にし、被附勢部材がフリーピストン６とされるとき、このフリーピストン６に齧り現象を発現し易くなる弊害がある。
【００４７】
そこで、この発明では、フリーピストン６を背後から附勢するのにあって、加圧バネを利用せず、背後側気室Ａ１における反力、すなわち、エアバネ力を利用することにし、少なくとも、加圧バネを利用することによるフリーピストン６における齧り現象の発現をあらかじめ阻止する。
【００４８】
そして、この発明にあっては、フリーピストン６における齧り現象の発現を阻止し得るから、フリーピストン６の摺動性を安定させるために、フリーピストン６における摺動方向の寸法を大きく形成することによる重量の増大化を阻止し得る。
【００４９】
それゆえ、このフロントフォークにあっては、最伸長時にもダンパＤ内を加圧状態に維持することが可能になり、したがって、ダンパＤが最伸長状態から収縮作動を開始するときに開始当初から所定の圧側減衰作用の発現を可能にする。
【００５０】
一方、このフロントフォークにあっては、フォーク本体Ｆが最伸長状態にあるときに、大気圧以上となる気体を封入してなるから、この気体が膨張する反力でフォーク本体Ｆを、すなわち、フロントフォークを伸長方向に附勢することが可能になり、したがって、特許文献1に開示などの従前からのフロントフォークにあって当然のようにフォーク本体Ｆ内に収装されている懸架バネの配設を省略できることになる。
【００５１】
ちなみに、出願人が確認したところでは、シリンダ体３の径がほぼ２５ｍｍで長さが３０ｍｍとなるダンパＤが最伸長状態にあるときに、背後側気室Ａ１内に大気圧以上となるほぼ０．３ＭＰａの気体を封入したとき、このダンパＤの最収縮状態時の内圧がほぼ２．０ＭＰａとなり、したがって、懸架バネを有せずしてフォーク本体Ｆを伸長方向に附勢することが可能になる。
【００５２】
そして、この発明にあって、背後側気室Ａ１は、エアバルブＶを有してなるから、このエアバルブＶを利用して背後側気室Ａ１に封入される気圧を可変にでき、最適な封入気圧を選択できる。
【００５３】
また、この背後側気室Ａ１における気圧によって、懸架バネの配設を省略する場合、ダンパＤの最伸長状態から最収縮状態に至るまでのストロークの１／３を収縮作動するとき、背後側気室Ａ１によるエアバネ力を相殺するバランスバネをダンパＤ内にある伸び切りバネに並列するように設けるとしても良い。
【００５４】
前記したところでは、フリーピストン６がボトム端部３１内を図中で上昇するように後退して本体部３１ｃに連続するテーパ部３１ｄに到達するとき、このフリーピストン６の図中で下方となる受圧面側油室Ｒ１がフリーピストン６の外周を交わして連通孔３１ｆに連通するが、このフリーピストン６の機能するところを勘案すると、これに代えて、図示しないが、フリーピストン６の内周側、すなわち、フリーピストン６の内周とこれが対向するセンターロッド７の外周との間に上記の連通孔３１ｆに連通する言わばリリーフ流路が出現するとしても良く、この場合には、ボトム端部３１に対する上記のテーパ部３１ｄの形成を省略できる点で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の一実施形態によるフロントフォークを一部破断して示す正面図である。
【図２】図１のフロントフォークにおける上端側部を拡大して示す部分半截縦断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  車体側チューブ
２  車輪側チューブ
３  シリンダ体
３ａ  開口端部
４  ロッド体
５  圧側減衰手段
６  フリーピストン
７  センターロッド
１１  キャップ
３１  ボトム端部
３１ａ  下端連結部
３１ｂ  上端連結部
３１ｃ  本体部
３１ｄ  テーパ部
３１ｅ  拡径部
３１ｆ  連通孔
３２  ロッドナット
５１  環状リーフバルブ
６１  シール
６２  ブッシュ
６３  チェックシール
Ａ  気室
Ａ１  背後側気室
Ｄ  ダンパ
Ｆ  フォーク本体
Ｒ  リザーバ
Ｖ  エアバルブ
【図１】
2010127327.tif 000003
【図２】
2010127327.tif 000004