(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方の車体側に結合されるアウターチューブ内に下方の車輪側に結合されるインナーチューブを摺動自在に挿入し、インナーチューブ内の底部からダンパーシリンダを上方に向けて起立し、ダンパーシリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンロッドの上端がアウターチューブに連結され、アウターチューブとピストンロッドとはアウターチューブ内に設けた懸架スプリングを介して常時伸び方向に付勢されているフロントフォークにおいて、ダンパーシリンダの上端に筒状のガイドを起立させ、このガイドに沿って上記ダンパーシリンダの外径より内径を小さくしたフリーピストンを上下移動自在に配設させ、上記フリーピストンはインナーチューブ内にフリーピストンより上方のリザーバとフリーピストンより下方の油室とを区画すると共に上記懸架スプリングの下端を担持していることを特徴とするフロントフォーク。
【請求項２】
ガイドがダンパーシリンダの上端に結合された中空な取付部と、取付部上に一体に連設されたフリーピストンの段付き支持部と、段付き支持部上に一体に連設されると共に上記ダンパーシリンダの外径より小さい外径に形成されてピストンロッドに沿って起立する中空な内側筒体とからなり、フリーピストンの内周と外周をそれぞれ内側筒体外周とインナーチューブの内周にスライド自在に摺接させている請求項１のフロントフォーク。
【請求項３】
ガイドがダンパーシリンダの上端に結合された中空な取付部と、取付部上に一体に連設されたフリーピストンの段付き支持部と、段付き支持部上に一体に連設されると共に上記ダンパーシリンダの外径より小さい外径に形成されてピストンロッドに沿って起立する内側筒体と、同じく上記段付き支持部に一体に連設されてインナーチューブに接して起立する外側筒体とからなり、内側筒体の外周と外側筒体の内周との間にシールを介してフリーピストンの内周と外周をそれぞれスライド自在に摺接させている請求項１のフロントフォーク。
【請求項４】
内側筒体とピストンロッドとの間にリザーバに開放された隙間を設け、内側筒体の上方には上記隙間に連設する通孔を設けている請求項２又は３のフロントフォーク。
【請求項５】
ガイドがダンパーシリンダの上端に結合された中空な取付部と、取付部上に一体に連設されたフリーピストンの段付き支持部と、段付き支持部上に一体に連設されてインナーチューブに接して起立する外側筒体とからなり、フリーピストンの内周をピストンロッドの外周にスライド自在に摺接させると共にフリーピストンの外周を外側筒体の内周に摺接させている請求項１のフロントフォーク。
【請求項６】
ガイトの内側にリザーバからダンパーシリンダ内の油室に油の流れを許容するチェックシールが設けられている請求項１，２，３，４又は５のフロントフォーク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車の車体と前輪との間に介装されて路面からの振動等の衝撃を吸収緩和する緩衝器とフォークを兼ねたフロントフォークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のフロントフォークとしては、フリーピストンを介して気体室と液体室とを分離させたものが、例えば、実開昭５６−７６５８８号に開示されたものが開発されている。
【０００３】
この従来のフロントフォークはアウターチューブ内にインナーチューブを摺動自在に挿入し、アウターチューブの中央に上方に開口する中空ロッドを起立し、中空ロッドの上方にはインナーチューブの内周に摺接するフリーピストンを上下移動自在に配設し、フリーピストンは懸架スプリングで下方に常時付勢されていると共にインナーチューブ内上方の気体室と油室とからなるリザーバと、中空ロッド内の油室とを分離させ、更にリザーバと中空ロッド内の油室とはフリーピストンに設けたチェック弁を介して開閉されるようになっている。
【０００４】
圧縮作動時には懸架スプリングに抗してフリーピストンが上昇することによりインナーチューブ侵入量体積分の補償を行ない、伸長作動時にはインナーチューブの退出体積分の油量をチェック弁を開いてリザーバから中空ロッド内側に導入するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のフロントフォークでは伸縮作動時にフリーピストンも上下動し、特に圧縮作動時にはインナーチューブが下降するときフリーピストンと摺接すると同時にフリーピストンもインナーチューブに摺接しながら上昇するため、フリーピストンの摺動量はインナーチューブのストローク分とフリーピストンのストローク分の合計となるため、フリーピストンの外周に設けたシールの摺動量が多く、シールの寿命を減ずる不具合がある。
【０００６】
又、チェック弁の隙間やシールの外周からリザーバ側の油がフリーピストンの下側に洩れると、フリーピストン下方の油量が増加してフリーピストンの位置が上方へ移動し、懸架スプリングのイニシャル荷重を増加させてしまうおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、フリーピストンに設けたシールの寿命を向上できるフロントフォークを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため，本発明の手段は、上方の車体側に結合されるアウターチューブ内に下方の車輪側に結合されるインナーチューブを摺動自在に挿入し、インナーチューブ内の底部からダンパーシリンダを上方に向けて起立し、ダンパーシリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンロッドの上端がアウターチューブに連結され、アウターチューブとピストンロッドとはアウターチューブ内に設けた懸架スプリングを介して常時伸び方向に付勢されているフロントフォークにおいて、ダンパーシリンダの上端に筒状のガイドを起立させ、このガイドに沿って上記ダンパーシリンダの外径より内径を小さくしたフリーピストンを上下移動自在に配設させ、上記フリーピストンはインナーチューブ内にフリーピストンより上方のリザーバとフリーピストンより下方の油室とを区画すると共に上記懸架スプリングの下端を担持していることを特徴とするものである。
【０００９】
この場合、ガイドがダンパーシリンダの上端に結合された中空な取付部と、取付部上に一体に連設されたフリーピストンの段付き支持部と、段付き支持部上に一体に連設されると共に上記ダンパーシリンダの外径より小さい外径に形成されてピストンロッドに沿って起立する中空な内側筒体とからなり、フリーピストンの内周と外周をそれぞれ内側筒体外周とインナーチューブの内周にスライド自在に摺接させているのが好ましい。
【００１０】
同じく、 ガイドがダンパーシリンダの上端に結合された中空な取付部と、取付部上に一体に連設されたフリーピストンの段付き支持部と、段付き支持部上に一体に連設されると共に上記ダンパーシリンダの外径より小さい外径に形成されてピストンロッドに沿って起立する内側筒体と、同じく上記段付き支持部状に一体に連設されてインナーチューブに接して起立する外側筒体とからなり、内側筒体の外周と外側筒体の内周との間にシールを介してフリーピストンの内周と外周をそれぞれスライド自在に摺接させてもよい。
【００１１】
上記二つの手段において、内側筒体とピストンロッドとの間にリザーバに開放された隙間を設け、内側筒体の上方には上記隙間に連設する通孔を設けているのが好ましい。
【００１２】
更に ガイドがダンパーシリンダの上端に結合された中空な取付部と、取付部上に一体に連設されたフリーピストンの段付き支持部と、段付き支持部上に一体に連設されてインナーチューブに接して起立する外側筒体とからなり、フリーピストンの内周をピストンロッドの外周にスライド自在に摺接させると共にフリーピストンの外周を外側筒体の内周に摺接させてよい。
【００１３】
更に上記各手段において、ガイトの内側にリザーバからダンパーシリンダ内の油室に油の流れを許容するチェックシールが設けられているのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施の形態を図にもとづいて説明するが、本発明に係るフロントフォークは自動二輪車に適用され，図２に示すように，上方の車体側に結合されるアウターチューブ１内に下方の車輪側のインナーチューブ２が摺動自在に挿入され、インナーチューブ２内の底部からダンパーシリンダ３を上方に向けて起立し、ダンパーシリンダ３内にはピシストン４を介してピストンロッド５が移動自在に挿入され、ピストンロッド５の上端はキャップ６を介してアウターチューブ１の上端の結合され、ピストンロッド５とアウターチューブ１とはアウターチューブ１内に設けた懸架スプリング７を介して常時伸び方向に付勢されている倒立型のフロントフォークである。
【００１５】
ピストンロッド５の上端はキャップ６に螺合されると共にロックナット８で弛み止めされている。
【００１６】
キャップ６の下側にはクッションゴム９とスプリングシート１０とが配設され、懸架スプリング７の上端はスプリングシート１０を介してキャップ６で担持されている。
【００１７】
ピストンロッド５の上方外周にはスプリングガイド１１が摺動可能に配設され、このスプリングガイド１１はピストンロッド５に設けたスナップリング等のストッパ３２で下方への落下を規制され、スプリングガイド１１の外周で懸架スプリング７の内周を案内してその座屈等の発生を防止している。
【００１８】
本発明では、更に図１，図３，図４の各実施の形態に示すように、ダンパーシリンダ３の上部に筒状のガイド１２を設け、このガイド１２に沿ってフリーピストン１５を上下移動自在に配設させ、このフリーピストン１５は下方の油室１３と上方の気体室と油室とからなるリザーバ１４とを区画している。
【００１９】
ガイド１２はダンパーシリンダ３の上端に直接結合してもよいが、各図に示すように、ダンパーシリンダ３の上端に筒状のアダプタ１６をねじ結合し、このアダプタ１６の上部にねじ又は溶接等でガイド１２を連設している。
【００２０】
以下、各図にもとづいて，更に詳しく述べると、図１の実施の形態に係るフロントフォークでは、ガイド１２がダンパーシリンダ３の上端にアダプタ１６を介して結合された中空な取付部１７と、取付部１７上に一体連設されたフリーピストンの段付き支持部１８と、支持部１８上に一体に連設されてピストンロッド５に沿って起立する中空な内側筒体１９とからなっている。内側筒体１９は上記ダンパーシリンダ３の外径より小さい外径に形成されている。
【００２１】
フリーピストン１５は、環状本体１５ａと本体１５ａから起立する筒部１５ｂと本体１５ａの外周に設けたシール２０と筒状１５ｂの内周に設けたシール２１とで構成されている。
【００２２】
更にフリーピストン１５の内周をシール２１を介して内側筒体１９の外周にスライド自在に摺接させると共にフリーピストン１５の外周をインナーチューブ２の内周にシール２０を介してスライド自在に摺接させている。この場合、フリーピストン１５の内周がダンパーシリンダ３の外径より小さい外径の内側筒体１９に摺接し、同時にその外周がダンパーシリンダ３の外径より大きいインナーチューブ２の内周に摺接しているから、当該フリーピストン１５の断面積は上記フリーピストン１５下方の油室１３の断面積より大きくなり、従ってフリーピストン１５の油室側下端面の受圧面積は油室１３の断面積より大きくなっている。
【００２３】
フリーピストン１５の本体１５ａは、懸架スプリング７の下端を担持し、懸架スプリング７で下方に付勢されたフリーピストン１５は段部１８ａを備えた支持部１８に当接して下降ストロークを規制されている。
【００２４】
ガイド１２を構成する内側筒体１９とピストンロッド５との間にはリザーバ１４とダンパーシリンダ３の油室２２とに通じる環状又はスリット状の隙間２３を形成し、更に内側筒体１９の上部にはリザーバ１４と隙間２３を連通する横方向の通孔２４を形成している。
【００２５】
ガイト１２の内側、例えば、支持部１８の内側には下向きのチェックシール２５を設け、このチェックシール２５は油室２２の油がリザーバ１４側に洩れるのを防止すると共に油室２２が負圧になったような場合には、リザーバ１４から隙間２３を介して油室２２側に油の流れを許容する。
【００２６】
次に、作動について述べると、伸長作動時にはピストン４とピストンロッド５とアウターチューブ１とが上昇し、ダンパーシリンダ３内の上部油室２２の油がピストン４のポート２６と伸側減衰バルブ２８を介して下部油室２７に流出し、ピストンロッド５の退出体積分の油は油室１３より下部油室２７に導入され、伸側減衰バルブ２８で減衰力を発生させる。この際、フリーピストン１５は懸架スプリング７で押されながら下降する。
【００２７】
圧縮作動時にはピストン４が下降し、下部油室２７の油はピストン４に設けたポートとチェックバルブ２９を介して上部油室２２に流出し、ピストンロッド５の侵入体積分の油は下部油室２７から油室１３に流出し、導入された油量分フリーピストン１５は懸架スプリング７に抗して上昇する。
【００２８】
又、フリーピストン１５は、シール２１を介して内側筒体１９の外周とシール２０を介してインナーチューブ２の内周とに沿って上方に移動する。この時、シール２０，２１の摺動量は下部油室２７から油室１３に流出した油量に伴なって移動するフリーピストン１５のストローク分だけであるから、その摺動量は小さく、従って、フロントフォーク全体の作動性に及ぼす影響は小さくシール２０，２１の寿命にそれ程大きな悪影響を与えない。
【００２９】
更に、伸縮作動をくり返している最中や、シール２０，２１からの油洩れでフリーピストン１５の下方の油室１３に必要以上の油が溜まった場合には、フリーピストン１５がその油量分上昇し、フリーピストン１５を構成する筒部１５ｂの内周側隙間が通孔２４に開口し、油室１３の加圧された油が通孔２４を介してリザーバ１４に流出してリリーフされるからフリーピストン１５に対する加圧が解消され、これによって懸架スプリング７のイニシャル荷重が変更するのを防止できる。
【００３０】
更に、最圧縮時にはフリーピストン１５がガイド１２に当接してスプリングガイド１１の上端でクッションゴム９を圧縮する。そしてフリーピストン１５はクッションゴムの荷重を受け、油室１３およびダンパーシリンダ３内の油室２２，２７が衝撃緩衝用の油室として働き、クッションゴム自身の吸収力と相俟ってソフトな底付き吸収性をもたらす。
【００３１】
次に、図３，図４の他の実施の形態について説明するが、ガイドの構造以外は全て図１の実施の形態と同じであるので、同じ構造のものは図１と同じ符号を付すことで詳細は省略する。
【００３２】
図３のフロントフォークは、ガイド１２がダンパーシリンダ３の上端に結合された中空な取付部１７と、取付部１７上に一体に連設されたフリーピストンの支持部１８と、支持部１８上に一体に連設されてそれぞれピストンロッド５に沿って起立する内側筒体１９とインナーチューブ２に接して起立する外側筒体１９ａとからなり、内側筒体１９の外周と外側筒体１９ａの内周との間にシール２０，２１を介してフリーピストン１５をスライド自在に摺接させている。この場合は、インナーチューブ２に関係なくフリーピストン１５を摺動させることができる。その他の作用，効果は、図1に示す実施の形態と同じである。
【００３３】
同じく、図４のフロントフォークは、ガイド１２がダンパーシリンダ３の上端に結合された中空な取付部１７と、取付部１７上に一体に連設されたフリーピストンの支持部１８と、支持部１８上に一体に連設されてインナーチューブ２に接して起立する外側筒体１９ｂとからなり、フリーピストン１５の内周をピストンロッド５の外周にスライド自在に摺接させると共にフリーピストンの外周を外側筒体１９ｂの内周に摺接させているものである。更に、ガイト１２における取付部１７の内側にリザーバ１４からダンパーシリンダ３内の上部油室２２に油の流れを許容するチェックシール２５が設けられている。
【００３４】
この実施の形態はフリーピストン１５の下方に溜った余剰の油はシール２１，２０の外周が外側筒体１９ｂの上端から外れる位置まで上昇すると、リザーバ１４に逃がすものであり、図１，図３に示すようなリリーフ機構と同じ作用を奏する。その他の作用，効果は、図１と同じである。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果がある。
【００３６】
▲１▼各請求項の発明によれば、フリーピストンによって上方のリザーバ側気体室と下方の油室とを分離しているから気体が下方の油室に混入するのが防止され、減衰力の安定化を図れる。又フリーピストンは懸架スプリングで押されているから、フリーピストンより下方の油室とダンパーシリンダ内の油室とが常時加圧されているから減衰力の応答性が向上し、更に油室が加圧されている分底付き近傍のショックが緩和できる。
【００３７】
▲２▼同じく、フリーピストン内側，外側又は両方はガイドに沿って摺動し、ガイドは固定であるから、ガイドに摺接するフリーピストンのシールはフリーピストンのストローク分だけで摺動し、その摺動量が小さいからフロントフォーク全体の作動性におよぼす影響は小さくシールの寿命の向上が図れる。
【００３８】
請求項４の発明によれば、ガイドに通孔を設け、ガイドとピストンロッドとの間にリザーバに通じる隙間を設けたから、フリーピストンの下方に溜った油をこの通孔と隙間を介してリザーバにリリーフでき、フリーピストンを介して懸架スプリングにかかる加圧を減少させることにより懸架スプリングのイニシャル荷重が変化するのを防止できる。
【００３９】
請求項６の発明によれば、リザーバ側とダンパーシリンダの油室側とを一方向流れを許容するチェックシールを介在させているので、ダンパーシリンダ内が負圧気味になった時、油を吸い込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるフロントフォークの一部拡大断面図である。
【図２】図１の構造を採用したフロントフォーク全体の一部切欠き正面図である。
【図３】他の実施の形態に係るフロントフォークの一部拡大断面図である。
【図４】他の実施の形態に係るフロントアォークの一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１  アウターチューブ
２  インナーチューブ
３  ダンパーシリンダ
４  ピストン
５  ピストンロッド
７  懸架スプリング
１２  ガイド
１３  油室
１４  リザーバ
１５  フリーピストン
２７  ワッシャ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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