(57)【要約】【課題】変位センサを搭載してもフロントフォークの基本構成を変更せず、重量増加を招かず、かつ、変位センサの搭載スペースを側部に確保する必要が無いフロントフォークを提供することである。【解決手段】アウターチューブ２と、アウターチューブ２に移動自在に挿通されるインナーチューブ３と、アウターチューブ２とインナーチューブ３の相対移動を抑制するダンパＤとを備えたテレスコピック型のフロントフォーク１において、アウターチューブ２およびインナーチューブ３のいずれか一方に取付けられアウターチューブ２およびインナーチューブ３の他方を検出体としてアウターチューブ２とインナーチューブ３との相対変位を検出する変位センサＳを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2008128424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウターチューブと、アウターチューブに移動自在に挿通されるインナーチューブと、アウターチューブとインナーチューブの相対移動を抑制するダンパとを備えたテレスコピック型のフロントフォークにおいて、アウターチューブおよびインナーチューブのいずれか一方に取付けられアウターチューブおよびインナーチューブの他方を検出体としてアウターチューブとインナーチューブとの相対変位を検出する変位センサを備えたことを特徴とするフロントフォーク。
【請求項２】
変位センサは、検出体をインナーチューブとし、当該インナーチューブのアウターチューブに対する位置を検出する検出部を備え、当該検出部をアウターチューブの内周側あるいは外周側に装着してなる請求項１に記載のフロントフォーク。
【請求項３】
変位センサは、検出体をアウターチューブとし、当該アウターチューブのインナーチューブに対する位置を検出する検出部を備え、当該検出部をインナーチューブの内周側あるいは外周側に装着してなる請求項１に記載のフロントフォーク。
【請求項４】
検出部は、検出体へ光を照射する投光器と、検出体で反射する光を受ける受光器とを備えてなる請求項２または３に記載のフロントフォーク。
【請求項５】
検出部は、アウターチューブおよびインナーチューブの一方の管端を閉塞するキャップを介してアウターチューブおよびインナーチューブの一方に設けられる請求項２から４のいずれかに記載のフロントフォーク。
【請求項６】
アウターチューブおよびインナーチューブの一方を車体側に連結してなる請求項１から５のいずれか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】
本発明は、変位センサを備えたフロントフォークの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種、フロントフォークとしては、たとえば、アウターチューブと、アウターチューブ内に移動自在に挿入されるインナーチューブと、アウターチューブとインナーチューブとの間に介装されてアウターチューブとインナーチューブとの相対移動を抑制するダンパとを備えたテレスコピック型のフロントフォークが知られており、このようなフロントフォークの相対変位（ストローク）を検出するには、当該フロントフォークにおけるアウターチューブおよびインナーチューブの一方の側部に取付けた検出ロッドと、アウターチューブおよびインナーチューブの他方の側部に取付けられるとともに検出ロッドの外周側に配置されて軸方向に移動自在とされる筒状の検出体とを備えた変位センサを設けるようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、二輪車の前輪の懸架にあっては左右一対のフロントフォークで行うため、一方のフロントフォーク内にはダンパを内蔵し、他方のフロントフォーク内には上記検出ロッドと筒状の検出体を内蔵して、ダンパとして機能するフロントフォークとストロークセンサとして機能するフロントフォークを一組として前輪の懸架を行う提案もある（たとえば、特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、アウターチューブとインナーチューブとの間にダンパに直列して相対変位を検出するセンサを設ける提案もあり、この提案では、検出対をフロントフォーク内でダンパの上方側に直列されるピストンとし、当該ピストンの位置を検出する二つのセンサ部とを備え、ピストンの位置によって自動二輪車の車高を検出するものである（たとえば、特許文献３参照）。
【特許文献１】実開平０５−５６７８３号公報（図２）
【特許文献２】特開平０６−２６３０７８号公報（図１）
【特許文献３】特開昭６０−５３４７８号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のフロントフォークでは、変位センサがフロントフォークとは別体として構成されてフロントフォークの側部に取付けられていることから、変位センサを取付けるためのスペースが必要で変位センサ分の重量が増加することになる。
【０００６】
特許文献２のフロントフォークでは、変位センサが一方のフロントフォークに内蔵され、当該センサ内蔵フロントフォークはダンパとして機能することが無いので、二輪車の左右で重量配分が著しく異なることになり、また、一つのダンパ内蔵フロントフォークで減衰力を発揮することになることから、減衰特性の自由度が低くなる不都合がある。
【０００７】
さらに、特許文献３のフロントフォークでは、変位センサがフロントフォーク内に内蔵されることになるので、特許文献１のフロントフォークのようにフロントフォークの側部に変位センサを取付けるためのスペースを確保しなければならないという不都合は回避されるが、変位センサは、フロントフォークの基本構成とは別体とされてフロントフォーク内に設けられるので、その分の重量増加は回避されず、さらに、変位センサをフロントフォーク内にダンパに直列して内蔵する構成を採用しているので、フロントフォーク全体の構造が複雑となってその分製造コストが高くなるなどの不都合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、変位センサを搭載してもフロントフォークの基本構成を変更せず、重量増加を抑制でき、かつ、変位センサの搭載スペースを側部に確保する必要が無い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】
【０００９】
上記した目的を達成するため、本発明のフロントフォークは、アウターチューブと、アウターチューブに移動自在に挿通されるインナーチューブと、アウターチューブとインナーチューブの相対移動を抑制するダンパとを備えたテレスコピック型のフロントフォークにおいて、アウターチューブおよびインナーチューブのいずれか一方に取付けられアウターチューブおよびインナーチューブの他方を検出体としてアウターチューブとインナーチューブとの相対変位を検出する変位センサを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のフロントフォークによれば、変位センサにおける検出体をアウターチューブあるいはインナーチューブとして構成するようにしているので、フロントフォークの基本構成に変更をもたらすことなく変位センサをフロントフォークに搭載させることができ、検出体がアウターチューブあるいはインナーチューブそのものであるので、変位センサを搭載したフロントフォークの重量増加を抑制することができる。
【００１１】
そして、変位センサをフロントフォークに搭載させるのに、変位センサの搭載スペースをフロントフォークの側部に大きく確保する必要が無く、フロントフォークの外径の大型化を避けることができ、二輪車への搭載性が向上する。
【００１２】
さらに、上述のように変位センサが構成されるので変位センサの搭載によっても、フロントフォークの全長に影響を与えることがなく、また、ダンパを内蔵したまま変位センサを搭載することができるので、二輪車に左右対とされて適用されても、左右のフロントフォークのそれぞれがダンパを搭載して減衰力を発揮可能であるから、減衰特性の自由度が低くなる不都合も回避される。
【００１３】
さらに、変位センサを搭載したフロントフォークは、二輪車の左右のうち一方に適用すればよく、そのようにしても、変位センサを搭載していないフロントフォークに比較して変位センサを搭載しているフロントフォークの重量増加は検出体を検出する検出部の重量増分に留まるので、二輪車の前輪側の左右で重量配分に偏りができてしまう不具合も回避される。
【００１４】
また、フロントフォークの基本構成に変更をもたらすことなく変位センサをフロントフォークに搭載させることができることから、既存のフロントフォークにも特別な改良を施すことなく変位センサを適用することができるので利便性がよく、製造面でも有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１は、本発明の一実施の形態におけるフロントフォークの縦断面図である。図２は、本発明の一実施の形態の一変形例におけるフロントフォークの一部拡大縦断面図である。図３は、本発明の一実施の形態の他の変形例におけるフロントフォークの一部拡大縦断面図である。図４は、本発明の他の実施の形態におけるフロントフォークの一部拡大縦断面図である。図５は、本発明の他の実施の形態の一変形例におけるフロントフォークの一部拡大縦断面図である。
【００１６】
図１に示すように、一実施の形態におけるフロントフォーク１は、アウターチューブ２と、アウターチューブ２に移動自在に挿通されるインナーチューブ３と、アウターチューブ２とインナーチューブ３との間に介装されてアウターチューブ２とインナーチューブ３の相対移動を抑制するダンパＤと、変位センサＳとを備えて構成されている。
【００１７】
以下、各部について説明すると、アウターチューブ２およびインナーチューブ３はともに筒状に形成されて、インナーチューブ３は、アウターチューブ２内に軸受７，８を介して摺動自在に挿入されている。また、アウターチューブ２の図１中上端はキャップ２ａで閉塞されるとともに、インナーチューブ３の図１中下端もキャップ３ａで閉塞され、アウターチューブ２とインナーチューブ３で作られる空間は閉空間とされている。
【００１８】
ダンパＤは、詳細には図示しないが、シリンダ４と、シリンダ４内に摺動自在に挿入されたピストン（図示せず）と、ピストンに連結されシリンダ４内に移動自在に挿入されたピストンロッド５と、アウターチューブ２と、インナーチューブ３とで作られる空間に形成されたリザーバＲとを備えて構成されており、この場合、ピストンロッド５の図１中上端をアウターチューブ２の上端を閉塞するキャップ２ａに結合し、シリンダ４の図１中下端をインナーチューブ３の下端を閉塞するキャップ３ａに結合することにより、ダンパＤをアウターチューブ２とインナーチューブ３との間に介装している。
【００１９】
したがって、図示したものでは、ダンパＤがフロントフォーク１に対して正立型に配置されるようになっているが、図１のダンパＤを天地逆に取付けて倒立方とされてもよい。
【００２０】
また、ダンパＤは、シリンダ４内に上記ピストンによって区画され作動油が充填される二つの圧力室（図示せず）を備え、伸縮時に、上記各圧力室を交流する作動油の流れに図示しない減衰バルブで抵抗を与えて圧力損失を生じせしめて、この圧力損失に見合った減衰力を発生するようになっている。
【００２１】
なお、ダンパＤの伸縮時には、シリンダ４内へ侵入およびシリンダ４から退出するピストンロッド５の体積分の作動油がシリンダ４内で過不足となるが、この過不足分の作動油はリザーバＲによって補償されるようになっている。
【００２２】
さらに、シリンダ４の図１中上端部とアウターチューブ２の上端を閉塞するキャップ２ａとの間には、懸架バネ６が介装されており、フロントフォーク１を二輪車の車体と前輪との間へ介装する際には、この懸架バネ６によって車体を弾性的に支承することができるようになっている。
【００２３】
つづいて、変位センサＳは、図１に示したところでは、アウターチューブ２の上端内周に装着された検出部１０を備え、検出部１０は筒状とされて、その内周径はインナーチューブ３が侵入可能なようにインナーチューブ３の外径より大径とされている。つまり、変位センサＳにおける検出部１０は、アウターチューブ２とインナーチューブ３との間の隙間を利用して設けられており、この場合、キャップ２ａとアウターチューブ２の内周に設けられて軸受７の上方側への移動を規制する環状凸部２ｂとの間に装着されて、アウターチューブ３に対して軸方向に不動とされている。
【００２４】
そして、この検出部１０は、具体的にはたとえば、コイルを備えて、インナーチューブ３が当該検出部１０内に出入りすることで変化するコイルのインピーダンス変化、インダクタンス変化あるいは誘起電圧変化に基づいてインナーチューブ３のアウターチューブ２に対する変位（アウターチューブ２とインナーチューブ３の相対変位）を検出することができるようになっている。なお、センシング原理がコイルの誘起電圧変化に基づく場合、検出体を検出するための上記コイルの他に励磁用の一次コイルが設けられる。
【００２５】
また、検出部１０は、コイルを樹脂モールドして筒状に形成されるとよく、このようにすることで、インナーチューブ３への装着が容易となり、リザーバＲに充填されている作動油に浸かっても不具合が招来されないという利点がある。
【００２６】
すなわち、本実施の形態における変位センサＳにおける検出体は、インナーチューブ３自体とされており、別途、検出体をフロントフォーク１に設ける必要が無い。
【００２７】
なお、インナーチューブ３の上端は、二輪車に適用した状態でフロントフォーク１が伸縮しても、必ず検出部１０の下端より上方となる、つまり、少なくともインナーチューブ３が検出部１０内に挿入された状態となるよう設定されており、変位センサＳでインナーチューブ３のアウターチューブ２に対する変位を検出することが不能とならないよう配慮されている。
【００２８】
このように変位センサＳを構成することで、アウターチューブ２、インナーチューブ３およびダンパＤでなるフロントフォーク１の基本構成に変更をもたらすことなく変位センサＳをフロントフォーク１に内蔵させることができ、検出体がインナーチューブ３そのものであるので、変位センサＳを搭載したフロントフォーク１の重量増加を抑制することができる。
【００２９】
そして、変位センサＳをフロントフォーク１に内蔵させることができるので、変位センサＳの搭載スペースをフロントフォーク１の側部に大きく確保する必要が無く、フロントフォーク１の外径の大型化を避けることができ、二輪車への搭載性が向上する。
【００３０】
さらに、上述のように変位センサＳが構成されるので変位センサＳの搭載によっても、フロントフォーク１の全長に影響を与えることがなく、また、ダンパＤを内蔵したまま変位センサＳを搭載することができるので、二輪車に左右対とされて適用されても、左右のフロントフォーク１のそれぞれがダンパＤを搭載して減衰力を発揮可能であり、減衰特性の自由度が低くなる不都合も回避される。なお、変位センサＳを搭載したフロントフォーク１は、二輪車の左右のうち一方に適用すればよく、そのようにしても、変位センサＳを搭載していないフロントフォークに比較して変位センサＳを搭載しているフロントフォーク１の重量増加は検出部１０の重量増分に留まるので、二輪車の前輪側の左右で重量配分に偏りができてしまう不具合も回避される。
【００３１】
また、アウターチューブ２、インナーチューブ３およびダンパＤでなるフロントフォーク１の基本構成に変更をもたらすことなく変位センサＳをフロントフォーク１に内蔵させることができることから、既存のフロントフォークにも特別な改良を施すことなく変位センサＳを適用することができるので利便性がよく、製造面でも有利となる。
【００３２】
さらに、この実施の形態の場合、フロントフォーク１の上端に変位センサＳを取付けるようにしているので、二輪車へフロントフォーク１を適用した際、検出部１０は振動が抑制される車体側に配置されることになるので、変位センサＳの使用環境を良好なものとできるので変位センサＳの信頼性が向上することになる。なお、このことは、フロントフォーク１の図１に示すものとは天地を逆として二輪車に適用することを妨げるものではなく、フロントフォーク１の図１に示すものとは天地を逆としも検出部１０を車体側に配置される利点以外の作用効果が失われることがない。
【００３３】
なお、このように変位センサＳがフロントフォーク１に内蔵されることで、変位センサＳがアウターチューブ２とインナーチューブ３とで保護される利点もある。
【００３４】
つぎに、一実施の形態の一変形例におけるフロントフォーク１１は、図２に示すように、変位センサＳの検出部１２のアウターチューブ２への装着形態が一実施の形態におけるフロントフォーク１と異なる。なお、以下の説明では、上述した一実施の形態のフロントフォーク１と同様の部材については、説明が重複するので、同一の符号を付するのみとしてその詳しい説明を省略することとする。
【００３５】
この一変形例における検出部１２は、上述の検出部１０と同じく筒状に形成されてインナーチューブ３を検出体としてこれを検出するが、アウターチューブ２の内周側に装着されるのではなく、外周側に装着されるようになっている。また、この実施の形態の場合、アウターチューブ２の上端の外径が途中で小径とされているため、検出部１２とアウターチューブ２との間に外径が変化しない筒体１３を設けて、検出部１２のアウターチューブ２への装着が可能とされている容易となるようになっている。なお、この場合、アウターチューブ２及び筒体１３は非磁性体で形成されると検出体であるインナーチューブ３の相対変位を検出しやくなる。
【００３６】
さらに、検出部１２は、図示したところでは、筒体１３の外周に装着されているが、検出部１２をモールドする樹脂材料で筒体１３を形成し、筒体１３内に検出部１２を内設して筒体１３と検出部１２とを一体とするようにしてもよく、この場合には、雨や飛石から検出部１２を保護できる利点がある。
【００３７】
そして、この一変形例におけるフロントフォーク１１にあっても、フロントフォーク１１の基本構成に変更をもたらすことなく変位センサＳをフロントフォーク１１に装着させることができ、検出体がインナーチューブ３そのものであるので、変位センサＳを搭載したフロントフォーク１１の重量増加を抑制することができ、変位センサＳをフロントフォーク１１の上端に大きなスペースを必要とせずに搭載させることができるので、変位センサＳの搭載スペースをフロントフォーク１１の側部に大きく確保する必要が無く、フロントフォーク１１の外径の大型化を避けることができ、二輪車への搭載性が向上する。
【００３８】
また、フロントフォーク１１の全長に影響を与えることがなく、二輪車の前輪側の左右で重量配分に偏りができてしまう不具合も回避される点は一実施の形態と同様である。
【００３９】
さらに、フロントフォーク１１の一端外周に検出部１２を装着するのみで相対変位を検知することができるようになるので、既存のフロントフォークへの変位センサＳの適用が非常に簡単で取付に時間がかからず利便性がより一層高まることになる。また、製造面でも有利となるのは一実施の形態と同様である。
【００４０】
なお、このように変位センサＳがフロントフォーク１の外方に装着されることで、変位センサＳが二輪車走行中に冷却されることになることから、温度ドリフトしにくいという利点がある。
【００４１】
そして、上記した一実施の形態においては、検出部１０をアウターチューブ２に装着し、検出部１０で検出する検出体をインナーチューブ３としているが、検出部１０をインナーチューブ３の内周あるいは外周に装着し、インナーチューブ３に装着された検出部１０で検出する検出体をアウターチューブ２としてもよいことは当然である。
【００４２】
さらに、本実施の形態においては、アウターチューブ２に直接的に検出部１０を取付けているが、図３に示すように、検出部１０をキャップ２ａ側に取付けてアウターチューブ２に装着する、すなわち、キャップ２ａを介して検出部１０をアウターチューブ２に装着するようにしてもよく、検出部１０をインナーチューブ３に装着する場合には、検出部１０を同様にキャップ３ａを介してインナーチューブ３に装着するようにしてもよい。
【００４３】
続いて、他の実施の形態におけるフロントフォーク２０について説明する。この他の実施の形態におけるフロントフォーク２０は、図４に示すように、変位センサＳ１が投光器と受光器とを備えて構成されて、アウターチューブ２へ装着されている点で一実施の形態におけるフロントフォーク１と異なる。
【００４４】
この他の実施の形態における変位センサＳ１は、検出部２１として投光器と受光器とを備えて、投光器でインナーチューブ３の外周に光を照射し、照射されてインナーチューブ３の外周で反射した光を受光器で受光することによって、アウターチューブ２とインナーチューブ３の相対変位を検出するようになっており、投光器と受光器とが同一の筐体２２内に収容されて、アウターチューブ２の側部に固定されている。
【００４５】
また、投光器の光の照射と受光器による反射光の受光とを可能とするために、アウターチューブ２の側部には、孔２ｃが穿設されており、この孔２ｃは、二輪車に適用した状態でフロントフォーク２０が伸縮しても、必ずインナーチューブ３に対向するような位置に穿ってあり、変位センサＳ１でインナーチューブ３のアウターチューブ２に対する変位を検出することが不能とならないよう配慮されている。
【００４６】
すなわち、この変位センサＳ１は、上述の変位センサＳとセンシング原理が異なるのみであって、一実施の形態と同様に検出体はインナーチューブ３そのものであり、アウターチューブ２とインナーチューブ３の相対変位を検出するためにフロントフォーク２０に追加搭載するのは検出部２１のみとなる。
【００４７】
したがって、変位センサＳ１は、従来の変位センサと異なり大掛かりなものとはならず、この他の実施の形態におけるフロントフォーク２０にあっても、フロントフォーク２０の基本構成に殆ど変更をもたらすことなく変位センサＳ１をフロントフォーク２０に装着させることができ、検出体がインナーチューブ３そのものであるので、変位センサＳ１を搭載したフロントフォーク２０の重量増加を抑制することができ、変位センサＳ１をフロントフォーク２０に大きなスペースを必要とせずに搭載させることができるので、変位センサＳ１の搭載スペースをフロントフォーク２０の側部に大きく確保する必要が無く、フロントフォーク２０の外径の大型化を避けることができ、二輪車への搭載性が向上する。
【００４８】
また、フロントフォーク２０の全長に影響を与えることがなく、二輪車の前輪側の左右で重量配分に偏りができてしまう不具合も回避される点は一実施の形態と同様である。
【００４９】
さらに、フロントフォーク２０の上端外周に検出部２１を装着するのみで相対変位を検知することができるようになるので、既存のフロントフォークにも特別な改良を施すことなく変位センサＳ１を適用することができるので利便性がよく、製造面でも有利となる。
【００５０】
なお、他の実施の形態においても、投光器と受光器と、これらを内部に納める筐体２２でなる検出部２１をアウターチューブ２に装着し、当該検出部２１で検出する検出体をインナーチューブ３としているが、インナーチューブ３に照射および受光用の孔を設けて検出部２１をインナーチューブ３の内周側に装着してアウターチューブ２の内周に光を照射し、検出部２１で検出する検出体をアウターチューブ２としてもよいことは当然である。
【００５１】
さらに、他の実施の形態においては、アウターチューブ２に直接的に上記変位センサＳ１の検出部を取付けているが、図５に示すように、検出部２１をキャップ２ａ側にステー２ｄを介して取付けてアウターチューブ２に装着する、すなわち、キャップ２ａを介して検出部２１をアウターチューブ２に装着するようにしてもよく、検出部２１をインナーチューブ３に装着する場合には、検出部を同様にキャップ３ａを介してインナーチューブ３に装着するようにしてもよい。
【００５２】
なお、上述したところでは、アウターチューブ２とインナーチューブ３との相対変位を検出する変位センサのセンシング原理をいくつか例示したが、他のセンシング原理を利用した変位センサの使用を妨げるものではない。
【００５３】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施の形態におけるフロントフォークの縦断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態の一変形例におけるフロントフォークの一部拡大縦断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態の他の変形例におけるフロントフォークの一部拡大縦断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態におけるフロントフォークの一部拡大縦断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態の一変形例におけるフロントフォークの一部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１，１１，２０  フロントフォーク
２  アウターチューブ
２ａ，３ａ  キャップ
２ｂ  環状凸部
２ｃ  孔
２ｄ  ステー
３  インナーチューブ
４  シリンダ
５  ピストンロッド
６  懸架バネ
７，８  軸受
１０，１２，２１  検出部
１３  筒体
２２  筐体
Ｄ  ダンパ
Ｒ  リザーバ
Ｓ，Ｓ１  変位センサ
【図１】
2008128424.tif 000003
【図２】
2008128424.tif 000004
【図３】
2008128424.tif 000005
【図４】
2008128424.tif 000006
【図５】
2008128424.tif 000007