(57)【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、  上記ダンパが上記車輪側チューブ内に立設されるシリンダ体と、上記車体側チューブ内に垂設されて下端が上記シリンダ体内に挿通されるロッド体とを有し、上記シリンダ体の上端に下端が担持される上記懸架バネの上端に気室容積削減手段が直列に配置され、
この気室容積削減手段における上端が上記ロッド体の上端部に係止され、上記気室容積削減手段は、内周が上記ロッド体の外周から離れる上方キャップおよび下方キャップと、上記上方キャップの外周と上記下方キャップの外周との間に連設したパイプと、上記上方キャップの内周と上記下方キャップの内周との間に連設されて内周が上記ロッド体の外周から離れるサブパイプと、上記上方キャップと上記下方キャップと上記パイプと上記サブパイプとで内部に画成した上記気室と遮断される容室とを有してなることを特徴とするフロントフォーク。
【請求項２】
上記気室容積削減手段が上記容室により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】
上記気室容積削減手段が上記フォーク本体の軸線方向に移動可能とされてなる請求項１または請求項２に記載のフロントフォーク。
【請求項４】
上記上方キャップが上記車体側チューブの上端部に係止され、あるいは、上記ロッド体の上端部に係止され、上記下方キャップが上記懸架バネの上端を係止させ、上記パイプが軸力部材とされてなる請求項１、請求項２または請求項３に記載のフロントフォーク。
【請求項５】
上記気室容積削減手段において、上記上方キャップとこの上方キャップの外周に連設される上記パイプとが、あるいは、上記下方キャップとこの下方キャップの外周に連設される上記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。
【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の内部上方に油面を境にする気室が画成されている。
【０００４】
それゆえ、このフォーク本体の内部上方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、たとえば、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、たとえば、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を多くなるから、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、  上記ダンパが上記車輪側チューブ内に立設されるシリンダ体と、上記車体側チューブ内に垂設されて下端が上記シリンダ体内に挿通されるロッド体とを有し、上記シリンダ体の上端に下端が担持される上記懸架バネの上端に気室容積削減手段が直列に配置され、
この気室容積削減手段における上端が上記ロッド体の上端部に係止され、上記気室容積削減手段は、内周が上記ロッド体の外周から離れる上方キャップおよび下方キャップと、上記上方キャップの外周と上記下方キャップの外周との間に連設したパイプと、上記上方キャップの内周と上記下方キャップの内周との間に連設されて内周が上記ロッド体の外周から離れるサブパイプと、上記上方キャップと上記下方キャップと上記パイプと上記サブパイプとで内部に画成した上記気室と遮断される容室とを有してなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
それゆえ、この発明にあっては、基端が懸架バネの上端に担持されながら上端が車体側チューブの上端部に、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る気室容積削減手段が懸架バネに上方から重なるように直列されるから、懸架バネの上方における気室容積が削減され、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。
そして、この発明にあっては、気室容積削減手段とロッド体の外周との間に隙間を出現させ、また、この隙間は、油面の上昇、すなわち、作動油の浸入を許容し、このとき、隙間に残るエアを圧縮すると共に、浸入する作動油に依るオイルロック効果を期待し得て、位置依存のバネ特性の発揮を期待し得る。
【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１，参考図たる図２および要部の具体図たる図３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内に車輪側チューブ２が出没可能に挿通されてなるフォーク本体の軸芯部に片ロッド型の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油面Ｏを境にする気室Ａ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部５がシリンダ体３内に上方油室たる伸側油室Ｒ１と下方油室たる圧側油室Ｒ２を画成している。
【００１７】
ピストン部５は、伸側油室Ｒ１からの作動油の圧側油室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、この伸側減衰バルブ５ａに並列するチェック弁５ｂとを有している。
【００１８】
そして、フォーク本体の内側が、すなわち、車輪側チューブ１とシリンダ体３との間およびこれに連通するシリンダ体３の上方がリザーバ室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、フォーク本体のボトム部（あるいは、シリンダ体３内のベースバルブ部）６に配設の圧側減衰バルブ６ａを介してシリンダ体３内の圧側油室Ｒ２に連通し、圧側減衰バルブ６ａにはチェック弁６ｂが並列されている。
【００２０】
懸架バネＳは、図示するところにあって、下端がシリンダ体３の上端に担持されながら上端が後述する気室容積削減手段１０の下端に係止され、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。
【００２１】
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６とに依って所定の大きさの減衰力を発生する。
【００２２】
ちなみに、ダンパの伸長作動時に圧側油室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圧側油室Ｒ２で余剰となる作動油は、リザーバ室Ｒに流出される。
【００２３】
ところで、気室容積削減手段１０は、下端が懸架バネＳの上端に担持されながら上端が車体側チューブ１の上端部に、あるいは、ダンパを形成するロッド体４の上端部に係止される。
【００２４】
そして、この気室容積削減手段１０は、上記したリザーバ室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もので、その限りには、任意に構成されて良い。
【００２５】
しかしながら、この気室容積削減手段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。
【００２６】
このことからすると、この気室容積削減手段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、したがって、図示するところでは、図２および図３に示すように、気室容積削減手段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。
【００２７】
一方、この気室容積削減手段１０は、懸架バネＳをいたずらに長く形成させずして座屈を発生し難くすると共に、懸架バネＳを短くすることに依るフォーク本体における重量の軽減化を可能にしている。
【００２８】
また、図２および図３に示すように、フォーク本体が車体側チューブ１の上端キャップ７にアジャスタ８を有し、このアジャスタ８の回動操作で懸架バネＳの上端位置を高低調整し得るとしている。
【００２９】
このことからすると、この気室容積削減手段１０は、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、また、フォーク本体の軸線方向に移動可能に形成されるのが好ましい。
【００３０】
以下に、参考図たる図２および要部の具体図たる図３に基づいて説明するが、気室容積削減手段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、内側に気室Ａと遮断される容室Ａ１を画成する。
【００３１】
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、合成樹脂材で略漏斗状の断面形状を呈するように形成され、原理的には、車体側チューブ１の上端部に、あるいは、ロッド体４の上端部に係止される。
【００３２】
具体的には、図２および図３に示すように、上方キャップ１１の大径部たる上端部１１ａがロッド体４の上端部を連結させる前記したキャップ７の下端部７ａの外周に介装される。
【００３３】
そして、この上方キャップ１１は、図示する実施形態にあって、気室容積削減手段１０がフォーク本体の軸線方向に移動可能とされるから、上端部１１ａが前記したアジャスタ８に上下動可能に連繋する係止片８ａに係止されている。
【００３４】
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、合成樹脂材で凹状溝を有する環状に形成され、下端に懸架バネＳの上端を形成させ、内周をロッド体４の外周に気密構造下に隣接させている。
【００３５】
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、車輪側チューブ２の内周に干渉せずして、上方キャップ１１と下方キャップ１２とに気密構造下に連設されて内側に気室Ａと遮断される容室Ａ１を画成する。
【００３６】
以上のように形成された気室容積削減手段１０にあっては、これが所定位置に配設される限りには、フォーク本体の内側に油面Ｏを境にして画成される気室Ａが占有する容積を削減し、したがって、最適なエアバネ力の発生を具現化する上で必要になる気室Ａの容積を最適値に設定できる。
【００３７】
このことからすると、この気室容積削減手段１０にあっては、気室Ａが占有する容積を最適値にするために収容する作動油の量を増やす場合に比較して、作動油の量を減少させ、重量の軽減と材料コストの低減を可能にする。
【００３８】
そして、この気室容積削減手段１０にあっては、これが、たとえば、図中で押し下げられるとき、懸架バネＳの上端位置を下降させ、懸架バネＳのバネ力を大きくする。
【００３９】
上記したところが、この発明における気室容積削減手段１０の作用効果であるが、図３に示す実施形態では、以下のような配慮をしているので、それについて少し説明する。
【００４０】
なお、この図３に示すところにあって、その構成が前記した図２に示すところと同様となるところについては、要する場合を除き、図中に同一の符号を付するのみとして、その説明を省略する。
【００４１】
すなわち、この図３に示す気室容積削減手段１０にあっては、内周がロッド体４の外周から離れる上方キャップ１１および下方キャップ１２と、上方キャップ１１の外周と下方キャップ１２の外周との間に連設したパイプ１３と、上方キャップ１１の内周と下方キャップ１２の内周との間に連設されて内周がロッド体３の外周から離れるサブパイプ１４と、上方キャップ１１と下方キャップ１２とパイプ１３とサブパイプ１４とで内部に画成した気室Ａと遮断される容室Ａ１とを有している。
【００４２】
それゆえ、この気室容積削減手段１０とロッド体４の外周との間には、隙間Ｓ１が出現し、この隙間Ｓ１は、油面Ｏの上昇、すなわち、作動油の浸入を許容し、このとき、隙間Ｓ１に残るエアを圧縮すると共に、浸入する作動油に依るオイルロック効果を期待し得て、位置依存のバネ特性の発揮を期待し得る。
【００４３】
そして、この実施形態の場合には、気室容積削減手段１０を所定位置に配設するのについて、特に、下方キャップ１２をロッド体４の外周に摺接させずして移動できるから、前記した図２に示す気室容積削減手段１０を配設する場合に比較して、その配設作業が容易になる。
【００４４】
このことからすると、前記した図２に示す実施形態にあっては、気室容積削減手段１０を所定位置に配設する際の作業性を良くするために、図示しないが、この設置作業の際に下方キャップ１２が摺動することになるロッド体４の外周を縮径させるとしても良い。
【００４５】
また、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にいわゆる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、気室容積削減手段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】
【００４６】
【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】参考例の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。
【図３】この発明の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】
【００４７】
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
１０  気室容積削減手段
１１  上方キャップ
１２  下方キャップ
１３  パイプ
１４  サブパイプ
Ａ  気室
Ａ１  容室
Ｏ  油面
Ｓ  懸架バネ
【図１】
0005207166.tif 000002
【図２】
0005207166.tif 000003
【図３】
0005207166.tif 000004