(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端側が二輪車における車軸側に連結される車軸側チューブに対して上端側が二輪車における車体側に連結される車体側チューブを懸架ばねの配在下に出没可能に挿通させてなると共に、車軸側チューブの軸芯部に立設されるシートパイプにおける上端ヘッド部の外周に車軸側チューブの内周に摺接するシール部材を有しながらこのシートパイプにおける上端側を車体側チューブの内側に出没可能に臨在させ、更にシートパイプ内と車体側チューブ内下部とにリザーバを隔成しているフロントフォークにおいて、上記車体側チューブの内側にフリーピストンを摺動自在に収装し、当該フリーピストンで上記車体側チューブ内に上側空気室と上記リザーバの油面に接する下側気室とを区画し、更に上記フリーピストンの下端と上記シートパイプの上端ヘッド部との間に懸架ばねを介在させ、又車体側チューブの上端に空気封入弁を設け、この空気封入弁を介して上記上側空気室に空気を供給して当該上側空気室の内圧を調整させると同時に上記懸架ばねを圧縮して当該懸架ばねのばね力を調整することを特徴とするフロントフォーク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フロントフォークに関し、特に、自動二輪車や自転車などの二輪車に架装されるフロントフォークの改良に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
自動二輪車や自転車などの二輪車に架装されるフロントフォークにあっては、およそ懸架ばねとエアばねでばね力が得られるとしているが、その一方で、近年では、ハンドルにおける操作性を向上させるなどの観点から軽量化が要請されている。
【０００３】
たとえば、図３に示すフロントフォークは、下端側が図示しない二輪車における車軸側に連結される車軸側チューブ１に対して上端側が同じく図示しない二輪車におけるハンドル側に連結される車体側チューブ２を懸架ばね３の配在下に出没可能に挿通させてなる。
【０００４】
そして、このフロントフォークにあっては、車軸側チューブ１の軸芯部にシートパイプ４を立設させると共に、このシートパイプ４における上端ヘッド部４ａの外周に車軸側チューブ２の内周に摺接するシール部材５を有しながらこのシートパイプ４における上端側を車体側チューブ２の内側に出没可能に臨在させて、車体側チューブ２の内側に油面Ｏを境にしてエアばねを構成する空気室Ａを区画するとしている。なお、このときに、油面Ｏの下方は、リザーバ室Ｒに設定されている。
【０００５】
それゆえ、このフロントフォークにあっては、懸架ばね３の伸縮とエアばねを構成する空気室Ａの膨縮によるばね力の発揮を期待できることになる。
【０００６】
さらに、このフロントフォークにあっては、車体側チューブ２における下端部の内周に環状のピストン６を有し、このピストン６の内周をシートパイプ４の外周に摺接させてピストン６の上方に伸び側油室Ｒ１を区画すると共にピストン６の下方に圧側油室Ｒ２を区画するとしている。
【０００７】
そしてまた、このピストン６は、伸び側油室Ｒ１の油が圧側油室Ｒ２に流出することを許容する伸び側の減衰バルブ６ａと、この減衰バルブ６ａに並列して圧側油室Ｒ２からの油が伸び側油室Ｒ１に流入することを許容する一方で伸び側油室Ｒ１からの油が圧側油室Ｒ２に流出することを阻止するチェック弁６ｂを有している。
【０００８】
ちなみに、上記の減衰バルブ６ａは、これに代えて、図示しないが、シートパイプ４の上端側に開穿されて伸び側油室Ｒ１をリザーバ室Ｒに連通させるオリフィスとされても良い。
【０００９】
なお、図示しないが、圧側油室Ｒ２は、シートパイプ４の下端側で圧側の減衰バルブあるいはオリフィスを介してリザーバ室Ｒに連通するとしている。
【００１０】
そしてさらに、このフロントフォークにあっては、車体側チューブ２の上端に配備されていて懸架ばね３の上端に連繋するアジャスター装置７を有しており、このアジャスター装置７におけるアジャスター７１の回動操作で懸架ばね３におけるばね力を高低調整し得るとしている。なお、懸架ばね３の下端は、前記したシートパイプ４における上端ヘッド部４ａに担持されている。
【００１１】
それゆえ、このフロントフォークをライダーの体重が重い場合にも適用し得るようにするには、すなわち、ばね力を上げるには、内部に収容の油量を増やすことで、図３中に仮想線図で示すように、油面Ｏを上昇させて空気室Ａの容積を小さくするか、あるいは、上記のアジャスター装置７の利用で懸架ばね３のばね力を高くすれば足りることになる。
【００１２】
しかしながら、図示するフロントフォークにあって、内部に収容の油量を増やすことで油面Ｏを上昇させて空気室Ａの容積を小さくする場合には、油量が増えることによる重量の増大化を招く不具合があるのはもちろんのこと、空気室Ａが圧縮されるときの高い圧力がシール部材５に作用して摺動抵抗を大きくし、乗り心地を害することになる危惧がある。
【００１３】
それに対して、アジャスター装置７の利用で懸架ばね３のばね力を高くする場合には、シール部材５を破損する危惧はないが、反面、このアジャスター装置７を設けることで、油量がを増やさないにも拘らず、部品点数が増大することで重量の軽減化に寄与し得ない不具合がある。
【００１４】
この発明は、このような事情を鑑みて創案したものであって、その目的とするところは、重量の増大化を招かずして、ライダーの体重が重い場合にもばね力を高くし得るようにし、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。
【００１５】
【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、下端側が二輪車における車軸側に連結される車軸側チューブに対して上端側が二輪車における車体側に連結される車体側チューブを懸架ばねの配在下に出没可能に挿通させてなると共に、車軸側チューブの軸芯部に立設されるシートパイプにおける上端ヘッド部の外周に車軸側チューブの内周に摺接するシール部材を有しながらこのシートパイプにおける上端側を車体側チューブの内側に出没可能に臨在させ、更にシートパイプ内と車体側チューブ内下部とにリザーバを隔成しているフロントフォークにおいて、上記車体側チューブの内側にフリーピストンを摺動自在に収装し、当該フリーピストンで上記車体側チューブ内に上側空気室と上記リザーバの油面に接する下側気室とを区画し、更に上記フリーピストンの下端と上記シートパイプの上端ヘッド部との間に懸架ばねを介在させ、又車体側チューブの上端に空気封入弁を設け、この空気封入弁を介して上記上側空気室に空気を供給して当該上側空気室の内圧を調整させると同時に上記懸架ばねを圧縮して当該懸架ばねのばね力を調整することを特徴とするものである。
【００１６】
そして、上記した構成において、より具体的には、フリーピストンは、フロントフォークの用途に応じてその絶対長さが適宜に選択されるとしても良い。
【００１７】
以下本発明の一実施の形態を図に基づいて説明する。
本発明のフロントフォークの基本構造は、下端側が二輪車における車軸側に連結される車軸側チューブ１に対して上端側が二輪車における車体側に連結される車体側チューブ２を懸架ばね３の配在下に出没可能に挿通させてなると共に、車軸側チューブ１の軸芯部に立設されるシートパイプ４における上端ヘッド部４ａの外周に車体側チューブ２の内周に摺接するシール部材５を有しながらこのシートパイプ４における上端側を車体側チューブ２の内側に出没可能に臨在させ、更にシートパイプ４内と車体側チューブ２内下部とにリザーバを隔成しているものである。
そして、本発明では、上記車体側チューブ２の内側にフリーピストン８を摺動自在に収装し、当該フリーピストン８で上記車体側チューブ２内に上側空気室Ａと上記リザーバの油面Ｏに接する下側気室Ａ１とを区画し、更に上記フリーピストン８の下端と上記シートパイプ４の上端ヘッド部４ａとの間に懸架ばね３を介在させている。
更に、上記車体側チューブ２の上端に空気封入弁９を設け、この空気封入弁９を介して上記上側空気室Ａに空気を供給して当該上側空気室Ａの内圧を調整させると同時に上記懸架ばね３を圧縮して当該懸架ばね３のばね力を調整するようにしている。
その他の基本構造は図３の従来例とおなじである。
【００１８】
それゆえ、図示する実施形態において、その構成が従来のフロントフォークの場合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詳しい説明を省略し、以下には、この発明において特徴となるところ中心に説明する。
【００１９】
すなわち、まず、この発明によるフロントフォークにあっては、図１に示すように、車体側チューブ２の内側にフリーピストン８が摺動可能に収装されてなるとし、また、このフリーピストン８によって車体側チューブ２の上端側における内側にエアばねを構成する空気室Ａが区画されてなるとしている。
【００２０】
そして、つぎに、このフロントフォークにあっては、車体側チューブ２の上端に空気封入弁９が配在されてなるとしており、この空気封入弁９を介しての空気室Ａに対する空気の給排、すなわち、この空気室Ａにおける内圧となるエアばね力を高低調整し得るとしている。
【００２１】
その一方で、このフロントフォークにあっては、上記のフリーピストン８における下端に懸架ばね３の上端が係止されるとし、そして、この懸架ばね３の下端がシートパイプ４における上端ヘッド部４ａに担持されてなるとしている。
【００２２】
このとき、懸架ばね３が収装されている部位となる車体側チューブ２の内側であってフリーピストン８の下方は、圧側油室Ｒ２に連通するリザーバ室Ｒにおける油面Ｏを境にする気室Ａ１とされている。
【００２３】
そして、リザーバ室Ｒは、主に、シートパイプ４の内側とされ、このとき、油面Ｏは、フロントフォークの最伸長時に環状のピストン６に配在の減衰バルブ６ａをいわゆる空気中に露呈させることがない必要にして十分な油量に基づいて設定される、すなわち、図示するところでは、シートパイプ４の上端ヘッド部４ａが埋没する位置となるように設定されている。
【００２４】
このように、油面Ｏが言わば低い位置に設定される場合には、すなわち、油量を少なくするように設定される場合には、このフロントフォークにおける重量の軽減化に寄与することになるのはもちろんである。
【００２５】
それゆえ、以上のように形成されたフロントフォークをライダーの体重が重い場合にも適用し得るようにするには、すなわち、フロントフォークにおけるばね力を高くするには、空気室Ａに空気を供給して空気室Ａにおける内圧を上げて、この圧力たるエアばね力を上昇させるとする。
【００２６】
このとき、空気室Ａの圧力は、フリーピストン８に上端が係止される懸架ばね３のばね力とバランスして気室Ａ１に作用することがなく、したがって、高くなった空気室Ａの圧力がシール部材５に作用することで摺動抵抗が増すような不具合を招来しないことになる。
【００２７】
また、空気室Ａへの空気の供給時には、フリーピストン８が車体側チューブ２内で下降されることになり、したがって、このとき、懸架ばね３も圧縮されてこの懸架ばね３におけるばね力を大きくすることになる。
【００２８】
それゆえ、この発明によるフロントフォークでは、空気室Ａ１と懸架ばね３とが直列に配置されているために、空気室Ａに空気を供給してエアばね力を大きくする際には、懸架ばね３のばね力も大きくなる。
【００２９】
それに対して、前記した図３に示す従来のフロントフォークの場合には、空気室Ａ１と懸架ばね３とが並列に配置されているから、空気室Ａによるエアばね力を大きくする場合と懸架ばね３によるばね力を大きくする場合とが互いに独立している。
【００３０】
したがって、この発明では、いわゆるばね力を変更するときには、空気室Ａに対する空気の給排のみで足りる、すなわち、単一の操作で、しかも、効率良くばね力を変更し得ることになる点で有利となる。
【００３１】
また、この発明では、懸架ばね３の上端を車体側チューブ２の内側に収装されて空気室Ａを区画するフリーピストン８に係止させてなるとするから、懸架ばね３の絶対長さを前記した従来のフロントフォークにおける場合に比較して短くすることが可能になり、したがって、懸架ばね３を短くすることでフロントフォークにおける重量の軽減化に寄与し得ることになる。
【００３２】
それゆえ、この発明にあって、上記したフリーピストン８の長さの設定如何では、空気室Ａの容積を小さくすると共に懸架ばね３の長さを小さくして、いわゆる短い調整時間で変更されるばね力の高低差を大きくし得ることになる。
【００３３】
このとき、前記した図１に示す実施形態の場合に、フリーピストン８が単一のピストン体８１からなるとしていることに代えて、図２に示すように、フリーピストン８が二つのピストン体８１,８２と、これを一体的に連結するスペーサー８３とからなるとし、さらに、スペーサー８３の長さを適宜に選択することで空気室Ａの容量を加減し、この空気室Ａによるばね定数を調整することが可能になる。
【００３４】
そして、この場合には、詳しくは図示しないが、スペーサー８３が適宜長さの樹脂製などのパイプからなるとすることで、フリーピストン８における重量のいたずらな増大化を阻止し得ることになる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、空気室に空気を供給してこの空気室における内圧を上げることで、エアばね力を上昇させることが可能になり、したがって、空気室によるエアばね力を高くするために、内部に収容される油量を増やす必要がなく、したがって、油量を増やすことによるフロントフォークにおける重量の増大化を危惧しなくて済む。
【００３６】
そして、油面を変化させる必要がないから、この油面をあらかじめ低い位置に設定することが可能になり、この場合には、フロントフォークにおける重量の軽減化に寄与することになる。
【００３７】
また、この発明にあって、空気室の圧力は、フリーピストンに上端が係止される懸架ばねのばね力とバランスしてフリーピストンの下方にある油面に作用することがなく、したがって、高くなった空気室の圧力が油面の下方にあるシール部材に作用することで摺動抵抗が増し、乗り心地が害されるような不具合を招来しないことになる。
【００３８】
さらに、この発明にあっては、懸架ばねがフリーピストンとその下方のシートパイプとの間に配在されるから、空気室を設ける分だけ懸架ばねの長さを短くでき、したがって、フロントフォークにおける重量の軽減化に寄与し得ることになる。
【００３９】
そしてさらに、ばね力を変更するときには、空気室に対する空気の給排のみで足りる、すなわち、単一の操作で、しかも、効率良くばね力を変更し得ることになる点で有利となることになる。
【００４０】
その結果、この発明によれば、重量の増大化を招かずして、ライダーの体重が重い場合にも単一の操作でばね力を高くし得ることになり、その汎用性の向上を期待するのに最適となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態によるフロントフォークの下端側を破断して上端側を示す縦断面図である。
【図２】図１のフロントフォークにおけるフリーピストンの他の実施形態を示す拡大部分縦断面図である。
【図３】従来例とされるフロントフォークを図１と同様に示す図である。
【符号の説明】
１  車軸側チューブ
２  車体側チューブ
３  懸架ばね
４  シートパイプ
４ａ  上端ヘッド部
５  シール部材
６  環状ピストン
６ａ  減衰バルブ
６ｂ  チェック弁
８  フリーピストン
９  空気封入弁
８１，８２  ピストン体
８３  スペーサー
Ａ  空気室
Ａ１  気室
Ｏ  油面
Ｒ  リザーバ室
Ｒ１  伸び側油室
Ｒ２  圧側油室
【図１】
0004344469.tif 000002
【図２】
0004344469.tif 000003
【図３】
0004344469.tif 000004