JP2003247584A - フロントフォーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベアリングをしっかりと締結固定してその内
側のブッシュやオイルシールのガタや弛みを防止でき、
併せてベアリングへの締結力がリリーフバルブの撓み特
性に悪影響を与えないダンパー内蔵型フロントフォーク
を提供すること。 【解決手段】 ベアリング２０の外周に係止段部９を設
け、キャップ部材４９の内周に係止段部に対向する係止
面ｂを形成し、ダンパーシリンダ９の上端部にワッシャ
５０を介してベアリング２０を配置し、キャップ部材４
９をダンパーシリンダ９の外側に螺合させながらワッシ
ャ５０とベアリング２０を上記係止面とダンパーシリン
ダ９の上端部とで挟持したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動二輪車の前
輪を車体に対し弾性的に支架して車体振動を吸収する二
輪車用のフロントフォークに関し、特に、抜き差し自在
に嵌挿したアウターチューブとインナーチューブ間に減
衰力発生用のダンパーを介装したダンパー内蔵型フロン
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、例え
ば、特開平１０‐２９２８４２号公報に開示されたもの
が開発されている。

【０００３】このフロントフォークは、伸側および圧側
減衰特性に影響を与えることなく圧縮動作時の低速域で
の減衰特性のみを低く抑え、ボトミングの発生防止と併
せて乗心地の向上をも図るものであり、その構造は図３
に示す構成を備えている。

【０００４】即ち、抜き差し自在に嵌挿したアウターチ
ューブ１とインナーチューブ２との間に亙り、圧側減衰
バルブ１７を備えたダンパーシリンダ９内を伸側減衰バ
ルブ１３と圧側背面バルブ１４をもつピストン１０で伸
側作動油室Ｔと圧側作動油室Ｃに区画したダンパー５を
同期して伸縮可能に介装し、かつ、これらアウターチュ
ーブ１およびインナーチューブ２とダンパー５との間の
空間部分をリザーバ室Ｒとし、更にダンパー５内の伸側
作動油室Ｔを伸張動作時と併せて圧縮動作時における低
速域での伸側作動油室Ｔ内のオイル圧力によつても開く
リリーフバルブ３５を通してリザ―バ室Ｒへと連通させ
たのである。

【０００５】この場合、キャップ部材１９内にリリーフ
バルブ２２と油路３６を備えたベアリング２０とワッシ
ャ４０とが直列に配置され、ベアリング２０内にはピス
トンロッド４と摺接するブッシュ２５ａとオイルシール
２６ａが設けられている。

【０００６】上記リリーフバルブ２２とベアリング２０
とワッシャ４０とはキャップ部材１９の下端をカシメる
ことにより保持され、キャップ部材１９はダンパーシリ
ンダ２の上端部内周に螺着されている。

【０００７】上記従来のフロントフォークでは伸張作動
時の減衰特性をピストン１０の伸側減衰バルブ１３と上
記リリーフバルブ２２で、また、圧縮動作時の減衰特性
をシリンダ‐ボトムの圧側減衰バルブ１７とピストン１
０の背面バルブ１４とでそれぞれ所定の伸圧減衰特性に
設定したとしても、伸側作動油室Ｔ内のオイル圧力が高
速域に比べて高くなる圧縮動作時の低速域にあってもリ
リーフバルブ２２が開くことになる。

【０００８】このことから、伸側および圧側減衰バルブ
１３,１７で伸圧両方の減衰特性を独立して個々に設定
可能としながら、しかも、圧縮動作時の低速域で伸側作
動油室内のオイルをリリーフバルブ２２からリザ―バ室
Ｒへと押し出し、その分だけ圧側減衰バルブ１７を押し
開いてリザ―バ室Ｒへと押し出されるオイルの流量を減
少させて圧側動作時の低速域での減衰特性のみを下げ、
二輪車としての乗心地をも向上させることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のフロントフ
ォークでは、上記のような著しい作用、効果を有するが
次のような不具合の改善が望まれている。

【００１０】第１に、リリーフバルブ２２とベアリング
２０とはキャップ部材１９でカシメ固定されるため、カ
シメ力（軸力）の大きさによりリリーフバルブ２２の開
きやすさが変化し、減衰特性にバラツキが発生しやす
い。

【００１１】即ち、軸力が弱いとリリーフバルブが開き
やすくなって減衰力が所望のものより低くなり、逆に軸
力が強いとリリーフバルブ２２が開きにくくなって所望
の減衰力より高くなってしまい、結局組付時におけるカ
シメ力の大きさにより製品ごとに減衰力特性の異なるも
のが発生し、精度管理が非常に困難である。

【００１２】第２に、ブッシュ２５ａやオイルシール２
６ａをしっかりとベアリング２０内に弛むことなく固定
させるためにはベアリング２０自体がしっかりと固定さ
れている必要がある。

【００１３】そこで、上記キャップ部材１９でカシメに
よる軸力を大きくすれば良いが、上記のようにこの軸力
がリリーフバルブ２２の撓み特性に影響を与えてしまう
不具合が発生してしまう。

【００１４】そこで、本発明の目的は、ベアリングをし
っかりと締結固定してその内側のブッシュやオイルシー
ルのガタや弛みを防止でき、併せてベアリングへの締結
力がリリーフバルブの撓み特性に悪影響を与えないダン
パー内蔵型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、アウターチューブ内にインナーチ
ューブが摺動自在に挿入され、インナーチューブ内にダ
ンパーシリンダを起立し、ダンパーシリンダの端部にキ
ャップ部材を設け、当該キャップ部材内に油路を備えた
ベアリングと、この油路を開閉するリリーフバルブとを
直列に設け、ベアリングの内側にブッシュとオイルシー
ルとを直列に設け、ダンパーシリンダ内にピストンと上
記ブッシュ及びオイルシールを介してピストンロッドが
移動自在に伸側油室と圧側油室とを区画し、伸側油室が
上記油路とリリーフバルブを介してリザーバに連通して
いるフロントフォークにおいて、ベアリングの外周に係
止段部を設け、キャップ部材の内周に係止段部に対向す
る係止面を形成し、ダンパーシリンダの上端部にワッシ
ャを介してベアリングを配置し、キャップ部材をダンパ
ーシリンダの外側に螺合させながらワッシャとベアリン
グを上記係止面とダンパーシリンダの上端部とで挟持し
たことを特徴とするものである。

【００１６】この場合、リリーフバルブの外周側上面に
複数のシムとリーフスプリングとを積層させ、当該リー
フスプリングの外周側上面に対向してキャップ部材の上
壁に環状溝を形成しても良い。

【００１７】更に、上記各手段において、ベアリングの
外周とキャップ部材の内周にフリクション発生部材を設
けているのが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図に基づいて説明するが、図１,図２の各実施の形態に
係るフロントフォークは、要部を拡大して示している
が、全体の基本構造は図３の従来例と同じである。

【００１９】即ち、図面を見れば分かるように、抜き差
し自在に嵌挿したアウターチューブ１とインナーチュー
ブ２およびそれらの内部に納めたダンパー５のシリンダ
ーボトム３とピストン１０の各部分の構成は、これまで
述べてきた図３の場合と何等異なるところがない。

【００２０】したがって、ここでは、繰り返しによる説
明の繁雑化を除去するために、図３と異なるダンパー３
のシリンダーヘッド６の部分についてのみ説明し、その
他の部分の構成については、図３と同一の部材に同じ符
号を付すことにより容易に理解できることであるので省
略する。

【００２１】図１に示す一実施の形態に係るフロントフ
ォークは、図３に示すフロントフォークと同じく、アウ
ターチューブ１内にインナーチューブ２が摺動自在に挿
入され、インナーチューブ２内にダンパーシリンダ９を
起立している。

【００２２】ダンパーシリンダ９の端部にキャップ部材
４９を設け、当該キャップ部材４９内に油路３６を備え
たベアリング２０と、この油路３６を開閉するリリーフ
バルブ２２とリリーフバルブ２２を支持するシム５１と
を直列に設け、ベアリング２０の内側にブッシュ２５ａ
とオイルシール２６ａとを直列に設けている。

【００２３】更に、ダンパーシリンダ２内にピストン１
０と上記ブッシュ２５ａ及びオイルシール２６ａを介し
てピストンロッド４が移動自在に挿入され、ピストン１
０は、ダンパーシリンダ９内に伸側油室Ｔと圧側油室Ｃ
とを区画し,伸側油室Ｔが上記油路３６とリリーフバル
ブ２２を介してリザ―バＲに連通している。

【００２４】本発明では、更に、ベアリング２０の外周
に係止段部ａを設け、キャップ部材４９の内周に係止段
部ａに対向する係止面ｂを形成し、ダンパーシリンダ９
の上端部にワッシャ５０を介してベアリング２０を配置
し、キャッブ部材４９の下方円筒部４９ａをダンパーシ
リンダ９の外側に螺合させながらワッシャ５０とベアリ
ング２０を上記係止面ｂとダンパーシリンダ９の上端部
とで挟持しているものである。

【００２５】上記のように、本発明では係止面ｂとダン
パーシリンダ９の上端部とでベアリング２０とワッシャ
５０とを挟持しているのでキャップ部材４９の下方円筒
部２０ａをダンパーシリンダ２に対して強く螺合して締
め付けても、係止面ｂは、係止段部ａに圧接するだけで
それ以上キャッブ部材４９は下降しない。

【００２６】この為、キャップ部材４９の締め付け力が
シム５１とリリーフバルブ２２には作用せず、リリーフ
バルブ２２の撓み特性に影響を与えず、常に所定の減衰
力特性を発生させることができる。

【００２７】いいかえれば、シム５１の上端面と係止段
部ａとの間の寸法Ａに対応してあらかじめキャップ部材
４９の上壁面ｄ係止面ｂとの間の間隔をこの寸法Ａと一
致するように管理することでリリーフバルブ２２にベア
リング２０に対するキャップ部材４９の保持力（軸力）
が伝わるのが防止できる。

【００２８】他方ベアリング２０は、上記のようにしっ
かりと係止面ａとダンパーシリンダ２の上端とで挟持さ
れているからベアリング内周のブッシュ２５ａやオイル
シール２６ａのガタや弛みの発生を防止できる。

【００２９】更に、本発明では、ベアリング２０の外周
にゴム等からなるＯリング５２等のフリクション発生部
材を設けている。

【００３０】このＯリング５２は、キャップ部材４９と
の間でフリクションを発生させ、キャップ部材４９内に
シム５１とリリーフバルブ２２とベアリング２０を挿入
した組付時にこれらの各部品が落下しないように仮止め
しておくことができる。以下、その他の全体構造と作
用,効果を詳しく説明する。

【００３１】ダンパーシリンダ９のシリンダーヘッド６
をキャップ部材４９とピストンロッド４をベアリング２
０の二つの部材に分けて構成し、かつ、これら両者の間
にシム５１とリリーフバルブ２２を挟み込んでキャップ
部材４９をダンパーシリンダ９にねじ込んで取り付けて
ある。

【００３２】この場合において、キャップ部材４９は、
ベアリング２０との間にシム５１とリリーフバルブ２２
を挟み込んで固定するための中心部に大径穴２３をもつ
単なるナット体として構成してある。

【００３３】それに対して、ベアリング２０は、内周面
に自動調心可能としたブッシュ２５ａと、このブッシュ
２５ａと直列に並べて配置したオイルシール２６ａを備
え、ブッシュ２５ａでピストンロッド４を摺動自在にガ
イドしつつ、かつ、オイルシール２６ａでピストンロッ
ド４との間を油蜜状態に保っている。

【００３４】更に、伸側油室Ｔ内のオイルをベアリング
２０の油路２７からリリーフバルブ２２の挟み込み部分
である固定部分３５に当て、当該固定部分３５でオイル
流れの向きを変えてからベアリング２０の段差部２８を
通してリリーフバルブ２２を押し開く曲折油路３６で構
成している。

【００３５】このように構成することで、伸側油室Ｔか
らのオイル流れが噴流となって直接リリーフバルブ２２
に噴き当ることがなく、リリーフバルブ２２は、当該噴
流の勢いで影響を受けることなく伸側油室Ｔ内のオイル
圧力のみによって押し開かれることになるので安定した
減衰特性が得られることになる。

【００３６】更に、ベアリング２０のように隣接して配
置したワッシャ５０は、ダンパー５の伸切り時にピスト
ンロッド４のピストンホルダ３２と衝合して衝撃の発生
を緩和する緩衝スプリング３３を保持するためのもの
で、このワッシャ５０に穿設した油孔３４とオイルシー
ル２６ａの下部に形成した油路３４ａを通して伸側作動
油室Ｔをベアリング２０の油孔２７へと導いている。

【００３７】このようにして、ダンパ‐５内における伸
側油室Ｔを油路３４,３４ａ、油孔２７からリリーフバ
ルブ２２を通り、かつ、キャップ部材１９の大径穴２３
を通してダンパー５の外部にあるリザ―バ室Ｒへと連通
している。

【００３８】次に、ピストン１０には、図３の従来例と
同じく、伸側ポート１１と圧側ポート１２とが形成さ
れ、伸側ポート１１の出口端に伸側減衰バルブ１３が、
圧側ポート１２の出口端に圧背面バルブ１４がそれぞれ
開閉自在に設けられている。又、ピストンロッド４には
バイパス５３,５４と、このバイパス５３,５４の開口面
積を調整するニードルバルブ５５が設けられている。

【００３９】更に、図示していないが、図３の場合と同
じく、ダンパーシリンダ２０の下部にポート１５,１６
と、これらを開閉する圧側減衰バルブ１７とチェック弁
１８とが開閉自在に設けられている。

【００４０】フロントフォークの伸張動作時には、それ
に伴いダンパー５が共に伸張動作してピストン１０によ
り伸側油室Ｔの容積を縮小しつつ内部にあるオイルを加
圧し、伸側作動油室Ｔ内のオイルをピストン１０のポー
ト１１から伸側減衰バルブ１３を押し開いて圧側作動油
室Ｃへと押し出す。同時にバイパス５３,５４を介して
もオイルが流れる。

【００４１】また、上記と併せて、伸側油室Ｔ内のオイ
ルをベアリングの油路２７からもリリーフバルブ２２を
押し開いてリザ―バ室Ｒへと押し出し、当該リリーフバ
ルブ２２と上記した伸側減衰バルブ１３を押し開いて流
れるときのオイルの流動抵抗とバイパス５３,５４の流
動抵抗で伸側減衰力を発生する。

【００４２】なお、このときダンパーシリンダ９からの
ピストンロッド４の退出によって圧側油室Ｃに生じるオ
イルの不足分は、シリンダボトム３のポート１６からチ
ェック弁１８を開いてリザ―バ室Ｒ内のオイルを圧側油
室Ｃへと吸い込むことにより保障される。

【００４３】それに対して、圧側動作時には、逆にダン
パー５の圧側油室Ｃの容積が縮小して内部のオイルをピ
ストン１０のポート１２から背面バルブ１４を押し開い
て伸側作動油室Ｔに押し出し、同時にバイパス５３,５
４からもオイルが流れ背面バルブ１４で伸側油室Ｔ内の
オイル圧力を圧縮速度に応じて制御する。

【００４４】そして、これと並行してダンパーシリンダ
９内へのピストンロッド４の浸入により伸側油室Ｔに入
り切らない量のオイルを、圧側油室Ｃからシリンダボト
ム３のポート１５を通して圧側減衰バルブ１７を押し開
きつつリザ―バ室Ｒへと押し出し、当該圧側減衰バルブ
１７を押し開いて流れるときのオイルの流動抵抗で圧側
減衰力を発生する。

【００４５】このようにして、伸張動作時には、伸側減
衰バルブ１３とリリーフバルブ２２を、また、圧側動作
時には、圧側減衰バルブ１７をそれぞれ押し開いて伸側
および圧側減衰力を発生することになるために、伸側減
衰力と圧側減衰力を個々の減衰特性に設定することが可
能になる。

【００４６】しかも、圧縮動作時に背面バルブ１４によ
って制御される上記伸側油室Ｔ内のオイル圧力は、圧縮
速度に追従して圧側油室Ｃから背面バルブ１４を押し開
きつつ伸側油室Ｔに向うオイルの流れが比較的容易であ
る低速域において高く、オイル流れに追従性の低下が生
じる高速域ではそれよりも低くなる。

【００４７】このことから、リリーフバルブ２２を伸張
動作時に加わる伸側油室Ｔのオイル圧力と併せて、圧縮
動作時における低速域での伸側油室Ｔに加わるオイル圧
力によっても押し開かれるように設定しておく。

【００４８】これによって、伸張動作時の減衰特性をピ
ストン１０の伸側減衰バルブ１３と上記リリーフバルブ
２２で、また、圧縮動作時の減衰特性をシリンダボトム
３の圧側減衰バルブ１７で個々に設定した所定の伸圧減
衰特性に保ちつつ、かつ、伸側油室Ｔ内のオイル圧力が
高速域に比べて高くなる圧縮動作時の低速域においても
リリーフバルブ２２が開くことになる。

【００４９】このようにして、伸側減衰バルブ１３と圧
側減衰バルブ１７とで伸圧両方の減衰特性をそれぞれ独
立して個々に設定可能としながら、しかも、低速域での
圧縮動作時に伸側作動油室Ｔ内のオイルをリリーフバル
ブ２２からリザーバ室Ｒへと押し出す。

【００５０】その結果、低速域での圧縮動作時にあって
は、リリーフバルブ２２からリザ―バ室Ｒへと押し出さ
れるオイル量だけ圧側減衰バルブ１７を押し開いてリザ
―バ室Ｒへと押し出されるオイル流量が減少し、圧縮動
作時における低速域での減衰特性のみを低下させてボト
ミングの発生防止と共に二輪車としての乗心地をも向上
させることになる。

【００５１】しかも、これに加えて、ダンパー５の伸縮
動作に伴いリザーバ室Ｒからエアまたはエアを含んだオ
イルがダンパー５内に吸い込まれたとしても、これらエ
アまたはエアを含んだオイルはリリーフバルブ２２の押
し開きによってリザーバ室Ｒへと直ちに戻されることか
ら、当該ダンパー５内におけるエアレーションの発生を
も防止して常に安定した減衰特性を確保することが可能
になる。

【００５２】次に、図２は、本発明の他の実施形態を示
し、これはシム５１の外周側上面に対向してリーフスプ
リング５７を設けキャップ部４９の上壁に環状溝５６を
形成したものである。

【００５３】この場合にはリーフスプリング５７とリリ
ーフバルブ２２に荷重を加えることが出来、リーフスプ
リング５７の板厚,枚数,撓み量を変えることで任意の荷
重を得ることができる。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果がある。

【００５５】各請求請の発明によれば、リリーフバルブ
とベアリングとワッシャとがダンパーシリンダの上端部
とキャップ部材の係止面とで挟持されているから、キャ
ップ部材をダンパーシリンダに螺合して強く締め付けて
もキャップ部材のストロークは、係止面が当接するベア
リング側係止段部で規制され、リリーフバルブに対して
余分な軸力が作用せず、リリーフバルブの撓み特性を常
に一定にでき、その結果、製品ごとの減衰力にバラツキ
が発生するのを防止できる。

【００５６】同じく、ベアリングは、上記のように挟持
されてしっかりと固定されているから内側に設けたブッ
シュやオイルシールがガタ付いたり、弛むのが防止でき
る。

【００５７】同じく、上記のようにリリーフバルブとベ
アリングが挟持され、キャップ部材はダンパーシリンダ
に螺合されてカシメ固定をしていないので組付性が向上
し、経済性にもすぐれている。

【００５８】請求請２の発明によれば、リリーフバルブ
の上面側に複数のシムとリーフスプリングを設け、リー
フスプリングの外周側上面に対向してキャップ部材の上
壁に環状溝を形成しているので、キャップ部材の締結時
にリーフスプリングを撓ませながらリーフスプリングに
当接でき、その結果リーフスプリングの板厚,枚数,撓み
量を変えることでリリーフバルブに対する任意の荷重を
得ることができる。

【００５９】請求請３の発明によれば、ベアリングとキ
ャップ部材との間にフリクション発生部材をもうけたの
で、組付時にあらかじめキャップ部材内にリリーフバル
ブとベアリングを挿入させておいてもこれらの部材が脱
落するのが防止でき、組付性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態であるダンパー内蔵型フ
ロントフォークの要部を取り出して示す縦断正面図であ
る。

【図２】同じく、この発明の他の実施の形態であるダン
パー内蔵型フロントフォークの要部を取り出して示す縦
断正面図である。

【図３】従来のダンパー内蔵型フロントフォークの要部
を取り出して示す縦断正面図である。

【符号の説明】

ａ 係止面 ｂ 係止段部 Ｃ 圧側油室 Ｔ 伸側油室 Ｒ リザーバ室 １ アウターチューブ ２ インナーチューブ ５ ダンパー ７ 懸架用スプリング ９ ダンパーシリンダ １０ ピストン １３ 伸側減衰バルブ １４ 背面バルブ １７ 圧側減衰バルブ １８ チェック弁 ２０ ベアリング ２２ リリーフバルブ ２５ａ ブッシュ ２６ａ オイルシール ２７ 油路 ３６ 曲折油路 ４９ キャップ部材 ５０ ワッシャ ５１ シム ５６ 環状溝 ５７ リーフスプリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アウターチューブ内にインナーチューブ
   が摺動自在に挿入され、インナーチューブ内にダンパー
   シリンダを起立し、ダンパーシリンダの端部にキャップ
   部材を設け、当該キャップ部材内に油路を備えたベアリ
   ングと、この油路を開閉するリリーフバルブとを直列に
   設け、ベアリングの内側にブッシュとオイルシールとを
   直列に設け、ダンパーシリンダ内にピストンと上記ブッ
   シュ及びオイルシールを介してピストンロッドが移動自
   在に挿入され、ピストンはダンパーシリンダ内に伸側油
   室と圧側油室とを区画し、伸側油室が上記油路とリリー
   フバルブを介してリザ―バに連通しているフロントフォ
   ークにおいて、ベアリングの外周に係止段部を設け、キ
   ャップ部材の内周に係止段部に対向する係止面を形成
   し、ダンパーシリンダの上端部にワッシャを介してベア
   リングを配置し、キャップ部材をダンパーシリンダの外
   周に螺合させながらワッシャとベアリングを上記係止面
   とダンパーシリンダの上端部とで挟持したことを特徴と
   するフロントフォーク
2. 【請求項２】 リリーフバルブの外周側上面に複数のシ
   ムとリーフスプリングとを積層させ、当該リーフスプリ
   ングの外周側上面に対向してキャップ部材の上壁に環状
   溝を形成している請求項１のフロントフォーク
3. 【請求項３】 ベアリングの外周とキャップ部材の内周
   との間にフリクション発生部材を介在させている請求請
   １又は２のフロントフォーク。