JP2006207689A - 二輪車等のフロントフォーク - Google Patents

Abstract

【課題】 二輪車等において、アウタチューブとインナチューブに作用するサイドフォースがなくなったときのアウタチューブとインナチューブの空走を減少させつつ、サイドフォースが作用したときのアウタチューブとインナチューブの摺動性を確保すること。
【解決手段】 アウタチューブ１１とインナチューブ１２を、アウタチューブ１１の内周とインナチューブ１２の外周の間で、両チューブ１１、１２の軸方向に沿う上下複数か所に設けたブッシュ１００、２００により摺動自在に嵌合した二輪車等のフロントフォーク１０において、上側のブッシュ１００と下側のブッシュ２００を車両の前後方向に沿う方向で互いに偏心配置したもの。
【選択図】図２

Description

本発明は、二輪車等のフロントフォークに関する。

自動二輪車等のフロントフォークでは、特許文献１に記載の如く、アウタチューブとインナチューブを、アウタチューブの内周とインナチューブの外周の間で、両チューブの軸方向に沿う上下複数か所に設けたブッシュにより摺動自在に嵌合している。
実開平1-161997

自動二輪車では、フロントフォーク１０のアウタチューブ１１とインナチューブ１２に対し、図８（Ａ）に示す定速走行時には車両の進み方向である前方向に向くサイドフォースＦ1が作用し、図８（Ｂ）に示す減速走行時には車両の後方向に向くサイドフォースＦ2が作用する。サイドフォースＦ1とサイドフォースＦ2は反対方向であるから、定速走行から減速走行への切替わりの過程には、サイドフォースが０になるときがあり、フロントフォークのフリクション、例えばアウタチューブに固定の上下のブッシュとインナチューブとのフリクションを低減するものになる。

従来技術では、上下のブッシュを同心配置しており、図９（Ａ）に示す如く、自由状態で、それらのブッシュ１とインナチューブ１２との間にクリアランスを設けている。このため、定速走行から減速走行への切替わりによってサイドフォースが０になり、上下のブッシュとインナチューブとのクリアランスが低減すると、それらの間のクリアランスの存在とも相まって、アウタチューブとインナチューブが早く大きく伸縮ストロークする空走を生じ易く、操縦不安定を招く。

尚、アウタチューブとインナチューブの空走を減少させるため、上下のブッシュとインナチューブとの間のクリアランスを小さくしていくと、アウタチューブとインナチューブにサイドフォースが作用したとき、図９（Ｂ）に示す如く、インナチューブ１２がブッシュ１内で左右に拡張する方向に扁平化してブッシュをかじる等、アウタチューブとインナチューブの摺動性を損なう。

本発明の課題は、二輪車等において、アウタチューブとインナチューブに作用するサイドフォースがなくなったときのアウタチューブとインナチューブの空走を減少させつつ、サイドフォースが作用したときのアウタチューブとインナチューブの摺動性を確保することにある。

請求項１の発明は、アウタチューブとインナチューブを、アウタチューブの内周とインナチューブの外周の間で、両チューブの軸方向に沿う上下複数か所に設けたブッシュにより摺動自在に嵌合した二輪車等のフロントフォークにおいて、上側のブッシュと下側のブッシュを車両の前後方向に沿う方向で互いに偏心配置したものである。

請求項２の発明は、アウタチューブとインナチューブを、アウタチューブの内周とインナチューブの外周の間に設けたブッシュにより摺動自在に嵌合した二輪車等のフロントフォークにおいて、ブッシュを両チューブの軸方向に沿う上下に分割し、分割した上側のブッシュと下側のブッシュを車両の前後方向に沿う方向で互いに偏心配置したものである。

(a)上側ブッシュと下側ブッシュを車両の前後方向で偏心配置した。例えば上側ブッシュを後方寄りに、下側ブッシュを前方寄りに偏心配置したとき、自由状態で、上側ブッシュはインナチューブの前側面（又はアウタチューブの後側面）とのクリアランスを小さく、下側ブッシュはインナチューブの後側面（又はアウタチューブの前側面）とのクリアランスを小さくし、結果として上下のブッシュは前後方向でインナチューブ（又はアウタチューブ）に対し小クリアランスをなす。このとき、上下のブッシュは、左右方向では偏心していないから、左右両サイドで、インナチューブ（又はアウタチューブ）に対し大きなクリアランスを介する。

(b)従って、上述(a)より、上下のブッシュがインナチューブ（又はアウタチューブ）に対し前後方向ではクリアランスを小とするから、定速走行から減速走行への切替わりによってサイドフォースが０になり、上下のブッシュとインナチューブ（又はアウタチューブ）とのクリアランスが低減しても、そのフリクションの低減幅は小さく、アウタチューブとインナチューブが早く大きく伸縮ストロークする空走を減少させることができる。

(c)他方、アウタチューブとインナチューブにサイドフォースが作用すると、インナチューブ（又はアウタチューブ）が上下のブッシュに対して左右に拡張する方向に扁平化するものの、上述(a)より、上下のブッシュとインナチューブ（又はアウタチューブ）とは左右両サイドに大きなクリアランスを確保しており、アウタチューブとインナチューブの摺動性を確保できる。

図１はフロントフォークを示す全体断面図、図２は実施例１の模式図、図３は図２のIII−III線に沿う矢視図、図４は実施例２の模式図、図５はブッシュの分割構造を示す模式図、図６は図４のVI−VI線に沿う矢視図、図７は各種フロントフォークへの適用例を示す模式図、図８は自動二輪車に作用するサイドフォースを示す模式図、図９は従来例を示す模式図である。

自動二輪車の倒立型フロントフォーク１０は、図１に示す如く、車体側のアウタチューブ１１に、車軸側のインナチューブ１２を摺動自在に挿入して倒立にし、両チューブ１１、１２の間に懸架スプリング１３を介装するとともに、単筒型ダンパ１４を正立にして内装している。

アウタチューブ１１の内周の上下２位置には、インナチューブ１２をガイドする上下のブッシュ１００、２００が嵌着されている。アウタチューブ１１の下端内周部には、オイルシール１７、ダストシール１８が嵌着されている。

アウタチューブ１１は不図示のアッパ及びロアのブラケットを介して車体側に支持され、インナチューブ１２は車軸ブラケット１９を介して車軸に結合される。

車軸ブラケット１９の底部には、ダンパ１４のダンパシリンダ２１の下端部がボトムボルト２２により固定されて立設している。アウタチューブ１１の上端部にはキャップ２３が螺着され、キャップ２３の中心部に設けたロッド結合部２４に中空ピストンロッド２５を螺着し、このピストンロッド２５の先端部をダンパシリンダ２１の上端開口部に設けたロッドガイド２６の内周に摺接案内させて該ダンパシリンダ２１の内部に挿入している。

キャップ２３のロッド結合部２４周囲にはばね荷重調整スリーブ２７が螺着され、このばね荷重調整スリーブ２７により押動される押動ロッド２７Ａは、アウタチューブ１１の内部でばね受２８を支持している。インナチューブ１２の内部で、ダンパシリンダ２１の上端外周部にはばね受２９が圧入されている。ばね受２８とばね受２９の間に前述の懸架スプリング１３が介装される。ばね荷重調整スリーブ２７の回転操作により、ばね受２８を上下動し、懸架スプリング１３の初期荷重を調整可能にする。

アウタチューブ１１とインナチューブ１２の内部で、ダンパシリンダ２１の外周部には、油溜室３１と気体室３２が設けられる。油溜室３１の作動油は、前述のブッシュ１００、２００の潤滑等に寄与する。懸架スプリング１３と、気体室３２の気体ばねが、車両が路面から受ける衝撃力を吸収する。

ダンパ１４は、ピストンバルブ装置（伸側減衰力発生装置）４０とボトムバルブ装置（圧側減衰力発生装置）５０を有する。ダンパ１４は、ピストンバルブ装置４０とボトムバルブ装置５０が発生する減衰力により、懸架スプリング１３と気体ばねによる衝撃力の吸収に伴なうアウタチューブ１１とインナチューブ１２の伸縮振動を制振する。

ピストンバルブ装置４０は、ピストンロッド２５の先端部に固定したピストン４１により、ダンパシリンダ２１の内部をピストン側油室４２Ａとロッド側油室４２Ｂに区画し、ピストン側油室４２Ａとロッド側油室４２Ｂを連絡可能にする伸側流路４３と圧側流路４４（不図示）のそれぞれに、伸側ディスクバルブ４３Ａと圧側チェックバルブ４４Ａを設ける。

また、ピストンバルブ装置４０は、ロッド結合部２４の内周側に減衰力調整ロッド４５を設け、この減衰力調整ロッド４５に固定される減衰力調整チューブ４６をピストンロッド２５の中空部に通し、減衰力調整チューブ４６の先端ニードル４６Ａにより、ピストン４１に設けてあるピストン側油室４２Ａとロッド側油室４２Ｂのバイパス路４７の流路面積を調整可能にする。

ボトムバルブ装置５０は、ボトムボルト２２に螺着されてダンパシリンダ２１を前述の如くに車軸ブラケット１９の底部に立設するボトムピース５１を有し、ピストン側油室４２Ａの下方にボトムバルブ室５２を区画形成する。ボトムバルブ室５２はダンパシリンダ２１に設けた油孔により油溜室３１に連通している。ボトムピース５１は、ピストン側油室４２Ａとボトムバルブ室５２を連絡可能にする圧側流路５３と伸側流路５４（不図示）のそれぞれに、圧側ディスクバルブ５３Ａと伸側ディスクバルブ５４Ａを設ける。

また、ボトムバルブ装置５０は、車軸ブラケット１９、ボトムボルト２２、ボトムピース５１に、ピストン側油室４２Ａと油溜室３１のバイパス路５５を設け、車軸ブラケット１９に螺着した減衰力調整ロッド５６の先端ニードル５６Ａにより、バイパス路５５の流路面積を調整可能にする。

従って、フロントフォーク１０は以下の如くに減衰作用を行なう。
（圧縮時）
フロンフォーク１０の圧縮時には、ボトムバルブ装置５０において、圧側流路５３の圧側ディスクバルブ５３Ａ或いはバイパス路５５のニードル５６Ａを流れる油により圧側減衰力を生じ、ピストンバルブ装置４０では殆ど減衰力を生じない。

（伸張時）
フロントフォーク１０の伸張時には、ピストンバルブ装置４０において、伸側流路４３の伸側ディスクバルブ４３Ａ或いはバイパス路４７のニードル４６Ａを流れる油により伸側減衰力を生じ、ボトムバルブ装置５０では殆ど減衰力を生じない。

尚、フロントフォーク１０の最圧縮時には、ダンパシリンダ２１の外側で、ピストンロッド２５に設けたオイルロックピース６１を、ダンパシリンダ２１の先端外周部のばね受２９に一体に設けたオイルロックカラー６２に嵌合し、オイルロックカラー６２のオイルロック油室を圧縮することで最圧縮時の緩衝を行なう。

また、フロントフォーク１０の最伸張時には、ダンパシリンダ２１の上端内周部に配置したリバウンドスプリング６３を、ピストンロッド２５の先端部に設けたピストン４１の側のスプリングストッパ６４に衝合し、最伸張時の緩衝を果たす。

しかるに、フロントフォーク１０にあっては、図８（Ａ）、（Ｂ）により前述した如く、定速走行から減速走行への切替わりによってアウタチューブ１１とインナチューブ１２に作用するサイドフォースがなくなり、アウタチューブ１１とインナチューブ１２が早く大きく伸縮ストロークする空走を減少させつつ、サイドフォースが作用したときのアウタチューブ１１とインナチューブ１２の摺動性を確保するため、以下の構成を具備する。

フロントフォーク１０は、アウタチューブ１１とインナチューブ１２を、アウタチューブ１１の内周とインナチューブ１２の外周の間で、両チューブ１１、１２の軸方向に沿う上下２か所に設けたブッシュ１００、２００により摺動自在に嵌合している。フロントフォーク１０は、前述した如く、アウタチューブ１１を車体側に、インナチューブ１２を車軸側に設ける倒立型であり、アウタチューブ１１の内周にブッシュ１００、２００を固定し、これらのブッシュ１００、２００の内周をインナチューブ１２が摺動するようにしたもの（図７（Ａ））である。

（実施例１）（図２、図３）
実施例１のフロントフォーク１０は、アウタチューブ１１の内周の上下２か所に切削加工により環状溝１０１、２０１を形成し、それらの環状溝１０１、２０１にブッシュ１００、２００を装填して固定するに際し、上側ブッシュ１００と下側ブッシュ２００をアウタチューブ１１の軸方向視で、車両の前後方向に沿う方向で互いに偏心配置した。本実施例では、図２、図３に示す如く、上側ブッシュ１００を後方寄りに、下側ブッシュ２００を前方寄りに偏心配置した（上側ブッシュ１００を前方寄りに、下側ブッシュ２００を後方寄りに偏心配置しても可）。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)上側ブッシュ１００を後方寄りに、下側ブッシュ２００を前方寄りに偏心配置したから、自由状態で、上側ブッシュ１００はインナチューブ１２の前側面とのクリアランスを小さく、下側ブッシュ２００はインナチューブ１２の後側面とのクリアランスを小さくし、結果として上下のブッシュ１００、２００は前後方向でインナチューブ１２に対し小クリアランスをなす。このとき、上下のブッシュ１００、２００は、左右方向では偏心していないから、左右両サイドでインナチューブ１２に対し大きなクリアランスを介する。

(b)従って、上述(a)より、上下のブッシュ１００、２００がインナチューブ１２に対し前後方向ではクリアランスを小さくするから、定速走行から減速走行への切替わりによってサイドフォースが０になり、上下のブッシュ１００、２００とインナチューブ１２とのフリクションが低減しても、そのフリクションの低減幅は小さく、アウタチューブ１１とインナチューブ１２が早く大きく伸縮ストロークする空走を減少させることができる。

(c)他方、アウタチューブ１１とインナチューブ１２にサイドフォースが作用すると、インナチューブ１２が上下のブッシュ１００、２００に対して左右に拡張する方向に扁平化するものの、上述(a)より、上下のブッシュ１００、２００とインナチューブ１２とは左右両サイドに大きなクリアランスを確保しており、アウタチューブ１１とインナチューブ１２の摺動性を確保できる。

（実施例２）（図４〜図６）
実施例２のフロントフォーク１０は、上側ブッシュ１００を両チューブ１１、１２の軸方向に沿う上下に分割し、分割した上側分割上部ブッシュ１００Ａと上側分割下部ブッシュ１００Ｂをアウタチューブ１１の内周上部に上下並べて形成した環状溝１０１Ａ、１０１Ｂに装填して固定するに際し、上側分割上部ブッシュ１００Ａと上側分割下部ブッシュ１００Ｂをアウタチューブ１１の軸方向視で、車両の前後方向に沿う方向で互いに偏心配置した。本実施例では、図４〜図６に示す如く、上側分割上部ブッシュ１００Ａを後方寄りに、上側分割下部ブッシュ１００Ｂを前方寄りに偏心配置した（上側分割上部ブッシュ１００Ａを前方寄りに、上側分割下部ブッシュ１００Ｂを後方寄りに偏心配置しても可）。

同時に、フロントフォーク１０は、下側ブッシュ２００を両チューブ１１、１２の軸方向に沿う上下に分割し、分割した下側分割上部ブッシュ２００Ａと下側分割下部ブッシュ２００Ｂをアウタチューブ１１の内周下部に上下並べて形成した環状溝２０１Ａ、２０１Ｂに装填して固定するに際し、下側分割上部ブッシュ２００Ａと下側分割下部ブッシュ２００Ｂをアウタチューブ１１の軸方向視で、車両の前後方向に沿う方向で互いに偏心配置した。本実施例では、図４に示す如く、下側分割上部ブッシュ２００Ａを前方寄りに、下側分割下部ブッシュ２００Ｂを後方寄りに偏心配置した（下側分割上部ブッシュ２００Ａを後方寄りに、下側分割下部ブッシュ２００Ｂを前方寄りに偏心配置しても可）。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(1)上側ブッシュ１００内で、後方寄りの上側分割上部ブッシュ１００Ａと前方寄りの上側分割下部ブッシュ１００Ｂは、実施例１の(a)と同様に、前後方向で互いに偏心し、インナチューブ１２に対し小クリアランスをなし、左右方向では偏心していないから、インナチューブ１２に対し大きなクリアランスをなす。これにより、上側分割上部ブッシュ１００Ａと上側分割下部ブッシュ１００Ｂは、実施例１の(b)、(c)と同様に、サイドフォースがなくなったときのアウタチューブ１１とインナチューブ１２の空走を減少させつつ、サイドフォースが作用したときのアウタチューブ１１とインナチューブ１２の摺動性を確保する。

(2)下側ブッシュ２００内でも、前方寄りの下側分割上部ブッシュ２００Ａと後方寄りの下側分割下部ブッシュ２００Ｂは、上述(1)と実質的に同様に、サイドフォースがなくなったときのアウタチューブ１１とインナチューブ１２の空走を減少させつつ、サイドフォースが作用したときのアウタチューブ１１とインナチューブ１２の摺動性を確保する。

(3)上側ブッシュ１００と下側ブッシュ２００の間でも、後方寄りの上側分割上部ブッシュ１００Ａ、下側分割下部ブッシュ２００Ｂと前方寄りの上側分割下部ブッシュ１００Ｂ、下側分割上部ブッシュ２００Ａが実施例１の(a)と同様に、前後方向で互いに偏心し、インナチューブ１２に対し小クリアランスをなし、左右方向では偏心していないから、インナチューブ１２に対し大きなクリアランスをなす。これにより、上側分割上部ブッシュ１００Ａ、下側分割下部ブッシュ２００Ｂと上側分割下部ブッシュ１００Ｂ、下側分割上部ブッシュ２００Ａは、実施例１の(b)、(c)と同様に、サイドフォースがなくなったときのアウタチューブ１１とインナチューブ１２の空走を減少させつつ、サイドフォースが作用したときのアウタチューブ１１とインナチューブ１２の摺動性を確保する。

実施例１、２は、図７（Ａ）のフロントフォーク１０に本発明を適用したものであるが、本発明は図７（Ｂ）〜（Ｄ）のフロントフォーク１０にも適用できる。

図７（Ｂ）のフロントフォーク１０は、アウタチューブ１１を車体側に、インナチューブ１２を車軸側に設ける倒立型であり、インナチューブ１２の上端外周の環状溝に上側ブッシュ１００を、アウタチューブ１１の下端内周の環状溝に下側ブッシュ２００を固定し、上側ブッシュ１００の外周をアウタチューブ１１が摺動し、下側ブッシュ２００の内周をインナチューブ１２が摺動するようにしたものである。これらのブッシュ１００、２００に実施例１又は実施例２の構成を適用できる。

図７（Ｃ）のフロントフォーク１０は、アウタチューブ１１を車軸側に、インナチューブ１２を車体側に設ける正立型であり、アウタチューブ１１の上下の内周の環状溝にブッシュ１００、２００を固定し、ブッシュ１００、２００の内周をインナチューブ１２が摺動するようにしたものである。これらのブッシュ１００、２００に実施例１又は実施例２の構成を適用できる。

図７（Ｄ）のフロントフォーク１０は、アウタチューブ１１を車軸側に、インナチューブ１２を車体側に設ける正立型であり、アウタチューブ１１の上端内周の環状溝に上側ブッシュ１００を、インナチューブ１２の下端外周の環状溝に下側ブッシュ２００を固定し、上側ブッシュ１００の内周をインナチューブ１２が摺動し、下側ブッシュ２００の外周をアウタチューブ１１が摺動するようにしたものである。これらのブッシュ１００、２００に実施例１又は実施例２の構成を適用できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

図１はフロントフォークを示す全体断面図である。 図２は実施例１の模式図である。 図３は図２のIII−III線に沿う矢視図である。 図４は実施例２の模式図である。 図５はブッシュの分割構造を示す模式図である。 図６は図４のVI−VI線に沿う矢視図である。 図７は各種フロントフォークへの適用例を示す模式図である。 図８は自動二輪車に作用するサイドフォースを示す模式図である。 図９は従来例を示す模式図である

符号の説明

１０ フロントフォーク
１１ アウタチューブ
１２ インナチューブ
１００ 上側ブッシュ
１００Ａ 上側分割上部ブッシュ
１００Ｂ 上側分割下部ブッシュ
２００ 下側ブッシュ
２００Ａ 下側分割上部ブッシュ
２００Ｂ 下側分割下部ブッシュ

Claims (2)

1. アウタチューブとインナチューブを、アウタチューブの内周とインナチューブの外周の間で、両チューブの軸方向に沿う上下複数か所に設けたブッシュにより摺動自在に嵌合した二輪車等のフロントフォークにおいて、
   上側のブッシュと下側のブッシュを車両の前後方向に沿う方向で互いに偏心配置したことを特徴とする二輪車等のフロントフォーク。
2. アウタチューブとインナチューブを、アウタチューブの内周とインナチューブの外周の間に設けたブッシュにより摺動自在に嵌合した二輪車等のフロントフォークにおいて、
   ブッシュを両チューブの軸方向に沿う上下に分割し、分割した上側のブッシュと下側のブッシュを車両の前後方向に沿う方向で互いに偏心配置したことを特徴とする二輪車等のフロントフォーク。

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