JPH09112618A - フロントフォーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低速での伸縮時における乗り心地の優先を可
能にしながら、高速の大きいストロークでの圧縮時にお
ける操縦安定性の優先をも可能にする。 【解決手段】 フロントフォークにおけるエアチャンバ
を形成するエア室Ａ内にサブエア室ａを区画するハウジ
ング部材７が筒状体からなる一方で、上端を直接あるい
はスペーサの配在下に車体側チューブ（１）の上端を閉
塞するヘッドキャップ８に連設させると共に、下端をエ
ア室ａと油面Ｏを境にして車軸側チューブ（２）の内周
側に形成される油溜室Ｒに延在させながらシリンダ３の
上端の外周側に延在させてなり、懸架ばね５が上端をハ
ウジング部材７の下端に係止させると共に下端を車軸側
チューブ（２）のボトム側に係止させてなる。

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】

【従来技術とその問題点】自動二輪車に架装されるフロ
ントフォークとしては、従来から種々の提案があるが、
この種のフロントフォークの機能を勘案すると、一般
に、乗り心地を優先させる上からは、懸架ばねによる懸
架ばね特性とエアチャンバによるエアばね特性とからな
る合成のばね特性が低いばね定数に設定されるのが好ま
しい。

【０００３】しかし、ばね定数を低くすると、フロント
フォークを圧縮させ易くすることになり、例えば、急ブ
レーキ時等のフロント側の荷重が過大になるときに高速
で圧縮されて車体姿勢が前傾するノーズダイブ現象が発
現され易くなって、自動二輪車における操縦安定性が阻
害され易くなる危惧がある。

【０００４】そこで、フロントフォークが低速で伸縮す
る場合には、低いばね定数の状態になって乗り心地を優
先させるが、急ブレーキ時等の高速での伸縮時、特に、
圧縮時には、高いばね定数の状態になって操縦安定性を
優先させるようにする提案がなされている。

【０００５】即ち、該提案に係るフロントフォークは、
図３に示すように、ダンパを内蔵する型式のもである
が、車体側チューブたるアウターチューブ１の下端側に
車軸側チューブたるインナーチューブ２の上端側が出没
可能に挿通され、該インナーチューブ２の軸芯部に立設
されダンパを構成するシリンダ３の上端側にアウターチ
ューブ１の軸芯部に垂設されダンパを構成するピストン
ロッド４の下端側が出没可能に挿通されてなる。

【０００６】また、シリンダ３の上端とアウターチュー
ブ１の基端内との間に懸架ばね５が配在されていて、ピ
ストンロッド４がシリンダ３内から突出するように、即
ち、インナーチューブ２がアウターチューブ１内から突
出するように附勢され、該フロントフォークが常時伸側
傾向に附勢されている。

【０００７】そして、インナーチューブ２の内周側がシ
リンダ３との間で油溜室Ｒとされていて、該油溜室Ｒが
シリンダ３の下端に設けた連通孔（図示せず）及びシリ
ンダ３の下端内部に配在の減衰力発生機構（図示せず）
を介してシリンダ３内にピストン（図示せず）で区画さ
れる圧側油室（図示せず）に連通するとしている。

【０００８】尚、上記ピストンには減衰力発生機構（図
示せず）が設けられていて、該減衰力発生機構を介して
上記圧側油室と同じくシリンダ３内にピストンで区画さ
れる伸側油室（図示せず）とが連通されている。

【０００９】ところで、この図示した従来例としてのフ
ロントフォークは、アウターチューブ１の上端側の内周
側がインナーチューブ２の上端側の内周側と共に下方の
油溜室Ｒと油面Ｏを境にするエア室Ａに設定されてお
り、該エア室Ａがエアチャンバを形成すると共に、該エ
ア室Ａ内にハウジング部材６によって区画されるサブエ
ア室ａを有するとしている。

【００１０】該ハウジング部材６は、図示する従来例に
おいて、懸架ばね５の内周側でピストンロッド４の基端
側を囲むように配在されてなるとするもので、下端側に
絞り６ａと、該フロントフォークの圧側作動時における
油の通過を阻止するチェック弁６ｂと、を有していて、
該絞り６ａ及チェック弁６ｂを介してサブエア室ａとエ
ア室Ａとの連通を可能にしている。

【００１１】また、ハウジング部材６の下端側は、該フ
ロントフォークの大きいストロークでの圧縮時に上昇し
て来る油面Ｏより下方の油中に没入されるように設定さ
れている。

【００１２】それ故、この図示した従来例としてのフロ
ントフォークにあっては、低速での圧縮作動時に懸架ば
ね５が圧縮されると共に油溜室Ｒにおける油面Ｏが上昇
してエア室Ａの容積が狭められ、伸長作動時には、懸架
ばね５が伸長されると共に油溜室Ｒにおける油面Ｏが下
降して、エア室Ａの容積が広げられることになる。

【００１３】その結果、該フロントフォークの低速での
伸縮作動時には、懸架ばね５の伸縮に伴う懸架ばね特性
と、エア室Ａの広狭に伴うエアばね特性と、の合成のば
ね特性が低いばね定数のものとして発現されることにな
る。

【００１４】一方、該フロントフォークが高速で伸縮す
るとき、特に、高速の大きいストロークで圧縮するとき
には、エア室Ａにおけるハウジング部材６の下端側が上
昇して来る油面Ｏより下方の油中に没入されて、エア室
Ａとサブエア室ａとの直接の連通が遮断されることにな
る。

【００１５】そして、このとき、エア室Ａとサブエア室
ａとの間に絞り６ａが配在されているが故に、該絞り６
ａにおける油の通過の際の流路抵抗で、油溜室Ｒからの
油がサブエア室ａ内に流入し得なくなり、その結果、エ
ア室Ａにおける圧縮比率が高くなり、エアばね定数が高
くなる状態になる。

【００１６】その結果、上記した従来例としてのフロン
トフォークにあっては、これが低速で伸縮されるときに
は、低いばね定数のままに維持されて自動二輪車におけ
る乗り心地を優先させることが可能になり、これが高速
で伸縮されるとき、特に、大きいストロークで圧縮され
るときには、高いばね定数に移行されて自動二輪車にお
ける操縦安定性を優先させることが可能になる。

【００１７】しかしながら、上記の提案にあっては、サ
ブエア室ａを形成するハウジング部材６が懸架ばね５の
内周側に配在されるとしているから、ハウジング部材６
が小径に設定され易くなり、サブエア室ａをエア室Ａと
比較して所謂大き目に形成できなくる。

【００１８】また、大きくするために、軸線方向、即
ち、ピストンロッド４の軸線方向に沿ってシリンダ３側
に長くするように設定すると、ダンパの伸縮ストローク
が減殺されることになる。

【００１９】その結果、上記した合成のばね定数の変化
率を大きく設定し得なくなり、従って、ばね定数の効果
的な高低の切り換えを実現できないことから、ノーズダ
イブ等の車体姿勢の変化を効果的に制御できず、自動二
輪車における操縦安定性を向上し得ない不都合があっ
た。

【００２０】この発明は、前記した事情を鑑みて創案さ
れたものであって、その目的とするところは、低速での
伸縮時における乗り心地の優先を可能にするのは勿論、
高速の大きいストロークでの圧縮時における操縦安定性
の優先をも可能にして、自動二輪車への架装に最適とな
るフロントフォークを提供することである。

【００２１】

【問題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の構成を、車体側チューブの下端側に車
軸側チューブの上端側が出没可能に挿通されると共に、
車軸側チューブの軸芯部に立設されダンパを構成するシ
リンダの上端側に車体側チューブの軸芯部に垂設されダ
ンパを構成するピストンロッドの下端側が出没可能に挿
通されてなり、車軸側チューブを車体側チューブ内から
突出させるように附勢する懸架ばねをダンパの外周側に
有してなると共に、絞りの配在下にエアチャンバを構成
するエア室と区画されるサブエア室を形成するハウジン
グ部材を有してなるフロントフォークにおいて、ハウジ
ング部材が筒状体からなる一方で上端を直接あるいはス
ペーサの配在下に車体側チューブの上端を閉塞するヘッ
ドキャップに連設させると共に下端をエア室と油面を境
にして車軸側チューブの内周側に形成される油溜室に延
在させながらシリンダの上端の外周側に延在させてな
り、懸架ばねが上端をハウジング部材の下端に係止させ
ると共に下端を車軸側チューブのボトム側に係止させて
なるとする。

【００２２】そして、より具体的には、ハウジング部材
の上端側の内周にピストンロッドの基端側の外周に介装
された隔壁部材が嵌装されてなるとし、あるいは、ハウ
ジング部材の上端がピストンロッドの基端側の外周に介
装された隔壁部材に連設されると共に、隔壁部材とヘッ
ドキャップとの間にスペーサが配在されてなるとし、ま
た、ハウジング部材の下端側に絞りを構成するオリフィ
スが開穿されてなるとし、さらに、ハウジング部材の下
端に外周が車軸側チューブの内周に摺接するサブピスト
ンが保持されてなり、該サブピストンに懸架ばねの上端
が係止されると共に該サブピストン部分にチェック弁が
配在されてなるとする。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態に基づ
いて、この発明を説明するが、図示するフロントフォー
クにあっても、基本的には、前記した従来例としての図
３に示すフロントフォークと同様の構成とされている。

【００２４】それ故、図示する実施の形態において、そ
の構成が前記した従来のフロントフォーク（図３参照）
と同様である部分については、要する場合を除いて、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、この発明の実施の形態において特徴と
なるところを中心に説明する。

【００２５】即ち、図１に示すように、この発明の実施
の形態に係るフロントフォークは、ダンパを構成するシ
リンダ３の外周側に懸架ばね５を配在させるとし、該懸
架ばね５の上方にエアチャンバを形成させるとしてい
る。

【００２６】これによって、エアチャンバを形成するエ
ア室Ａが懸架ばね５が無い分だけ従来のものに較べて大
きく設定できると共に、該エア室Ａ内に形成されるサブ
エア室ａを従来のものに較べて極めて大きく設定できる
ことになる。

【００２７】ところで、該サブエア室ａは、図示する実
施の形態にあっても、ハウジング部材７で形成される
が、この場合に、ハウジング部材７は、筒状体からなる
とし、上端をアウターチューブ１の上端を閉塞するヘッ
ドキャップ８に気密構造下に嵌着させて連設させると共
に、下端をエア室Ａと油面Ｏを境にしてインナーチュー
ブ２の内周側に形成される油溜室Ｒに延在させながらシ
リンダ３の上端の外周側に延在させてなるとしている。

【００２８】これによって、図示する実施の形態にあっ
ては、図示する伸び切り状態の場合を含めて、ハウジン
グ部材７内に油面Ｏを境にして外部のエア室Ａと常に直
接連通しないサブエア室ａが形成されることになり、従
って、該フロントフォークの圧縮時にサブエア室ａとエ
ア室Ａとが異なった圧縮比率で個々に圧縮される状態を
演出できることになる。

【００２９】また、該ハウジング部材７は、その下端側
に絞りを構成するオリフィス７ａが開穿されてなると
し、該オリフィス７ａを介して油面Ｏより下方の油溜室
Ｒにおけるハウジング部材７の内外を連通させるとして
いる。

【００３０】これによって、図示する実施の形態にあっ
ては、該フロントフォークが伸縮するとき、特に、圧縮
するときに、その圧縮が進むに連れてエア室Ａ側からの
油がオリフィス７ａを通過してサブエア室ａ側に流入す
る傾向になる。

【００３１】従って、従来のフロントフォークにあって
は、低速での圧縮時には油がオリフィス６ａを通過しな
いように構成されていることに比較して、この実施の形
態に係るフロントフォークにあっては、圧縮時にはオリ
フィス７ａを油が通過することに伴う流路抵抗が発生さ
れる傾向になる。

【００３２】また、特に、図示する実施の形態にあって
は、フロントフォークの圧縮開始時からオリフィス７ａ
を油が通過する傾向になるから、圧縮速度が低い場合に
は流路抵抗の影響が出ないが、圧縮速度が高速になる
と、流路抵抗によってエア室Ａ側からの油がオリフィス
７ａを介してサブエア室ａ内に流入し得なくなる。

【００３３】その結果、フロントフォークが高速の大き
いストロークで圧縮される際には、サブエア室ａは実質
的に機能しなくなり、エア室Ａのみが圧縮される状況に
なって、高いエアばね定数の状態に移行されることにな
る。

【００３４】上記ハウジング部材７は、その下端に外周
がインナーチューブ２の内周に摺接するサブピストン９
を保持してなるとし、該サブピストン９に前記懸架ばね
５の上端が係止されると共に、この実施の形態では、図
示しないが、該サブピストン９部分に該フロントフォー
クの圧側作動時における油の通過を阻止するチェック弁
（図示せず）が配在されてなるとしている。

【００３５】これによって、図示する実施の形態にあっ
ては、ハウジング部材７の下端が所謂ふらつく危惧がな
くなるのは勿論のこと、サブピストン９の保持でハウジ
ング部材７の下端が保護された状態におかれることにな
り、従って、ハウジング部材７の下端によるインナーチ
ューブ１の内周に対する所謂カジリ現象を危惧しなくて
済むことになる。

【００３６】また、ハウジング部材７が懸架ばね５の附
勢力で常にアウターチューブ１の上端のヘッドキャップ
８側に押し着けられる状況になり、従って、該ハウジン
グ部材７の上端とヘッドキャップ８との間における気密
性が確保される限り、他に特別の手段を講じることな
く、ハウジング部材７の所定位置への定着状態が維持さ
れることになる。

【００３７】尚、上記懸架ばね５は、図示しないが、下
端をインナーチューブ２のボトム側に係止させている。

【００３８】一方、ハウジング部材７は、図示する実施
の形態にあって、上端が直接アウターチューブ１の上端
を閉塞するヘッドキャップ８に連設されてなるとする
が、このとき、図１中に破線図で示すように、ハウジン
グ部材７の上端側の内周にピストンロッド４の基端側の
外周に気密構造下に介装された隔壁部材１０が気密構造
下に嵌装されてなるとしても良い。

【００３９】該隔壁部材１０がハウジング部材７の内周
に気密構造下に嵌装されるとすることで、サブエア室ａ
の容積を原材たるハウジング部材７の内周側の容積より
狭めることが可能になり、従って、該隔壁部材１０の配
在場所の選択如何で任意の圧縮比率になるサブエア室ａ
を形成することが可能になる点で有利となる。

【００４０】また、該サブエア室ａの圧縮比率を任意に
するためには、図示しないが、例えば、ハウジング部材
７の上端が上記隔壁部材１０に気密構造下に連設される
と共に、該隔壁部材１０と前記ヘッドキャップ８との間
にスペーサが配在されるとして、該スペーサでハウジン
グ部材７及び隔壁部材１０を介してばね荷重を支持する
ようにしても良い。

【００４１】この場合には、例えば、フロントフォーク
におけるアウターチューブ１の長さが車体側に長くなる
ような場合にも、スペーサの長さの設定如何で同一の長
さのハウジング部材７、即ち、筒状体の利用が可能にな
る点で有利となる。

【００４２】図２は、この発明の実施例を示すものであ
って、特に、サブピストン９部分にチェック弁が配在さ
れている実施例を示すものである。

【００４３】尚、図示する実施例において、その他の構
成については、前記した実施の形態と同様であるので、
図中に同一の符号を付するのみとして、その詳しい説明
を省略する。

【００４４】この実施例において、サブピストン９は、
ハウジング部材７の下端に連設された筒状のピストンホ
ルダ１１に保持されていて、外周に介装されたピストン
リング９ａをインナーチューブ２の内周に摺接させると
している。

【００４５】そして、ピストンホルダ１１は、上端の内
周にハウジング部材７の下端を嵌装されているもので、
上半側に該ピストンホルダ１１の内外周の連通を可能に
する連通孔１１ａを有しており、該連通孔１１ａを外周
側から覆うように筒状の弁体７ｂが配在されている。

【００４６】該弁体７ｂは、これが図示する上昇状態に
おかれるとき、ピストンホルダ１１の上端側の外周に形
成された段差部１１ｂに上端が液密状態に当接されて、
該弁体７ｂ上方側と該弁体７ｂの内周側、即ち、上記連
通孔１１ａ側との連通を遮断する状態になるように設定
されている。

【００４７】即ち、弁体７ｂは、該フロントフォークの
圧縮作動時にサブエア室ａ側の油溜室Ｒがエア室Ａ側の
油溜室Ｒに連通することを阻止するチェック弁として機
能するように設定されている。

【００４８】それ故、この実施例にあっては、該フロン
トフォークが圧縮作動から伸長作動に反転する場合に、
チェック弁たる弁体７ｂが油圧作用で下降する状態にな
り、該弁体７ｂ上方側と該弁体７ｂの内周側との連通が
許容されて、該伸長作動が円滑に始動されることにな
る。

【００４９】尚、上記した実施例に代えて、図示しない
が、ピストンホルダ１１の配設を省略してサブピストン
９が直接ハウジング部材７の下端に連設され、該サブピ
ストン９に連通孔が開穿されると共に該連通孔を覆うよ
うに上記弁体７ｂが配在されるとしても良いこと勿論で
ある。

【００５０】以上のように形成されたこの発明の実施の
形態に係るフロントフォーク及び実施例のフロントフォ
ークのいずれにあっても、その伸縮時には、ダンパによ
って所定の圧側及び伸側の各減衰力が発生されるのは勿
論であるが、特に、低速での圧縮作動時には、エア室Ａ
及びサブエア室ａがそれぞれの下方の油面Ｏの上昇でそ
れぞれ圧縮されることになり、このとき、低いエアばね
定数に基づくエアばね特性が発揮されることになる。

【００５１】その一方で、フロントフォークの高速の大
きいストロークでの圧縮時には、エア室Ａのみが圧縮さ
れることになり、従って、高いエアばね定数の状態に移
行されることになり、該高いエアばね定数に基づくエア
ばね特性に変更されることになる。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、この発明にあっては、懸
架ばねを下方に配在して大きいエア室とサブエア室とを
形成し得るようにする一方で、低速で圧縮されるときに
絞りにおける流路抵抗が発現されずにエア室とサブエア
室の両方が圧縮されるように構成するとと共に、高速で
圧縮されるときに絞りにおける流路抵抗でエア室のみが
圧縮されるように構成したから、低速での伸縮時に低い
エアばね定数に基づくエアばね特性に設定し得ると共
に、高速での伸縮時に高いエアばね定数に基づくエアば
ね特性に設定し得ることになり、低速での伸縮の際の乗
り心地を良化しながら高速での伸縮の際の操縦安定性を
確保できることになる。

【００５３】また、この発明にあっては、サブエア室を
区画するハウジング部材が筒状体からなり懸架ばねのば
ね受を構成するようにしたから、別途に懸架ばねを係止
する構造を設ける必要がなくなり、部品点数の徒な増大
を招来させない。

【００５４】そして、この発明にあっては、サブエア室
を形成するについてハウジング部材の内周に隔壁部材を
嵌装するようにする場合には、該隔壁部材を嵌装する位
置を選択するのみで、所望の大きさのサブエア室を設定
できることになり、エア室の容積の設定について自由度
がある。

【００５５】さらに、この発明にあっては、サブエア室
を形成するためのハウジング部材を配在するについて、
ハウジング部材の上端を隔壁部材に連設し、該隔壁部材
と上方のアウターチューブの上端を閉塞するヘッドキャ
ップとの間にスペーサを配在するようにする場合には、
フロントフォークの長さが区々なっても一定の容積のサ
ブエア室を設定できることになる。

【００５６】その結果、この発明によれば、低速での伸
縮時における乗り心地の優先を可能にするのは勿論のこ
と、高速の大きいストロークでの圧縮時における操縦安
定性の優先をも可能にし、さらには部品点数の徒な増大
を危惧しなくて済み、エア室の容積の設定について自由
度があり、長さの異なるフロントフォークへの利用も可
能になり、自動二輪車への架装に最適となる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係るフロントフォーク
を原理的に示す一部断面正面図である。

【図２】サブピストンとチェック弁の実施例を示す部分
半截断面図である。

【図３】従来のフロントフォークを図１と同様に示す原
理図である。

【符号の説明】

１ 車体側チューブたるアウターチューブ ２ 車軸側チューブたるインナーチューブ ３ シリンダ ４ ピストンロッド ５ 懸架ばね ７ ハウジング部材 ７ａ 絞りたるオリフィス ７ｂ チェック弁を構成する弁体 ８ ヘッドキャップ ９ サブピストン １０ 隔壁部材 Ａ エア室 ａ サブエア室 Ｏ 油面 Ｒ 油溜室

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体側チューブの下端側に車軸側チュー
   ブの上端側が出没可能に挿通されると共に、車軸側チュ
   ーブの軸芯部に立設されダンパを構成するシリンダの上
   端側に車体側チューブの軸芯部に垂設されダンパを構成
   するピストンロッドの下端側が出没可能に挿通されてな
   り、車軸側チューブを車体側チューブ内から突出させる
   ように附勢する懸架ばねをダンパの外周側に有すると共
   に、絞りの配在下にエアチャンバを構成するエア室と区
   画されるサブエア室を形成するハウジング部材を有して
   なるフロントフォークにおいて、ハウジング部材が筒状
   体からなる一方で上端を直接あるいはスペーサの配在下
   に車体側チューブの上端を閉塞するヘッドキャップに連
   設させると共に下端をエア室と油面を境にして車軸側チ
   ューブの内周側に形成される油溜室に延在させながらシ
   リンダの上端の外周側に延在させてなり、懸架ばねが上
   端をハウジング部材の下端に係止させると共に下端を車
   軸側チューブのボトム側に係止させてなるフロントフォ
   ーク
2. 【請求項２】 ハウジング部材の上端側の内周にピスト
   ンロッドの基端側の外周に介装された隔壁部材が嵌装さ
   れてなることを特徴とする請求項１のフロントフォーク
3. 【請求項３】 ハウジング部材の上端がピストンロッド
   の基端側の外周に介装された隔壁部材に連設されると共
   に、隔壁部材とヘッドキャップとの間にスペーサが配在
   されてなることを特徴とする請求項１のフロントフォー
   ク
4. 【請求項４】 ハウジング部材の下端側に絞りを構成す
   るオリフィスが開穿されてなることを特徴とする請求項
   １のフロントフォーク
5. 【請求項５】 ハウジング部材の下端に外周が車軸側チ
   ューブの内周に摺接するサブピストンが保持されてな
   り、該サブピストンに懸架ばねの上端が係止されると共
   に該サブピストン部分にチェック弁が配在されてなるこ
   とを特徴とする請求項１のフロントフォーク