JPH0948382A - 自動二輪車のフロントフォーク - Google Patents

自動二輪車のフロントフォーク

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JPH0948382A
JPH0948382A JP22277495A JP22277495A JPH0948382A JP H0948382 A JPH0948382 A JP H0948382A JP 22277495 A JP22277495 A JP 22277495A JP 22277495 A JP22277495 A JP 22277495A JP H0948382 A JPH0948382 A JP H0948382A
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inner tube
suspension spring
piston
spring
outer tube
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Yuji Yokoi
裕治 横井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アウタチューブ及びインナチューブ内に収容
された潤滑油を流出させることなく、上記両チューブ間
に配設された懸架スプリングを交換できるようにするこ
と。 【構成】 車軸側に連結されたアウタチューブ21と車
体側に連結されたインナチューブ22とが摺動自在に嵌
合され、アウタチューブの底部に立設されたスプリング
カラー35にて懸架スプリング23の下端が支持され、
インナチューブの上端を閉塞するフォークボルト38に
て懸架スプリングの上端が当接状態で支持されたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動二輪車のフロン
トフォークに係り、特に正立型のフロントフォークに関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動二輪車のフロントフォーク
は、アウタチューブ内にインナチューブが挿通され、両
チューブ間に懸架スプリングが配設されるとともに、イ
ンナチューブに油圧緩衝器としてのダンパ装置が内蔵さ
れて構成される。このフロントフォークでは、路面から
の衝撃を懸架スプリングが吸収し、フロントフォークの
伸縮振動をダンパ装置が抑制する。
【0003】上述のようなフロントフォークのうち、実
公昭57-2223 号公報記載の正立型フロントフォークで
は、ダンパ装置がインナチューブに設置され、懸架スプ
リングの上端が上記ダンパ装置のダンパシリンダ下端部
に支持され、懸架スプリングの下端がスプリングカラー
及びオイルロックピースを介して、アウタチューブの底
部に支持されたものが開示されている。
【0004】上記ダンパ装置のピストンロッドの下端部
は、ピストンロッドの内周に螺合されたセンタボルトに
よってアウタチューブの底部に固定されている。また、
アウタチューブとインナチューブとの間に、アウタチュ
ーブ開口端部に配設されたオイルシールの潤滑用の潤滑
油が収容されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報記
載のフロントフォークでは、懸架スプリングの交換は、
センタボルトを外してアウタチューブを取り外さなけれ
ば実施できない。このため、懸架スプリングの交換時
に、アウタチューブ及びインナチューブ内に収容された
潤滑油が流出してしまう。
【0006】また、上記公報記載のフロントフォークで
は、フロントフォークの圧縮過程において懸架スプリン
グが胴曲り状態となり、インナチューブの下端部が懸架
スプリングの外周に接触して摩耗損傷する場合がある。
【0007】本発明は、上述の事情を考慮してなされた
ものであり、アウタチューブ及びインナチューブ内に収
容された潤滑油を流出させることなく、上記両チューブ
間に配設された懸架スプリングを交換できる自動二輪車
のフロントフォークを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、車軸側に連結されるアウタチューブと車体側に連結
されるインナチューブとが摺動自在に嵌合され、上記イ
ンナチューブにダンパ装置のダンパシリンダが設置さ
れ、このダンパ装置のピストンロッドが上記アウタチュ
ーブに設置され、上記アウタチューブと上記インナチュ
ーブ間に懸架スプリングが配設された自動二輪車のフロ
ントフォークにおいて、上記アウタチューブの底部に立
設されたスプリングカラーにて上記懸架スプリングの下
端が支持され、上記インナチューブの上端を閉塞するフ
ォークボルトにて上記懸架スプリングの上端が当接状態
で支持されたものである。
【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、懸架スプリングの下端を支持するスプ
リングカラーは、インナチューブの下端部の摺動範囲よ
り長く形成されて、上記懸架スプリングの外周が上記イ
ンナチューブの内周面にて常に案内されるよう構成され
たものである。
【0010】請求項1に記載の発明には、次の作用があ
る。懸架スプリングの下端がスプリングカラ4を介して
アウタチューブの底部に支持され、懸架スプリングの上
端が、インナチューブの上端を閉塞するフォークボルト
に当接状態で支持されたので、フォークボルトをインナ
チューブから取り外すことによって、インナチューブの
上方から懸架スプリングを取り出すことができる。この
ため、インナチューブ及びアウタチューブ間に収容され
た潤滑油を流出させることなく、上記懸架スプリングを
交換できる。
【0011】また、懸架スプリングの上端がフォークボ
ルトに当接状態で支持されたので、このフォークボルト
をインナチューブから取り外すことによって、懸架スプ
リングをインナチューブから容易に取り出すことができ
る。
【0012】請求項2に記載の発明には、次の作用があ
る。スプリングカラーがインナチューブの下端部の摺動
範囲よりも長く形成されて、懸架スプリングの外周が上
記インナチューブの内周面に常に案内されたことから、
フロントフォークの伸縮時(インナチューブ及びアウタ
チューブの摺動時)に懸架スプリングの胴曲り現象を防
止でき、更に、ダンパシリンダの下端部と懸架スプリン
グの内周とが接触して両者に摩耗損傷が生ずることも防
止できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明に係る油圧緩衝器
の一つの実施の形態が適用された自動二輪車のフロント
フォークにおける最圧縮状態を示す縦断面図である。図
2は、図1の上部拡大断面図である。図3は、図1の中
央部拡大断面図である。図4は、図1の下部拡大断面図
である。図5は、図2に示すベースバルブ・フリーピス
トンユニットを示す断面図である。図6は、図4のVI部
拡大断面図である。
【0014】図1に示すように、自動二輪車の正立型フ
ロントフォーク20は、車軸側チューブとしてのアウタ
チューブ21内に車体側チューブとしてのインナチュー
ブ22が挿通され、両チューブ21及び22間に、懸架
スプリング23及び油圧緩衝器としてのダンパ装置24
が内蔵して構成されたものである。アウタチューブ21
に、前輪の車軸を軸支する車軸ブラケット25が嵌装さ
れる。また、インナチューブ22は、アッパブラケット
26及びアンダブラケット27を介して車体に支持され
る。
【0015】アウタチューブ21は、図4に示すよう
に、円筒形状にパイプ成形されたものであり、下端部に
オイルロックピース30がストッパリング32にて外方
へ抜け止めされ、このオイルロックピース30の下部内
周とアウタチューブ21の下端部を閉塞する端部キャッ
プ29の上部外周にはそれぞれ六角面が形成され、この
六角面を介してオイルロックピース30と端部キャップ
29が係合し、この端部キャップ29にてアウタチュー
ブ21の底部を閉塞している。そして、端部キャップ2
9の内周にはオイルロックピース30の内周に螺合する
センタボルト31が嵌挿されている。また、端部キャッ
プ29の外周にはOリング12が介装され、センタボル
ト31の外周にはOリングが10が介装され、それぞれ
端部キャップ29の外周と内周を密封している。尚、1
1は銅パッキンである。また、このアウタチューブ21
の開口端部内周(図3)とインナチューブ22の下端部
外周(図4)にガイドブッシュ33、34がそれぞれ設
置されて、インナチューブ22がアウタチューブ21内
を摺動自在に構成される。
【0016】懸架スプリング23の下端部は、図1に示
すように、オイルロックピース30の内周端部に載置さ
れたスプリングカラー35にロアスプリングシート36
を介して支持される。また、懸架スプリング23の上端
部は、フォークボルト38に当接状態で支持されたスプ
リングスペーサ39に、アッパスプリングシート40を
介して支持される。このアッパスプリングシート40
も、懸架スプリング23の上端部及びスプリングスペー
サ39に当接状態で支持される。また、上記フォークボ
ルト38はインナチューブ22に螺合される。この懸架
スプリング23により、路面からの衝撃力が吸収され
る。
【0017】また、スプリングカラー35は、インナチ
ューブ22の下端部の摺動範囲よりも長く形成されて、
インナチューブ22の内周面が懸架スプリング23の外
周をガイドして、懸架スプリング23の胴曲りを防止す
るよう構成されるとともに、インナチューブ22の先端
部が、懸架スプリング23の外周と接触することのない
ように構成される。
【0018】ダンパ装置24は、図1に示すように、作
動油が充填された第1ダンパシリンダ41及び第2ダン
パシリンダ42と、ピストン43及びニードル弁44を
備えたピストンバルブ45と、ベースピストン46及び
ベースニードル弁47を備えたベースバルブ機構48
と、を有して構成される。これらのピストンバルブ機構
45及びベースバルブ機構48により発生する減衰力に
よって、懸架スプリング23による衝撃力の吸収に伴い
発生するフロントフォーク20の伸縮運動が抑制され
る。
【0019】尚、作動油は、第1ダンパシリンダ41と
アウタチューブ21及びインナチューブ22との間にも
充填されて、アウタチューブ21及びインナチューブ2
2に囲まれた空間22Aを空気ばねとして機能させると
ともに、アウタチューブ21の開口端部内周に配設され
たオイルシール52を潤滑する。従って、この作動油は
潤滑油として機能し、図1中の符号Hが、この潤滑油の
油面を示す。上記オイルシール52は、ワッシャ13及
びストッパリング14によって挟持されてアウタチュー
ブ21に取り付けられ、このオイルシール52に隣接し
てダストシール15が装着される。
【0020】上記第1ダンパシリンダ41と第2ダンパ
シリンダ42とは、図2に示すようにねじ結合され、ロ
ックナット49にて固定される。第2ダンパシリンダ4
2は、フォークボルト38の内周に螺合され、この第2
ダンパシリンダ42内にフリーピストン50が摺動自在
に収容される。このフリーピストン50は、フォークボ
ルト38に螺合された中空パイプ51に貫通され、第1
ダンパシリンダ41及び第2ダンパシリンダ42内の作
動油室(後述のベースバルブ室71)と区画して空気室
53を構成する。
【0021】また、第1ダンパシリンダ41の下端内周
部には、図4に示すようにシリンダキャップ17が螺着
され、このシリンダキャップ17に嵌装されたブッシュ
17Aにより、第1ダンパシリンダ41が後述のピスト
ンロッド55に対し摺動可能に設けられる。また、第1
ダンパシリンダ41の下端内周部には、シリンダキャッ
プ17に隣接してオイルシールハウジング18が設置さ
れ、このオイルシールハウジング18にオイルシール1
9が内蔵される。このオイルシール19により、ダンパ
装置24(第1ダンパシリンダ41及び第2ダンパシリ
ンダ42)内からの作動油の流出が防止される。このオ
イルシール19は、図6に示すようにリップ形状に形成
され、ダンパ装置24内からの作動油の流出を防止する
が、ダンパ装置24外からの作動油(潤滑油)を図6の
矢印のように、フロントフォーク20の伸縮過程で徐々
に流入を許すような構成となっている。
【0022】上記ピストンバルブ機構45のピストン4
3は、図3及び図4に示すように、センタボルト31に
螺合して立設され、且つロックナット16にて固定され
た中空形状のピストンロッド55にピストンホルダ56
を介して固着される。このピストン43により、第1ダ
ンパシリンダ41及び第2ダンパシリンダ42内が上室
57Aと下室57Bとに区画される。このピストン43
に、圧側流路58及び伸側流路59が軸方向に貫通して
形成される。更にピストン43には、圧側流路58の開
口側に圧側ディスクバルブ60が、伸側流路59の開口
側に伸側ディスクバルブ61が、それぞれの開口を閉塞
可能に配設される。
【0023】ピストンバルブ機構45におけるニードル
弁44は、図3及び図4に示すように、アジャストロッ
ド62を介してニードル弁アジャスタ63に連結され
る。アジャストロッド62はピストンロッド55内で、
又、ニードル弁アジャスタ63はセンタボルト31内で
それぞれ回転可能に配設される。このニードル弁アジャ
スタ63の回転調整により、ニードル弁44は、ピスト
ンホルダ56との間で流路面積を変更し、ピストンホル
ダ56の通路64を経て上室57Aと下室57Bとを連
通可能とする。図4の符号65はクリック機構であり、
ニードル弁アジャスタ63の回転位置を停止保持させる
ものである。
【0024】上記ベースバルブ機構48のベースピスト
ン46は、図2及び図5に示すように、中空パイプ51
に設置されたピストンホルダ66に固着される。このベ
ースピストン46には、軸方向に貫通して圧側流路67
及び伸側流路68が形成される。更に、このベースピス
トン46には、圧側流路67の開口側に圧側ディスクバ
ルブ69が、伸側流路68の開口側に伸側ディスクバル
ブ70(チェックバルブ)がそれぞれの開口を閉塞可能
に配設される。このベースピストン46により、ベース
バルブ室71が上室57Aに区画して形成される。この
ベースバルブ室71は、フリーピストン50を隔てて空
気室53に隣接する。
【0025】また、ベースバルブ機構48のベースニー
ドル弁47は、ベースニードル弁アジャスタ72に回転
一体に結合される。このベースニードル弁アジャスタ7
2を回転させることにより、ベースニードル弁47は、
ピストンホルダ66との間で流路面積を変更する。この
ベースニードル弁47により、中空パイプ51のベース
流路73を経て、上室57Aとベースバルブ室71とが
連通可能とされる。尚、符号73Aはクリック機構であ
る。
【0026】インナチューブ22がアウタチューブ21
内に侵入するフロントフォーク20の圧縮過程では、ダ
ンパ装置24における上室57A内の作動油がピストン
バルブ機構45の圧側流路58を通り、圧側ディスクバ
ルブ60を撓み変形させつつ開弁させて、下室57B内
へ導かれる。一方、この圧縮過程では、下室57B内へ
ピストンバルブ機構45のピストンロッド55が侵入す
るので、この侵入体積相当分の作動油がベースバルブ機
構48を経てベースバルブ室71内へ導かれる。つま
り、ピストン43の第1ダンパシリンダ41に対する相
対速度が低速のときには、上室57A内の作動油がベー
スバルブ機構48のベースニードル弁47とピストンホ
ルダ66との流路を流れ、ベース流路73を経てベース
バルブ室71へ導かれる。また、ピストン43の第1ダ
ンパシリンダ41に対する相対速度が中高速のときに
は、上室57A内の作動油がベースバルブ機構48の圧
側流路67を流れ、圧側ディスクバルブ69を撓み変形
させてベースバルブ室71へ導かれる。
【0027】このように、フロントフォーク20の圧縮
過程では、ピストン43の低速時に、作動油がベースニ
ードル弁47及びピストンホルダ66を流れる間に低速
時圧側減衰力が発生し、ピストン43の中高速時に、作
動油が圧側ディスクバルブ69を撓み変形させる間に中
高速時圧側減衰力が発生する。更に、作動油がピストン
バルブ機構45の圧側ディスクバルブ60を撓み変形さ
せる間に圧側減衰力が発生し、このピストンバルブ機構
45により発生する圧側減衰力が、ベースバルブ機構4
8にて発生する低速時圧側減衰力或いは中高速時圧側減
衰力を補完する。
【0028】インナチューブ22がアウタチューブ21
から抜け出るフロントフォーク20の伸長過程では、ピ
ストンバルブ機構45において、ピストン43の第1ダ
ンパシリンダ41に対する相対速度が低速のときに、下
室57B内の作動油が通路64を経て、ニードル弁44
とピストンホルダ56との流路を通り上室57Aへ導か
れる。この間に低速時伸側減衰力が発生する。また、フ
ロントフォーク20の伸長過程で、ピストン43の第1
ダンパシリンダ41に対する相対速度が中高速のとき
に、下室57B内の作動油がピストンバルブ機構45の
伸側流路59を経て、伸側ディスクバルブ61を撓み変
形させて上室57A内へ流れ、この間に中高速時伸側減
衰力が発生する。
【0029】また、このフロントフォーク20の伸長過
程では、下室57B内からピストンバルブ機構45のピ
ストンロッド55が抜け出るので、このピストンロッド
55の退出体積相当分の作動油がベースバルブ室71か
らベースバルブ機構48の伸側流路68を経て伸側ディ
スクバルブ70を開弁させ、上室57A内へ流れる。こ
のとき、伸側ディスクバルブ70はチェックバルブとし
て機能するので、減衰力は発生しない。
【0030】従って、フロントフォーク20の伸長過程
では、ピストンバルブ機構45のみにて減衰力が発生す
る。つまり、ピストン43の低速時に、作動油がニード
ル弁44とピストンホルダ56を流れる間に低速時伸側
減衰力が発生し、ピストン43の中高速時に、作動油が
伸側ディスクバルブ61を撓み変形させることにより、
中高速時伸側減衰力が発生する。
【0031】ところで、図5に示すように、ベースバル
ブ機構48のベースピストン46、ベースニードル弁4
7、ピストンホルダ66、圧側ディスクバルブ69、伸
側ディスクバルブ70及びベースニードル弁アジャスタ
72、並びにフォークボルト38、中空パイプ51、フ
リーピストン50及び加圧スプリング74は、ベースバ
ルブ・フリーピストンユニット75として一体化され
て、インナチューブ22及び第2ダンパシリンダ42の
上端部に着脱自在に装着される。
【0032】上記加圧スプリング74は、ダンパ装置2
4(第1ダンパシリンダ41及び第2ダンパシリンダ4
2)内の作動油を加圧するものであり、フロントフォー
ク20の伸長過程において負圧となる上室57A内へ、
ベースバルブ室71内の作動油を迅速に導き、又、フロ
ントフォーク20の圧縮過程で負圧となる下室57B内
へ、上室57A内の作動油を迅速に導くものである。
【0033】また、フリーピストン50の内周部にはオ
イルシール76が装着される。更に、中空パイプ51
は、フォークボルト38側が小径に形成されて小径段部
77が設けられる。この小径段部77は、図2に示すよ
うに、フロントフォーク20の最圧縮時にフリーピスト
ン50のオイルシール76が位置する箇所に形成され
て、前述の如く第1ダンパシリンダ41の先端のオイル
シール19からダンパ装置24内へ流入して増加したダ
ンパ装置24内の作動油を、ベースバルブ室71内から
空気室53内へ逃がす。この空気室53内に至った作動
油は、第2ダンパシリンダ42に形成された導出口78
から、ダンパ装置24外の第2ダンパシリンダ42とイ
ンナチューブ22とにて囲まれて形成された空間22A
内へ排出される。このようにしてダンパ装置24内の作
動油量を適量に維持することにより、ピストンバルブ機
構45及びベースバルブ機構48による減衰力特性が良
好に維持される。
【0034】さて、懸架スプリング23の交換方法を以
下に示す。 まず、図1に示すアウタチューブ21の車軸ブラケッ
ト25から前輪の車軸を外し、次に、アッパブラケット
26及びアンダブラケット27の締付ボルトを緩めて、
フロントフォークを車体から取り外す。
【0035】次に、図2に示すフォークボルト38の
六角部80にスパナ等の工具を嵌合させ、インナチュー
ブ22とフォークボルト38との螺合を解除させた後、
このインナチューブ22を最圧縮状態まで押し下げる。
【0036】その後、懸架スプリング23を作業者の
手或いは工具にて押し下げ、第2ダンパシリンダ42と
ロックナット49との二面幅部81、82にスパナ等の
工具を嵌合させ、第2ダンパシリンダ42を第1ダンパ
シリンダ41との螺合から外す。そして、第2ダンパシ
リンダ42がフォークボルト38の内周部に螺合された
状態で、ベースバルブ・フリーピストンユニット75を
取り出す。
【0037】この状態で、スプリングスペーサ39及
びアッパスプリングシート40とともに、懸架スプリン
グ23を軸方向に取り出し交換する。懸架スプリング2
3を交換せず、スプリングスペーサ39のみを交換し
て、懸架スプリング23によるばね荷重を調整する場合
にも、同様の手順で実施する。
【0038】次に、上述の実施の形態の効果を説明す
る。懸架スプリング23の下端がスプリングカラー35
を介してアウタチューブ21のオイルロックピース30
に支持され、懸架スプリング23の上端が、インナチュ
ーブ22の上端を閉塞するフォークボルト38に、スプ
リングスペーサ39及びアッパスプリングシート40に
当接状態で支持されたので、フォークボルト38をイン
ナチューブ22から取り外すことによって、インナチュ
ーブ22の上方から懸架スプリング23を取り出すこと
ができる。このため、センタボルト31を取り外してイ
ンナチューブ22及びアウタチューブ21間に収容され
た潤滑油を流出させることなく、上記懸架スプリング2
3を交換できる。
【0039】また、懸架スプリング23の上端がフォー
クボルト38にスプリングスペーサ39及びアッパスプ
リングシート40を介して当接状態で支持されたので、
このフォークボルト38をインナチューブ22から取り
外すことによって、懸架スプリング23をインナチュー
ブ22から容易に取り出すことができる。この結果、懸
架スプリング23の交換、並びに懸架スプリング23の
ばね荷重調整時におけるスプリングスペーサ39の交換
を容易に実施できる。
【0040】更に、スプリングカラー35がインナチュ
ーブ22の下端部の摺動範囲よりも長く形成されて、懸
架スプリング23の外周がインナチューブ22の内周面
に常に案内されたことから、フロントフォーク20の伸
縮時(インナチューブ22及びアウタチューブ21の摺
動時)に懸架スプリング23の胴曲り現象を防止でき、
更に、第1ダンパシリンダ41の下端部と懸架スプリン
グ23の内周部とが接触して両者に摩耗損傷が生ずるこ
とを防止できる。
【0041】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る自動二輪車
のフロントフォークによれば、アウタチューブ及びイン
ナチューブ内に収容された潤滑油を流出させることな
く、上記両チューブ間に配設された懸架スプリングを交
換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係る油圧緩衝器の一つの実施
の形態が適用された自動二輪車のフロントフォークにお
ける最圧縮状態を示す縦断面図である。
【図2】図2は、図1の上部拡大断面図である。
【図3】図3は、図1の中央部拡大断面図である。
【図4】図4は、図1の下部拡大断面図である。
【図5】図5は、図2に示すベースバルブ・フリーピス
トンユニットを示す断面図である。
【図6】図6は、図4のVI部拡大断面図である。
【符号の説明】 20 フロントフォーク 21 アウタチューブ 22 インナチューブ 23 懸架スプリング 24 ダンパ装置 29 端部キャップ 30 オイルロックピース 31 センタボルト 35 スプリングカラー 38 フォークボルト 39 スプリングスペーサ 40 アッパスプリングシート 41 第1ダンパシリンダ 42 第2ダンパシリンダ 55 ピストンロッド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車軸側に連結されるアウタチューブと車
    体側に連結されるインナチューブとが摺動自在に嵌合さ
    れ、 上記インナチューブにダンパ装置のダンパシリンダが設
    置され、このダンパ装置のピストンロッドが上記アウタ
    チューブに設置され、上記アウタチューブと上記インナ
    チューブ間に懸架スプリングが配設された自動二輪車の
    フロントフォークにおいて、 上記アウタチューブの底部に立設されたスプリングカラ
    ーにて上記懸架スプリングの下端が支持され、 上記インナチューブの上端を閉塞するフォークボルトに
    て上記懸架スプリングの上端が当接状態で支持されたこ
    とを特徴とする自動二輪車のフロントフォーク。
  2. 【請求項2】 懸架スプリングの下端を支持するスプリ
    ングカラーは、インナチューブの下端部の摺動範囲より
    長く形成されて、上記懸架スプリングの外周が上記イン
    ナチューブの内周面にて常に案内されるよう構成された
    請求項1に記載の自動二輪車のフロントフォーク。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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