JPS6323957B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、二輪車用フロントフオークの改良
に関する。

アウターチユーブがインナーチユーブより上方
に配設されている従来の倒立型オイル式のフロン
トフオークとしては、例えば第１図に示すような
ものがある。ただし、作図の都合上フロントフオ
ークの上部を左側に、下部を右側にして図示して
いる。

まず、これを説明すると、インナーチユーブ１
は、その上端に固設したピストン２とスライドメ
タルの如き軸受部３を介して上方に配設したアウ
ターチユーブ４に摺動自由に挿入しており、その
ピストン２に設けたオリフイス５を通じてインナ
ーチユーブ１の内部の油室Ａとアウターチユーブ
４の内部の油室Ｂとが連通している。そして、ア
ウターチユーブ４の油面の上部は空気室６となつ
ているが、その空気室６は外気と遮断されて密封
されており、かつ圧縮作動時のインナーチユーブ
１の侵入体積の増加に応じて上昇する油面により
収縮する。

所定の作動特性を得るためにはインナーチユー
ブ１の侵入に対して上記空気室６を適正な圧縮比
が得られるように設定しなければならない。その
ため、ピストン２の最大上昇位置より上方に、少
なくとも最大収縮時の空気室６の一定容積を確保
するための軸方向の余裕域ｂを設ける必要があつ
た。

ところで、図はインナーチユーブ１が最大限伸
側へ移動している状態を示しているが、符号ａは
アウターチユーブ４の上端７からスプリングスト
ツパ８の下端までのピストン摺動不能域を示し、
符号stはアウターチユーブ４に対するピストン２
の有効作動域を示している。

従つて、フロントフオーク上端７からピストン
２の上端までの最長距離をＬとすると、Ｌは上記
ａ，st，ｂの和の長さとなる。すなわち、次式と
なる。

Ｌ＝ａ＋st＋ｂ ……(1) このように、従来のフロントフオークにあつて
は、インナーチユーブ１が最大限圧側へ移動した
ときの油室Ｂと空気室６を確保するための軸方向
の余裕域ｂを設ける必要があるため上記Ｌの長さ
が比較的長くなり、その結果アウターチユーブ４
やフロントフオークの全長が長くなつてしまい、
ハンドルと車軸間の距離に一定の限界がある関係
上、取付上問題を生じた。

他方、アンダーブラケツト９を伸ばさずにピス
トン２と軸受部３間の距離（嵌合長）を短縮して
設けるとバランスがくずれて作動特性が不安定に
なる。

またプストン２の摺動範囲stがアンダーブラケ
ツト９の固定位置にかかるという問題点もあつ
た。

通常アンダーブラケツト９の固定はボルト締め
や溶接等で行うため、アウターチユーブ４の内径
に歪が生じ、その歪位置にピストン２が摺動する
と作動特性が著しく損われるということがあつ
た。

そのため、従来では一般的にその内径歪の対応
処置としてアウターチユーブ４の外周壁に補助パ
イプ１０を装着してピストン２の摺動範囲stをは
ずした位置で溶接し、その補助パイプ１０を介し
てアンダーブラケツト９を固定しているが、その
結果加工工数や重量が増加する等の問題があつ
た。

この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、インナーチユーブの内部に設
けた油室の油面がフロントフオークの伸縮にかか
わらず常時一定となるように、インナーチユーブ
とアウターチユーブ間に浸入体積分の作動油を吸
収する環状間隙を設け、前記圧縮比確保用の余裕
域ｂを不用にし、もつて上記の問題点を解決した
フロントフオークを提供することを目的としてい
る。

上記目的を達成するためにこの発明では、ピス
トンロツドの外周とアウターチユーブの内周とに
油密的に摺動する環状軸受部をインナーチユーブ
の端部に固定するとともに、インナーチユーブ内
部の油室Ａとピストンと環状軸受部間の油室Ｂを
減衰手段を介して連通する一方、その油室Ｂとオ
リフイスを介して連通する油室Ｃをインナーチユ
ーブの外周とアウターチユーブの内周および環状
軸受部と軸受部間に形成し、その油室Ｃの断面積
をピストンロツドの断面積と略等しく設定し、油
室Ｃにて油面変動を吸収することにより上方の空
気室を不要にした。

以下、この考案を図面に基づいて説明する。

第２図は、この発明の一実施例を示す全体の断
面図で、第３図は第２図の要部断面図であるが、
作図の都合によりフロントフオークの上部を左側
に、下部を右側にして図示してある。

まず構成を説明すると、有底筒状のインナーチ
ユーブ１１は、その内部が油が充満する油室Ａと
なつており、スライドメタル等の軸受部１３を介
してその上方に配設したアウターチユーブ１２に
摺動自由に挿入されている。また、アウターチユ
ーブ１２の軸心にはピストンロツド１４が介装さ
れ、そのピストンロツド１４はアウターチユーブ
１２上端のキヤツプ１５の近傍に固設した固定部
材１６を介してアウターチユーブ１２に固定して
いる。そして、ピストンロツド１４の下端部には
ピストン１７が固設されており、一方インナーチ
ユーブ１１の上端部には、ピストンロツド１４の
外周壁とアウターチユーブ１２の内周壁間に形成
される環状間隙を油密的に摺動する環状の軸受部
１８が固設されている。

環状の摺動軸受部１８は、上方の空気室Ｅと下
方の油室Ｂ及びＣとを完全に油密的に分離させる
ためのものであつて、ピストンロツド１４に対す
るシール１８ａとアウターチユーブに対するシー
ル１８ｂとその取付金具１８ｃおよび金具１８ｃ
と一体のストツパ１８ｄとからなる。空気室Ｅは
キヤツプ１５と軸受部１８のストツパ１８ｄ間に
形成され、アウターチユーブ１２に固定部材１６
の近傍に位置して開口した空気孔２０を通じて大
気と連通している。また、最圧縮時にストツパ１
８ｄと弾性的に当接してシヨツクを柔らげる円錐
筒状のクツシヨンラバー２１が、固定部材１６に
固定している。

ピストン１７と摺動軸受部１８間は、軸方向に
配設したコイルスプリング２２が介装された環状
の油室Ｂとなつている。この油室Ｂはピストン１
７に設けたチエツク弁２３とピストンロツド１４
を貫通したオリフイス２４を通じてピストン１７
下方の油室Ａと連通している。また、チエツク弁
２３は油室Ａから油室Ｂへの流れのみを許容し、
フロントフオークの伸側作動時には閉弁する。

インナーチユーブ１１の外周壁とアウターチユ
ーブ１２の内周壁および環状摺動軸受部１８とア
ウターチユーブ１２下端の軸受部１３との間に形
成される環状室は、油の逃げ路となる油室Ｃとな
つており、この油室Ｃはインナーチユーブ１１を
貫通するオリフイス２５を通じて油室Ｂと連通す
る。また油室Ｃは、ピストンロツド１４に沿つて
環状摺動軸受部１８が上昇するにともない、軸方
向に長さが拡大するが、その油室Ｃの断面積はピ
ストンロツド１４の浸入体積の増加量と油室Ｃの
容積の増加量が略等しくなるように図つている。
従つて、左側作動時のピストンロツド１４の浸入
体積の増加量に相当する油が、油室Ｂからオリフ
イス２５を通じて油室Ｃに流れる。このように油
室Ｃはピストンロツド１４の浸入により油室Ｂよ
り排除される油を吸収する働きをし、これにより
油面の変動を防ぐ。

更に、温度上昇にともなう油の体積膨張を補償
するための体積補償室Ｄをインナーチユーブ１１
内の油室Ａの下部に設けている。体積補償室Ｄは
弾力性に富む薄肉鋼材やゴム等からなる弾性筒体
２６の内部に形成され、その弾性筒体２６は油室
Ａ側に突出するようにしてストツパ２７に固定さ
れている。従つて、油室Ｃと体積補償室Ｄにより
油室Ｂの油面は常時一定となつており、このため
油室の上方に空気室を形成する必要がない。

また、フロントフオークの圧側作動時の衝撃を
吸収するためにピストン１７とストツパ２７間の
油室Ａにはアウターチユーブ１２を上方に附勢す
る圧側ばね２８が介装されている。２９はアンダ
ブラケツト、３０はアツパブラケツト、でアンダ
ブラケツト２９は軸受部１８の有効ストロークよ
り下方に位置して取付けられる。３１は車軸取付
部、３２はシールである。

なお、筒状弾性体２６の代りにフリーピストン
を用いて体積補償室Ｄを形成してもよい。

以上の構成において、前述のように図はインナ
ーチユーブ１１が最大限伸側へと移動している状
態を示すが、実際に荷重が作用しているときは、
圧側のばね２８と均衡するまでこれをたわませな
がらアウターチユーブ１２はピストン１７を介し
て相対的に下方（図面右方）へと移動する。

その釣合い位置から路面からの突き上げを受け
ると、ばね２８をさらに圧縮しながらインナーチ
ユーブ１１が上方へと移動する。

このようにフロントフオークの圧縮側作動時で
はアウターチユーブ１２が左側ばね２８の附勢力
に抗してインナーチユーブ１１外壁を摺動しなが
ら下降する。同時にアウターチユーブ１２と一体
のピストンロツド１４に固定したピストン１７も
インナーチユーブ１１内を摺動して下降するた
め、油室Ａが収縮し、油室Ｂが拡大され、オリフ
イス２４とチエツク弁２３を通じて油室Ａから油
室Ｂへ油が流れる。

その際、環状軸受部１８の摺動により油室Ｃは
ピストンロツド１４の浸入体積の増加量と略等し
く容積が拡大するから、油室Ｂから排除されるピ
ストンロツド１４の浸入体積増加分に相当する油
が油室Ｂから油室Ｃへオリフイス２５を通つて吸
収される。

なお、この圧側作動時はチエツク弁２３が開く
のでほとんど減衰力は生じない。

一方、伸び側作動時では、インナーチユーブ１
１が抜け出るから油室Ｂが収縮し、油室Ａは拡大
する。

その際は、油室Ｂからオリフイス２４で絞られ
ながら所定の伸側減衰力を生じつつ油が油室Ａへ
出るが、同時に油が油室Ｃからオリフイス２５を
通つて油室Ｂへ出される。

このようにしてフロントフオークの伸縮作動に
おけるインナーチユーブ１１内の油室の油面は常
時一定で、変動せず、かつ油室Ｂ，Ｃと空気室Ｅ
を完全に油密的に分離する環状軸受部１８がある
ため、空気室Ｅ側に油洩れが生じない。

従つて、空気室Ｅは空気孔２０を介して大気と
連通させることができる。このように空気室Ｅは
大気に開放しているため、従来のフロントフオー
クのような所定空気圧縮比確保用の余裕域ｂ（第
１図参照）を設ける必要がなくなる。

そのため、フロントフオーク上端１５からピス
トン１７の上端までの最長距離Ｌは、環状軸受部
１８の摺動不能域ａとインナーチユーブ１１の有
効作動域stの和の長さとなる。すなわち、次式と
なる。

Ｌ＝ａ＋st ……(2) このように、余裕域ｂを設ける必要がないた
め、フロントフオーク上端１５と環状軸受部１８
（従来装置のピストンに相当する。）の上端の距離
Ｌが短かくなりアウターチユーブ１２の全長が短
縮する。

その結果、環状軸受部（ピストンロツド軸受
部）１８を図示のようにアツパブラケツト３０と
アンダーブラケツト２９の間で摺動するようにお
さめることが容易にでき、作動特性が向上すると
ともに補助パイプ等を不要にする効果が得られ
る。

かつ、フロントフオークの全長が短縮される結
果、取付時の自由度を高めることができる。

また、環状軸受部１８により空気室Ｅと油室
Ｂ，Ｃが完全に分離しているため、従来のフロン
トフオークの如く伸縮作動において、油が空気室
Ｅに吹き上げたり、空気を油中に巻き込むような
ことが無くなりエアーレーシヨンの防止も図れ
る。

なお、上記実施例はアウターチユーブ１２が車
体側、インナーチユーブ１１が車輪側にそれぞれ
取り付けられるフロントフオーク構造についての
例であるが、油室Ｃは両チユーブ間及び上下軸受
部間の環状間隙として形成されるので、前記とは
反対にインナーチユーブ１１が車体側でアウター
チユーブ１２が車輪側となる構造においてもこの
発明を適用することが可能である。

以上説明したように、この発明では、インナー
チユーブとアウターチユーブとの環状間隙に油面
変動を吸収する油室を形成したので、油室上面の
空気室が不要となりフロントフオークの全長が短
縮され、取付時の自由度を高めることができると
ともに、ブラケツトの取付けが容易となるという
効果が得られる。

また、この発明によれば環状軸受部を介して油
室と空気室とが油密的に分離されることになるの
で、伸縮作動に伴つて空気室の空気が作動油に巻
き込まれてしまうようなことがなく、即ちエアレ
ーシヨンを起こすおそれが無いので、過酷な仕様
条件下にあつても安定した作動性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のフロントフオークの縦断面図、
第２図はこの発明の一実施例の縦断面図、第３図
は第２図の要部拡大断面図である。 Ａ，Ｂ，Ｃ……油室、Ｅ……空気室、Ｄ……体
積補償室、１１……インナーチユーブ、１２……
アウターチユーブ、１３……軸受部、１４……ピ
ストンロツド、１７……ピストン、１８……環状
摺動軸受部、２０……空気孔、２３……チエツク
弁、２４……オリフイス、２５……オリフイス、
２６……弾性筒体、２６……圧側ばね、２９……
アンダブラケツト、３０……アツパブラケツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インナーチユーブをアウターチユーブに軸受
   部を介して摺動自由に挿入し、インナーチユーブ
   の内面を摺動するピストンのピストンロツドをア
   ウターチユーブの端部に固定し、ピストンロツド
   の外周とアウターチユーブの内周とに油密的に摺
   動する環状軸受部をインナーチユーブの端部に固
   定するとともに、インナーチユーブ内部の油室Ａ
   とピストンと環状軸受部間の油室Ｂを減衰手段を
   介して連通する一方その油室Ｂとオリフイスを介
   して連通する油室Ｃをインナーチユーブの外周と
   アウターチユーブの内周および環状軸受部と軸受
   部間に形成し、その油室Ｃの断面積をピストンロ
   ツドの断面積と略等しく設定するようにしたこと
   を特徴とするフロントフオーク。 ２ インナーチユーブ内部の油室Ａに作動油の体
   積膨張を吸収する弾性筒体で形成した体積補償室
   Ｄが設けられている特許請求の範囲第１項記載の
   フロントフオーク。