JP5503305B2 - フロントフォーク - Google Patents

Description

この発明は、フロントフォークに関し、特に、二輪車の前輪側に架装されて下端部で懸架する前輪に入力される路面振動を吸収する緩衝器たるフロントフォークの改良に関する。

二輪車の前輪側に架装されて下端部で懸架する前輪に入力される路面振動を吸収する緩衝器た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、たとえば、特許文献１に開示されているように、多くのフロントフォークにあっては、車体側チューブと車輪側チューブとで伸縮可能とされるフォーク本体内にこのフォーク本体を伸長方向に附勢するコイルスプリングからなる懸架バネを有している。

一方、この特許文献１に開示のフロントフォークにあっては、フォーク本体内にシリンダ体を上端側部材にする倒立型に設定のダンパを有し、このダンパは、シリンダ体におけるボトム端部内に圧側減衰手段を有すると共に、この圧側減衰手段の下流側に摺動可能に配設されてこのボトム端部内に受圧面側油室および背面側気室を画成するフリーピストンを有している。

そして、このダンパにあって、フリーピストンで画成される背面側気室は、シリンダ体のボトム端部に開穿の連通孔を介してダンパの外となるフォーク本体内のリザーバに連通すると共に、ダンパ内の圧力に抗してフリーピストンを背面側から附勢するコイルスプリングからなる附勢バネを有している。

そしてまた、このダンパにあって、フリーピストンは、ダンパ内における作動流体の温度上昇などに起因する作動流体の膨張や、ダンパの作動中にダンパ外の作動流体がダンパ内に流入するなどで、ダンパ内の作動流体が所定量を超える状況になると、所定のストローク以上に上昇するように後退し、シリンダ体のボトム端部に開穿の連通孔を介して言わば余剰の作動流体をリザーバに戻すように解放する。

それゆえ、この特許文献１に開示のフロントフォークにあっては、フォーク本体が懸架バネで伸長方向に附勢されると共に、ダンパ内の作動流体量が安定され、ダンパが過大な反力を生じなくなる。

特開平６‐１０９０５４公報（明細書中の段落００２２，同００２４，同００４４から同００４６，図１，図８参照）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の提案にあっては、フォーク本体が懸架バネで伸長方向に附勢されながらダンパが過大な反力を生じない点で、基本的に問題がある訳ではないが、その実施にあって、些か不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、上記した特許文献１に開示の提案を含めて、凡そこれまでに提案されている多くのフロントフォークにあっては、フォーク本体が懸架バネを有して伸長方向に附勢される。

それゆえ、これまでのフロントフォークにあっては、この懸架バネを有する分、部品点数の削減を困難にすると共に、重量の好ましい軽減効果を得られない不具合がある。

この発明は、このような現状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、伸長方向に附勢されながらダンパが過大な反力を生じないのはもちろんのこと、重量の軽減に寄与する部品点数の削減を可能にして、その汎用性の向上を期待するのに最適となるフロントフォークを提供することである。

上記した目的を達成するために、本発明の課題解決手段は、車体側チューブと車輪側チューブとで伸縮可能とされるフォーク本体内に液面を境にするリザーバ内気室を有し、上記のフォーク本体がシリンダ体とロッド体とで伸縮可能とされるダンパを有するフロントフォークにおいて、上記のフォーク本体が最伸長状態にあるときに上記のリザーバ内気室に大気圧以上の気圧を封入させて反力を具有すると共に、このフォーク本体が最伸長状態から収縮する所定のストローク領域内における反力を抑制する抑制手段を有し、上記の抑制手段がコイルスプリングからなるバランスバネと、このバランスバネの基端を担持するバネ受とを有し、このバネ受が上記のシリンダ体の外周に保持されてなることを特徴とするものである。

それゆえ、この発明にあっては、フォーク本体が最伸長状態にあるときにリザーバ内気室に大気圧以上の気圧を封入して反力を具有させるから、フォーク本体内を加圧状態に維持でき、したがって、最伸長状態にあるフォーク本体が収縮作動を開始するとき、開始当初から安定した収縮作動を可能にする。

そして、この発明にあっては、フォーク本体が最伸長状態にあるときにリザーバ内気室に大気圧以上の気圧を封入して反力を具有させるから、フォーク本体が常時伸長方向に附勢されることになり、したがって、懸架バネを有せずしてフォーク本体を伸長方向に附勢し得ることになり、その結果、懸架バネを有しない分、重量の軽減と部品点数の削減を可能にする。

また、この発明にあっては、フォーク本体が最伸長状態にあるときにリザーバ内気室に大気圧以上の気圧を封入して反力を具有させる一方で、フォーク本体が最伸長状態から収縮する所定のストローク領域内における反力を抑制する抑制手段を有するから、最伸長状態から所定のストローク領域における収縮作動時の反力を小さくし得る。
そして、最伸長状態から収縮作動を開始するときには、この封入された気圧に起因する反力を有しない場合に比較して、この最伸長状態に封入された気圧に起因する反力を抑制することで、二輪車におけるライダーにフロントフォークが硬いと言う印象を与えることを回避できる。
さらに、抑制手段がシリンダ体の外周に保持されているので、この抑制手段の設定の変更が容易になり、また、いわゆるメンテナンス性も向上される。

この発明の一実施形態によるフロントフォークを破断して部分的に断面で示す正面図である。 図１のフロントフォークにおける上端側部を拡大して示す部分半截縦断面図である。 図１のフロントフォークにおける中間部を図２と同様に示す図である。 この発明の他の実施形態によるフロントフォークにおける中間部を図３と同様に示す図である。 この発明の他の実施形態によるフロントフォークにおける下端側部が一部破断して図４と同様に示す図である。 図３中の抑制手段を構成するバランスバネおよびバランスバネの基端を担持するバネ受の配設状態を拡大して示す部分図である。 他の実施形態によるバランスバネとバネ受の配設状態を図６と同様に示す図である。 他の実施形態によるバランスバネとバネ受の配設状態を図６と同様に示す図である。 他の実施形態によるバランスバネとバネ受の配設状態を図６と同様に示す図である。 他の実施形態によるバランスバネとバネ受の配設状態を図６と同様に示す図である。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるフロントフォークは、二輪車の前輪側に架装されて走行中の二輪車の前輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器として機能する。

ちなみに、この発明のフロントフォークが二輪車の前輪側に架装されると言うが、二輪車と言うのは、表現上の問題であって、三輪車の前輪側に架装されても良く、また、バギー車などの四輪車両における前輪側に架装されても良いことはもちろんである。

そして、このフロントフォークは、上端側が二輪車におけるハンドル（図示せず）側に結合されながら下端部で二輪車における前輪（図示せず）を懸架するフォーク本体と、このフォーク本体内に収装されてこのフォーク本体の伸縮時に同期して伸縮し所定の減衰作用をするダンパとを有してなる。

フォーク本体は、図１に示すところでは、上端側がハンドル側に結合される大径のアウターチューブからなる車体側チューブ１と、この車体側チューブ１の下端側に上端側が出没可能に挿通されながら下端部で前輪を懸架する小径のインナーチューブからなる車輪側チューブ２とで倒立型であって、伸縮可能なテレスコピック型に形成されてなる。

ちなみに、図示するところでは、フォーク本体が大径のアウターチューブを車体側チューブ１にする倒立型に設定されるが、この発明の具現化の観点からすれば、フォーク本体が大径のアウターチューブを車輪側チューブ２にする正立型に設定されても良い。

そして、このフォーク本体は、図示するところでは、その内側であってダンパの外となるリザーバＲを有し、このリザーバＲは、作動流体たる作動油における液面たる油面Ｏを境にするリザーバ内気室Ａを有してなる。

ちなみに、この発明にあって、リザーバ内気室Ａには、フォーク本体が最伸長状態にあるときに、大気圧以上となる気圧を封入するが、このことについては、後に詳しく説明する。

なお、リザーバＲにおける油面Ｏの高さ位置についてであるが、図示するところでは、フォーク本体が最伸長状態にあるときに、車輪側チューブ２に開穿されて車体側チューブ１との間に出現する潤滑隙間（符示せず）への作動油の流入を許容する連通孔２ａを下方の油中に有するように位置決められる。

ダンパは、図示するところでは、シリンダ体３を上端側部材にすると共にロッド体４を下端側部材にする倒立型に設定されており、基本的には、シリンダ体３が車体側チューブ１に結合されてこの車体側チューブ１の軸芯部に垂設され、ロッド体４が車輪側チューブ２に結合されてこの車輪側チューブ２の軸芯部に起立する。

そして、このダンパにあっては、図示するところでは、すなわち、具体的には、シリンダ体３が図中で上端部となるボトム端部３１を一体的に有してなり、このボトム端部３１が車体側チューブ１における軸芯部に垂設されながら、後述する圧側減衰手段６とフリーピストン７とを収装してなる。

つまり、ダンパは、図３にも示すが、ロッド体４の図中での上端部たる先端部に保持されながらシリンダ体３内に摺動可能に収装されるピストン体５を有し、このピストン体５は、シリンダ体３内にロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とを画成すると共にこのロッド側室Ｒ１およびピストン側室Ｒ２間における相互連通を許容する伸側減衰手段を有し、この伸側減衰手段は、伸側減衰バルブ５１と伸側チェック弁５２とを有し、伸側減衰バルブ５１を作動油が通過するときに所定の伸側減衰作用を具現化させる。

なお、上記の減衰手段については、任意の構成が採用されて良く、たとえば、上記の伸側チェック弁５２については、これに代えて、吸い込み弁とされても良く、また、圧側減衰バルブとされても良い。

そして、凡そこの種の多くのダンパがそうであるように、このダンパにあっても、フォーク本体の最伸長作動時、すなわち、ダンパにおける最伸長作動時における作用力吸収用の伸び切りバネ５３を有している。

なお、図示するフロントフォークにあっては、最収縮作動時の作用力を吸収するオイルロック機構を有し、このオイルロック機構は、ダンパにおけるシリンダ体３のヘッド端部の外周に保持されたオイルロックピース３３と、車輪側チューブ２のボトム端部内に配設されたオイルロックケース２１とを有し、ロッド体４がシリンダ体３内に大きいストロークで没入する最収縮作動時にオイルロックピース３３がオイルロックケース２１内に嵌入されるようになって、最収縮作動時の作用力を吸収する。

一方、このダンパにあっては、シリンダ体３内にロッド体４が没入する収縮作動時に、ピストン側室Ｒ２において余剰となるロッド侵入体積分に相当する量の作動油が圧側減衰手段６を介してフリーピストン７側に流出する。

そして、このダンパにあっては、上記と逆に、シリンダ体３内からロッド体４が突出する伸長作動時に、ピストン側室Ｒ２において不足するロッド退出体積分に相当する量の作動油がフリーピストン７側から圧側減衰手段６を介して補充される。

ところで、このダンパにあって、シリンダ体３は、図２にも示すように、ボトム端部３１内にいわゆる油圧緩衝器におけるベースバルブ部に設けられる減衰手段に相当する圧側減衰手段６と、この圧側減衰手段６の下流側に位置決められるフリーピストン７とを有する。

ここで、シリンダ体３におけるボトム端部３１について少し説明すると、このボトム端部３１は、図２に示すように、シリンダ体３に比較すると大径の筒状に形成されて、下端連結部３１ａがシリンダ体３における開口端部３ａの外周にロックナット３２の利用下に螺着される。

そして、このボトム端部３１は、上端連結部３１ｂを車体側チューブ１の上端部の内周に螺着させて、このボトム端部３１が車体側チューブ１の軸芯部に配設される。

また、このボトム端部３１は、圧側減衰手段６を収装すると共にフリーピストン７を摺動可能に収装する本体部３１ｃと、この本体部３１ｃにテーパ部３１ｄを介して連続する拡径部３１ｅとを有し、この拡径部３１ｅにボトム端部３１内外の連通を可能にする連通孔３１ｆを有してなる。

ちなみに、図示するところにあって、ボトム端部３１がシリンダ体３より大径に形成されるのは、いわゆる受圧面積を大きくするためであり、したがって、充分な受圧面積を確保できる場合には、シリンダ体３と同径に、すなわち、シリンダ体３と一体とされて同径に形成されても良い。

シリンダ体３におけるボトム端部３１が以上のように形成されているとき、上記の圧側減衰手段６は、ボトム端部３１内を上記したシリンダ体３内側、すなわち、前記したピストン側室Ｒ２側と、リザーバＲ側、すなわち、フリーピストン７側とに画成しながら、このピストン側室Ｒ２側とフリーピストン７側との間における相互連通を許容する。

そして、この圧側減衰手段６は、たとえば、圧側減衰バルブ６１とこれに並列する圧側チェック弁６２とを有してなり、特に、ピストン側室Ｒ２側をフリーピストン７側に連通させるときに、圧側減衰バルブ６１で所定の圧側減衰作用を具現化する。

ちなみに、圧側減衰手段６は、図示するところでは、車体側チューブ１の軸芯部に垂設されるセンターロッド８における図中で下端部となるシリンダ体３内のピストン側室Ｒ２に対向する先端部に保持される。

そして、センターロッド８は、基本的には、車体側チューブ１の上端開口を閉塞するキャップ部材１１の軸芯部に垂設されて、ボトム端部３１の軸芯部に臨在されるが、図示するところでは、キャップ部材１１が前記したボトム端部３１における上端連結部３１ｂの内周に螺着され、このキャップ部材１１は、前記したリザーバ内気室Ａにおける気圧を最適にし得るように、気体の給排を可能にするエアバルブＶを有してなる。

一方、このダンパにあっては、上記のボトム端部３１内に、特に、ボトム端部３１における本体部３１ｃ内に上記した圧側減衰手段６の下流側に直列するように収装されるフリーピストン７を摺動可能に有しており、このフリーピストン７は、本体部７１でボトム端部３１内を圧側減衰手段６側となる受圧面側油室Ｒ３と、閉鎖空間からなりエアバネ力を具有する背面側気室Ａ１とに画成している。

そして、このフリーピストン７は、本体部７１の外周にシール７２およびブッシュ７３を有しながら本体部３１ｃの内周に摺接すると共に、内周にチェックシール７４を有しながら上記のセンターロッド８の外周に摺接、すなわち、摺動可能に配設されている。

また、このフリーピストン７は、図中で上昇するようにボトム端部３１内で後退して、特に、本体部７１の下端がテーパ部３１ｄの内側に到達する状況になるとき、フリーピストン７の外周とテーパ部３１ｄの内周との間に隙間を出現させ、この隙間を利用することによる本体部３１ｃの内側の連通孔３１ｆを通過してのリザーバＲへの連通を許容する。

それゆえ、このフリーピストン７にあっては、ダンパ内の作動油量が所定量にあるとき、フリーピストン７の背後に画成される背面側気室Ａ１における反力、すなわち、リザーバ内気室Ａの圧力に拘わりなく背面側気室Ａ１におけるエアバネ力でシリンダ体３内を言わば加圧して昇圧傾向に維持する。

そして、このフリーピストン７にあっては、たとえば、ダンパ内における油温上昇などに起因する作動油の膨張や、ダンパの作動中にシリンダ体３外のリザーバＲからの作動油がダンパ内に流入するなどで、ダンパ内の作動油が所定量を超える状況になると、所定のストローク以上に上昇するように後退し、シリンダ体３のボトム端部３１に開穿の連通孔３１ｆを利用して言わば余剰の作動油をリザーバＲに戻すように解放する。

上記したように、圧側減衰手段６が車体側チューブ１の上端開口を閉塞するキャップ部材１１に連設のセンターロッド８の先端部に保持され、このセンターロッド８がフリーピストン７を配設させる場合には、この圧側減衰手段６およびフリーピストン７をキャップ部材１１と共にいわゆるアッセンブリ化することが可能になり、フロントフォークの組立性を向上させる上で有利になる。

ところで、この発明にあって、フリーピストン７によってエアバネ力を具有する閉鎖空間に画成される背面側気室Ａ１には、附勢バネたる昇圧バネ７５を有して、ダンパが最伸長状態にあるときに、フリーピストン７をボトム端部３１内で最下降させて、すなわち、最前進させてシリンダ体３内、すなわち、ダンパ内を昇圧傾向に維持し、最伸長状態にあるダンパが収縮作動を開始する当初から安定した圧側減衰作用の具現化を可能にしている。

ちなみに、この発明にあっては、最伸長状態にあるフォーク本体内に大気圧以上となる気圧を封入して反力を具有させるから、懸架バネを有しなくてもフォーク本体を伸長方向に附勢することを可能にし、したがって、このことからすると、上記の昇圧バネ７５が背面側気室Ａ１に収装されている必要は、必ずしもないと言い得る。

つまり、最伸長状態時に大気圧以上となる気圧を封入するフォーク本体にあっては、収縮作動時にダンパ内が徐々に昇圧されると予想されるが、背面側気室Ａ１に起因するエアバネ力を具有するフリーピストン７がこの昇圧分をリザーバＲに解放するように機能する場合には、昇圧バネ７５がなくても良いことになる。

したがって、この発明におけるフォーク本体内に収装されるダンパにあっては、フリーピストン７を背後側から附勢する昇圧バネ７５を有しなくても良く、その場合には、この昇圧バネ７５を有しない分、重量の軽減と部品点数の削減を可能にする。

なお、前記した特許文献１に開示されているように、また、特開２００５‐３０５３４公報に開示されているように、この種のフリーピストンにあっては、背後に附勢手段たるコイルスプリングからなる附勢バネたる昇圧バネ（２０ａあるいは４）を有してなるのが常態である。

したがって、この発明にあっても、フリーピストン７の背後にコイルスプリングからなる昇圧バネ７５を有しても良いが、凡そコイルスプリングにあっては、先端に隣接する被附勢部材に対して附勢力をコイルスプリングの巻き方向たる周方向に均等に作用することを困難にし、被附勢部材がフリーピストン７とされるとき、このフリーピストン７に齧り現象を発現し易くなる弊害がある。

そこで、フリーピストン７を背後から附勢するのにあって、この発明のように、昇圧バネ７５を利用せずして、背面側気室Ａ１における反力、すなわち、エアバネ力を利用し、少なくとも、昇圧バネ７５を利用することによるフリーピストン７における齧り現象の発現をあらかじめ阻止するのが好ましい。

そして、エアバネ力を利用する場合には、フリーピストン７における齧り現象の発現を阻止し得るから、図示するように、フリーピストン７の摺動性を安定させるために、フリーピストン７における摺動方向の寸法を大きく形成することに代えて、図示しないが、フリーピストン７における摺動方向の寸法を小さくしていたずらな重量の増大化を阻止することが可能になる。

以上のように形成されたフロントフォークにあっては、最伸長状態時にあるフォーク本体内に大気圧以上となる気圧を封入して反力を具有させるとし、これによって、フォーク本体内を昇圧傾向にして、最伸長状態にあるフォーク本体が収縮作動を開始する当初から、安定した収縮作動を具現化し得るとする。

すなわち、この発明によるフロントフォークにあって、フォーク本体内に油面Ｏを境にして画成されるリザーバ内気室Ａに封入される気体の圧力は、フォーク本体が最伸長状態にあるときに、大気圧以上、たとえば、０．３ＭＰａ以上になるとしている。

それゆえ、このフロントフォークにあっては、フォーク本体内に、たとえば、０．３ＭＰａ以上となる大気圧以上の気圧を封入して反力を具有させるから、フォーク本体内を高圧傾向に維持でき、最伸長状態にあるフォーク本体が収縮作動を開始するとき、すなわち、収縮作動の開始当初から安定した収縮作動を可能にする。

そして、図示するフロントフォークにあっては、フォーク本体内に収装のダンパにおける内圧を高圧傾向に維持することが可能になり、したがって、最伸長状態にあるダンパが収縮作動を開始するときに、その収縮作動の開始当初から安定した減衰作用の具現化を可能にする。

そして、図示するフロントフォークにあっては、フォーク本体内に、たとえば、０．３ＭＰａ以上となる大気圧以上の気圧を封入して反力を具有させるから、フォーク本体が常時伸長方向に附勢され、懸架バネを有せずしてフォーク本体を伸長方向に附勢し得ることになり、その限りにおいて、懸架バネを有しない分、重量の軽減と部品点数の削減を可能にする。

そして、出願人が確認したところでは、シリンダ体３の内径がほぼ２５ｍｍで長さが３００ｍｍとなるフォーク本体が最伸長状態にあるときに、リザーバ内気室Ａに大気圧以上となるほぼ０．３ＭＰａの気体を封入したとき、このフォーク本体の最収縮状態時の内圧がほぼ１．５ＭＰａとなり、したがって、懸架バネを有せずしてフォーク本体を伸長方向に附勢し得る。

ちなみに、文献などを示さないが、これまでにも懸架バネを有せずして封入した気圧で、すなわち、エアバネのみでフォーク本体を伸長方向に附勢するフロントフォークの提案がある。

また、フロントフォークの組立の際には、フォーク本体内に封入される気圧が大気圧以上でないと、フロントフォークの組立が不可能に近いほど困難になることも周知されている。

ことからすると、この実施形態においては、フォーク本体内に、たとえば、０．３ＭＰａ以上となる大気圧以上の気圧を封入するだけでなく、さらに、後述するように、フォーク本体内に大気圧以上の気圧を封入して反力を具有させながら、このフォーク本体が最伸長状態から収縮する所定のストローク領域内における反力を抑制する抑制手段を有する特異性を有している。

すなわち、この実施形態のフロントフォークにあっては、最伸長状態にあるフォーク本体が封入される気圧に起因する反力を具有するから、最伸長状態から収縮作動を開始するときには、この封入された気圧に起因する反力を有しない場合に比較して、たとえば、二輪車におけるライダーにフロントフォークが硬いと言う印象を与える危惧があるが、この最伸長状態に封入された気圧に起因する反力を抑制することで、二輪車におけるライダーにフロントフォークが硬いと言う印象を与えることを回避できる。

そして、上記の所定のストローク領域は、最伸長状態から開始される収縮ストロークの領域で、好ましくは、最伸長状態から最収縮状態になるまでの全ストロークの１／３のストローク領域であるが、これは絶対的なものでなく、多少の差があっても、この発明における抑制手段の意図するところが異なるものではない。

そしてまた、この抑制手段は、図示するところでは、コイルスプリングからなるバランスバネＳを有し、このバランスバネＳは、フォーク本体を構成する車輪側チューブ２とダンパを構成するシリンダ体３との間に配設されて、フォーク本体における反力を抑制するバネ力を有して、フォーク本体を収縮方向に附勢する。

このフォーク本体を収縮方向に附勢する、すなわち、フォーク本体における反力を抑制するバネ力を有する意味からすると、このバランスバネＳは、前記したダンパ内に収装の伸び切りバネ５３（図１および図３参照）と同様のバネ、すなわち、次なる伸び切りバネとも称される余地がある。

しかし、このバランスバネＳは、最伸長状態にあるフォーク本体の言わば初期反力を相殺する観点からすると、ダンパにおける最伸長作動時における作用力を吸収する伸び切りバネ５３とは、異なった働きをする。

ところで、上記したバランスバネＳは、図３に示すように、図中で下端となる基端がシリンダ体３の外周に保持されたバネ受９に担持され、図中で上端となる先端が車輪側チューブ２の上端部に連結された筒状に形成のスペーサ１０に係止された状態で、フォーク本体における反力を抑制するバネ力を有して、フォーク本体を収縮方向に附勢する。

このように、このバランスバネＳは、フォーク本体が伸長作動して最伸長状態になる手前からから始まる前記したストローク領域にあって収縮して、フォーク本体における伸長方向の動きを抑制する傾向になり、特に、最伸長状態にあるフォーク本体における伸長方向の反力を言わば零にして、二輪車におけるライダーに最伸長状態から収縮作動を開始する際にフロントフォークが硬いと言う印象を与えることを回避する。

そして、この抑制手段を構成するバランスバネＳがダンパの外たるシリンダ体３の外周に配設されるので、このバランスバネＳにおけるバネ力の設定の変更が容易になり、また、いわゆるメンテナンス性も向上される。

もっとも、この抑制手段が機能するところからすれば、バランスバネＳが、上記したようにダンパの外に配設されるのに代えて、図示しないが、ダンパ内に配設されても良く、この場合には、ダンパのカートリッジ化の妨げにならない上に、バランスバネＳをダンパの外に配設する場合に比較して、関連部品の削減が可能になる。

図４および図５は、この発明の他の実施形態によるフロントフォークを示すもので、以下にはこれについて説明するが、この図４および図５に示すところにあって、その構成が前記した図１乃至図３に示すところと同様となるところについては、各図中に同一の符号を付するのみとして、要する場合を除き、その詳しい説明を省略する。

そして、図４および図５に示すところにおいて、フォーク本体は、車輪側チューブ２が大径のアウターチューブからなり、車体側チューブ１が小径のインナーチューブからなる正立型に設定されている。

また、図４に示すところにおいて、ダンパは、シリンダ体３を下端側部材にすると共にロッド体４を上端側部材にする正立型に設定されている。

少し説明すると、図４に示すとろでは、フォーク本体がリザーバＲにおけるリザーバ内気室（図示せず）に大気圧以上の気圧を封入するのはもちろんであるが、抑制手段を構成するバランスバネＳを有する。

そして、この図４に示すダンパは、シリンダ体３内に摺動可能に収装のピストン体５を有し、このピストン体５は、シリンダ体３内にロッド側室Ｒ１とピストン側室Ｒ２とを画成すると共に伸側減衰手段を有し、この伸側減衰手段は、伸側減衰バルブ５１とこれに並列する伸側チェック弁５２とを有し、ロッド側室Ｒ１の作動油が伸側減衰バルブ５１を通過してピストン側室Ｒ２に流出するときに、所定の伸側減衰作用が具現化される。

そして、図示するダンパは、伸び切り状態にあり、この伸び切り状態時には、下端がロッド体４の図中で下端部となる先端部に保持されるピストン体５に近隣するシート部４ａに担持されると共に上端がシリンダ体３におけるヘッド端部を構成して軸芯部にロッド体４を貫通させながらシリンダ体３の開口端を閉塞するロッドガイド３４にバネシート５３ａの配設下に係止される伸び切りバネ５３が収縮して、ダンパの最伸長持の作用力を吸収する。

なお、上記のロッドガイド３４は、上端部の外周を車体側チューブ１の内周に摺接させて、シリンダ体３における上端側の倒れを阻止する一方で、この上端部の上方と下方との連通を許容する連通孔３４ａを有している。

以上のように、ダンパが正立型に設定される場合には、ダンパが倒立型に設定される場合に比較して、シリンダ体３を常に作動油中に位置決められるので、シリンダ体３内を作動油で充満させた状態に維持するのが容易になり、したがって、ダンパにおける作動を保障するのが容易になる。

その結果、この正立型のダンパを有するフロントフォークにあっては、ダンパにおける液密性を向上させるためのシール部材の配設を省略でき、あるいは、シールにおける摺動抵抗を小さくできるので、ダンパにおける作動性を向上させ得る点で有利となる。

一方、バランスバネＳは、シリンダ体３の外周に巻装された状態に配設され、上端がシリンダ体３の外周に保持されたストッパ２２に吊持されると共に、下端が図示するフォーク本体の最伸長状態時に車体側チューブ１の下端部の内周に保持されたバネ受たる担持リング１２に担持されて、最収縮状態になり、最伸長状態にあるフォーク本体を収縮方向に附勢する。

ちなみに、ストッパ２２は、シリンダ体３の外周に形成の環状溝３ｂに嵌装のストップリング２３に連結され、担持リング１２は、車体側チューブ１の下端部内周に形成の環状溝（符示せず）に収装された状態で車体側チューブ１の下端部端が内側に折り曲げ加工されることで保持される。

なお、このバランスバネＳが機能するところは、前記した図１および図３に示すバランスバネＳの場合と同様である。

図５のフロントフォークは、車体側チューブ１と車輪側チューブ２とからなるフォーク本体がダンパ、すなわち、シリンダ体３とロッド体４とからなるダンパを有せずして、所定の減衰作用を具現化し、また、抑制手段を構成するバランスバネＳを有する。

すなわち、このフロントフォークは、車輪側チューブ２の軸芯部にシートパイプ２４を起立させると共に、車輪側チューブ２内に挿通される車体側チューブ１の下端部がピストン部（符示せず）とされて、その内周をシートパイプ２４の外周に対向させる。

一方、シートパイプ２４の上端部は、外周に車体側チューブ１の内周に摺接するチェック弁２５を有し、このチェック弁２５は、その下降時に、上方側からの作動油のその下方側への流通を許容するが、その上昇時に、下方側からの作動油の上方側への流通を阻止する。

そして、上記のチェック弁２５からすると、その下方となる車体側チューブ１の下端部たるピストン部は、シートパイプ２４の外周に摺接し、その上昇時に、下方側からの作動油のその上方側への流通を許容するが、その下降時に、上方側からの作動油のその下方側への流通を阻止するチェック弁１３を有する。

ちなみに、上記のチェック弁２５は、シートパイプ２４の上端部を折り曲げ成形してなる環状溝（符示せず）内に上下動可能に収装され、上記のチェック弁１３は、車体側チューブ１の下端部の内周に嵌装されてピストン部を構成すると共にオイルロックケースを構成するカラー部材１４とこのカラー部材１４の上端に載置されるバネ受を兼ねたケース体１５との間に出現する環状空部（符示せず）に上下動可能に収装される。

なお、カラー部材１４は、その内外周の連通を許容する連通孔１４ａを有し、特に、内周側の作動油がこの連通孔１４ａを通過すると共に車体側チューブ１に開穿の連通孔１ａを通過して車体側チューブ１と車輪側チューブ２との間に出現する潤滑隙間（符示せず）に潤滑油として流入するのを許容する。

そして、このフロントフォークにあって、シートパイプ２４の内側が上記したチェック弁２５の上方となるリザーバＲに連通すると共に、このシートパイプ２４の下端側部に開穿の連通孔２４ａを介して、上記のピストン部の下方となるピストン側室Ｒ２に連通する。

ちなみに、ピストン部の下方がピストン側室Ｒ２とされることに対応して、ピストン部の上方がピストン上方室（符示せず）とされ、このピストン上方室に後述の抑制手段を構成するバランスバネＳが配設される。

一方、シートパイプ２４は、上端側部にオリフィス２４ｂを有し、このオリフィス２４ｂは、上記のピストン部が通常の作動領域にあるときに、シートパイプ２４の内側とピストン上方室との連通を可能にするが、フォーク本体が最伸長状態になるときには、前記したチェック弁１３で閉塞されて、シートパイプ２４の内側とピストン上方室との連通を阻止し、このピストン上方室からの作動油のリザーバＲに向けてのいわゆる抜けを阻止する。

なお、上記のカラー部材１４は、オイルロックケースを構成するが、このオイルロックケースに嵌合するオイルロックピースは、油孔杆１６とされて、シートパイプ２４の下端部の外周に巻装される。

ところで、抑制手段を構成するバランスバネＳは、前記したシートパイプ２４の上端部と前記したピストン部を構成するケース体１５との間に配設されると共に、車輪側チューブ２内から車体側チューブ１が最突出するとき、つまり、フォーク本体の最伸長状態になるときにシートパイプ２４の上端部とケース体１５との間で最収縮されて、フォーク本体を収縮させる方向に附勢する。

なお、このバランスバネＳが機能するところは、前記した図１および図３に示すバランスバネＳの場合と同様である。

それゆえ、このフロントフォークにあっては、車輪側チューブ２内に車体側チューブ１が没入する収縮作動時に、車体側チューブ１の下端部たるピストン部の下降でピストン側室Ｒ２が収縮され、このピストン側室Ｒ２からの作動油が連通孔２４ａを通過してシートパイプ２４の内側たるリザーバＲに流出する。

そして、このフロントフォークにあっては、車輪側チューブ２内から車体側チューブ１が突出する伸長作動時に、車体側チューブ１の下端部たるピストン部の上方のピストン上方室からの作動油がシートパイプ２４に開穿のオリフィス２４ｂを通過してこのシートパイプ２４の内側たるリザーバＲに流出し、オリフィス２４ｂを作動油が通過することで所定の伸側減衰作用が具現化される。

ところで、抑制手段についてだが、前記した図３に示すように、バランスバネＳを有する限りには、このバランスバネＳの図中で下端となる基端を担持するバネ受９については、自由な構成が採用されて良く、それゆえ、以下には、その代表的な構成について少し説明する。

ちなみに、図６および図７以下に示すところにおいて、車輪側チューブ１の記載を省略すると共に、バランスバネＳの形状については、図３、すなわち、図６および図８（Ａ）に示す場合を除き、図７，図８（Ｂ）および図９以下に示すように、図中での下端部たる基端部が縮径されずして、直状に形成されても良い。

また、以下の各実施形態は、いわゆる例示であり、したがって、各実施形態が変更を許さない絶対的なものではなく、それぞれの構成が併用されたり、混在されたりしても良いことはもちろんである。

まず、図６に示すところ、すなわち、前記した図３に示すところでは、バランスバネＳの下端を担持するバネ受９は、外周を車輪側チューブ２の内周に摺接しない構成としている。

そして、このバネ受９は、本体部９１が筒状に形成されてシリンダ体３の外周に巻装されながら外周にフランジ状に一体に連設の担持部９１ａでバランスバネＳの基端を担持する。

そしてまた、このバネ受９にあっては、本体部９１の下端がシリンダ体３の外周に形成の環状溝３ｂに嵌装されたストップリング９２に担持されるのみとしているが、バランスバネＳが機能するところを勘案すると、これで充分と言い得る。

すなわち、前記したように、バランスバネＳは、フォーク本体が最伸長状態にあるときに、このフォーク本体を収縮させる附勢力を具有する設定とされているから、この附勢力によってバネ受９をストップリング９２に押し付けるように機能し、このことからして、バネ受９の所定位置への定着が実現される。

それゆえ、この実施形態にあっては、抑制手段の構成、特に、バネ受９の構成を簡単にして、最小限度の部品構成とするから、抑制手段を有することによるフロントフォークにおけるいたずらな重量の増大化や、コストの高騰化を回避し得る点で有利となる。

のみならず、この実施形態による場合には、バランスバネＳの基端側を車輪側チューブ２に干渉させずして摺接抵抗を生じさせない言わば自由端側にできるので、その伸縮に伴う附勢力を言わば無駄なく利用し得る点で有利となる。

図７に示す実施形態にあっては、バネ受９を構成する本体部９１がほぼ漏斗状に形成されて外周をブッシュ９３の配在下に車輪側チューブ２の内周に摺接させるもので、その分、本体部９１を図４に示す実施形態の場合に比較して大径にでき、したがって、バランスバネＳの下端を縮径加工しなくても済む点で有利となる。

そして、この実施形態のバネ受９にあっては、本体部９１の上端にバネシート９４が敷設され、このバネシート９４を介してバランスバネＳの基端を担持する。

一方、この図７に示す実施形態にあっては、シリンダ体３の外周に巻装される本体部９１の縮径された基部が様々な態様でシリンダ体３の外周に保持される。

ちなみに、上記のバランスバネＳの下端を縮径加工しなくても済む点および本体部９１の上端にバネシート９４が敷設される点に関しては、図８はともかくとして、後述する図９および図１０に示す各実施形態においても同様である。

すなわち、まず、図７（Ａ）に示すところでは、シリンダ体３の外周に上下となる二段の環状溝３ｂ，３ｃが形成されると共に、この各環状溝３ｂ，３ｃに嵌挿されるストップリング９２がバネ受９の本体部９１における基部を挟持する。

それゆえ、この図７（Ａ）に示す実施形態による場合には、前記した図６に示す実施形態の場合のように言わば下段のストップリング９２で担持されるのみの場合に比較して、本体部９１のシリンダ体３に対する定着性が向上される。

つぎに、図７（Ｂ）に示すところでは、シリンダ体３の外周に嵌装されるストップリング９２は、前記した図６に示す実施形態の場合と同様に下段のストップリング９２のみとされるが、バネ受９の本体部９１における基部がストップリング９２を包み込むように加締め加工される。

それゆえ、この図７（Ｂ）に示す実施形態による場合には、前記した図７（Ａ）に示す実施形態の場合に比較して、基部に対する加締め加工を要するが、ストップリング９２の数を少なくしながら、本体部９１におけるシリンダ体３に対する定着性が向上される。

ちなみに、この図７（Ｂ）に示す実施形態による場合には、ストップリング９２の数を少なくする、すなわち、シリンダ体３の外周に対する環状溝３ｂの形成が一本とされるから、シリンダ体３の外周に形成される環状溝の形成が一箇所で済み、したがって、シリンダ体３における機械的強度を低下させ難くする点で有利となる。

そして、図７（Ｃ）に示すところでは、シリンダ体３の外周に嵌装されるストップリング９２を言わば下段のみとすると共に、本体部９１の基部に対する加締め加工を不要にして、前記した図７（Ａ）に示す本体部９１の利用を可能にする。

その一方で、この実施形態にあっては、シリンダ体３の外周に介装した環状プラグ９５を加締め加工して本体部９１をシリンダ体３に押し付けることで、本体部９１におけるシリンダ体３に対する定着性を保障している。

それゆえ、この図７（Ｃ）に示す実施形態による場合には、環状プラグ９５を要するが、前記した図７（Ａ）に示す実施形態の場合に比較して、シリンダ体３の外周に形成する環状溝の数を少なくするから、シリンダ体３における機械的強度を低下させ難くする点で有利となる。

また、図７（Ｄ）に示すところでは、シリンダ体３の外周に螺条３ｄを形成すると共にこの螺条３ｄに螺合する螺条９１ａを本体部９１の基部に形成し、本体部２１の基部がシリンダ体３の外周に螺着されることで、本体部９１におけるシリンダ体３に対する定着性を保障している。

それゆえ、この図７（Ｄ）に示す実施形態による場合には、シリンダ体３の外周と本体部２１の基部との双方にそれぞれの螺条３ｄ，９１ａを形成する手間を要するが、ストップリング９２たる部品を不要にし、その分部品点数を増やさない点で有利となる。

図８に示す実施形態は、バネ受９における本体部９１が前記した図６に示す実施形態におけるバネ受９の本体部９１とほぼ同様の形状に形成されるもので、本体部９１の外周に一体に連設の係止部９１ａでバランスバネＳの基端を担持しながらこの係止部９１ａの外周を車輪側チューブ２の内周にブッシュ９３の配在下に摺接させている。

ちなみに、この実施形態にあっては、バネ受９の本体部９１は、シリンダ体３の外周に上下の二段となるように嵌装された一対のストップリング９２挟持される態勢でシリンダ体３に定着されている。

そして、この実施形態にあっては、上記の係止部９１ａがその上下側の連通を許容する孔９１ｂを有し、この孔９１ｂを作動油が通過するときに所定の減衰作用、すなわち、シリンダ体３内のピストン体５（図３参照）が有する減衰手段で具現化される減衰作用を一次減衰と称するならば、言わば二次減衰の具現化を可能にし得る。

ちなみに、図８（Ａ）に示すところでは、バランスバネＳの基端部が縮径され、図８（Ｂ）に示すところでは、バランスバネＳの基端部が縮径されずして直状に形成されている。

それゆえ、この図８に示す実施形態にあっては、リザーバＲ経由であるが、ダンパ内が高圧化されて昇圧傾向になり、作動油中の気泡の膨縮やこれに伴う減衰作用の乱れなどを効果的に阻止し得る。

図９に示す実施形態は、上記した図７に示す実施形態に代るもので、この図７に示す実施形態の場合と同様に二次減衰を可能にするもので、図９（Ａ）に示す実施形態では、バネ受９の本体部９１が二次減衰を具現化する複数の孔９１ｃ，９１ｄを有してなる。

ちなみに、上記の二次減衰のための孔についてだが、図示するように複数の孔９１ｃ，９１ｄとされると共に各孔９１ｃ，９１ｄの径を異ならしめることに代えて、図示しないが、上下方向に延びる長孔とされたり、正面視での上方で収斂する楔形の孔とされたりしても良い。

そして、図９（Ｂ）に示す実施形態では、本体部９１の外周、すなわち、図示するところでは、本体部９１の外周に介装されたブッシュ９３と車輪側チューブ２との間に二次減衰を可能にする隙間（符示せず）を有するものである。

また、図９（Ｃ）に示す実施形態では、バネ受け９における本体部９１とバネシート９４との間にチェック弁９６を有してなるもので、このチェック弁９６は、リザーバＲからの作動油の本体部２１の内側への流入は許容するが、その逆の流れを阻止する。

そして、この実施形態にあっては、リザーバＲからの作動油がチェック弁９６を介して本体部２１の内側に流入する際に二次減衰が具現化される。

ちなみに、この図９に示す実施形態にあっても、バネ受９の本体部９１は、シリンダ体３の外周に上下の二段となるように嵌装された一対のストップリング９２挟持される態勢でシリンダ体３に定着されている。

それゆえ、この図９に示す実施形態によれば、前記した図８に示す実施形態の場合と同様に、リザーバＲ経由であるが、ダンパ内が高圧化されて昇圧傾向になり、作動油中の気泡の膨縮やこれに伴う減衰作用の乱れなどを効果的に阻止し得る。

図１０に示す実施形態は、バネ受９における本体部９１の外周がブッシュ９３の配在下に車輪側チューブ２の内周に摺接するもので、本体部９１の基部におけるシリンダ体３への定着態様に差異がある。

すなわち、まず、図１０（Ａ）に示す実施形態にあっては、本体部９１の基部がシリンダ体３の言わば本体とシリンダ体３におけるヘッド端部との間に挟持されるとし、これによって、バネ受９をシリンダ体３の外周に固定的に定着させながら言わば複数のストッパリング９２の利用を回避する。

そして、図１０（Ｂ）に示す実施形態では、バネ受９の本体部９１における内径をバランスバネＳの内径より小さくし、これによって、シリンダ体３の外周と本体部９１の内周とで形成される隙間９ａが小さくなり、この隙間９ａが上記の孔９１ｂと同様の作用を奏する。

つまり、上記の隙間９ａを作動油が通過することで、上記した二次減衰が具現化される。

なお、本体部９１の内径をバランスバネＳの内径より小さくする箇所は、図１０（Ｂ）に示すように、内周の一部とされるのに代えて、図示しないが、全体であっても良い。

また、図１０（Ｃ）に示す実施形態では、バネ受９の本体部９１における基部、すなわち、図中では上端部になるが、この基部を加締め加工してシリンダ体３の外周に嵌装のストップリング９２に定着する。

それゆえ、この図１０（Ｃ）に示す実施形態にあっては、バランスバネＳの基端がシリンダ体３の外周に嵌装されるストップリングの下方に位置決められるから、バランスバネＳの基端が上記のストップリングの上方に位置決められる場合に比較して、バランスバネＳの全長を大きくすることが可能になる。

前記したところでは、フロントフォークがフォーク本体を倒立型にするときダンパも倒立型とされ、あるいは、フォーク本体を正立型にするときダンパも正立型とされる場合を例にして説明したが、この発明が意図するところからすると、特に、ダンパが正立型に設定される場合には、フォーク本体についてはこれが正立型に設定されても良く、また、倒立型に設定されても良いことはもちろんである。

二輪車の前輪側に架装されて下端部で懸架する前輪に入力される路面振動を吸収する緩衝器としての利用に向く。

１ 車体側チューブ
２ 車輪側チューブ
３ シリンダ体
６ 圧側減衰手段
７ フリーピストン
９ バネ受
３１ ボトム端部
Ａ リザーバ内気室
Ａ１ 背面側気室
Ｏ 液面たる油面
Ｒ３ 受圧面側油室
Ｓ 抑制手段を構成するバランスバネ

Claims (6)

1. 車体側チューブと車輪側チューブとで伸縮可能とされるフォーク本体内に液面を境にするリザーバ内気室を有し、上記のフォーク本体がシリンダ体とロッド体とで伸縮可能とされるダンパを有するフロントフォークにおいて、上記のフォーク本体が最伸長状態にあるときに上記のリザーバ内気室に大気圧以上の気圧を封入させて反力を具有すると共に、このフォーク本体が最伸長状態から収縮する所定のストローク領域内における反力を抑制する抑制手段を有し、上記の抑制手段がコイルスプリングからなるバランスバネと、このバランスバネの基端を担持するバネ受とを有し、このバネ受が上記のシリンダ体の外周に保持されてなることを特徴とするフロントフォーク。
2. 上記のフォーク本体がシリンダ体とロッド体とで伸縮可能とされるダンパを有すると共に、このダンパがシリンダ体を上端側部材にすると共にロッド体を下端側部材にする倒立型に設定され、あるいは、シリンダ体を下端側部材にすると共にロッド体を上端側部材にする正立型に設定されてなる請求項１に記載のフロントフォーク。
3. 上記のフォーク本体が車輪側チューブの軸芯部に起立するシートパイプと、上記の車体側チューブの下端部からなり上記のシートパイプの外方に位置決められるピストン部とからなる減衰力発生部を有してなる請求項１に記載のフロントフォーク。
4. 上記のフォーク本体がシリンダ体とロッド体とで伸縮可能とされるダンパを有すると共に、このダンパがシリンダ体を上端側部材にすると共にロッド体を下端側部材にする倒立型に設定され、上記のシリンダ体がボトム端部内に圧側減衰手段を有すると共にこの圧側減衰手段の下流側に摺動可能に配設されてこのボトム端部内に受圧面側油室および背面側気室を画成するフリーピストンを有し、上記の背面側気室が上記のリザーバ内気室と遮断される一方で上記のフリーピストンが所定のストロークを後退するときに上記の受圧面側油室が上記のリザーバ内気室に連通され、上記の抑制手段が上記の車輪側チューブと上記のシリンダ体との間に配設されてなる請求項１に記載のフロントフォーク。
5. 上記の抑制手段がコイルスプリングからなるバランスバネを有し、上記のフォーク本体が最伸長状態から最収縮状態になるまでの全ストロークの１／３以上のストロークを収縮するときに、上記のバランスバネがこのフォーク本体における反力を抑制するバネ力を具有してなる請求項１，請求項２，請求項３または請求項４に記載のフロントフォーク。
6. 上記のバネ受が作動油の通過時に所定の減衰作用をする減衰手段を有してなる請求項５に記載のフロントフォーク。
   

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