JP2013177081A - 二輪車用フロントフォーク - Google Patents

Abstract

【課題】 スプリング脚とダンパ脚を平行配置した二輪車用フロントフォークにおいて、片側ブレーキ装置を備えるとともに、スプリング脚に内蔵する懸架ばねを空気ばねにして車両重量を安定的に懸架可能にすること。
【解決手段】 ダンパを内蔵せず、懸架ばね１４０を内蔵するスプリング脚１１０と、ダンパ２０を内蔵し、懸架ばねを内蔵しないダンパ脚１０とを平行配置した二輪車用フロントフォークＡであって、スプリング脚１１０の懸架ばね１４０を空気ばねにより構成し、かつダンパ脚１０にブレーキ装置４を設けてなるもの。
【選択図】 図２

Description

本発明は自動二輪車等に用いて好適な二輪車用フロントフォークに関する。

従来、二輪車用フロントフォークとして、特許文献１に記載の如く、ダンパを内蔵せず、金属ばねからなる懸架ばねを内蔵するスプリング脚と、ダンパを内蔵し、懸架ばねを内蔵しないダンパ脚とを平行配置したものがある。

特許文献１に記載の二輪車用フロントフォークは、スプリング脚においてダンパを内蔵せず、ダンパ脚において懸架ばねを内蔵しないことにより、フロントフォークの全体の構造を簡素に、重量を軽量化し、コスト低減を図ろうとするものである。

実公昭49-1162

特許文献１に記載の如くの二輪車用フロントフォークにあっては、車両用片側ブレーキ装置をスプリング脚又はダンパ脚の車軸側チューブに設けることができる。

また、特許文献１に記載の如くの二輪車用フロントフォークにあっては、フロントフォークの軽量化、車両重量の軽量化のために、スプリング脚に内蔵する懸架ばねを金属ばねから空気ばねに変更することも考えられる。

本発明の課題は、スプリング脚とダンパ脚を平行配置した二輪車用フロントフォークにおいて、片側ブレーキ装置を備えるとともに、スプリング脚に内蔵する懸架ばねを空気ばねにして車両重量を安定的に懸架可能にすることにある。

請求項１に係る発明は、ダンパを内蔵せず、懸架ばねを内蔵するスプリング脚と、ダンパを内蔵し、懸架ばねを内蔵しないダンパ脚とを平行配置した二輪車用フロントフォークであって、スプリング脚の懸架ばねを空気ばねにより構成し、かつダンパ脚にブレーキ装置を設けてなるようにしたものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記ダンパ脚がアウタチューブを車体側チューブにし、アウタチューブに挿入されるインナチューブを車軸側チューブにするとともに、前記スプリング脚がアウタチューブを車体側チューブにし、アウタチューブに挿入されるインナチューブを車軸側チューブにしてなるようにしたものである。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において更に、前記スプリング脚が、車体側チューブと車軸側チューブを互いに挿入し、ガイドシリンダを車体側チューブと車軸側チューブの一方の内部の中央に設け、車体側チューブと車軸側チューブの他方の内部の中央に設けたガイドロッドのガイドをガイドシリンダに挿入してなり、ガイドシリンダの内部にガイドロッドのガイドが区画する内側空気ばね室と、車体側チューブと車軸側チューブがガイドシリンダにおける少なくとも上記内側空気ばね室の外側に区画する外側空気ばね室とを有してなるようにしたものである。

請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において更に、前記スプリング脚が、ガイドシリンダの内部で、ガイドシリンダに設けられてガイドロッドを挿入かつ支持するロッドガイドと、ガイドシリンダに挿入されたガイドロッドのガイドとに挟まれて区画されるリバウンド空気ばね室を有してなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)スプリング脚の懸架ばねを空気ばねにより構成することで、フロントフォークの軽量化、車両重量の軽量化を図ることができる。

(b)片側ブレーキ装置をダンパ脚に設けた。従って、ブレーキ装置が制動のために摺接するディスクプレートがダンパ脚との間に石ころを挟むことはあっても、スプリング脚との間に石ころを挟んで該スプリング脚をキズつけるおそれがない。

従って、スプリング脚におけるインナチューブの外周が石ころによってキズつき、このキズがアウタチューブとインナチューブの間のシール部材をキズつけて空気ばね室に対するシール性を損なうことがない。よって、スプリング脚が空気ばね室のシール性を失って空気漏れを生じ、ひいては空気ばねにより懸架性能を喪失する如くがなく、スプリング脚の空気ばね特性を安定維持し、車両重量を安定的に懸架できる。

尚、ダンパ脚におけるインナチューブの外周が石ころによってキズつき、このキズがアウタチューブとインナチューブの間のシール部材をキズつけて油室に対するシール性を損なうことがあっても、懸架性能を損なう如くはない。

（請求項２）
(c)スプリング脚のインナチューブを車軸側チューブとしても、ダンパ脚におけるインナチューブの下端側に設けたブレーキ装置が制動のために摺接するディスクプレートが、スプリング脚のインナチューブとの間に石ころを挟むおそれはなく、スプリング脚のシール性を損なうことがなく、スプリング脚の空気ばね特性を安定維持できる。

（請求項３）
(d)スプリング脚における車体側チューブと車軸側チューブに囲まれる内部空間に設けられる空気室を、ガイドシリンダの内外の内側空気ばね室と外側空気ばね室に２分した。内側空気ばね室と外側空気ばね室のそれぞれは、２分化された分だけ小スペースになって高圧縮比になり、内側空気ばね室の空気ばねのばね力Ｆ1と、外側空気ばね室の空気ばねのばね力Ｆ2が大きくなり、スプリング脚の全体の空気ばね力（Ｆ1＋Ｆ2）を大きくできる。これにより、内側空気ばね室のシール部材と外側空気ばね室のシール部材に及ぼすシール負荷を低減しながら、一定の空気ばね力特性を確保できる。また、内側空気ばね室と外側空気ばね室が互いに独立しており、それらの各ばね室の空気ばねのばね力Ｆ1、Ｆ2を変更することで、初期ばね荷重を調整できるし、フロントフォークの自由長を調整して車体姿勢を設定替えできる。

(e)上述(b)、(c)により、上述(d)によるスプリング脚の空気ばね特性を安定維持できる。

（請求項４）
(f)スプリング脚が、ガイドシリンダの内部で、ガイドシリンダに設けられてガイドロッドを挿入かつ支持するロッドガイドと、ガイドシリンダに挿入されたガイドロッドのガイドとに挟まれて区画されるリバウンド空気ばね室を有する。スプリング脚は、内側空気ばね室と外側空気ばね室の全体の空気ばね力（Ｆ1＋Ｆ2）と、リバウンド空気ばね室のばね力Ｆ3とがつり合う位置で、伸縮両方向に自由長をなす初期状態になる。これにより、伸縮ストロークの伸切側の初期〜中間域のばね力を上げずに、乗り心地の良いばね特性を得ることができる。そして、伸縮ストロークの圧縮側の後半のばね力を内側空気ばね室と外側空気ばね室の空気ばねのばね力の立上りにより大きくし、踏ん張りのあるばね力特性を得ることができる。

(g)上述(b)、(c)により、上述(f)によるスプリング脚の空気ばね特性を安定維持できる。

図１は自動二輪車の前輪支持部を示す側面図である。 図２は実施例１のフロントフォークを示す断面図である。 図３はダンパ脚を示す断面図である。 図４は図３の下部断面図である。 図５は図３の上部断面図である。 図６はスプリング脚を示す断面図である。 図７は図６の下部断面図である。 図８は図６の上部断面図である。 図９はスプリング脚のばね力特性を示す線図である。 図１０は前輪のダンパ脚側に設けたディスクプレートを示す断面図である。 図１１は実施例２のフロントフォークを示す断面図である。 図１２はスプリング脚を示す断面図である。 図１３は図１２の下部断面図である。 図１４は図１２の上部断面図である。 図１５はスプリング脚のばね力特性を示す線図である。

（実施例１）（図１〜図１０）
自動二輪車等の懸架装置１は、図１、図２に示す如く、フロントフォークＡの左右のダンパ脚１０の車軸側チューブ１２の下端部とスプリング脚１１０の車軸側チューブ１１２の下端部のそれぞれに車軸ブラケット３２、１３２を設け、それらの車軸ブラケット３２、１３２のクランプ孔３２Ｈ、１３２Ｈに車軸２の一端側と他端側のそれぞれをクランプする。そして、車軸２に前輪３のハブ３Ａを枢支している。

フロントフォークＡは、ダンパ２０を内蔵し、金属ばねからなる懸架ばねを内蔵しないダンパ脚１０と、ダンパと金属ばねからなる懸架ばねを内蔵せず、空気ばね（内側空気ばね室１５０の空気ばねと外側空気ばね室１６０の空気ばね）からなる懸架ばね１４０を内蔵するスプリング脚１１０とを平行配置した。

（ダンパ脚１０）（図２、図３〜図５）
ダンパ脚１０は、図２、図３〜図５に示す如く、車体側チューブ（アウタチューブ）１１に、車軸側チューブ（インナチューブ）１２をブッシュ１３Ａ、１３Ｂ、シール部材１３Ｃを介し密封して摺動自在に挿入し、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２の内部に単筒型ダンパ２０を配置している。ダンパ２０は、ダンパシリンダ２１を車体側チューブ１１の内部の中央に吊下げ、車軸側チューブ１２の内部の中央に立設したピストンロッド２２のピストン２３をダンパシリンダ２１に挿入し、ダンパ２０（ダンパシリンダ２１及びピストンロッド２２）の外側を油溜室２４としている。油溜室２４では、油室２５と空気室２６が自由界面を介して接している。

車体側チューブ１１は車体側に支持され、車軸側チューブ１２は車軸に結合される。車体側チューブ１１の上端部にはダンパシリンダ２１の上端部が螺着、密封され、ダンパシリンダ２１の上部開口端はフォークボルト３１により閉塞、密封される。

車軸側チューブ１２の下端部には車軸ブラケット３２が螺着、密封され、車軸側チューブ１２の内部の車軸ブラケット３２上にはピストンロッド２２の下端部が立設され、このピストンロッド２２まわりの車軸ブラケット３２上にはオイルロックカラー３３Ａが固定されている。ピストンロッド２２の下端部が、車軸ブラケット３２の底部に外側から係入、密封されるボトムボルト３２Ａに螺着されるとともに、ロックナット３２Ｂで固定される。オイルロックカラー３３Ａは、車軸側チューブ１２の下端面と車軸ブラケット３２の底部との間に挟み止めされる。ピストンロッド２２はダンパシリンダ２１の下部開口端に螺着したロッドガイド３４のブッシュ３５、シール部材３６に密封して摺動自在に支持され、ダンパシリンダ２１の内部に挿入されている。尚、ロッドガイド３４の外周部にはオイルロックピース３３Ｂが設けられている。

ダンパ２０は、メインバルブ装置（伸側減衰力発生装置）４０と、サブバルブ装置（圧側減衰力発生装置）５０とを有している。ダンパ２０は、メインバルブ装置４０とサブバルブ装置５０が発生する減衰力により、スプリング脚１１０の懸架ばね１４０の後述する空気ばねによる衝撃力の吸収に伴う車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２の伸縮振動を制振する。

（メインバルブ装置４０）
メインバルブ装置４０は、ピストンロッド２２の上端部のピストン２３により、ダンパシリンダ２１の内部をピストン側油室４１Ａと、ロッド側油室４１Ｂに区画する。ピストン２３は、伸側減衰バルブ４２Ａを備えてピストン側油室４１Ａとロッド側油室４１Ｂを連絡する伸側流路４２と、圧側減衰バルブ（チェックバルブ）４３Ａを備えてピストン側油室４１Ａとロッド側油室４１Ｂを連絡する圧側流路４３とを備える。

（サブバルブ装置５０）
サブバルブ装置５０は、ダンパシリンダ２１の上部開口端に設けたフォークボルト３１の中央にガイドパイプ５１を吊下げ、ガイドパイプ５１の下端部のサブピストン５２をダンパシリンダ２１の内部でピストン２３に相対配置し、ピストン側油室４１Ａの上方にサブタンク室５３を区画形成する。サブピストン５２は、圧側減衰バルブ５４Ａを備えてピストン側油室４１Ａとサブタンク室５３を連絡する圧側流路５４と、伸側減衰バルブ（チェックバルブ）５５Ａを備えてピストン側油室４１Ａとサブタンク室５３を連絡する伸側流路５５とを備える。

サブバルブ装置５０は、ダンパシリンダ２１の内部のガイドパイプ５１まわりにフリーピストン５６を移動可能に設けるとともに、フリーピストン５６とフォークボルト３１との間に介装される圧縮コイルばねからなる加圧スプリング５７によりフリーピストン５６をサブピストン５２の側に向けて付勢する。

サブバルブ装置５０は、ピストンロッド２２の外周に付着した油溜室２４の油をシール部材３６からダンパシリンダ２１の内部に持ち込み、油室４１Ａ、４１Ｂ、サブタンク室５３の油圧を高圧化する。この高圧化した油圧によりフリーピストン５６が上昇端まで移動すると、ダンパシリンダ２１に設けてある油孔５８がサブタンク室５３を油溜室２４の空気室２６に連通し、サブタンク室５３の高圧油を油溜室２４の側に戻す。

（スプリング脚１１０）（図２、図６〜図９）
スプリング脚１１０は、図２、図６〜図９に示す如く、車体側チューブ（アウタチューブ）１１１に、車軸側チューブ（インナチューブ）１１２をブッシュ１１３Ａ、１１３Ｂ、シール部材１１３Ｃを介し密封して摺動自在に挿入する。スプリング脚１１０は、ガイドシリンダ１２１を車体側チューブ１１１の内部の中央に吊下げ、車軸側チューブ１１２の内部の中央に立設したガイドロッド１２２の先端ガイド１２３をガイドシリンダ１２１に摺動自在に挿入している。

車体側チューブ１１１は車体側に支持され、車軸側チューブ１１２は車軸に結合される。車体側チューブ１１１の上部開口端はキャップ１３０及びフォークボルト１３１により閉塞、密封される。キャップ１３０は車体側チューブ１１１に螺着され、フォークボルト１３１はキャップ１３０に螺着される。キャップ１３０の下端部にはガイドシリンダ１２１が連結されて吊下げられる。ガイドシリンダ１２１の下端側外周部には、車軸側チューブ１１２の内周と環状間隙を介する振れ止めカラー１２１Ａが取着されている。

車軸側チューブ１１２の下端部には車軸ブラケット１３２が螺着、密封され、車軸側チューブ１１２の下端面は車軸ブラケット１３２の底面との間にボトムピース１３３を挟み止めしている。そして、車軸側チューブ１１２の内部で車軸ブラケット１３２の中央部にはガイドロッド１２２の下端部が立設されている。ガイドロッド１２２の下端部が、車軸ブラケット１３２の底部に外側から係入、密封されるボトムボルト１３４に螺着されるとともに、ロックナット１３５で固定されている。ガイドロッド１２２はガイドシリンダ１２１の下部開口端に螺着したロッドガイド１３６のブッシュ１３７に摺動自在に支持され、ガイドシリンダ１２１の内部に挿入されている。ガイドシリンダ１２１の内部に挿入されたガイドロッド１２２の先端部にガイド１２３が螺着されている。

スプリング脚１１０は、ガイドシリンダ１２１の内部にガイドロッド１２２の先端ガイド１２３が区画する内側空気ばね室１５０と、車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２がガイドシリンダ１２１における少なくとも内側空気ばね室１５０の外側に区画する外側空気ばね室１６０とを有する。これにより、スプリング脚１１０は、内側空気ばね室１５０の空気ばねと外側空気ばね室１６０の空気ばねにより懸架ばね１４０を構成するものである。

内側空気ばね室１５０は、ガイドシリンダ１２１においてガイドロッド１２２が存在しない側の内部に、フォークボルト１３１と、ガイドロッド１２２の先端ガイド１２３とに挟まれて区画される。内側空気ばね室１５０は、先端ガイド１２３がガイドシリンダ１２１の内周に対して設けたシール部材１５１と、フォークボルト１３１がキャップ１３０の内周に対して設けたシール部材１５２により気密に封止される。

内側空気ばね室１５０の空気圧は内側空気圧調整部１５３により調整される。内側空気圧調整部１５３は、フォークボルト１３１の外界に臨む位置に取着された空気バルブからなり、フォークボルト１３１に穿設した孔１５４により内側空気ばね室１５０に連通し、内側空気ばね室１５０の封入空気圧を調整する。内側空気圧調整部１５３は、空気圧注入器の注射針が刺通できるゴム膜からなるものでも良い。フォークボルト１３１に外部から着脱されるカバー１５５が内側空気圧調整部１５３を覆っている。

外側空気ばね室１６０は、車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２がガイドシリンダ１２１の外側に区画する空間１６１と、ガイドシリンダ１２１においてガイドロッド１２２が存在する側の内部で、ガイドロッド１２２を挿入かつ支持するロッドガイド１３６と、ガイドロッド１２２の先端ガイド１２３とに挟まれて区画され、ガイドシリンダ１２１に設けた孔１６２Ａにより空間１６１に連通される空間１６２とからなる。空間１６２は、本実施例では、ガイドロッド１２２の中空部１２２Ａも含んでいる。車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２はそれらの摺動部に前述のシール部材１１３Ｃを介して気密に摺動する。空間１６１（後述する孔１６８、１６９を含む）の上部は、キャップ１３０が車体側チューブ１１１の内周に対して設けたシール部材１６３Ａと、フォークボルト１３１がキャップ１３０の内周に対して設けたシール部材１６３Ｂにより気密に封止される。空間１６１の下部はボトムピース１３３が車軸側チューブ１１２の内周、車軸ブラケット１３２の底面に対して設けたシール部材１６４Ａ、１６４Ｂと、ボトムボルト１３４が車軸ブラケット１３２の内周に対して設けたシール部材１６５により気密に封止される。また、空間１６２は先端ガイド１２３がガイドシリンダ１２１の内周に対して設けたシール部材１６６により気密に封止される。

尚、外側空気ばね室１６０は空間１６１のみからなるものでも良い。このとき、空間１６２は空間１６１と連通せず、ガイドロッド１２２の中空部１２２Ａを介して外部に大気解放することができる。

外側空気ばね室１６０の空気圧は外側空気圧調整部１６７により調整される。外側空気圧調整部１６７は、フォークボルト１３１の外界に臨む位置に取着された空気バルブからなり、フォークボルト１３１に設けた孔１６８と、キャップ１３０とフォークボルト１３１の間の環状間隙と、キャップ１３０に設けた孔１６９により空間１６１、ひいては空間１６２に連通し、外側空気ばね室１６０（空間１６１、１６２）の封入空気圧を調整する。外側空気圧調整部１６７は、空気圧注入器の注射針が刺通できるゴム膜からなるものでも良い。フォークボルト１３１に外部から着脱される前述のカバー１５５が外側空気圧調整部１６７を覆っている。

スプリング脚１１０は、圧側行程で圧縮される内側空気ばね室１５０と外側空気ばね室１６０のそれぞれにより、空気ばねを形成する。内側空気ばね室１５０の空気ばねのばね力Ｆ1（図９）と外側空気ばね室１６０の空気ばねのばね力Ｆ2（図９）は車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２を伸長させる方向に付勢する。

スプリング脚１１０は、外側空気ばね室１６０の下部に潤滑オイルを装填した油室を形成できる。車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２の摺動部、ガイドシリンダ１２１とガイドロッド１２２の摺動部を潤滑する。

スプリング脚１１０は、ガイドシリンダ１２１の外部で、ガイドシリンダ１２１の外周に設けたばね受１７１と、ガイドロッド１２２を立設した車軸側チューブ１１２の上端開口部に設けたばね受１７２との間にバランススプリング１７０を介装している。バランススプリング１７０は金属コイルばねからなる。バランススプリング１７０の金属ばねのばね力Ｆb（図９）は、車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２が内側空気ばね室１５０と外側空気ばね室１６０の空気ばねのばね力Ｆ1、Ｆ2により付勢される伸切側で圧縮され、内側空気ばね室１５０の空気ばねのばね力Ｆ1と、外側空気ばね室１６０の空気ばねのばね力Ｆ2に抗して車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２を収縮させる方向に付勢する。

スプリング脚１１０は、ガイドシリンダ１２１の内部で、ガイドシリンダ１２１に設けられてガイドロッド１２２を挿入かつ支持するロッドガイド１３６の内側端面に設けたばね受１８１と、ガイドシリンダ１２１に挿入されたガイドロッド１２２の先端ガイド１２３に衝接するばね受１８２との間（前述の空間１６２）にリバウンドスプリング１８０を介装している。リバウンドスプリング１８０は金属コイルばねからなる。リバウンドスプリング１８０の金属ばねのばね力Ｆr（図９）は、車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２が内側空気ばね室１５０と外側空気ばね室１６０の空気ばねのばね力Ｆ1、Ｆ2により付勢される伸切側で圧縮され、内側空気ばね室１５０の空気ばねのばね力Ｆ1と、外側空気ばね室１６０の空気ばねのばね力Ｆ2に抗して車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２を収縮させる方向に付勢する。

従って、フロントフォークＡにあっては、スプリング脚１１０の伸縮ストロークに対し、車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２を伸長させる方向に付勢する内側空気ばね室１５０の空気ばねのばね力Ｆ1及び外側空気ばね室１６０の空気ばねのばね力Ｆ2と、車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２を伸切側で収縮させる方向に付勢するバランススプリング１７０の金属ばねのばね力Ｆb及びリバウンドスプリング１８０の金属ばねのばね力Ｆrが、図９に示す如くに生じ、それらの総和となる合成ばね力Ｆを生ずる。合成ばね力Ｆは、伸縮ストロークの伸切側の初期〜中間域のばね力を上げずに、圧縮側の後半のばね力を大きくするものになる。

そして、フロントフォークＡにあっては、スプリング脚１１０の上述の合成ばね力Ｆによる衝撃力の吸収に伴う車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２の伸縮振動を、ダンパ脚１０のダンパ２０における伸側減衰力発生装置４０の伸側減衰バルブ４２Ａと圧側減衰力発生装置５０の圧側減衰バルブ５４Ａが発生する減衰力により制振する。

尚、フロントフォークＡにあっては、ダンパ脚１０、スプリング脚１１０の軽量化のため、ダンパ脚１０のピストンロッド２２、スプリング脚１１０のガイドロッド１２２を中空にしている。

また、フロントフォークＡにあっては、ダンパ脚１０とスプリング脚１１０の剛性のバランスを図るため、ダンパ脚１０の車体側チューブ１１とスプリング脚１１０の車体側チューブ１１１を同一長、同一径（同一肉厚）にするとともに、ダンパ脚１０のピストンロッド２２とスプリング脚１１０のガイドロッド１２２を同一長、同一径（同一肉厚）にしている。また、ダンパ脚１０のダンパシリンダ２１とスプリング脚１１０のガイドシリンダ１２１を同一長、同一径（同一肉厚）にするとともに、ダンパ脚１０のピストンロッド２２とスプリング脚１１０のガイドロッド１２２を同一長、同一径（同一肉厚）にしている。

また、フロントフォークＡにあっては、ダンパ脚１０とスプリング脚１１０の剛性のバランスを図るため、フロントフォークＡの正面視（図２）で、ダンパ脚１０のダンパシリンダ２１に設けられてピストンロッド２２を挿入かつ支持するロッドガイド３４のブッシュ３５と、スプリング脚１１０のガイドシリンダ１２１に設けられてガイドロッド１２２を挿入かつ支持するロッドガイド１３６のブッシュ１３７を、同一高さ位置に位置付けている。また、ダンパ脚１０の車体側チューブ１１に設けられて車軸側チューブ１２を挿入かつ支持するブッシュ１３Ａと、スプリング脚１１０の車体側チューブ１１１に設けられて車軸側チューブ１１２を挿入かつ支持するブッシュ１１３Ａを、同一高さ位置に位置付けている。

しかるに、フロントフォークＡでは、スプリング脚１１０の懸架ばねを空気ばね（内側空気ばね室１５０の空気ばねと外側空気ばね室１６０の空気ばね）により構成し、かつダンパ脚１０にブレーキ装置４を設けた。

即ち、ダンパ脚１０の車軸側チューブ１２の下端部に車軸ブラケット３２を固定するとともに、この車軸ブラケット３２にブレーキブラケット３２Ｆを設け、このブレーキブラケット３２Ｆにおける車両の進行方向に関して車軸側チューブ１２の後方位置にブレーキ装置４のブレーキキャリパ４Ａを固定している。他方、図１０に示す如く、前輪３のハブ３Ａの一方の側部、本実施例ではダンパ脚１０寄りの側部にディスクプレート５を固定している。ブレーキ装置４のブレーキキャリパ４Ａはディスクプレート５の外周部を跨ぐ両側にブレーキパッドを備える。ブレーキ装置４のブレーキキャリパ４Ａはブレーキパッドを押圧するピストンを備え、ブレーキ操作時にこのピストンがブレーキパッドを押圧し、ブレーキパッドをディスクプレート５に摺接させることにより、前輪３にブレーキ力を付与する。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)スプリング脚１１０の懸架ばね１４０を空気ばね（内側空気ばね室１５０の空気ばねと外側空気ばね室１６０の空気ばね）により構成することで、フロントフォークＡの軽量化、車両重量の軽量化を図ることができる。

(b)片側ブレーキ装置４をダンパ脚１０に設けた。従って、ブレーキ装置４が制動のために摺接するディスクプレート５がダンパ脚１０との間に石ころを挟むことはあっても、スプリング脚１１０との間に石ころを挟んで該スプリング脚１１０をキズつけるおそれがない。

従って、スプリング脚１１０におけるインナチューブ（車軸側チューブ１１２）の外周が石ころによってキズつき、このキズがアウタチューブ（車体側チューブ１１１）とインナチューブ（車軸側チューブ１１２）の間のシール部材１１３Ｃをキズつけて外側空気ばね室１６０に対するシール性を損なうことがない。よって、スプリング脚１１０が外側空気ばね室１６０のシール性を失って空気漏れを生じ、ひいては空気ばねにより懸架性能を喪失する如くがなく、スプリング脚１１０の空気ばね特性を安定維持し、車両重量を安定的に懸架できる。

尚、ダンパ脚１０におけるインナチューブ（車軸側チューブ１２）の外周が石ころによってキズつき、このキズがアウタチューブ（車体側チューブ１１）とインナチューブ（車軸側チューブ１２）の間のシール部材１３Ｃをキズつけて油室２５に対するシール性を損なうことがあっても、懸架性能を損なう如くはない。

(c)スプリング脚１１０のインナチューブを車軸側チューブ１１２としても、ダンパ脚１０におけるインナチューブ（車軸側チューブ１２）の下端側に設けたブレーキ装置４が制動のために摺接するディスクプレート５が、スプリング脚１１０のインナチューブ（車軸側チューブ１１２）との間に石ころを挟むおそれはなく、スプリング脚１１０のシール性を損なうことがなく、スプリング脚１１０の空気ばね特性を安定維持できる。

(d)スプリング脚１１０における車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２に囲まれる内部空間に設けられる空気室を、ガイドシリンダ１２１の内外の内側空気ばね室１５０と外側空気ばね室１６０に２分した。内側空気ばね室１５０と外側空気ばね室１６０のそれぞれは、２分化された分だけ小スペースになって高圧縮比になり、内側空気ばね室１５０の空気ばねのばね力Ｆ1と、外側空気ばね室１６０の空気ばねのばね力Ｆ2が大きくなり、スプリング脚１１０の全体の空気ばね力（Ｆ1＋Ｆ2）を大きくできる。これにより、内側空気ばね室１５０のシール部材１５１、１５２と外側空気ばね室１６０のシール部材１１３Ｃ、１６３、１６４、１６５、１６６に及ぼすシール負荷を低減しながら、一定の空気ばね力特性を確保できる。また、内側空気ばね室１５０と外側空気ばね室１６０が互いに独立しており、それらの各ばね室１５０、１６０の空気ばねのばね力Ｆ1、Ｆ2を変更することで、初期ばね荷重を調整できるし、フロントフォークＡの自由長を調整して車体姿勢を設定替えできる。

(e)上述(b)、(c)により、上述(d)によるスプリング脚１１０の空気ばね特性を安定維持できる。

尚、本実施例によれば以下の作用効果も奏する。
(i)スプリング脚１１０に内蔵する懸架ばね１４０が、金属ばねでなく、空気ばね（内側空気ばね室１５０及び外側空気ばね室１６０）からなる。金属ばねの不採用により大幅に軽量化できる。また、車体側チューブ１１１や車軸側チューブ１１２に対する金属ばねの摺接がないから、それらのチューブ１１１、１１２と金属ばねとのフリクション、損傷、磨耗粉の発生、異音を生ずることがなく、作動性を向上できる。

(ii)内側空気ばね室１５０と外側空気ばね室１６０が互いに独立しているから、万が一、車体側チューブ１１１又は車軸側チューブ１１２に石が当たるチッピング等によりチューブ傷を生じ、ひいては外側空気ばね室１６０のシール部材１１３Ｃが損傷し、外側空気ばね室１６０の空気圧が抜けても、１名乗車分程度の荷重は内側空気ばね室１５０のばね力により支持でき、走行継続できる。

(iii)スプリング脚１１０が、内側空気ばね室１５０の空気圧を調整するための内側空気圧調整部１５３と、外側空気ばね室１６０の空気圧を調整するための外側空気圧調整部１６７とを有する。内側空気ばね室１５０の空気圧と外側空気ばねの空気圧を調整することにより、スプリング脚１１０の全体の空気ばね力特性を多様に変更できる。

(iv)スプリング脚１１０が、ガイドシリンダ１２１の外部で、ガイドシリンダ１２１の外周に設けたばね受１７１と、車体側チューブ１１１又は車軸側チューブ１１２であってガイドロッド１２２を設けたチューブとの間に介装される金属ばねからなり、外側空気ばね室１６０の空気ばねと内側空気ばね室１５０の空気ばねのばね力に抗して車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２を収縮させる方向に付勢するバランススプリング１７０を有する。スプリング脚１１０は、内側空気ばね室１５０と外側空気ばね室１６０の全体の空気ばね力（Ｆ1＋Ｆ2）と、バランススプリング１７０のばね力Ｆbとがつり合う位置で、伸縮両方向に自由長をなす初期状態になる。これにより、伸縮ストロークの伸切側の初期〜中間域のばね力を上げずに、乗り心地の良いばね特性を得ることができる。そして、伸縮ストロークの圧縮側の後半のばね力を内側空気ばね室１５０と外側空気ばね室１６０の空気ばねのばね力の立上りにより大きくし、踏ん張りのあるばね力特性を得ることができる。

(v)スプリング脚１１０が、ガイドシリンダ１２１の内部で、ガイドシリンダ１２１に設けられてガイドロッド１２２を挿入かつ支持するロッドガイド１３６と、ガイドシリンダ１２１に挿入されたガイドロッド１２２のガイド１２３との間に介装される金属ばねからなり、車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２の伸切側で圧縮されて車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２を収縮させる方向に付勢するリバウンドスプリング１８０を有する。スプリング脚１１０は、内側空気ばね室１５０と外側空気ばね室１６０の全体の空気ばね力（Ｆ1＋Ｆ2）と、リバウンドスプリング１８０のばね力Ｆr（又はＦbとＦrの合計ばね力Ｆb＋Ｆr）とがつり合う位置で、伸縮両方向に自由長をなす初期状態になる。これにより、伸縮ストロークの伸切側の初期〜中間域のばね力を上げずに、乗り心地の良いばね特性を得ることができる。そして、伸縮ストロークの圧縮側の後半のばね力を内側空気ばね室１５０と外側空気ばね室１６０の空気ばねのばね力の立上りにより大きくし、踏ん張りのあるばね力特性を得ることができる。

(vi)フロントフォークＡの正面視で、スプリング脚１１０のガイドシリンダ１２１に設けられてガイドロッド１２２を挿入かつ支持するロッドガイド１３６のブッシュ１３７と、ダンパ脚１０のダンパシリンダ２１に設けられてピストンロッド２２を挿入かつ支持するロッドガイド３４のブッシュ３５とが、同一高さ位置に位置付けられる。ダンパ脚１０とスプリング脚１１０の剛性のバランスをとり、外乱入力時のハンドルの振られ（ヨー方向）を抑制できる。

(vii)スプリング脚１１０の車体側チューブ１１１とダンパ脚１０の車体側チューブ１１を同一径にするとともに、スプリング脚１１０の車軸側チューブ１１２とダンパ脚１０の車軸側チューブ１２を同一径にし、スプリング脚１１０のガイドシリンダ１２１とダンパ脚１０のダンパシリンダ２１を同一径にするとともに、スプリング脚１１０のガイドロッド１２２とダンパ脚１０のピストンロッド２２を同一径にする。ダンパ脚１０とスプリング脚１１０の剛性のバランスをとり、外乱入力時のハンドルの振られ（ヨー方向）を抑制できる。

（実施例２）（図１１〜図１５）
実施例２のフロントフォークＢは、図１１に示す如く、ダンパ脚１０とスプリング脚２１０とを平行配置したものである。ダンパ脚１０は、実施例１のフロントフォークＡで用いたダンパ脚１０と同一である。スプリング脚２１０は、実施例１のフロントフォークＡで用いたスプリング脚１１０と概ね同一であり、ダンパと金属ばねからなる懸架ばねを内蔵せず、空気ばね（内側空気ばね室２３０の空気ばねと外側空気ばね室２４０の空気ばねとリバウンド空気ばね室２５０の空気ばね）からなる懸架ばね２２０を内蔵するものである。

フロントフォークＢにおけるダンパ脚１０は、フロントフォークＡにおけるダンパ脚１０と同一であるから、説明を省略する。

フロントフォークＢにおけるスプリング脚２１０は、図１２〜図１４に示す如く、懸架ばね２２０以外については、フロントフォークＡにおけるスプリング脚１１０と同一であるから、同一の部分に同一の符号を付して説明を省略する。フロントフォークＢにおけるスプリング脚２１０は、懸架ばね２２０を以下の如くに構成する。

スプリング脚２１０は、ガイドシリンダ１２１の内部にガイドロッド１２２の先端ガイド１２３が区画する内側空気ばね室２３０と、車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２がガイドシリンダ１２１における内側空気ばね室２３０の外側に区画する外側空気ばね室２４０とを有する。また、スプリング脚２１０は、ガイドシリンダ１２１の内部で、ガイドシリンダ１２１に設けられてガイドロッド１２２を挿入かつ支持するロッドガイド１３６と、ガイドシリンダ１２１に挿入されたガイドロッド１２２の先端ガイド１２３とに挟まれて区画されるリバウンド空気ばね室２５０を有する。これにより、スプリング脚２１０は、内側空気ばね室２３０の空気ばねと外側空気ばね室２４０の空気ばねとリバウンド空気ばね室２５０の空気ばねにより懸架ばね２２０を構成するものになる。

内側空気ばね室２３０は、ガイドシリンダ１２１においてガイドロッド１２２が存在しない側の内部に、フォークボルト１３１と、ガイドロッド１２２の先端ガイド１２３とに挟まれて区画される。内側空気ばね室２３０は、先端ガイド１２３がガイドシリンダ１２１の内周に対して設けたシール部材２３１と、フォークボルト１３１がキャップ１３０の内周に対して設けたシール部材２３２により気密に封止される。

内側空気ばね室２３０の空気圧は内側空気圧調整部２３３により調整される。内側空気圧調整部２３３は、フォークボルト１３１の外界に臨む位置に取着されて内側空気ばね室２３０に連通する空気バルブからなり、内側空気ばね室２３０の封入空気圧を調整する。内側空気圧調整部２３３は、空気圧注入器の注射針が刺通できるゴム膜からなるものでも良い。フォークボルト１３１に外部から着脱されるカバー２３３Ａが内側空気圧調整部２３３を覆っている。

外側空気ばね室２４０は、車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２がガイドシリンダ１２１の外側に区画する空間とする。車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２はそれらの摺動部に前述のシール部材１１３Ｃを介して気密に摺動する。外側空気ばね室２４０（後述する孔２４８、２４９を含む）の上部は、キャップ１３０が車体側チューブ１１１の内周に対して設けたシール部材２４１Ａと、フォークボルト１３１がキャップ１３０の内周に対して設けたシール部材２４１Ｂにより気密に封止される。外側空気ばね室２４０の下部はボトムピース１３３が車軸側チューブ１１２の内周、車軸ブラケット１３２の底面に対して設けたシール部材２４３Ａ、２４３Ｂと、ボトムボルト１３４が車軸ブラケット１３２の内周に対して設けたシール部材２４４により気密に封止される。尚、外側空気ばね室２４０はロッドガイド１３６がガイドロッド１２２の外周に対して設けたシール部材２４５によっても気密に封止される。

外側空気ばね室２４０の空気圧は外側空気圧調整部２４７により調整される。外側空気圧調整部２４７は、フォークボルト１３１の外界に臨む位置に取着された空気バルブからなり、フォークボルト１３１に設けた孔２４８と、キャップ１３０とフォークボルト１３１の間の環状間隙と、キャップ１３０に設けた孔２４９により外側空気ばね室２４０に連通し、外側空気ばね室２４０の封入空気圧を調整する。外側空気圧調整部２４７は、空気圧注入器の注射針が刺通できるゴム膜からなるものでも良い。フォークボルト１３１に外部から着脱されるカバー２４７Ａが外側空気圧調整部２４７を覆っている。

スプリング脚２１０は、圧側行程で圧縮される内側空気ばね室２３０と外側空気ばね室２４０のそれぞれにより、空気ばねを形成する。内側空気ばね室２３０の空気ばねのばね力Ｆ1（図１５）と外側空気ばね室２４０の空気ばねのばね力Ｆ2（図１５）は車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２を伸長させる方向に付勢する。

スプリング脚２１０は、外側空気ばね室２４０の下部に潤滑オイルを装填した油室を形成できる。車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２の摺動部、ガイドシリンダ１２１とガイドロッド１２２の摺動部を潤滑する。

スプリング脚２１０は、前述した如く、ガイドシリンダ１２１の内部で、ガイドシリンダ１２１に設けられてガイドロッド１２２を挿入かつ支持するロッドガイド１３６と、ガイドシリンダ１２１に挿入されたガイドロッド１２２の先端ガイド１２３とに挟まれて区画されるリバウンド空気ばね室２５０を有する。リバウンド空気ばね室２５０は、先端ガイド１２３がガイドシリンダ１２１の内周に対して設けたシール部材２５１と、ロッドガイド１３６がガイドロッド１２２の外周に対して設けたシール部材２５２により気密に封止される。２５２Ａはシール押えである。

リバウンド空気ばね室２５０の空気圧はリバウンド空気圧調整部２５３により調整される。リバウンド空気圧調整部２５３は、ボトムボルト１３４の外界に臨む位置に取着された空気バルブからなり、ガイドロッド１２２の中空部１２２Ａ、先端ガイド１２３に設けた孔２５４を介してリバウンド空気ばね室２５０に連通し、リバウンド空気ばね室２５０の封入空気圧を調整する。リバウンド空気圧調整部２５３は、空気圧注入器の注射針が刺通できるゴム膜からなるものでも良い。ボトムボルト１３４に外部から着脱されるカバー２３５Ａがリバウンド空気圧調整部２５３を覆っている。

スプリング脚２１０は、伸側行程の伸切側で圧縮されるリバウンド空気ばね室２５０により、空気ばねを形成する。リバウンド空気ばね室２５０の空気ばねのばね力Ｆ3（図１５）は、車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２が内側空気ばね室２３０と外側空気ばね室２４０の空気ばねのばね力Ｆ1、Ｆ2により付勢される伸切側で圧縮され、内側空気ばね室２３０の空気ばねのばね力Ｆ1と、外側空気ばね室２４０の空気ばねのばね力Ｆ2に抗して車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２を収縮させる方向に付勢する。

従って、フロントフォークＢにあっては、スプリング脚２１０の伸縮ストロークに対し、車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２を伸長させる方向に付勢する内側空気ばね室２３０の空気ばねのばね力Ｆ1及び外側空気ばね室２４０の空気ばねのばね力Ｆ2と、車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２を伸切側で収縮させる方向に付勢するリバウンド空気ばね室２５０の空気ばねのばね力Ｆ3が、図１５に示す如くに生じ、それらの総和となる合成ばね力Ｆを生ずる。合成ばね力Ｆは、伸縮ストロークの伸切側の初期〜中間域のばね力を上げずに、圧縮側の後半のばね力を大きくするものになる。

そして、フロントフォークＢにあっては、スプリング脚２１０の上述の合成ばね力Ｆによる衝撃力の吸収に伴う車体側チューブ１１１と車軸側チューブ１１２の伸縮振動を、ダンパ脚１０のダンパ２０における伸側減衰力発生装置４０の伸側減衰バルブ４２Ａと圧側減衰力発生装置５０の圧側減衰バルブ５４Ａが発生する減衰力により制振する。

尚、フロントフォークＢにあっては、ダンパ脚１０、スプリング脚２１０の軽量化のため、ダンパ脚１０のピストンロッド２２、スプリング脚２１０のガイドロッド１２２を中空にしている。

また、フロントフォークＢにあっては、ダンパ脚１０とスプリング脚２１０の剛性のバランスを図るため、ダンパ脚１０の車体側チューブ１１とスプリング脚２１０の車体側チューブ１１１を同一長、同一径（同一肉厚）にするとともに、ダンパ脚１０のピストンロッド２２とスプリング脚２１０のガイドロッド１２２を同一長、同一径（同一肉厚）にしている。また、ダンパ脚１０のダンパシリンダ２１とスプリング脚２１０のガイドシリンダ２２１を同一長、同一径（同一肉厚）にするとともに、ダンパ脚１０のピストンロッド２２とスプリング脚２１０のガイドロッド１２２を同一長、同一径（同一肉厚）にしている。

また、フロントフォークＢにあっては、ダンパ脚１０とスプリング脚２１０の剛性のバランスを図るため、フロントフォークＢの正面視（図１１）で、ダンパ脚１０のダンパシリンダ２１に設けられてピストンロッド２２を挿入かつ支持するロッドガイド３４のブッシュ３５と、スプリング脚２１０のガイドシリンダ２２１に設けられてガイドロッド１２２を挿入かつ支持するロッドガイド１３６のブッシュ１３７を、同一高さ位置に位置付けている。また、ダンパ脚１０の車体側チューブ１１に設けられて車軸側チューブ１２を挿入かつ支持するブッシュ１３Ａと、スプリング脚１１０の車体側チューブ１１１に設けられて車軸側チューブ１１２を挿入かつ支持するブッシュ１１３Ａを、同一高さ位置に位置付けている。

しかるに、フロントフォークＢにあっても、スプリング脚２１０の懸架ばねを空気ばね（内側空気ばね室２３０の空気ばねと外側空気ばね室２４０の空気ばねとリバウンド空気ばね室２５０の空気ばね）により構成し、かつフロントフォークＡにおけると全く同様にダンパ脚１０にブレーキ装置４を設けている。

従って、本実施例によれば、実施例１の作用効果(a)〜(e)と実質的に同一の作用効果を奏する他、以下の作用効果を奏する。

(f)スプリング脚２１０が、ガイドシリンダ１２１の内部で、ガイドシリンダ１２１に設けられてガイドロッド１２２を挿入かつ支持するロッドガイド１３６と、ガイドシリンダ１２１に挿入されたガイドロッド１２２のガイド１２３とに挟まれて区画されるリバウンド空気ばね室２５０を有する。スプリング脚２１０は、内側空気ばね室２３０と外側空気ばね室２４０の全体の空気ばね力（Ｆ1＋Ｆ2）と、リバウンド空気ばね室２５０のばね力Ｆ3とがつり合う位置で、伸縮両方向に自由長をなす初期状態になる。これにより、伸縮ストロークの伸切側の初期〜中間域のばね力を上げずに、乗り心地の良いばね特性を得ることができる。そして、伸縮ストロークの圧縮側の後半のばね力を内側空気ばね室２３０と外側空気ばね室２４０の空気ばねのばね力の立上りにより大きくし、踏ん張りのあるばね力特性を得ることができる。

(g)上述(b)、(c)により、上述(f)によるスプリング脚２１０の空気ばね特性を安定維持できる。

尚、本実施例によれば以下の作用効果も奏する。
(i)スプリング脚２１０が、リバウンド空気ばね室２５０の空気圧を調整するためのリバウンド空気圧調整部２５３を有する。リバウンド空気ばね室２５０の空気圧を調整することにより、スプリング脚２１０の全体の空気ばね力特性を多様に変更できる。

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。

本発明は、ダンパを内蔵せず、懸架ばねを内蔵するスプリング脚と、ダンパを内蔵し、懸架ばねを内蔵しないダンパ脚とを平行配置した二輪車用フロントフォークであって、スプリング脚の懸架ばねを空気ばねにより構成し、かつダンパ脚にブレーキ装置を設けた。これにより、スプリング脚とダンパ脚を平行配置した二輪車用フロントフォークにおいて、片側ブレーキ装置を備えるとともに、スプリング脚に内蔵する懸架ばねを空気ばねにして車両重量を安定的に懸架することができる。

Ａ フロントフォーク
４ ブレーキ装置
１０ ダンパ脚
１１ 車体側チューブ
１２ 車軸側チューブ
２０ ダンパ
１１０ スプリング脚
１１１ 車体側チューブ
１１２ 車軸側チューブ
１２１ ガイドシリンダ
１２２ ガイドロッド
１２３ ガイド
１３６ ロッドガイド
１４０ 懸架ばね
１５０ 内側空気ばね室
１６０ 外側空気ばね室
Ｂ フロントフォーク
２１０ スプリング脚
２２０ 懸架ばね
２３０ 内側空気ばね室
２４０ 外側空気ばね室
２５０ リバウンド空気ばね室

Claims (4)

1. ダンパを内蔵せず、懸架ばねを内蔵するスプリング脚と、ダンパを内蔵し、懸架ばねを内蔵しないダンパ脚とを平行配置した二輪車用フロントフォークであって、
   スプリング脚の懸架ばねを空気ばねにより構成し、かつダンパ脚にブレーキ装置を設けてなる二輪車用フロントフォーク。
2. 前記ダンパ脚がアウタチューブを車体側チューブにし、アウタチューブに挿入されるインナチューブを車軸側チューブにするとともに、
   前記スプリング脚がアウタチューブを車体側チューブにし、アウタチューブに挿入されるインナチューブを車軸側チューブにしてなる請求項１に記載の二輪車用フロントフォーク。
3. 前記スプリング脚が、
   車体側チューブと車軸側チューブを互いに挿入し、ガイドシリンダを車体側チューブと車軸側チューブの一方の内部の中央に設け、車体側チューブと車軸側チューブの他方の内部の中央に設けたガイドロッドのガイドをガイドシリンダに挿入してなり、
   ガイドシリンダの内部にガイドロッドのガイドが区画する内側空気ばね室と、車体側チューブと車軸側チューブがガイドシリンダにおける少なくとも上記内側空気ばね室の外側に区画する外側空気ばね室とを有してなる請求項１又は２に記載の二輪車用フロントフォーク。
4. 前記スプリング脚が、ガイドシリンダの内部で、ガイドシリンダに設けられてガイドロッドを挿入かつ支持するロッドガイドと、ガイドシリンダに挿入されたガイドロッドのガイドとに挟まれて区画されるリバウンド空気ばね室を有してなる請求項３に記載の二輪車用フロントフォーク。

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