JP2015190607A

JP2015190607A - フロントフォーク

Info

Publication number: JP2015190607A
Application number: JP2014070350A
Authority: JP
Inventors: 大輔池田; Daisuke Ikeda
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-11-02
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: JP6377931B2

Abstract

【課題】緩衝室に過度な圧力がかからないようにして緩衝性能の劣化を抑制し、加えて圧側行程での応答性を高めることを目的とする。【解決手段】ピストン３及びこのピストン３を支持するロッド２と、ピストン３が摺動自在に収容された緩衝室Ｂと、この緩衝室Ｂの外周側に位置されたリング状の外緩衝室Ｍと、この外緩衝室Ｍに収容されたリングピストン部材１４と、外緩衝室Ｍの開口側から挿入された先端側でリングピストン部材１４を保持する保持筒１３と、緩衝室Ｂと外緩衝室Ｍの端部とを封止，固定するホルダ部材１とを備え、伸縮可能となったフロントフォークであって、ロッド２の一端及び保持筒の一端を同一のキャップ部材１２に取り付けて連動させ、ロッド２が緩衝室Ｂの内部方向に、保持筒１３が外緩衝室Ｍの内部方向に共に進退可能とし、リングピストン部材１４を外緩衝室Ｍの内周と外周に気密を保って摺動するリング体１５より構成した。【選択図】図１

Description

本発明は、フロントフォークに関し、特に、優れた反力特性を有するフロントフォークに関する。

従来、二輪車の緩衝装置には、特許文献１で開示される空気ばね式のものが知られている。これは、ケーシングをピストンにより上下２つの緩衝室に区画するものである。これによれば、ピストンによる押圧力が緩衝室側にかかり、緩衝室側の空気を圧縮し、このとき緩衝室側の空気が負圧状態となるので、結果として緩衝力を得るものである。
しかし、緩衝室側の空気が圧縮されたときに、緩衝室側に大きな内圧が繰り返し発生し、ピストン外周に通常設けられるエアパッキン等の封止部材にこの内圧が繰り返しかかるので、この封止部材に耐久性劣化を招く可能性を有し、緩衝性能劣化の要因となる可能性を有していた。また、圧側行程で単にピストンにより一方の緩衝室側の空気を押圧することにより反力を得る構成の為、反力特性が一義的となり、圧側行程におけるストローク奥での反力特性を得るのが容易ではないという欠点を有していた。さらに、制動時にストロークが長くなると反力による減衰力不足が生じる虞も有している。

特公平４−２７４１３号公報

本発明は、こうした問題を鑑みてなされたものであり、緩衝室に過度な圧力がかからないようにして緩衝性能の劣化を抑制し、加えて圧側行程での反力特性を調整可能なことを目的とする。

上記課題を解決するための本発明に係るフロントフォークの構成として、ホルダ部材と、このホルダ部材より突出するとともに緩衝室を形成する長手状の内シリンダと、上記内シリンダの上端に設けられたロッドガイドと、ロッドに取り付けられ、かつ上記内シリンダ内に収容されるピストンと、上記内シリンダの外周とで間隙を形成するように上記ホルダ部材より突出する外シリンダと、上記外シリンダの外周とで一定間隔のスペースよりなる外緩衝室を形成するようにホルダ部材より突出するとともに、上記内シリンダ及び外シリンダよりも長さの長い最外シリンダと、上記最外シリンダの外周を被うとともに車体側より上記ホルダ部材方向に突出し、かつ上記最外シリンダの外周に摺動する摺動筒と、上記摺動筒の一端開口を封止するとともに上記ロッドの一端を保持する車体側のキャップ部材と、上記キャップ部材より突出し、かつ上記最外シリンダの内周と外シリンダの外周との間に位置する保持筒と、上記保持筒の先端側で保持されたリング状のリングピストン部材とを備えたフロントフォークであって、上記外緩衝室内の底部側にリングピストン部材のリング体で圧縮される所定長の金属スプリングを収容する構成としたので、フロントフォーク本体が圧側行程でストローク奥に達した時に、上記リング体に反力を与えることができ、ストローク奥での緩衝性能が硬化する虞を防止でき、しかも、リング体によりピストンに作用する反力を分配できて、ピストンパッキン等の劣化を抑えることができる。さらに、ストロークに対応した反力特性を得ることができるので、制動時の安定性を確保できる。

また、本発明に係るフロントフォークの他の構成として、上記金属スプリングは、圧側行程でのストローク奥においてリング体に圧縮力を与える長さに設定されているので、圧側行程でのストローク奥において確実に反力を与えることができる。

また、本発明に係るフロントフォークの他の構成として、リングピストン部材のリング体は、外緩衝室を上部空間と、下部空間とに区画するものであって、この外緩衝室に上記上部空間と下部空間との間の空気の流れを一定量に絞る絞り部材を設けたので、適度な大きさの反力を得ることができる。

また、本発明に係るフロントフォークの他の構成として、上記リング体には、空気を下部空間から上部空間方向に流れにくくするとともに反対方向に流れ易くするチェックバルブ部材を設けたので、伸側行程においてリング体等に作用した反力を迅速に解除できるため、伸長動作への応答性を向上できる。

また、本発明に係るフロントフォークの他の構成として、上記緩衝室又は外緩衝室内のいずれか一方又は両方に液体を注入可能とすることで、緩衝室又は外緩衝室の空気収容空間の大きさの変更が可能となるため、空気ばね室として機能する緩衝室又は外緩衝室による空気ばね力の調整が可能となる。

フロントフォークの断面図である。フロントフォークの要部拡大断面図である。フロントフォークの要部斜視図である。フロントフォークの他の実施形態を示す要部断面図である。

図１は、本発明に係るフロントフォークの一実施形態を示す断面図である。同図において１は車軸側（車輪側）に取付けられるホルダ部材であり、このホルダ部材１は、車軸取付孔１ａに貫通される車軸を締め付ける締付けボルト１ｂを下部側に有し、ホルダ部材１の側部側に、所定容量の円柱状の空気室１ｃ及びこの空気室１ｃを封止する栓部１ｄを有する。栓部１ｄには、空気室１ｃへの空気の出し入れを可能にするバルブ１ｋを備える。バルブ１ｋを介して出入りする空気は、栓部１ｄに取り付けられたチューブ保持部１ｆに接続されたチューブ１ｊを介して空気室１ｃとともに後述するフロントフォーク本体Ｓの内部への空気の出し入れを可能に構成される。
また、側部側にはブレーキキャリパ取付部１ｉ及び車速センサ取付部１ｔ、２７は、ホルダ部材１の側部において突出するように上下一対に形成され、車輪外周の一部を被い保護するフェンダーを固定するためのフェンダー取付部などを備える。なお、１ｙは割部である。
このホルダ部材１と車体との間に、伸縮自在な長手状の緩衝装置としてのフロントフォーク本体Ｓが保持される。

上記フロントフォーク本体Ｓの内部中央には、細筒体よりなるロッド２が位置される。このロッド２の先端側は、後述のシリンダ４の開口より挿通される。このロッド２の先端にはピストン３が固定される。シリンダ４は、下部がホルダ部材１に封止状態で固定され、先端側が上方向に突出するものでピストン３を収容する空間を形成する。上記ピストン３は、シリンダ４の内周を上下に摺動するように上部に設けられたロッド２で操作される。

上記ピストン３は、下部にホルダ部材１方向（車軸方向）に開口する穴３ａを有し、外周には上下に隣接して設けられたリング溝３ｂ，３ｃを有し、このリング溝３ｂ，３ｃにリングシール３ｄが嵌着される。これによりピストン３の外周はシリンダ４の内周との間で気密性を保持しつつ上下方向に摺動する。

ピストン３の天部３ｅの上面には、外周が上側に向けて先細りとなるテーパー状の凸部３ｈが形成される。凸部３ｈの天部３ｅ側には、当該凸部３ｈの直径方向に貫通して凸部３ｈの側部に開口する開口孔３ｆが十字状に設けられる。また、凸部３ｈには、上端から中途部にかけて上下方向に延長し、ロッド２の下端側にピストン３を取付けるためのロッド取付穴３ｋを備える。ロッド取付穴３ｋの内周は、上述のロッド２の下端側外周が螺入し、ピストン３を固定するためのねじ穴として形成される。ロッド取付穴３ｋの底部には、開口孔３ｆに連通する孔３ｇを備える。したがって、ピストン３が取付けられた状態においてロッド２の貫通孔２ａは、孔３ｇ、凸部３ｈの側部より開口する開口孔３ｆから後述のばね２５外周のスペース２ｂ及びシリンダ４の上端の孔４ｂを介してシリンダ４の外周４ａと後述の外シリンダ７の内周７ｂとの間隙５に連通する。凸部３ｈの外周は、後述のばね２５が着座するばね座３ｍとして機能する。

上記シリンダ４の底部、すなわちホルダ部材１側は、リング状のシリンダ取付枠１ｇにより気密を有して固定される。また、空気室１ｃは、ホルダ部材１の一部を加工してシリンダ４と平行するように形成され、シリンダ取付枠１ｇよりも下側に形成された連通路１ｈを介してシリンダ４の内部と連通する。空気室１ｃ及びピストン３よりも下側のシリンダ４内のホルダ部材１との間で囲まれた空間３１により緩衝室Ｂが形成される。上述の連通路１ｈには、空間３１内に作動油の注入出を可能にする油入出部２０がホルダ部材１の外部に露出するように取り付けられる。

油入出部２０は、外筒２０ａと開閉栓２０ｂより構成される。油入出部２０としては、例えばワンタッチカプラが挙げられる。Ｆは、油入出部２０を介してシリンダ４内に所定量注入された作動油である。作動油Ｆは、図１に示すように、シリンダ４の底面から液面Ｈまでの高さが、空気室１ｃの液面高さと同じ高さが維持される範囲に設定される。すなわち、作動油Ｆの液面Ｈまでの高さを高く設定すれば、空間３１における空気Ａの収容容積は小さくなる。すなわち、この油入出部２０を介して緩衝室Ｂ内に非圧縮性の作動油を注入することで緩衝室Ｂの容積が調節可能となる。

また、空気室１ｃの栓部１ｄに一端が接続されたチューブ１ｊの他端は、空気室１ｃ、連通路１ｈを経由してシリンダ４の内部の所定高さに位置するように挿入される。このチューブ１ｊは、緩衝室Ｂ内の容積を変化させるために油入出部２０から緩衝室Ｂ内に注入された作動油が、緩衝室Ｂ内の空気圧の調整時に、排出されないようにするために設けられている。
なお、１ｍは、Ｏリングである。上記シリンダ４は、ホルダ部材１側からフロントフォーク本体Ｓの全長のほぼ中央付近まで先端側が延長する長さの寸法となっている。

ホルダ部材１には、内周がシリンダ４の根元外周よりやや離れる傾斜面１ｏとなって上方に突出する保持筒１ｎが設けられ、この保持筒１ｎの内側に外シリンダ７の根元側外周が嵌着される。この外シリンダ７は、シリンダ４と同軸を保って、かつ内周７ｂがシリンダ４の外周４ａとで間隙５を保持しつつ上方に延長する。つまり、シリンダ４は、外シリンダ７の内周側に位置する内シリンダである。
外シリンダ７の下端よりも下側のホルダ部材１の内周には、リング状に形成されたリング溝４３の一部より孔１ｗがホルダ部材１の側部表面に延長する。孔１ｗには、ホルダ部材１の外部に露出するように例えばワンタッチカプラからなる油入出部２１が取り付けられる。油入出部２１は、上述の油入出部２０と同様に、外筒２１ａと開閉栓２１ｂとより構成される。これにより、油入出部２１から孔１ｗ及びリング溝４３を介して間隙５、後述の内緩衝室Ｚ内に作動油の注入出が可能となり、内緩衝室Ｚ内に非圧縮性の作動油を注入することで内緩衝室Ｚの容積が調節可能となっている。

また、保持筒１ｎの外周には、外シリンダ７の外周７ａとで一定間隙のスペース８を形成するように最外シリンダ９の根元側内周が嵌着される。上記スペース８は、本願の外緩衝室Ｍを形成する。なお、１ｑはＯリング、１ｚはねじ部である。この場合、外シリンダ７はシリンダ４より上方が僅かだけ延長しているが、最外シリンダ９はシリンダ４及び外シリンダ７よりも相当程度長く設定されている。

１１は、最外シリンダ９よりも大径の摺動筒であり、この摺動筒１１は、最外シリンダ９の外周９ａを囲むように車体側のキャップ部材１２側からホルダ部材１方向に延長する。摺動筒１１の内周には、最外シリンダ９との封止状態を維持しつつ摺動可能に互いを支持する軸受１１ａ；１１ｂが上部側及び下部側のそれぞれに設けられる。これによりホルダ部材１に取り付けられる車軸側チューブとしての最外シリンダ９、車体側に取り付けられる車体側チューブとしての摺動筒１１とが互いに摺動自在に構成される。また、摺動筒１１の先端側内周には、最外シリンダ９の外周９ａとで気密を保持する封止部材１０を有している。

上記摺動筒１１の上端開口が上記キャップ部材１２で封止される。このキャップ部材１２の上部側の筒状の基部１２ａの外周側には、摺動筒１１の上部内周に螺合するねじ部１２ｂ及び封止部材としてのＯリング１２ｃを有する。この基部１２ａの下部側は小径に絞られて、この小径筒１２ｄの内周にロッド保持体１２ｅの上部外周が螺合される。このロッド保持体１２ｅの内周にロッド２の上端外周がねじ部１２ｙを介して螺着されて、ロッド２はホルダ部材１方向に延長している。また、小径筒１２ｄの下端とロッド保持体１２ｅのフランジ１２ｘとの間には、ハット状の保持体１２ｆが取り付けられ、この保持体１２ｆの外周に保持筒１３の上端側内周が螺着される。これにより、保持筒１３は、ロッド２と同軸を保ってキャップ部材１２側から突出し、ホルダ部材１方向に延長する。なお、保持筒１３には、軽量化のための長孔１３ｍが形成され、その下端は、ピストン３とほぼ同一位置まで延長するように寸法設定される。

また、キャップ部材１２には、ロッド２の内周側空間（貫通孔２ａ）と連通し、後述の内緩衝室Ｚに空気を注入するためのバルブ１２ｖと、後述の外緩衝室Ｍに空気を注入するためのバルブ１２ｗが設けられて、内緩衝室Ｚの空気圧及び外緩衝室Ｍの空気圧が調整可能に構成される。
また、ホルダ部材１に設けられた保持筒１３の先端側には外シリンダ７の外周７ａと、最外シリンダ９の内周９ｂとの間には、リング状の座金１ｘが設けられる。

６は、ロッドガイドであり、筒状の上側基部６ａの外周側より下方に突出する筒体６ｂを有する。このロッドガイド６は、筒体６ｂの外周が外シリンダ７の上端内周に螺着して外シリンダ７に取り付けられ、外周に設けられた封止部材により外シリンダ７との気密が保たれる。ロッドガイド６が外シリンダ７に取り付けられたときに、筒体６ｂの下端がシリンダ４の上端と当接してシリンダ４を上端側から支持をする。また、筒体６ｂの内周側には、ロッド２が貫通するリング状の仕切り片６ｃを内周中央に有するシール保持筒６ｄが装着される。このシール保持筒６ｄの内周側の仕切り片６ｃの上下のリング状溝にリング状のシール材６ｓがそれぞれ封止方向を逆向きにして嵌装される。これによりロッド２は、シール材６ｓにより気密を保った状態でロッドガイド６に対して上下方向に摺動自在になっている。このようにロッドガイド６が外シリンダ７及びロッド２と気密状態を維持するように取り付けられたことにより、外シリンダ７の内周とシリンダ４の外周とで形成される間隙５からなる空間と、ロッド２の貫通孔２ａからなる空間と、ばね２５が収容されるスペース２ｂからなる空間とにより１つの空気室を構成し、フロントフォーク本体Ｓの緩衝動作における内緩衝室Ｚとして形成される。
なお、シール保持筒６ｄの開口端面には、下方のシール材６ｓを保持するシール止め片６ｅが設けられる。このシール止め片６ｅの下面側には、ピストン３の凸部３ｈの外周に形成されたばね座３ｍと対をなすばね座６ｆが設けられる。

ばね座６ｆとばね座３ｍとの間には、２つのばね２５；２５が上下に設けられる。上側のばね２５と、下側のばね２５との間にはリング状の台部６ｍが設けられ、これにより上下のばね２５の内周を保持して上下のばね２５の型崩れを防止する。
上記ばね座６ｆには上側のばね２５の上端が取り付けられ、ばね座３ｍには下側のばね２５の下端が取り付けられる。これにより、ピストン３がキャップ部材１２方向（上方向）に移動するのに伴いばね２５は次第に圧縮されてピストン３を下方に押し戻す方向に力を付勢するリバウンドスプリングとして機能する。ロッド２の所定位置の外周にはストッパ２ｇが位置される。このストッパ２ｇは、固定具２ｎの外周にねじ止めされた止め具２ｍの下面に保持される。上記ストッパ２ｇは、ロッド２が下方に摺動する場合に、ピストン３が一定位置まで移動したときにロッドガイド６の上端に当接してピストン３及びロッド２及び保持筒１３の下方への移動を規制する働きを有する。

図２，図３において、保持筒１３の下端側にリングピストン部材１４が設けられる。上記リングピストン部材１４は、上記外シリンダ７の外周７ａと、最外シリンダ９の内周９ｂとの間のスペース８を上部空間１６と、下部空間１７とに区画するリング体１５を備える。このリング体１５には、上記上部空間１６及び下部空間１７の間の空気の流通を可能にするとともに、流通する空気の流量を一定に絞る絞り部材１８が設けられている。なお、上記リング体１５は、保持筒１３の先端側内周のねじ部１５ｘに、切欠き１５ｙを有する薄肉の基部１５ｃの外周が螺入されて取り付けられる。

このリング体１５は、基部１５ｃより下端側が上記保持筒１３の下端より突出し、その外周１５ｄ側に最外シリンダ９の内周９ｂに摺接する外シール１５ｅと、外シリンダ７の内周７ｂ側に摺接する内シール１５ｆとを備えている。これにより、保持筒１３の上下動により、リング体１５は、ピストン３と同じ位置関係を保って最外シリンダ９と外シリンダ７との間を上下に摺動する。
リング体１５の半径方向の厚肉部分１５ａの外シール１５ｅよりも保持筒１３側には、厚肉部分１５ａを貫通する孔１５ｐが設けられている。

上記絞り部材１８は、図３に示すようにリング体１５の半径方向の厚肉部分１５ａに形成され、かつ下部空間１７から上部空間１６方向に（フロントフォーク本体Ｓの中心軸に沿って）延長する取付孔１５ｂと、この取付孔１５ｂの内周のねじ部１５ｇに螺入された筒体１８ａを備える。この筒体１８ａの内孔１８ｂは、空気の流量に一定の絞りを付与する程度の内径を有する絞り孔として機能する。この場合、リング体１５に絞り部材１８を１個設けているが、複数の取付孔１５ｂをリング体１５に設けてそれぞれに筒体１８ａを取り付け、複数の絞り部材１８をリング体１５に設けるようにして良い。

また、上記リング体１５には、上記下部空間１７からの上部空間１６への空気の流れを制御するチェックバルブ部材１９を設けている。すなわち、リング体１５の厚肉部分１５ａに、取付孔１５ｂと同様な取付孔１５ｔ（図示では３個）を設けて、これら取付孔１５ｔのそれぞれにチェックバルブ部材１９を挿入し、装着している。この場合、上記チェックバルブ部材１９は、取付孔１５ｔに螺入される保持筒体１９ａ、ボール（弁）１９ｂ、制御筒１９ｃ、制御ばね１９ｄ、ばね押さえ１９ｅ等よりなる。

伸側行程において、上部空間１６側から下部空間１７方向に向かう空気Ｋ（図２中破線矢印で示す）によりボール１９ｂが制御ばね１９ｄに抗して押圧されてボール１９ｂは開弁状態となり、空気Ｋの下部空間１７方向への流れを許容する。
一方、圧側行程において、下部空間１７側から上部空間１６方向への空気Ｋの流れ（空気圧）に対しては、ボール１９ｂは、制御ばね１９ｄの押圧力で閉弁状態を維持するので、空気Ｋは、リングピストン部材１４における筒体１８ａの内孔１８ｂのみを通過し、一定の絞りが与えられて上部空間１６方向に流れる。
このように、圧側行程では、下部空間１７側の空気が僅かな空気の漏れ状態で圧縮されるので、リング体１５に対して十分な反力を与え得る。

上述の取付孔１５ｂ，１５ｔが開口するリング体１５の厚肉部分１５ａの端面１５ｋには、下部空間１７内に収容されたスプリング６０が当接する凸部１５ｚが形成される。凸部１５ｚは、端面１５ｋにおいて、隣接する取付孔１５ｂ；１５ｔ間を端面１５ｋからそれぞれ同一の高さで円弧状に突出するように形成される。これによりスプリング６０の端面がリング体１５の端面１５ｋに直接当接しなくなるため、よりスプリング６０の端面による取付孔１５ｂ；１５ｔの閉塞が防止され、取付孔１５ｂ；１５ｔに収容された絞り部材１８やチェックバルブ部材１９による空気の流れの制御を確保することができる。

以上の構成において、フロントフォーク本体Ｓ内には、ロッド２の貫通孔２ａの内周で形成される空間、スペース２ｂ及び間隙５により内緩衝室Ｚが形成され、ピストン３を収容するシリンダ４内部の空間３１及び空気室１ｃにより緩衝室Ｂが形成され、外シリンダ７と最外シリンダ９との間のリング状のスペース８及び摺動筒１１と外シリンダ７との間の空間により外緩衝室Ｍが形成される。内緩衝室Ｚ、緩衝室Ｂ及び外緩衝室Ｍは、例えばそれぞれ正圧に設定される。

６０は、外緩衝室Ｍのスペース８の下部空間１７内の底部に収納された所定長さのスプリングであり、外シリンダ７の外周を巻回する如く設けられたコイルばね材より形成されるもので、スプリング６０の下端は、ホルダ部材１の上端のリング状の座金１ｘに着座する。
本例では、リング体１５の下端とスプリング６０の上端側との間には距離Ｌのスペースが設定されており、これにより圧側行程でピストン３およびリング体１５が下降し、下降時のストローク長が相当程度に長くなった時、すなわちストローク奥に達した時に距離Ｌが０となって、スプリング６０の反力がリング体１５に作用し始める。ここから、スプリングの圧縮による反力が作用する。よって、ストローク長、ストローク速度に依存した減衰力が得られ、制動時の安定性も確保できる。

このような構成におけるフロントフォーク本体Ｓの圧側行程及び伸側行程の動作は次のとおりである。
［圧側行程］
まず、車体，車軸間に取り付けられるフロントフォーク本体Ｓに縮む方向の力が作用し相対的に、キャップ部材１２側から下方向（ホルダ部材１方向）の押圧力が作用する場合を考える。
この場合、車体側のキャップ部材１２の下方向の移動によりロッド２、ピストン３が下方向（車軸方向）に移動し、同時に摺動筒１１、保持筒１３も下方向に移動する。これによりピストン３で緩衝室Ｂ内の所定量の空気Ａが圧縮されることにより、ピストン３等の動きに反力が作用して制動が与えられる。なお、空気Ａによる反力の大きさは、バルブ１ｋを介して調整された緩衝室Ｂの空気圧により調整可能となっている。また、作動油Ｆの上面までの高さＩを調整することで、外緩衝室Ｍや内緩衝室Ｚとの圧縮比が調整可能となっている。
また、ピストン３の下降によりピストン３の上部側のスペース２ｂ圧力は小さくなり、内緩衝室Ｚの空気が減圧されるため、ピストン３の下降を促す反力となる。

また、ピストン３の移動にともなって保持筒１３もロッド２、ピストン３等と同方向に移動し、リングピストン部材１４のリング体１５によって、外緩衝室Ｍの下部空間１７内の空気が圧縮されるため、リング体１５にも下部空間１７内の空気による反力が作用するので、リングピストン部材１４の動きに制限が加えられる。このとき、リング体１５を挟んだ下部空間１７側から上部空間１６方向への空気の圧力差により、チェックバルブ部材１９のボール１９ｂが取付孔１５ｔを塞ぐので、閉弁状態が維持され、リングピストン部材１４のリング体１５の内孔１８ｂのみを介して下部空間１７側から上部空間１６方向に一部の空気が漏れるように移動する。この上部空間１６方向へ移動する一部の空気は、リングピストン部材１４の内孔１８ｂにあらかじめ設定された内径寸法にもとづき一定の絞り、すなわちオリフィスにより、ロッド２には一定に制限された制動力（減衰力）が与えられる。

本実施形態では、リング体１５がピストン３に連動して下降し、距離Ｌだけ下降した時点、すなわち圧側行程でのストローク奥に達すると、スプリング６０がリング体１５で圧縮され始めるので、ストローク奥での圧縮力による反力によりキャップ部材１２側の下降にさらに制限を加えることができ、ストローク奥でも緩衝性能を得ることができる。

このように、リングピストン部材１４のリング体１５による下部空間１７内の空気の圧縮により筒体１８ａの内孔１８ｂで所定量に設定された一部の漏れ空気の絞り量に基づき調整された反力が与えられることにより、圧側行程では所望の減衰性能、緩衝性能が与えられる。

よって、上述したようにロッド２等の下方向への動きに反力を与えて圧側行程での緩衝性能を減少させることがなく一定に保つことができ、所期の性能が得られる。特に、緩衝室Ｂでの緩衝性能を外緩衝室Ｍにも分担できるので、ピストン３の外周の封止部材にかかる力を軽減でき、耐久性を向上できる。

［伸側行程］
フロントフォーク本体Ｓに伸び方向の力が作用し、相対的にホルダ部材１に対し、キャップ部材１２側が上方向に移動する場合を考える。
この場合、ピストン３及びリングピストン部材１４のリング体１５には上方向の力が作用し、ロッド２及びピストン３は、上方に移動すると同時に保持筒１３の移動に伴ってリングピストン部材１４のリング体１５も上方に移動する。
このリング体１５の上方への移動により、外緩衝室Ｍの上部空間１６の空気圧がリング体１５により圧縮されて、上部空間１６の空気圧が下部空間１７の空気圧よりも高くなるため、上部空間１６の空気圧と下部空間１７の空気圧との圧力差により、リング体１５に設けられたチェックバルブ部材１９のボール１９ｂを上部空間１６側の空気圧で押圧して開弁させる。これにより上部空間１６内の空気は、このチェックバルブ部材１９及びリングピストン部材１４を介して下部空間１７側に流れて、上部空間１６内の空気圧が低下するので、リング体１５が上方向への移動に作用する反力が小さくなる。

すなわち、フロントフォーク本体Ｓの伸側行程では、ロッド２、ピストン３、リング体１５が上昇方向に移動することにより下部空間１７側の圧力が上部空間１６側より低くなるので、チェックバルブ部材１９が開弁し、上部空間１６側に下部空間１７側から漏れた作動油Ｆあるいは空気は絞り部材１８及びチェックバルブ部材１９を介して上部空間１６側に大量に移行するので、スプリング６０による復元力でフロントフォーク本体Ｓは伸長方向に迅速に復旧することになり、応答性に優れたフロントフォークが得られる。

また、上部空間１６の圧力を低下させることにより、外緩衝室Ｍの上部空間１６を封止する封止部材１０にかかる空気圧が小さくなるため、封止部材１０からの空気漏れを抑制することができる。これにより、外緩衝室Ｍからの空気漏れにより緩衝性能の低下が防止されるとともに、封止部材１０への高圧での空気圧の印加がなくなることで、封止部材１０の劣化が防止され、封止部材１０の長寿命化、つまり耐久性を向上させることができる。

また、内緩衝室Ｚでは、ピストン３の上昇により、ピストン３の上部側のスペース２ｂの容積が小さくなるため、空気圧が高まり、この空気圧がピストン３の上昇の反力となって、ピストン３の上昇を妨げる制動力が作用する。さらに、緩衝室Ｂでは、ピストン３の上昇により空間３１の容積が大きくなるため、ピストン３の上昇促すように作用する。
したがって、伸側行程では、内緩衝室Ｚによる制動力が作用する。

図４は、本発明によるフロントフォークの他の実施形態を示す断面図であり、同図において、４０は作動油であり、この作動油４０はスペース８より成る外緩衝室Ｍに注入される油であり、作動油４０は、上述の油入出部２０と同様に、外筒４２ａと開閉栓４２ｂより成る油入出部４２を介して注入される。この作動油４０の高さＩについても空気Ａの量を所定の量に設定する程度に保たれる。

このような構成によれば、フロントフォーク本体Ｓが圧側行程となり、ロッド２、ピストン３が下降する場合に、作動油４０の上部に溜まった小容量の空気Ａが圧縮され、これにより、ロッド２、ピストン３の下降時にストローク奥で一定の反力を加えることができる。
したがって、作動油４０の注入量を調整することにより、フロントフォーク本体Ｓの緩衝性能を所期の性能に設定できる。
例えば、圧側行程におけるスプリング６０の最圧縮長さよりも高く作動油４０をスペース８に注入することにより、圧側行程において絞り部材１８を空気が通過したのちに作動油４０が通過することになるため、空気が絞り部材１８を通過するときの空気による減衰力と作動油４０が絞り部材１８を通過するときの作動油４０による減衰力との両方が得られる。つまり、初期の圧縮行程では小さな減衰力、ストローク奥では大きな減衰力を得ることができる。
また、フロントフォーク本体Ｓを車両に取り付けた状態におけるリングピストン部材１４よりも高くなるように作動油４０をスペース８に注入することにより、絞り部材１８及びチェックバルブ部材１９を通過する作動油４０のみによる減衰力を得ることができる。

なお、本発明は図４および図１に示す緩衝性能を調整する為の構成を必要とする緩衝性能に合わせていずれかを選択的又は組み合わせて採用するようにしてもよい。
また、本発明のフォーク本体Ｓは、二輪車において左右一対で用いても良く、一方に本発明のフォーク本体Ｓを適用し、他方に従来の作動油による減衰機構を有するものを用いても良い。

１ホルダ部材、２ロッド、３ピストン、４シリンダ、７外シリンダ、
９最外シリンダ、１１摺動筒、１２キャップ部材、１３保持筒、
１４リングピストン部材、１５リング体、１６上部空間、１７下部空間、
１８絞り部材、１９チェックバルブ部材、６０スプリング、Ｂ緩衝室、
Ｆ作動油、Ｍ外緩衝室、Ｓフロントフォーク本体。

Claims

ホルダ部材と、
このホルダ部材より突出するとともに緩衝室を形成する長手状の内シリンダと、
上記内シリンダの上端に設けられたロッドガイドと、
ロッドに取り付けられ、かつ上記内シリンダ内に収容されるピストンと、
上記内シリンダの外周とで間隙を形成するように上記ホルダ部材より突出する外シリンダと、
上記外シリンダの外周とで一定間隔のスペースよりなる外緩衝室を形成するようにホルダ部材より突出するとともに、上記内シリンダ及び外シリンダよりも長さの長い最外シリンダと、
上記最外シリンダの外周を被うとともに車体側より上記ホルダ部材方向に突出し、かつ上記最外シリンダの外周に摺動する摺動筒と、
上記摺動筒の一端開口を封止するとともに上記ロッドの一端を保持する車体側のキャップ部材と、
上記キャップ部材より突出し、かつ上記最外シリンダの内周と外シリンダの外周との間に位置する保持筒と、
上記保持筒の先端側で保持されたリング状のリングピストン部材とを備えたフロントフォークであって、
上記外緩衝室内の底部側にリングピストン部材のリング体で圧縮される所定長の金属スプリングを収容したことを特徴とするフロントフォーク。
上記金属スプリングは、圧側行程でのストローク奥においてリング体に圧縮力を与える長さに設定されていることを特徴とする請求項１に記載のフロントフォーク。
リングピストン部材のリング体は、外緩衝室を上部空間と、下部空間とに区画するものであって、
この外緩衝室に上記上部空間と下部空間との間の空気の流れを一定量に絞る絞り部材を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフロントフォーク。
上記リング体には、空気を下部空間から上部空間方向に流れにくくするとともに反対方向に流れ易くするチェックバルブ部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のフロントフォーク。
上記緩衝室又は外緩衝室内のいずれか一方又は両方に液体を注入可能とすることで、緩衝室又は外緩衝室の空気収容内部空間の大きさを変更可能としたことを特徴とする請求項１に記載のフロントフォーク。