JP2018096413A - フロントフォーク - Google Patents

Abstract

【課題】 アクスルブラケットの加工難易度を低くできるとともに、チューブ部材の車輪側開口から注液したり、部品交換をしたりする場合であっても、アクスルブラケットに注液用の孔を設ける必要がなく、部品交換を容易にできるフロントフォークを提供する。
【解決手段】 フロントフォークＦが車体側のアウターチューブ４０と、車輪側のインナーチューブ４１とを有するテレスコピック型のチューブ部材４と、インナーチューブ４１の端部に着脱可能に装着されて、インナーチューブ４１の車輪側開口を閉塞するボトムキャップ４６と、ボトムキャップ４６を介してインナーチューブ４１に取り付けられて、インナーチューブ４１を車輪の車軸に連結するアクスルブラケット３とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、フロントフォークに関する。

従来、二輪車又は三輪車等の鞍乗型車両に利用されるフロントフォークは、車体側チューブと車輪側チューブとを有して構成されるテレスコピック型のチューブ部材と、このチューブ部材の車輪側チューブを前輪の車軸に連結するアクスルブラケットとを備える。また、チューブ部材の内部には液体、気体等の作動流体が収容されており、チューブ部材の車体側開口をキャップで塞ぐとともに、車輪側開口をアクスルブラケットで塞いで上記作動流体の流出を防いでいる（例えば、特許文献１）。

特開平６−４２５６９号公報

例えば、特開平６−４２５６９号公報に記載のフロントフォークでは、アクスルブラケットが有底筒状のソケット部を有する。当該ソケット部における筒部の内周には、車輪側チューブを螺合するための螺子溝が形成されるとともに、その下側に周方向に沿って環状溝が形成されている。そして、当該環状溝には、Ｏリング等の環状のシールが装着されており、車輪側チューブをアクスルブラケットに螺合した状態で車輪側チューブの外周をシールできるようになっている。

しかしながら、このように筒部の内周に環状溝を形成する加工は、外周に環状溝を形成する加工と比較して格段に難易度が高く、このような加工ができないことがある。

また、上記従来のアクスルブラケットでは、アクスルブラケットと車輪側チューブとの螺子締結が緩むのを確実に防ぐため、アクスルブラケットに車輪側チューブを螺合した後、当該部分を潰して回り止めするのが一般的である。この場合、アクスルブラケットと車輪側チューブの着脱が不能になるものの、チューブ部材の車体側開口に設けたキャップの着脱が可能であれば、チューブ部材の車体側開口からチューブ部材内に液体を供給したり、チューブ部材の内部に収容される部品を交換したりできる。

よって、回り止めのためアクスルブラケットと車輪側チューブを着脱不能にしてもメンテナンスに支障はでないが、場合によっては、チューブ部材の車輪側開口から注液したり、メンテナンスのための部品交換をしたりするのが好ましいことがある。このような場合において、前述のようにアクスルブラケットと車輪側チューブとを着脱不能にすると、注液用の孔をアクスルブラケットに別途設ける必要が生じるとともに、強度上の観点から上記孔をそれほど大きくできず、部品交換ができなくなったり、困難になったりする問題がある。

そこで、本発明は、このような不具合を解消し、アクスルブラケットの加工難易度を低くできるとともに、チューブ部材の車輪側開口から注液したり、部品交換をしたりする場合であっても、アクスルブラケットに注液用の孔を設ける必要がなく、部品交換を容易にできるフロントフォークの提供を目的とする。

上記課題を解決するフロントフォークは、車体側チューブと車輪側チューブとを有するテレスコピック型のチューブ部材と、前記車輪側チューブの端部に着脱可能に装着されて、前記車輪側チューブの車輪側開口を閉塞するボトムキャップと、前記ボトムキャップを介して前記車輪側チューブに取り付けられるアクスルブラケットとを備える。

上記構成によれば、車輪側チューブの車輪側開口をボトムキャップで塞いでいるので、アクスルブラケットの筒部の内周にシールを装着するための環状溝を設ける必要がない。また、アクスルブラケットがボトムキャップを介して車輪側チューブに取り付けられるとともに、当該ボトムキャップを車輪側チューブに着脱できる。よって、アクスルブラケットと車輪側チューブの回り止めをしても、アクスルブラケットをボトムキャップとともに車輪側チューブから取り外すことができ、ボトムキャップを外せば車輪側チューブの開口を開放できる。

また、上記フロントフォークでは、前記アクスルブラケットが有底筒状のソケット部を有し、その内側に前記車輪側チューブが挿入されるとともに、前記アクスルブラケットと前記ボトムキャップが、前記ソケット部の底部を貫き先端が前記ボトムキャップに螺合されるボルトで連結されているとよい。当該構成によれば、ボトムキャップに対してアクスルブラケットを着脱可能にできるので、車輪側チューブに対してボトムキャップを着脱しやすい。

本発明のフロントフォークによれば、アクスルブラケットの加工難易度を低くできるとともに、チューブ部材の車輪側開口から注液したり、部品交換をしたりする場合であっても、アクスルブラケットに注液用の孔を設ける必要がなく、部品交換を容易にできる。

本発明の一実施の形態に係るフロントフォークを示す正面図である。 本発明の一実施の形態に係るフロントフォークの緩衝器を示す縦断面図である。 （ａ）は、図１に示すフロントフォークの上部を示した平面図である。（ｂ）は、（ａ）の縦断面図である。 図２の一部を拡大して示した拡大断面図である。 本発明の一実施の形態に係るフロントフォークの製造工程における注液工程前の工程を説明する説明図である。 本発明の一実施の形態に係るフロントフォークの製造工程における注液工程以降の工程を説明する説明図である。 本発明の一実施の形態に係るフロントフォークのストローク量に対する弾性力の特性を示す図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品を示す。

図１に示す本発明の一実施の形態に係るフロントフォークＦは、二輪車又は三輪車等の鞍乗型車両において、前輪Ｗを懸架するための懸架装置である。以下、車両に取り付けられた状態でのフロントフォークＦの上下を、特別な説明がない限り単に「上」「下」という。

フロントフォークＦは、前輪Ｗの両側に起立する一対の緩衝器１，１と、これら緩衝器１，１の上端部を連結する車体側ブラケット２と、各緩衝器１，１の下端部を前輪Ｗの車軸にそれぞれ連結するアクスルブラケット３とを備える。また、上記車体側ブラケット２には、ステアリングシャフト２０が取り付けられている。

図示しないが、ステアリングシャフト２０は、車体の骨格となる車体フレームのヘッドパイプ内に回転自在に挿入されており、ハンドルの操作により回転する。そして、ステアリングシャフト２０を回転すると、フロントフォークＦが前輪Ｗを支持しつつステアリングシャフト２０を中心に回転するので、ハンドル操作により前輪Ｗの向きを変えられる。

一対の緩衝器１，１は、フロントフォークＦにおいて前輪Ｗを支える一対の脚部を構成し、共通の構成を備える。具体的に、各緩衝器１は、図２に示すように、アウターチューブ４０と、アウターチューブ４０に出入りするインナーチューブ４１とを有して構成されるテレスコピック型のチューブ部材４と、このチューブ部材４の内部に収容される緩衝器本体５と、緩衝器本体５の内部に収容される懸架ばね９と、チューブ部材４の上端開口を塞ぐキャップ４２と、チューブ部材の下端開口を塞ぐボトムキャップ４６とを有する。

また、チューブ部材４において、アウターチューブ４０とインナーチューブ４１との重複部の間は、オイルシール４３とダストシール４４により塞がれる。これらオイルシール４３とダストシール４４は、環状に形成されてアウターチューブ４０の下端部内周に装着されており、インナーチューブ４１の外周に摺接する。このため、チューブ部材４の内部は、キャップ４２、ボトムキャップ４６、オイルシール４３、及びダストシール４４によって外部と区画され、チューブ部材４の内部に収容される液体と気体が外部へ漏れるのを防止できる。

本実施の形態において、チューブ部材４は、倒立型に設定されており、アウターチューブ４０が車体側チューブ、インナーチューブ４１が車輪側チューブとなっている。そして、アウターチューブ４０が車体側ブラケット２に固定され、インナーチューブ４１がアクスルブラケット３に固定されている。

アウターチューブ４０は、筒状であり、上から小内径部４０ａ、本体部４０ｂ、及びケース部４０ｃをこの順に有している。小内径部４０ａの内径は、それよりも下側の本体部４０ｂの内径及びケース部４０ｃの内径よりも小さく、当該小内径部４０ａの内周にキャップ４２が装着される。

また、ケース部４０ｃの内径は、本体部４０ｂの内径よりも大きく、当該ケース部４０ｃの内周に上記オイルシール４３及びダストシール４４が装着される。さらに、当該ケース部４０ｃの内周には、インナーチューブ４１を摺動自在に軸支する環状のブッシュ４５が装着されている。

また、本体部４０ｂの内径は、インナーチューブ４１の外周に摺接可能な径に設定されている。つまり、本体部４０ｂの内径は、ブッシュ４５の内径と略同じであり、本体部４０ｂは、ブッシュ４５とともにインナーチューブ４１を摺動自在に軸支する。インナーチューブ４１において、アウターチューブ４０の内側に挿入され、直接的、又はブッシュ等を介して間接的にアウターチューブに軸支される部分を摺動部とする。すると、上記構成によれば、当該摺動部の外径が小内径部４０ａの内径よりも大きくなる。

小内径部４０ａを含むアウターチューブ４０の上部は、車体側ブラケット２に溶接により固定される。より詳しくは、車体側ブラケット２は、金属製であり、図３（ａ）（ｂ）に示すように、略板状の天板２１と、この天板２１の底に溶接固定される断面コ字状のブラケット本体２２とを有する。

ブラケット本体２２は、鋼板を折り曲げて形成されており、略矩形の底部２２ａと、この底部２２ａの向かい合う二辺から向い合せに起立する一対の耳部２２ｂ，２２ｂとを有する。底部２２ａにおいて、耳部２２ｂが連なっていない方の二辺は、円弧状に窪んでいる。これらの窪み２２ｃ，２２ｃは、アウターチューブ４０の上部外周に沿った形状となっている。

そして、本実施の形態において、アウターチューブ４０を車体側ブラケット２に溶接するとき、底部２２ａの窪み２２ｃにそれぞれアウターチューブ４０を挿入した状態で、アウターチューブ４０の上端と一対の耳部２２ｂ，２２ｂの上端を天板２１の底面に突き当てて、当該当接部の外周を一周するように溶接する。

また、天板２１と、ブラケット本体２２と、その両側のアウターチューブ４０，４０とで囲われた空間を車体側ブラケット２の内部とすると、上記溶接方法によれば、アウターチューブ４０の上端において車体側ブラケット２の内部に面する部分に、天板２１と溶接されていない部分ができる（図３（ｂ）中矢印Ｍ）。よって、緩衝器１では、キャップ４２を設けて、アウターチューブ４０の上側開口を塞いでいる。

キャップ４２の外周には、周方向に沿う環状溝が形成されており、当該環状溝に環状のシール４２ａが装着されている。また、キャップ４２には、上下に開口する螺子孔４２ｂ，４２ｃが形成されており、天板２１には、上側の螺子孔４２ｂと対向する位置にボルト挿通孔２１ａが形成されている。そして、キャップ４２をアウターチューブ４０の下側から小内径部４０ａの内側に挿入し、天板２１の上側から螺子孔４２ｂ内にボルト２３を捻じ込むと、キャップ４２が車体側ブラケット２及びアウターチューブ４０に固定される。

シール４２ａは、ゴム等で形成されており、小内径部４０ａに対して所定の締め代を有する。よって、キャップ４２を小内径部４０ａの内側に挿入すると、当該小内径部４０ａでシール４２ａが圧縮されて、その外周が小内径部４０ａの内周に密着するので、小内径部４０ａの内周がシールされる。本実施の形態において、シール４２ａはＯリングであるが、これ以外のシールであってもよい。

また、本実施の形態において、キャップ４２は、環状溝、及び螺子孔４２ｂ，４２ｃが形成されるキャップ本体（符示せず）と、当該キャップ本体の環状溝に装着されるシール４２ａとを有して構成される。しかし、キャップ本体とシールを一体形成してもよく、アウターチューブの上端開口を密に塞げる限り、キャップの構成を適宜変更できる。

つづいて、インナーチューブ４１は、図２に示すように、筒状であり、上側がアウターチューブ４０の内側に摺動自在に挿入されている。また、インナーチューブ４１の下端部外周には、ボトムキャップ４６を介してアクスルブラケット３がボルト４７の利用により着脱可能に固定される。

より詳しくは、ボトムキャップ４６は、インナーチューブ４１の内側に挿入されるキャップ本体４６ａと、インナーチューブ４１から外方へ突出して外径がキャップ本体４６ａの外径よりも大きいフランジ部４６ｂと、このフランジ部４６ｂの下方に連なり外径がフランジ部４６ｂの外径よりも小さい把持部４６ｃとを有する。

キャップ本体４６ａの外周には螺子溝が形成されており、インナーチューブ４１の下端部内周にボトムキャップ４６が螺合により固定される。また、キャップ本体４６ａの外周であって、螺子溝が形成された部分の下側には周方向に沿う環状溝が形成されており、当該環状溝に環状のシール４６ｄが装着される。

当該シール４６ｄは、ボトムキャップ４６をインナーチューブ４１に螺合した状態でインナーチューブ４１の外周に密着し、当該部分をシールする。本実施の形態において、シール４６ｄはＯリングであるが、これ以外のシールであってもよい。

また、キャップ本体４６ａの上端部には、凸部４６ｅが設けられており、当該凸部４６ｅの外周に後述する緩衝器本体５のシリンダ６が嵌合できるようになっている。また、把持部４６ｃの外周には、二面幅が形成されていて、工具等で掴み易い形状となっている。さらに、ボトムキャップ４６には、下側に開口する螺子孔４６ｆが形成されている。

つづいて、アクスルブラケット３は、アルミ等の金属製であり、内側にインナーチューブ４１の下端部が挿入される有底筒状のソケット部３ａを有する。また、アクスルブラケット３には、当該アクスルブラケット３を前輪Ｗの車軸へ連結するための取付孔３ｂと、ソケット部３ａの底部を貫通するボルト挿通孔３ｃが形成されている。

ボルト挿通孔３ｃは、ボトムキャップ４６の螺子孔４６ｆと対向する位置に設けられている。そして、ボルト４７をボルト挿通孔３ｃから挿通して螺子孔４６ｆに螺合すると、ボルト４７のヘッド部とボトムキャップ４６とでソケット部３ａの底部が挟まれる。このように、アクスルブラケット３とボトムキャップ４６はボルト４７により締結されるとともに、ボルト４７を外せば分解される。

また、図示しないが、アクスルブラケット３とインナーチューブ４１との間、又は、アクスルブラケット３とボトムキャップ４６との間には、アクスルブラケット３とインナーチューブ４１の相対回転を阻止する回り止めが設けられている。

例えば、当該回り止めは、キーとキー溝により構成されていて、キーとキー溝のうちの一方がインナーチューブ４１の外周に設けられ、他方がソケット部３ａの筒部の内周に設けられている。なお、回り止めは、ピンとピン穴により構成されて、ピンとピン穴のうちの一方がボトムキャップ４６の下端部に設けられ、他方がソケット部３ａの底部に設けられるとしてもよい。

このように、回り止めは、インナーチューブ４１に対するアクスルブラケット３の回転を阻止しつつ、インナーチューブ４１にボトムキャップ４６を着脱する際の妨げとならない構造となっている限り、適宜構成を変更できる。

つづいて、緩衝器本体５は、シリンダ６と、シリンダ６内に摺動自在に挿入されるピストン７０と、下端がピストン７０に連結されて上端がシリンダ６外へ突出するロッド７と、シリンダ６の上端開口部に取り付けられて、ロッド７を摺動自在に軸支する環状のロッドガイド６０と、ロッドガイド６０とピストン７０との間に配置される伸切ばね８とを備える。

シリンダ６は、インナーチューブ４１の内側に当該インナーチューブ４１の軸方向に沿って配置される。そして、インナーチューブ４１に螺合されたボトムキャップ４６の凸部４６ｅにシリンダ６の下端を嵌合するとともに、ロッドガイド６０をシリンダ６の上端に嵌合した状態で、インナーチューブ４１の上端を内側に加締めると、シリンダ６及びロッドガイド６０がインナーチューブ４１に固定される。

より詳しくは、ロッドガイド６０は、図４に示すように、シリンダ６内に挿入される環状の嵌合部６０ａと、シリンダ６外へ突出して外径が嵌合部６０ａの外径よりも大きい大外径部６０ｂとを有する。そして、ロッドガイド６０の外周には、嵌合部６０ａと大外径部６０ｂの境界に、環状の段差６０ｃが形成されており、当該段差６０ｃにシリンダ６の上端を突き当てられる。

そして、シリンダ６の下端をボトムキャップ４６の凸部４６ｅ（図２）に嵌合するとともに、シリンダ６の上端にロッドガイド６０の嵌合部６０ａ（図４）を嵌合し、シリンダ６の上端を段差６０ｃに突き当てた状態でインナーチューブ４１の上端を内側へ加締めると、当該加締め部４１ｂとボトムキャップ４６とでシリンダ６とロッドガイド６０が挟まれる。よって、シリンダ６とロッドガイド６０がインナーチューブ４１に固定される。このように、本実施の形態ではシリンダ６とインナーチューブ４１が一体化されて、複筒型のシリンダ部材Ｓを構成する。

つづいて、シリンダ５の内側は、ピストン６０で二つの部屋に仕切られている。これら二つの部屋のうち、緩衝器１の伸長時に縮小する一方の部屋を伸側室Ｒ１、緩衝器１の収縮時に縮小する他方の部屋を圧側室Ｒ２とすると、本実施の形態では、伸側室Ｒ１が上側に、圧側室Ｒ２が下側に配置される。これら伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２には、作動油等の液体が充填されている。

また、シリンダ６の外側であって、インナーチューブ４１とシリンダ６との間にできる筒状の空間をシリンダ外周室Ｒ１（図４）とし、シリンダ６外へ突出するロッド７とアウターチューブ４０との間にできる空間をロッド外周室Ｒ２（図４）とすると、これらはロッドガイド６０の大外径部６０ｂに形成された通孔６０ｄにより連通される。

つまり、当該通孔６０ｄの存在により、シリンダ外周室Ｒ１とロッド外周室Ｒ２が大外径部６０ｂで仕切られず、一続きの部屋となっている。そして、当該部屋は、液溜室Ｌ３とされており、液体が貯留されるとともにその液面の上方に気体が封入されて気室Ｇが形成されている。

シリンダ６には、シリンダ６内外を連通する伸側連通孔６ａと圧側連通孔６ｂが形成されている。伸側連通孔６ａと圧側連通孔６ｂは、絞りとして機能し、液体の流れに抵抗を与える。伸側連通孔６ａは、シリンダ６の上部であって、液溜室Ｌ３の液面よりも常に低くなる位置に形成されている。また、圧側連通孔６ｂは、伸側連通孔６ａよりもさらに低い位置に形成されている。そして、フロントフォークＦが通常のストローク範囲内で伸縮する場合には、ピストン７０が伸側連通孔６ａと圧側連通孔６ｂの間を移動するようになっている。

つづいて、ピストン７０は、環状に形成されており、ロッド７の下端部外周に固定されている。ピストン７０には、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２とを連通する連通路７０ａが形成されるとともに、連通路７０ａを開閉する圧側バルブ７１が装着されている。

本実施の形態において、圧側バルブ７１は環板状のリーフバルブであり、ピストン７０の上側に積層された状態で、内周部がピストン７０とともにロッド７の外周に固定され、外周側の撓みが許容されている。当該圧側バルブ７１の外周部は、連通路７０ａの上側開口を囲う弁座７０ｂ（図４）に離着座可能となっている。

そして、伸側室Ｌ１の圧力は、圧側バルブ７１の外周部を弁座７０ｂに押し付けて、圧側バルブ７１を閉弁させる方向に作用する。その一方、圧側室Ｌ２の圧力は、連通路７０ａを通じて圧側バルブ７１に作用し、当該圧側バルブ７１の外周部を弁座７０ｂから離座させて、圧側バルブ７１を開弁させる方向に作用する。

また、本実施の形態において、圧側バルブ７１はチェックバルブであり、圧側室Ｌ２の圧力が伸側室Ｌ１の圧力を上回ると、圧側バルブ７１の外周部が弁座７０ｂから離れて連通路７０ａを速やかに開放する。

上記圧側バルブ７１が離着座する弁座７０ｂには、切欠きが形成されている。そして、当該切欠きによってオリフィス７２（図４）が形成される。このため、圧側バルブ７１が閉弁し、圧側バルブ７１の外周部が弁座７０ｂに着座した状態であっても、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２は、上記オリフィス７２を介して連通されている。

なお、圧側バルブ７１の構成は適宜変更できる。例えば、圧側バルブ７１がポペット弁等、リーフバルブ以外のバルブであってもよい。また、オリフィスの形成方法も上記の限りではなく、適宜変更できる。例えば、リーフバルブの外周部に切欠きを形成し、当該切欠きによってオリフィスを形成してもよい。

つづいて、シリンダ６内に挿入されるロッド７の下端には、ピストン７０より下端にばね受け９０が取り付けられている。そして、当該ばね受け９０で懸架ばね９の上端を支持する。

ばね受け９０の外径はシリンダ６の内径よりも小さく、ばね受け９０には軸方向に沿って切欠き９０ａ（図４）が形成されている。よって、連通路７０ａを介して伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を行き来する液体の流れがばね受け９０によって妨げられることがない。また、ばね受け９０で伸側連通孔６ａと圧側連通孔６ｂを塞ぐこともない。

懸架ばね９は、コイルばねであり、圧縮量に応じた弾性力を発揮する。懸架ばね９の下端は、アクスルブラケット３で支えられており（図２）、懸架ばね９の弾性力は、ピストン７０を上方へ押し上げて、ロッド７をシリンダ６から退出させる方向に作用する。

図２に示すように、シリンダ６外へ突出するロッド７の上端部外周には、螺子溝７ａが形成されており、当該部分がキャップ４２の螺子孔４２ｃに螺合する。そして、ロッド７はキャップ４２を介してアウターチューブ４０に連結される。よって、懸架ばね９の弾性力は、アウターチューブ４０からインナーチューブ４１を退出させてチューブ部材４を伸長させる方向に作用する。

また、キャップ４２の上部外周には二面幅が形成されていて、キャップ４２をロッド７に螺合する際に工具等で掴み易い形状となっている。

以下、本実施の形態に係るフロントフォークＦの組立方法について説明する。

本実施の形態に係るフロントフォークＦは、インナーチューブ４１、緩衝器本体５、及びキャップ４２を予め組み立ててサブアッセンブリＡ（図５）を構成するサブアッセンブリ工程と、当該工程により形成されたサブアッセンブリＡをアウターチューブ４０に組み付ける成果物組立工程と、当該工程により形成された緩衝器１の内部に液体を注ぐ注液工程と、アクスルブラケット３を組み付けるアクスルブラケット組付工程とを経て製造される。以下、各工程について詳細に説明する。

まず、サブアッセンブリ工程では、図５中左側に示すように、インナーチューブ４１の内側に緩衝器本体５を挿通し、インナーチューブ４１外へ突出させたロッド７の上端部外周にキャップ４２を装着して、サブアッセンブリＡを形成する。

つづいて、成果物組立工程では、車体側ブラケット２に溶接固定されたアウターチューブ４０の内側にサブアッセンブリＡをキャップ４２側から挿入し、キャップ４２を小内径部４０ａの内側へ押し込む。そして、車体側ブラケット２の天板２１の上側からキャップ４２の螺子孔４２ｂにボルト２３を捻じ込み、当該ボルト２３でキャップ４２をアウターチューブ４０に固定する。さらに、アウターチューブ４０のケース部４０ｃに、ブッシュ４５、オイルシール４３、及びダストシール４４を装着する。

前述のように、フロントフォークＦでは、アウターチューブ４０の上側開口が車体側ブラケット２の天板２１で塞がれており、アウターチューブ４０の上側からその内部へ部品を取り付けられない構造となっている。そこで、本実施の形態に係るフロントフォークＦでは、アウターチューブ４０の下側からサブアッセンブリＡとして一体化したキャップ４２、緩衝器本体５、及びインナーチューブ４１を組み付けている。

このように、アウターチューブ４０の下側からキャップ４２を挿入し、キャップ４２をその取付位置となるアウターチューブ４０の上端部の小内径部４０ａまでキャップ４２をスライドさせる場合であっても、アウターチューブ４０では小内径部４０ａの内径よりもその下側の内径が大きく、キャップ４２の取付作業が容易である。

また、当該成果物組立工程を終了した段階で、シリンダ６の内側に懸架ばね９が収容されるようになっている。つまり、成果物組立工程を終了すると、緩衝器１の内部に液体を注入し、チューブ部材４の下側開口をボトムキャップ４６で塞いでアクスルブラケット３を装着すれば、フロントフォークＦが完成する状態となっている。

なお、図５には、アウターチューブ４０に連結される前の緩衝器本体５に懸架ばね９が収容された状態を示しているが、アウターチューブ４０に緩衝器本体５のロッド７をボルト２３で連結した後、緩衝器本体５の内部に懸架ばね９を収容してもよい。

また、図５には、インナーチューブ４１からボトムキャップ４６が外された状態を示しているが、ボトムキャップ４６を装着した状態でサブアッセンブリＡをアウターチューブ４０に組み付けてもよい。つまり、緩衝器１に液体を注入する注液工程よりも前に、ボトムキャップ４６が取り外された状態になっていればよい。

つづいて、注液工程では、図６に示すように成果物組立工程で形成されたフロントフォークＦの上下を逆さにし、インナーチューブ４１を上側に、アウターチューブ４０を下側に向けて配置する。そして、図６中上側を向くインナーチューブ４１の車輪側開口から緩衝器１の内部へ液体を注ぐ。

このとき、シリンダ６の車輪側開口も上側を向いているので、緩衝器１の内部へ注がれた液体は、圧側室Ｌ２と液溜室Ｌ３に流入し、圧側バルブ７１を開いて伸側室Ｌ１へ移動する。また、圧側室Ｌ２に流入した液体は、圧側連通孔６ｂからシリンダ６外へも移動する。

そして、規定量の液体を緩衝器１の内部へ注いだ後に、インナーチューブ４１にボトムキャップ４６を螺合するとともに、ボトムキャップ４６の凸部４６ｅをシリンダ６に嵌合する。すると、チューブ部材４とシリンダ６の車輪側開口（取付状態における下側開口）がボトムキャップ４６で塞がれる。このように、当該注液工程は、規定量の液体を緩衝器１の内部へ注いだ後にチューブ部材４の開口をボトムキャップ４６で塞ぐと終了する。

前述のように、ボトムキャップ４６はインナーチューブ４１の内周に螺合されており、ボトムキャップ４６を取り外した状態では、インナーチューブ４１の図中６上端開口（車輪側開口）が完全に開放された状態（全開）となる。このため、インナーチューブ４１の車輪側開口全てを注液口として利用でき、注液口を大きくできる。よって、注液作業が容易である。

つづいて、アクスルブラケット組付工程では、注液工程を終了した緩衝器１のボトムキャップ４６側の端部をアクスルブラケット３のソケット部３ａに挿入し、図６中上側からボルト４７をボルト挿通孔３ｃへ挿通してボトムキャップ４６の螺子孔４６ｆに螺合する。すると、緩衝器１のボトムキャップ４６にアクスルブラケット３がボルト４７で締結されて、フロントフォークＦが完成する。

前述のように、アクスルブラケット３がボトムキャップ４６を介してインナーチューブ４１に装着されている。このため、フロントフォークＦが一旦完成した後であっても、メンテナンス時には、ボトムキャップ４６とともにアクスルブラケットをインナーチューブ４１から取り外すことができる。

また、前述のように、ボトムキャップ４６を外すと、インナーチューブ４１の車輪側開口を全開にできるので、注液作業を容易にできるとともに、インナーチューブ４１内に収容される懸架ばね９等の部品の交換を容易にできる。よって、メンテナンス作業を容易にできる。

また、ボルト４７を外せば、アクスルブラケット３をボトムキャップ４６から取り外すことができる。つまり、アクスルブラケット３をボトムキャップ４６から取り外した状態で、インナーチューブ４１へボトムキャップ４６を着脱できる。よって、ボトムキャップ４６の着脱作業も容易であり、メンテナンス作業を一層容易にできる。

以下、本実施の形態に係るフロントフォークＦの作動について説明する。

車両が凹凸のある路面を走行する等して前輪Ｗ（図１）が上下に振動すると、インナーチューブ４１がアウターチューブ４０に出入りしてチューブ部材４が伸縮し、ロッド７がシリンダ６に出入りして緩衝器本体５が伸縮するので緩衝器１が伸縮する。また、緩衝器１が伸縮すると、ばね受け９０がシリンダ６内を上下に動いてアクスルブラケット３に遠近するので、懸架ばね９が緩衝器１とともに伸縮し、フロントフォークＦが伸縮する。

懸架ばね９は、ピストン７０を図２中上方へ押し上げてフロントフォークＦを伸長方向へ附勢するようになっており、車体を弾性支持する。当該懸架ばね９の弾性力は、フロントフォークＦの収縮量が大きくなる程大きくなる。

また、インナーチューブ４１がアウターチューブ４０から退出するとともに、ロッド７がシリンダ６から退出するフロントフォークＦの伸長時には、ピストン７０がシリンダ６内を図２中上方へ移動する。すると、縮小される伸側室Ｌ１の液体がオリフィス７２（図４）を通って拡大する圧側室Ｌ２へ移動するとともに、伸側連通孔６ａを通って液溜室Ｌ３へ移動する。

伸側室Ｌ１から圧側室Ｌ２又は液溜室Ｌ３へ流出する液体の流れに対しては、オリフィス７２（図４）又は伸側連通孔６ａによって抵抗が与えられるので、伸側室Ｌ１の圧力が上昇し、緩衝器１がフロントフォークＦの伸長作動を抑制する伸側減衰力を発揮する。また、フロントフォークＦの伸長時において、シリンダ６から退出するロッド体積分の液体がシリンダ６内で不足するが、その不足分の液体は、圧側連通孔６ｂを介して液溜室Ｌ３から圧側室Ｌ２へ供給される。

また、フロントフォークＦの伸長時であって、当該フロントフォークＦの伸長側へのストローク量が通常のストローク範囲を超えて大きくなると、ピストン７０が伸側連通孔６ａを超えて上方へ移動する。すると、伸側室Ｌ１の液体が伸側連通孔６ａを通って液溜室Ｌ３へ移動できなくなるので、伸側室Ｌ１の液体はオリフィス７２（図４）のみを通って伸側室Ｌ１外へ流出するようになる。

つまり、フロントフォークＦの伸長側へのストローク量が大きくなると、伸側室Ｌ１外へ流出する液体の流れを許容する流路の流路面積が小さくなるので、緩衝器１の発揮する伸側減衰力が大きくなる。

加えて、フロントフォークＦの伸長側へのストローク量が大きく場合には、ピストン７０がロッドガイド６０に接近して伸切ばね８が圧縮される。すると、伸切ばね８が圧縮量に応じた弾性力を発揮する。当該伸切ばね８の弾性力は、フロントフォークＦを収縮させる方向に作用する。

よって、フロントフォークＦの伸長時であって、当該フロントフォークＦの伸長側へのストローク量が通常のストローク範囲を超えて大きくなると、伸切ばね８の弾性力と、緩衝器１の発揮する上記大きな伸側減衰力によりフロントフォークＦの伸長速度が減速される。このため、フロントフォークＦの最伸長時の衝撃が緩和される。

反対に、インナーチューブ４１がアウターチューブ４０内に進入するとともに、ロッド７がシリンダ６内に進入するフロントフォークＦの収縮時には、ピストン７０がシリンダ６内を図２中下方へ移動する。すると、縮小される圧側室Ｌ２の液体が圧側バルブ７１を開き、連通路７０ａを通って伸側室Ｌ１へ移動する。前述のように、圧側バルブ７１はチェックバルブであるので、フロントフォークＦの収縮時において、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２の圧力は略同圧になる。

また、フロントフォークＦの収縮時には、シリンダ６内に進入するロッド体積分の液体がシリンダ６内で余剰になるので、この余剰分の液体が圧側連通孔６ｂを通り、圧側室Ｌ２から液溜室Ｌ３へ流出する。当該液体の流れに対して圧側連通孔６ｂによって抵抗が与えられるので、シリンダ６内の圧力が上昇し、緩衝器１がフロントフォークＦの収縮作動を抑制する圧側減衰力を発揮する。

また、フロントフォークＦの収縮時には、インナーチューブ４１がアウターチューブ４０に進入して気室Ｇの容積が小さくなる。よって、気室Ｇ内の気体が圧縮されて気室Ｇの圧力が上昇し、当該圧力によってフロントフォークＦが伸長方向へ附勢される。つまり、上記気室Ｇを有してエアばねが構成されており、フロントフォークＦを伸長方向へ附勢する。

そして、上記エアばねの弾性力は、フロントフォークＦの収縮側へのストローク量が大きくなると、急激に大きくなるようになっている。よって、フロントフォークＦの収縮側へのストローク量が大きくなると、フロントフォークＦ全体としての弾性力が急激に大きくなり（図７中実線）、当該大きな弾性力によりフロントフォークＦの収縮速度が減速される。よって、フロントフォークＦの最収縮時の衝撃を緩和できる。

以下、本実施の形態に係るフロントフォークＦの作用効果について説明する。

本実施の形態において、液溜室Ｌ３の液面の上方に気体が封入されて気室Ｇが形成されており、当該気室Ｇを有してエアばねが構成されている。また、ロッド７は、懸架ばね（コイルばね）９でシリンダ６から退出する方向へ附勢されている。

上記構成によれば、フロントフォークＦの収縮側へのストローク量が大きくなった場合にエアばねの弾性力を立ち上げて、フロントフォークＦの最収縮時の衝撃を緩和できる。また、通常のストローク範囲では、エアばねの弾性力を小さく維持してフロントフォークＦ全体としての弾性力が過大になるのを防止できる。よって、車両の乗り心地を良好にできる。

なお、フロントフォークＦにおいて、懸架ばね９はコイルばねであるが、エアばねであってもよい。また、フロントフォークＦは、一対の脚部を備える。そして、一対の脚部がともに緩衝器１であって共通の構成を備える。しかし、フロントフォークの構成は、この限りではない。例えば、フロントフォークが一対の脚部を備える場合、片方の脚部のみが上記緩衝器１であるとしてもよい。また、フロントフォークは片脚型であってもよく、フロントフォークが減衰力発生機能を有していないばね脚等の脚部を有する場合には、当該脚部に本発明が具現化されるとしてもよい。

また、本実施の形態において、シリンダ部材Ｓは、シリンダ６と、シリンダ６の外周に配置されるインナーチューブ４１とを有して、複筒型となっている。さらに、シリンダ６とインナーチューブ４１との間には、シリンダ外周室Ｒ１が形成されており、シリンダ６外へ突出したロッド７とアウターチューブ４０との間には、ロッド外周室Ｒ２が形成されている。そして、シリンダ外周室Ｒ１とロッド外周室Ｒ２は、連通して一続きの液溜室Ｌ３とされており、当該液溜室Ｌ３に液体が貯留されている。

このため、シリンダ部材Ｓの外周となるインナーチューブ４１の外周を上記液体で潤滑できる。よって、シリンダ部材Ｓがアウターチューブ４０内を円滑に摺動できる。さらに、上記構成によれば、液溜室Ｌ３の液面をシリンダ外周室Ｒ１内まで下げられる。このため、気室Ｇ容積を確保し易く、気室Ｇ内の圧力が過大になるのを防止できる。

また、本実施の形態では、液溜室Ｌ３がシリンダ６内に連通されている。このため、ロッド出没体積分のシリンダ内容積変化、及び温度変化による液体の体積変化を液溜室Ｌ３で補償できる。つまり、液溜室Ｌ３がリザーバの液体貯留室として機能し、チューブ部材４がリザーバのハウジングを構成する。しかし、液溜室Ｌ３は、シリンダ６内に連通されていなくてもよく、シリンダ部材Ｓが単筒型とされていてもよい。そして、このような変更は、懸架ばねの構成、並びに、フロントフォークの脚部及び緩衝器の数によらず可能である。

また、本実施の形態において、緩衝器１は、アウターチューブ４０と、アウターチューブ４０内に摺動可能に挿入されるシリンダ部材Ｓと、シリンダ部材Ｓに出入りするロッド７と、シリンダ部材Ｓの外方へ突出したロッド７の上端（先端）に取り付けられてアウターチューブ４０の上端開口（車体側開口）を塞ぐキャップ４２とを備える。そして、アウターチューブ４０の上端部（車体側端部）に形成された小内径部４０ａの内周にキャップ４２が装着されており、小内径部４０ａの内径は、シリンダ部材Ｓの摺動部となるインナーチューブ４１の摺動部の外径よりも小さい。

上記構成によれば、シリンダ部材Ｓの挿入側となるアウターチューブ４０の下側の内径が小内径部４０ａの内径よりも大きくなる。このため、キャップ４２をシリンダ部材Ｓの挿入側となるアウターチューブ４０の下側からその内側に挿入し、アウターチューブ４０の上端部に位置する取付位置までキャップ４２をスライドさせたとしても、キャップ４２が小内径部４０ａに達するまでの間は、比較的抵抗なくキャップ４２を移動できる。よって、上記緩衝器１によれば、アウターチューブ４０の上端部に装着されるキャップ４２をアウターチューブ４０の上側から取り付けられない場合であっても、キャップ組付時の作業性を良好にできる。

しかし、キャップ４２の取り付けが可能であれば、必ずしもアウターチューブ４０にキャップ取付用の小内径部４０ａを設けなくてもよい。具体的には、シリンダ部材Ｓの摺動部と同径の部分にキャップ４２を取り付けるとしてもよい。そして、このような変更は、懸架ばねの構成、フロントフォークの脚部及び緩衝器の数、並びにシリンダ部材Ｓの構成によらず可能である。

また、本実施の形態において、アクスルブラケット３は、インナーチューブ（車輪側チューブ）４１が内側に挿入される有底筒状のソケット部３ａを有している。そして、アクスルブラケット３とボトムキャップ４６が、ソケット部３ａの底部を貫き先端がボトムキャップ４６に螺合されるボルト４７で連結されている。このため、ボルト４７を外せばアクスルブラケット３とボトムキャップ４６を分解できる。

つまり、上記構成によれば、アクスルブラケット３をボトムキャップ４６に着脱できるとともに、当該着脱を容易にできる。また、ボトムキャップ４６をインナーチューブ（車輪側チューブ）に着脱する場合、アクスルブラケット３をボトムキャップ４６から取り外した方が容易である。よって、上記構成によれば、ボトムキャップ４６着脱時の作業性を良好にして、メンテナンス時の作業性を一層良好にできる。

なお、アクスルブラケット３をボトムキャップ４６に着脱できれば、ボルト締結以外の方法を採用してもよく、この場合にも、同様の効果を得られる。また、車輪側チューブに対するボトムキャップの着脱を妨げない構造になっていれば、アクスルブラケット３とボトムキャップ４６を着脱不能に連結してもよい。そして、このような変更は、懸架ばねの構成、フロントフォークの脚部及び緩衝器の数、シリンダ部材Ｓの構成、並びに小内径部４０ａの有無によらず可能である。

また、本実施の形態において、フロントフォークＦは、アウターチューブ（車体側チューブ）４０と、インナーチューブ（車輪側チューブ）４１とを有するテレスコピック型のチューブ部材４と、インナーチューブ４１の端部に着脱可能に装着されて、インナーチューブ４１の車輪側開口を閉塞するボトムキャップ４６と、ボトムキャップ４６を介してインナーチューブ４１に取り付けられて、インナーチューブ４１を前輪（車輪）Ｗの車軸に連結するアクスルブラケット３とを備える。

上記構成によれば、インナーチューブ４１の車輪側開口をボトムキャップ４６で塞いでいるので、アクスルブラケット３のソケット部３ａにおける筒部の内周にシールを装着するための環状溝を形成する必要がない。よって、アクスルブラケット３の加工難易度を低くできる。

さらに、上記構成によれば、アクスルブラケット３がボトムキャップ４６を介してインナーチューブ４１に取り付けられるとともに、ボトムキャップ４６がインナーチューブ４１に着脱できる。よって、アクスルブラケット３とインナーチューブ４１との回り止めをしたとしても、ボトムキャップ４６を外せばインナーチューブ４１の車輪側開口からチューブ部材４内へ液体を注ぐことができ、部品交換を容易にできる。

つまり、上記フロントフォークＦによれば、アクスルブラケット３の加工難易度を低くできるとともに、チューブ部材４の車輪側開口から注液したり、部品交換をしたりする場合であっても、アクスルブラケット３に注液用の孔を設ける必要がなく、部品交換を容易にできる。よって、メンテナンス作業を容易にできる。

なお、本実施の形態において、チューブ部材４が倒立型に設定されていて、車体側チューブがアウターチューブ４０、車輪側チューブがインナーチューブ４１であるが、この限りではない。具体的には、チューブ部材４が正立型に設定し、車体側チューブをインナーチューブ、車輪側チューブをアウターチューブにしてもよい。そして、このような変更は、懸架ばねの構成、フロントフォークの脚部及び緩衝器の数、シリンダ部材Ｓの構成、小内径部４０ａの有無、並びにボトムキャップ４６に対するアクスルブラケット３の着脱の可否及び方法によらず可能である。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形および変更が可能である。

Ｆ・・・フロントフォーク、Ｗ・・・前輪（車輪）、３・・・アクスルブラケット、３ａ・・・ソケット部、４・・・チューブ部材、４０・・・アウターチューブ（車体側チューブ）、４１・・・インナーチューブ（車輪側チューブ）、４６・・・ボトムキャップ、４７・・・ボルト

Claims (2)

1. 車体側チューブと、車輪側チューブとを有するテレスコピック型のチューブ部材と、
   前記車輪側チューブの端部に着脱可能に装着されて、前記車輪側チューブの車輪側開口を閉塞するボトムキャップと、
   前記ボトムキャップを介して前記車輪側チューブに取り付けられて、前記車輪側チューブを車輪の車軸に連結するアクスルブラケットとを備える
   ことを特徴とするフロントフォーク。
2. 前記アクスルブラケットは、前記車輪側チューブが内側に挿入される有底筒状のソケット部を有しており、
   前記アクスルブラケットと前記ボトムキャップは、前記ソケット部の底部を貫き先端が前記ボトムキャップに螺合されるボルトで連結されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のフロントフォーク。
   

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