JP5847612B2

JP5847612B2 - フロントフォーク用スプリング脚

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Publication number: JP5847612B2
Application number: JP2012043358A
Authority: JP
Inventors: 保博青木
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2016-01-27
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Also published as: EP2634076A3; JP2013181544A; US20130221634A1; EP2634076A2; US8801021B2; EP2634076B1

Description

本発明は自動二輪車等に用いて好適なフロントフォーク用スプリング脚に関する。

従来、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し、車両重量を懸架するスプリング脚がある。

出願人は、特許文献２に記載の如く、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空気ばねにしたものを提案している。

特許文献２に記載のスプリング脚は、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、ガイドロッドのガイドの外周に、ガイドシリンダの内周に摺接するピストンリングとシール部材を設け、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を形成してなるものである。

実公昭49-1162 特願2010-242783

特許文献２に記載のスプリング脚では、ガイドロッドの外周に、該ガイドの軸方向に沿って内側空気ばね室に近い側から遠い側に向けて順に、内向きシール部材、ピストンリング、外向きシール部材を設けている。

そして、内向きシール部材はガイドシリンダの内周に摺接するリップを内側空気ばね室の側に向け、外向きシール部材はガイドシリンダの内周に摺接するリップを内側空気ばね室の反対側に向けている。これにより、内向きシール部材は内側空気ばね室の空気圧により開いて該空気圧の漏出を防止し、内側空気ばね室の空気ばねのばね力を維持する。また、外向きシール部材はガイドシリンダの下部に存在する潤滑オイルが内側空気ばね室に侵入するのを防止し、内側空気ばね室の空気圧が侵入オイルの増大によって危険圧に上昇するのを防止する。

しかしながら、特許文献２に記載のスプリング脚にあっては、ガイドロッドのガイドの外周で、内向きシール部材と外向きシール部材の間にピストンリングが存在し、ピストンリングの磨耗粉を生ずる。ピストンリングの磨耗粉は、内向きシール部材と外向きシール部材のリップの向きにより、ガイドシリンダの内部の内側空気ばね室と反内側空気ばね室の双方へ移動でき、その移動過程で内向きシール部材と外向きシール部材をキズつける。内向きシール部材がキズつく場合には、内向きシール部材のシール性を損ない、内側空気ばね室の空気ばねのばね力を低下させ、懸架機能を損なう。外向きシール部材がキズつく場合には、外向きシール部材のシール性を損ない、ガイドシリンダの下部の潤滑オイルが内側空気ばね室に侵入し、この侵入オイルの増加によって内側空気ばね室の空気圧が危険圧に上昇する。

本発明の課題は、フロントフォーク用スプリング脚において、空気ばね特性を安定的に維持することにある。

請求項１に係る発明は、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、ガイドロッドのガイドの外周に、ガイドシリンダの内周に摺接するピストンリングとシール部材を設け、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を形成してなるフロントフォーク用スプリング脚であって、ガイドロッドのガイドの外周に、該ガイドの軸方向に沿って内側空気ばね室に近い側から遠い側に向けて順に、内向きシール部材、外向きシール部材、ピストンリングを設けてなり、内向きシール部材はガイドシリンダの内周に摺接するリップを内側空気ばね室の側に向け、外向きシール部材はガイドシリンダの内周に摺接するリップを内側空気ばね室の反対側に向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、前記外向きシール部材の複数個がガイドロッドのガイドの外周の軸方向複数位置に設けられ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外側空気ばね室を形成し、該外側空気ばね室の下部に潤滑オイルを装填した油室を形成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１〜３のいずれかに係る発明において更に、前記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)ガイドロッドのガイドの外周に、該ガイドの軸方向に沿って内側空気ばね室に近い側から遠い側に向けて順に、内向きシール部材、外向きシール部材、ピストンリングを設けた。

従って、ピストンリングの磨耗粉は、外向きシール部材のリップの向きにより、該リップの外周を通過して内向きシール部材の側に移動することがない。これにより、ピストンリングの磨耗粉により内向きシール部材がキズつくことがなく、内向きシール部材のシール性を確保し、内側空気ばね室の空気圧の漏出を阻止し、内側空気ばね室の空気ばねのばね力を維持し、懸架機能を損なうことがない。

また、ピストンリングの磨耗粉が、外向きシール部材のリップの向きにより、該リップの外周を通過することがない。これにより、ピストンリングの磨耗粉により外向きシール部材がキズつくこともなく、外向きシール部材のシール性を確保し、外部シリンダの下部の潤滑オイルが内側空気ばね室に侵入するのを阻止し、ひいては内側空気ばね室の空気圧が危険圧に上昇するのを防止する。

（請求項２）
(b)上述(a)の外向きシール部材の複数個がガイドロッドのガイドの外周の軸方向複数位置に設けられる。これにより、ピストンリングの磨耗粉が複数個の互いに並置された外向きシール部材のリップの外周を通過することを一層阻止し、ピストンリングの摩耗粉による内向きシール部材のキズつき、外向きシール部材のキズつきを一層確実に回避する。

（請求項３）
(c)前記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外側空気ばね室を形成し、該外側空気ばね室の下部に潤滑オイルを装填した油室を形成した。外側空気ばね室の下部の大量の潤滑オイルが内側空気ばね室に侵入するのを上述(a)、(b)により阻止できる。

（請求項４）
(d)前記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設けた。伸側行程の伸切側で高圧になるリバウンド空気ばね室の空気圧により、ピストンリングの摩耗粉が外向きシール部材のリップの外周を通過することを上述(a)、(b)により阻止できる。

図１は実施例１のフロントフォーク用スプリング脚を示す全体断面図である。図２は図１の下部断面図である。図３は図１の上部断面図である。図４はガイドロッドのガイドの外周構造を示す模式図である。図５は実施例２のフロントフォーク用スプリング脚を示す全体断面図である。図６は図５の下部断面図である。図７は図５の上部断面図である。図８はガイドロッドのガイドの外周構造を示す模式図である。

（実施例１）（図１〜図４）
図１〜図３に示した実施例１のスプリング脚１０は、自動二輪車等のフロントフォークの左右の脚の少なくとも一方を構成し、ダンパを内蔵せず、空気ばねからなる懸架ばねを内蔵する。このとき、フロントフォークの左右の脚を他方は、ダンパを内蔵し、懸架ばねを内蔵しないダンパ脚からなる。但し、他方の脚は、スプリング脚１０と同様のスプリング脚であっても良い。

スプリング脚１０は、図１〜図３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する。スプリング脚１０は、ガイドシリンダ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ガイドロッド２２の先端ガイド２３をガイドシリンダ２１に摺動自在に挿入している。ガイドロッド２２の先端ガイド２３の外周には、ガイドシリンダ２１の内周に摺接するピストンリング２４が被着されている。

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の上部開口端はキャップ３０及びフォークボルト３１により閉塞、密封される。キャップ３０の下端部にはガイドシリンダ２１が連結されて吊下げられる。ガイドシリンダ２１の下端側外周部には、車軸側チューブ１２の内周と環状間隙を介する振れ止めカラー２１Ａが取着されている。

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の下端面は車軸ブラケット３２の底面との間にボトムピース３３を挟み止めしている。そして、車軸側チューブ１２の内部で車軸ブラケット３２の中央部にはガイドロッド２２の下端部が立設されている。ガイドロッド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３４に螺着されるとともに、ロックナット３５で固定されている。ガイドロッド２２はガイドシリンダ２１の下部開口端に螺着したロッドガイド３６のブッシュ３７に摺動自在に支持され、ガイドシリンダ２１の内部に挿入されている。ガイドシリンダ２１の内部に挿入されたガイドロッド２２の先端部にガイド２３が螺着されている。

スプリング脚１０は、ガイドシリンダ２１の内部にガイドロッド２２の先端ガイド２３が区画する内側空気ばね室５０と、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２がガイドシリンダ２１における少なくとも内側空気ばね室５０の外側に区画する外側空気ばね室６０とを有する。これにより、スプリング脚１０は、内側空気ばね室５０の空気ばねと外側空気ばね室６０の空気ばねにより懸架ばね４０を構成するものである。

内側空気ばね室５０は、ガイドシリンダ２１においてガイドロッド２２が存在しない側の内部に、フォークボルト３１と、ガイドロッド２２の先端ガイド２３とに挟まれて区画される。内側空気ばね室５０は、先端ガイド２３がガイドシリンダ２１の内周に対して設けたシール部材５１と、フォークボルト３１がキャップ３０の内周に対して設けたシール部材５２により気密に封止される。

内側空気ばね室５０の空気圧は内側空気圧調整部５３により調整される。内側空気圧調整部５３は、フォークボルト３１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３１に穿設した孔５４により内側空気ばね室５０に連通し、内側空気ばね室５０の封入空気圧を調整する。内側空気圧調整部５３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。

外側空気ばね室６０は、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２がガイドシリンダ２１の外側に区画する空間６１と、ガイドシリンダ２１においてガイドロッド２２が存在する側の内部で、ガイドロッド２２を挿入かつ支持するロッドガイド３６と、ガイドロッド２２の先端ガイド２３とに挟まれて区画され、ガイドシリンダ２１に設けた孔６２Ａにより空間６１に連通される空間６２とからなる。空間６２は、本実施例では、ガイドロッド２２の中空部２２Ａも含んでいる。車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２はそれらの摺動部に前述のシール部材１３Ｃを介して気密に摺動する。空間６１（後述する孔６８、６９を含む）の上部は、キャップ３０が車体側チューブ１１の内周に対して設けたシール部材６３Ａと、フォークボルト３１がキャップ３０の内周に対して設けたシール部材６３Ｂにより気密に封止される。空間６１の下部はボトムピース３３が車軸側チューブ１２の内周、車軸ブラケット３２の底面に対して設けたシール部材６４Ａ、６４Ｂと、ボトムボルト３４が車軸ブラケット３２の内周に対して設けたシール部材６５により気密に封止される。また、空間６２は先端ガイド２３がガイドシリンダ２１の内周に対して設けたシール部材６６により気密に封止される。

尚、外側空気ばね室６０は空間６１のみからなるものでも良い。このとき、空間６２は空間６１と連通せず、ガイドロッド２２の中空部２２Ａ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６０の空気圧は外側空気圧調整部６７により調整される。外側空気圧調整部６７は、フォークボルト３１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３１に設けた孔６８と、キャップ３０とフォークボルト３１の間の環状間隙と、キャップ３０に設けた孔６９により空間６１、ひいては空間６２に連通し、外側空気ばね室６０（空間６１、６２）の封入空気圧を調整する。外側空気圧調整部６７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。

スプリング脚１０は、圧側行程で圧縮される内側空気ばね室５０と外側空気ばね室６０のそれぞれにより、空気ばねを形成する。内側空気ばね室５０の空気ばねのばね力Ｆ1と外側空気ばね室６０の空気ばねのばね力Ｆ2は車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２を伸長させる方向に付勢する。

スプリング脚１０は、外側空気ばね室６０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１１と車軸側チューブ１２の摺動部、ガイドシリンダ２１とガイドロッド２２の摺動部を潤滑する。

スプリング脚１０は、ガイドシリンダ２１の外部で、ガイドシリンダ２１の外周に設けたばね受７１と、ガイドロッド２２を立設した車軸側チューブ１２の上端開口部に設けたばね受７２との間にバランススプリング７０を介装している。バランススプリング７０は金属コイルばねからなる。バランススプリング７０の金属ばねのばね力Ｆbは、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２が内側空気ばね室５０と外側空気ばね室６０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５０の空気ばねのばね力Ｆ1と、外側空気ばね室６０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１２を収縮させる方向に付勢する。

スプリング脚１０は、ガイドシリンダ２１の内部で、ガイドシリンダ２１に設けられてガイドロッド２２を挿入かつ支持するロッドガイド３６の内側端面に設けたばね受８１と、ガイドシリンダ２１に挿入されたガイドロッド２２の先端ガイド２３に衝接するばね受８２との間（前述の空間６２）にリバウンドスプリング８０を介装している。リバウンドスプリング８０は金属コイルばねからなる。リバウンドスプリング８０の金属ばねのばね力Ｆrは、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２が内側空気ばね室５０と外側空気ばね室６０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５０の空気ばねのばね力Ｆ1と、外側空気ばね室６０の空気ばねのばね力Ｆ2に抗して車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２を収縮させる方向に付勢する。

従って、フロントフォークにあっては、スプリング脚１０の伸縮ストロークに対し、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２を伸長させる方向に付勢する内側空気ばね室５０の空気ばねのばね力Ｆ1及び外側空気ばね室６０の空気ばねのばね力Ｆ2と、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２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７０の金属ばねのばね力Ｆb及びリバウンドスプリング８０の金属ばねのばね力Ｆrが、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、フロントフォークにあっては、スプリング脚１０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１１と車体側チューブ１２の伸縮振動を、ダンパ脚のダンパにおける伸側減衰力発生装置と圧側減衰力発生装置が発生する減衰力により制振する。

しかるに、スプリング脚１０にあっては、空気ばね特性を安定的に維持するため、以下の構成を具備する。

スプリング脚１０は、前述の通り、ガイドロッド２２の外周に、ガイドシリンダ２１の内周に摺接するピストンリング２４とシール部材５１、６６を設け、ガイドシリンダ２１の内部にガイドロッド２２の先端ガイド２３が区画する内側空気ばね室５０を形成している。

このとき、スプリング脚１０は、ガイドロッド２２の先端ガイド２３の外周に、図４に示す如く、該ガイド２３の軸方向に沿って内側空気ばね室５０に近い側から遠い側に向けて順に、内向きシール部材５１、外向きシール部材６６、ピストンリング２４を設けている。

本実施例では、外向きシール部材６６として相隣る２個（３個以上でも可）の外向きシール部材６６Ａ、６６Ｂを設け、それらの外向きシール部材６６Ａ、６６Ｂが先端ガイド２３の外周の軸方向２位置に設けられている。それらの内向きシール部材５１、外向きシール部材６６Ａ、６６Ｂは、先端ガイド２３の外周の軸方向４位置のそれぞれに設けた環状溝に装填されている。尚、内向きシール部材５１として相隣る２個（３個以上でも可）の内向きシール部材５１Ａ、５１Ｂ（不図示）を設けても良い。

そして、内向きシール部材５１はガイドシリンダ２１の内周に摺接するリップＬを内側空気ばね室５０の側に向けている。また、外向きシール部材６６Ａ、６６Ｂはガイドシリンダ２１の内周に摺接するリップＬを内側空気ばね室５０の反対側（空間６２の側）に向けている。

従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ガイドロッド２２のガイド２３の外周に、該ガイド２３の軸方向に沿って内側空気ばね室５０に近い側から遠い側に向けて順に、内向きシール部材５１、外向きシール部材６６（６６Ａ、６６Ｂ）、ピストンリング２４を設けた。

従って、ピストンリング２４の磨耗粉は、外向きシール部材６６（６６Ａ、６６Ｂ）のリップＬの向きにより、該リップＬの外周を通過して内向きシール部材５１の側に移動することがない。これにより、ピストンリング２４の磨耗粉により内向きシール部材５１がキズつくことがなく、内向きシール部材５１のシール性を確保し、内側空気ばね室５０の空気圧の漏出を阻止し、内側空気ばね室５０の空気ばねのばね力を維持し、懸架機能を損なうことがない。

また、ピストンリング２４の磨耗粉が、外向きシール部材６６（６６Ａ、６６Ｂ）のリップＬの向きにより、該リップＬの外周を通過することがない。これにより、ピストンリング２４の磨耗粉により外向きシール部材６６（６６Ａ、６６Ｂ）がキズつくこともなく、外向きシール部材６６（６６Ａ、６６Ｂ）のシール性を確保し、外部シリンダの下部の潤滑オイルが内側空気ばね室５０に侵入するのを阻止し、ひいては内側空気ばね室５０の空気圧が危険圧に上昇するのを防止する。

(b)上述(a)の外向きシール部材６６（６６Ａ、６６Ｂ）の複数個がガイドロッド２２のガイド２３の外周の軸方向複数位置に設けられる。これにより、ピストンリング２４の磨耗粉が複数個の互いに並置された外向きシール部材６６（６６Ａ、６６Ｂ）のリップＬの外周を通過することを一層阻止し、ピストンリング２４の摩耗粉による内向きシール部材５１のキズつき、外向きシール部材６６（６６Ａ、６６Ｂ）のキズつきを一層確実に回避する。

(c)前記車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２がガイドシリンダ２１における少なくとも上記内側空気ばね室５０の外側に外側空気ばね室６０を形成し、該外側空気ばね室６０の下部に潤滑オイルを装填した油室を形成した。外側空気ばね室６０の下部の大量の潤滑オイルが内側空気ばね室５０に侵入するのを上述(a)、(b)により阻止できる。

（実施例２）（図５〜図８）
実施例２のスプリング脚１１０は、実施例１のスプリング脚１０と概ね同一であり、ダンパを内蔵せず、空気ばね（内側空気ばね室１３０の空気ばねと外側空気ばね室１４０の空気ばねとリバウンド空気ばね室１５０の空気ばね）からなる懸架ばね１２０を内蔵するものである。

スプリング脚１１０は、図５〜図７に示す如く、懸架ばね１２０以外については、実施例１におけるスプリング脚１０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。スプリング脚１１０は、懸架ばね１２０を以下の如くに構成する。

スプリング脚１１０は、ガイドシリンダ２１の内部にガイドロッド２２の先端ガイド２３が区画する内側空気ばね室１３０と、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２がガイドシリンダ２１における内側空気ばね室１３０の外側に区画する外側空気ばね室１４０とを有する。また、スプリング脚１１０は、ガイドシリンダ２１の内部で、ガイドシリンダ２１に設けられてガイドロッド２２を挿入かつ支持するロッドガイド３６と、ガイドシリンダ２１に挿入されたガイドロッド２２の先端ガイド２３とに挟まれて区画されるリバウンド空気ばね室１５０を有する。これにより、スプリング脚１１０は、内側空気ばね室１３０の空気ばねと外側空気ばね室１４０の空気ばねとリバウンド空気ばね室１５０の空気ばねにより懸架ばね１２０を構成するものになる。

内側空気ばね室１３０は、ガイドシリンダ２１においてガイドロッド２２が存在しない側の内部に、フォークボルト３１と、ガイドロッド２２の先端ガイド２３とに挟まれて区画される。内側空気ばね室１３０は、先端ガイド２３がガイドシリンダ２１の内周に対して設けたシール部材１３１と、フォークボルト３１がキャップ３０の内周に対して設けたシール部材１３２により気密に封止される。

内側空気ばね室１３０の空気圧は内側空気圧調整部１３３により調整される。内側空気圧調整部１３３は、フォークボルト３１の外界に臨む位置に取着されて内側空気ばね室１３０に連通する空気バルブからなり、内側空気ばね室１３０の封入空気圧を調整する。内側空気圧調整部１３３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。

外側空気ばね室１４０は、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２がガイドシリンダ２１の外側に区画する空間とする。車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２はそれらの摺動部に前述のシール部材１３Ｃを介して気密に摺動する。外側空気ばね室１４０（後述する孔１４８、１４９を含む）の上部は、キャップ３０が車体側チューブ１１の内周に対して設けたシール部材１４１Ａと、フォークボルト３１がキャップ３０の内周に対して設けたシール部材１４１Ｂにより気密に封止される。外側空気ばね室１４０の下部はボトムピース３３が車軸側チューブ１２の内周、車軸ブラケット３２の底面に対して設けたシール部材１４３Ａ、１４３Ｂと、ボトムボルト３４が車軸ブラケット３２の内周に対して設けたシール部材１４４により気密に封止される。尚、外側空気ばね室１４０はロッドガイド３６がガイドロッド２２の外周に対して設けたシール部材１４５によっても気密に封止される。

外側空気ばね室１４０の空気圧は外側空気圧調整部１４７により調整される。外側空気圧調整部１４７は、フォークボルト３１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３１に設けた孔１４８と、キャップ３０とフォークボルト３１の間の環状間隙と、キャップ３０に設けた孔１４９により外側空気ばね室１４０に連通し、外側空気ばね室１４０の封入空気圧を調整する。外側空気圧調整部１４７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。

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１３０と外側空気ばね室１４０のそれぞれにより、空気ばねを形成する。内側空気ばね室１３０の空気ばねのばね力Ｆ1と外側空気ばね室１４０の空気ばねのばね力Ｆ2は車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２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１４０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１１と車軸側チューブ１２の摺動部、ガイドシリンダ２１とガイドロッド２２の摺動部を潤滑する。

スプリング脚１１０は、前述した如く、ガイドシリンダ２１の内部で、ガイドシリンダ２１に設けられてガイドロッド２２を挿入かつ支持するロッドガイド３６と、ガイドシリンダ２１に挿入されたガイドロッド２２の先端ガイド２３とに挟まれて区画されるリバウンド空気ばね室１５０を有する。リバウンド空気ばね室１５０は、先端ガイド２３がガイドシリンダ２１の内周に対して設けたシール部材１５１と、ロッドガイド３６がガイドロッド２２の外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。１５２Ａはシール押えである。

リバウンド空気ばね室１５０の空気圧はリバウンド空気圧調整部１５３により調整される。リバウンド空気圧調整部１５３は、ボトムボルト３４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２２の中空部２２Ａ、先端ガイド２３に設けた孔１５４を介してリバウンド空気ばね室１５０に連通し、リバウンド空気ばね室１５０の封入空気圧を調整する。リバウンド空気圧調整部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。

スプリング脚１１０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１５０により、空気ばねを形成する。リバウンド空気ばね室１５０の空気ばねのばね力Ｆ3は、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２が内側空気ばね室１３０と外側空気ばね室１４０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１３０の空気ばねのばね力Ｆ1と、外側空気ばね室１４０の空気ばねのばね力Ｆ2に抗して車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２を収縮させる方向に付勢する。

従って、フロントフォークにあっては、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１１と車軸側チューブ１２を伸長させる方向に付勢する内側空気ばね室１３０の空気ばねのばね力Ｆ1及び外側空気ばね室１４０の空気ばねのばね力Ｆ2と、車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２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１５０の空気ばねのばね力Ｆ3が、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。

しかるに、スプリング脚１１０にあっては、空気ばね特性を安定的に維持するため、以下の構成を具備する。

スプリング脚１１０は、前述の通り、ガイドロッド２２の外周に、ガイドシリンダ２１の内周に摺接するピストンリング２４とシール部材１３１、１５１を設け、ガイドシリンダ２１の内部にガイドロッド２２の先端ガイド２３が区画する内側空気ばね室１３０を形成している。

このとき、スプリング脚１１０は、ガイドロッド２２の先端ガイド２３の外周に、図８に示す如く、該ガイド２３の軸方向に沿って内側空気ばね室１３０に近い側から遠い側に向けて順に、内向きシール部材１３１、外向きシール部材１５１、ピストンリング２４を設けている。本実施例では、外向きシール部材１５１として相隣る２個（３個以上でも可）の外向きシール部材１５１Ａ、１５１Ｂを設け、それらの外向きシール部材１５１Ａ、１５１Ｂが先端ガイド２３の外周の軸方向２位置に設けられている。それらの内向きシール部材１３１、外向きシール部材１５１Ａ、１５１Ｂ、ピストンリング２４は、先端ガイド２３の外周の軸方向４位置のそれぞれに設けた環状溝に装填されている。尚、内向きシール部材１３１として相隣る２個（３個以上でも可）の内向きシール部材１３１Ａ、１３１Ｂ（不図示）を設けても良い。

そして、内向きシール部材１３１はガイドシリンダ２１の内周に摺接するリップＬを内側空気ばね室１３０の側に向けている。また、外向きシール部材１５１Ａ、１５１Ｂはガイドシリンダ２１の内周に摺接するリップＬを内側空気ばね室１３０の反対側（空間１５０の側）に向けている。

従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ガイドロッド２２のガイド２３の外周に、該ガイド２３の軸方向に沿って内側空気ばね室１３０に近い側から遠い側に向けて順に、内向きシール部材１３１、外向きシール部材１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）、ピストンリング２４を設けた。

従って、ピストンリング２４の磨耗粉は、外向きシール部材１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）のリップＬの向きにより、該リップＬの外周を通過して内向きシール部材１３１の側に移動することがない。これにより、ピストンリング２４の磨耗粉により内向きシール部材１３１がキズつくことがなく、内向きシール部材１３１のシール性を確保し、内側空気ばね室１３０の空気圧の漏出を阻止し、内側空気ばね室１３０の空気ばねのばね力を維持し、懸架機能を損なうことがない。

また、ピストンリング２４の磨耗粉が、外向きシール部材１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）のリップＬの向きにより、該リップＬの外周を通過することがない。これにより、ピストンリング２４の磨耗粉により外向きシール部材１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）がキズつくこともなく、外向きシール部材１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）のシール性を確保し、外部シリンダの下部の潤滑オイルが内側空気ばね室１３０に侵入するのを阻止し、ひいては内側空気ばね室１３０の空気圧が危険圧に上昇するのを防止する。

(b)上述(a)の外向きシール部材１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）の複数個がガイドロッド２２のガイド２３の外周の軸方向複数位置に設けられる。これにより、ピストンリング２４の磨耗粉が複数個の互いに並置された外向きシール部材１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）のリップＬの外周を通過することを一層阻止し、ピストンリング２４の摩耗粉による内向きシール部材１３１のキズつき、外向きシール部材１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）のキズつきを一層確実に回避する。

(c)前記車体側チューブ１１と車軸側チューブ１２がガイドシリンダ２１における少なくとも上記内側空気ばね室１３０の外側に外側空気ばね室１４０を形成し、該外側空気ばね室１４０の下部に潤滑オイルを装填した油室を形成した。外側空気ばね室１４０の下部の大量の潤滑オイルが内側空気ばね室１３０に侵入するのを上述(a)、(b)により阻止できる。

(d)前記ガイドシリンダ２１の内部で、ガイドシリンダ２１に設けられてガイドロッド２２を挿入かつ支持するロッドガイド３６と、ガイドシリンダ２１に挿入されたガイドロッド２２のガイド２３とに挟まれて区画されるリバウンド空気ばね室１５０を設けた。伸側行程の伸切側で高圧になるリバウンド空気ばね室１５０の空気圧により、ピストンリング２４の摩耗粉が外向きシール部材１５１（１５１Ａ、１５１Ｂ）のリップＬの外周を通過することを上述(a)、(b)により阻止できる。

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、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、ガイドロッドのガイドの外周に、ガイドシリンダの内周に摺接するピストンリングとシール部材を設け、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を形成してなるフロントフォーク用スプリング脚であって、ガイドロッドのガイドの外周に、該ガイドの軸方向に沿って内側空気ばね室に近い側から遠い側に向けて順に、内向きシール部材、外向きシール部材、ピストンリングを設けてなり、内向きシール部材はガイドシリンダの内周に摺接するリップを内側空気ばね室の側に向け、外向きシール部材はガイドシリンダの内周に摺接するリップを内側空気ばね室の反対側に向けた。これにより、フロントフォーク用スプリング脚において、空気ばね特性を安定的に維持することができる。

１０スプリング脚
１１車体側チューブ
１２車軸側チューブ
２１ガイドシリンダ
２２ガイドロッド
２３ガイド
２４ピストンリング
３６ロッドガイド
４０懸架ばね
５０内側空気ばね室
５１内向きシール部材
６０外側空気ばね室
６６（６６Ａ、６６Ｂ）外向きシール部材
１１０スプリング脚
１２０懸架ばね
１３０内側空気ばね室
１３１内向きシール部材
１４０内側空気ばね室
１５０リバウンド空気ばね室
１５０（１５１Ａ、１５１Ｂ）外向きシール部材

Claims

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、
ガイドロッドのガイドの外周に、ガイドシリンダの内周に摺接するピストンリングとシール部材を設け、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を形成してなるフロントフォーク用スプリング脚であって、
ガイドロッドのガイドの外周に、該ガイドの軸方向に沿って内側空気ばね室に近い側から遠い側に向けて順に、内向きシール部材、外向きシール部材、ピストンリングを設けてなり、
内向きシール部材はガイドシリンダの内周に摺接するリップを内側空気ばね室の側に向け、外向きシール部材はガイドシリンダの内周に摺接するリップを内側空気ばね室の反対側に向けてなるフロントフォーク用スプリング脚。
前記外向きシール部材の複数個がガイドロッドのガイドの外周の軸方向複数位置に設けられてなる請求項１に記載のフロントフォーク用スプリング脚。
前記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外側空気ばね室を形成し、該外側空気ばね室の下部に潤滑オイルを装填した油室を形成してなる請求項１又は２に記載のフロントフォーク用スプリング脚。
前記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１〜３のいずれかに記載のフロントフォーク用スプリング脚。