特許 6174206 フロントフォーク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6174206

(24)【登録日】2017年7月14日

(45)【発行日】2017年8月2日

(54)【発明の名称】フロントフォーク

(51)【国際特許分類】

   B62K 25/08 20060101AFI20170724BHJP

   F16F 9/32 20060101ALI20170724BHJP

   F16F 9/44 20060101ALI20170724BHJP

   F16F 9/58 20060101ALI20170724BHJP

【ＦＩ】

   B62K25/08 C

   F16F9/32 B

   F16F9/32 C

   F16F9/44

   F16F9/58 A

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-150098(P2016-150098)

(22)【出願日】2016年7月29日

【審査請求日】2017年1月31日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000146010

【氏名又は名称】株式会社ショーワ

(74)【代理人】

【識別番号】110000534

【氏名又は名称】特許業務法人しんめいセンチュリー

(72)【発明者】

【氏名】青木 保博

【審査官】 岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１４２９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８２８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６７７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２５１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０９２９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１７５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７７０８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｋ ２５／０８

Ｆ１６Ｆ ９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車輪の両側にそれぞれ配置される第１緩衝器および第２緩衝器を備えるフロントフォークであって、
前記第１緩衝器は、車体側および車輪側にそれぞれ配置され互いに摺動する第１チューブ及び第２チューブと、
前記第１チューブ及び前記第２チューブの摺動に伴い減衰力を発生する減衰力発生部と、
前記第１チューブ及び第２チューブを伸長方向へ付勢するコイルばねを有する第１ばねと、を備え、
前記第２緩衝器は、車体側および車輪側にそれぞれ配置され互いに摺動する第３チューブ及び第４チューブと、
前記第３チューブ及び前記第４チューブを伸長方向へ付勢するコイルばねからなる第２ばねと、
前記第３チューブに設けられる第２シリンダと、
前記第４チューブに設けられる第２ロッドと、
前記第２ロッドに設けられると共に前記第２シリンダの内側に第１気室を形成する第２ピストンと、
前記第２ピストンの外周面に保持された環状のシール部材と、を備え、
前記第２シリンダは、前記シール部材が内周面を摺接する第２大径部と、外径が前記第２大径部の外径より小さく形成されると共に第２段部を介して前記第２大径部と前記第４チューブ側に連なる第２小径部と、を備え、
前記第２ばねは、前記第４チューブから前記第２段部までの間に配置され、
前記第２緩衝器が圧縮されると、前記第１気室の圧力は、前記第１気室の外側の前記第３チューブ及び前記第４チューブに囲まれた第２気室の圧力よりも高くなるフロントフォーク。

【請求項2】

前記第２緩衝器は、前記第２小径部の内側に配置されると共に前記第３チューブ及び前記第４チューブを圧縮方向に付勢する第２小径ばねを備える請求項１記載のフロントフォーク。

【請求項3】

前記第１緩衝器は、前記第１チューブに設けられる第１シリンダと、
前記第２チューブに設けられる第１ロッドと、
前記第１ロッドに設けられると共に前記第１シリンダの内周面に摺接し前記第１シリンダとの間に前記減衰力発生部の油室を形成する第１ピストンと、を備え、
前記第１ばねは、前記第１ピストンの可動域の外に配置される請求項１又は２に記載のフロントフォーク。

【請求項4】

前記第１シリンダは、前記第１ピストンが摺接する第１大径部と、外径が前記第１大径部の外径より小さく形成されると共に第１段部を介して前記第１大径部と前記第２チューブ側に連なる第１小径部と、を備え、
前記第１ばねの前記コイルばねは、前記第２チューブから前記第１段部までの間に配置される請求項３記載のフロントフォーク。

【請求項5】

前記第１緩衝器は、前記第１小径部の内側に配置されると共に前記第１チューブ及び前記第２チューブを圧縮方向に付勢する第１小径ばねを備える請求項３又は４に記載のフロントフォーク。

【請求項6】

前記第１チューブ及び前記第３チューブは、互いに隣り合う位置に設けられる請求項３から５のいずれかに記載のフロントフォーク。

【請求項7】

車輪の両側にそれぞれ配置される第１緩衝器および第２緩衝器を備えるフロントフォークであって、
前記第１緩衝器は、車体側および車輪側にそれぞれ配置され互いに摺動する第１チューブ及び第２チューブと、
前記第１チューブ及び前記第２チューブの摺動に伴い減衰力を発生する減衰力発生部と、
前記第１チューブ及び第２チューブを伸長方向へ付勢する第１ばねと、
前記第１チューブに設けられる第１シリンダと、
前記第２チューブに設けられる第１ロッドと、
前記第１ロッドに設けられると共に前記第１シリンダの内周面に摺接し前記第１シリンダとの間に前記減衰力発生部の油室を形成する第１ピストンと、を備え、
前記第１シリンダは、前記第１ピストンが摺接する第１大径部と、外径が前記第１大径部の外径より小さく形成されると共に第１段部を介して前記第１大径部と前記第２チューブ側に連なる第１小径部と、を備え、
前記第１小径部の内側に配置されると共に前記第１チューブ及び前記第２チューブを圧縮方向に付勢する第１小径ばねを備え、
前記第１ばねは、前記第２チューブから前記第１段部までの間に配置されるコイルばねを備え、
前記第２緩衝器は、車体側および車輪側にそれぞれ配置され互いに摺動する第３チューブ及び第４チューブと、
前記第３チューブ及び前記第４チューブを伸長方向へ付勢するコイルばねからなる第２ばねと、
前記第３チューブに設けられる第２シリンダと、
前記第４チューブに設けられる第２ロッドと、
前記第２ロッドに設けられると共に前記第２シリンダの内側に配置され前記第３チューブ側に気室を形成する第２ピストンと、を備え、
前記第２シリンダは、前記第２ピストンが摺接する第２大径部と、外径が前記第２大径部の外径より小さく形成されると共に第２段部を介して前記第２大径部と前記第４チューブ側に連なる第２小径部と、を備え、
前記第２小径部の内側に配置されると共に前記第３チューブ及び前記第４チューブを圧縮方向に付勢する第２小径ばねを備え、
前記第２ばねは、前記第４チューブから前記第２段部までの間に配置されるフロントフォーク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はフロントフォークに関し、特に乗り心地を向上できるフロントフォークに関するものである。

【背景技術】

【0002】

車輪の両側にそれぞれ第１緩衝器および第２緩衝器が配置されるフロントフォークが知られている（例えば特許文献１）。特許文献１に開示されるフロントフォークは、第１緩衝器がコイルばねは内蔵しないで減衰力発生部を内蔵し、第２緩衝器がコイルばね及び減衰力発生部は内蔵しないでエアばねを内蔵する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−９２９４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示される技術において、乗り心地の向上に対する要求がある。

【0005】

本発明は上述した要求に応えるためになされたものであり、乗り心地を向上できるフロントフォークを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的を達成するために請求項１記載のフロントフォークは、車輪の両側にそれぞれ配置される第１緩衝器および第２緩衝器を備えている。第１緩衝器は、互いに摺動する第１チューブ及び第２チューブが、車体側および車輪側にそれぞれ配置される。減衰力発生部は第１チューブ及び第２チューブの摺動に伴い減衰力を発生する。コイルばねを有する第１ばねは、第１チューブ及び第２チューブを伸長方向へ付勢する。

【0007】

第２緩衝器は、互いに摺動する第３チューブ及び第４チューブが、車体側および車輪側にそれぞれ配置される。コイルばねからなる第２ばねは、第３チューブ及び第４チューブを伸長方向へ付勢する。第２緩衝器は、第３チューブに設けられる第２シリンダと、第４チューブに設けられる第２ロッドと、第２ロッドに設けられると共に第２シリンダの内側に第１気室を形成する第２ピストンと、第２ピストンの外周面に保持された環状のシール部材と、を備えている。第２シリンダは、シール部材が内周面を摺接する第２大径部と、外径が第２大径部の外径より小さく形成されると共に第２段部を介して第２大径部と第４チューブ側に連なる第２小径部と、を備え、第２ばねは、第４チューブから第２段部までの間に配置される。第２緩衝器が圧縮されると、第１気室の圧力は、第１気室の外側の第２気室の圧力よりも高くなる。

【発明の効果】

【0008】

請求項１記載のフロントフォークによれば、第１緩衝器の第１ばね、第２緩衝器のコイルばねからなる第２ばねは、衝撃を吸収するのに必要な反力を分担する。第１ばね及び第２ばねによる衝撃の吸収に伴う伸縮振動は、第１緩衝器の減衰力発生部が発生する減衰力により制振する。さらに、第２シリンダの第２大径部と第２ピストンが保持するシール部材との摺動抵抗を抑制できるので、乗り心地を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施の形態におけるフロントフォークの断面図である。

【図2】第２チューブ側の第１緩衝器の断面図である。

【図3】第１チューブ側の第１緩衝器の断面図である。

【図4】第２緩衝器の断面図である。

【図5】フロントフォークの荷重−ストローク線図である。

【図6】第２実施の形態におけるフロントフォークの第２緩衝器の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず図１を参照して本発明の第１実施の形態におけるフロントフォーク１０について説明する。図１は第１実施の形態におけるフロントフォーク１０の断面図である。フロントフォーク１０は、二輪車の車輪（図示せず）の両側面に取り付けられる装置であり、平行に配置される第１緩衝器２０及び第２緩衝器１００を備えている。第１緩衝器２０は第１減衰力発生部３０及び第２減衰力発生部７０（減衰力発生部）を内蔵し、第２緩衝器１００は減衰力発生部を内蔵しないで、第１気室１３２及び第２ばね１４１（コイルばね）を内蔵する。

【0011】

第１緩衝器２０は、第１チューブ２１に第２チューブ２２が出入りするテレスコピック型であり、車体側ブラケット（図示せず）に連結される円筒状の第１チューブ２１と、車輪側ブラケット２３に連結される円筒状の第２チューブ２２とを備えている。第１緩衝器２０は、路面の凹凸による衝撃が車輪（図示せず）に入力されると、第２チューブ２２が第１チューブ２１に出入りして伸縮する。

【0012】

本実施の形態では、車体側の第１チューブ２１に車輪側の第２チューブ２２が出入りする倒立型の第１緩衝器２０を説明するが、これに限るものではない。車体側の第１チューブ２１が車輪側の第２チューブ２２に出入りする正立型の第１緩衝器２０にすることは当然可能である。

【0013】

第１チューブ２１は、上端の開口がフォークボルト２４により閉塞される。フォークボルト２４は、Ｏリングを介してシリンダ３１の内周に挿入され螺着される。第１チューブ２１は、フォークボルト２４によりシリンダ３１を吊り下げた状態に保持する。シリンダ３１は、シリンダ３１の上部に位置する円筒状の大径部３２と、段部３４を介して大径部３２に連なる円筒状の小径部３５とを備えている。

【0014】

第２チューブ２２は、段部３４よりも車輪側ブラケット２３側にコイルばね６１（第１ばねの一部）が設定される。コイルばね６１は、第１チューブ２１及び第２チューブ２２を伸長方向へ付勢するばねである。第１チューブ２１及び第２チューブ２２の内側でシリンダ３１の外側にリザーバ３７が設けられる。

【0015】

リザーバ３７は、作動油が貯留する油室と、自由界面を介して油室と接触する気室とが形成される。気室に閉じ込められた気体がエアばね（第１ばねの一部）を構成する。リザーバ３７の気室のエアばね及びコイルばね６１の弾性力が、車両が路面から受ける衝撃力を吸収する。

【0016】

車輪側ブラケット２３は、ボトムボルト４２がＯリングを介して螺着される。ボトムボルト４２はロッド４０の下端を螺着する。ロッド４０は、中心軸に沿って小径部３５から段部３４を通って大径部３２まで突出し、ピストン５０を支持する。ピストン５０はシリンダ３１をピストン側油室５１とロッド側油室５２とに区画する。

【0017】

第２緩衝器１００は、第３チューブ１０１に第４チューブ１０２が出入りするテレスコピック型であり、車体側ブラケット（図示せず）に連結される円筒状の第３チューブ１０１と、車輪側ブラケット１０３に連結される円筒状の第４チューブ１０２とを備えている。第２緩衝器１００は、路面の凹凸による衝撃が車輪（図示せず）に入力されると、第４チューブ１０２が第３チューブ１０１に出入りして伸縮する。

【0018】

本実施の形態では、車体側の第３チューブ１０１に車輪側の第４チューブ１０２が出入りする倒立型の第２緩衝器１００を説明するが、これに限るものではない。車体側の第３チューブ１０１が車輪側の第４チューブ１０２に出入りする正立型の第２緩衝器１００にすることは当然可能である。

【0019】

第３チューブ１０１は、上端の開口がフォークボルト１０４により閉塞される。フォークボルト１０４は、Ｏリングを介してシリンダ１１０の内周に挿入され螺着される。第３チューブ１０１は、フォークボルト１０４によりスリーブ１１０ａを介してシリンダ１１０を吊り下げた状態に保持する。シリンダ１１０は、シリンダ１１０の上部に位置する円筒状の大径部１１１と、段部１１３を介して大径部１１１に連なる円筒状の小径部１１４とを備えている。

【0020】

第４チューブ１０２は、下端の開口が車輪側ブラケット１０３及びボトムボルト１２２で塞がれている。ボトムボルト１２２はロッド１２０の下端を螺着する。ロッド１２０は、中心軸に沿って小径部１１４から段部１１３を通って大径部１１１まで突出し、ピストン１３０を支持する。

【0021】

ピストン１３０により大径部１１１内に第１気室１３２が形成され、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２の内側でシリンダ１１０の外側に第２気室１３４が形成される。第４チューブ１０２は下部に潤滑油が貯留しているので、第４チューブ１０２に貯留する潤滑油の液面（図示せず）から上方の空間（シリンダ１１０を除く）が第２気室１３４である。第１気室１３２及び第２気室１３４に閉じ込められた気体がエアばねを構成する。

【0022】

第４チューブ１０２は、段部１１３よりも車輪側ブラケット１０３側に第２ばね１４１が設定される。第２ばね１４１は、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２を伸長方向へ付勢する金属製のコイルばねである。第１気室１３２及び第２気室１３４によるエアばね及び第２ばね１４１の弾性力が、車両が路面から受ける衝撃力を吸収する。

【0023】

第１緩衝器２０の減衰力発生部（第１減衰力発生部３０及び第２減衰力発生部７０）は、第１緩衝器２０のコイルばね６１及びエアばね（リザーバ３７の気室）、並びに、第２緩衝器１００の第１気室１３２及び第２気室１３４によるエアばね及び第２ばね１４１の弾性力による伸縮振動を制振する減衰力を発生する。

【0024】

フロントフォーク１０は、大径部３２，１１１及び小径部３５，１１４を備えるシリンダ３１，１１０が、隣り合う第１緩衝器２０の第１チューブ２１及び第２緩衝器１００の第３チューブ１０１に配置されている。同様に、シリンダ３１，１１０に挿入されるロッド４０，１２０が、隣り合う第２チューブ２２及び第４チューブ１０２に配置されている。その結果、第１緩衝器２０及び第２緩衝器１００の剛性のバランスを図り易くできる。

【0025】

特にフロントフォーク１０の正面視において、第１緩衝器２０の段部３４の高さ位置と、第２緩衝器１００の段部１１３の高さ位置とを同一に設定し、小径部３５，１１４の長さを同一にしている。小径部３５，１１４にそれぞれ配置されるロッドガイド３６，１１６（図２及び図４参照）の高さ位置も同一に設定されるので、第１緩衝器２０及び第２緩衝器１００の剛性のバランスをとり、外部荷重（外乱）が入力されたときにハンドルをヨー方向に振られ難くできる。

【0026】

次に図２から図４を参照して第１緩衝器２０及び第２緩衝器１００について説明する。まず図２及び図３を参照して第１緩衝器２０について説明する。図２は第２チューブ２２側の第１緩衝器２０の断面図であり、図３は第１チューブ２１側の第１緩衝器２０の断面図である。図２及び図３は第１緩衝器２０の軸方向の一部の図示が省略されている。

【0027】

図２に示すように第１緩衝器２０は、第１チューブ２１の下部の内周に保持される環状のダストシール２５及びオイルシール２６が、第２チューブ２２の外周面に摺接する。第１減衰力発生部３０（減衰力発生部）は、シリンダ３１（図１参照）、ロッド４０及びピストン５０を備えている。シリンダ３１の大径部３２は、下端の内周に、Ｏリングを介して環状の連結部材３３が取り付けられる。連結部材３３は、大径部３２と小径部３５とを連結する部材である。連結部材３３の軸方向の端面により、大径部３２の内側に段部３４が形成される。小径部３５は内部にロッドガイド３６が配置される。

【0028】

ロッド４０は、ボトムボルト４２に下部が固定された筒状の本体４１と、本体４１の上部に固定されたピストンホルダ４３とを備えている。ピストン５０はピストンホルダ４３に取り付けられており、ピストン５０は大径部３２の内部を摺動する。ピストン５０は大径部３２をピストン側油室５１とロッド側油室５２とに区画する。

【0029】

ピストン５０は、伸側減衰バルブ５３を備え、伸側減衰バルブ５３の開弁時にピストン側油室５１とロッド側油室５２とを連絡する伸側流路５４と、圧側減衰バルブ５５（チェック弁）を備え、圧側減衰バルブ５５の開弁時にピストン側油室５１とロッド側油室５２とを連絡する圧側流路５６とを備えている。

【0030】

ピストンホルダ４３は、ピストン側油室５１とロッド側油室５２とを連絡するバイパス路４４が形成されており、バイパス路４４を臨むニードル４５がピストンホルダ４３に挿入されている。本体４１に挿入された調整ロッド４６は、ボトムボルト４２に設けられたアジャスタ４７とニードル４５とを連結する。アジャスタ４７の回転操作により調整ロッド４６及びニードル４５は軸方向に進退し、バイパス路４４の流路面積を調整する。

【0031】

本実施の形態では、連結部材３３の外周に、筒状のばね受６０が取り付けられている。ばね受６０は、小径部３５の径方向外側に軸方向の端部が配置されている。ばね受６０の端部と第２チューブ２２の底部との間に（ピストン５０の可動域の外に）、線形特性を有するコイルばね６１が介在する。

【0032】

小径部３５の内部のピストンホルダ４３とロッドガイド３６との間にリバウンドばね６２が介在する。リバウンドばね６２は、第１チューブ２１及び第２チューブ２２の最伸長時に反力を生じるばねであり、本実施の形態では金属製のコイルばねで形成されている。小径部３５とロッド４０との間のスペースの有効活用により、リバウンドばね６２の配置スペースを確保できる。リバウンドばね６２が配置されるので、第１減衰力発生部３０の減衰特性に影響を与えずに、第１チューブ２１及び第２チューブ２２の最伸長時の衝撃を吸収できる。

【0033】

図３に示すように、第１チューブ２１は上端に第２減衰力発生部７０（減衰力発生部）が配置されている。第２減衰力発生部７０は、フォークボルト２４に取り付けられたガイドパイプ７１と、ガイドパイプ７１に固定されたサブピストン８０と、サブピストン８０の上方に配置されたフリーピストン８１とを備えている。ガイドパイプ７１は、外径の小さい縮径部７４ａが軸方向の中央付近に形成されている。

【0034】

第１チューブ２１は、フォークボルト２４によりガイドパイプ７１を吊り下げた状態に保持する。ガイドパイプ７１の下端にピストンホルダ７２が取り付けられる。ピストンホルダ７２は、大径部３２ａの内側に配置されたサブピストン８０を保持する。大径部３２ａは、フォークボルト２４によりＯリングを介して第１チューブ２１の上端に固定されたシリンダであり、大径部３２の上端に連結されている。サブピストン８０は、ピストン５０によって形成されたピストン側油室５１の上方にサブタンク室８３を区画する。

【0035】

ピストンホルダ７２は、ピストン側油室５１とサブタンク室８３とを連絡するバイパス路７３が形成されている。調整ロッド７４の先端に形成されたニードルが、バイパス路７３を臨む位置に配置されている。調整ロッド７４はガイドパイプ７１に挿入されている。調整ロッド７４は、フォークボルト２４に設けられたアジャスタ７５に連結されている。アジャスタ７５の回転操作により調整ロッド７４は軸方向に進退し、バイパス路７３の流路面積を調整する。

【0036】

サブピストン８０は、圧側減衰バルブ８４を備え、圧側減衰バルブ８４の開弁時にピストン側油室５１とサブタンク室８３とを連絡する圧側流路８５と、伸側減衰バルブ８６（チェック弁）を備え、伸側減衰バルブ８６の開弁時にピストン側油室５１とサブタンク室８３とを連絡する伸側流路８７とを備えている。

【0037】

フリーピストン８１は、大径部３２ａとガイドパイプ７１との間の環状の空間に配置される。フリーピストン８１は、サブピストン８０の上方の空間を、ピストン側油室５１に連通するサブタンク室８３と気体室８２とに区画する。フリーピストン８１は、ガイドパイプ７１と摺接するパッキン８１ａを内周に保持する。

【0038】

フリーピストン８１とフォークボルト２４との間に加圧ばね８９が配置される。加圧ばね８９は圧縮コイルばねからなり、フリーピストン８１をサブピストン８０側へ向けて付勢する。気体室８２は、大径部３２ａを貫通する貫通孔８８によってリザーバ３７の気室と連通する。気体室８２及び加圧ばね８９は、サブタンク室８３を介して第１チューブ２１及び第２チューブ２２を伸長方向へ付勢する第１ばねの一部である。

【0039】

第１緩衝器２０は、ロッド４０がストロークする度に、ロッド４０の外周面に付着した作動油（リザーバ３７（油室）内の作動油）をシリンダ３１の内部に持ち込む。これにより、シリンダ３１の内部のピストン側油室５１、ロッド側油室５２及びサブタンク室８３の作動油が徐々に増加し、ピストン側油室５１、ロッド側油室５２及びサブタンク室８３の圧力が次第に高まる。サブタンク室８３の高圧化によって、フリーピストン８１が通常の移動域を超えて縮径部７４ａの位置までパッキン８１ａが上昇すると、サブタンク室８３の作動油が縮径部７４ａとパッキン８１ａとの間を通過して気体室８２へ浸入する。気体室８２へ浸入した余剰の作動油は、貫通孔８８を通ってリザーバ３７に排出される。

【0040】

次に図４を参照して第２緩衝器１００について説明する。図４は第２緩衝器１００の断面図である。図４は第２緩衝器１００の軸方向の一部の図示が省略されている。第２緩衝器１００は、第３チューブ１０１の下部の内周に保持される環状のダストシール１０５及びオイルシール１０６が、第４チューブ１０２の外周面に摺接する。

【0041】

シリンダ１１０の大径部１１１は、下端の内周に、Ｏリングを介して環状の連結部材１１２が取り付けられる。連結部材１１２は、大径部１１１と小径部１１４とを連結する部材である。連結部材１１２の軸方向の端面により、大径部１１１の内側に段部１１３が形成される。小径部１１４は側面を径方向に貫通する連通孔１１５が下部に形成されている。小径部１１４は内部にロッドガイド１１６が配置される。

【0042】

ロッド１２０は、ボトムボルト１２２に下部が固定されると共にロッドガイド１１６に支持される筒状の本体１２１と、本体１２１の上部に固定されたピストンホルダ１２３とを備えている。ピストン１３０は、筒状のピストンホルダ１２３に取り付けられている。ピストン１３０は、大径部１１１の内周面に摺接する環状のシール部材１３１をその外周面に保持する。ピストン１３０により区画された第１気室１３２及び第２気室１３４は、圧縮された気体が封入されている。第２気室１３４は、連通孔１１５によって小径部１１４の内部と連通する。

【0043】

ロッド１２０の本体１２１は、その軸方向に沿って形成される拡張室１２４が内部に形成されている。拡張室１２４は、ピストン１３０及びピストンホルダ１２３を軸方向に貫通する孔を通して第１気室１３２と連通する。従って、拡張室１２４の分だけ第１気室１３２の体積を増やすことができる。フォークボルト１０４には第１気室１３２に気体を給排するバルブ１３３が配置されている。

【0044】

第１気室１３２及び第２気室１３４は、圧縮された気体が封入されている。第１気室１３２は圧力が第２気室１３４の圧力より高く設定される。第２気室１３４はほぼ常圧である。但し、必要に応じて第２気室１３４を加圧することは当然可能である。

【0045】

第１気室１３２及び第２気室１３４の圧縮された気体は、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２の圧縮量に応じた反力を発揮するエアばねとして機能し、このエアばねは、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２を常に伸長方向に付勢して車体を弾性支持する懸架ばねとして機能する。第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２の圧縮量は第２緩衝器１００の圧縮量に等しいので、エアばねは、第２緩衝器１００の圧縮量に応じた反力を発揮すると共に、第２緩衝器１００を伸長方向に付勢するともいえる。

【0046】

第２緩衝器１００は拡張室１２４の分だけ第１気室１３２の体積を拡大できる。第１気室１３２の体積が拡大すると、第１気室１３２が圧縮するときのストローク後半の反力の立ち上がりの変化を抑えられる。

【0047】

連結部材１１２の外周に、筒状のばね受１４０が取り付けられている。ばね受１４０は、小径部１１４の径方向外側に軸方向の端部が配置されている。ばね受１４０の端部と第４チューブ１０２の底部との間に第２ばね１４１（コイルばね）が介在する。第２ばね１４１は、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２を伸長方向へ付勢する圧縮ばねであり、第２緩衝器１００の圧縮量に応じた反力を発揮する。線形特性をもつ第２ばね１４１（コイルばね）に、第１気室１３２及び第２気室１３４によるエアばねを併用するので、エアばねでは不足する領域の反力を補うことができる。

【0048】

大径部１１１よりも第４チューブ１０２側に第２ばね１４１が配置されるので、大径部１１１は、第２ばね１４１が配置される径方向のスペースの制約を受け難くできる。その結果、第２ばね１４１とは無関係に大径部１１１の外径および内径の大きさを適宜設定できる。同じ反力を得るための第１気室１３２の圧力は大径部１１１の断面積に反比例するので、第２ばね１４１とは無関係に大径部１１１の内径の大きさを適宜設定できるようにすることで、同じ反力を得るための第１気室１３２の圧力を低下させることができる。よって、反力を確保しながら、シリンダ１１０（大径部１１１）とピストン１３０（シール部材１３１）との摺動抵抗を低下させることができる。

【0049】

ピストン１３０及び連結部材１１２は、互いに対向する面にばね受１４２，１４３が配置されている。ばね受１４２は、連結部材１１２に当接した状態で軸方向の位置が規制されている。ばね受１４２，１４３はバランスばね１４４の端末を保持している。バランスばね１４４は、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２を圧縮方向へ付勢するばねであり、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２の最伸長からの圧縮時における第１気室１３２及び第２気室１３４による反力を相殺する。

【0050】

本実施の形態では、バランスばね１４４は金属製のコイルばねで形成されている。バランスばね１４４が配置されていることにより、第１気室１３２及び第２気室１３４の圧縮による反力を相殺して、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２が伸縮するストロークの初期の荷重を低減できる。

【0051】

ピストン１３０及び連結部材１１２の互いに対向する面にばね受１４２，１４３が配置されるので、ばね受１４２，１４３の固定構造を簡素化できる。ばね受１４２，１４３がバランスばね１４４の端末を保持しており、ばね受１４２は軸方向の位置が規制されているので、バランスばね１４４が大径部１１１の内周面に擦れないようにできる。その結果、バランスばね１４４によって大径部１１１の内周面が傷付かないようにできる。

【0052】

大径部１１１は、段部１１３の近傍（ピストン１３０と連結部材１１２との間の領域）に連通孔１１７が形成されている。第２気室１３４に貯留する潤滑油（図示せず）を連通孔１１７から大径部１１１に導入できる。連通孔１１７の位置にバランスばね１４４が配置されているので、連通孔１１７から大径部１１１内に導入された潤滑油によってバランスばね１４４のフリクションを低減できる。連通孔１１７から大径部１１１内に導入された潤滑油はシール部材１３１を潤滑する。

【0053】

小径部１１４の内部のピストンホルダ１２３とロッドガイド１１６との間にリバウンドばね１４５が介在する。リバウンドばね１４５は、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２の最伸長時に反力を生じるばねであり、本実施の形態では金属製のコイルばねで形成されている。小径部１１４とロッド１２０との間のスペースの有効活用により、リバウンドばね１４５の配置スペースを確保できる。

【0054】

リバウンドばね１４５が配置されるので、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２の圧縮時のばね特性に影響を与えずに、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２の最伸長時の衝撃を吸収できる。また、リバウンドばね１４５は、第１緩衝器２０に配置されるリバウンドばね６２と同じばねを用いることができるので、部品を共通化できる。

【0055】

リバウンドばね１４５が収容された小径部１１４は連通孔１１５，１１７によって第２気室１３４と連通するので、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２の最伸長時に小径部１１４内が高圧になることを防止できる。よって、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２の最伸長時にシール部材１３１（特に小径部１１４側）の摺動抵抗が高くなることを防止できる。

【0056】

第２気室１３４に貯留する潤滑油（図示せず）を連通孔１１５から小径部１１４に導入できる。連通孔１１５の位置にリバウンドばね１４５が配置されているので、連通孔１１５から小径部１１４内に導入された潤滑油によってリバウンドばね１４５のフリクションを低減できる。

【0057】

フロントフォーク１０は、第１緩衝器２０に配置されたコイルばね６１、及び、第２緩衝器１００に配置された第２ばね１４１が、衝撃を吸収するのに必要な反力を分担する。よって、フロントフォーク１０の圧縮に伴う反力はコイルばね６１及び第２ばね１４１の合力である。ばねを複数にすることにより、第１緩衝器または第２緩衝器のいずれかに配置されたばねを用いて衝撃を吸収する場合に比べて、コイルばね６１及び第２ばね１４１にばね定数の小さい圧縮コイルばねを採用できる。ばね定数を小さくするにはコイルばね６１及び第２ばね１４１の材料の直径（コイルばねの線径）を小さくすることが有効なので、コイルばね６１及び第２ばね１４１の質量を低減できる。

【0058】

第１緩衝器２０及び第２緩衝器１００は、シリンダ３１，１１０の大径部３２，１１１を避けて、大径部３２，１１１の軸方向の反対側にコイルばね６１及び第２ばね１４１が配置される。大径部３２，１１１と干渉しないようにするためにコイルばね６１及び第２ばね１４１の長さを短くできるので、その分だけコイルばね６１及び第２ばね１４１を軽量化できる。

【0059】

ここで、線形特性をもつコイルばね（コイルばね６１及び第２ばね１４１）の荷重はたわみに比例するので、コイルばね６１及び第２ばね１４１の長さが短くなることで、コイルばね６１及び第２ばね１４１の最大荷重はそれぞれ小さくなる。しかし、フロントフォーク１０は、第１緩衝器２０及び第２緩衝器１００のエアばねに加え、コイルばね６１及び第２ばね１４１が荷重を分担するので、並列に配置されたコイルばね６１及び第２ばね１４１並びにエアばねの合力によって衝撃力を吸収できる。

【0060】

第１緩衝器２０の減衰力発生部（第１減衰力発生部３０及び第２減衰力発生部７０）は、エアばね、コイルばね６１及び第２ばね１４１の振動を減衰する。第１減衰力発生部３０は、大径部３２よりも第２チューブ２２側にコイルばね６１が設定されるので、大径部３２は、コイルばね６１が配置される径方向のスペースの制約を受け難くできる。その結果、大径部３２の断面積を大きくできるので、ロッド４０のストロークに対する減衰力発生部（第１減衰力発生部３０及び第２減衰力発生部７０）の作動油の流量を多くすることができる。減衰力発生部による減衰力を安定に発生させ易くできるので、減衰力の安定性を向上できる。

【0061】

第２緩衝器１００は、シリンダ１１０の大径部１１１にピストン１３０が摺接するので、大径部１１１を有しないシリンダに比べてピストン１３０の断面積を大きくできる。そのため、同じ反力（シリンダ力）を得るのであれば、ピストン１３０により区画される第１気室１３２の圧力を低下させることができる。その結果、ストローク前半のエアばねの反力を小さくできる。大径部１１１を設けて第１気室１３２の圧力を低下させることにより、ストロークに対する荷重の増加率を緩やかにできる。ストローク前半の荷重の立ち上がりを緩やかにできるので、乗り心地を向上できる。

【0062】

第１気室１３２の圧力を低下させることにより、ストローク後半のエアばねの反力が不足する可能性がある。不足する反力はコイルばね６１及び第２ばね１４１によって補うことができる。コイルばね６１及び第２ばね１４１のばね定数を小さくできるので、ストロークに対する荷重の増加率を緩やかにできる。よって、ストローク後半の反力を適度に確保できる。

【0063】

さらに、第１気室１３２の圧力を低下させることができるので、ストローク終期のエアばねの急激な反力の増加を抑制できる。第１緩衝器２０及び第２緩衝器１００のエアばねに加え、コイルばね６１及び第２ばね１４１が荷重を分担するので、最大荷重は確保できる。よって、最大荷重を確保しつつ、減衰力の安定性と車両の乗り心地とを向上できる。

【0064】

なお、第２緩衝器１００は第１気室１３２の圧力を低下させることができるので、シリンダ１１０（大径部１１１）とピストン１３０（シール部材１３１）との摺動抵抗を低下させることができる。その結果、乗り心地を良くすることができる。また、摺動抵抗が低下するとピストン１３０の動き始めをスムーズにできるので、フロントフォーク１０が伸縮を始めるときの違和感を軽減できる。

【0065】

第１気室１３２の圧力を低下させることで、高い気密性をシール部材１３１に要求しなくて済むので、シール部材１３１のコストを低減できる。また、第１気室１３２の圧力を低下させることで、第１気室１３２に封入された気体がシール部材１３１から漏れ難くなるので、気体の漏れによる反力（シリンダ力）の経時的な低下を抑制できる。

【0066】

さらに、第２緩衝器１００はバランスばね１４４により、第１気室１３２及び第２気室１３４の圧縮による反力を相殺できる。ストロークの初期の荷重を低減できるので、乗り心地を向上できる。

【0067】

図５を参照して、フロントフォーク１０のストロークに対する荷重について説明する。図５はフロントフォーク１０の荷重−ストローク線図である。図５において、破線は特許文献１に開示されるフロントフォーク（以下「従来品」と称す）の荷重−ストローク線図であり、実線は第１実施の形態におけるフロントフォーク（以下「発明品」と称す）の荷重−ストローク線図である。特許文献１に開示されるフロントフォーク（従来品）は、第１緩衝器がコイルばねは内蔵しないで減衰力発生部を内蔵し、第２緩衝器がコイルばね及び減衰力発生部は内蔵しないでエアばねを内蔵する。

【0068】

図５では横軸はストロークであり、縦軸は荷重である。横軸において、０＜ストローク≦Ａは一般道路を走行するとき等の通常使用域におけるストロークを示し、Ｂは最圧縮時のストロークを示す。発明品は、エアシリンダ（シリンダ１１０及びピストン１３０）、コイルばね６１及び第２ばね１４１が荷重を分担するので、０＜ストローク＜Ａ（通常使用域）のときに従来品よりも荷重を小さくする（柔らかくする）ことができる。また、発明品はＡ＜ストローク＜Ｂのときに、従来品よりも荷重を大きくする（硬くする）ことにより安定性を高めることができる。発明品は、従来品に比べて荷重−ストローク特性を線形特性に近づけることができるので、乗り心地を向上できる。

【0069】

次に図６を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、第２緩衝器１００の第１気室１３２と第２気室１３４とが、ピストン１３０が保持するシール部材１３１によって気密に保たれる場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、第１気室１３２と第２気室１３４とが連通する第２緩衝器２００について説明する。なお、第１実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図６は第２実施の形態におけるフロントフォークの第２緩衝器２００の断面図である。第２緩衝器２００は、第１実施の形態で説明したフロントフォーク１０の第２緩衝器１００に代えて、第１緩衝器２０の隣に並んで配置される。

【0070】

図６に示すように第２緩衝器２００は、ピストンホルダ１２３にピストン２１０が取り付けられている。ピストン２１０は軸方向に貫通する貫通孔２１１が形成されており、ピストン２１０の外周に保持されるブッシュ２１２が大径部１１１の内周面に摺接する。貫通孔２１１は、大径部１１１に形成された連通孔１１７を介して第１気室１３２と第２気室１３４とを連通するための孔である。

【0071】

第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２で囲まれた空間（第１気室１３２及び第２気室１３４）に封入された気体は、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２の圧縮量に応じた反力を発揮するエアばねとして機能する。このエアばねは、第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２を常に伸長方向に付勢して車体を弾性支持する懸架ばねとして機能する。第３チューブ１０１及び第４チューブ１０２の圧縮量は第２緩衝器２００の圧縮量に等しいので、エアばねは、第２緩衝器２００の圧縮量に応じた反力を発揮すると共に、第２緩衝器２００を伸長方向に付勢するともいえる。

【0072】

第２緩衝器２００を備えるフロントフォークによれば、第１気室１３２を気密にするシール部材（パッキン）が省略されているので、第１実施の形態に比べて、ピストン２１０がシリンダ１１０を移動するときの抵抗を低下できる。また、シール部材（パッキン）を省略できる分だけ、シール部材に要するコストを削減できる。

【0073】

第２実施の形態では、第２緩衝器２００のエアばね（第１気室１３２及び第２気室１３４）及び第２ばね１４１と、第１緩衝器２０のエアばね（リザーバ３７の気室）及びコイルばね６１とによる伸縮振動を制振する減衰力を、第１緩衝器２０の減衰力発生部（第１減衰力発生部３０及び第２減衰力発生部７０）が発生する。これにより第１実施の形態と同様に、第１緩衝器２０及び第２緩衝器２００のそれぞれに設けられたばねが、衝撃を吸収するのに必要な反力を分担するので、乗り心地を向上できる。さらに、シリンダ３１の大径部３２によって、減衰力発生部による減衰力を安定に発生させ易くできるので、減衰力の安定性を向上できる。

【0074】

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

【0075】

例えば上記各実施の形態では、車体側に第１チューブ２１及び第３チューブ１０１を配置し、車輪側に第２チューブ２２及び第４チューブ１０２を配置する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。車輪側に第１チューブ２１及び第３チューブ１０１を配置し、車体側に第２チューブ２２及び第４チューブ１０２を配置することは当然可能である。この場合も、シリンダ３１，１１０が配置された第１チューブ２１及び第３チューブ１０１を隣り合う位置に設けることができる。

【0076】

なお、シリンダ３１，１１０が配置された第１チューブ２１及び第３チューブ１０１を隣り合う位置に設けないのであれば、第１チューブ２１を車体側に設け、第３チューブ１０１を車輪側に設ける等、チューブの配置は適宜設定できる。

【0077】

上記各実施の形態で説明した第１緩衝器２０が内蔵する減衰力発生部（第１減衰力発生部３０及び第２減衰力発生部７０）は一例である。第１減衰力発生部３０及び第２減衰力発生部７０に代えて、他の減衰力発生部を採用することは当然可能である。

【0078】

上記各実施の形態では、第１緩衝器２０を伸長方向に付勢する第１ばねがコイルばね６１を備える場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。コイルばね６１を省略することは当然可能である。また、コイルばね６１に代えて、第１緩衝器２０の内部に（ピストン５０の可動域の外に）気室を設け、その気室に封入された気体をエアばね（第１ばねの一部）として機能させることは当然可能である。この場合にはコイルばね６１を省略できるので、コイルばねを省略した分だけ第１緩衝器２０を軽量化できる。

【0079】

上記各実施の形態では、第２緩衝器１００，２００の小径部１１４にリバウンドばね１４５を配置し、大径部１１１にバランスばね１４４を配置する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。リバウンドばねとバランスばねとを入れ替えて、小径部１１４にバランスばねを配置し、大径部１１１にリバウンドばねを配置することは当然可能である。

【符号の説明】

【0080】

１０ フロントフォーク
２０ 第１緩衝器
２１ 第１チューブ
２２ 第２チューブ
３０ 第１減衰力発生部（減衰力発生部）
３１ シリンダ
３２ 大径部（第１大径部）
３４ 段部（第１段部）
３５ 小径部（第１小径部）
３７ リザーバ（第１ばねの一部）
４０ ロッド（第１ロッド）
５０ ピストン（第１ピストン）
６１ コイルばね（第１ばねの一部）
６２ リバウンドばね（第１小径ばね）
７０ 第２減衰力発生部（減衰力発生部）
８２ 気体室（第１ばねの一部）
８９ 加圧ばね（第１ばねの一部）
１００，２００ 第２緩衝器
１０１ 第３チューブ
１０２ 第４チューブ
１１０ シリンダ（第２シリンダ）
１１１ 大径部（第２大径部）
１１３ 段部（第２段部）
１１４ 小径部（第２小径部）
１２０ ロッド（第２ロッド）
１３０，２１０ ピストン（第２ピストン）
１３２ 第１気室
１４１ 第２ばね
１４５ リバウンドばね（第２小径ばね）

【要約】

【課題】乗り心地を向上できるフロントフォークを提供すること。
【解決手段】フロントフォークは車輪の両側に第１緩衝器および第２緩衝器がそれぞれ配置される。第１緩衝器は車体側および車輪側にそれぞれ配置され互いに摺動する第１チューブ及び第２チューブを備え、第２緩衝器は車体側および車輪側にそれぞれ配置され互いに摺動する第３チューブ及び第４チューブを備えている。第１緩衝器の第１ばね、第２緩衝器のコイルばねからなる第２ばねが荷重を分担して衝撃を吸収する。衝撃の吸収に伴う伸縮振動は、第１緩衝器の減衰力発生部が発生する減衰力により制振する。よって、乗り心地を向上できる。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】