JP2001233271A - 二輪車用フロントフォーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレーキ操作時のノーズダイブを抑えて車体
の姿勢変化を抑制すると共に、緩衝装置としての本来の
作動を確保しつつ車両としての乗心地や走行安定性が低
下するのを防ぐ。 【解決手段】 インナチューブ２とアウタチューブ３と
の間に介装した懸架スプリング１３の端部を油圧駆動式
の押圧部材１４で支持し、ブレーキレバー１７の操作と
並行して当該押圧部材１４に前輪のブレーキ操作圧力に
応じた圧油を供給し、この押圧部材１４で懸架スプリン
グ１３を圧縮しつつイニシャル荷重を高めることで、イ
ンナチューブ２とアウタチューブ３の圧縮動作を抑えて
ノーズダイブ量を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、オートバイ等の
エンジン付き自動二輪車の前輪を車体に対して弾性的に
支持するフロントフォークに関し、さらに詳しくは、ブ
レーキ操作に伴う慣性によって車体前部の沈み込み現象
即ち車体の前傾姿勢を抑制するアンチノーズダイブ機構
を備えた二輪車用フロントフォークに関する。

【０００２】

【従来の技術】そもそも、二輪車用のフロントフォーク
は、前輪に対して車体を弾性的に支持するために、前輪
からの衝撃や車体に加わる外力を吸収してエネルギーと
して蓄える懸架スプリングと、これら衝撃や外力および
懸架スプリングが蓄えたエネルギーを熱に変換して放出
する減衰機構、並びに、上記懸架スプリングと減衰機構
を用いて伸縮自在のフロントフォークとする構造体とか
らなっている。

【０００３】しかし、これだけでは、ブレーキを掛けて
前輪に制動力を加えたときに、路面からの制動力と慣性
による前輪分担荷重の増大とによって懸架スプリングが
圧縮され、フロントフォークが収縮動作して車体の前部
が過度に沈み込む所謂ノーズダイブ現象を引き起こす。

【０００４】このノーズダイブ現象は、二輪車としての
車体姿勢に大きな変化をもたらすばかりでなく、サスペ
ンションとしてのジオメトリ変化即ちキャスタ等の変化
をもたらし、二輪車としての走行安定性を害することに
なる。

【０００５】特に、このようなジオメトリ変化は、多く
の車がブレーキを掛けることによって路面が荒れている
ことの多いコーナーや交差点前でのブレーキ操作時に大
きく現れ、乗心地と走行安定性の確保に対して著しい悪
影響をもたらす。

【０００６】そうかと言って、二輪車としての乗心地を
良好に保つために懸架スプリングの特性をソフトにして
フロントフォークとしてのストロークを増してやると、
圧縮ストロークが大きくするのに連れて沈み込み傾向が
強まることになり、二輪車としての走行安定性を却って
著しく低下させることにもなり兼ねない。

【０００７】そこで、或る種の二輪車用フロントフォー
クにあっては、ブレーキ操作を行ったときのノーズダイ
ブ現象を極力抑制するために、従来から以下に述べるよ
うな各種方式のアンチノーズダイブ機構が採用されてい
る。

【０００８】すなわち、従来から用いられてきたアンチ
ノーズダイブ機構としては、ブレーキ操作の油圧力に比
例してフロントフォークの圧側減衰力を高めていくブレ
ーキ圧力感応式のものや、或いは、ブレーキ操作時に発
生するブレーキ力に伴って生じるブレーキキャリパの車
軸回りの回転力を利用して圧側減衰力を高めるブレーキ
キャリパ感応式のものなどがある。

【０００９】また、その他にも、ブレーキ操作に連動し
て閉じられるブレーキスイッチによりソレノイドスプー
ルを付勢して圧側減衰力を高めるもの、フロントフォー
クの圧縮ストローク位置により圧側減衰力を高めて制御
するブレーキスイッチ感応式や位置依存式など、各種方
式ものが広く一般に知られており、実車にも既に適用さ
れている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したこれ
らの方式のものは、何れにしても、ブレーキ操作時に加
わる慣性力で車体が前傾するノーズダイブ現象を当該ブ
レーキ操作に伴うフロントフォークの圧側減衰力の増大
で抑制するという基本的な考えに基いて全て構成されて
いる。

【００１１】このように、従前のものでは、圧側減衰力
を増大させてブレーキ操作時の慣性力に抗し車体前部が
沈み込もうとするのを制御してノーズダイブ現象を抑制
するようにしている。

【００１２】そのために、ノーズダイブ現象は抑制でき
たとしても、圧側減衰力の増大が二輪車としての乗心地
や走行安定性を低下させる傾向となり、特に、先にも述
べたように、多くの車がブレーキを掛けることで荒れた
路面となっていることの多いコーナーや交差点前での乗
心地と走行安定性の確保が重要であるにも拘らずできな
いことになる。

【００１３】そこで、これらの乗心地や走行安定性を確
保するためにブレーキ操作時における圧側減衰力の増加
率を小さくすると、今度は、車体前部の沈み込み抑制作
用が充分でなくなり、その結果、乗心地と車体姿勢維持
の相反する特性を調整するための減衰力の設定が難しく
なるなどの問題点があった。

【００１４】したがって、この発明の目的は、ブレーキ
操作時のノーズダイブを抑えて車体の姿勢変化を抑制す
ると共に、緩衝装置としての本来の作動を確保しつつ車
両としての乗心地や走行安定性の低下を防ぐことのでき
るアンチノーズダイブ機能を有する二輪車用フロントフ
ォークを提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記したこの発明の目的
は、インナチューブとアウタチューブとの間に介装した
懸架スプリングの端部を油圧駆動式の押圧部材で支持
し、ブレーキ操作と並行して当該押圧部材に前輪のブレ
ーキ操作圧力に応じた圧油を供給し、この押圧部材で懸
架スプリングを圧縮しつつイニシャル荷重を高めること
で、インナチューブとアウタチューブの圧縮動作を抑制
してノーズダイブ現象を抑えることにより達成される。

【００１６】すなわち、上記のように構成することで、
前輪に対するブレーキ操作に伴いそれと並行してフロン
トフォークに設置した押圧部材にも圧油が供給され、こ
の圧油の油圧力即ち前輪ブレーキの操作力に応じて押圧
部材を押し進めつつ懸架スプリングを圧縮する。

【００１７】これにより、前輪ブレーキの操作力に応じ
て懸架スプリングのイニシャル荷重が増大し、このイニ
シャル荷重の増大でフロントフォークの伸長力を強め、
前輪のブレーキ操作に伴う車体前部の沈み込み量（ノー
ズダイブ量）を補正して車体姿勢の変化を抑制する。

【００１８】しかも、上記にあっては、前輪ブレーキの
操作力に応じて懸架スプリングのイニシャル荷重が増大
するだけで懸架スプリング本来のスプリング定数には変
化を来すことがなく、したがって、フロントフォークと
しての圧縮動作を確保しつつ車両としての乗心地や走行
安定性の低下を防ぐことができるのである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明によるアンチノー
ズダイブ機構を組み込んだ二輪車用フロントフォークの
具体的な構成例である実施の形態について説明する。

【００２０】図１に示すように、フロントフォークを構
成する緩衝筒１は、テレスコープ状に挿し込んだインナ
チューブ２とアウタチューブ３とで伸縮自在の支柱４を
構成し、かつ、インナチューブ２でアウタチューブ３の
内部に下部油室５を区画している。

【００２１】アウタチューブ３の底面中央部からは、イ
ンナチューブ２の内部に亙りフォークボルト６で下端を
固定したセンタチューブ７が起立して延びており、この
センタチューブ７の上端に形成したピストン８でインナ
チューブ２の内部を貯油室９と上部油室１０とに区画し
ている。

【００２２】下部油室５は、センタチューブ７に穿った
圧側減衰力発生用の油孔１１を通して、同じく上部油室
１０は、伸側減衰力発生用の油孔１２を通してインナチ
ューブ２内の貯油室９にそれぞれ連通し、結果として上
下部油室１０，５は、圧側および伸側減衰力発生用の油
孔１１，１２を通して相互にも連通している。

【００２３】貯油室９の内部には、インナチューブ２と
ピストン８との間に位置して懸架スプリング１３が介装
してあり、この懸架スプリング１３のイニシャル荷重即
ちスプリング力でインナチューブ２とアウタチューブ３
を伸長方向に向って付勢している。

【００２４】そして、以上のように構成した緩衝筒１を
二本づつ一組としてインナチューブ２の上方部分を図示
しないブラケットで結び、当該ブラケットに設けたステ
アリングシャフトを通して車体に対し操舵自在に枢着
し、また、左右のアウタチューブ３の下端で前輪車軸を
支持し、前輪に対して伸縮自在の緩衝筒１を通して車体
前部を弾性的に支持する。

【００２５】なお、フロントフォークを構成する緩衝筒
１については、一例を挙げただけで必ずしも上記構成の
ものに限られることはなく、その他、一般に用いられて
いるフロントフォークで使われているものであればどの
ような構造のものであってもよい。

【００２６】それよりも、この発明にとって特に重要な
点は、懸架スプリング１３の端部を油圧駆動式の押圧部
材１４で支持し、前輪のブレーキ操作と並行してこの押
圧部材１４に圧油を供給し、当該押圧部材１４で懸架ス
プリング１３を圧縮しつつイニシャル荷重を高めること
で、インナチューブ２とアウタチューブ３の圧縮動作を
抑制してノーズダイブ量を最小限に抑えることである。

【００２７】そこで、上記図１に示す実施の形態のフロ
ントフォークにあっては、押圧部材１４としてフリーピ
ストン１５を用い、このフリーピストン１５をインナチ
ューブ２内の貯油室９の上端に油室１６を形成して配置
し、かつ、反対側の面で懸架スプリング１３の端部を支
持する。

【００２８】一方、ブレーキレバー１７に連動するブレ
ーキ操作用のマスターシリンダ１８と独立に、同じく、
当該ブレーキレバー１７に連動するノーズダイブ制御用
のマスターシリンダ１９を並設し、このノーズダイブ制
御用のマスターシリンダ１９をブレーキ操作用のマスタ
ーシリンダ１８のブレーキ配管２０とは別に、独立した
配管２１によってフリーピストン１５の油室１６へと連
通したのである。

【００２９】かくして、二輪車の走行中にブレーキレバ
ー１７を操作したとすると、ブレーキ操作用のマスター
シリンダ１８から押し出された圧油が前輪側のブレーキ
機構に送り込まれて前輪ブレーキが作用し、このブレー
キ操作によって生じる車体の慣性で二輪車は、前輪に対
しフロントフォークを通して弾性的に支持した車体前部
が沈み込む所謂ノーズダイブ現象を起す傾向になる。

【００３０】しかし、このとき、上記した前輪ブレーキ
操作と連動してノーズダイブ制御用のマスターシリンダ
１９からは、配管２１を通してブレーキ油圧に応じた圧
油がフロントフォークの左右緩衝筒１，１における各油
室１６，１６に対しても送り込まれる。

【００３１】なお、このブレーキ油圧に応じた圧油につ
いては、前輪ブレーキ操作に伴ってブレーキ操作用のマ
スターシリンダ１８により発生したブレーキ油圧そのも
のであってもよい。

【００３２】これら油室１６，１６へと送り込まれてき
た圧油は、フロントフォークを構成する左右緩衝筒１，
１のフリーピストン１５，１５を下方へと向って個々に
押し下げ、左右の懸架スプリング１３，１３を圧縮して
トータルとしてのスプリング力を増大させる。

【００３３】これにより、前輪ブレーキ操作に伴う慣性
力によって生じたフロントフォークの左右緩衝筒１，１
の沈み込み量を補正し、このようにして、車体姿勢の変
化を抑制しつつノーズダイブ量を極力小さく抑えること
が可能になるのである。

【００３４】しかも、上記のように、懸架スプリング１
３のイニシャル荷重を変化させてフロントフォークの車
体支持力を増大させるようにしたことは、従来の圧側減
衰力の増大による場合に比べて車体支持力を増大させた
としてもスプリング定数は変らず、フロントフォークと
しての圧縮動作は確保されることから乗心地や走行安定
性を低下させることはない。

【００３５】なお、上記において、ノーズダイブを抑制
するためにブレーキレバー１７に連動するノーズダイブ
制御用のマスターシリンダ１９を用い、かつ、ブレーキ
系統から独立して別の配管２１により油室１６へと連通
するようにしたのは、当該油室１６への操作系統に生じ
た作動油漏れでブレーキ系統に支障を来すのを防ぐため
である。

【００３６】したがって、上記の対策がその他の手段に
よっても可能であるならば、必ずしも、ノーズダイブ制
御用のマスターシリンダ１９を用いて油室１６へと独立
して圧油を供給してやる必要はなく、ブレーキ操作用の
マスターシリンダ１８によりブレーキ操作と連動して油
室１６へと圧油を供給するようにしてもよい。

【００３７】すなわち、図２は、そのような場合に用い
られるノーズダイブ制御用の油圧源機構を示すもので、
図１のように、ブレーキ系統から油圧回路的に切り離さ
れた別のマスターシリンダ１９を用いてやることなく、
その代わりに、内部をフリーピストン２５で二つの油室
２６，２７に区画しノーズダイブ制御用のメータリング
シリンダ２８を使用する。

【００３８】そして、前輪ブレーキを制御するブレーキ
配管２０から枝分れした配管２９でメータリングシリン
ダ２８の一方の油室２６をブレーキ操作用のマスターシ
リンダ１８に連通し、かつ、メータリングシリンダ２８
の他方の油室２７を独立した別の配管３０でフロントフ
ォークにおけるノーズダイブ制御用の油室１６へと連通
してやる。

【００３９】これにより、前輪ブレーキ操作に伴いブレ
ーキ油がメータリングシリンダ２８の一方の油室２６に
も圧送され、先の図１の実施の形態と同様にフリーピス
トン２５を押し進めつつ他方の油室２７側に封入されて
いる作動油を、配管３０により圧油としてフロントフォ
ーク側におけるノーズダイブ制御用の油室１６に押し込
み、フロントフォークの懸架スプリング１３を圧縮して
ノーズダイブ量を極力小さく抑え、車体姿勢の変化を抑
制することが可能になるのである。

【００４０】しかも、ブレーキ操作用の圧油とノーズダ
イブ制御用の圧油とがメータリングシリンダ２８のフリ
ーピストン２５で隔絶されることから、先の図１の実施
の形態と同様に、それぞれの系統に適した異質のオイル
を使用することができるばかりでなく、操作系統で生じ
た作動油漏れでブレーキ系統に支障を来すのをも防ぐこ
とができる。

【００４１】また、図２の実施の形態のブレーキ操作用
のマスターシリンダ１８は、前輪ブレーキとメータリン
グシリンダ２８の両方に圧油を供給しなければならない
ために、図１の実施の形態におけるブレーキ操作用のマ
スターシリンダ１８に比べると大きくはなるが、その反
面、ノーズダイブ制御用のメータリングシリンダ２８
は、その設置位置を或る程度任意に選べることからハン
ドル周りの占有スペース体積が少なくなり、装備性が向
上して経済的となる。

【００４２】加えて、メータリングシリンダ２８の油室
２７の内部にスプリング３１を介装してフリーピストン
２５を押圧してやることにより、当該スプリング３１で
ノーズダイブ制御用の圧油に減圧効果を与えることがで
き、したがって、ノーズダイブ制御に適した油圧力を設
定することができると共に、ノーズダイブ制御側で作動
油漏れ等の不具合が生じたとしても、フリーピストン２
５が少なくともスプリング３１で抑えられていることか
ら、その分だけ前輪ブレーキ操作時のフィーリングの変
化を少なくすることができる。

【００４３】さらに、メータリングシリンダ２８の油室
２７内のスプリング３１によってフリーピストン２５が
押圧係止されているために、ブレーキ操作用のマスター
シリンダ１８からブレーキ配管２０へと押し出されたブ
レーキ油は、枝分れした配管２９でメータリングシリン
ダ２８の油室２６に送り込まれる前にブレーキ側へと送
られ、その結果、ブレーキの効きに遅れの生じることは
ない。

【００４４】一方、これまで述べてきた図１および図２
の実施の形態では、フリーピストン１５を用いてノーズ
ダイブ制御用の油室１６を形成するようにしたが、この
ようにする代わりに図３のように、懸架スプリング１３
の端部を支持する油圧駆動式の押圧部材をシリンダ２２
とピストン２３からなる油圧アクチュエータ２４で構成
し、当該油圧アクチュエータ２４におけるシリンダ２２
をインナチューブ２の内部上端側に嵌挿して固定すると
共に、ピストン２３の下端で懸架スプリング１３の端部
を支持するようにしてもよい。

【００４５】なお、この図３の実施の形態にあっては、
ノーズダイブ制御用の油圧源として図１と同様に、ブレ
ーキレバー１７に連動するノーズダイブ制御用のマスタ
ーシリンダ１９を用いた場合について図示したが、その
代わりに図２におけるメータリングシリンダ２８を用い
るようにしてもよいことは言うまでもない。

【００４６】そして、この図３の実施の形態のものによ
れば、ノーズダイブを抑制する油圧アクチュエータ２４
をブレーキ操作用のマスターシリンダ１８と同一サイズ
のものとしたとき、懸架スプリング１３の押付力を油圧
アクチュエータ２４のサイズ変更で調整できることや、
ノーズダイブ制御用のマスターシリンダ１９から油圧ア
クチュエータ２４に亙る部分のモジュール化によって組
立や装着が容易になる等の利点をも付与することが可能
になるのである。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明によ
れば、インナチューブとアウタチューブとの間に介装し
た懸架スプリングの端部を油圧駆動式の押圧部材で支持
し、ブレーキ操作と並行して当該押圧部材に前輪のブレ
ーキ操作圧力に応じた圧油を供給し、この押圧部材で懸
架スプリングを圧縮しつつイニシャル荷重を高めること
で、インナチューブとアウタチューブの圧縮動作を抑制
してノーズダイブ量を抑えるようにしたことにより、従
来の増大する圧側減衰力による沈み込み抑制力の発生と
内容が異なり、沈み込み抑制力を増大して車体に発生す
るノーズダイブを抑えたとしても、懸架スプリングのイ
ニシャル荷重が増大するだけでスプリング定数は変らず
にフロントフォークとしての圧縮動作が確保されること
から、二輪車としての乗心地や走行安定性を低下させる
ことなくノーズダイブの発生を抑えることが可能にな
る。

【００４８】また、請求項２の発明のように、前輪のブ
レーキ操作時に押圧部材へと圧油を供給する油圧源を、
ブレーキレバーによりブレーキ操作用のマスターシリン
ダと連動して共に操作される独立したノーズダイブ制御
用のマスターシリンダで構成してやることにより、ブレ
ーキ操作用のマスターシリンダに関係なくノーズダイブ
制御用のマスターシリンダを設定して、ブレーキ操作時
における懸架スプリングのスプリング荷重や変位を任意
に設定することができる。

【００４９】それに対して請求項３の発明によれば、ノ
ーズダイブ制御用の油圧源であるマスターシリンダに代
えてブレーキ配管から枝分れしたフリーピストンをもつ
メータリングシリンダを用いたことにより、当該ノーズ
ダイブ制御用の油圧源の設置に自由度が増すことから装
備性が向上して経済的となるばかりでなく、ノーズダイ
ブ制御側での作動油漏れに対するブレーキフィーリング
の変化を少なくすることがで、しかも、ブレーキの効き
に遅れの生じることもなくなる。

【００５０】さらに、請求項４の発明によれば、懸架ス
プリングの端部を支持する油圧駆動式の押圧部材をシリ
ンダとピストンとからなる油圧アクチュエータで構成
し、当該油圧アクチュエータのシリンダをフロントフォ
ーク側に固定すると共に、ピストンで懸架スプリングの
端部を支持するようにしたことにより、ノーズダイブ抑
制用の油圧アクチュエータをブレーキ操作用のマスター
シリンダと同一サイズのものとしたとき、懸架スプリン
グの押付力を油圧アクチュエータのサイズ変更で調整で
きるばかりでなく、ノーズダイブ制御用のマスターシリ
ンダから油圧アクチュエータに亙る部分のモジュール化
によって組立や装着が容易になる等の利点をも付与する
ことが可能になるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるアンチノーズダイブ機構を備え
た二輪車用のフロントフォークの実施の形態を示す縦断
正面図である。

【図２】この発明によるアンチノーズダイブ機構を備え
た二輪車用のフロントフォークの他の実施の形態を示す
縦断正面図である。

【図３】同じく、この発明によるアンチノーズダイブ機
構を備えた二輪車用のフロントフォークのさらに別の実
施の形態を示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１ フロントフォークを構成する左右の緩衝筒 ２ インナチューブ ３ アウタチューブ ５ 下部油室 ７ センタチューブ ８ センタチューブのピストン ９ 貯油室 １０ 上部油室 １１ 圧側減衰力発生用の油孔 １２ 伸側減衰力発生用の油孔 １３ 懸架スプリング １４ 押圧部材 １６ 油室 １７ ブレーキレバー １８ ブレーキ操作用のマスターシリンダ １９ ノーズダイブ制御用のマスターシリンダ ２０ ブレーキ用の配管 ２１ ノーズダイブ制御用の配管 ２２ 油圧アクチュエータのシリンダ ２３ 油圧アクチュエータのピストン ２４ 油圧アクチュエータ ２５ フリーピストン ２６，２７ 油室 ２８ メータリングシリンダ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インナチューブとアウタチューブとの間
   に介装した懸架スプリングの端部を油圧駆動式の押圧部
   材で支持し、ブレーキ操作と並行して当該押圧部材に前
   輪のブレーキ操作圧力に応じた圧油を供給し、この押圧
   部材で懸架スプリングを圧縮しつつイニシャル荷重を高
   めることで、インナチューブとアウタチューブの圧縮動
   作を抑制してノーズダイブ現象を抑えることを特徴とす
   る二輪車用フロントフォーク。
2. 【請求項２】 前輪のブレーキ操作時に押圧部材へと圧
   油を供給する油圧源を、ブレーキレバーによりブレーキ
   操作用のマスターシリンダと連動して共に操作される独
   立したノーズダイブ制御用のマスターシリンダで構成し
   た請求項１の二輪車用フロントフォーク。
3. 【請求項３】 前輪のブレーキ操作時に押圧部材へと圧
   油を供給する油圧源を、フリーピストンで内部を二つの
   油室に区画したノーズダイブ制御用のメータリングシリ
   ンダで構成し、このメータリングシリンダの一方の油室
   をブレーキ配管に対して、また、他方の油室をノーズダ
   イブ制御用の押圧部材の動きを制御する油室へとそれぞ
   れ各別に連通した請求項１の二輪車用フロントフォー
   ク。
4. 【請求項４】 懸架スプリングの端部を支持する油圧駆
   動式の押圧部材をシリンダとピストンからなる油圧アク
   チュエータで構成し、当該油圧アクチュエータのシリン
   ダをフロントフォーク側に固定すると共に、ピストンで
   懸架スプリングの端部を支持した請求項１，２または３
   の二輪車用フロントフォーク。