JP2002139089A - フロントフォーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 減衰力として比例特性又は２／３乗特性の減
衰力が得られて減衰力特性の自由度を増すことができ、
伸縮作動の切換時において減衰力に不感帯を発生させ
ず、構造も複雑にならないフロントフォークを提供す
る。 【解決手段】 中空ロッド３の上端部にバルブシート１
１からなる隔壁部材を結合すると共に当該バルブシート
１１の外周をインナーチューブ２の内周に摺接させ、バ
ルブシート１１には上側油室をリザーバＲに接続する伸
側ポート２１と、中空シリンダ内の油室をリザーバＲに
接続する圧側ポート２２及び伸側減サブポート２３とを
設け、伸側ポート２１の端部には撓み特性を備えた伸側
減衰バルブ２５を開閉自在に設け、圧側ポート２２の端
部には撓み特性を備えた圧側減衰バルブ２６を開閉自在
に設け、伸側サブポート２３の端部にはチェック弁２７
を開閉自在に設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動二輪車，自転
車等の車体と前側車軸との間に介装されて路面からの振
動を減衰する緩衝器とフォークを兼ねたフロントフォー
クに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種、フロントフォークとしては例え
ば図５に示す構造のものが開発され、実施されている。

【０００３】このフロントフォークは、図５に示すよう
に、アウターチューブ１内にインナーチューブ２が摺動
自在に挿入され、アウターチューブ１の底部中央に中空
ロッド３を起立し、中空ロッド３の上端部は拡径して隔
壁を兼ねており、この上端部は第１のチェック弁１４を
介してインナーチューブ２の内周に摺接させ、インナー
チューブ２の下部はベアリング４と第２のチェック弁５
を介してそれぞれアウターチューブ１の内周と中空ロッ
ドの外周とに摺接させている。更に、第１のチェック弁
１４はインナーチューブ１内にリザーバＲと上側油室６
とを区画し、上記第２のチェック弁５はインナーチュー
ブ２内の上記上側油室６とアウターチューブ１内の下側
油室７とを区画し、中空ロッド３内にはリザーバＲに開
放された油室８を設け、上記上側油室６は中空ロッド３
の上方に形成した第１のポート９を介して中空ロッド３
内の油室８に接続され、上記下側油室７は中空ロッド３
の下方に形成した第２のポート１０を介して中空ロッド
３内の油室８に接続されているものである。

【０００４】この従来のフロントフォークでは、伸長作
動時に上側油室６の油が第１のポート９を介して中空ロ
ッド内の油室８に流出し、下側油室７には第２のポート
を介して油が導入され、第１のポート９の流動抵抗で伸
側減衰力を発生させる。

【０００５】又、圧縮作動時には下側油室７の油が第２
のポート１０を介して中空ロッド３内の油室ポート８に
流出し、上側油室６には第１のポート９と、第１，第２
のチェック弁１４，５を介して油が導入され、第２のポ
ート１０の流動抵抗で圧側減衰力が発生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のフロントフ
ォークでは伸側及び圧側減衰力がそれぞれ第１，第２の
ポート９，１０によって得られるが、この減衰力として
は２乗特性の一定の減衰力しか得られない不具合があ
る。即ち、低速域の減衰力を大きくしようとして例えば
第１，第２のポート９，１０の内径を小さくするとこれ
に伴なって中・高速域の減衰力も連動して大きくなって
しまう不具合がある。

【０００７】更に伸長作動から圧縮作動に切換った場
合、あるいはその逆に作動が切換ったような場合に、上
側油室６と下側油室７は低圧状態から急に高圧状態に切
換わる為各ポート９，１０を流出する油の流れに遅れが
生じ、作動が切換った初期には若干の不感帯が発生し、
所望の減衰力が得られない不具合もある。そこで、この
ような現象の発生を防止するため、中空ロッド内にピス
トンを介して移動自在に挿入したピストンロッドと、中
空ロッド内にピストンを介して区画した上下二つの油室
と、ピストンに設けられて上下二つの油室を開閉する撓
みバルブとからなるダンパー機構を組み込んで比例特性
や２／３乗特性の減衰力が得られるようにしたものが開
発されているが、この場合にはピストンやピストンロッ
ドも必要となり、構造が複雑となり、重量が嵩み、加工
性，組付性に劣り、コストアップにもなる不具合があ
る。

【０００８】そこで、本発明の目的は、減衰力として比
例特性又は２／３乗特性の減衰力が得られて減衰力特性
の自由度を増すことができ、伸縮作動の切換時において
減衰力に不感帯を発生させず、構造も複雑にならないフ
ロントフォークを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の手段は、アウターチューブ内にインナーチ
ューブが摺動自在に挿入され、アウターチューブの底部
中央に中空ロッドを起立し、中空ロッドの上端部はイン
ナーチューブの内周に摺接させ、インナーチューブの下
部をチェック弁を介して中空ロッドの外周に摺接させ、
中空ロッドの上端部は隔壁部材を介してインナーチュー
ブ内にリザーバと上側油室とを区画し、前記チェック弁
はインナーチューブ内の上記油室とアウターチューブ内
の下側油室とを区画し、中空ロッド内にはリザーバに接
続された油室を設け、上記下側油室は中空ロッドの下方
に形成したポートを介して中空ロッド内の油室に接続さ
れているフロントフォークに於て、中空ロッドの上端部
にバルブシートからなる隔壁部材を結合すると共に当該
バルブシートの外周をインナーチューブの内周に摺接さ
せ、上記バルブシートには上側油室をリザーバに接続す
る伸側ポートと、中空シリンダ内の油室をリザーバに接
続する圧側ポート及び伸側サブポートとを設け、伸側ポ
ートの端部には撓み特性を備えた伸側減衰バルブを開閉
自在に設け、圧側ポートの端部には撓み特性を備えた圧
側減衰バルブを開閉自在に設け、伸側サブポートの端部
にはチェック弁を開閉自在に設けたことを特徴とするも
のである。

【００１０】この場合、圧側ポートと伸側サブポートと
が共通のポートであり、当該ポートの端部に圧側減衰バ
ルブとを開閉自在に設け、圧側減衰バルブはポートを備
えたチェック弁と、チェック弁の背面側に重ねられてチ
ェック弁のポートを開閉すると共にチェック弁より小径
なリーフバルブとで構成しても良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
もとづいて説明する。

【００１２】図１，図２は、本発明の一実施の形態を示
す。

【００１３】このフロントフォークの基本構造は従来構
造と同じであるが、本発明では中空ロッド３の上端部に
バルブシート１１を設け、このバルブシート１１に減衰
力発生機構を設けたことを特徴とする。

【００１４】先ず基本構造を説明する。アウターチュー
ブ１内にインナーチューブ２が摺動自在に挿入され、ア
ウターチューブ１の底部中央に中空ロッド３を起立し、
中空ロッド３の上端部は隔壁部材たるバルブシート１１
又はバルブシート１１に設けたチェック弁２４を介して
インナーチューブ２の内周に摺接させている。インナー
チューブ２の下部をチェック弁１２とベアリング４を介
して中空ロッド３の外周とアウターチューブ１の内周に
摺接させている。中空ロッド３の上端バルブシート１１
はインナーチューブ１内にリザーバＲと上側油室１６と
を区画し、前記チェック弁１２はインナーチューブ２内
の上記上側油室１６とアウターチューブ１内の下側油室
１７とを区画している。中空ロッド３内にはリザーバＲ
に接続される油室１８を設け、上記下側油室１７は中空
ロッド３の下方に形成したポート２０を介して中空ロッ
ド３内の油室１８に接続されている。

【００１５】この実施の形態では、中空ロッド３の上端
にバルブシート１１を結合すると共に当該バルブシート
１１の外周を第１のチェック弁２４を介してインナーチ
ューブ２の内周に摺接させている。上記バルブシート１
１には上側油室１７をリザーバＲに接続する伸側ポート
２１と、中空ロッド内の油室１８をリザーバＲに接続す
る圧側ポート２２及び伸側サブポート２３とを設けてい
る。伸側ポート２１の出口側上端部には撓み特性を備え
た伸側減衰バルブ２５を開閉自在に設け、圧側ポート２
２の出口側上端部には撓み特性を備えた圧側減衰バルブ
２６を開閉自在に設け、伸側サブポート２３の出口側下
端部にはチェック弁２７を開閉自在に設けている。

【００１６】以下更に詳しく説明する。

【００１７】中空ロッド３の下部外周には油孔桿４１が
起立し、インナーチューブ２の下部内側には油孔桿４１
と対応するオイルロックケース２８が設けられ、最圧縮
時近傍ではオイルロックケース２８が油孔桿４１に嵌合
してオイルロックによる急激な底付きを防止する。イン
ナーチューブ２の下部内側の第２のチェック弁１２はケ
ース２９内に上下移動自在に挿入されている。

【００１８】バルブシート１１の外周側下部にはクッシ
ョンスプリング３０が配置され、最伸長時に上記ケース
２９の上端がクッションスプリング３０を圧縮して急激
な衝撃の発生を防止している。

【００１９】バルブシート１１は図２に示すように、水
平な肉厚のディスク３１と、ディスク３１の下部に垂設
した筒部３２と、ディスク３１の上部に起立した円筒部
３３とからなり、筒部３２が中空ロッド３の上端に螺合
されている。

【００２０】ディスク３１の外周には環状溝が形成さ
れ、この環状溝内にチェック弁２４が上下移動自在に挿
入され、チェック弁２４はインナーチューブ２の内周に
摺接すると共にリザーバＲと上側油室１６を隔成してい
る。チェック弁２４は下降した時リザーバＲと上側油室
１６とを連通し、上昇した時両者を遮断する。

【００２１】円筒部３３の外周にはスプリングシート３
４が螺着されており、このスプリングシート３４はイン
ナーチューブ２を上方に付勢する懸架スプリング４０の
下端を担持している。

【００２２】ディスク３１の中央にはセンターロッド３
６が挿入され、センターロッド３６の上部にはバルブ押
え３７が挿入され、センターロッド３６の下端には一体
にスプリングシート３８が形成されている。

【００２３】ディスク３１の外側寄りにはリザーバＲと
上側油室１６とを接続する伸側ポート２１が形成され、
同じくディスク３１の中央にはリザーバＲと中空ロッド
３内の油室１８とを接続する圧側ポート２２と伸側サブ
ポート２３とが形成されている。

【００２４】円筒部３３の外周には、上記のスプリング
シート３４とバルブ押え４１と間座と撓み特性を備えた
複数のリーフバルブからなる伸側減衰バルブ２５とが順
次上方から挿入されている。伸側減衰バルプ２５は伸側
ポート２１の上端部出口端に開閉自在に配設されると共
にスプリングシート３４とディスク３１との間に挾持さ
れている。同様にセンターロッド３６の上部にはナット
とバルブ押え３７と間座と撓み特性を備えた複数のリー
フバルブからなる圧側減衰バルブ２６とが順次挿入され
ている。圧側減衰バルブ２６は圧側ポート２２の上端部
出口端に開閉自在に配設され、ナットとデイスク３１と
で挾持されている。

【００２５】伸側サブポート２３の下端部出口端にはリ
ーフバルブからなるチェック弁２７が開閉自在に設けら
れ、このチェック弁２７はスプリングシート３８との間
に介装されたスプリング３９で常時閉じ方向に付勢され
ている。伸側減衰バルブ２５と圧側減衰バルブ２６とは
リーフバルブによる２／３乗特性またはこの特性と伸側
ポート２１と圧側ポート２２による２乗特性とを合成さ
せてそれぞれ比例特性を適宜設定できるようになってい
る。

【００２６】次に作動について述べる。

【００２７】伸長作動時にはインナーチューブ２が上昇
し、この時上側油室１６の油圧が上昇して上下のチェッ
ク弁２４，１２を閉じると共に内部の油が伸側減衰バル
ブ２５を上方に押し開いてリザーバＲに流出し、伸側減
衰バルブ２５による伸側減衰力を発生する。

【００２８】他方、拡大する下側油室１７内にはポート
２０を介して中空ロッド３内の油室１８の油が導入さ
れ、且つインナーチューブ２の退出体積分の油がリザー
バＲより伸側サブポート２３とチェック弁２７を介して
油室１８と下側油室１７内に導入される。

【００２９】圧縮作動時にはインナーチューブ２が下降
してその侵入体積分の油が下側油室１７からポート２０
より中空ロッド３内の油室１８に流出し、更にこの油室
１８内の油は圧側ポート２２より圧側減衰バルブ２６を
押し開いてリザーバＲに流出し、圧側減衰バルブによる
圧側減衰力を発生する。この際下方のチェック弁１２は
下側油室１７の内圧で上昇し、下側油室１７の油の一部
が上側油室１６に流出し、又上方のチェック弁２４も負
圧で下降することによりリザーバＲからの油が上側油室
１６に吸込まれる。

【００３０】図３，図４は、本発明の他の実施の形態を
示すものである。

【００３１】この実施の形態はバルブシートと減衰力発
生機構を若干変更したものであり、その他の構造は図１
の実施の形態の場合と同じである。従って同一の構造は
同一の符号を付すことで詳細は省略する。

【００３２】バルブシート１１はディスク３１と、ディ
スク３１の下部に垂設した筒部３２と、ディスク３１の
上方に起立する円筒部３３と、ディスク３１の外周に形
成した環状溝とを備えている。

【００３３】ディスク３１には上側油室１６とリザーバ
Ｒを接続する伸側ポート２１と、中空ロッド内の油室１
８をリザーバＲに接続すると共に伸側サブポートと圧側
ポートとを兼ねた共通のポート２２ａとが形成されてい
る。円筒部３３にはスプリングシート３４のみが螺着さ
れている。ディスク３１の中央にはナットを介してセン
ターロッド３６ａが締結され、センターロッド３６ａの
下端には一体にスプリングシート３８ａが形成されてい
る。

【００３４】伸側ポート２１の下端部入口端には、圧側
チェック弁を兼ねた伸側減衰バルブ４５が開閉自在に設
けられている。同じくポート２２ａの下端部入口端には
圧側減衰バルブと伸側チェック弁とを兼ねたバルブ４６
が開閉自在に設けられている。

【００３５】伸側減衰バルブ４５は、伸側ポート２１を
開閉すると共にポート４９を有するチェック弁４８と、
このチェック弁４８より小径で前記ポート４９を開閉す
るリーフバルブ４７とを重ねて構成されている。

【００３６】バルブ４６は圧側ポート２２ａを開閉する
と共にポート５２を有するチェック弁５１と、このチェ
ック弁５１より小径で前記ポート５２を開閉するリーフ
バルブ５０とを重ねて構成されている。

【００３７】伸長作動時には上側油室１６の油がチェッ
ク弁４８のポート４９よりリーフバルブ４７を押し開い
てリザーバＲに流出し、リーフバルブ４７の撓み特性に
よる伸側減衰力を発生する。この時インナーチューブ２
の退出体積分の油は油室１８、下側油室１７の内圧低下
によってリザーバＲからポート２２ａよりバルブ４６全
体を押し開いて中空ロッド３内の油室１８と下側油室１
７に導入される。

【００３８】他方圧縮作動時には下側油室１７の油がポ
ート２０から中空ロッド３内の油室１８に流出し、更に
インナーチューブ２の侵入量体積分の油は中空ロッド３
内の油室１８からバルブ４６におけるポート５２よりリ
ーフバルブ５０を押し開いてリザーバＲに流出し、リー
フバルブ５０の撓み特性による圧側減衰力を発生させ
る。この際、上側油室１６の圧力低下に伴ない下方のチ
ェック弁１２を押し開いて下側油室１７の油が導入さ
れ、又伸側減衰バルブ４５全体を開いてリザーバＲから
油が導入される。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果が得られる。

【００４０】(1) 各請求項の発明によれば、中空ロッド
の上部に上側油室とリザーバとを開閉する撓み特性を備
えた伸側減衰バルブを設け、同じく中空ロッド内の油室
とリザーバとを開閉する圧側減衰バルブとチェック弁と
を設けたので伸長作動時と圧縮作動時にバルブの撓み特
性に応じて２／３乗特性又は比例特性の減衰力が得られ
る。この為ピストンとピストンロッドと減衰バルブとを
備えたダンパー機構を設ける必要が無く構造が簡単とな
る。

【００４１】(2) 同じく、伸・圧作動の切換時に上側の
油室は伸側減衰バルブ又は圧縮減衰バルブで圧が高くな
っているので直ちに所望の減衰力が発生し、切換時の不
感帯の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るフロントフォーク
の一部切欠き縦断正面図である。

【図２】図１の一部拡大断面図である。

【図３】他の実施の形態に係るフロントフォークの一部
切欠き縦断面図である。

【図４】図３の一部拡大断面図である。

【図５】従来のフロントフォークの一部切欠き縦断面図
である。

【符号の説明】

１ アウターチューブ ２ インナーチューブ ３ 中空ロッド １１ バルブシート １２ チェック弁 １６ 上側油室 １７ 下側油室 １８ 油室 ２０ ポート ２１ 伸側ポート ２２ 圧側ポート ２２ａ ポート ２３ 伸側サブポート ２５，４５ 伸側減衰バルブ ２６ 圧側減衰バルブ ２７ チェック弁 ５０，５１ リーフバルブ Ｒ リザーバ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１２月２８日（２００１．１２．
２８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の手段は、アウターチューブ内にインナーチ
ューブが摺動自在に挿入され、アウターチューブの底部
中央にインナーチューブ内に向けて中空ロッドを起立
し、インナーチューブの下部をチェック弁を介して中空
ロッドの外周に摺接させ、中空ロッドの上端部は隔壁部
材を介してインナーチューブ内にリザーバと上側油室と
を区画し、前記チェック弁はインナーチューブ内の上記
上側油室とアウターチューブ内の下側油室とを区画し、
中空ロッド内にはリザーバに接続された油室を設け、上
記下側油室は中空ロッドの下方に形成したポートを介し
て中空ロッド内の油室に接続されているフロントフォー
クに於て、中空ロッドの上端部にバルブシートからなる
隔壁部材を結合すると共に当該バルブシートの外周をイ
ンナーチューブの内周に摺接させ、上記バルブシートに
は上側油室をリザーバに接続する伸側ポートと、中空シ
リンダ内の油室をリザーバに接続する圧側ポート及び伸
側サブポートとを設け、伸側ポートの端部には撓み特性
を備えた伸側減衰バルブを開閉自在に設け、圧側ポート
の端部には撓み特性を備えた圧側減衰バルブを開閉自在
に設け、伸側サブポートの端部にはチェック弁を開閉自
在に設けたことを特徴とするものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アウターチューブ内にインナーチューブ
   が摺動自在に挿入され、アウターチューブの底部中央に
   中空ロッドを起立し、中空ロッドの上端部はインナーチ
   ューブの内周に摺接させ、インナーチューブの下部をチ
   ェック弁を介して中空ロッドの外周に摺接させ、中空ロ
   ッドの上端部は隔壁部材を介してインナーチューブ内に
   リザーバと上側油室とを区画し、前記チェック弁はイン
   ナーチューブ内の上記油室とアウターチューブ内の下側
   油室とを区画し、中空ロッド内にはリザーバに接続され
   た油室を設け、上記下側油室は中空ロッドの下方に形成
   したポートを介して中空ロッド内の油室に接続されてい
   るフロントフォークに於て、中空ロッドの上端部にバル
   ブシートからなる隔壁部材を結合すると共に当該バルブ
   シートの外周をインナーチューブの内周に摺接させ、上
   記バルブシートには上側油室をリザーバに接続する伸側
   ポートと、中空シリンダ内の油室をリザーバに接続する
   圧側ポート及び伸側サブポートとを設け、伸側ポートの
   端部には撓み特性を備えた伸側減衰バルブを開閉自在に
   設け、圧側ポートの端部には撓み特性を備えた圧側減衰
   バルブを開閉自在に設け、伸側サブポートの端部にはチ
   ェック弁を開閉自在に設けたことを特徴とするフロント
   フォーク。
2. 【請求項２】 圧側ポートと伸側サブポートとが共通の
   ポートであり、当該ポートの端部に圧側減衰バルブを開
   閉自在に設け、圧側減衰バルブはポートを備えたチェッ
   ク弁と、チェック弁の背面側に重ねられてチェック弁の
   ポートを開閉すると共にチェック弁より小径なリーフバ
   ルブとで構成されていることを特徴とする請求項１のフ
   ロントフォーク。