JP2003222174A - 二輪車用フロントフォーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレーキ操作と同時に圧力レギュレータを速
やかに動作させてアンチノーズダイブの作用効果をより
高めることができる二輪車用フロントフォークを提供す
ること。 【解決手段】 ブレーキ力を圧力レギュレータ２１で油
圧に変換し、この油圧で懸架スプリング１３のイニシャ
ル荷重を高めることでノーズダイブ量を抑える二輪車用
フロントフォークにおいて、圧力レギュレータをシリン
ダ２２と、シリンダ２２内にピストン２３を介して移動
自在に挿入したピストンロッド２９と、シリンダ２２内
にピストン２３を介して区画した油室１６及び大気側の
気室２５ａと、気室２５ａ内に設けられてピストンロッ
ド２９を圧縮方向に付勢するスプリング３４ａとで構成
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スダイブ機構
を備えた二輪車用フロントフォークに間する。

【０００２】

【従来の技術】この種、従来の二輪車用フロントフォー
クとしては、例えば、特開２００１-１６３２８号公報
に開示されているものが開発されている。

【０００３】このフロントフォークは、図３に示すよう
に、インナーチューブ１とアウターチューブ３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、ブレーキ操作時にブレーキディスク１７
を通してブレーキキャリパ１８に加わる車軸回りのブレ
ーキ力をリンク２０を介して圧力レギュレータ２１に伝
え、圧力レギュレータ２１でブレーキ力を油圧に変換
し、この油圧を上記押圧部材１４に加えることにより押
圧部材１４を介して懸架スプリン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をアウタ
ーチューブ３の圧縮作動を抑制してノーズダイブ量を抑
えるようにしたものである。

【０００４】そして、上記圧力レギュレータ２１は、図
４に示すように、シリンダ２２と、シリンダ２２内にピ
ストン２３を介して移動自在に挿入したピストンロツド
２９と、シリンダ２２内にピストン２３を介して区画し
た油室２４と気室２５と上方油室２４内に設けられてピ
ストンロッド２９を伸び方向に付勢するスプリング３４
とで構成され、上記上方油室２４を配管３３を介して上
記押圧部材１４側に蓮通すると共にピストンロッド２９
を上記リンクに接続させているものである。

【０００５】上記従来のフロントフォークによれば、前
輪ブレーキの操作時に発生するブレーキ油圧をプレーキ
キャリパ１８へと送り込んでブレーキディスク１７を挟
み付け、当該ブレーキキャリパ１８とブレーキディスク
１７の摩擦により二輪車の前輪に対して制動力を加え
る。

【０００６】一方、上記ブレーキディスク１７との摩擦
により制動力の大きさに応じて生じたブレーキキャリパ
の車軸回りの回転力は、圧力レギュレータ２１を通して
そのときの制動力に応じた油圧に変換されて、フロント
フォーク側に設置された押圧部材１４に送られ、前輪に
対するブレーキ力に応じて押圧部材１４を押し進めつつ
懸架スプリング１３を圧縮する。

【０００７】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１３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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のフロントフォー
クにおける圧力レギュレータ２１は、スプリング３４が
押圧部材１４側に連通する上方の油室２４内に設けら
れ、且つピストンロッド２９と対向して配置されている
から、このスプリング３４は、常時ピストンロッド２９
を伸長方向に付勢している。

【０００９】又、懸架スプリング１３には、車体を支え
る反力か生じ、この反力は同じくピストンロッド２９を
伸長させる方向に作用する。

【００１０】更に、懸架スプリング１３にはガタの発生
防止と車体支持位置安定のためプリーロードが与えられ
ており、同じく圧力レギュレータ２１側のスプリング３
４にもガタの発生防止と荷重安定化のためにプリロート
が与えられている。

【００１１】このため、フロントフォークの支持反力と
スプリング３４のプリロードの力の和が圧力レギュレー
タ２１を圧縮方向に動作させる最小の力となる。

【００１２】つまり、ブレーキを操作させても、ブレー
キ力が圧力レギュレータ２１を圧縮動作させる力になる
までは圧力レギュレータ２１が作動しない。

【００１３】このため、アンチノーズダイブの始動が遅
れ、上記圧力レギュレータ２１を動作させる力が発生す
るまでの間のブレーキ操作初期ではアンチノーズダイブ
の作用が効かないという不具合がある。

【００１４】つまり、ブレーキ操作初期でのアンチノー
ズダイブが抑制出来ないことによって車体にピッチ慣性
が作用して、アンチノーズダイブの作用効果が減じられ
てしまう不具合がある。

【００１５】そこで、本発明の目的は、ブレーキ操作と
同時に圧力レギュレータを速やかに動作させてアンチノ
ーズダイブの作用効果をより高めることができる二輪車
用フロントフォークを提供することである。

【００１６】

【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、インナーチューブとアウターチュ
ーブ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、ブレーキ操作時にブレーキディス
を通してブレーキキャリパに加わる車軸回りのブレーキ
力をリンクを介して圧力レギュレータに伝え、圧力レギ
ュレータでブレーキ力を油圧に変換し、この油圧を上記
押圧部材に加えることにより押圧部材を介して懸架スプ
リングを圧縮しっつイニシャル荷重を高めることでイン
ナーチューブとアウター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二輪車用フロントフォークにお
いて、上記圧力レギュレータをシリンダと、シリンダ内
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、シリンダ内にピストンを介して区画した油室及び大
気側気室と、気室内に設けられてピストンロッドを圧縮
方向に付勢するスプリングとで構成し、上記油室を上記
押圧部材側に連通すると共にピストンロッドを、上記リ
ンクに接続させたことを特徴とするものである。

【００１７】この場合、押圧部材の断面積よりピストン
の断面積を大きくさせているのが好ましい。

【００１８】同じく、スプリングは、懸架スプリングの
１名乗車時の等価反力と概略等しい最圧縮反力を有して
いるのが好ましい。

【００１９】同じく、スプリングは、懸架スプリングの
１名乗車時の等価反力と圧力レギュレータやリンクの機
動フリクションを加算した等価反力と概略等しい最圧縮
反力を有していても良い。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図
１，図２及び図３にもとづいて説明するが、本発明に係
るフロントフォークの基本構造は、図３の従来例と同じ
であり、圧力レギュレータ２１の構造を改良したもので
ある。

【００２１】フロントフォークの構造は、従来と同じ
く、インナチューブ２とアウターチューブ３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、ブレーキ操作時にブレーキディスク１７
を通してブレーキキャリパ１８に加わる車軸回りのブレ
ーキ力をリンク２０を介して圧力レギュレータ２１に伝
え、圧力レギュレータ２１でプレーキ力を油圧に変換
し、この油圧を上記押圧部材１４に加えることにより押
圧部材１４を介して懸架スプリング１３を圧縮しつつイ
ニシャル荷重を高めることでインナーチューブ２とアウ
ターチューブ３の圧縮動作を抑制してノーズダイブ量を
抑えるものである。

【００２２】そして、本発明に係る圧力レギュレータ２
１は、図１に示すように、シリンダ２２と、シリンダ２
２内にピストン２３を介して移動自在に挿入したピスト
ンロット２９と、シリンダ２２内にピストン２３を介し
て区画した油室２４および大気側気室２５ａと、気室２
５ａ内に設けられてピストンロッド２９を圧縮方向に付
勢するスプリング３４ａとで構成され、上記油室２４を
上記押圧部材１４側の油室１６に連通すると共にピスト
ンロッド２９を上記リンク２０に接続させている。

【００２３】この場合、スプリング３４ａの圧縮時の反
力は１名乗車時の懸架スプリング１３の反力に概略等し
いレベルである。尚、押圧部材１４の断面積よりピスト
ン２３の断面積を大きくさせている。

【００２４】以下更に詳しく述べると、図３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ーチューブ２とアウターチュ
ーブ３とで伸縮自在の支柱４を構成し、かつ、インナー
チューブ２でアウターチューブ３の内部に下部油室５を
区画している。

【００２５】アウターチューブ３の底面中央部からは、
インナーチューブ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ーチューブ７が起立して延びてお
り、このセンターチューブ７の上端に形成したピストン
８でインナーチューブ２の内部を貯油室９と上部油室１
０とに区画している。

【００２６】下部油室５は、センターチューブ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
ーチューブ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。

【００２７】貯油室９の内部には、インナーチューブ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のスプリング荷重
でインナーチューブ２とアウターチューブ３を伸長方向
に付勢している。

【００２８】そして、こ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ーチューブ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、左右のアウターチューブ３の下端で前輪の車
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。

【００２９】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
ものに限らず、その他の広く一般に用いられている構造
のものであってもよい。

【００３０】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、インナー
チューブ２とアウターチューブ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。

【００３１】そこで、当該図３の実施の形態にあって
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をインナーチューブ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の端部を支持している。

【００３２】一方、ブレーキディスク１７と共働して前
輪ブレーキを構成するブレーキキャリパ１８は、車軸１
９回りに、即ち車軸１９を中心として一端を回転自在に
軸支したリンク２０で支持し、当該リンク２０の他端を
圧力レギュレータ２１で車軸１９の支持部をもつ緩衝筒
１の部分即ちアウターチューブ３の部分に連結してい
る。

【００３３】この実施の形態の場合、上記した圧力レギ
ュレータ２１は、図１にみられるように、シリンダ２２
とピストン２３とから構成されており、シリンダ２２の
内部をピストン２３でヘッド側の作動油室２４とロッド
側の大気側気室２５ａとに区画すると共に、後者の気室
２５ａ内にはスプリング３４ａが介装されると共に潤滑
に必要な量の油をも封入してある。

【００３４】圧力レギュレータ２１におけるシリンダ２
２の連結部２６は、図３に示すように、連結ピン２７で
車軸１９の支架部２８をもつ緩衝筒１の部分即ちこの実
施の形態ではアウターチューブ３の上方外周部に、ま
た、ビストン２３から外部へと伸びるピストンロッド２
９の先端の連結部３０は、連結ピン３１でリンク２０の
先端にそれぞれ回動自在に連結されている。

【００３５】そして、圧力レギュレ‐タ２１に作動油室
２４へと通じて設置した油圧ポート３２を配管３３で緩
衝筒１における上端内部のフリーピストン１５によって
区画された油室１６へと連通している。

【００３６】かくして、二輪車の走行中に前輪ブレーキ
を操作すると、ブレーキ油圧によりブレーキキャリパ１
８が前輪と共に回転しているブレーキディスク１７とブ
レーキキャリパ１８との摩擦によって二輪車の前輪に制
動力を加える。

【００３７】その結果、二輪車は、この前輪ブレーキ操
作によって生じる車体の慣性で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み所謂
ノーズダイブ現象を引き起こす傾向となる。

【００３８】しかし、上記したブレーキディスク１７と
ブレーキキャリパ１８との間の摩擦力、即ち、そのとき
の制動力は、常に車軸１９回りのリンク２０の回転力と
して圧力レギュレータ２１における作動油室２４の油圧
に変換され、フロントフォークを構成する左右緩衝筒
１，１における各油室１６，１６へと送り込まれる。こ
れら油室１６，１６へと送り込まれてきた油圧は、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を下方へと向か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。

【００３９】これにより、前輪ブレーキ操作に伴う慣性
力によって生じる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。

【００４０】しかも、上記のように懸架スプリング１３
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でスプリング定数は
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。

【００４１】ところで、上記圧力レギュレ‐タ２１の作
動において、図２のグラフで示すように懸架スプリング
１３の等価的反力をａ、圧力レギュレータ２１側のスプ
リングの反力をｂ、両者の合成された圧力レギュレータ
の反力をｃ、１名乗車時のフロントフォークの変位位置
をｄとすると、最伸長時の圧力レギュレータ２１に作用
するばね力が概略零になり、圧力レギュレータ２１にわ
ずかなブレーキ力が作用するとスプリング３４ａがビス
トンロッド２９を圧縮方向に付勢していることに鑑みて
圧力レギュレータ２１はただちに動作することになる。

【００４２】従って、ブレーキ操作初期から圧力レギュ
レータ２１が作動してアンチノーズダイブが有効に作用
する。

【００４３】尚、前記スプリング３４ａの反力を圧力レ
ギュレータ２１や揺動リンクの機動フリクションを加算
して設定すると、動作を更に速やかにすることが出来、
初期のピッチング動作が抑制されるので、ピッチング量
を低減出来るだけでなく、ピッチング時の慣性力（Ｇ）
が下がり、官能的な感触も良好になる。

【００４４】更に、スプリング３４ａの配設場所が気室
２５ａ内であるので、スプリング３４ａの伸長収縮に伴
って発生する座面の摩擦で生じる摩耗粉などの発生が無
くなる。

【００４５】このため、作動油と汚れが減少してシール
の傷付きや摺動部でのカジリ等の機器故障が少なくな
る。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果がある。

【００４７】各請求項の発明によれば、インナーチュー
ブとアウターチューブ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、この押圧部材に対
してブレーキ操作時にブレーキディスクを通してブレー
キキャリパに加わる車軸回りのブレーキ力を圧力レギュ
レータにより油圧に変換して加え、当該油圧により押圧
部材を通して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、インナーチューブとアウターチュー
ブの圧縮動作を抑制してノーズダイブ量を抑えることが
できる。

【００４８】しかも、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
変わ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。

【００４９】同じく圧力レギュレータのスプリングは、
圧力レギュレータを圧縮する方向に配置されているの
で、スプリングのプリロードに影響されることなく圧力
レギュレータが始動できる。

【００５０】このため、圧力レギュレータにわずかのブ
レーキ力が作用すると、圧力レギュレータがただちに作
動し、ブレーキ操作初期から圧力レギュレータが作動
し、アンチノーズダイブの始動遅れが無く、有効に作用
する。

【００５１】同じくスプリングが大気側気室内に配置さ
れているので、スプリングの伸縮に伴って発生する座面
の摩擦で生じる摩耗粉が油室内に侵入するのが防止さ
れ、シールの傷付きや摺動部でのカジリの発生を防止で
きる。

【００５２】請求項２の発明によれば、圧力レギュレー
タのピストンの断面積を押圧部材の断面積より大きくし
ているので、ピストンからの押圧力が大きく圧力レギュ
レータの始動がスムースになる。

【００５３】請求項３，４の発明によれば、圧力レギュ
レータの動作が速やかになり、初期のピッチング動作が
抑制され、これによりピッチング量を低減出来るだけで
なく、ピッチング時の慣性力が下がり、官能的な感触も
良好になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧力レギュレータの縦断正面図である。

【図２】圧力レギュレータの反力特性図である。

【図３】本発明と従来例とされる二輪車用フロントフォ
ークの実施形態を示す縦断正面図である。

【図４】従来のアンチノーズダイブ機構に用いられる圧
力レギュレータの縦断正面図である。

【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 インナーチューブ ３ アウターチューブ ５ 下部油室 ７ センターチューブ ８ センター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 １５ フリーピストン １６ 油室 １７ ブレーキディスク １８ ブレーキキャリパ １９ 車軸 ２０ リンク ２１ 圧力レギュレータ ２２ シリンダ ２３ ピストン ２４ 作動油室 ２５ａ 気室 ２６，３０ 連結部 ２９ ピストンロッド ３２ 油圧ポート ３３ 配管 ３４ａ スプリング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インナーチューブとアウターチューブの
   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、ブレーキ操作時にブレーキディスクを通
   してブレーキキャリパに加わる車軸回りのブレーキ力を
   リンクを介して圧力レギュレータに伝え、圧力レギュレ
   ータでブレーキ力を油圧に変換し、この油圧を上記押圧
   部材に加えることにより押圧部材を介して懸架スプリン
   グを圧縮しつつイニシャル荷重を高めることでインナー
   チューブとアウター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二輪車用フロントフォークにおい
   て、上記圧力レギュレータを、シリンダと、シリンダ内
   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、シリンダ内にピストンを介して区画した油室及び大
   気側気室と、気室内に設けられてピストンロッドを圧縮
   方向に付勢するスプリングとで構成し、上記油室を上記
   押圧部材側に連通すると共にピストンロッドを上記リン
   クに接続させることを特徴とする二輪車用フロントウォ
   ーク。
2. 【請求項２】 押圧部材の断面積よりピストンの断面積
   を大きくさせている請求項１の二輪車用フロントフォー
   ク。
3. 【請求項３】 スプリングは懸架スプリングの１名乗車
   時の等価反力と概略等しい最圧縮反力を有している請求
   項１の二輪車用フロントフォーク。
4. 【請求項４】 スプリングは懸架スプリングの１名乗車
   時の等価反力と圧力レギュレータやリンクの機動フリク
   ションを加算した等価反力と概略等しい最圧縮反力を有
   する請求項１の二輪車用フロントフォーク。