JP2007009979A - フロントフォーク - Google Patents

Abstract

【課題】 車体姿勢の変化を抑制する際に好ましい乗り心地が得られるようにする。
【解決手段】 伸縮作動時に内部に画成される気室Ａの膨縮で反力を発生するフォーク本体Ｆを有すると共に、フォーク本体Ｆの外部に配在されながらフォーク本体Ｆの伸縮作動時にフォーク本体Ｆとの間での作動油の流出入を許容して内部に画成される気室Ａ１の膨縮で反力を発生するリザーバタンクＴを有してなり、フォーク本体ＦとリザーバタンクＴとを連通する流路Ｌ中に配在されてフォーク本体Ｆからの作動油がリザーバタンクＴ内に流入するときに低反力状態あるいは高反力状態の選択を可能にする切換弁７を有すると共に、この切換弁７に並列されるチェック弁８がフォーク本体Ｆからの作動油のリザーバタンクＴへの流入を阻止する一方でリザーバタンクＴからの作動油のフォーク本体Ｆへの戻りを許容する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、フロントフォークに関し、特に、二輪車の前輪側に架装されて油圧緩衝器として機能するフロントフォークの改良に関する。

二輪車の前輪側に架装されて油圧緩衝器として機能するフロントフォークとしては、従来から種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献１には、切換弁の切り換えでフロントフォークにおける変位量に対する荷重たる反力の特性を変えるとする提案が開示されている。

すなわち、特許文献１に開示されているフロントフォークは、伸縮作動時に内部に画成される気室の膨縮で反力を発生するフォーク本体と、フォーク本体の外部に配在されながらフォーク本体の伸縮作動時にフォーク本体との間での作動油の流出入を許容して内部に画成される気室の膨縮で反力を発生するリザーバタンクと、フォーク本体とリザーバタンクとを連通する流路中に配在されてフォーク本体からの作動油のリザーバタンク内への流入の可不可を選択可能にする切換弁とを有してなるとしている。

そして、上記の切換弁は、外部からの信号の入力で切り換えられるとし、この切換弁が切り換えられるときに、フォーク本体からの作動油のリザーバタンク内への流入が規制され、したがって、フォーク本体において高い反力の発生状態になるとしている。

それゆえ、上記のフロントフォークによれば、これが二輪車における前輪側に架装される油圧緩衝器として利用されるとき、たとえば、二輪車における制動操作たるブレーキ操作で切換弁が作動するように設定することで、二輪車における制動に伴う車体姿勢の変化、たとえば、ノーズダイブ現象の発現を阻止し得ることになる。
実開昭５３−１５１０６１号公報（実用新案登録請求の範囲（１），第１図）

しかしながら、上記した特許文献１に開示のフロントフォークにあっては、これを前輪側に油圧緩衝器として架装する二輪車における乗り心地が悪くなると指摘される可能性がある。

すなわち、上記した特許文献１に開示のフロントフォークにあっては、切換弁の切リ換えでフォーク本体における反力を高くするときには、フォーク本体の収縮作動時だけでなく、フォーク本体の伸長作動時にも高反力状態とされることになる。

その結果、上記したフロントフォークにあっては、二輪車における制動操作時の車体姿勢の変化、たとえば、ノーズダイブ現象の発現を抑制できる反面、フォーク本体が伸長作動に反転するときに高反力状態のまま伸長作動することになり、したがって、たとえば、ハンドルを握るライダーに突き上げ感を感じさせることになる不具合があることになる。

この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、車体姿勢の変化を抑制し得るのはもちろんのこと、その際に好ましい乗り心地が得られて二輪車の前輪側に架装される油圧緩衝器としての利用に最適となるフロントフォークを提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明によるフロントフォークの構成を、基本的には、伸縮作動時に内部に画成される気室の膨縮で反力を発生するフォーク本体を有すると共に、フォーク本体の外部に配在されながらフォーク本体の伸縮作動時にフォーク本体との間での作動油の流出入を許容して内部に画成される気室の膨縮で反力を発生するリザーバタンクを有するフロントフォークにおいて、フォーク本体とリザーバタンクとを連通する流路中に配在されてフォーク本体からの作動油がリザーバタンク内に流入するときに低反力発生状態あるいは高反力発生状態の選択を可能にする切換弁を有すると共に、この切換弁に並列されるチェック弁がフォーク本体からの作動油のリザーバタンクへの流入を阻止する一方でリザーバタンクからの作動油のフォーク本体への戻りを許容するとする。

それゆえ、この発明のフロントフォークによれば、これが二輪車の前輪側に架装されて油圧緩衝器として利用されて、切換弁によってフォーク本体が低反力発生状態に維持されるときには、フォーク本体が内部の気室における膨縮とリザーバタンク内の気室における膨縮の両方に依存する低反力状態に維持されながら収縮作動するだけでなく伸長作動し、二輪車におけるいわゆるソフトな乗り心地の具現化を可能にすることになる。

そして、このフロントフォークにあって、切換弁によってフォーク本体が高反力発生状態とされるときには、フォーク本体が内部の気室における膨縮を優先させるようになって高反力状態に維持されて収縮作動することになるから、二輪車における車体姿勢の変化、たとえば、ノーズダイブ現象の発現を阻止し得ることになる。

その一方で、このフロントフォークにあっては、フォーク本体が高反力発生状態下に収縮作動から反転して伸長作動するときには、フォーク本体における反力状態がフォーク本体の内部の気室における膨縮とリザーバタンク内の気室における膨縮の両方に依存する低反力傾向になるから、二輪車において、たとえば、ハンドルを握るライダーに突き上げ感を感じさせないようにすることが可能になり、二輪車における乗り心地がいわゆるソフトな乗り心地に改善されることになる。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるフロントフォークは、二輪車の前輪側に架装されて前輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器とされるもので、基本的には、フォーク本体Ｆと、リザーバタンクＴと、フォーク本体ＦとリザーバタンクＴとを連通する流路Ｌ中に配在される調整手段Ｖとを有してなるとしている。

まず、フォーク本体Ｆは、上端側が二輪車（図示せず）におけるハンドル（図示せず）側に連結されると共に下端側が二輪車における前輪（図示せず）側に連結されてテレスコープ状に伸縮可能とされてなる。

そして、このフォーク本体Ｆは、図示するところでは、上端側部材がアウターチューブ１からなり、このアウターチューブ１の下端側内に下端側部材たるインナーチューブ２の上端側が出没可能に挿通され、軸芯部にダンパＤを収装してなるとしている。

ちなみに、図示するところにあって、フォーク本体Ｆは、アウターチューブ１が上端側部材とされインナーチューブ２が下端側部材とされる倒立型に設定されてなるとしているが、この発明が意図するところからすれば、アウターチューブ１が下端側部材とされインナーチューブ２が上端側部材とされる正立型に設定されてなるとしても良いことはもちろんである。

また、このフォーク本体Ｆにあって、ダンパＤは、インナーチューブ２の軸芯部に起立するシリンダ体３に対してアウターチューブ１の軸芯部に垂設されたロッド体４が出没可能に挿通されてなるとし、シリンダ体３に対してロッド体４が出没されるとき、ロッド体４に保持されながらシリンダ体３内に摺動可能に収装されてシリンダ体３内にロッド側油室（図示せず）とピストン側油室（図示せず）を画成するピストン部（図示せず）に配在の減衰手段（図示せず）で、あるいは、シリンダ体３のボトム端部内に収装のベースバルブ部（図示せず）に配在の減衰手段（図示せず）でそれぞれ所定の減衰力を発生させるとしている。

このとき、図示するところでは、ダンパＤは、シリンダ体３が下端側部材とされロッド体４が上端側部材とされる正立型に設定されてなるとしていて、ダンパＤ内たるシリンダ体３内に収容される作動油中にエアが混入し易くなる危惧を排除し、また、後述する気室Ａの画成を容易にし得るようにしている。

そしてまた、このフォーク本体Ｆにあっては、ダンパＤの外部、すなわち、フォーク本体Ｆの内部がリザーバ室Ｒとされていて、ダンパＤにおいてシリンダ体３内にロッド体４が没入することになるダンパＤの収縮作動時にシリンダ体３内のピストン側油室から流出される作動油がこのリザーバ室Ｒに流入し、反転して、ダンパＤが伸長作動するときにピストン側油室で不足する作動油がこのリザーバ室Ｒから補給されるとしている。

ちなみに、このリザーバ室Ｒは、油面Ｏを境にする気室Ａを有していて、この気室Ａは、フォーク本体Ｆが伸縮作動するとき、ダンパＤの伸縮作動もあって、油面Ｏの上下動で膨縮して所定のエアバネ力たる反力をフォーク本体Ｆに具有させるとしている。

なお、このフォーク本体Ｆにあっては、アウターチューブ１とインナーチューブ２との間に、すなわち、具体的に図示するところでは、ダンパＤにおけるシリンダ体３の上端とロッド体４の基端を連結させるアウターチューブ１の上端内部との間に懸架バネＳが収装されていて、インナーチューブ２をアウターチューブ１内から、また、ロッド体４をシリンダ体３内からそれぞれ抜き出す方向となる伸長方向に附勢してなるとしている。

つぎに、リザーバタンクＴは、アキュムレータに類似する構造に形成されながらフォーク本体Ｆの外部に配在されてフォーク本体Ｆの伸縮作動時にフォーク本体Ｆとの間での作動油の流出入を許容するもので、ハウジング５内にフリーピストン６で画成される油室Ｒ１と気室Ａ１とを有してなり、油室Ｒ１が上記したフォーク本体Ｆの内部たるリザーバ室Ｒに連通するとし、この油室Ｒ１の膨縮、すなわち、フリーピストン６の上下動による気室Ａ１の膨縮でエアバネ力たる反力を発生するとしている。

ちなみに、このリザーバタンクＴは、図示するところでは、フォーク本体Ｆと分離形成されていて、後述する流路Ｌで連通されるとしているが、この流路が形成される限りには、このリザーバタンクＴがフォーク本体Ｆと一体形成されてなるとしても良いことはもちろんである。

以上のように、この発明によるフロントフォークにあっては、気室Ａを有するフォーク本体Ｆと気室Ａ１を有するリザーバタンクＴとが流路Ｌで連通されてなるとするから、フォーク本体Ｆは、言わば両方の気室Ａ，Ａ１を利用した状態下に伸縮作動し得ることになり、したがって、フォーク本体Ｆが気室Ａを利用するだけの状態で伸縮作動する場合に比較して小さいエネルギー吸収を実現する、すなわち、フォーク本体Ｆが低反力状態で伸縮作動し、それゆえ、低い反力の発生状態になる。

ところで、調整手段Ｖは、フォーク本体ＦとリザーバタンクＴとを連通する流路Ｌ中に配在されていて、フォーク本体Ｆが気室Ａを利用するだけの状態で伸縮作動する場合と、フォーク本体Ｆが気室ＡだけでなくリザーバタンクＴの気室Ａ１をも利用して伸縮作動する場合とを選択的に具現化するもので、この発明では、切換弁７と、チェック弁８とを有し、さらには、リリーフ弁９を有してなるとしている。

まず、調整手段Ｖにあって、切換弁７は、フォーク本体Ｆからの作動油がリザーバタンクＴに流入することの可不可の選択を可能にするもので、図示するところでは、バネ力７ａによって維持される連通ポジション７ｂと、ソレノイド７ｃへの励磁で切り換えられる遮断ポジション７ｄとを有して常開型に設定されてなるとしている。

そして、この切換弁７にあっては、これが連通ポジション７ｂに維持されるときに流路Ｌを介してのフォーク本体Ｆにおけるリザーバ室ＲとリザーバタンクＴにおける油室Ｒ１との連通を可能にし、また、遮断ポジション７ｄに切り換えられるときにフォーク本体Ｆにおけるリザーバ室ＲとリザーバタンクＴにおける油室Ｒ１との流路Ｌを介しての連通が遮断されるとしている。

ちなみに、この切換弁７は、図示するところでは、電磁弁からなるとしているが、この発明が意図するところからすれば、要は、連通ポジション７ｂと遮断ポジション７ｄの選択を実践できれば良く、その限りには、たとえば、二輪車のライダーがするブレーキレバーを引く操作に連動させるなどいわゆる手動操作で作動する弁とされるとしても良いことはもちろんである。

以上のように、フォーク本体ＦとリザーバタンクＴとを連通する流路Ｌ中に連通ポジション７ｂと遮断ポジション７ｄの選択を可能にする切換弁７が配在されることで、フォーク本体Ｆの伸縮作動に伴う反力状態を低反力発生状態あるいは高反力発生状態のいずれかに選択し得ることになる。

すなわち、切換弁７が連通ポジション７ｂに維持されるときには、流路Ｌが連通状態にあるから、前記したように、フォーク本体Ｆは、両方の気室Ａ，Ａ１を利用した状態下に伸縮作動し、したがって、フォーク本体Ｆが言わば小さいエネルギー吸収を実現して低減衰力発生状態で、すなわち、フォーク本体Ｆが低反力状態で伸縮作動することになる。

そして、切換弁７が遮断ポジション７ｂに切り換えられるときには、流路Ｌが遮断状態になるから、フォーク本体Ｆは、自前の気室Ａを利用した状態下に伸縮作動し、したがって、フォーク本体Ｆが言わば大きいエネルギー吸収を実現して高減衰力発生状態で、すなわち、フォーク本体Ｆが高反力状態で伸縮作動することになる。

ちなみに、切換弁７は、図示するとことでは、連通ポジション７ｂと遮断ポジション７ｂの二つのポジションを有するいわゆるオンオフ弁として開示されているが、この発明が意図するところでは、流路Ｌにおける連通状態と遮断状態を具現化できるものであれば、中間のいわゆる絞り状態を具現化できるように形成されているとしても良いことはもちろんである。

つぎに、調整手段Ｖにあって、チェック弁８は、上記した切換弁７に並列されるとしており、フォーク本体Ｆからの作動油のリザーバタンクＴへの流入を阻止する一方で、リザーバタンクＴからの作動油のフォーク本体Ｆへの戻りを許容するとしている。

それゆえ、このチェック８は、前記した切換弁７が連通ポジション７ｂにある場合および遮断ポジション７ｄにある場合のいずれにあっても、フォーク本体Ｆからの作動油がリザーバタンクＴに向けて流出するときに、いわゆる閉弁状態にあって、この作動油の通過を阻止するが、切換弁７が遮断ポジション７ｄにあっても、リザーバタンクＴからの作動油がフォーク本体Ｆに戻ろうとするときには、このチェック弁８が開弁してこれ許容するとしている。

さらに、調整手段Ｖにあって、リリーフ弁９は、前記した切換弁７に並列されていて、切換弁７が遮断ポジション７ｄにあって、フォーク本体Ｆからの作動油のリザーバタンクＴへの流入が阻止されるときに、フォーク本体Ｆの収縮ストロークが速く大きくなり、したがって、このときに、フォーク本体Ｆにおいていわゆる圧篭りによるシール部材の劣化を阻止するために高圧をリリーフする必要があることに基づいて設けられるとしている。

以上からすると、このフロントフォークにあって、切換弁７が連通ポジション７ｂに維持されている状態でフォーク本体Ｆが伸縮作動すると、前記したように、このフォーク本体Ｆにおける気室ＡとリザーバタンクＴにおける気室Ａ１の言わば両方を利用することになり、このとき、図２中に実線図ａで示すように、全体として低い反力特性を呈することになる。

それに対して、このフロントフォークにあって、切換弁７が遮断ポジション７ｄに切り換えられている状態でフォーク本体Ｆが収縮作動すると、前記したように、このフォーク本体Ｆにおける気室Ａの看を利用することになり、このとき、図２中に破線図ｂおよびｃで示すように、全体として高い反力特性を呈することになる。

このとき、図２中に破線図ｂに示すところは、リリーフ弁９が作動する前の反力特性を示すもので、図２中に破線図ｃに示すところは、このリリーフ弁９が作動したときの反力特性を示すものである。

そして、上記した高い反力特性を呈する状態で言わば最収縮したフォーク本体Ｆが伸長作動に転じると、前記したように、チェック弁８が開放作動されるがゆえにこのフォーク本体Ｆにおける気室ＡとリザーバタンクＴにおける気室Ａ１の両方を利用する状態になり、図２中に実線図ａで示すように、全体として低い反力特性を呈することになる。

その結果、この発明のフロントフォークにあっては、これが二輪車における前輪側に架装される油圧緩衝器として利用されるとき、たとえば、二輪車における制動操作たるブレーキ操作で切換弁が作動するように設定することで、二輪車における制動に伴う車体姿勢の変化、すなわち、フォーク本体Ｆの大きいストロークによる収縮作動時に高い反力特性となって、二輪車におけるノーズダイブ現象の発現を阻止し得ることになる。

そして、この最収縮状態からフォーク本体Ｆが伸長作動に転じるときには、フォーク本体Ｆが低い反力特性で伸長作動することになり、二輪車のハンドルを握るライダーに突き上げ感を感じさせないことになる。

この発明の一実施形態よるフロントフォークを示す図である。 フロントフォークにおけるストロークに対する反力の特性を示す図である。

符号の説明

１ アウターチューブ
２ インナーチューブ
３ シリンダ体
４ ロッド体
５ ハウジング
７ 切換弁
８ チェック弁
９ リリーフ弁
Ａ，Ａ１ 気室
Ｆ フォーク本体
Ｌ 流路
Ｒ リザーバ室
Ｒ１ 油室
Ｔ リザーバタンク
Ｖ 調整手段

Claims (3)

1. 伸縮作動時に内部に画成される気室の膨縮で反力を発生するフォーク本体を有すると共に、フォーク本体の外部に配在されながらフォーク本体の伸縮作動時にフォーク本体との間での作動油の流出入を許容して内部に画成される気室の膨縮で反力を発生するリザーバタンクを有するフロントフォークにおいて、フォーク本体とリザーバタンクとを連通する流路中に配在されてフォーク本体からの作動油がリザーバタンク内に流入するときに低反力発生状態あるいは高反力発生状態の選択を可能にする切換弁を有すると共に、この切換弁に並列されるチェック弁がフォーク本体からの作動油のリザーバタンクへの流入を阻止する一方でリザーバタンクからの作動油のフォーク本体への戻りを許容することを特徴とするフロントフォーク
2. フォーク本体が高反力発生状態下に収縮作動するときにあって、フォーク本体の収縮ストロークが設定の領域を超えてリリーフ領域になると切換弁に並列するリリーフ弁が作動して高反力状態が低反力傾向に変更される請求項１に記載のフロントフォーク
3. フォーク本体が低反力発生状態下に収縮作動から反転して伸長作動するとき、および、フォーク本体が高反力発生状態下に収縮作動から反転して伸長作動するときの反力状態が低反力状態とされてなる請求項１に記載のフロントフォーク
   

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