JPH1130263A - ダンパ内蔵型フロントフォーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伸側作動油室に設けたリリーフバルブの通常
時での機能を損なうことなく、ダンパが中・高速域で大
きなストローク範囲に亙り圧縮動作した場合のストロー
ク後半でのリリーフバルブのリリーフ作用を抑えて、圧
側減衰力の急激な低下による底突きの発生を防止する。 【解決手段】 低速域と中・高速域における圧側減衰特
性に差をもたせるためのリリーフバルブ１６が伸側作動
油室Ｔに設けられる点と、懸架スプリング４２のばね力
がフロントフォークの圧縮動作に伴って増大する点とに
着目して、リリーフバルブ１６の背面側に調整用のガイ
ド部材４０を直列に並べて接離可能に配設し、この調整
用のガイド部材４０を懸架スプリング４２と検知用のば
ね部材４１とで挟んで設け、ダンパ８が中・高速域で大
きなストローク範囲に亙り圧縮動作した場合のストロー
ク後半でのリリーフバルブ１６のリリーフ作用をガイド
部材４０で抑えて圧側減衰力の急激な低下による底突き
の発生を防止する。

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、自動二輪車の前
輪を車体に対し弾性的に支架して車体振動を吸収する二
輪車用のフロントフォークに関し、特に、伸縮支柱の内
部に懸架スプリングと併せて減衰力発生用のダンパを介
装したダンパ内蔵型フロントフォークに関する。

【０００２】

【従来の技術】特許出願人は、平成９年４月１８日付で
特許出願した平成９年特許願第１１６２３１号で、伸側
と圧側の減衰特性に影響を与えることなく圧縮作動時の
低速域での減衰特性のみを低く抑え、底突きの発生防止
と併せて乗心地の向上をも図ることのできるダンパ内蔵
型フロントフォークを提案した。

【０００３】すなわち、このダンパ内蔵型フロントフォ
ークの改良案は、添付図面の図３に示すように、アウタ
チューブ１とインナチューブ２からなるテレスコープ状
の伸縮支柱３（上方部分は図示省略）の内部に、伸張方
向へと付勢する懸架スプリング４２と併せてピストン２
０に対し圧縮動作時に開く背面バルブ２６を設けたダン
パ８を介装している。

【０００４】そして、これら伸縮支柱３とダンパ８とで
両者の間の空間部分をリザーバ室Ｒとして形成すると共
に、ダンパ８におけるシリンダ５の内部をピストン２０
で伸側作動油室Ｔと圧側作動油室Ｃとに区画し、かつ、
伸側作動油室Ｔを伸縮支柱３の圧縮動作時における低速
域でのオイル圧力によって開くリリーフバルブ１６を通
してリザーバ室Ｒへと連通したのである。

【０００５】これによって、ダンパ８が伸張する伸縮支
柱３の伸張動作時にあっては、伸側作動油室Ｔ内のオイ
ルをピストン２０に設けた伸側減衰バルブ２５とリリー
フバルブ１６を開いて圧側作動油室Ｃとリザーバ室Ｒと
に押し出し、これら伸側減衰バルブ２５とリリーフバル
ブ１６を押し開いて流れるオイルの流動抵抗で全伸張速
度域に適応する伸側減衰力を発生する。

【０００６】また、上記とは逆の圧縮動作時にあって
は、中・高速域での圧縮動作時に圧側作動油室Ｃから伸
側作動油室Ｔに向うオイルの流れをピストン２０に設け
た背面バルブ２６で制限し、伸側作動油室Ｔのオイル圧
力の上昇を抑えながら圧側作動油室Ｃ内のオイルをシリ
ンダボトム７に設けた圧側減衰バルブ３５を押し開いて
リザーバ室Ｒへと流し、この圧側減衰バルブ３５を押し
開いて流れるオイルの流動抵抗で中・高速域での圧側減
衰力を発生する。

【０００７】それに対して、低速域での圧縮動作時に
は、上記した背面バルブ２６によるオイル流れの制限を
殆ど受けることなく伸側作動油室Ｔのオイル圧力を圧側
作動油室Ｃのオイル圧力に近づけ、圧側減衰バルブ３５
と共にリリーフバルブ１６をも押し開いて圧側作動油室
Ｃ内のオイルをリザーバ室Ｒへと流す。

【０００８】これにより、リリーフバルブ１６でリリー
フ作用を行いながら圧側減衰バルブ３５を通るオイル流
量を減少させ、当該低速域での圧側減衰力を低く保って
二輪車としての乗心地の向上を図る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これとても、
伸縮支柱３の圧縮動作に伴ってダンパ８が中・高速域で
大きなストローク範囲に亙り圧縮動作した場合の初期で
は、これまで述べてきたように、リリーフバルブ１６を
開くことなく圧側減衰バルブ３５のみを開いて圧側作動
油室Ｃ内のオイルを押し出し、当該圧側減衰バルブ３５
で所定の高さの圧側減衰力を発生する。

【００１０】そうとは言っても、圧縮動作が進んでスト
ロークエンドに近づくと、圧縮速度が遅くなって即ち低
速域に入って先に述べたように伸側作動油室Ｔ内のオイ
ル圧力が上昇し、当該オイル圧力がリリーフバルブ１６
のクラッキング圧力を越えた時点でリリーフ作用が開始
される。

【００１１】このリリーフ作用の開始により圧側減衰バ
ルブ３５を通るオイル流量が減少して圧側減衰力が急激
に低下し、圧抜け現象が生じてピストン２０がシリンダ
ボトム７へと激しく衝突し、底突きによる衝撃の発生を
助長するという問題点を有していた。

【００１２】したがって、この発明の目的は、通常時で
のリリーフバルブによる機能を損なうことなく、ダンパ
が中・高速域で大きなストローク範囲に亙り圧縮動作し
た場合のストローク後半でリリーフバルブによるリリー
フ作用を抑えて、圧側減衰力の急激な低下による底突き
の発生を防止することのできるこの種のダンパ内蔵型フ
ロントフォークを提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】すなわち、特許出願人が
先に提案したダンパ内蔵型フロントフォークは、ダンパ
内の伸側作動油室を低速域での圧縮動作時のオイル圧力
で開くリリーフバルブを通してリザーバ室へと連通した
点に特徴を有する。

【００１４】そこで、上記した点と懸架スプリングのば
ね力がフロントフォークの圧縮動作に伴い増大していく
点とに着目して、この発明では、当該ダンパ内蔵型フロ
ントフォークにおけるリリーフバルブの背面側に調整用
のガイド部材を直列に並べて接離可能に配設し、この調
整用のガイド部材を懸架スプリングと検知用のばね部材
とで挟んで設けたのである。

【００１５】これにより、懸架スプリングと検知用のば
ね部材のばね特性の関係を、伸縮支柱がストロークエン
ドの近くに達した時点で懸架スプリングのばね力が検知
用のばね部材のばね力を上回るようにしておけば、それ
以外の通常のストローク範囲でのフロントフォークの伸
縮動作時に懸架スプリングで調整用のガイド部材を押し
下げてリリーフバルブを抑え込むことはない。

【００１６】これにより、通常のストローク範囲でのフ
ロントフォークの伸縮動作時にあっては、リリーフバル
ブの機能を損なうことなく先に提案したダンパ内蔵型フ
ロントフォークと同様に、伸張および圧縮動作に伴いリ
リーフバルブを選択的に開閉動作させつつそれぞれに適
応した伸圧両方の減衰力を発生する。

【００１７】また、圧縮動作でありながらそれが低速域
であった場合には、同じく先に提案したダンパ内蔵型フ
ロントフォークと同様に、リリーフバルブを開いてリリ
ーフ作用を行いつつ圧側減衰バルブを通るオイル流量を
減少させ、当該圧側減衰バルブで発生する圧側減衰力を
低く保って二輪車としての乗心地を向上させる。

【００１８】それに対し、中・高速域での圧縮動作時に
フロントフォークが大きくストロークしてストロークエ
ンドに近づくと、圧縮速度が遅くなって伸側作動油室内
のオイル圧力が上昇し、それまで閉じていたリリーフバ
ルブが開いてその分だけ圧側減衰バルブを通るオイル流
量が減少し、圧側減衰力が急激に低下して激しい衝撃を
伴う底突きを起こそうとする。

【００１９】しかし、このとき同時に、懸架スプリング
のばね力が検知用のばね部材のばね力を上回って調整用
のガイド部材を押し下げ、調整用のガイド部材でリリー
フバルブを抑え込む。

【００２０】そのために、リリーフバルブがリリーフ作
用を行うことなく圧側減衰バルブを通るオイル流量を確
保して圧側減衰力の急激な低下を阻止し、圧抜け現象に
よる激しい底突きを防止して衝撃の発生を除去すること
になるのである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付した図面に基いて説明していくことにするが、この場
合においてその理解を容易にするために、先に述べた図
３と同一の部品については同じ符号を用いて説明してい
くことにする。

【００２２】図１において、アウタチューブ１とインナ
チューブ２からなるテレスコープ状の伸縮支柱３の内部
には、シリンダヘッド４を貫通してシリンダ５から外方
へと向って延びるピストンロッド６の先端とシリンダ５
の基端を塞ぐシリンダボトム７とを通してダンパ８を介
装（上方部分は図示省略）している。

【００２３】シリンダヘッド４は、ピストンロッド６を
通すための大径穴９をもつキャップ部材１０と、内周面
にベアリング１１とシール部材１２を備えたガイド部材
１３の二つの部品からなっており、ガイド部材１３にワ
ッシャ１４を当接してキャップ部材１０に加締め１５を
施すことにより、ガイド部材１３をキャップ部材１０の
内部に納めて一体に構成してある。

【００２４】なお、この場合において、キャップ部材１
０の内部には、予め、外周部分をガイド部材１３で挟ん
でリリーフバルブ１６を装着しておくと共に、ワッシャ
１４とシール部材１２の間からキャップ部材１０とガイ
ド部材１３の間に亙って、シリンダヘッド４をバイパス
しつつリリーフバルブ１６へと通じる一連の油路１７を
形成している。

【００２５】かくして、シリンダヘッド４は、ガイド部
材１３のベアリング１１でピストンロッド６を摺動自在
にガイドしつつ、当該ピストンロッド６とベアリング１
１の摺接面をシール部材１２で油密に保つと共に、ダン
パ８におけるシリンダ５の上端内部を油路１７からリリ
ーフバルブ１６およびキャップ部材１０の大径穴９を通
して伸縮支柱３の内部へと連通する。

【００２６】シリンダヘッド４を貫通してシリンダ５の
内部へと延びるピストンロッド６の内端には、ピストン
ホルダ１８をねじ１９により結合してピストン２０をナ
ット２１により取り付け、ピストン２０の外周面をダン
パ８におけるシリンダ５の内壁面にピストンリング２２
を介して摺接させることにより、ピストン２０でダンパ
８の内部を伸側作動油室Ｔと圧側作動油室Ｃに区画して
いる。

【００２７】また、アウタチューブ１とインナチューブ
２からなる伸縮支柱３の内部に納めたダンパ８のシリン
ダ５とピストンロッド６との間における空間部分はリザ
ーバ室Ｒとして形成してある。

【００２８】ピストン２０は、伸側および圧側作動油室
Ｔ，Ｃを相互に連通する二組の伸側ポート群２３と圧側
ポート群２４を有し、伸側ポート群２３における圧側作
動油室Ｃへの出口部分を伸側減衰バルブ２５で塞ぐと共
に、圧側ポート群２４における伸側作動油室Ｔへの出口
部分を背面バルブ２６でそれぞれ塞いでいる。

【００２９】一方、シリンダボトム７からは、圧側作動
油室Ｃに向って軸部２７が延びており、この軸部２７に
隔壁体２８をナット２９で取り付けて外周面のシール３
０をシリンダ５の内壁面に当て、当該シール３０でシリ
ンダ５の下端部分に油室３１を区画し、かつ、この油室
３１をシリンダ５に穿った油孔３２で伸縮支柱３とダン
パ８の間のリザーバ室Ｒに連通している。

【００３０】隔壁体２８に対しても上記したピストン２
０と同様に、油室３１と油孔３２を通してシリンダ５内
の圧側作動油室Ｃとリザーバ室Ｒを相互に連通する二組
の圧側ポート群３３と伸側ポート群３４を設け、圧側ポ
ート群３３における油室３１への出口部分を圧側減衰バ
ルブ３５で塞ぐと共に、伸側ポート群３４における圧側
作動油室Ｃへの出口部分を吸込バルブ３６でそれぞれ塞
いでいる。

【００３１】なお、ダンパ８内の上端部分には、シリン
ダヘッド４の下端で挟んで緩衝スプリング３７を保持す
るホルダ３８を設置し、ダンパ８の伸張動作時において
この緩衝スプリング３７へとピストンホルダ１８に設け
た鍔３９を衝合させることにより、ダンパ８の伸切り時
に発生する衝撃を緩和するようにしている。

【００３２】以上述べてきた構成は、先に従来の技術と
して述べた特許出願人の提案であるダンパ内蔵型フロン
トフォークと同一であるが、この従来の技術であるダン
パ内蔵型のフロントフォークにあっては、懸架スプリン
グ４２をアウタチューブ１の上端内面とダンパ８におけ
るシリンダヘッド４の間に介装しており、この点で図１
の実施の態様と相違している。

【００３３】すなわち、上記した図１の実施の態様で
は、リリーフバルブ１６の背面側に調整用のガイド部材
４０を直列に並べて接離可能に配設し、この調整用のガ
イド部材４０をシリンダヘッド４との間に介装したゴム
製の検知用ばね部材４１で支持すると共に、ガイド部材
４０とアウタチューブ１の上部内面との間に懸架スプリ
ング４２を介装し、ガイド部材４０をこれら検知用ばね
部材４１と懸架スプリング４２で挟んで介装したのであ
る。

【００３４】次に、以上のように構成したフロントフォ
ークの作用について説明することにする。

【００３５】フロントフォークの伸張動作時には、それ
に伴いダンパ８が共に伸張動作してピストン２０により
伸側作動油室Ｔの容積を縮小しつつ内部にあるオイルを
加圧し、伸側作動油室Ｔ内のオイルをピストン２０の伸
側ポート群２３から伸側減衰バルブ２５を押し開いて圧
側作動油室Ｃへと押し出す。

【００３６】また、これと併せて、伸側作動油室Ｔ内の
オイルをシリンダヘッド４に設けた油路１７からリリー
フバルブ１６を押し開いてリザーバ室Ｒへも押し出し、
上記した伸側減衰バルブ２５とリリーフバルブ１６を押
し開いて流れるときのオイルの流動抵抗で所定の伸側減
衰力を発生する。

【００３７】なお、このときにシリンダ５からのピスト
ンロッド６の退出によって圧側作動油室Ｃに生じるオイ
ルの不足分は、シリンダボトム７に設けた隔壁体２８の
伸側ポート群３４から吸込バルブ３６を開いてリザーバ
室Ｒ内のオイルを圧側作動油室Ｃへと吸い込むことによ
り補償される。

【００３８】それに対して、圧縮動作時には、逆にダン
パ８の圧側作動油室Ｃの容積が縮小して内部のオイルを
ピストン２０の圧側ポート群２４から背面バルブ２６を
押し開いて伸側作動油室Ｔへと押し出し、この背面バル
ブ２６を押し開いて流れるときのオイルの流動抵抗で伸
側作動油室Ｔ内のオイル圧力を圧縮速度に応じて速くな
ればなるほど低く保つ。

【００３９】これにより、圧縮速度の比較的速い中・高
速域での圧縮動作時には、伸側作動油室Ｔ内のオイル圧
力を低く保ってリリーフバルブ１６を開くことなく、シ
リンダ５内へのピストンロッド６の浸入で伸側作動油室
Ｔへと入り切らない量のオイルを、圧側作動油室Ｃから
シリンダボトム７に設けた隔壁体２８の圧側ポート群３
３を通して圧側減衰バルブ３５を押し開きつつリザーバ
室Ｒへと押し出し、当該圧側減衰バルブ３５を押し開い
て流れるときのオイルの流動抵抗で中・高速域での所定
の圧側減衰力を発生する。

【００４０】また、圧縮速度の遅い低速域での圧縮動作
時には、背面バルブ２６によるオイルの流動抵抗の影響
を殆ど受けることなく伸側作動油室Ｔ内のオイル圧力を
圧側作動油室Ｃのオイル圧力とほぼ同等に保ち、圧側減
衰バルブ３５とリリーフバルブ１６を押し開いて圧側作
動油室Ｃ内のオイルをリザーバ室Ｒへと押し出すことに
より、圧側減衰バルブ３５を通るオイル流量を減じて所
定の低い減衰力を発生する。

【００４１】このようにして、伸張動作時には、伸側減
衰バルブ２５とリリーフバルブ１６を、また、中・高速
域での圧縮動作時には、圧側減衰バルブ３５を押し開い
て伸側および圧側減衰力をそれぞれ発生することになる
ために、伸側減衰力と圧側減衰力を個々の減衰特性に設
定することが可能になるばかりでなく、圧縮動作時にお
ける中・高速域での減衰特性に比べ、低速域での減衰特
性を低下させて二輪車としての乗心地をも向上させるこ
とになる。

【００４２】そうとは言っても、上記した圧縮動作時に
おいて、中・高速域での大きなストローク範囲に亙る圧
縮動作が進んでストークエンドに近づくと、圧縮速度が
遅くなって即ち低速域に入って先に述べたように伸側作
動油室Ｔ内のオイル圧力が上昇し、当該オイル圧力がリ
リーフバルブ１６のクラッキング圧力を越えた時点でリ
リーフ作用が開始される。

【００４３】このリリーフ作用の開始により圧側減衰バ
ルブ３５を通るオイル流量が減少して圧側減衰力が急激
に低下し、圧抜け現象を生じてピストン２０がシリンダ
ボトム７へと激しく衝突し、底突きによる衝撃を発生し
ようとする。

【００４４】しかし、圧縮動作の進行と並行して懸架ス
プリング４２も押し縮められていくことから、懸架スプ
リング４２のばね力が検知用のばね部材４１のばね力に
打ち勝って調整用のガイド部材４０を押し下げ、当該調
整用のガイド部材４０を通してリリーフバルブ１６を抑
え込む。

【００４５】そのために、圧縮速度が低速域に入って伸
側作動油室Ｔ内のオイル圧力が上昇したとしても、リリ
ーフバルブ１６が開いてリリーフ作用を行うことなく圧
側減衰バルブ３５を通るオイル流量を確保して圧側減衰
力の急激な低下を阻止し、圧側減衰力を所定の高さに保
持して圧抜け現象による激しい底突きを防止しつつ衝撃
の発生を除去することになるのである。

【００４６】なお、上記図１の実施の形態にあっては、
ガイド部材４０によりリリーフバルブ１６を直接抑え込
んでリリーフ作用を制御するようにしたが、このように
する代わりに、図２の他の実施の形態に示すように、ガ
イド部材４０を通してリリーフバルブ１６のバルブスト
ッパ４３を撓ませつつリリーフバルブ１６の開度を制御
して、中・高速域での圧縮動作のストロークエンド付近
での圧側減衰力を所定の高さに保つようにしてもよい。

【００４７】また、これまで述べた図１および図２の実
施の形態にあっては、何れも検知用のばね部材４１とし
てゴム材を用いてきたが、これに代えて、金属製の皿ば
ねやコイルスプリング或いはその他のばね材を用いるよ
うにしてもよい。

【００４８】さらに、図１および図２に示した実施の形
態のように、アウタチューブ１に対してインナチューブ
２を下方に向けた倒立型のフロントフォークのみに限ら
れることなく、ダンパ８をそのままにしてアウタチュー
ブ１とインナチューブ２の位置関係を上下逆にした正立
型のフロントフォークにも同様にして適用し得ることは
言うまでもない。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、伸側作動油室に配置したリリーフバルブの背面側に
調整用のガイド部材を直列に並べて接離可能に配設し、
この調整用のガイド部材を懸架スプリングとガイド部材
の動作位置を制御する検知用のばね部材とで挟んで設け
るという簡単な構成を施すだけで、伸圧両方の減衰特性
の独立した個々の設定と圧縮動作時における低速域での
減衰特性の低下による乗心地の向上とを図りながら、し
かも、ダンパが中・高速域で大きなストローク範囲に亙
り圧縮動作した場合のストローク後半でのリリーフバル
ブによるリリーフ作用を抑えて、圧側減衰力の急激な低
下による底突きを防止しつつ衝撃の発生をも抑えること
ができる。

【００５０】請求項２の発明によれば、ガイド部材で直
にリリーフバルブの開きを抑えることによって上記請求
項１と同等の効果を発揮することができる。

【００５１】同様に、請求項３の発明によれば、ガイド
部材でリリーフバルブの開度を制御することによって同
等の効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態であるダンパ内蔵型フロ
ントフォークの要部を取り出して示す縦断正面図であ
る。

【図２】同じく、この発明の他の実施の形態であるダン
パ内蔵型フロントフォークの要部を取り出して示す縦断
正面図である。

【図３】従来のダンパ内蔵型フロントフォークの要部を
取り出して示す縦断正面図である。

【符号の説明】

Ｃ 圧側作動油室 Ｔ 伸側作動油室 Ｒ リザーバ室 １ アウタチューブ ２ インナチューブ ３ 伸縮支柱 ４ シリンダヘッド ５ シリンダ ６ ピストンロッド ７ シリンダボトム ８ ダンパ １６ リリーフバルブ ２０ ピストン ２５ 伸側減衰バルブ ２６ 背面バルブ ３５ 圧側減衰バルブ ３６ 吸込バルブ ４０ 調整用のガイド部材 ４１ 検知用のばね部材 ４２ 懸架スプリング ４３ バルブストッパ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アウタチューブとインナチューブからな
   るテレスコープ状の伸縮支柱の内部に、伸張方向へと付
   勢する懸架スプリングと併せて圧縮動作時に開く背面バ
   ルブを備えたピストンをもつダンパを介装し、これら伸
   縮支柱とダンパとで両者の間の空間部分をリザーバ室と
   して形成すると共に、ダンパ内の伸側作動油室を圧縮動
   作時の低速域でのオイル圧力によって開くリリーフバル
   ブを通してリザーバ室へと連通した二輪車用のフロント
   フォークにおいて、上記リリーフバルブの背面側に調整
   用のガイド部材を直列に並べて接離可能に配設し、この
   調整用のガイド部材を懸架スプリングと当該懸架スプリ
   ングに対抗してガイド部材の動作位置を制御する検知用
   のばね部材とで挟んで設けたことを特徴とするダンパ内
   蔵型フロントフォーク。
2. 【請求項２】 開閉動作を行うリリーフバルブのバルブ
   部分と対向して調整用のガイド部材を直列に並べて接離
   可能に配設した請求項１のダンパ内蔵型フロントフォー
   ク。
3. 【請求項３】 リリーフバルブの最大開度を制限するバ
   ルブストッパを撓み可能の部材で構成し、このバルブス
   トッパと対向して調整用のガイド部材を直列に並べて接
   離可能に配設した請求項１のダンパ内蔵型フロントフォ
   ーク。