JPS6058075B2 - 二輪車用緩衝器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動二輪車における緩衝器に関するものて、
とくに制動時のフロントフォークの沈み込みを防止する
ようにしたものである。

自動二輪車のフロントフォークには、制動時に生じる
重心の移動、慣性力により圧縮力が作用し、とくに急制
動時にはフロントフォークが大きく沈み込んだりまた沈
み込みにより緩衝器の有効ストロークが小さくなつた状
態のときに、路面からの衝撃を受けるとこれを吸収緩和
することができず、衝撃がハンドルに直接的に伝播して
くる。

このような現象を防止するために、制動時のブレーキ
トルクまたはブレーキ作動を検出して、緩衝器の圧縮時
に縮少する油室から逃げる作動油の通路を閉じ、制動時
にはこの作動油の逃げを庶断してフロントフォークの沈
み込み阻止するようにした装置が、例えば、特開昭５０
−９７０４２、５１−２３９２１、５２−１６７４８あ
るいは実開昭５２−１９８５０などに提案されている。
しかし、これらはいずれも制動時に前述した作動油の
通路をオンオフ的に開閉（制動時に全閉）するため、制
動時に路面からの衝撃を受けたときに、作動油のリーク
などにより多少の衝撃吸収はできるが、ほとんどロック
状態となつていて十分な緩衝特性を発揮することができ
ずに、衝撃が直接ハンドロ側に伝播してくるという不具
合をもつ 。

本発明はこのような問題を解決するために、制動時の
沈み込みを防くための圧縮側減衰力を、制動力に対応し
て増減制御するとともに、制動時に衝撃を受けたときは
衝撃に応じて所定の緩衝特性をもたせられるようにした
緩衝器を提供するものである。

すなわち本発明は、互いに軸方向に摺動するインナー
チューブとアウターチューブを有し、縮側作動時に収縮
する油室の余剰作動油を油溜室に逃がすようにした緩衝
器において、前記アウターチューブの側壁に配設された
バルブブロックにブレーキカに応動するプランジャを収
装すると共に、余剰作動油を油溜室に逃がす通路を形成
し、該通路に前記プランジャの押圧力によつてスプリン
グセット荷重を可変ならしめるリリーフバルブを介装す
るようにした。

以下実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図はテレスコビック型フロントフォークに本発明を
適用した実施例であるが、通常のものと全く同一である
装置上方部分は図示を省略してある。

図中１は車軸側に連結されるアウターチューブ、２はそ
の底部に縦設された中空バイブである。

アウターチューブ１には車体側に連結される図示しない
インナーチューブが摺動自由に挿入され、その先端に固
着される環状ピストンがアウターチューブ１の内周面と
中空バイブ２の外周面とに油密的に摺接し、ピストンの
上下面に油室を形成する。

図中Ａはこのうち圧側の油室を示してある。中空バイブ
２はアウターチューブ１の底壁１ａを貫通して挿入した
ねじ部５をもつ締付ロッド６とねじ結合し、アウターチ
ューブ１に対して固定される。

アウターチューブ１の底壁１ａに近接してバルブケース
７が取付けられ、バルブケース７に収められてリリーフ
バルブ８が前記油室Ａと連通する通路９ａと、中空バイ
ブ２の内部油溜室Ｂと連通する通路９ｂとの接続を開閉
するように介装される。

リリーフバルブ８はバルブ孔１０に摺動自由な円筒状弁
体１１が、セットスプリング１２を介して弁座３に圧接
され、このスプリング１２の押圧力に対向的に作用する
油室Ａの圧縮時の油圧力とのバランスによつて弁体１１
が移動する。

そしてこのスプリング１２の押圧力をブレーキ力（制動
力）に応じて増減するように、この実施例では、スプリ
ング１２に一端を圧接するプランジャ１３が摺動自由に
設けられ、このプランジャ１３の他端がブレーキ圧力の
導かれるベローズ１４に接し、制動時に発生する油圧ブ
レーキのブレーキ圧力に応じてスプリング１２の荷重を
増大させる。

１５はブレーキ装置のマスターシリンダからの圧油の一
部が導かれる管路で、ベローズ１４で仕切られる圧力室
１６にブレーキ圧力を伝達する。

そしてブレーキ圧力が高まるに従つてベローズ１４を拡
張し、プランジャ１３を下方に押出す。ベローズ１４の
代りにダイヤフラムやピストンなどの圧力応動部材を用
いてもよく、さらにはブレーキ油と緩衝器の作動油とを
同質のものとしたときはプランジャ１３の他端に直接ブ
レーキ圧力を作用させてもよい。なお、プランジャ１３
及びベローズ１４はバルブケース７にねじ結合するスリ
ーブ１７に収められ、さらにスリーブ１７には管路１５
を連結するための連結筒１８がねじ結合している。

このようにしてバルブケース７とスリーブ１７とにより
構成されるバルブブロック２５が、前記アウターチュー
ブ１の側壁に配設される。

なお、バルブブロック２５はこのようにアウターチュー
ブ１と一体に形成するか、または別体に形成してもよい
。次に、前記通路９ｂは締付ロッド６の中心部に形成し
た連通路１９を介して油溜室Ｂに接続する一方、連通路
１９の途中には通孔２０が形成され、中空バイブ２に設
けた通孔２１との連通を薄い筒状の弾性体て形成したチ
ェック弁２２が開閉し、油室Ａの拡大時（伸長行程）に
チェック弁２２が開いて油溜室Ｂの油を吸入させる。

以上のような構成において、いま通常走行時において路
面からの衝撃荷重を受けて緩衝器が圧縮方向に作動する
と、図示しないインナーチューブの進入により圧縮され
る油室Ａの作動油は、一部ピストンとインナーチューブ
とで形成される拡大しつつある油室にチェック弁を経て
吸込まれるとともに、インナーチューブの進入体積分に
相当する余剰油は、リリーフバルブ８を押開いて通路９
ａ，９ｂを介して油溜室Ｂに流げる。

この場合、図示しない緩衝スプリングがインナーチュー
ブの進入に伴い圧縮されて緩衝を吸収するのであるが、
リリーフバルブ８の開度に応じて圧縮側減衰力特性が設
定される。

例えば、リリーフバルブ８の開度が小さいと油室Ａの作
動油の逃げ量が小さくなるため油室Ａの油圧が高まり、
減衰力が大となつて、インナーチューブの進入速度が減
速されるし、逆にリリーフバルブ８の開度が増大すると
、作動油の逃げはスムーズに行われ減衰力が小さくなる
。

このリリーフバルブ８の開度は、弁体１１に作用する油
室Ａの圧力とスプリング１２の押圧力とのバランスにも
とづく（なお、油溜室Ｂの圧力もバルブ開方向に作用す
るが、この圧力は実質的にタンク圧として一定の低圧で
あるため上記バランス式に関しては定数となる）。

したがつてスプリング１２の荷重を増してバルブ閉じ力
を強めれば、それだけ圧縮行程時の油室Ａの圧力を高め
ることができる。通常走行時に路面からの衝撃を受ける
と、上記のように緩衝器が作動して衝撃を吸収緩和する
のであるが、ブレーキ作動時にも、前述した通り車体重
心の前方移動によりフロントフォークが収縮することに
なる。

この、フロントフォークの沈み込みは制動力に対応して
生じるから、本発明では制動力に比例するブレーキ圧力
にもとづいてリリーフバルブ８のセット荷重を増大し、
沈み込みを効果的に抑制するようにしてある。

リリーフバルブ８のスプリング１２のセット荷重は、プ
ランジャ１３を押圧するベローズ１４の圧力に対応して
増大し、このベローズ１４の内部圧力室１６にはブレー
キ圧力が伝達されるので、スプリング１２の荷重は結局
ブレーキ圧力に比例して増大する。

このため、制動時にフロントフォークの沈み込みを生じ
ようとすると、ブレーキ圧力を検知してリリーフバルブ
８のセット荷重が高まるため、これとバランスする油室
Ａの油圧は制動力に対応して上昇する。

したがつて、沈み込みの防止は常に制動力に対応して行
われ、急制動時であつても効果的に機能する。

この結果、制動要因以外で油室Ａの内部圧力が上昇する
と、リリーフバルブ８のスプリング１２の荷重とのバラ
ンスがくずれ、この内部圧力の上昇に応じてリリーフバ
ルブ８が開く。

つまり、制動時に路面からの衝撃を受けると、即座にリ
リーフバルブ８の開度が増大し、衝撃を緩和するのであ
る。

そして、この作用はリリーフセット荷重がブレーキ圧力
に対応しているため、制動力の大小にかかわらず制動要
因以外の外力がフロントフォークに作用したときに常に
瞬時のうちに行われる。

なお、この場合、単にリリーフバルブを設けて内部圧力
上昇によりリリーフバルブを開く方式だと、リリーフセ
ット荷重が一定のため路面からの衝撃荷重が大小にもと
づいてリリーフバルブが作動し、したがつてセット荷重
によつて衝撃力の吸収が不可能となる領域が出てぐるが
、本発明では上記のようにフロントフォークの沈み込み
に対応したリリーフセット荷重に設定してあるので、制
動時に衝撃を受ければその荷重の大小にかかわらず必ら
ずリリーフバルブ８が開いてこれを吸収できる。勿論、
このときのリリーフバルブ８の開度は衝撃入力の大きさ
に応じたものとなり、制動時以外の緩衝特性とほぼ同等
の緩衝特性が得られる。

ここで制動時のフロントフォークの沈み込みとリリーフ
バルブ８のセット荷重の関係を解析すると次のようにな
る。まず、ブレーキ圧力Ｐと制動トルクＴとの関係をデ
ィスクブレーキ装置について求めると、 〔ｎ：デイス
ク枚数、！Ｌ：パツド摩擦係数、Ａ：キヤリパ面積、ｒ
：デイスク有効半径、〕 そして制や力Ｆと制動トルクＴとの関係は、 〔Ｒ：タ
イヤ有効半径〕また前輪荷重Ｗｆと制動力Ｆとの関係は 〔μｏ：タイヤと路面の接地摩擦係数〕・次に、第２
図を参照して、車体全荷重Ｗと前後輪接地点圧力との関
係は、 〔Ｗｒ：後輪荷重〕 制動時に作用する前輪接地点回りのモーメントの・バラ
ンスを考えると、 〔Ｌ：前後輪接地点間距離、１１：
重心と前輪接地点との距離、１２：重心と後輪接地点と
の距離〕ノ（５）式と（４）式から、 （６）式を整理すると、 （ただしＷｆＯ：静荷重時の前輪荷重） したがつて、制動時の前輪荷重の増加ΔＷｆは前記（２
）式と（７）式からさらに（８）式と（１）式から この前輪荷重増加分を２本の傾きＯのフロントフォーク
て支持し沈み込みを防止するための圧縮側油室の内部圧
力Ｐｆは、〔Ａｆ：圧縮側油室の有効受圧面積〕 したがつてこの内部圧力Ｐｆを得るためにはリリフバル
ブのセット江ア。

を、Ｐｆ＝ＰＯとする必要がある。したがつて、上記（
１０式から固定値を定数Ｃとすると、このようにして、
リリーフバルブのセット荷重をブレーキ圧力Ｐに比例さ
せることにより、フロントフォークの沈み込みを効果的
に防止できるのてある。

上記実施例ではブレーキ圧力を検出してリリーフバルブ
８のセット荷重を設定したが、油圧ブレーキでないとき
はブレーキワイヤの張力によつてリリーフセット荷重を
制御してもよい。

以上説明したことから明らかなように、本発明は制動力
に応じてリリーフセット圧を増減するようにしたので、
制動時に効果的にフロントフォークの沈み込みを防止で
き、しかもこのときに路面からの衝撃を受ければ衝撃力
に応じてリリーフバルブを開いて所定の緩衝特性を生じ
るので、乗心地を損うことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部を示す断面図、第２図は制動時の
荷重特性を解析するための説明図てある。 １・・・・・・アウターチューブ、２・・・・・・中空
バイブ、８・・・・・・リリーフバルブ、９ａ，９ｂ・
・・・・・通路、１１・・・・・・円筒状弁体、１２・
・・・・・セットスプリング、１３・・・・・・プラン
ジャ、１４・・・・ベローズ、１６・・・・・圧力室、
２２・・・・・・チェック弁、Ａ・・・・・・油室、Ｂ
・・・・油溜室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに軸方向に摺動するインナーチューブとアウタ
   ーチューブを有し、縮側作動時に収縮する油室の余剰作
   動油を油溜室に逃がすようにした緩衝器において、前記
   アウターチューブの側壁に配設されたバルブブロックに
   ブレーキ力に応動するプランジャを収装すると共に、余
   剰作動油を油溜室に逃がす通路を形成し、該通路に前記
   プランジャの押圧力によつてスプリングセット荷重を可
   変ならしめるリリーフバルブを介装した二輪車用緩衝器
   。 ２ 前記プランジャはブレーキ圧力が導かれる圧力室を
   画成するベローズの伸縮に応じて押圧されるようになつ
   ている特許請求の範囲第１項記載の二輪車用緩衝器。