WO2014156499A1 - フロントフォーク - Google Patents

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WO2014156499A1
WO2014156499A1 PCT/JP2014/055363 JP2014055363W WO2014156499A1 WO 2014156499 A1 WO2014156499 A1 WO 2014156499A1 JP 2014055363 W JP2014055363 W JP 2014055363W WO 2014156499 A1 WO2014156499 A1 WO 2014156499A1
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WO
WIPO (PCT)
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piston
front fork
damping force
magnetorheological fluid
shock absorber
Prior art date
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PCT/JP2014/055363
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English (en)
French (fr)
Inventor
隆久 望月
伊藤　直樹
啓司 斎藤
Original Assignee
カヤバ工業株式会社
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Publication date
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Priority to US14/779,038 priority patent/US9663182B2/en
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K25/00—Axle suspensions
    • B62K25/04—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/06—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with telescopic fork, e.g. including auxiliary rocking arms
    • B62K25/08—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with telescopic fork, e.g. including auxiliary rocking arms for front wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62K25/04—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/06—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with telescopic fork, e.g. including auxiliary rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
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    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/22—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with one or more cylinders each having a single working space closed by a piston or plunger
    • F16F9/28—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with one or more cylinders each having a single working space closed by a piston or plunger with two parallel cylinders and with the two pistons or plungers connected together
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/535—Magnetorheological [MR] fluid dampers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/532—Electrorheological [ER] fluid dampers

Definitions

  • the present invention relates to an improvement of the front fork.
  • the front fork is used to suspend the front wheels of a saddle-ride type vehicle such as a motorcycle or a tricycle, and includes a pair of shock absorbers that support the front wheels and a suspension that elastically supports the vehicle body by energizing the shock absorbers in the extending direction. And a spring.
  • the combined extension side damping force of both the shock absorbers has a higher damping characteristic (a change in damping force with respect to the piston speed) than the compression side damping force. With such characteristics, the thrust input can be relaxed by a low compression side damping force, and a high extension side damping force can be exhibited in the subsequent extension process to quickly converge the vibrations of the sprung member and the unsprung member. Can be made.
  • the magnetorheological fluid shock absorber DC disclosed in JP2008-12959A is set to a single cylinder type, and includes a cylindrical cylinder 100, a piston rod 200 that enters and exits the cylinder 100, a piston A piston 300 that is held at the tip of the rod 200 and defines the rod side chamber r1 and the piston side chamber r2 formed in the cylinder 100, and a piston passage L1 that is formed in the piston 300 and communicates the rod side chamber r1 and the piston side chamber r2.
  • An air chamber r3 that is formed in the cylinder 100 and compensates for a change in the cylinder volume corresponding to the volume of the piston rod that enters and exits the cylinder 100, and a piston side chamber r2 and an air chamber r3 that are in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder 100.
  • a free piston 400 that is defined as a working fluid in the rod side chamber r1 and the piston side chamber r2. The magneto-rheological fluid is filled, gas compressed in the air chamber r3 is sealed.
  • the magnetorheological fluid buffer DC includes a viscosity adjusting means V6 that adjusts the viscosity of the magnetorheological fluid passing through the piston passage L1.
  • the viscosity adjusting unit V6 includes a coil provided in the piston 300 and an energizing unit that energizes the coil. When a current is passed through the coil by the energizing means, a magnetic field is generated in the piston passage L1, and the viscosity of the magnetorheological fluid flowing through the piston passage L1 can be adjusted.
  • the damping force generated when the magnetorheological fluid shock absorber DC expands and contracts is caused by the resistance when the magnetorheological fluid in the chamber pressurized by the piston 300 passes through the piston passage L1 and moves to the other chamber. Since this resistance changes according to the viscosity of the magnetorheological fluid, the damping force of the magnetorheological fluid buffer DC can be adjusted by the viscosity adjusting means V6.
  • the conventional magnetorheological fluid shock absorber DC when the amount of current flowing through the coil is constant, the extension side damping force and the compression side damping force are substantially equal, but the amount of current supplied to the coil is appropriately adjusted according to the Skyhook control law. In this case, a desired attenuation characteristic can be obtained.
  • the conventional magnetorheological fluid damper DC when the conventional magnetorheological fluid damper DC is used for the front fork, it is preferable not to rely on the control law but to obtain a desired damping force characteristic as shown in FIG. 6, for example.
  • An object of the present invention is to provide a front fork capable of realizing a desired damping characteristic without depending on a control law even when a magnetorheological fluid shock absorber is used.
  • one of the pair of shock absorbers applies a magnetic viscous fluid whose viscosity is changed by the action of a magnetic field to the working fluid.
  • a front fork that is a hydraulic buffer that uses a liquid such as oil, water, or an aqueous solution as a working fluid is provided as the other of the pair of shock absorbers.
  • FIG. 1 is a front view partially showing a magnetorheological fluid shock absorber which is one of a pair of shock absorbers constituting a front fork according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view partially showing a hydraulic shock absorber, which is the other of the pair of shock absorbers constituting the front fork according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a damping characteristic of a magnetorheological fluid shock absorber that is one of a pair of shock absorbers constituting the front fork according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a damping characteristic of a hydraulic shock absorber that is the other of the pair of shock absorbers constituting the front fork according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a front view partially showing a magnetorheological fluid shock absorber which is one of a pair of shock absorbers constituting a front fork according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view partially showing
  • FIG. 5 is a diagram showing damping characteristics of the front fork according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a damping characteristic of a conventional front fork.
  • FIG. 7 is a schematic sectional view of a conventional magnetorheological fluid shock absorber.
  • the front fork includes a pair of shock absorbers DA and DB standing on both sides of the wheel, and one of the pair of shock absorbers DA and DB has a viscosity due to the action of a magnetic field.
  • a magnetorheological fluid buffer DA that uses a magnetorheological fluid with a variable pressure as a working fluid
  • the other of the pair of buffers DA and DB uses a liquid pressure such as oil, water, or an aqueous solution as a working fluid.
  • the front fork includes a pair of shock absorbers DA and DB, a vehicle body side bracket (not shown) that connects the shock absorbers DA and DB and a vehicle body frame that is a frame of the vehicle body, and each shock absorber DA and DB is connected to the front wheel. And a wheel side bracket 5 connected to the axle.
  • Each of the shock absorbers DA and DB includes a telescopic shock absorber body T serving as an outer shell.
  • the shock absorber main body T includes an outer tube t1 and an inner tube t2 that enters and exits the outer tube t1.
  • a vehicle body side bracket is connected to the outer tube t1, and a wheel side bracket 5 is connected to the inner tube t2.
  • Each of the shock absorbers DA and DB has a configuration in which the inner tube t2 enters the outer tube t1 and expands and contracts when there is a push-up input from the road surface.
  • the front fork in this embodiment is an inverted type in which the outer tube t1 is connected to the vehicle body side and the inner tube t2 is connected to the wheel side. Instead of this, it may be an upright type in which the outer tube t1 is connected to the wheel side and the inner tube t2 is connected to the vehicle body side.
  • one shock absorber is a magnetorheological fluid shock absorber DA
  • the other shock absorber is a hydraulic pressure shock absorber DB.
  • Suspension springs S1 that elastically support the vehicle body by urging each of the shock absorbers DA and DB in the extending direction are accommodated in the shock absorber bodies T of both the shock absorbers DA and DB, respectively.
  • the suspension spring S1 can absorb the push-up input that is input to the front wheels.
  • a coil spring is used as the suspension spring S1.
  • an air spring may be used.
  • the upper opening of the shock absorber body T of both shock absorbers DA and DB is closed by the cap member 4, and the lower opening is closed by the wheel side bracket 5.
  • the lower opening of the cylindrical gap formed between the overlapping portions of the outer tube t1 and the inner tube t2 is closed by seal members C1 and C2 made of a dust seal and an oil seal. For this reason, the liquid and gas accommodated in each buffer body T do not leak to the outside air side.
  • the magnetorheological fluid shock absorber DA has a shock absorber main body T, a cylindrical cylinder 1A arranged concentrically with the shock absorber main body T, and the cylinder 1A entering and exiting as the shock absorber main body T expands and contracts.
  • a free piston 4 that defines an air chamber r3 that compensates for the cylinder internal volume on the side opposite to the piston rod of the cylinder 1A.
  • the gas chamber r3 is filled with compressed gas and constantly pressurizes the magnetorheological fluid.
  • the cylinder 1A is fixed to the wheel side bracket 5 so that its axis is coaxial with the axis of the inner tube t2.
  • the wheel side bracket 5 is formed in a bottomed cylindrical shape, and the lower end portion of the inner tube t2 is screwed to the inner periphery of the upper side opening portion 5a of the wheel side bracket 5.
  • a sealing member 6 is fixed to the bottom portion 5 b of the wheel side bracket 5 with a bolt 60, and the cylinder 1 ⁇ / b> A is screwed onto the outer periphery of the sealing member 6.
  • An annular O-ring C3 is provided between the cylinder 1A and the sealing member 6, and the cylinder 1A and the sealing member 6 are closed by the annular O-ring C3.
  • An annular rod guide 7A is fixed to the upper opening portion of the cylinder 1A, and the piston rod 2A passes through the axial center portion of the rod guide 7A.
  • An annular O-ring C4 is provided between the cylinder 1A and the rod guide 7A, and the space between the cylinder 1A and the rod guide 7A is closed by the O-ring C4.
  • Annular seal members C5 and C6 that are in sliding contact with the outer peripheral surface of the piston rod 2A are held on the inner periphery of the rod guide 7A, and the gap between the piston rod 2A and the rod guide 7A is closed by the seal members C5 and C6. . Since the upper and lower openings of the cylinder 1A are closed by the respective seal members, the magnetorheological fluid accommodated in the cylinder 1A does not leak outward.
  • a pair of bushes B1 and B2 that pivotally support the inner tube t2 so as to freely enter and exit the outer tube t1 are disposed in the overlapping portion of the outer tube t1 and the inner tube t2.
  • a lubricating liquid for lubricating the sliding surfaces of the pair of bushes B1 and B2 is accommodated between the cylinder 1A and the shock absorber body T.
  • the magnetorheological fluid and the lubricating liquid are not mixed by the presence of the seal members C4, C5, and C6.
  • As the lubricating liquid hydraulic oil used as a working fluid in a hydraulic pressure buffer DB described later is used. Not only this but other liquids may be used as long as it has lubricity.
  • the piston rod 2A penetrating the rod guide 7A is held in a state of being suspended from the cap member 4.
  • the lower side of the piston rod 2A enters and exits the cylinder 1A while being rotatably supported in an axial direction by an annular bush 70 fitted to the inner periphery of the rod guide 7A.
  • the piston rod 2A is formed in a cylindrical shape, and a wiring v11 for passing a current through a coil v10 that constitutes a viscosity adjusting means V1 to be described later passes through the inside of the piston rod 2A.
  • Piston 3A is hold
  • the rebound spring S2 absorbs an impact at the time of maximum expansion of the magnetorheological fluid damper DA.
  • the rebound spring S2 of the present embodiment is a coil spring. Instead of this, an elastic body such as rubber may be used.
  • the piston 3A includes a piston assembly 30 that is screwed onto the outer periphery of the tip of the piston rod 2A, an annular ring 31 that is disposed on the outer periphery of the piston assembly 30 and forms a piston passage L1 between the piston assembly 30 and a ring 31. And an annular plate 32 connected to the piston assembly 30. Both the piston assembly 30 and the ring 31 are formed of a magnetic material.
  • the piston passage L ⁇ b> 1 is formed by an annular gap formed between the piston assembly 30 and the ring 31.
  • the plate 32 is formed with unshown holes that penetrate vertically.
  • the rod side chamber r1 and the piston side chamber r2 communicate with each other through this hole and the piston passage L1.
  • the viscosity of the magnetorheological fluid passing through the piston passage L1 can be adjusted by the viscosity adjusting means V1.
  • the viscosity adjusting means V1 includes a coil v10 wound around the outer periphery of the piston assembly 30 and an energizing means for energizing the coil v10.
  • the energizing means includes a controller (not shown) that can adjust the amount of current flowing through the coil v10, and a wiring v11 that connects the controller and the coil v10, and generates a magnetic field in the piston passage L1 by energizing the coil v10.
  • the controller Since the controller is provided outside the shock absorber body T, a part v11a of the wiring v11 passing through the inside of the piston rod 2A extends to the outside of the shock absorber body T.
  • the amount of current supplied to the coil v10 is adjusted to three levels of “large”, “medium”, and “small” by the user operating the controller. Only when the user operates the controller, the amount of current supplied to the coil v10 changes. Not limited to this, the amount of current supplied to the coil v10 can be adjusted as appropriate, and may be adjusted by switching ON / OFF of energization, or multistage adjustment other than three stages or stepless adjustment. It may be.
  • the magnetorheological fluid is a liquid in which fine particles having ferromagnetism are dispersed in a liquid such as oil, and the viscosity is increased by the action of a magnetic field.
  • the viscosity of the magnetorheological fluid changes according to the strength of the magnetic field and returns to the original state after removing the magnetic field.
  • the magnetorheological fluid is filled in the rod side chamber r1 and the piston side chamber r2.
  • the magnetic viscous fluid buffer DA When the magnetic viscous fluid buffer DA is extended so that the piston rod 2A retreats from the cylinder 1A, the magnetic viscous fluid in the rod side chamber r1 pressurized by the piston 3A passes through the piston passage L1 and moves to the piston side chamber r2. For this reason, the magnetorheological fluid buffer DA generates an extension side damping force due to the resistance when the magnetorheological fluid passes through the piston passage L1. At this time, the cylinder internal volume increases by the volume of the piston rod that has left the cylinder 1A. However, since the free piston 4 moves upward in FIG. 1 due to the pressure in the air chamber r3, the cylinder internal volume contracts. Thus, the increase in the cylinder internal volume is compensated by the air chamber r3.
  • the magnetorheological fluid in the piston side chamber r2 pressurized by the piston 3A passes through the piston passage L1 and moves to the rod side chamber r1. .
  • the magnetorheological fluid buffer DA generates a compression-side damping force due to resistance when the magnetorheological fluid passes through the piston passage L1.
  • the volume in the cylinder decreases by the volume of the piston rod that has entered the cylinder 1A.
  • the free piston 4 moves downward in FIG. 1 due to the pressure in the air chamber r3, the volume in the cylinder increases. In this way, the decrease in the cylinder internal volume is compensated by the air chamber r3.
  • the damping characteristics (change in damping force with respect to the piston speed) of the magnetorheological fluid buffer DA alone are substantially the same on the expansion side and the compression side, as shown in FIG.
  • the damping force of the magnetorheological fluid buffer DA increases as the amount of current supplied to the coil v10 increases.
  • the broken line DA1 indicates the expansion-side attenuation characteristic when the supply current amount is set to “large”
  • the broken line DA2 similarly indicates the compression-side attenuation characteristic when the supply current amount is set to “large”. Show.
  • a solid line DA3 indicates the attenuation characteristic on the expansion side when the supply current amount is set to “medium”, and a solid line DA4 indicates the attenuation characteristic on the compression side when the supply current amount is similarly set to “medium”.
  • the alternate long and short dash line DA5 indicates the attenuation characteristic on the expansion side when the supply current amount is set to “small”, and the alternate long and short dash line DA6 indicates the attenuation characteristic on the compression side when the supply current amount is similarly set to “small”.
  • the damping force and damping characteristics of the magnetorheological fluid damper DA can be changed as appropriate by adjusting the amount of current supplied to the coil v10.
  • the hydraulic buffer DB that is paired with the magnetorheological fluid buffer DA will be described.
  • the hydraulic shock absorber DB enters and exits the cylinder 1B as the shock absorber main body T, the cylindrical cylinder 1B arranged concentrically with the shock absorber main body T, and the expansion and contraction of the shock absorber main body T.
  • a piston rod 2B and a piston 3B which is held at the tip of the piston rod 2B and is formed in the cylinder 1B and which partitions the piston side chamber r2 and the piston side chamber r2.
  • the rod side chamber r1 and the piston side chamber r2 are filled with oil as a working fluid (hereinafter referred to as working oil).
  • a reservoir r4 for compensating for the cylinder internal volume is formed between the cylinder 1B and the shock absorber body T.
  • hydraulic oil is stored, and gas is sealed on the upper side through the liquid level.
  • a liquid other than oil such as water or an aqueous solution may be used as the working fluid of the hydraulic pressure buffer DB.
  • the cylinder 1B is fixed to the wheel side bracket 5 so that its axis is coaxial with the axis of the inner tube t2. Specifically, the lower end portion of the inner tube t2 is screwed into the inner periphery of the upper opening portion 5a of the wheel side bracket 5, and the base rod 8 is fixed to the bottom portion 5b of the wheel side bracket with a bolt 80. The cylinder 1B is screwed onto the outer periphery of the base rod 8. An annular rod guide 7B is fixed to the upper opening portion of the cylinder 1B, and the piston rod 2B passes through the axial center portion of the rod guide 7B.
  • the piston rod 2B is held in a state of being suspended from the cap member 4.
  • the lower side of the piston rod 2B enters and exits the cylinder 1B while being supported by an annular bush 70 fitted to the inner periphery of the rod guide 7B so as to be movable in the axial direction.
  • Piston 3B is hold
  • the rebound spring S2 absorbs an impact when the hydraulic shock absorber DB is fully extended.
  • the rebound spring S2 of the present embodiment is a coil spring. Instead of this, an elastic body such as rubber may be used.
  • the piston 3B is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder 1B, and defines a rod side chamber r1 formed above the piston 3B in the cylinder 1B and a piston side chamber r2 formed below the piston 3B in the cylinder 1B. is doing.
  • the piston 3B is formed with an extension-side piston passage L2 and a pressure-side piston passage L3 that communicate the rod-side chamber r1 and the piston-side chamber r2.
  • the outlet side of the piston passage L2 on the extension side is closed so as to be opened and closed, allowing the flow of hydraulic oil moving from the rod side chamber r1 to the piston side chamber r2 and blocking the flow in the opposite direction
  • a damping valve V2 is provided.
  • the outlet of the pressure side piston passage L3 is closed so that it can be opened and closed, allowing the flow of hydraulic oil moving from the piston side chamber r2 to the rod side chamber r1 and blocking the flow in the opposite direction.
  • a valve V3 is provided.
  • the base rod 8 that fixes the cylinder 1B to the wheel-side bracket 5 includes a base end portion 8a into which the cylinder 1B is screwed and a shaft portion 8b that extends upward from the base end portion 8a.
  • a base member 9 inserted through the cylinder 1B is fixed to the tip of the shaft portion 8b.
  • a through hole 10 is formed in the lower portion of the cylinder 1B to communicate the inside and the outside (reservoir r4) of the cylinder 1B.
  • the base member 9 is disposed above the through hole 10 and partitions the piston side chamber r2 and the reservoir r4.
  • the base member 9 is formed with an extension-side base member passage L4 and a pressure-side base member passage L5 that connect the piston-side chamber r2 and the reservoir r4.
  • the outlet of the base member passage L4 on the extension side is closed so as to be openable and closed, allowing the flow of hydraulic oil moving from the reservoir r4 to the piston side chamber r2, and preventing the flow in the opposite direction.
  • a side check valve V4 is provided.
  • the outlet of the pressure side base member passage L5 is closed so as to be openable and closable, allowing the hydraulic oil to move from the piston side chamber r2 to the reservoir r4 and blocking the flow in the opposite direction.
  • V5 is provided.
  • the hydraulic shock absorber DB When the hydraulic shock absorber DB is extended so that the piston rod 2B retreats from the cylinder 1B, the hydraulic oil in the rod side chamber r1 pressurized by the piston 3B passes through the extension side piston passage L2 and moves to the piston side chamber r2.
  • the hydraulic oil corresponding to the volume of the piston rod that has retreated from the cylinder 1B passes through the base member passage L4 on the expansion side and moves from the reservoir r4 to the piston side chamber r2.
  • the hydraulic shock absorber DB has an extension side damping force due to the resistance of the extension side damping valve V2 and the extension side check valve V4 when the hydraulic oil passes through the extension side piston passage L2 and the base member passage L4. Is generated. Since the valve opening pressure of the expansion side check valve V4 is set low, the expansion side damping force generated by the hydraulic pressure buffer DB is mainly caused by the resistance of the expansion side damping valve V2.
  • the damping characteristic (change in damping force with respect to the piston speed) of the hydraulic pressure buffer DB alone is set so that the expansion side damping force is large and the compression side damping force is small, as shown in FIG.
  • the solid line DB1 indicates the attenuation characteristic on the extension side
  • the solid line DB2 indicates the attenuation characteristic on the compression side.
  • the damping force and damping characteristic of the hydraulic pressure buffer DB can be appropriately changed by adjusting the valve opening characteristics of the expansion side damping valve V2 and the pressure side damping valve V5.
  • the damping characteristics of the front fork according to the embodiment are the damping characteristics of the magnetorheological fluid buffer DA in which the extension side damping force and the compression side damping amount are substantially the same, and the hydraulic pressure buffer having a large extension side damping force and a small compression side damping force.
  • FIG. 5 is a combination of the DB damping characteristics and approximates the desired damping characteristics of the conventional front fork shown in FIG.
  • the extension-side damping characteristic of the front fork when the amount of current supplied to the coil v10 is set to “Large” is as shown by a broken line F1 in FIG. 5, and when the amount of current supplied is set to “Large”.
  • the pressure-side damping characteristic of the front fork is as indicated by a broken line F2.
  • the extension-side damping characteristic of the front fork when the supply current amount is set to “medium” is as shown by a solid line F3.
  • the compression-side attenuation characteristic of the front fork when the supply current amount is set to “medium” is , As indicated by a solid line F4.
  • the extension-side damping characteristic of the front fork when the supply current amount is set to “low” is as shown by the alternate long and short dash line F5.
  • the compression-side damping characteristic of the front fork when the supply current amount is set to “low” Is as indicated by the alternate long and short dash line F6.
  • the compression side damping force generated by the hydraulic shock absorber DB is set to be extremely low, so the compression side damping force generated by the front fork is mainly This is due to the compression side damping force of the magnetorheological fluid damper DA. Therefore, the compression-side damping force of the magnetorheological fluid damper DA is set so that the compression-side damping force of the front fork becomes a desired damping force, and the magnetic-viscosity is set so that the extension-side damping force of the front fork becomes the desired damping force.
  • the extension side damping force of the hydraulic buffer DB may be set so that the extension side damping force that is insufficient in the fluid buffer DA is compensated by the hydraulic buffer DB.
  • each damping force can be set up easily.
  • the compression side damping force of the hydraulic shock absorber DB is set so as to be the minimum required compression side damping force in the front fork, a failure that prevents the magnetorheological fluid shock absorber DA from being energized.
  • the compression side damping force can be generated by the hydraulic pressure buffer DB.
  • the hydraulic pressure buffer DB can be used for fail-safe use.
  • the front fork according to the present embodiment includes a pair of shock absorbers DA and DB standing on both sides of the wheel, and one of the pair of shock absorbers DA and DB has a magnetic viscosity whose viscosity is changed by the action of a magnetic field.
  • It is a magnetorheological fluid buffer DA that uses a fluid as a working fluid
  • the other of the pair of buffers DA and DB is a hydraulic buffer DB that uses a liquid such as oil, water, or an aqueous solution as a working fluid. .
  • the magnetorheological fluid buffer DA that is paired with the magnetorheological fluid buffer DA is insufficient for the magnetorheological fluid buffer DA. Since the damping force can be supplemented, a desired damping characteristic can be realized without depending on the control law.
  • the extension side damping force generated in the hydraulic pressure buffer DB is set to be higher than the compression side damping force. For this reason, even if the expansion side damping force and the compression side damping force generated in the magnetorheological fluid buffer DA are the same, the combined expansion side damping force of both the buffers DA and DB is made higher than the combined compression side damping force. be able to. Therefore, the thrust input can be relaxed with a low compression side damping force, and a high extension side damping force can be exhibited in the subsequent extension process, so that the vibrations of the sprung member and the unsprung member can be quickly converged.
  • the compression side damping force generated by the front fork is higher than the expansion side damping force
  • the compression side damping force generated by the hydraulic shock absorber DB is set to be extremely low, and most of the compression side damping force generated by the front fork is generated by the magnetorheological fluid buffer DA. Therefore, in order to set the compression-side damping force of the front fork to a desired damping force, the compression-side damping force of the magnetorheological fluid damper DA is set, and in order to set the extension-side damping force of the front fork to the desired damping force, The extension side damping force of the hydraulic buffer DB may be set so that the extension side damping force that is insufficient in the magnetic viscous fluid buffer DA is compensated by the hydraulic buffer DB. Since there are few items to be considered when setting the damping force of both shock absorbers DA and DB, each damping force can be set easily.
  • the compression side damping force of the hydraulic shock absorber DB is set so as to be the minimum required compression side damping force in the front fork, a failure that prevents the magnetorheological fluid shock absorber DA from being energized.
  • the compression side damping force can be generated by the hydraulic pressure buffer DB.

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Abstract

　車輪の両側に起立する一対の緩衝器を備えるフロントフォークにおいて、一対の緩衝器のうちの一方は、磁界の作用によって粘度が変化する磁気粘性流体を作動流体として利用する磁気粘性流体緩衝器であり、他方は、油、水、水溶液等の液体を作動流体として利用する液圧緩衝器である。

Description

フロントフォーク
　本発明は、フロントフォークの改良に関するものである。
　フロントフォークは、二輪車や三輪車等の鞍乗型車両の前輪を懸架するために利用されており、前輪を支える一対の緩衝器と、緩衝器を伸長方向に附勢して車体を弾性支持する懸架ばねとを備えている。フロントフォークにおいては、図６に示すように、両緩衝器の合成の伸側減衰力が圧側減衰力と比較して高い減衰特性(ピストン速度に対する減衰力変化)とすることが好ましい。このような特性にすることで、低い圧側減衰力によって突き上げ入力を緩和することができ、その後の伸長工程で高い伸側減衰力を発揮して、ばね上部材及びばね下部材の振動を素早く収束させることができる。
　自動車に利用される緩衝器の中には、作動流体として磁気粘性流体を利用する磁気粘性流体緩衝器がある。例えば、図７に示すように、ＪＰ２００８－１２９５９Ａに開示の磁気粘性流体緩衝器ＤＣは、単筒型に設定されており、筒状のシリンダ１００と、シリンダ１００に出入りするピストンロッド２００と、ピストンロッド２００の先端に保持されてシリンダ１００内に形成されるロッド側室ｒ１とピストン側室ｒ２とを区画するピストン３００と、ピストン３００に形成されてロッド側室ｒ１とピストン側室ｒ２とを連通するピストン通路Ｌ１と、シリンダ１００内に形成されてシリンダ１００に出入りするピストンロッド体積分のシリンダ内容積変化を補償する気室ｒ３と、シリンダ１００の内周面に摺接してピストン側室ｒ２と気室ｒ３とを区画するフリーピストン４００とを備え、ロッド側室ｒ１及びピストン側室ｒ２に作動流体としての磁気粘性流体が充填され、気室ｒ３に圧縮された気体が封入されている。
　磁気粘性流体緩衝器ＤＣは、ピストン通路Ｌ１を通過する磁気粘性流体の粘度を調節する粘度調節手段Ｖ６を備えている。粘度調節手段Ｖ６は、ピストン３００に設けられるコイルと、コイルに通電する通電手段とからなる。通電手段でコイルに電流を流すと、ピストン通路Ｌ１に磁界が発生するようになっており、ピストン通路Ｌ１を流れる磁気粘性流体の粘度を調節できる。磁気粘性流体緩衝器ＤＣが伸縮時に発生する減衰力は、ピストン３００で加圧された室の磁気粘性流体がピストン通路Ｌ１通過して他方の室に移動する際の抵抗に起因する。この抵抗は磁気粘性流体の粘度に応じて変化するので、粘度調節手段Ｖ６によって磁気粘性流体緩衝器ＤＣの減衰力を調節することができる。
　従来の磁気粘性流体緩衝器ＤＣでは、コイルに流れる電流量が一定である場合、伸側減衰力と圧側減衰力が略等しくなるが、スカイフック制御則に則りコイルへの供給電流量を適宜調節した場合には、所望の減衰特性とすることができる。しかしながら、従来の磁気粘性流体緩衝器ＤＣをフロントフォークに利用する場合には、制御則に依拠せず、例えば、図６に示すような、所望の減衰力特性を得ることが好ましい。
　本発明は、磁気粘性流体緩衝器を利用する場合であっても、制御則に依拠せず、所望の減衰特性を実現することが可能なフロントフォークを提供することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、車輪の両側に起立する一対の緩衝器を備えるフロントフォークにおいて、前記一対の緩衝器のうちの一方は、磁界の作用によって粘度が変化する磁気粘性流体を作動流体として利用する磁気粘性流体緩衝器であり、前記一対の緩衝器のうちの他方は、油、水、水溶液等の液体を作動流体として利用する液圧緩衝器であるフロントフォークが提供される。
図１は、本発明の実施形態に係るフロントフォークを構成する一対の緩衝器のうちの一方である磁気粘性流体緩衝器を部分的に切欠いて示した正面図である。 図２は、本発明の実施形態に係るフロントフォークを構成する一対の緩衝器のうちの他方である液圧緩衝器を部分的に切欠いて示した正面図である。 図３は、本発明の実施形態に係るフロントフォークを構成する一対の緩衝器のうちの一方である磁気粘性流体緩衝器の減衰特性を示した図である。 図４は、本発明の実施形態に係るフロントフォークを構成する一対の緩衝器のうちの他方である液圧緩衝器の減衰特性を示した図である。 図５は、本発明の実施形態に係るフロントフォークの減衰特性を示した図である。 図６は、従来のフロントフォークの減衰特性を示した図である。 図７は、従来の磁気粘性流体緩衝器の概略断面図である。
　図面を参照して、本発明の実施形態に係るフロントフォークについて説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。
　図１，図２に示すように、フロントフォークは、車輪の両側に起立する一対の緩衝器ＤＡ，ＤＢを備えており、一対の緩衝器ＤＡ，ＤＢのうちの一方は、磁界の作用によって粘度が変化する磁気粘性流体を作動流体として利用する磁気粘性流体緩衝器ＤＡであり、一対の緩衝器ＤＡ，ＤＢのうちの他方は、油，水，水溶液等の液体を作動流体として利用する液圧緩衝器ＤＢである。
　フロントフォークの構成は周知であるので詳細に図示しない。フロントフォークは、一対の緩衝器ＤＡ，ＤＢと、これら緩衝器ＤＡ，ＤＢを連結するとともに車体の骨格となる車体フレームに連結される図示しない車体側ブラケットと、各緩衝器ＤＡ，ＤＢを前輪の車軸に連結する車輪側ブラケット５とを備えている。各緩衝器ＤＡ，ＤＢは、外殻となるテレスコピック型の緩衝器本体Ｔを備える。緩衝器本体Ｔは、アウターチューブｔ１と、アウターチューブｔ１に出入りするインナーチューブｔ２とからなる。アウターチューブｔ１には、車体側ブラケットが連結され、インナーチューブｔ２には、車輪側ブラケット５が連結される。各緩衝器ＤＡ，ＤＢは、路面からの突き上げ入力があると、インナーチューブｔ２がアウターチューブｔ１内に進入し、伸縮する構成を有している。本実施形態におけるフロントフォークは、アウターチューブｔ１が車体側に連結されるとともにインナーチューブｔ２が車輪側に連結された倒立型である。これに代えて、アウターチューブｔ１が車輪側に連結されるとともにインナーチューブｔ２が車体側に連結された正立型としてもよい。
　一対の緩衝器ＤＡ，ＤＢのうち、一方の緩衝器が磁気粘性流体緩衝器ＤＡであり、他方の緩衝器が液圧緩衝器ＤＢである。両緩衝器ＤＡ，ＤＢの緩衝器本体Ｔには、各緩衝器ＤＡ，ＤＢを伸長方向に附勢して車体を弾性支持する懸架ばねＳ１がそれぞれ収容されている。懸架ばねＳ１は、前輪に入力される突き上げ入力を吸収することができる。本実施形態において、懸架ばねＳ１にはコイルばねを用いている。これに代えて、エアばねを用いてもよい。
　両緩衝器ＤＡ，ＤＢの緩衝器本体Ｔの上側開口はキャップ部材４で塞がれ、下側開口は車輪側ブラケット５で塞がれている。アウターチューブｔ１とインナーチューブｔ２の重複部の間に形成される筒状隙間の下側開口は、ダストシールとオイルシールからなるシール部材Ｃ１，Ｃ２によって塞がれている。このため、各緩衝器本体Ｔ内に収容される液体や気体は外気側に漏れない。
　磁気粘性流体緩衝器ＤＡは、図１に示すように、緩衝器本体Ｔと、緩衝器本体Ｔと同心に配置された筒状のシリンダ１Ａと、緩衝器本体Ｔの伸縮に伴いシリンダ１Ａに出入りするピストンロッド２Ａと、ピストンロッド２Ａの先端に保持されてシリンダ１Ａ内に形成されるロッド側室ｒ１とピストン側室ｒ２とを区画するピストン３Ａと、ロッド側室ｒ１とピストン側室ｒ２に充填される作動流体としての磁気粘性流体と、シリンダ１Ａの反ピストンロッド側にシリンダ内容積を補償する気室ｒ３を区画するフリーピストン４と、を備える。気室ｒ３には、圧縮された気体が封入されており、磁気粘性流体を常に加圧している。
　シリンダ１Ａは、その軸心がインナーチューブｔ２の軸心と同軸となるように車輪側ブラケット５に固定される。具体的には、車輪側ブラケット５は、有底筒状に形成されており、車輪側ブラケット５の上側開口部分５ａ内周にインナーチューブｔ２の下端部が螺合されている。車輪側ブラケット５の底部５ｂには、封止部材６がボルト６０で固定されており、シリンダ１Ａは、この封止部材６の外周に螺合されている。
　シリンダ１Ａと封止部材６との間には環状のＯリングＣ３が設けられ、シリンダ１Ａと封止部材６との間は環状のＯリングＣ３によって塞がれる。シリンダ１Ａの上側開口部分には、環状のロッドガイド７Ａが固定されており、ロッドガイド７Ａの軸心部をピストンロッド２Ａが貫通している。シリンダ１Ａとロッドガイド７Ａとの間には環状のＯリングＣ４が設けられ、シリンダ１Ａとロッドガイド７Ａとの間はＯリングＣ４によって塞がれる。ロッドガイド７Ａの内周にはピストンロッド２Ａの外周面に摺接する環状のシール部材Ｃ５，Ｃ６が保持されており、ピストンロッド２Ａとロッドガイド７Ａとの間はシール部材Ｃ５，Ｃ６によって塞がれる。各シール部材によってシリンダ１Ａの上下の開口が塞がれるので、シリンダ１Ａ内に収容される磁気粘性流体は外側に漏れない。
　アウターチューブｔ１とインナーチューブｔ２の重複部には、インナーチューブｔ２をアウターチューブｔ１に出入り自在に軸支する一対のブッシュＢ１，Ｂ２が配置される。シリンダ１Ａと緩衝器本体Ｔとの間には、一対のブッシュＢ１，Ｂ２の摺動面を潤滑するための潤滑液が収容されている。磁気粘性流体と潤滑液とは、シール部材Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６が存在することにより混じることはない。潤滑液には、後述の液圧緩衝器ＤＢにおいて、作動流体として利用される作動油が用いられる。これに限らず、潤滑性を有していれば他の液体であってもよい。
　ロッドガイド７Ａを貫通するピストンロッド２Ａは、キャップ部材４に吊り下げられた状態で保持されている。図１において、ピストンロッド２Ａの下側は、ロッドガイド７Ａの内周に嵌合する環状のブッシュ７０で軸方向に移動自在に軸支されながらシリンダ１Ａに出入りする。ピストンロッド２Ａは、筒状に形成されており、内側には、後述の粘度調節手段Ｖ１を構成するコイルｖ１０に電流を流すための配線ｖ１１が通っている。ピストンロッド２Ａの先端には、ピストン３Ａが保持され、ピストンロッド２Ａの外周には、ピストン３Ａとロッドガイド７Ａとの間に配置されるリバウンドばねＳ２が設けられる。リバウンドばねＳ２は、磁気粘性流体緩衝器ＤＡの最伸長時の衝撃を吸収する。本実施形態のリバウンドばねＳ２は、コイルばねである。これに代えて、ゴム等の弾性体を用いてもよい。
　ピストン３Ａは、ピストンロッド２Ａの先端部外周に螺合するピストンアッシー３０と、ピストンアッシー３０の外周に配置されピストンアッシー３０との間にピストン通路Ｌ１を形成する環状のリング３１と、リング３１をピストンアッシー３０に連結する環状のプレート３２と、を備える。ピストンアッシー３０とリング３１は、ともに磁性体で形成される。ピストン通路Ｌ１は、ピストンアッシー３０とリング３１との間に形成される環状の隙間からなる。プレート３２には、上下に貫通する符示しない孔が形成される。この孔とピストン通路Ｌ１とを通じてロッド側室ｒ１とピストン側室ｒ２とは連通する。
　ピストン通路Ｌ１を通過する磁気粘性流体の粘度は、粘度調節手段Ｖ１で調節することができる。粘度調節手段Ｖ１は、ピストンアッシー３０の外周に巻き回されるコイルｖ１０と、コイルｖ１０に通電する通電手段とからなる。通電手段は、コイルｖ１０に流れる電流量を調節可能な図示しないコントローラと、コントローラとコイルｖ１０とをつなぐ配線ｖ１１とを備えており、コイルｖ１０に通電することでピストン通路Ｌ１に磁界を発生させる。コントローラは、緩衝器本体Ｔの外側に設けられているので、ピストンロッド２Ａの内側を通る配線ｖ１１の一部ｖ１１ａは緩衝器本体Ｔの外まで延びている。コイルｖ１０への供給電流量は、使用者がコントローラを操作することにより『大』、『中』、『小』の三段階に調節される。使用者がコントローラを操作したときにのみコイルｖ１０への供給電流量が変わる。これに限らず、コイルｖ１０への供給電流量は、適宜調節することが可能であり、通電のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることにより調節されてもよいし、三段階以外の多段階調節や無段階調節であってもよい。
　磁気粘性流体は、油等の液体中に強磁性を有する微粒子を分散させた液体であり、磁界の作用により高粘度化する。磁気粘性流体の粘度は、磁界の強さに応じて変わり、磁界を除くともとの状態に戻る。磁気粘性流体は、ロッド側室ｒ１とピストン側室ｒ２とに充填されている。
　次に、磁気粘性流体緩衝器ＤＡの作動について説明する。
　ピストンロッド２Ａがシリンダ１Ａから退出する磁気粘性流体緩衝器ＤＡの伸長時には、ピストン３Ａで加圧されたロッド側室ｒ１の磁気粘性流体がピストン通路Ｌ１を通過してピストン側室ｒ２に移動する。このため、磁気粘性流体緩衝器ＤＡは、磁気粘性流体がピストン通路Ｌ１を通過する際の抵抗に起因する伸側減衰力を発生する。このとき、シリンダ１Ａから退出したピストンロッドの体積分だけ、シリンダ内容積は増加する。しかし、気室ｒ３内の圧力によりフリーピストン４が図１における上側に移動するため、シリンダ内容積は収縮する。このように、シリンダ内容積の増加分は気室ｒ３により補償される。
　一方、ピストンロッド２Ａがシリンダ１Ａ内に進入する磁気粘性流体緩衝器ＤＡの圧縮時には、ピストン３Ａで加圧されたピストン側室ｒ２の磁気粘性流体がピストン通路Ｌ１を通過してロッド側室ｒ１に移動する。このため、磁気粘性流体緩衝器ＤＡは、磁気粘性流体がピストン通路Ｌ１を通過する際の抵抗に起因する圧側減衰力を発生する。このとき、シリンダ１Ａ内に進入したピストンロッドの体積分だけ、シリンダ内容積が減少する。しかし、気室ｒ３内の圧力によりフリーピストン４が図１における下側に移動するため、シリンダ内容積は拡大する。このように、シリンダ内容積の減少分は気室ｒ３により補償される。
　磁気粘性流体緩衝器ＤＡ単独での減衰特性(ピストン速度に対する減衰力変化)は、図３に示すように、伸側と圧側で略同じになる。また、コイルｖ１０への供給電流量が大きくなるほど磁気粘性流体緩衝器ＤＡの減衰力は高くなる。図３において、破線ＤＡ１は、供給電流量を『大』に設定したときの伸側の減衰特性を示し、破線ＤＡ２は、同じく供給電流量を『大』に設定したときの圧側の減衰特性を示す。実線ＤＡ３は、供給電流量を『中』に設定したときの伸側の減衰特性を示し、実線ＤＡ４は、同じく供給電流量を『中』に設定したときの圧側の減衰特性を示す。一点鎖線ＤＡ５は、供給電流量を『小』に設定したときの伸側の減衰特性を示し、一点鎖線ＤＡ６は、同じく供給電流量を『小』に設定したときの圧側の減衰特性を示す。磁気粘性流体緩衝器ＤＡの減衰力及び減衰特性は、コイルｖ１０への供給電流量を調節することにより、適宜変更することが可能である。
　次に、磁気粘性流体緩衝器ＤＡと対となる液圧緩衝器ＤＢについて説明する。液圧緩衝器ＤＢは、図２に示すように、緩衝器本体Ｔと、緩衝器本体Ｔと同心に配置された筒状のシリンダ１Ｂと、緩衝器本体Ｔの伸縮に伴いシリンダ１Ｂに出入りするピストンロッド２Ｂと、ピストンロッド２Ｂの先端に保持されてシリンダ１Ｂ内に形成されるロッド側室ｒ１とピストン側室ｒ２とを区画するピストン３Ｂとを備える。ロッド側室ｒ１とピストン側室ｒ２とには、作動流体としての油（以下、作動油という）が充填されている。シリンダ１Ｂと緩衝器本体Ｔとの間には、シリンダ内容積を補償するためのリザーバｒ４が形成されている。リザーバｒ４には、作動油が貯留されるとともに、その液面を介して上側に気体が封入されている。液圧緩衝器ＤＢの作動流体には、水、水溶液等、油以外の他の液体を用いてもよい。
　シリンダ１Ｂは、その軸心がインナーチューブｔ２の軸心と同軸となるように車輪側ブラケット５に固定される。具体的には、車輪側ブラケット５の上側開口部分５ａ内周にインナーチューブｔ２の下端部が螺合されるとともに、車輪側ブラケットの底部５ｂには、ベースロッド８がボルト８０で固定されており、シリンダ１Ｂは、ベースロッド８の外周に螺合されている。シリンダ１Ｂの上側開口部分には、環状のロッドガイド７Ｂが固定されており、ロッドガイド７Ｂの軸心部をピストンロッド２Ｂが貫通している。
　ピストンロッド２Ｂは、キャップ部材４に吊り下げられた状態で保持されている。図２において、ピストンロッド２Ｂの下側は、ロッドガイド７Ｂの内周に嵌合する環状のブッシュ７０で軸方向に移動自在に軸支されながらシリンダ１Ｂに出入りする。ピストンロッド２Ｂの先端には、ピストン３Ｂが保持され、ピストンロッド２Ｂの外周には、ピストン３Ｂとロッドガイド７Ｂとの間に配置されるリバウンドばねＳ２が設けられる。リバウンドばねＳ２は、液圧緩衝器ＤＢの最伸長時の衝撃を吸収する。本実施形態のリバウンドばねＳ２は、コイルばねである。これに代えて、ゴム等の弾性体を用いてもよい。
　ピストン３Ｂは、シリンダ１Ｂの内周面に摺接し、シリンダ１Ｂ内においてピストン３Ｂの上側に形成されるロッド側室ｒ１と、シリンダ１Ｂ内においてピストン３Ｂの下側に形成されるピストン側室ｒ２とを区画している。ピストン３Ｂには、ロッド側室ｒ１とピストン側室ｒ２とを連通する伸側のピストン通路Ｌ２と圧側のピストン通路Ｌ３とが形成される。ピストン３Ｂのピストン側室ｒ２側には、伸側のピストン通路Ｌ２の出口を開閉可能に塞ぎ、ロッド側室ｒ１からピストン側室ｒ２に移動する作動油の流れを許容し反対方向の流れを阻止する伸側減衰弁Ｖ２が設けられる。ピストン３Ｂのロッド側室ｒ１側には、圧側のピストン通路Ｌ３の出口を開閉可能に塞ぎ、ピストン側室ｒ２からロッド側室ｒ１に移動する作動油の流れを許容し反対方向の流れを阻止する圧側逆止弁Ｖ３が設けられる。
　シリンダ１Ｂを車輪側ブラケット５に固定するベースロッド８は、シリンダ１Ｂが螺合する基端部８ａと、基端部８ａから上側に延びる軸部８ｂとを備える。軸部８ｂの先端には、シリンダ１Ｂに挿通されるベース部材９が固定されている。シリンダ１Ｂの下部には、シリンダ１Ｂの内側と外側（リザーバｒ４）とを連通する通孔１０が形成されている。ベース部材９は、通孔１０よりも上側に配置され、ピストン側室ｒ２とリザーバｒ４とを区画している。
　ベース部材９には、ピストン側室ｒ２とリザーバｒ４とを連通する伸側のベース部材通路Ｌ４と圧側のベース部材通路Ｌ５が形成される。ベース部材９のピストン側室ｒ２側には、伸側のベース部材通路Ｌ４の出口を開閉可能に塞ぎ、リザーバｒ４からピストン側室ｒ２に移動する作動油の流れを許容し反対方向の流れを阻止する伸側逆止弁Ｖ４が設けられる。ベース部材９のリザーバｒ４側には、圧側のベース部材通路Ｌ５の出口を開閉可能に塞ぎ、ピストン側室ｒ２からリザーバｒ４へ移動する作動油の流れを許容し反対方向の流れを阻止する圧側減衰弁Ｖ５が設けられる。
　次に、液圧緩衝器ＤＢの作動について説明する。
　ピストンロッド２Ｂがシリンダ１Ｂから退出する液圧緩衝器ＤＢの伸長時には、ピストン３Ｂで加圧されたロッド側室ｒ１の作動油が伸側のピストン通路Ｌ２を通過してピストン側室ｒ２に移動するとともに、シリンダ１Ｂから退出したピストンロッド体積分の作動油が伸側のベース部材通路Ｌ４を通過してリザーバｒ４からピストン側室ｒ２に移動する。このため、液圧緩衝器ＤＢは、作動油が伸側のピストン通路Ｌ２及びベース部材通路Ｌ４を通過する際の伸側減衰弁Ｖ２及び伸側逆止弁Ｖ４の抵抗に起因する伸側減衰力を発生する。伸側逆止弁Ｖ４の開弁圧は低く設定されているので、液圧緩衝器ＤＢの発生する伸側減衰力は、主に伸側減衰弁Ｖ２の抵抗に起因する。
　一方、ピストンロッド２Ｂがシリンダ１Ｂ内に進入する液圧緩衝器ＤＢの圧縮時には、ピストン３Ｂで加圧されたピストン側室ｒ２の作動油が圧側のピストン通路Ｌ３を通過してロッド側室ｒ１に移動するとともに、シリンダ１Ｂに進入したピストンロッド体積分の作動油が圧側のベース部材通路Ｌ５を通過してピストン側室ｒ２からリザーバｒ４に移動する。このため、液圧緩衝器ＤＢは、作動油が圧側のピストン通路Ｌ３及びベース部材通路Ｌ５を通過する際の圧側逆止弁Ｖ３及び圧側減衰弁Ｖ５の抵抗に起因する圧側減衰力を発生する。圧側逆止弁Ｖ３の開弁圧は低く設定されているので、液圧緩衝器ＤＢの発生する圧側減衰力は、主に圧側減衰弁Ｖ５の抵抗に起因する。
　液圧緩衝器ＤＢ単独での減衰特性(ピストン速度に対する減衰力変化)は、図４に示すように、伸側減衰力が大きく、圧側減衰力が小さくなるように設定されている。図４において、実線ＤＢ１は、伸側の減衰特性を示し、実線ＤＢ２は、圧側の減衰特性を示す。液圧緩衝器ＤＢの減衰力及び減衰特性は、伸側減衰弁Ｖ２や圧側減衰弁Ｖ５の開弁特性を調節することにより、適宜変更することが可能である。
　実施形態に係るフロントフォークの減衰特性は、伸側減衰力と圧側減衰量が略同じである磁気粘性流体緩衝器ＤＡの減衰特性と、伸側減衰力が大きく圧側減衰力が小さい液圧緩衝器ＤＢの減衰特性と、を合成した図５に示すような特性になり、図６に示す従来のフロントフォークの所望の減衰特性と近似する。
　コイルｖ１０への供給電流量を『大』に設定したときのフロントフォークにおける伸側の減衰特性は、図５において、破線Ｆ１で示すようになり、供給電流量を『大』に設定したときのフロントフォークにおける圧側の減衰特性は、破線Ｆ２で示すようになる。供給電流量を『中』に設定したときのフロントフォークにおける伸側の減衰特性は、実線Ｆ３で示すようになり、供給電流量を『中』に設定したときのフロントフォークにおける圧側の減衰特性は、実線Ｆ４で示すようになる。供給電流量を『低』に設定したときのフロントフォークにおける伸側の減衰特性は、一点鎖線Ｆ５で示すようになり、供給電流量を『低』に設定したときのフロントフォークにおける圧側の減衰特性は、一点鎖線Ｆ６で示すようになる。
　本実施形態では、図４において実線ＤＢ２で示すように、液圧緩衝器ＤＢが発生する圧側減衰力は極めて低くなるように設定されているので、フロントフォークが発生する圧側減衰力は、主に、磁気粘性流体緩衝器ＤＡの圧側減衰力によるものである。したがって、フロントフォークの圧側減衰力が所望の減衰力となるように磁気粘性流体緩衝器ＤＡの圧側減衰力を設定し、フロントフォークの伸側減衰力が所望の減衰力となるように、磁気粘性流体緩衝器ＤＡで不足する伸側減衰力を液圧緩衝器ＤＢで補うように液圧緩衝器ＤＢの伸側減衰力を設定すればよい。このように、両緩衝器ＤＡ，ＤＢの減衰力を設定するにあたって考慮すべき事項が少ないので、それぞれの減衰力は容易に設定することができる。
　また、液圧緩衝器ＤＢの圧側減衰力をフロントフォークにおいて最低限必要とされる圧側減衰力になるように設定しておけば、磁気粘性流体緩衝器ＤＡへの通電が不能となるようなフェール時に、液圧緩衝器ＤＢで圧側減衰力を発生することができる。このように、液圧緩衝器ＤＢをフェールセーフ用に利用することができる。
　次に、本実施形態に係るフロントフォークの作用効果について説明する。
　本実施形態に係るフロントフォークは、車輪の両側に起立する一対の緩衝器ＤＡ，ＤＢを備えており、一対の緩衝器ＤＡ，ＤＢのうちの一方は、磁界の作用によって粘度が変化する磁気粘性流体を作動流体として利用する磁気粘性流体緩衝器ＤＡであり、一対の緩衝器ＤＡ，ＤＢのうちの他方は、油、水、水溶液等の液体を作動流体として利用する液圧緩衝器ＤＢである。このため、フロントフォークの緩衝器として磁気粘性流体緩衝器ＤＡを利用する場合であっても、磁気粘性流体緩衝器ＤＡと対となる液圧緩衝器ＤＢで、磁気粘性流体緩衝器ＤＡで不足する減衰力を補うことができるので、制御則に依拠せず、所望の減衰特性を実現することが可能となる。
　また、液圧緩衝器ＤＢで発生する伸側減衰力が圧側減衰力よりも高くなるように設定されている。このため、磁気粘性流体緩衝器ＤＡで発生する伸側減衰力と圧側減衰力が同じであっても、両緩衝器ＤＡ，ＤＢの合成の伸側減衰力を合成の圧側減衰力よりも高くすることができる。したがって、低い圧側減衰力で突き上げ入力を緩和するとともに、その後の伸長工程で高い伸側減衰力を発揮して、ばね上部材及びばね下部材の振動を素早く収束させることができる。なお、フロントフォークの発生する圧側減衰力が伸側減衰力よりも高くなることが好ましい場合には、液圧緩衝器ＤＢで発生する圧側減衰力が伸側減衰力よりも高くすることにより対応可能である。
　また、液圧緩衝器ＤＢが発生する圧側減衰力を極めて低く設定し、フロントフォークが発生する圧側減衰力のほとんどを磁気粘性流体緩衝器ＤＡにより発生している。このため、フロントフォークの圧側減衰力を所望の減衰力とするには、磁気粘性流体緩衝器ＤＡの圧側減衰力を設定し、フロントフォークの伸側減衰力を所望の減衰力とするには、磁気粘性流体緩衝器ＤＡで不足する伸側減衰力を液圧緩衝器ＤＢで補うように液圧緩衝器ＤＢの伸側減衰力を設定すればよい。両緩衝器ＤＡ，ＤＢの減衰力を設定するにあたって考慮すべき事項が少ないので、それぞれの減衰力は容易に設定することができる
　また、液圧緩衝器ＤＢの圧側減衰力をフロントフォークにおいて最低限必要とされる圧側減衰力になるように設定しておけば、磁気粘性流体緩衝器ＤＡへの通電が不能となるようなフェール時に、液圧緩衝器ＤＢで圧側減衰力を発生することができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　本願は２０１３年３月２７日に日本国特許庁に出願された特願２０１３－０６５５４５に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (4)

  1. 　車輪の両側に起立する一対の緩衝器を備えるフロントフォークであって、
    　前記一対の緩衝器のうちの一方は、磁界の作用によって粘度が変化する磁気粘性流体を作動流体として利用する磁気粘性流体緩衝器であり、前記一対の緩衝器のうちの他方は、油、水、水溶液等の液体を作動流体として利用する液圧緩衝器であるフロントフォーク。
  2. 　請求項１に記載のフロントフォークであって、
    　前記液圧緩衝器の発生する伸側減衰力が圧側減衰力よりも高くなるように設定されているフロントフォーク。
  3. 　請求項１に記載のフロントフォークであって、
    　前記磁気粘性流体圧緩衝器でフロントフォークにおける圧側減衰力を発生するとともに、
    　前記磁気粘性流体緩衝器は、通電時に磁界を発生させるコイルを備え、前記コイルへの供給電流量を調節することにより前記磁気粘性流体の粘度を調節可能であるフロントフォーク。
  4. 　請求項１に記載のフロントフォークであって、
    　前記液圧緩衝器でフロントフォークにおいて最低限必要とされる圧側減衰力を発生するフロントフォーク。
     
     
     
     
     
     
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