JPH07133838A - 二輪車等のフロントフォーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧緩衝器の通常走行時の乗心地を柔らかく
する。 【構成】 ダンパーシリンダ３の上端部に螺着したロッ
ドガイド３１の上端部側に、中空ロッド４外周面とイン
ナチューブ２内周面との間にフリーピストン３５を摺動
自在に嵌装し、フリーピストン３５で懸架ばね４１の下
端部を支承し、ダンパーシリンダ内油室Ｓ２に連通する
タンク内油室Ｓ５を画成したサブタンク２７を設け、サ
ブタンク２７のタンク内油室Ｓ５とダンパーシリンダ内
油室Ｓ２との連通路２２ａを開閉する切り換え弁３０を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動二輪車のフロントフ
ォーク等として用いる油圧緩衝器に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車のフロントフォークとして、
特表昭６２−５０１３５０号公報に開示されているよう
に、アウタチューブ内に下方からインナチューブを摺動
自在に嵌挿し、インナチューブ内にダンパーシリンダを
立設し、このダンパーシリンダ内周面に摺接するピスト
ンを装着したピストンロッドの基端部をアウタチューブ
に取付け、更にダンパーシリンダ下端外周面とインナチ
ューブ下端内周面との間にフリーピストンを摺動自在に
嵌装し、このフリーピストン上面とアウタチューブとの
間に懸架ばねを介設し、またフリーピストンにはチェッ
クバルブを設け、ダンパーシリンダの下部に内外を連通
する連通孔を設けたものが知られている。

【０００３】この油圧緩衝器においては、油圧緩衝器の
圧縮時にピストンストロークに応じてダンパーシリンダ
内の作動油が連通孔を通じてフリーピストンの下側に流
入してフリーピストンを押し上げることによって、懸架
ばねを縮めてばね反力を高くするようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の油圧緩
衝器にあっては、ピストンストロークに応じて懸架ばね
のばね反力が高くなるが、ジャンプ後の着地、ウィリー
（後輪走行）後の着地、ブレーキング時や下り坂での走
行等フロントフォークのばね荷重を高くした方が操縦安
定性が上がる走行条件時に、ばね荷重を高く切換えるこ
とができない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため、ダンパーシリンダの外周面又はピストンロ
ッド外周面とインナチューブ内周面との間に摺動可能な
フリーピストンを設け、このフリーピストンで懸架ばね
の一端部を支承し、更に可動隔壁部材によって油室と気
体室とに画成したサブタンクを設け、このサブタンク内
の油室を前記ダンパーシリンダ内油室に連通路を介して
連通し、この連通路を開閉する切り換え弁を設けた。

【０００６】

【作用】切り換え弁にてダンパーシリンダ内油室をサブ
タンク内の油室に連通することによって、ピストンロッ
ドの進入体積相当分の作動油がサブタンク内油室で吸収
されるので、フリーピストンが作動せず懸架ばねのばね
反力も変化しないが、切り換え弁にてダンパーシリンダ
内油室とサブタンク内の油室とを遮断することによっ
て、ピストンロッドの進入体積相当分の作動油がフリー
ピストンに掛かり、フリーピストンが作動して懸架ばね
を圧縮し、ばね反力が高くなる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明に係る油圧緩衝器であ
るフロントフォークの断面図、図２は図１のボトムバル
ブ部の要部拡大断面図、図３は同ボトムバルブ部の他の
状態の要部拡大断面図、図４は図１のフリーピストン部
の要部拡大断面図、図５は同フリーピストン部の作動状
態の要部拡大断面図である。

【０００８】アウタチューブ１内には下方からインナチ
ューブ２を摺動自在に嵌挿し、このインナチューブ２内
にはダンパーシリンダ３を立設し、このダンパーシリン
ダ３内には基端部をアウタチューブ１側に取付けたピス
トンロッドである中空ロッド４を挿通し、中空ロッド４
の下端部にピストンホルダ４ａを装着して、ピストンホ
ルダ４ａ外周面に減衰力発生用の油路及びこの油路を開
閉するバルブを装着してピストン５を取付け、ダンパー
シリンダ３内を２つの油室Ｓ１，Ｓ２に画成し、このピ
ストン５の下側にはオイルロックピース６を取付けてい
る。

【０００９】インナチューブ２の下端部外周面には車軸
取付け部材７を螺着し、ダンパーシリンダ３下端部には
ボトムバルブ機構８を設けている。このボトムバルブ機
構８は、ダンパーシリンダ３内周面にボトムピース９を
螺着してボルト１０で固定し、ボトムピース９にボトム
ピストンホルダ１１を螺着してその外周にボトムピスト
ン１２を装着し、ボトムピストン１２には油路１３，１
４を形成して、これらの油路１３，１４を開閉するバル
ブ１３ａ，１４ａを設けている。また、ボトムピストン
ホルダ１１の上端部にはオイルロックピース６が嵌合す
るオイルロックカラー１５を一体的に形成している。

【００１０】ダンパーシリンダ３の下端部にはシリンダ
内油室Ｓ２とダンパーシリンダ３外周面とインナチュー
ブ２内周面との間で形成される油室Ｓ３とを連通する連
通孔１６を形成し、またボルト１０及びボトムピースホ
ルダ１１にはボトムピストン１２をバイパスする連通流
路１７，１８を形成し、更に車軸取付け部材７には油室
Ｓ３及び連通流路１７，１８に各々通じる連通孔１９，
２０を形成し、連通孔２０を減衰力可変機構２１を介し
て連通孔１９に連通させている。

【００１１】減衰力可変機構２１は、車軸取付け部材７
の外周部に装着したホルダ２２内にバルブシート２３を
嵌装し、このバルブシート２３に形成した油路２３ａと
連通孔２０との間の流路面積を可変するためにニードル
弁２４を進退可能に臨ませて、このニードル弁２４の背
後にはニードル弁２４を進退させるアジャスタ部材２５
を設けている。

【００１２】そして、ホルダ２２と一体的に開口端部を
キャップ部材２６で閉塞したサブタンク２７のケース２
８内には隔壁部材であるフリーピストン２９を摺動自在
に嵌挿して、サブタンク内油室Ｓ５とガスを封入した気
体室ＳＡとを画成し、このサブタンク２７のサブタンク
内油室Ｓ５をホルダ２２内に形成した連通路２２ａ及び
車軸取付け部材７の連通孔１９，２０を介してダンパー
シリンダ内油室Ｓ２及びダンパーシリンダ外油室Ｓ３に
連通させるとともに、連通路２２ａ内にはサブタンク内
油室Ｓ５とダンパーシリンダ内油室Ｓ２及び油室Ｓ３と
を連通／遮断する回転形の切り換え弁３０を介装してい
る。

【００１３】また図２において、５０は上記各油路に開
口するポートを穿設した円筒状のブッシュであり、この
ブッシュ５０はアルミ製のケース２８の各油路の分岐部
に圧入されている。

【００１４】ダンパーシリンダ３の上端部内側にはロッ
ドガイド３１を螺着し、ロッドガイド３１内周面にはＯ
リングを介してブッシュハウジング及びブッシュ３２を
装着して、このブッシュ３２の内周を中空ロッド４が摺
動している。

【００１５】そして、ロッドガイド３１の上端部側に
は、中空ロッド４外周面とインナチューブ２内周面との
間にフリーピストン３５を摺動自在に嵌装し、上方に作
動油とエアーが混在する油室Ｓ４を画成している。フリ
ーピストン３５は中空ロッド４の外周面にブッシュ３６
を介して摺動自在に嵌装したロッドガイドとなるピース
３７と、ピース３７外周面に嵌装されインナチューブ２
内周面との間にピストンリング３８を介して摺動自在に
嵌装されたピース３９とからなり、ピース３９上面とア
ウタチューブ１上端部に配設したばね荷重調整機構４０
との間に懸架ばね４１を介設している。

【００１６】フリーピストン３５のピース３９には軸方
向に油路３９ａが形成され、ピース３９の下面側に油路
３９ａを圧縮時に閉じるように開閉するチェックバルブ
４２をばね部材４３で付勢して配設している。ピース３
７には油路３７ａが形成され、ばね部材４３には油路と
なる切り欠き部４３ａが形成されている。

【００１７】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と、先ず、減衰力可変機構２１の
切り換え弁３０は、図２に示すようにサブタンク内油室
Ｓ５とダンパーシリンダ内油室Ｓ２との間を連通させる
状態と、図３に示すようにサブタンク内油室Ｓ５とダン
パーシリンダ内油室Ｓ２との間の連通を遮断させる状態
とに回転して切り換えることができる。一方、インナチ
ューブ２内のフリーピストン３５は、油室Ｓ３の内圧が
懸架ばね４１のばね反力以下のときには図４に示すよう
に作動しないが、油室Ｓ３の内圧がばね反力を越えると
図５に示すように上動して懸架ばね４１を圧縮してばね
反力を高くする。

【００１８】そこで、通常走行時のようにピストンスピ
ードが比較的遅い低中速時には、減衰力可変機構２１の
切り換え弁３０を図２に示すようにサブタンク内油室Ｓ
５とダンパーシリンダ内油室Ｓ２との間を連通させる状
態にする。このとき、ピストンスピードが低速であれ
ば、圧縮行程でピストン６を伴って中空ロッド４が下動
すると、中空ロッド４の進入体積相当分の作動油が、ボ
トムバルブ機構８のボトムピースホルダ１１の連通流路
１８、ボルト１０の連通流路１７、車軸取付け部材７の
連通孔２０を介して減衰力可変機構２１に流入し、ニー
ドル弁２４を介して油路２３ａから連通路２２ａ及び切
り換え弁３０を介してサブタンク２７のサブタンク内油
室Ｓ５に流入して体積変動が吸収される。

【００１９】また、ピストンスピードが中速の場合に
は、中空ロッド４の進入体積相当分の作動油が、ボトム
バルブ機構８のボトムピストン１２の油路１３を通って
バルブ１３ａを押し下げて、ダンパーシリンダ３の連通
孔１６を介して油室Ｓ３内に流入するが、切り換え弁３
０にてサブタンク内油室Ｓ５に連通しているので、油室
Ｓ３内に流入した作動油はサブタンク２７のサブタンク
内油室Ｓ５に流入して体積変動が吸収される。

【００２０】このように、通常走行時の圧縮行程では、
サブタンク２７にて体積変動を吸収してフリーピストン
３５を作動させず、懸架ばね４１のばね反力を高くしな
いので、柔らかいばね特性が得られて乗心地が良くな
る。

【００２１】また、伸長行程では、ピストン６とともに
中空ロッド４が上動し、中空ロッド４の退出体積相当分
の作動油が、連通孔１９、連通孔１６、ピストン１２の
油路１４或いは減衰力可変機構２１、連通孔２０、ボル
ト１０の連通流路１７及びボトムピースホルダ１１の連
通流路１８を介して油室Ｓ３に流入する。

【００２２】これに対してジャンプ、ウィリー後の着
地、ブレーキング時や下り坂の走行時等のようにフロン
トフォークのばね反力を高くした方が操縦安定性が上が
るときには、図３に示すように切り換え弁３０を回転作
動させてサブタンク内油室Ｓ５への作動油の流入を阻止
する。これにより、圧縮行程では中空ロッド４の進入体
積相当分の作動油が、ボトムバルブ機構８のボトムピス
トン１２の油路１３を通ってバルブ１３ａを押し下げ
て、ダンパーシリンダ３の連通孔１６を介して油室Ｓ３
内に流入し、サブタンク内油室Ｓ５では吸収されないの
で、油室Ｓ３の内圧が高くなって図５に示すようにフリ
ーピストン３５が上動して、懸架ばね４１を縮ませるこ
とになり、フリーピストン３５がストロークした分だけ
懸架ばね４１のストロークがピストンストロークより大
きくなり、ばね荷重が高くなるため、これにより見かけ
上のばね定数が高くなる。

【００２３】また、切り換え弁３０を回転作動させてサ
ブタンク内油室Ｓ５への作動油の流入を阻止した状態で
の圧縮行程では、ダンパーシリンダ３外周の油室Ｓ３か
らフリーピストン３５内周に嵌着したブッシュ３６とピ
ストンロッド４との間の隙間、及びフリーピストン３５
外周に嵌着したブッシュ３８とインナチューブ２との間
の隙間からフリーピストン３５上部の油室Ｓ４に作動油
がリークする。

【００２４】一方、伸長行程では、ダンパーシリンダ３
内からピストンロッド４が退出することにより、ピスト
ンロッド下部油室Ｓ２及びダンパーシリンダ３外のフリ
ーピストン下部油室Ｓ３が負圧になるので、フリーピス
トンの油路３９ａに配設されたチェックバルブ４２が開
いてピストンロッド４の退出体積相当分の作動油がフリ
ーピストン上部油室Ｓ４、下部油室Ｓ２からダンパーシ
リンダ３の下部の連通路１６を通り、ボトムピストン１
２の油孔１４よりバルブ１４ａを開いて補充される。ま
た一部の作動油は連通孔１９、切り換え弁３０、連通路
２２ａ、油路２３ａ及び連通孔２０を通りダンパーシリ
ンダ３内油室にも補充される。

【００２５】また、圧縮行程でブッシュ３６とピストン
ロッド４との間の隙間、及びブッシュ３８とインナチュ
ーブ２との間の隙間から油室Ｓ４にリークした作動油
も、フロントフォークの伸長時にフリーピストン３５の
油路３９ａの下部開口に配設されたチェックバルブ４２
が開いた際に油室Ｓ３及びダンパーシリンダ内の油室Ｓ
２に還流する。

【００２６】尚、上記実施例では、フリーピストンをピ
ストンロッド外周面とインナチューブ内周面との間を摺
動可能としたが、ダンパーシリンダ外周面とインナチュ
ーブ内周面との間を摺動可能として設けることもでき
る。また、切り換え弁の切り換えは、ブレーキ操作に連
動させてブレーキ油圧により、あるいは車速、スロット
ル開度、エンジン回転数、ギヤポジション等を検出し
て、モータ、ソレノイドバルブなどのアクチュエータを
駆動する制御装置を設けて行うことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
ダンパーシリンダの先端部外周面又はピストンロッド外
周面とインナチューブ内周面との間を摺動可能なフリー
ピストンを設けて、このフリーピストンで懸架ばねの一
端部を支承し、更にサブタンク内の油室をダンパーシリ
ンダ内油室に連通路を介して連通して、この連通路を開
閉する切り換え弁を設けたので、ジャンプ、ウィリー後
の着地、ブレーキング時や下り坂の走行時等のようにフ
ロントフォークのばね反力を高くした方が操縦安定性が
上がるときには、フリーピストンが作動して懸架ばねの
反力を高くし、ピストンスピードが比較的遅い通常走行
時などにはフリーピストンを作動させないようにするこ
とができ、通常走行時の乗心地を柔らかくすることがで
き、乗心地が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る油圧緩衝器であるフロントフォー
クの断面図

【図２】図１のボトムバルブ部の要部拡大断面図

【図３】同ボトムバルブ部の他の状態の要部拡大断面図

【図４】図１のフリーピストン部の要部拡大断面図

【図５】同フリーピストン部の作動状態の要部拡大断面
図

【符号の説明】

１…アウタチューブ、２…インナチューブ、３…ダンパ
ーシリンダ、４…中空ロッド、５…ピストン、８…ボト
ムバルブ機構、１２…ボトムピース、２１…減衰力可変
機構、２２…ホルダ、２７…サブタンク、２８…サブタ
ンクケース、２９…可動隔壁部材（フリーピストン）、
３０…切り換え弁、３５…フリーピストン、３７，３９
…ピース、４２…チェックバルブ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体側に取り付けられるアウタチューブ
   内に車輪側に取り付けられるインナチューブを摺動自在
   に嵌挿し、前記インナチューブ内にダンパーシリンダを
   配設し、このダンパーシリンダ内周面にピストンロッド
   先端部に装着したピストンを摺動自在に嵌装し、前記ダ
   ンパーシリンダの外周にダンパーシリンダ内のピストン
   下部油室と連通する油室を形成したフロントフォークに
   おいて、前記ダンパーシリンダの外周面とインナチュー
   ブ内周面との間、又はピストンロッド外周面とインナチ
   ューブ内周面との間にフリーピストンを摺動可能に設
   け、このフリーピストンにてダンパーシリンダ外周の油
   室を上下に画成し、フリーピストン下部の油室をダンパ
   ーシリンダ内のピストン下部油室に連通し、また前記フ
   リーピストンで懸架ばねの一端部を支承し、更に可動隔
   壁部材によって油室と気体室とに画成したサブタンクを
   フロントフォークと別体に設け、このサブタンク内の油
   室を前記ダンパーシリンダ内油室に連通路を介して連通
   し、この連通路を切り換え弁にて開閉することを特徴と
   する二輪車等のフロントフォーク。
2. 【請求項２】 フロントフォークが高いばね荷重を必要
   とする状態を検出して、切替え弁を駆動するアクチュエ
   ータに前記連通路を閉じる信号を出力する制御装置を設
   けたことを特徴とする請求項１に記載の二輪車等のフロ
   ントフォーク。
3. 【請求項３】 前記フリーピストンにフリーピストンの
   下部油室から上部油室への作動油の流れを阻止する方向
   にチェック弁を配設したことを特徴とする請求項１また
   は２に記載の二輪車等のフロントフォーク。