JPS6357273B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動二輪車のフロントフオークに関す
るもので、とくに制動時のフロントフオークの沈
み込みの防止特性を自由に調整できるようにした
ものである。

（従来の技術） 自動二輪車のフロントフオークには、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オークが大き
く沈み込み安定性が損われる。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、操縦安定性を著しく阻害する。

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
衝器の圧縮時に縮小する油室から逃げる作動油の
通路を開閉し、制動時にはこの作動油の逃げを微
量としてフロントフオークの沈み込みを抑制する
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ると、作動油のリークな
どによりある程度の衝撃吸収はできるが、ほとん
どロツク状態となつて衝撃がハンドル側に伝播し
やすく、必らずしも十分な緩衝特性を発揮するこ
とができず、したがつて制動時の操縦安定性を低
下させていた。

これらの対策として、制動時の沈み込みを防ぐ
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に衝
撃に応じた所定の緩衝特性をもたらされるように
した緩衝器が本出願人によつて提案されている。

これを第１図にもとづいて説明する。

テレスコピツク型フロントフオークにおいて通
常のものと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ユー
ブ、２はその底部に縦設された中空パイプであ
る。

アウターチユーブ１には車体側に連結される図
示しないインナーチユ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
ーチユーブ１の内周面と中空パイプ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区
画形成する。図中Ａはこのうち圧側の油室を示し
てある。

中空パイプ２はアウターチユーブ１の底壁１ａ
を貫通して挿入したねじ部５をもつ締付ロツド６
とねじ結合し、アウターチユーブ１に対して固定
される。

アウターチユーブ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
られたリリーフバルブ８が前記油室Ａと連通する
通路９ａと、中空パイプ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、セツトスプリング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、スプリン
グ１２に一端を圧接するプツシユロツド１３が摺
動自由に設けられ、このプツシユロツド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１
４を拡張し、プツシユロツド１３を下方に押出
す。

プツシユロツド１３及びベローズ１４はバルブ
ケース７にねじ結合する調整スリーブ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。

前記通路９ｂは締付ロツド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
パイプ２に設けた通孔２１との連通を薄い筒状の
弾性体で形成したチエツク弁２２が開閉し、油室
Ａの拡大時（伸長行程）にチエツク弁２２が開い
て油溜室Ｂの油を吸入させる。

このような構成において、いま路面からの衝撃
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ユーブの進入により圧縮され
る油室Ａの作動油は、一部がピストンとインナー
チユーブとで形成される拡大しつつある油室のピ
ストン部にチエツク弁を経て吸込まれるととも
に、インナーチユ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を押上げて通路９ａ，
９ｂを介して油溜室Ｂに逃げる。

この場合、図示しない緩衝スプリングがインナ
ーチユーブの進入に伴い圧縮されて衝撃を吸収す
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
ユ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。したがつてスプリング１
２の荷重を増してバルベ閉じ力を強めれば、それ
だけで圧縮行程時の油室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オークが収縮
し、操縦安定性を阻害する。

このフロントフオークの沈み込みは制動力に対
応して生じる。そこで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のセツト荷重
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のセツト荷
重は、プツシユロツド１３を押圧するベローズ１
４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オークの沈み込
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のセツト荷重が高まるため、こ
れをバランスする油室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
さらに上昇すると、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ツト荷重がブレ
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オーク
に作用したときに常に瞬時のうちに行われ、この
ため制動時の操縦安定性が著しく改善される。

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、リリーフセツト荷重が一定のため路面からの
衝撃荷重の大小にもとづいてリリーフバルブが作
動し、したがつてセツト荷重によつて衝撃力の吸
収が不可能となる領域が生てくるが、上記のよう
にブレーキ圧力に対応したリリーフセツト荷重に
設定してあると、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
の特性は、フロントフオークの圧縮ピストン速度
が増大するとそれに応じたスプリング１２の撓み
量の増加に伴つて減衰力が漸増するリリーフバル
ブの機能に基づいたオーバライド特性であるた
め、路面からの突き上げ等に対して優れた衝撃吸
収性を発揮することができる。

このようにして、リリーフバルブのセツト荷重
をブレーキ圧力に比例させることにより、フロン
トフオークの沈み込みを防止している。そして、
長期の使用にもとづきブレーキバツドの摩擦力が
経時変化したりすると、制動特性とブレーキ圧力
との関係が初期の状態から変動してきて、必らず
しも沈み込みを効果的に抑制できるとは限らず、
また、運転フイーリング上、運転者の好みに応じ
て沈み込み防止特性を自由に調整できるようにす
ることが望ましいが、このために、この例におい
てはベローズ１４の外側をすつぽりと包み込むよ
うにして、つば部３０をもつた有底筒状のガイド
筒３１を備え、このガイド筒３１と調整スリーブ
１７との間にブレーキ圧力を担う保持スプリング
３２を上記ベローズ１４と直列的な関係に介装す
るとともに、ガイド筒３１の端部３１ａにプツシ
ユロツド１３を接触させる。

そしてベローズ１４の内部圧力室１６にブレー
キ圧が供給されて拡張し、やがて保持スプリング
３２の弾性力に打勝つようになると、ガイド筒３
１が連結筒１８の座面３４から離れ、プツシユロ
ツド１３を下方に押圧してリリーフバルブ８のセ
ツト圧力を高めるのであるが、この保持スプリン
グ３２の初期荷重を調整自在とするように、保持
スプリング３２の両端が圧接する連結筒１８と調
整スリーブ１７とはねじ部３５により、相互の間
隔が可変となるように構成されている。さらにこ
のときの間隔調整がプツシユロツド１３を介して
リリーフバルブ８のセツトスプリング１２の初期
荷重を変動させることのないように、スリーブ１
７とバルブケース７とを結合するねじ部３６は、
前記ねじ部３５と同一ピツチに形成してある。

したがつてスプリング３２の初期荷重を調整す
るときは、連結筒１８とバルブケース７との位置
関係を同一に保つたまま、調整スリーブ１７をい
ずれかに回転させてやると、連結筒１８と調整ス
リーブ１７との位置関係が軸方向に変位して保持
スプリング３２の初期荷重が変わる。

なお連結筒１８に対してスリーブ１７が変位し
ても、バルブケース７に対する連結筒１８（つま
りガイド筒３１）の絶対位置関係は不変のため、
リリーフバルブ８のセツトスプリング１２の初期
荷重が同時に変化するようなことは防止できる。

このようにして保持スプリング３２の初期値を
変えることにより、プツシユロツド１３を押し出
し始めるベローズ１４の内部圧力室１６のブレー
キ圧力設定値を変化させることができ、これによ
り沈み込み防止特性を要求に応じて調整できる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、この装置ではブレーキ圧力を導く圧
力室１６をベローズ１４で画成しているため、頻
繁に作用する制動時の高油圧に対する耐圧性と長
期の使用による耐久性に問題があるとともに、ブ
レーキ圧力が作用したとき、ベローズ１４と保持
スプリング３２とが直列関係にあつて保持スプリ
ング３２の設定力にベローズ１４のばね定数が関
与することになり、そのためにベローズ１４の上
記耐圧強度と保持スプリング３２のばね剛性選定
上の兼ね合いが難しくて設計自由度の面で制約を
受けるほか、さらに生産コストの面からも改善が
望まれていた。

本発明はかかる問題を解消するために、ベロー
ズに代えてブレーキ圧力に応動するプランジヤを
備え、耐久性、信頼性を高めるとともに、保持ス
プリングの荷重設定につきベローズ使用時におけ
るような耐圧強度とばね定数とを考慮する必要の
無い構造にして、設計並びに設定変更上の自由度
を高める一方、コスト的にも安価な装置を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明は、互に軸方向に摺
動するインナーチユーブとアウターチユーブを有
し、圧側作動時に収縮する油室の余剰作動時を油
溜室に逃がす通路にリリーフバルブを介装し、こ
のリリーフバルブのスプリングセツト荷重をハン
ドルブレーキ圧力に応じて増減するようにしたフ
ロントフオークであつて、前記リリーフバルブを
収装したバルブケースに当該リリーフバルブの背
後に位置して中空の調整スリーブの一端をねじ結
合すると共に、この調整スリーブの他端にブレー
キ圧力が導入される圧力室を備えた連結筒を前記
調整スリーブの一端部と同一のピツチでねじ結合
し、リリーフバルブ背後にそのセツトスプリング
を介して一端を接するプツシユロツドを前記調整
スリーブに摺動自由に嵌装し、このプツシユロツ
ドの他端と前記圧力室との間に位置するようにプ
ランジヤを前記連結筒に摺動自由に設け、かつ前
記プツシユロツドまたはプランジヤをその周囲に
設けたフランジ部と調整スリーブとの間に介装し
た保持スプリングを介してブレーキ圧力と対抗す
る方向に付勢した。

（作用） 上記構成において、制動時に圧力室にブレーキ
圧が作用すると、これを保持スプリング張力とが
バランスする位置までプランジヤが下降し、プツ
シユロツドを同一量だけ押し下げてリリーフバル
ブのセツトスプリングの荷重を高める。これによ
り制動時のフロントフオークの沈み込み現象が抑
制される。

また、連結筒とバルブケースとの位置関係を同
一に保つたまま、調整スリーブをいずれかの方向
に回転させてやると、連結筒と調整スリーブとの
位置関係が軸方向に変位して、保持スプリングの
初期荷重が変わる。

このようにして保持スプリングの初期荷重を変
えることにより、プツシユロツドを押し出し始め
るブレーキ圧力設定値を変化させることができ
る。従つて、上記の沈み込み防止特性は任意に調
整可能である。

そして、ブレーキ圧力とプランジヤ及びプツシ
ユロツドの変位量との比例特性は、プランジヤの
直径を選定することにより任意に設定できるの
で、使用条件に応じて最適な状態に予め設定して
おくことが可能である。

（実施例） 以下、図面に示した実施例をもとに本発明を説
明する。

第２図において、１７はアウターチユーブ１に
取付けられたバルブケース７に第１図の従来のも
のと同様にリリーフバルブ８の背後に位置するよ
うに一端がねじ結合された中空状の調整スリーブ
である。調整スリーブ１７とバルブケース７との
間にはＯリング等のシール材が介在させてある。
１８は前記調整スリーブ１７の他端にねじ結合さ
れた連結筒である。連結筒１８の一部に形成した
ブレーキ圧力が導入される圧力室１６にはプラン
ジヤ４０の一端が摺動自由に臨ませてある。

プランジヤ４０の端面にはプツシユロツド１３
が当接しており、プツシユロツド１３の途中に嵌
合したフランジ部を構成するバネ受け４２と調整
スリーブ１７との間に荷重設定用の保持スプリン
グ３２が介装され、プランジヤ４０を圧力室１６
の油圧に対向的に付勢している。この保持スプリ
ング３２は、長期の使用にもとづきブレーキバツ
ドの摩擦力が経時変化したりすると、制動特性と
ブレーキ圧力との関係が初期の状態から変動して
きて、必らずしも沈み込みを効果的に抑制できる
とは限らず、また、運転フイーリング上、運転者
の好みに応じて沈み込み防止特性を自由に調整で
きるようにすることが望ましいので、その対策の
ために設けられている。

プランジヤ４０とプツシユロツド１３の、それ
ぞれの連結筒１８と調整スリーブ１７に対する摺
動面には例えばＯリングなどからなるシール材４
３，４４が介在させてある。

プランジヤ４０は先端を小径とした段付部４５
にスナツプリング４６が嵌められ、プランジヤ４
０の上昇によりこのスナツプリング４６が連結筒
１８の段部４７に当接して、ブレーキ圧力の低い
とき（非制動時）のプランジヤ４０及びプツシユ
ロツド１３の後退位置を規制し、リリーフバルブ
８のスプリング１２荷重を通常作動時に所定の圧
側減衰力を附与するように設定している。

また、４８は連結筒１８の内面に嵌めた環状の
ストツパで、プランジヤ４０の下降時にスナツプ
リング４６と当接してプランジヤ４０の下降を制
限し、制動時の最大リリーフ圧力を規制する。

そして圧力室１６に導入されるブレーキ圧がや
がて保持スプリング３２の弾性力に打勝つように
なると、プランジヤ４０がプツシユロツド１３を
下方に押圧してリリーフバルブ８のセツト圧力を
高めるのであるが、この保持スプリング３２の初
期荷重を調整自在とするように、保持スプリング
３２の一端が圧接する調整スリーブ１７とプラン
ジヤ４０に嵌着したスナツプリング４６が圧接す
る連結筒１８とねじ部３５により、相互の間隔が
可変となるように構成されている。なお、このと
きの間隔調整がプランジヤ４０及びプツシユロツ
ド１３を介してリリーフバルブ８のセツトスプリ
ング１２の初期荷重を変動させることのないよう
に、調整スリーブ１７とバルブケース７とを結合
するねじ部３６は、前記ねじ部３５と同一ピツチ
に形成してある。

したがつて保持スプリング３２の初期荷重を調
整するときは、連結筒１８とバルブケース７との
位置関係を同一に保つたまま、調整スリーブ１７
をいずれかの方向に回転させてやると、連結筒１
８と調整スリーブ１７との位置関係が軸方向に変
位して、保持スプリング３２の初期荷重が変わ
る。

なお連結筒１８に対して調整スリーブ１７が変
位しても、バルブケース７に対する連結筒１８
（つまりプランジヤ４０及びプツシユロツド１３）
の絶対位置関係は不変のため、リリーフバルブ８
のセツトスプリング１２の初期荷重が同時に変化
するようなことは防止できる。

このようにして保持スプリング３２の初期値を
変えることにより、プツシユロツド１３を押し出
し始める圧力室１６のブレーキ圧力設定値を変化
させることができ、これにより沈み込み防止特性
を要求に応じて任意に調整できる。

なお、この実施例では、油室Ｂと油室Ａとの通
孔２０を開閉する第１図の例のごときチエツク弁
２２が省略してあるがチエツク弁２２の代わりに
中空パイプ２の下部外周に上下動可能に嵌合する
可動式オイルロツクピース２３を設けてあるの
で、伸側作動時に油室Ａが負圧を呈するおそれの
あるときには、油室Ｂ−中空パイプ２−通孔２１
−可動オイルロツクピース内部通路２４−同下端
腔所２５−油室Ａへと、オイルロツクピース２３
のリフトにより作動油を流すので、実用上の支障
はない。

以上の構成において、制動時に圧力室１６にブ
レーキ圧が作用すると、これと保持スプリング３
２とのバランスする位置までプランジヤ４０が変
位（降下）し、プツシユロツド１３を同一量だけ
押し下げてリリーフバルブ８のスプリング１２の
セツト荷重を高める。

これによつて上述の場合と同様に制動時のフロ
ントフオークの沈み込みを効果的に防止するので
ある。

なお、この場合、ブレーキ圧力とプランジヤ４
０（プツシユロツド１３）の変位量との比例特性
は、プランジヤ４０の直径を選ぶことにより任意
に比例定数を設定できるので、予定される二輪車
の使用条件ないし目的に応じて予め最適な状態に
設定しておくことが可能である。

またこの実施例では、リリーフバルブ８の円筒
状弁体１１にオリフイス５０が形成してあるの
で、ピストンの低速領域の圧側減衰力は、このオ
リフイス５０による絞り効果が支配的となり、そ
の後所定速度以上でリリーフバルブ８が開き始め
ることになる。

次に、第３図に示した本発明の第２の実施例に
ついて説明する。この実施例では、バネ受け４２
ａがフランジ部５１をもつ円筒に形成されてい
て、プランジヤ４０の小径部５２に嵌められる。

したがつて、プツシユロツド１３はこのバネ受
４２ａの底面５３に接触し、しかもこの底面５３
の直径がプツシユロツド１３の直径よりも大きく
なつていて、プランジヤ４０の最大下降時にスリ
ーブ１７に当接してリリーフ最大圧力を規制す
る。

また、第４図に示したのは本発明の第３の実施
例で、プツシユロツド１３′とプランジヤ４０′と
を一体的に形成したものであり、そのフランジ部
に当たるつば部５４と調整スリーブ１７との間に
保持スプリング３２が介装される。

なお、プツシユロツド１３′の先端にはバネ受
け５５が嵌められ、リリーフバルブ８のスプリン
グ１２の一端を支持する。

上記第２、第３の実施例において、その他の点
については第１の実施例と同様であるので、図面
上同一の部分に同一の符号を付してその説明を省
略する。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、ブレーキ圧力が
作用する圧力室をプランジヤで隔成したので、ベ
ローズなどを使用した場合に比較して耐圧強度を
増し、長期にわたつて安定した作動が得られかつ
生産コストも低減できるという効果がある。

また、ブレーキ圧力とプツシユロツドの変位の
比例特性をプランジヤ有効径を予め選定すること
によつて使用条件に対応した最適のリリーフ荷重
設定が行える。

また、本発明によれば、リリーフ弁のスプリン
グセツト荷重がブレーキ圧力に応じて可変制御さ
れるので、制動時の主たる減衰力特性が変化する
とともに、ピストン速度（フロントフオークの圧
縮速度）の増大に伴つて減衰力が増大するオーバ
ライド特性が生じ、従つて沈み込み抑制効果のみ
ならず、制動過程での突き上げ入力等に対して優
れた衝撃吸収性が得られる。

そして、本発明ではその特徴的な構成として、
ベローズに代わるプランジヤを設けるようにした
ので、ベローズのばね定数を考慮することなく保
持スプリングを選定及び調整できるなど設計上の
自由度が高められ、また調整スリーブを設けたこ
とにより上記保持スプリングの設定変更調整を例
えばブレーキの油圧配管等の拘束を受けること無
く自由に、かつ容易に行うことができるという優
れて実用的な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本出願人による先行技術例の断面図、
第２図は本発明の第１実施例の要部を示す断面
図、第３図、第４図はそれぞれ第２、第３実施例
の要部拡大断面図である。 １……アウターチユーブ、２……中空パイプ、
８……リリーフバルブ、９ａ，９ｂ……通路、１
１……円筒状弁体、１２……セツトスプリング、
１３……プツシユロツド、１６……圧力室、１７
……調整スリーブ、１８……連結筒、４０……プ
ランジヤ、４２……バネ受、４３，４４……シー
ル材、４６……スナツプリング、４８……ストツ
パ、Ａ……油室、Ｂ……油溜室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互に軸方向に摺動するインナーチユーブとア
   ウターチユーブを有し、圧側作動時に収縮する油
   室の余剰作動時を油溜室に逃がす通路にリリーフ
   バルブを介装し、このリリーフバルブのスプリン
   グセツト荷重をハンドルブレーキ圧力に応じて増
   減するようにしたフロントフオークであつて、前
   記リリーフバルブを収装したバルブケースに当該
   リリーフバルブの背後に位置して中空の調整スリ
   ーブの一端をねじ結合すると共に、この調整スリ
   ーブの他端にブレーキ圧力が導入される圧力室を
   備えた連結筒を前記調整スリーブの一端部と同一
   のピツチでねじ結合し、リリーフバルブ背後にそ
   のセツトスプリングを介して一端を接するプツシ
   ユロツドを前記調整スリーブに摺動自由に嵌装
   し、このプツシユロツドの他端と前記圧力室との
   間に位置するようにプランジヤを前記連結筒に摺
   動自由に設け、かつ前記プツシユロツドまたはプ
   ランジヤをその周囲に設けたフランジ部と調整ス
   リーブとの間に介装した保持スプリングを介して
   ブレーキ圧力と対抗する方向に付勢した二輪車用
   フロントフオーク。