JP2016038071A - フロントフォーク - Google Patents

Abstract

【課題】 ユニフロー型に設定される場合であっても、適正な減衰力を得ることが可能なフロントフォークを提供する。
【解決手段】 一端がキャップ部材２に連結されて他方側がシリンダ３に出入りするロッド４と、ロッド４の他端部に連結されてシリンダ３内を伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン５と、シリンダ３外のリザーバＲ３と圧側室Ｒ２とを区画するベース部材６と、ピストン５に形成されて圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１に向かう流体の流れのみが許容される第一通路５ａと、リザーバＲ３から圧側室Ｒ１に向かう流体の流れのみが許容される第二通路６ａと、伸側室Ｒ１側の一端がロッド４の側部に開口し、ロッド４とキャップ部材２を通って伸側室Ｒ１とリザーバＲ３とを連通する減衰通路ＭＰと、減衰通路ＭＰを通過する流体の流れに抵抗を与えるとともに前記抵抗をソレノイドＳｏｌで変更する減衰力発生部材Ｖとを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フロントフォークに関する。

二輪車、三輪車等の鞍乗型車両に利用されるフロントフォークの中には、車体側チューブと車輪側チューブとを含むテレスコピック型の筒部材と、車体側チューブに取り付けられるキャップ部材と、車輪側チューブの内側に設けられるシリンダと、一端がキャップ部材に連結されて他方側がシリンダに出入りするロッドと、ロッドの他端部に連結されるとともにシリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内をロッド側の伸側室と、反ロッド側の圧側室とに区画するピストンと、伸側室と圧側室とを連通する第一通路と、圧縮行程で第一通路を開き、圧側室から伸側室へ向かう流体の流れを許容する第一チェック弁と、シリンダ外に形成されるリザーバと圧側室とを連通する第二通路と、伸長行程で第二通路を開き、リザーバから圧側室に向かう流体の流れを許容する第二チェック弁と、ロッドを通って伸側室とリザーバとを連通する減衰通路と、キャップ部材に取り付けられて、減衰通路を通過する流体の流れに抵抗を与えるとともに、この抵抗をソレノイドで変更する減衰力発生部材とを備えて、ユニフロー型に設定されるものがある（例えば、特許文献１）。

このようなユニフロー型のフロントフォークによれば、伸長と圧縮の何れの行程においても、流体が圧側室、伸側室、リザーバをこの順で一方方向に循環できる。そして、前記フロントフォークの伸長行程では、伸側室と圧側室との連通が遮断され、伸側室の流体が減衰通路を通過してリザーバに移動する。反対に、フロントフォークの圧縮行程では、圧側室とリザーバとの連通が遮断され、シリンダに進入したロッド体積分の流体が減衰通路を通過してリザーバに移動する。つまり、前記構成によれば、伸長と圧縮の何れの行程においても、流体が減衰通路を通過するので、伸長行程と圧縮行程の減衰力を一つのソレノイドで変更できる。

さらには、前記フロントフォークの伸長行程では、最大で、縮小された伸側室の容積分の流体が減衰通路を通過することができ、圧縮行程では、最大で、シリンダに進入したロッド体積分の流体が減衰通路を通過することができる。したがって、伸側室と圧側室の双方向流れと、圧側室とリザーバの双方向流れが許容されるバイフロー型のフロントフォークにおいて、伸側室とリザーバとを連通する減衰通路設け、当該減衰通路を通過する流体の流れをソレノイドで調整する場合（例えば、特許文献２）と比較して、前記ユニフロー型のフロントフォークにおいては、減衰通路を通過する流体の流量を増やすことができる。このため、減衰力を調整可能なピストン速度の領域を広げることができる。

特許第２６９５８１６号公報 特開平０１−１９５１９５号公報

ここで、特許第２６９５８１６号公報に開示のユニフロー型のフロントフォークでは、図４に示すように、ピストン５００で区画された伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する第一通路５０１が、ロッド４００の中心を貫通して一端が圧側室Ｒ２に開口する通路４０１と、一端がロッド４００の下側部に開口し、他端が前記通路４０１に開口するオリフィス４０２とを備えて構成されている。前記通路４０１におけるオリフィス４０２よりも圧側室Ｒ２側には、圧縮行程で開弁し、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１に向かう流体の流れを許容する第一チェック弁４０３が設けられている。

また、伸側室Ｒ１とリザーバＲ３とを連通する減衰通路ＭＰ０も、前記通路４０１及び前記オリフィス４０２と、ロッド４００の上側部に開口するオリフィス（図示せず）とを備えて構成されている。そして、当該オリフィスの下流に減衰力発生部材が設けられている。

つまり、前記フロントフォークにおいて、第一通路５０１と減衰通路ＭＰ０が管路の一部（オリフィス４０２と通路４０１）を共有している。このため、フロントフォークの圧縮行程において、圧側室Ｒ２の作動油が第一チェック弁４０３を開いてロッド４００内に流入すると、その作動油の一部が伸側室Ｒ１とリザーバＲ３に分岐して流れる。しかしながら、当該構成によれば、作動油がオリフィス４０２を介さなければ伸側室Ｒ１に流入できないため、伸側室Ｒ１に充分に作動油が供給されずに負圧となり、適正な減衰力を得ることができなくなる不具合がある。

そこで、本発明の目的は、ユニフロー型に設定される場合であっても、適正な減衰力を得ることが可能なフロントフォークを提供することである。

前記課題を解決する請求項１に記載の発明は、フロントフォークがユニフロー型に設定されるとともに、圧側室から伸側室へ向かう流体の流れが許容される第一通路がピストンに形成され、伸側室と圧側室とを連通する減衰通路の伸側室側の一端がロッドの側部に開口することを特徴とする。

前記構成によれば、第一通路と減衰通路が管路を共有せず、第一通路と減衰通路の間に伸側室を介在させることができる。したがって、フロントフォークの圧縮行程において、圧側室の作動油が減衰通路に直接流入することがなく、第一通路と伸側室を必ずこの順に通過してから減衰通路に流入する。このため、フロントフォークの圧縮行程で、伸側室で作動油が不足して負圧になることを抑制できる。

請求項２に記載の発明は、減衰力発生部材が、減衰通路を通過する流体の流れに抵抗を与える主弁と、前記主弁を閉方向へ附勢する背圧として、前記減衰通路の前記主弁より上流の圧力を前記主弁に導くパイロット通路と、前記パイロット通路の途中に設けられる絞りと、前記パイロット通路の前記絞りよりも下流に設けられて前記背圧を制御するソレノイドを含む電磁弁とを備えることを特徴とする。

前記構成によれば、ソレノイドの推力を直接弁体に作用させる場合と比較して、小さい推力で主弁による抵抗を変更できる。このため、主弁を通過する流体の流量が大きくても、ソレノイドの推力が不足することを防止できる。したがって、ピストン速度が高速領域にある場合でも減衰力を調整できる。また、ソレノイドの大型化を抑制してコスト及び重量を低減できる。

請求項３に記載の発明は、ロッドが筒状の軸部と、ピストン保持部とを備えており、前記ピストン保持部が前記軸部の外周に螺合する環状のナット部と、前記ナット部から反軸部側に延びて前記ナット部よりも小さい内径を有し、径方向に貫通する孔が形成される環状のスペーサ部と、前記スペーサ部の反軸部側開口を塞ぐ底部と、前記底部の中心から反軸部側に延び、前記底部よりも小さい外径を有する取付部とを備えており、前記ピストンが環状に形成されて、前記取付部外周に保持されており、減衰通路が前記孔、前記スペーサ部の内側及び前記軸部の内側を通ることを特徴とする。

前記構成によれば、スペーサ部の内径がナット部の内径よりも小さく形成されているので、ピストン保持部に螺合する軸部で孔が塞がれることを防ぎ、減衰通路と伸側室との連通が遮断されることを容易且つ確実に防止できる。

本発明のフロントフォークによれば、ユニフロー型に設定される場合であっても、適正な減衰力を得ることができる。

本発明の一実施の形態に係るフロントフォークの主要部を部分的に切欠いて示した正面図である。 図１の一部を拡大して示した部分拡大図である。 本発明の一実施の形態に係るフロントフォークの減衰力発生部材の回路図である。 従来のフロントフォークの主要部を拡大して示した縦断面図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。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に示すように、本発明の一実施の形態に係るフロントフォークＦは、車体側チューブ１０及び車輪側チューブ１１を含む伸縮可能なテレスコピック型の筒部材１と、前記車体側チューブ１０に取り付けられるキャップ部材２と、前記車輪側チューブ１１の内側に設けられるシリンダ３と、一端が前記キャップ部材２に連結されて他方側が前記シリンダ３に出入りするロッド４と、前記ロッド４の他端部に連結されるとともに前記シリンダ３内に摺動自在に挿入されて前記シリンダ３内を前記ロッド４側の伸側室Ｒ１と反ロッド側の圧側室Ｒ２とに区画するピストン５と、前記筒部材１と前記シリンダ３との間に形成されるリザーバＲ３と前記圧側室Ｒ２とを区画するベース部材６と、前記ピストン５に形成されて前記伸側室Ｒ１と前記圧側室Ｒ２とを連通する第一通路５ａと、前記ピストン５に取り付けられて前記第一通路５ａを開閉し、前記圧側室Ｒ２から前記伸側室Ｒ１に向かう作動油（流体）の流れのみを許容する第一チェック弁５０と、前記圧側室Ｒ２と前記リザーバＲ３とを連通する第二通路６ａと、前記第二通路６ａを開閉し、前記リザーバＲ３から前記圧側室Ｒ２に向かう作動油（流体）の流れのみを許容する第二チェック弁６０と、前記伸側室Ｒ１側の一端が前記ロッド４の側部に開口し、前記ロッド４と前記キャップ部材２を通って前記伸側室Ｒ１と前記リザーバＲ３とを連通する減衰通路ＭＰと、前記減衰通路ＭＰを通過する作動油（流体）の流れに抵抗を与えるとともに、前記抵抗をソレノイドＳｏｌで変更する減衰力発生部材Ｖとを備えている。

以下、詳細に説明すると、本実施の形態に係るフロントフォークＦは、二輪車、三輪車等の鞍乗型車両において前輪を懸架する。当該フロントフォークＦの構成は、周知であるので、詳細に図示しないが、フロントフォークＦは、前輪の両側に起立する一対の緩衝器（一方の緩衝器Ｄのみを図示し、他方の緩衝器を省略する）を備えている。一対の緩衝器は、共に、車体側チューブ１０と車輪側チューブ１１とを含むテレスコピック型の筒部材１を備えている。そして、両緩衝器の車体側チューブ１０が図示しない車体側ブラケットを介して連結され、両緩衝器の車輪側チューブ１１の下端部に車輪側ブラケット１２がそれぞれ取り付けられている。図示しない車体側ブラケットは、車体の骨格となる車体フレームに連結されている。また、車輪側ブラケット１２は、前輪の車軸に連結されている。このため、路面凹凸による衝撃が前輪に入力されると、車体側チューブ１０に車輪側チューブ１１が出入りして、フロントフォークＦが伸縮する。

つまり、本実施の形態において、車体側チューブ１０に車輪側チューブ１１が出入りしており、フロントフォークＦが倒立型に設定されている。しかし、車輪側チューブ１１に車体側チューブ１０が出入りして、フロントフォークＦが正立型に設定されるとしてもよい。また、フロントフォークＦが一方の緩衝器Ｄのみで前輪を支持する片持ち型であってもよい。このように、フロントフォークＦの構成は、任意に変更できる。

本実施の形態において、一対の緩衝器の一方に本発明が具現化されており、他方の緩衝器の構成は、任意である。このため、以下、本発明が具現化される一方の緩衝器Ｄについてのみ詳細に説明する。

緩衝器Ｄは、前記した車体側チューブ１０及び車輪側チューブ１１を含む筒部材１と、この筒部材１の図１中上側開口を塞ぐキャップ部材２と、車輪側チューブ１１の軸心部に起立するシリンダ３と、キャップ部材２に図１中上端部が連結されて下側がシリンダ３に出入りするロッド４と、シリンダ３の図１中上側開口部に取り付けられてロッド４を摺動自在に軸支する環状のロッドガイド７と、シリンダ３内に挿入されるロッド４の先端部に取り付けられてシリンダ３内を軸方向に移動するピストン５と、車輪側ブラケット１２の底部に固定されるベースロッド８と、このベースロッド８に取り付けられてシリンダ３の図１中下側開口部に固定されるベース部材６とを備えている。

そして、前記緩衝器Ｄのシリンダ３外には、筒部材１との間にリザーバＲ３が形成されている。このリザーバＲ３には、作動油（図示せず）が貯留されている。この作動油の液面の上側には、気体が封入されている。筒部材１において、図１中上側開口はキャップ部材２で塞がれ、図１中下側開口は車輪側ブラケット１２で塞がれ、車体側チューブ１０と車輪側チューブ１１の重複部の間に形成される筒状隙間はシール部材１３，１４で塞がれる。このため、リザーバＲ３内の作動油と気体が筒部材１外に漏れない。また、前記筒状隙間には、図１中上下一対の環状の軸受１５，１６が設けられており、車輪側チューブ１１を摺動自在に軸支する。このため、車輪側チューブ１１が車体側チューブ１０内を円滑に摺動できる。

さらに、緩衝器Ｄのシリンダ３外には、キャップ部材２に取り付けられる筒状のばね受け２０とロッドガイド７との間に懸架ばね２１が介装されている。懸架ばね２１は、緩衝器Ｄを伸長方向に附勢し、車体を弾性支持する。なお、図１中、コイルばねからなる懸架ばね２１を示しているが、懸架ばね２１がエアばねからなるとしてもよい。また、フロントフォークＦを構成する一対の緩衝器の片方にのみ懸架ばね２１を収容するようにしてもよい。

つづいて、緩衝器Ｄのシリンダ３内には、ピストン５で区画されるロッド４側の伸側室Ｒ１と、ピストン５側（反ロッド側）の圧側室Ｒ２とが形成されている。伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２は、作動油で満たされている。また、シリンダ３の図１中下部には、シリンダ３内外を連通する孔３ａが形成されている。この孔３ａは、絞りとならないように配慮されており、リザーバＲ３内の作動油が、孔３ａを介してシリンダ３内に自由に流入できるようになっている。ベース部材６は、前記孔３ａよりも図１中上側に設けられ、圧側室Ｒ２とリザーバＲ３とを区画する。なお、本実施の形態において、減衰力を発生するための流体として、作動油を利用しているが、作動油以外の液体又は気体を利用してもよい。

さらに、シリンダ３内には、ロッドガイド７とピストン５との間に、伸切ばね７０が設けられている。このため、フロントフォークＦの最伸長時の衝撃を伸切ばね７０で緩和できる。ロッド４の外周には、環状のオイルロックピース４０が設けられ、ロッドガイド７の図１中上部には、フロントフォークＦの最圧縮時にオイルロックピース４０が嵌入する筒状のオイルロックケース７ａが設けられている。そして、オイルロックピース４０とオイルロックケース７ａとを備えて構成されるオイルロック部材により、フロントフォークＦの最圧縮時の衝撃を緩和し、底突きを防ぐ。

つづいて、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを区画するピストン５は、環状に形成されている。ピストン５には、当該ピストン５を軸方向に貫通し、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する第一通路５ａが形成されている。この第一通路５ａは、ピストン５の図１中上方に取り付けられる第一チェック弁５０で開閉される。圧縮行程において、第一チェック弁５０は第一通路５ａを開き、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１に向かう作動油の流れを許容する。反対に、伸長行程において、第一チェック弁５０は第一通路５ａを閉じる。つまり、当該第一チェック弁５０により、第一通路５ａは一方通行に設定されており、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１向かう作動油の流れのみが許容される。

圧側室Ｒ２とリザーバＲ３とを区画するベース部材６は、環状に形成されている。ベース部材６には、当該ベース部材６を軸方向に貫通し、圧側室Ｒ２とリザーバＲ３とを連通する第二通路６ａが形成されている。この第二通路６ａは、ベース部材６の図１中上方に取り付けられる第二チェック弁６０で開閉される。伸長行程において、第二チェック弁６０は第二通路６ａを開き、リザーバＲ３から圧側室Ｒ２に向かう作動油の流れを許容する。反対に、圧縮行程において、第二チェック弁６０は第二通路６ａを閉じる。つまり、当該第二チェック弁６０により、第二通路６ａは一方通行に設定されており、リザーバＲ３から圧側室Ｒ２へ向かう作動油の流れのみが許容される。

また、本実施の形態において、第一チェック弁５０と第二チェック弁６０が、共に、ロッド４或いはベースロッド８の挿通を許容する中心孔を有するディスクバルブ（符示せず）と、このディスクバルブを閉方向に附勢するばね（符示せず）とを備えて構成されている。ディスクバルブは、図１中上側にリフトしたとき、第一通路５ａ或いは第二通路６ａを大きく開くことができる。また、ディスクバルブは、薄い環板状であるので、ピストン５とベース部材６に取り付けても軸方向に嵩張らず、フロントフォークＦのストローク長を確保しやすい。なお、第一チェック弁５０と第二チェック弁６０の構成は、任意に変更できる。例えば、第一チェック弁５０と第二チェック弁６０の一方または両方が、リーフバルブ或いはポペット弁等からなるとしてもよい。

つづいて、シリンダ３内に出入りするロッド４は、ロッドガイド７に軸支される筒状の軸部４ａと、ピストン保持部４ｂとを備えている。図１に示すように、軸部４ａの図１中上部と下部には、外周に雄螺子加工が施されたボルト部４ａ１，４ａ２が設けられている。図２に示すように、ピストン保持部４ｂは、内周に雌螺子加工が施されて図１中下側のボルト部４ａ２外周に螺合する環状のナット部４ｂ１と、このナット部４ｂ１から反軸部側に延びて前記ナット部４ｂ１よりも小さい内径を有する環状のスペーサ部４ｂ２と、このスペーサ部４ｂ２の反軸部側開口を塞ぐ底部４ｂ３と、この底部４ｂ３の中心から反軸部側に延びて底部４ｂ３よりも小さい外径を有する取付部４ｂ４とを備えている。この取付部４ｂ４の先端部外周に、雄螺子加工が施されている。そして、取付部４ｂ４をピストン５の中心孔に挿通し、ピストン５から突出した雄螺子加工部分にナット４１を螺合すると、取付部４ｂ４と底部４ｂ３の外周側境界にできる段差と、ナット４１との間にピストン５を挟んで固定できる。

スペーサ部４ｂ２には、当該スペーサ部４ｂ２を径方向に貫通し、一端が伸側室Ｒ１に開口する孔４ｂ５が形成されている。また、前記したように、スペーサ部４ｂ２の内径は、ナット部４ｂ１の内径よりも小径に形成されている。このため、軸部４ａにおけるボルト部４ａ２をナット部４ｂ１に螺合したとき、ナット部４ｂ１とスペーサ部４ｂ２の内周側境界にできる段差に軸部４ａの先端を突き当てて、位置決めできる。さらに、このようにすることで、軸部４ａで前記孔４ｂ５を塞ぐことを防止でき、伸側室Ｒ１の作動油を孔４ｂ５と、スペーサ部４ｂ２の内側を通して、軸部４ａの内側に導くことができる。

図１に示すように、前記ロッド４の図１中上端部が連結されるキャップ部材２は、車体側チューブ１０の図１中上側開口部内周に螺合するケース本体２ａと、このケース本体２ａの図１中上部に取り付けられる蓋２ｂとを備えている。

ケース本体２ａの外周には、車体側チューブ１０の内周面に密着する環状のＯリング２０が取り付けられており、筒部材１内に収容される作動油と気体の流出を防ぐ。また、ケース本体２ａは、車体側チューブ１０内に突出し、内周に雌螺子加工が施される環状のナット部２ａ１を備えている。そして、このナット部２ａ１の内周に、ロッド４における軸部４ａの図１中上側のボルト部４ａ１が螺合する。さらに、ケース本体２ａには、図１中上側に開口するバルブ収容穴２ａ２と、一端がバルブ収容穴２ａ２の底に開口するとともに他端がナット部２ａ１の内側に開口する中心側通孔２ａ３と、一端がバルブ収容穴２ａ２の底に開口するとともに他端がリザーバＲ３に開口する外周側通孔２ａ４が形成されている。また、ケース本体２ａの内側には、バルブ収容穴２ａ２内の作動油の流出を防止するＯリング２１が設けられている。

前記ケース本体２ａの図１中上部に取り付けられる蓋２ｂは、有頂筒状に形成されており、バルブ収容穴２ａ２と、蓋部２ｂの内側に形成される空間に、減衰力発生部材Ｖを収容できるようになっている。つまり、本実施の形態において、キャップ部材２は、車体側チューブ１０の図１中上側開口を塞ぐとともに、減衰力発生部材Ｖを収容するケースとしての機能を兼ねている。

前記したように、軸部４ａの内側は、ピストン保持部４ｂのスペーサ部４ｂ２の内側と、孔４ｂ５を介して伸側室Ｒ１に連通し、キャップ部材２の中心側通孔２ａ３と、バルブ収容穴２ａ２と、外周側通孔２ａ４を介してリザーバＲ３に連通している。つまり、本実施の形態において、伸側室Ｒ１とリザーバＲ３とを連通する減衰通路ＭＰは、孔４ｂ５、スペーサ部４ｂ２の内側、軸部４ａの内側、中心側通孔２ａ３、バルブ収容穴２ａ２及び外周側通孔２ａ４を通る。また、前記したように、スペーサ部４ｂ２の図１中下側は、底部４ｂ３によって塞がれている。このため、減衰通路ＭＰは第一通路５ａと管路を共有せず、第一通路５ａと減衰通路ＭＰの間に伸側室Ｒ１を介在させるようになっている。このため、圧側室Ｒ２の作動油は、第一通路５ａと、伸側室Ｒ１をこの順に通過してからでなければ、減衰通路ＭＰに流入できない。

前記減衰通路ＭＰの途中には、減衰力発生部材Ｖが設けられており、当該減衰力発生部材Ｖで減衰通路ＭＰを通過する作動油の流れに抵抗を与えるとともに、当該抵抗を変更できるようになっている。この減衰力発生部材Ｖの構成は、任意であるが、以下、減衰力発生部材Ｖの一例を示した図３の回路図を参照して説明する。

減衰力発生部材Ｖは、減衰通路ＭＰを通過する作動油の流れに抵抗を与える主弁ＭＶと、この主弁ＭＶを閉方向へ附勢する背圧として、減衰通路ＭＰの主弁ＭＶより上流の圧力を主弁ＭＶに導くパイロット通路ＰＰと、このパイロット通路ＰＰの途中に設けられる絞りＯと、パイロット通路ＰＰの絞りＯよりも下流に設けられて前記背圧を制御する電磁弁ＥＶと、パイロット通路ＰＰの絞りＯの下流から分岐して主弁ＭＶを迂回するフェール通路ＦＰと、フェール通路ＦＰの途中に設けられて所定圧で開弁するフェール弁ＦＶとを備えている。

パイロット通路ＰＰは、減衰通路ＭＰの主弁ＭＶよりも上流から分岐してリザーバＲ３に接続されている。また、このパイロット通路ＰＰの途中には、オリフィス、チョーク等の絞りＯが設けられており、主弁ＭＶに対して絞りＯより下流側の圧力を背圧として作用させるようになっている。

電磁弁ＥＶは、一体化された圧力制御弁ＰＶと開閉弁ＳＶとを含む。圧力制御弁ＰＶは、パイロット通路ＰＰの途中に設けられており、この圧力制御弁ＰＶには、パイロット通路ＰＰの絞りＯの下流であって圧力制御弁ＰＶの上流側の圧力とばねＥＶｓによる附勢力が開弁方向に作用するとともに、ソレノイドＳｏｌによる推力が閉方向に作用している。したがって、この圧力制御弁ＰＶにあっては、ソレノイドＳｏｌの推力を調整することで、開弁圧を変化させることができるようになっている。そして、圧力制御弁ＰＶの開弁圧を調節することで、パイロット通路ＰＰの絞りＯの下流であって圧力制御弁ＰＶの上流側の圧力を開弁圧に制御することができる。なお、ソレノイドＳｏｌへ通電しない場合、圧力制御弁ＰＶは、ばねＥＶｓによって流路を最大とする。

他方、開閉弁ＳＶは、圧力制御弁ＰＶと一体化されており、パイロット通路ＰＰの絞りＯの下流であって圧力制御弁ＰＶより上流に配置されている。開閉弁ＳＶは、パイロット通路ＰＰを遮断する遮断ポジションＳＶｓと、パイロット通路ＰＰを開放する連通ポジションＳＶｏとを備えている。また、開閉弁ＳＶは、圧力制御弁ＰＶと共有するばねＥＶｓによって常時遮断ポジションＳＶｓを採るように附勢されるとともに、圧力制御弁ＰＶと共有するソレノイドＳｏｌの推力で押圧されることで連通ポジションＳＶｏを採るようになっている。そして、ソレノイドＳｏｌへ正常に通電できる状態では、開閉弁ＳＶは、ソレノイドＳｏｌの推力によって押圧されてパイロット通路ＰＰを開放する連通ポジションＳＶｏを採るようになっている。なお、ソレノイドＳｏｌへ通電しない場合、通電不能、或いは、正常に通電ができなくなるフェール状態では、ソレノイドＳｏｌへの電流供給が行われず、ばねＥＶｓによって押されて、開閉弁ＳＶはパイロット通路ＰＰを閉じるようになっている。

したがって、この電磁弁ＥＶは、ソレノイドＳｏｌへ正常に通電可能な状態では、ソレノイドＳｏｌの推力をコントロールすることで開閉弁ＳＶを連通ポジションＳＶｏに維持しつつ圧力制御弁ＰＶによる圧力制御を実施することができる。また、フェール状態ではソレノイドＳｏｌには通電されないため、圧力制御弁ＰＶは流路を最大開放するが、開閉弁ＳＶが遮断ポジションＳＶｓに切り替わるので、パイロット通路ＰＰは遮断されることになる。このように、本実施の形態においては、圧力制御弁ＰＶと開閉弁ＳＶを一体化することで電磁弁ＥＶを構成している。このため、圧力制御弁ＰＶと開閉弁ＳＶの個々でソレノイドＳｏｌとばねＥＶｓを有する必要がなく、ソレノイドＳｏｌとばねＥＶｓを共有化することができる。したがって、コストを軽減でき、重量を軽量化でき、減衰力発生部材Ｖを非常に小型化することができる。

そして、パイロット通路ＰＰの絞りＯの下流であって開閉弁ＳＶよりも上流の圧力が背圧として主弁ＭＶに導かれるようになっており、開閉弁ＳＶがパイロット通路ＰＰを開放している状態では、パイロット通路ＰＰの絞りＯよりも下流であって圧力制御弁ＰＶの上流の圧力は、主弁ＭＶへ導かれる背圧に他ならない。このため、正常時には、ソレノイドＳｏｌの推力を調節することで、主弁ＭＶへ作用させる背圧を制御することができる。そして、前記背圧を高くした場合には、主弁ＭＶによる抵抗が大きくなり、緩衝器Ｄが発生する減衰力を大きくできる。反対に、背圧を低くした場合には、主弁ＭＶによる抵抗が小さくなり、緩衝器Ｄが発生する減衰力を小さくできる。

つづいて、フェール通路ＦＰは、パイロット通路ＰＰの絞りＯの下流であって開閉弁ＳＶよりも上流から分岐してリザーバＲ３へ通じており、このフェール通路ＦＰの途中には、フェール弁ＦＶが設けられている。このフェール弁ＦＶには、パイロット通路ＰＰの絞りＯの下流側の圧力が開方向に作用する一方、ばねＦＶｓによる附勢力が閉方向に作用している。つまり、フェール弁ＦＶは、フェール弁ＦＶの上流の圧力がばねＦＶｓによって設定される所定の開弁圧に達すると開弁するリリーフ弁とされている。よって、フェール状態において、パイロット通路ＰＰが開閉弁ＳＶで遮断されても、フェール弁ＦＶがリリーフ機能を発揮する。このため、パイロット通路ＰＰの絞りＯの下流であって開閉弁ＳＶよりも上流の圧力がフェール弁ＦＶの開弁圧に制御される。よって、フェール時にあっては、主弁ＭＶに導かれる背圧がフェール弁ＦＶの開弁圧に制御されて、主弁ＭＶの開弁圧もこれによって所定圧に制御される。よって、フェール時にあっても、減衰通路ＭＰを通過する作動油の流れに主弁ＭＶで抵抗を与えることができる。

このように、本実施の形態においては、圧力制御弁ＰＶとフェール弁ＦＶとが並列配置される関係にあるので、フェール弁ＦＶの開弁圧を圧力制御弁ＰＶで制御できる上限圧力よりも大きくしておくことで、フェール時に高い減衰力を発揮でき、車体姿勢をより安定させることができる。なお、本実施の形態において、主弁ＭＶの背圧をソレノイドＳｏｌで制御することで、主弁ＭＶによる抵抗を変更するようにしている。このようにすることで、主弁ＭＶを通過する作動油の流量が多くても、ソレノイドＳｏｌの推力が不足して、特に、ピストン速度が高速となったときに減衰力調整ができなくなるという不具合を抑制できる。

以下、本実施の形態に係るフロントフォークＦの作動について説明する。

ロッド４がシリンダ３から退出するフロントフォークＦの伸長行程では、第一チェック弁５０が閉じ、ピストン５で加圧された伸側室Ｒ１の作動油がロッド４の孔４ｂ５から減衰通路ＭＰに流入し、主弁ＭＶを通過してリザーバＲ３に移動する。また、フロントフォークＦの伸長行程では、第二チェック弁６０が開き、リザーバＲ３の作動油が第二通路６ａを通って拡大する圧側室Ｒ２に移動する。

反対に、ロッド４がシリンダ３に進入するフロントフォークＦの圧縮行程では、第二チェック弁６０が閉じるとともに第一チェック弁５０が開き、ピストン５で加圧された圧側室Ｒ２の作動油が第一通路５ａを通って拡大する伸側室Ｒ１に移動する。また、フロントフォークＦの圧縮行程では、シリンダ３に進入したロッド体積分の作動油がロッド４の孔４ｂ５から減衰通路ＭＰに流入し、主弁ＭＶを通過してリザーバＲ３に移動する。

このように、本実施の形態において、フロントフォークＦは、ユニフロー型に設定されており、伸長と圧縮の何れの行程においても、作動油が圧側室Ｒ２、伸側室Ｒ１、リザーバＲ３をこの順で一方方向に循環し、減衰通路ＭＰを作動油が通過するようになっている。このため、フロントフォークＦは、伸長と圧縮の何れの行程においても、作動油が減衰通路ＭＰを通過する際の抵抗に起因する減衰力を発生する。そして、当該減衰力をソレノイドＳｏｌで調整できる。

さらに、本実施の形態においては、第一通路５ａと減衰通路ＭＰが管路を共有せず、第一通路５ａと減衰通路ＭＰの間に伸側室Ｒ１を介在させることができる。このため、圧側室Ｒ２の作動油が直接減衰通路ＭＰに流入することがなく、第一通路５ａと伸側室Ｒ１をこの順に必ず通過してから減衰通路ＭＰに流入する。したがって、伸側室Ｒ１で作動油が不足して負圧になることを抑制できるので、適正な減衰力を得ることができる。

また、第一通路５ａと減衰通路ＭＰが伸側室Ｒ１を挟んで直列となっており、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２に向かう作動油の流れが第一チェック弁５０で阻止されている。このため、減衰通路ＭＰにチェック弁を設けなくても、減衰通路ＭＰを伸側室Ｒ１からリザーバＲ３に向かう作動油の流れのみを許容し、逆流を阻止できる。

また、フロントフォークＦの伸長行程では、縮小された伸側室Ｒ１の容積分に相当する量の流体が減衰通路ＭＰを通過し、圧縮行程では、シリンダ３に進入したロッド体積分に相当する量の流体が減衰通路ＭＰを通過する。このように、本実施の形態においては、減衰通路ＭＰを通過する流体の流量を増やすことができるので、減衰力を調整可能な領域を広くできる。つまり、ピストン速度が中高速領域にあるときの減衰力を調整できる。

また、前記したように、フロントフォークＦがユニフロー型に設定されており、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との双方向流れ、及び、圧側室Ｒ２とリザーバＲ３との双方向流れを許容する必要がなく、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１に向かう第一の一方方向流れと、リザーバＲ３から圧側室Ｒ２に向かう第二の一方方向流れが許容されていればよい。そして、第一の一方方向流れが許容される第一通路５ａがピストン５に形成され、このピストン５に前記一方方向流れを実現する第一チェック弁５０が取り付けられている。このため、第一通路５ａの流路面積を大きくでき、第一チェック弁５０の受圧面積を大きくできる。したがって、伸側室Ｒ１が拡大する圧縮行程で吸込不足が起こることを抑制できる。他方、前記第二の一方方向流れが許容される第二通路６ａがベース部材６に形成され、このベース部材６に前記一方方向流れを実現する第二チェック弁６０が取り付けられている。このため、第二通路６ａの流路面積を大きくでき、第二チェック弁６０の受圧面積を大きくできる。したがって、圧側室Ｒ２が拡大する伸長行程で吸込不足が起こることを抑制できる。

さらに、本実施の形態において、減衰力調整部材Ｖは、ソレノイドＳｏｌを含む電磁弁ＥＶで主弁ＭＶの背圧を制御して主弁ＭＶによる抵抗を変更し、これにより、減衰力を調整している。このようにすることで、ソレノイドＳｏｌの推力を弁体ＭＶに直接作用させる場合と比較して、ソレノイドＳｏｌの推力が小さくて済み、ソレノイドＳｏｌの小型化を可能にして、コストの低減と重量の低減が可能になる。なお、ソレノイドＳｏｌを利用した主弁ＭＶによる抵抗を変更するための構成は、任意に変更できる。例えば、減衰力を調整しようとする領域、ソレノイドＳｏｌの仕様等によってはソレノイドＳｏｌの推力を弁体ＭＶに直接作用させるとしてもよい。

以下、本実施の形態に係るフロントフォークＦの作用効果について説明する。

本実施の形態において、ロッド４は、筒状の軸部４ａと、ピストン保持部４ｂとを備えている。このピストン保持部４ｂは、前記軸部４ａの外周に螺合する環状のナット部４ｂ１と、このナット部４ｂ１から反軸部側に延びて前記ナット部４ｂ１よりも小さい内径を有し、径方向に貫通する孔４ｂ５が形成される環状のスペーサ部４ｂ２と、このスペーサ部４ｂ２の反軸部側開口を塞ぐ底部４ｂ３と、この底部４ｂ３の中心から反軸部側に延び、前記底部４ｂ３よりも小さい外径を有する取付部４ｂ４とを備えている。また、ピストン５は、環状に形成されて、前記取付部４ｂ４外周に保持されている。また、減衰通路ＭＰは、前記孔４ｂ５、前記スペーサ部４ｂ２の内側及び軸部４ａの内側を通る。

前記構成によれば、スペーサ部４ｂ２の内径がナット部４ｂ１の内径よりも小さく形成されているので、ピストン保持部４ｂに螺合する軸部４ａで孔４ｂ５が塞がれることを防ぎ、減衰通路ＭＰと伸側室Ｒ１との連通が遮断されることを容易且つ確実に防止できる。なお、ロッド４の構成、ピストン５の取り付け方、及び減衰通路ＭＰの構成は、前記の限りではなく、任意に変更できる。

また、本実施の形態において、減衰力発生部材Ｖは、減衰通路ＭＰを通過する作動油（流体）の流れに抵抗を与える主弁ＭＶと、前記主弁ＭＶを閉方向へ附勢する背圧として、減衰通路ＭＰの主弁ＭＶより上流の圧力を主弁ＭＶに導くパイロット通路ＰＰと、このパイロット通路ＰＰの途中に設けられる絞りＯと、前記パイロット通路ＰＰの前記絞りＯよりも下流に設けられて前記背圧を制御するソレノイドＳｏｌを含む電磁弁ＥＶとを備えている。

前記構成によれば、ソレノイドＳｏｌの推力を直接主弁ＭＶに作用させる場合と比較して、小さい推力で主弁ＭＶによる抵抗を変更できる。このため、主弁ＭＶを通過する作動油の流量が大きくても、ソレノイドＳｏｌの推力が不足することを防止できる。したがって、ピストン速度が高速領域にある場合でも減衰力を調整できる。また、ソレノイドＳｏｌの大型化を抑制してコスト及び重量を低減できる。なお、減衰力発生部材Ｖの構成は、前記の限りではなく、任意に変更できる。

また、本実施の形態において、フロントフォークＦは、車体側チューブ１０及び車輪側チューブ１１を含む伸縮可能なテレスコピック型の筒部材１と、前記車体側チューブ１０に取り付けられるキャップ部材２と、前記車輪側チューブ１１の内側に設けられるシリンダ３と、一端が前記キャップ部材２に連結されて他方側が前記シリンダ３に出入りするロッド４と、前記ロッド４の他端部に連結されるとともに前記シリンダ３内に摺動自在に挿入されて前記シリンダ３内を前記ロッド４側の伸側室Ｒ１と反ロッド側の圧側室Ｒ２とに区画するピストン５と、前記筒部材１と前記シリンダ３との間に形成されるリザーバＲ３と前記圧側室Ｒ２とを区画するベース部材６と、前記ピストン５に形成されて前記伸側室Ｒ１と前記圧側室Ｒ２とを連通する第一通路５ａと、前記ピストン５に取り付けられて前記第一通路５ａを開閉し、前記圧側室Ｒ２から前記伸側室Ｒ１に向かう作動油（流体）の流れのみを許容する第一チェック弁５０と、前記圧側室Ｒ２と前記リザーバＲ３とを連通する第二通路６ａと、前記第二通路６ａを開閉し、前記リザーバＲ３から前記圧側室Ｒ２に向かう作動油（流体）の流れのみを許容する第二チェック弁６０と、前記伸側室Ｒ１側の一端が前記ロッド４の側部に開口し、前記ロッド４と前記キャップ部材２を通って前記伸側室Ｒ１と前記リザーバＲ３とを連通する減衰通路ＭＰと、前記減衰通路ＭＰを通過する作動油（流体）の流れに抵抗を与えるとともに、前記抵抗をソレノイドＳｏｌで変更する減衰力発生部材Ｖとを備えている。

前記構成によれば、フロントフォークＦをユニフロー型に設定するとともに、第一通路５ａと減衰通路ＭＰが管路を共有せず、第一通路５ａと減衰通路ＭＰの間に伸側室Ｒ２を介在させることができる。したがって、フロントフォークＦの圧縮行程において、圧側室Ｒ２の作動油が減衰通路ＭＰに直接流入することがなく、第一通路５ａと伸側室Ｒ１を必ずこの順に通過してから減衰通路ＭＰに流入する。このため、フロントフォークＦの圧縮行程で、伸側室Ｒ１で作動油が不足して負圧になることを抑制できる。したがって、フロントフォークＦがユニフロー型に設定される場合であっても適正な減衰力を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。

ＥＶ 電磁弁
Ｆ フロントフォーク
ＭＰ 減衰通路
ＭＶ 主弁
Ｏ 絞り
ＰＰ パイロット通路
Ｒ１ 伸側室
Ｒ２ 圧側室
Ｒ３ リザーバ
Ｓｏｌ ソレノイド
Ｖ 減衰力発生部材
１ 筒部材
２ キャップ部材
３ シリンダ
４ ロッド
４ａ 軸部
４ｂ ピストン保持部
４ｂ１ ナット部
４ｂ２ スペーサ部
４ｂ３ 底部
４ｂ４ 取付部
４ｂ５ 孔
５ ピストン
５ａ 第一通路
６ ベース部材
６ａ 第二通路
１０ 車体側チューブ
１１ 車輪側チューブ
５０ 第一チェック弁
６０ 第二チェック弁

Claims (3)

1. 車体側チューブ及び車輪側チューブを含む伸縮可能なテレスコピック型の筒部材と、
   前記車体側チューブに取り付けられるキャップ部材と、
   前記車輪側チューブの内側に設けられるシリンダと、
   一端が前記キャップ部材に連結されて他方側が前記シリンダに出入りするロッドと、
   前記ロッドの他端部に連結されるとともに前記シリンダ内に摺動自在に挿入されて前記シリンダ内を前記ロッド側の伸側室と反ロッド側の圧側室とに区画するピストンと、
   前記筒部材と前記シリンダとの間に形成されるリザーバと前記圧側室とを区画するベース部材と、
   前記ピストンに形成されて前記伸側室と前記圧側室とを連通する第一通路と、
   前記ピストンに取り付けられて前記第一通路を開閉し、前記圧側室から前記伸側室に向かう流体の流れのみを許容する第一チェック弁と、
   前記圧側室と前記リザーバとを連通する第二通路と、
   前記第二通路を開閉し、前記リザーバから前記圧側室に向かう流体の流れのみを許容する第二チェック弁と、
   前記伸側室側の一端が前記ロッドの側部に開口し、前記ロッドと前記キャップ部材を通って前記伸側室と前記リザーバとを連通する減衰通路と、
   前記減衰通路を通過する流体の流れに抵抗を与えるとともに、前記抵抗をソレノイドで変更する減衰力発生部材とを備えることを特徴とするフロントフォーク。
2. 前記減衰力発生部材は、
   前記減衰通路を通過する流体の流れに抵抗を与える主弁と、
   前記主弁を閉方向へ附勢する背圧として、前記減衰通路の前記主弁より上流の圧力を前記主弁に導くパイロット通路と、
   前記パイロット通路の途中に設けられる絞りと、
   前記パイロット通路の前記絞りよりも下流に設けられて前記背圧を制御する前記ソレノイドを含む電磁弁とを備えることを特徴とする請求項１に記載のフロントフォーク。
3. 前記ロッドは、
   筒状の軸部と、
   ピストン保持部とを備えており、
   前記ピストン保持部は、
   前記軸部の外周に螺合する環状のナット部と、
   前記ナット部から反軸部側に延びて前記ナット部よりも小さい内径を有し、径方向に貫通する孔が形成される環状のスペーサ部と、
   前記スペーサ部の反軸部側開口を塞ぐ底部と、
   前記底部の中心から反軸部側に延び、前記底部よりも小さい外径を有する取付部とを備えており、
   前記ピストンは、環状に形成されて、前記取付部外周に保持されており、
   前記減衰通路は、前記孔、前記スペーサ部の内側及び前記軸部の内側を通ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフロントフォーク。
   

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