JP6357067B2 - フロントフォーク - Google Patents

Description

本発明は、フロントフォークに関する。

従来、二輪車又は三輪車等の鞍乗型車両の前輪を懸架するフロントフォークの中には、車輪側のアウターチューブと、このアウターチューブに出入りする車体側のインナーチューブと、アウターチューブの内側に軸心に沿って設けられるシリンダと、インナーチューブの下端部内周に設けられてシリンダの外周面に摺接するピストンと、シリンダの上端部外周に設けられてインナーチューブの内周面に摺接するガイドと、シリンダの上側開口部に設けられる隔壁部材とを備えているフロントフォークがある（例えば、特許文献１，２）。

このようなフロントフォークの内部において、アウターチューブとシリンダとの間に形成されてピストンで区画される伸側室及び圧側室と、シリンダの内側に形成される内側室には油が充填されている。また、隔壁部材の上側に形成されるリザーバには、油が貯留されるとともに、その油面の上方に気体が封入されている。そして、前記リザーバは、ガイドで伸側室と区画されるとともに、隔壁部材で内側室と区画されている。

前記ピストンには、圧側室から伸側室に向かう油の流れを許容するピストン通路が形成されている。また、シリンダには、伸側室と内側室とを連通する上側の絞り孔と、圧側室と内側室とを連通する下側の通孔が形成されている。また、隔壁部材には、内側室からリザーバに向かう油の流れを許容するとともに、この流れに抵抗を与える減衰通路と、リザーバから内側室に向かう油の流れを許容する吸込通路が形成されている。

前記構成によれば、伸長作動時において、縮小される伸側室の油が絞り孔を通過して内側室に移動するので、フロントフォークは、絞り孔の抵抗に起因する伸側減衰力を発生する。また、伸長作動時において拡大する圧側室には、内側室の油が通孔を介して流入するとともに、アウターチューブから退出したインナーチューブ体積分の油が隔壁部材の吸込通路を通過してリザーバから内側室に移動し、この内側室から通孔を介して内側室に流入する。

反対に、圧縮作動時においては、縮小される圧側室の油がピストン通路を通って伸側室に移動するとともに、通孔を通って内側室に移動する。また、圧縮作動時において、アウターチューブに進入したインナーチューブ体積分の油が隔壁部材の減衰通路を通過して内側室から液溜室に移動するので、フロントフォークは、減衰通路の抵抗に起因する圧側減衰力を発生する。

このように、前記フロントフォークは、シリンダの内側に形成される内側室からシリンダの上側に形成されるリザーバに向かう油の流れを絞る。このため、圧縮作動時に内側室と圧側室を速やかに昇圧させて、伸側室が負圧となるのを抑制するとともに、圧側減衰力を速やかに発生できる。

実開昭６０−１５７４９６号公報 特開２００３−２３２３９５号公報

ここで、車両の乗り心地を向上できる等の理由から、フロントフォークの発生する減衰力をピストン位置（ストローク量）に応じて変化させたい場合がある。しかしながら、前記従来のフロントフォークの発生する減衰力はピストン速度に応じて変化する速度依存の減衰力であり、ピストン位置によっては変わらない。つまり、前記従来のフロントフォークは、ピストン位置に応じた位置依存の減衰力を発生できない。そこで、本発明は、位置依存の減衰力を容易に発生可能なフロントフォークの提供を課題とする。

前記課題を解決する請求項１に記載の発明では、シリンダの車体側開口を開閉する弁部材が車体を弾性支持するばね要素で閉じ方向に附勢されている。このため、弁部材の開弁圧をピストン位置に依存して変化させられる。

請求項２に記載の発明では、請求項１の構成に加えて、シリンダの車体側端部に環状のシートが設けられており、弁部材がシートに離着座する。このため、部品数を減らしてフロントフォークのコストを低減できる。

請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２の構成に加えて、リザーバから内側室への流体の流れを許容する吸込通路が弁部材に形成されている。このため、吸込通路を形成し易く、当該吸込通路を開閉する弁体を取り付けやすい。

請求項４に記載の発明では、請求項２または請求項２を引用する請求項３の構成に加えて、弁部材がばね要素の一端を支える環状のばね受け部と、前記ばね受け部からシリンダ側に突出し、前記シートに離着座する環状の弁体部とを備えている。このため、ばね要素の附勢力を受けて閉じ方向に附勢される弁部材を容易に実現できるとともに、弁体部をシートにしっかりと着座させられる。

請求項５に記載の発明では、請求項４の構成に加えて、前記吸込通路の一端が前記弁体部の内周側に開口し、前記弁体部の内周側に挿入される弁体で開閉される。このため、弁体とシートの干渉を容易に防止できるとともに、弁部材の開弁圧が高くなり過ぎるのを抑制できる。

本発明のフロントフォークによれば、位置依存の減衰力を容易に発生できる。

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示した縦断面図である。 本発明の一実施の形態に係るフロントフォークの取付状態を模式的に示した側面図である。 図１のピストン部分の拡大図である。 図１のガイド部分の拡大図である。 本発明の一実施の形態に係るフロントフォークの作動油の流れを示す説明図であり、（ａ）は伸長作動時を示し、（ｂ）は圧縮作動時を示す。

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１，２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、車輪Ｗ側のアウターチューブ１と、前記アウターチューブ１に出入りする車体Ｂ側のインナーチューブ２と、前記インナーチューブ２の内側に設けられて車体Ｂを弾性支持する懸架ばね（ばね要素）３と、前記アウターチューブ１の内側に軸方向に沿って設けられるシリンダ４と、前記インナーチューブ２の車輪側に設けられて前記アウターチューブ１と前記シリンダ４との間に形成される外周室Ｒ１を伸側室ｒ１０と圧側室ｒ１１とに区画するピストン５と、前記シリンダ４の車体側に設けられて前記シリンダ４から突出するインナーチューブ２の内側に形成されるリザーバＲ２と前記伸側室ｒ１０とを区画するガイド６とを備えている。加えて、前記シリンダ４には、前記シリンダ４の内側に形成される内側室Ｒ３と前記外周室Ｒ１とを連通する軸方向車体側の絞り孔４ａと、軸方向車輪側の通孔４ｂとが形成されている。

さらに、フロントフォークＦは、前記シリンダ４の車体側開口を開閉し、前記懸架ばね（ばね要素）３で閉じ方向に附勢される弁部材７と、前記リザーバＲ２から前記内側室Ｒ３への作動油（流体）の流れを許容する吸込通路８ｐ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、二輪車又は三輪車等の鞍乗型車両の前輪である車輪Ｗを懸架する。以下の説明において、車両に取り付けられた状態におけるフロントフォークＦの上を「上」、下を「下」とする。

図２に示すように、前記フロントフォークＦは、車輪Ｗを両側から支える一対の脚部ｆ１，ｆ１（図１，２中片方の脚部のみを図示する）を備える。こられ脚部ｆ１，ｆ１は、共に、アウターチューブ１と、このアウターチューブ１に出入りするインナーチューブ２とを含むテレスコピック型の筒部材Ｔを備えている。本実施の形態において、アウターチューブ１が下側となる車輪Ｗ側に配置され、インナーチューブ２が上側となる車体Ｂ側に配置されており、フロントフォークＦが正立型に設定されている。

一対の脚部ｆ１，ｆ１におけるアウターチューブ１の下端部には、それぞれ、車輪Ｗの車軸に連結される車輪側ブラケット１０が設けられる。また、一対の脚部ｆ１，ｆ１におけるインナーチューブ２の上端部は、車体側ブラケット２０で連結されており、この車体側ブラケット２０が車体Ｂの骨格となる車体フレームｂ１に連結される。このため、路面凹凸による衝撃が車輪Ｗに入力されると、アウターチューブ１にインナーチューブ２が出入りしてフロントフォークＦが伸縮作動する。

このように、本実施の形態のフロントフォークＦは、二本で一対の脚部ｆ１，ｆ１で車輪Ｗを両側から支えるが、本発明が適用されるフロントフォークＦの構成は前記の限りではない。例えば、フロントフォークＦが一本の脚部ｆ１で車輪Ｗを支える方持ち型に設定されてもよい。また、本実施の形態において、一対の脚部ｆ１，ｆ１が共通の構成を備えており、各脚部ｆ１，ｆ１に本発明が適用されている。しかし、片方の脚部ｆ１にのみ本発明を適用してもよい。

一対の脚部ｆ１，ｆ１は、共に、図１に示すように、前記した下側のアウターチューブ１と上側のインナーチューブ２とを含む筒部材Ｔと、この筒部材Ｔの上側開口部に取り付けられるキャップ部材２１と、アウターチューブ１の内側に軸方向に沿って設けられるシリンダ４と、インナーチューブ２の下部内周に設けられてシリンダ４の外周面に摺接するピストン５と、シリンダ４の上部外周に設けられてインナーチューブ２の内周面に摺接するガイド６と、シリンダ４に積層されてシリンダ４の上側開口を開閉する弁部材７と、この弁部材７とキャップ部材２１との間に介装される懸架ばね３とを備えている。

本実施の形態において筒部材Ｔの内部は、アウターチューブ１とシリンダ４との間に形成される環状の外周室Ｒ１と、シリンダ４から上側に突出するインナーチューブ２の内側に形成されるリザーバＲ２と、シリンダ４の内側に形成される内側室Ｒ３とに分かれている。さらに、外周室Ｒ１は、ピストン５で上側の伸側室ｒ１０と下側の圧側室ｒ１１とに区画されている。また、リザーバＲ２は、ガイド６で伸側室ｒ１０と区画されるとともに、弁部材７で内側室Ｒ３と区画される。

また、筒部材Ｔの内部には、作動油と気体が封入されている。作動油は筒部材Ｔの内部における下側に貯留される一方、気体は作動油の油面（図示せず）に接し、筒部材Ｔの内部における上側に封入されている。油面は、弁部材７よりも常に高い位置にあり、伸側室ｒ１０、圧側室ｒ１１及び内側室Ｒ３が作動油で満たされる。そして、リザーバＲ２が作動油を貯留する油溜室ｒ２０と、気体を封入する気室ｒ２１からなる。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。

筒部材Ｔを構成するアウターチューブ１は、有底筒状に形成されている。アウターチューブ１の底部には、アウターチューブ１にシリンダ４を固定するボルト１１が螺合されている。このボルト１１の頭部とアウターチューブ１の底部との間には環状のシール１２が介装されている。また、アウターチューブ１の上側開口部内周には、インナーチューブ２の外周面に摺接する環状のオイルシール１３とダストシール１４が設けられている。また、インナーチューブ２の上側開口部に取り付けられるキャップ部材２１の外周には、インナーチューブ２の内周面に密着する環状のＯリング２２が設けられている。そして、前記したシール１２、オイルシール１３、ダストシール１４及びＯリング２２は、筒部材Ｔ内に収容される作動油と気体の外気側への流出を防いでいる。

前記アウターチューブ１とともに筒部材Ｔを構成するインナーチューブ２は、筒状に形成されており、アウターチューブ１の内側に上側から摺動可能に挿入されている。図３に示すように、インナーチューブ２の下端部には、他の部分よりも内径が大きく形成されるピストン保持部２ａが設けられており、このピストン保持部２ａと他の部分との境界が段差２ｂとなっている。また、ピストン保持部２ａの下端は、内側に折り曲げられており、この曲げ部２ｃと段差２ｂとの間にピストン５が保持される。

ピストン５は、上下の環状のストッパ５０，５１と、これらストッパ５０，５１の間に介装される環状のスペーサ５２と、このスペーサ５２の内側に設けられる弁体５３とを備えている。上下のストッパ５０，５１は、共に、シリンダ４の外径よりもやや大きい内径を有し、外周側を段差２ｂと曲げ部２ｃの間に挟まれて固定されている。スペーサ５２は、上下のストッパ５０，５１よりも大きい内径を有し、外周側をストッパ５０，５１と同じく段差２ｂと曲げ部２ｃの間に挟まれて固定されている。弁体５３は、スペーサ５２の内径よりも小さく、ストッパ５０，５１の内径よりも大きい外径を有するとともに、スペーサ５２よりも軸方向長さが短くなるように設定されている。また、弁体５３は、シリンダ４の外周面に摺接可能な内径に設定される。加えて、弁体５３の上部には、弁体５３の内周端から外周端にかけて径方向に延びる切欠５３ａが形成されている。

前記構成によれば、弁体５３は、上下のストッパ５０，５１の間を軸方向に移動できる。また、弁体５３が上側のストッパ５０に当接したとき、切欠５３ａにより弁体５３とストッパ５０との間にできる隙間を作動油が通れるようになっている。このため、伸側室ｒ１０と圧側室ｒ１１は、上下のストッパ５０，５１とシリンダ４との間にできる環状の隙間と、弁体５３とスペーサ５２との間にできる環状の隙間と、切欠５３ａにより弁体５３と上側のストッパ５０との間にできる直線状の隙間を介して連通できる。反対に、弁体５３が下側のストッパ５１に当接したとき、弁体５３とストッパ５１との間が塞がれるので、伸側室ｒ１０と圧側室ｒ１１の連通が遮断される。

つまり、本実施の形態において、ピストン５部分に形成されて、伸側室ｒ１０と圧側室ｒ１１とを連通する通路をピストン通路５ｐとすると、当該ピストン通路５ｐは、上下のストッパ５０，５１の内周側、弁体５３の外周側及び切欠５３ａを通る。そして、弁体５３は、伸側室ｒ１０が加圧される伸長作動時に、下方に移動して下側のストッパ５１に当接し、ピストン通路５ｐの連通を遮断する。反対に、弁体５３は、圧側室ｒ１１が加圧される圧縮作動時に、上方に移動して下側のストッパ５１から離れるので、ピストン通路５ｐの連通を許容する。また、弁体５３は切欠５３ａを有しているので、上側のストッパ５０に当接してもピストン通路５ｐの連通を許容した状態に保つ。

なお、ピストン５に設けられるピストン通路５ｐ及び弁体５３の構成は、前記の限りではなく、ピストン通路５ｐが弁体５３で開閉され、弁体５３が伸長作動時にピストン通路５ｐを閉じ、圧縮作動時にピストン通路５ｐを開くようになっていればよい。

つづいて、図１に示すように、アウターチューブ１の内側に軸方向に沿って設けられるシリンダ４は、筒状に形成されている。当該シリンダ４は、外周面に前記ピストン５の弁体５３が摺接する筒状の本体部４ｃと、この本体部４ｃの上側に連なり外径が本体部４ｃの外径よりも大きく形成される拡径部４ｄと、本体部４ｃの下側に連なりボルト１１の螺子部外周に螺合する連結部４ｅとを有する。

そして、シリンダ４の本体部４ｃの外周に、伸側室ｒ１０と圧側室ｒ１１とからなる外周室Ｒ１が形成されている。また、本体部４ｃの上部には、外周室Ｒ１と内側室Ｒ３とを連通し、外周室Ｒ１と内側室Ｒ３を行き交う作動油の流れに抵抗を与える絞り孔４ａが形成されている。他方、本体部４ｃの下部には、外周室Ｒ１と内側室Ｒ３とを連通する通孔４ｂが形成されている。この通孔４ｂは、外周室Ｒ１と内側室Ｒ３を行き交う作動油の流れを絞らないように配慮されている。

図４に示すように、シリンダ４の拡径部４ｄには、周方向に沿う環状の溝４ｆが形成されている。この溝４ｆには、環状の弁体６０が挿入されている。本実施の形態において、伸側室ｒ１０とリザーバＲ２とを区画するガイド６は、拡径部４ｄと弁体６０とを備えて構成される。前記溝４ｆの壁面は、シリンダ４の軸に対して略垂直に設けられて拡径部４ｄの外周端から軸心に向けて延びる上下の環状のストッパ面６１，６２と、これらストッパ面６１，６２の内周端をつなぎ、シリンダ４の軸に対して略平行な起立面６３とを含む。弁体６０は、起立面６３の径よりも大きく、ストッパ面６１，６２の外径よりも小さい内径を有するとともに、起立面６３よりも軸方向長さが短くなるように設定される。また、弁体６０は、インナーチューブ２の内周面に摺接可能な外径に設定される。加えて、弁体６０の下部には、弁体６０の内周端から外周端にかけて径方向に延びる切欠６０ａが形成されている。

前記構成によれば、弁体６０は、溝４ｆ内を軸方向に移動できる。また、弁体６０が下側のストッパ面６２に当接したとき、切欠６０ａにより弁体６０とストッパ面６２との間にできる隙間を作動油が通れるようになっている。このため、伸側室ｒ１０とリザーバＲ２は、拡径部４ｄにおける溝４ｆの上下の部分とインナーチューブ２との間にできる環状の隙間と、弁体６０と起立面６３との間にできる環状の隙間と、切欠６０ａにより弁体６０と下側のストッパ面６２との間にできる直線状の隙間を介して連通できる。反対に、弁体６０が上側のストッパ面６１に当接したとき、弁体６０とストッパ面６１との間が塞がれるので、伸側室ｒ１０とリザーバＲ２の連通が遮断される。

つまり、本実施の形態において、ガイド６部分に形成されて、伸側室ｒ１０とリザーバＲ２とを連通する通路をガイド通路６ｐとすると、当該ガイド通路６ｐは、拡径部４ｄにおける溝４ｆの上下の部分の外周側、弁体６０の内周側及び切欠６０ａを通る。そして、弁体６０は、伸側室ｒ１０が加圧される伸長作動時に、上方に移動して上側のストッパ面６１に当接し、ガイド通路６ｐの連通を遮断する。反対に、弁体６０は、インナーチューブ２がアウターチューブ１に進入する圧縮作動時に、インナーチューブ２とともに下方に移動して上側のストッパ面６１から離れるので、ガイド通路６ｐの連通を許容する。また、弁体６０は切欠６０ａを有しているので、下側のストッパ面６２に当接しても、ガイド通路６ｐの連通を許容した状態に保つ。

なお、ガイド６に設けられるガイド通路６ｐ及び弁体６０の構成は、前記の限りではなく、ガイド通路６ｐが弁体６０で開閉され、弁体６０が伸長作動時にガイド通路６ｐを閉じ、圧縮作動時にガイド通路６ｐを開くようになっていればよい。また、本実施の形態においては、伸側室ｒ１０が拡大する圧縮作動時に、伸側室ｒ１０に作動油を供給する圧側の吸込通路として、ピストン通路５ｐとガイド通路６ｐの両方を備えているので、伸側室ｒ１０で作動油が不足するのを確実に防止できる。しかし、圧側の吸込通路は、ピストン通路５ｐとガイド通路６ｐの片方のみでもよい。

また、ガイド６とピストン５との間には、コイルばねからなる伸切ばね９が設けられている。当該伸切ばね９は、伸長作動時にピストン５がインナーチューブ２とともに上方に移動してガイド６に近づくと、上側のストッパ５０と拡径部４ｄとで挟まれて圧縮され、反力を発生する。つまり、伸切ばね９が圧縮されると、フロントフォークＦを伸長方向に附勢してフロントフォークＦの伸長運動を抑制するので、フロントフォークＦの最伸長時の衝撃を伸切ばね９で緩和できる。

加えて、フロントフォークＦが伸長してピストン５の弁体５３が絞り孔４ａよりも上側に移動すると、伸側室ｒ１０がオイルロックされる。このため、当該オイルロック効果によってもフロントフォークＦの最伸長時の衝撃を緩和できる。なお、フロントフォークＦが圧縮作動に転じた場合には、ピストン通路５ｐとガイド通路６ｐが共に連通するので、速やかに伸側室ｒ１０のオイルロックが解除される。つまり、シリンダ４の上側に形成される絞り孔４ａは、伸び切り時を除く通常のストローク範囲において、伸側室ｒ１０と内側室Ｒ３とを連通するようになっている。

つづいて、シリンダ４の上側の端面が環状のシート４ｇとされており、当該シート４ｇに弁部材７が積層される。そして、この弁部材７とキャップ部材２１（図１）との間にばね要素としての懸架ばね３が介装されている。当該懸架ばね３は、圧縮量に応じた反力を発生するコイルばねからなり、車体を弾性支持する。このような車体を弾性支持するばね要素は、懸架ばね、メインスプリング等と称される。そして、フロントフォークＦは、車体を弾性支持する前記ばね要素（懸架ばね３）で路面凹凸による衝撃を吸収し、減衰力を発生するための減衰力発生要素（絞り孔４ａ、弁部材７）で前記衝撃吸収に伴うばね要素の伸縮運動を減衰できる。このため、車両の乗り心地を良好にできる。

弁部材７は、環状に形成されており、弁部材７の内側に挿通されるガイドロッド７０と、弁部材７の下側に積層されてガイドロッド７０に沿って移動可能な弁体７１とともに、バルブ組立体Ｖを構成する。

弁部材７は、インナーチューブ２内に軸方向に移動自在に挿入されるとともに、懸架ばね３の附勢力で下向きに附勢されている。弁部材７の外周縁には、軸方向に沿う複数の凹み７ａが周方向に並んで設けられており、弁部材７の外周を通る作動油の抵抗を小さくしている。また、弁部材７は、懸架ばね３の下端を支える環状のばね受け部７ｂと、このばね受け部７ｂの内周に設けられるとともにばね受け部７ｂよりも上側に突出し、外周に懸架ばね３が嵌合する環状のガイド部７ｃと、ばね受け部７ｂから下側に突出し、シート４ｇに離着座する環状の弁体部７ｄとを備えている。さらに、弁部材７には、上下に貫通する吸込通路８ｐが形成されている。この吸込通路８ｐの下端は、弁体部７ｄの内周側に開口しており、弁体部７ｄにかからないようになっている。

弁部材７の内側に挿通されるガイドロッド７０は、弁部材７が外周に取り付けられる軸部７０ａと、軸部７０ａに連なり弁部材７の上方に突出するとともに外側に折り曲げられる曲げ部７０ｂと、軸部７０ａに連なり弁部材７の下方に突出するとともに外径が弁部材７の内径よりも大きく形成されるガイド部７０ｃと、このガイド部７０ｃの下側に連なり外径がガイド部７０ｃの外径よりも大きく形成されるストッパ部７０ｄとを備えている。そして、ガイド部７０ｃと軸部７０ａの境界にできる段差と曲げ部７０ｂとの間に弁部材７が挟まれて固定される。

ガイドロッド７０に沿って移動可能な弁体７１は、薄い環状板であり、ガイド部７０ｃの外周に取り付けられている。また、弁体７１の外径は、弁体部７ｄの内径よりも小さく設定されている。そして、弁体７１の上方への移動は、弁部材７における弁体部７ｄよりも内周側で規制され、弁体７１の下方への移動は、ガイドロッド７０におけるストッパ部７０ｄで規制される。また、弁体７１は、弁部材７に当接（着座）したとき、吸込通路８ｐの下側開口を塞ぐようになっている。

前記構成によれば、アウターチューブ１から退出するインナーチューブ２体積分の作動油が外周室Ｒ１及び内側室Ｒ３で不足する伸長作動時において、懸架ばね３の附勢力で弁部材７がシート４ｇに押し付けられた状態に維持される。他方、弁部材７に積層される弁体７１は、弁部材７から離れて吸込通路８ｐを開く。このため、前記不足分の作動油が、リザーバＲ２の液溜室ｒ２０から吸込通路８ｐを通って内側室Ｒ３に供給される。つまり、弁部材７に形成される吸込通路８ｐは、伸長作動時に開かれる伸側の吸込通路である。反対に、アウターチューブ１に進入するインナーチューブ２体積分の作動油が外周室Ｒ１及び内側室Ｒ３で余剰となる圧縮作動時において、懸架ばね３の附勢力に抗して弁部材７がシート４ｇから離れてシリンダ４の上側開口を開く。他方、弁部材７に積層される弁体７１は、内側室Ｒ３の圧力を受けて弁部材７に当接した状態に維持され、伸側の吸込通路８ｐを閉じた状態に維持される。このため、前記余剰分の作動油が、弁部材７とシート４ｇとの間を通ってリザーバＲ２に移動する。

さらに、シリンダ４に対するピストン位置が下方に移動してフロントフォークＦのストローク量が増えると懸架ばね３の圧縮量が大きくなり、懸架ばね３が弁部材７を閉じ方向に附勢する力が強くなる。このため、弁部材７がシート４ｇから離れ、シリンダ４の上側開口を開くときの開弁圧は、ピストン位置が下がる程大きくなる。したがって、フロントフォークＦの減衰力は、ピストン速度に依存して変化するとともに、ピストン位置に依存しても変化する。つまり、本実施の形態に係るフロントフォークＦは、部品数を増やしたり、構造を複雑化させたりせずに、位置依存の減衰力を発生できる。

また、本実施の形態において、圧縮作動時に懸架ばね３を支える弁部材７がシリンダ４から浮き上がる。このため、懸架ばね３の圧縮により弁部材７を捻じる回転方向の力が作用したとき、当該力を受けて弁部材７が容易に回転できる。例えば、特開２００３−２３２３９５号公報に開示のフロントフォークのように、シリンダの上側開口を塞ぐ隔壁部材がコイルばねで常にシリンダに押し付けられる場合、前記回転方向の力が入力されると、隔壁部材がシリンダに押し付けられながら回転する。このため、隔壁部材が回転する際の抵抗が大きく、回転と停止を繰り返すような挙動となって、車両の乗り心地を悪化させたり、搭乗者が違和感を覚えたりする不具合を生じる可能性がある。しかしながら、本実施の形態においては、弁部材７が滑らかに回転できるので、前記不具合の発生はない。

また、本実施の形態において、伸側の吸込通路８ｐを開閉する弁体７１が環状板である。このため、弁部材７、ガイドロッド７０及び弁体７１を備えて構成されるバルブ組立体Ｖの軸方向長さを短くできる。

次に、本実施の形態に係るフロントフォークＦの作動について図５を参照して説明する。図５（ａ）は、伸長作動時における作動油の流れを二点鎖線で示し、図５（ｂ）は、圧縮作動時における作動油の流れを二点鎖線で示している。

アウターチューブ１からインナーチューブ２が退出するフロントフォークＦの伸長作動時には、ピストン５がシリンダ４に対して上方に移動して伸側室ｒ１０が圧縮される。当該伸長作動時には、ピストン５及びガイド６の弁体５３，６０が圧側の吸込通路となるピストン通路５ｐ及びガイド通路６ｐを閉じる。このため、伸側室ｒ１０の作動油が絞り孔４ａを通って内側室Ｒ３に移動して、フロントフォークＦが前記絞り孔４ａの抵抗に起因する伸側減衰力を発生する。また、拡大する圧側室ｒ１１には、内側室Ｒ３の作動油が通孔４ｂを介して流入する。

また、伸長作動時では、アウターチューブ１から退出したインナーチューブ２の体積分外周室Ｒ１の容積が増えるので、通孔４ｂを介して連通する外周室Ｒ１と内側室Ｒ３で作動油が不足する。このとき、弁部材７はシリンダ４のシート４ｇに着座した状態に維持されるが、弁部材７に積層される弁体７１は伸側の吸込通路８ｐを開く。したがって、前記不足分の作動油が伸側の吸込通路８ｐを通ってリザーバＲ２の油溜室ｒ２０から内側室Ｒ３に移動する。

反対に、アウターチューブ１にインナーチューブ２が進入するフロントフォークＦの圧縮作動時には、ピストン５がシリンダ４に対して下方に移動して圧側室ｒ１１が圧縮される。当該圧縮作動時には、ピストン５の弁体５３が圧側の吸込通路となるピストン通路５ｐを開く。このため、圧側室ｒ１１の作動油がピストン通路５ｐを通って伸側室ｒ１０に移動するとともに、通孔４ｂを通って内側室Ｒ３に移動する。また、圧縮作動時には、ガイド６の弁体６０も圧側の吸込通路となるガイド通路６ｐを開くので、拡大する伸側室ｒ１０には、リザーバＲ２の液溜室ｒ２０からも作動油が供給される。

また、圧縮作動時では、アウターチューブ１に進入したインナーチューブ２の体積分外周室Ｒ１の容積が減るので、通孔４ｂを介して連通する外周室Ｒ１と内側室Ｒ３で作動油が余剰となる。このとき、弁部材７に積層される弁体７１は伸側の吸込通路８ａを閉じた状態に維持されるが、弁部材７は懸架ばね３の附勢力に抗して上方に浮き上がり、弁体部７ｄがシート４ｇから離れてシリンダ４の上側開口を開く。このため、前記余剰分の作動油が内側室Ｒ３からリザーバＲ２に流出し、フロントフォークＦが弁部材７の抵抗に起因する圧側減衰力を発生する。

なお、本実施の形態において、ピストン速度が低速領域にある場合、圧縮作動時に部品間に存在する微小隙間を作動油が通るので、圧側低速減衰力発生用のオリフィスを設けていない。しかし、弁体部７ｄ又はシート４ｇに切欠を設けたり、弁体７１又はガイドロッド７０に絞り孔を設けたりして、前記圧側低速減衰力発生用のオリフィスを形成してもよい。

このように、本実施の形態に係るフロントフォークＦは、弁部材７を備えており、当該弁部材７で内側室Ｒ３からリザーバＲ２に向かう作動油の流れに抵抗を与えられる。このため、圧縮作動時に、内側室Ｒ３と圧側室ｒ１１を速やかに昇圧させて、伸側室ｒ１０が負圧となるのを抑制するとともに、圧側減衰力を速やかに発生できる。

さらに、フロントフォークＦのストローク量（圧縮量）が小さく、シリンダ４に対するピストン位置が上方にある場合には、懸架ばね３の反力が比較的小さく、弁部材７を閉じ方向に附勢する力が小さくなる。反対に、フロントフォークＦのストローク量が大きく、シリンダ４に対するピストン位置が下方にある場合には、懸架ばね３の反力が比較的大きく、弁部材７を閉じ方向に附勢する力が大きくなる。このため、本実施の形態においては、ピストン位置に応じて弁部材７の開弁圧を変えられ、フロントフォークＦがピストン位置に依存した位置依存の圧側減衰力を発生できる。

また、フロントフォークＦが伸長してピストン５の弁体５３が絞り孔４ａよりも上側に移動すると、伸側室ｒ１０がオイルロックされるので、ピストン５とガイド６との衝突を抑制できる。このとき、ピストン５とガイド６との間で伸切ばね９が圧縮されて反力を発生し、フロントフォークＦの最伸長時の衝撃を緩和できる。

なお、本実施の形態において、フロントフォークＦの圧縮量の増加に伴い懸架ばね３の反力が大きくなるので、圧側減衰力が大きくなる。つまり、ピストン５がアウターチューブ１の底部に接近した時には、大きい圧側減衰力でフロントフォークＦの圧縮作動を抑制し、ピストン５と前記底部との衝突を防止できるようになっている。このため、最圧縮時にオイルロック効果を発揮するオイルロックピース及びオイルロックケースを廃して、部品数を削減し、フロントフォークＦのコストを低減できる。

また、本実施の形態のように、弁部材７の外周部に凹み７ａを設けて、弁部材７の上下に移動する作動油の流れを妨げないようになっている。この場合、弁部材７をインナーチューブ２の内周面に摺接させるとしてもよい。また、このように、弁部材７がインナーチューブ２に摺接する場合には、弁部材７をインナーチューブ２で支えながら上下に移動させられるので、弁体部７ｄがシート４ｇからずれて着座したり、シート４ｇに対して傾いたりするのを確実に防止できる。

以下、本実施の形態に係るフロントフォークＦの作用効果について説明する。

本実施の形態において、伸側の吸込通路８ｐの下端（一端）は、弁体部７ｄの内周側に開口し、当該弁体部７ｄの内周側に挿入される弁体７１で開閉される。

弁部材７が離着座するシート４ｇの径は弁体部７ｄの径に合わせて設定されるので、前記構成によれば、弁体７１とシート４ｇの干渉を容易に防止できる。加えて、前記構成によれば、弁体部７ｄ及びシート４ｇの径を大きくして、内側室Ｒ３の圧力を受ける受圧面積を大きくできる。このため、弁部材７が懸架ばね３による強い力で閉じ方向に附勢される場合であっても、弁部材７の開弁圧が高くなり過ぎるのを抑制できる。なお、伸側の吸込通路８ｐを設ける位置は、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、弁部材７は、懸架ばね（ばね要素）３の下端（一端）を支える環状のばね受け部７ｂと、前記ばね受け部７ｂから下側（シリンダ４側）に突出し、シート４ｇに離着座する環状の弁体部７ｄとを備えている。

前記構成によれば、懸架ばね３の附勢力を受けて閉じ方向に附勢される弁部材７を容易に実現できる。また、ばね受け部７ｂ、弁体部７ｄ、シリンダ４のシート４ｇが同一直線上に並ぶ。このため、弁体部７ｄがシート４ｇに着座したとき、懸架ばね３の荷重で弁体部７ｄが撓むのを抑制し、弁体部７ｄをシート４ｇにしっかりと着座させられる。なお、弁部材７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、伸側の吸込通路８ｐが弁部材７に形成されている。

前記構成によれば、伸側の吸込通路８ｐを形成し易く、当該吸込通路８ｐを開閉する弁体７１を取り付けやすい。なお、伸側の吸込通路８ｐを形成する場所は、前記の限りではなく、任意に変更できる。例えば、シリンダ４の拡径部４ｄ等に形成されてもよい。また、本実施の形態において、伸側の吸込通路８ｐを開閉する弁体７１が環状板からなるので、弁部材７、ガイドロッド７０及び弁体７１を備えて構成されるバルブ組立体Ｖが軸方向に嵩張るのを防いでいる。しかし、伸側の吸込通路８ｐを開閉する弁体７１の構成も任意である。

また、本実施の形態において、シリンダ４の上端（車体側端部）に、環状のシート４ｇが設けられており、弁部材７が前記シート４ｇに離着座する。

このように、本実施の形態においては、シリンダ４に弁部材７が直接離着座する構造となっている。このため、弁部材７が離着座するシート４ｇを有する部材がシリンダ４と別に構成される場合（例えば、特開昭６０−１５７４９６号公報、特開２００３−２３２３９５号公報）と比較して、前記構成によれば、部品数を減らしてフロントフォークＦのコストを低減できる。しかし、シリンダ４と弁部材７との間に、別の部材を介装させるとしてもよい。

また、本実施の形態において、フロントフォークＦは、下側（車輪側）のアウターチューブ１と、前記アウターチューブ１に出入りする上側（車体側）のインナーチューブ２と、前記インナーチューブ２の内側に設けられて車体Ｂを弾性支持する懸架ばね（ばね要素）３と、前記アウターチューブ１の内側に軸方向に沿って設けられるシリンダ４と、前記インナーチューブ２の下部（車輪側）に設けられて前記アウターチューブ１と前記シリンダ４との間に形成される外周室Ｒ１を伸側室ｒ１０と圧側室ｒ１１とに区画するピストン５と、前記シリンダ４の上部（車体側）に設けられて前記シリンダ４から突出するインナーチューブ２の内側に形成されるリザーバＲ２と前記伸側室ｒ１０とを区画するガイド６とを備えている。加えて、前記シリンダ４には、前記シリンダ４の内側に形成される内側室Ｒ３と前記外周室Ｒ１とを連通する上側（軸方向車体側）の絞り孔４ａと、下側（軸方向車輪側）の通孔４ｂとが形成されている。

さらに、フロントフォークＦは、前記シリンダ４の上側（車体側）開口を開閉し、前記懸架ばね（ばね要素）３で閉じ方向に附勢される弁部材７と、前記リザーバＲ２から前記内側室Ｒ３への作動油（流体）の流れを許容する吸込通路８ｐとを備えている。

前記構成によれば、ピストン位置に依存して、弁部材７に閉じ方向に作用する懸架ばね３の附勢力が変化する。このため、部品数を増やしたり、構造を複雑化させたりせずに、弁部材７の開弁圧をピストン位置に依存して変化させられ、フロントフォークＦが位置依存の減衰力を容易に発生できる。

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しない限り、改造、変形及び変更が可能である。

Ｂ・・・車体、Ｆ・・・フロントフォーク、Ｒ１・・・外周室、Ｒ２・・・リザーバ、Ｒ３・・・内側室、ｒ１０・・・伸側室、ｒ１１・・・圧側室、Ｗ・・・車輪、１・・・アウターチューブ、２・・・インナーチューブ、３・・・懸架ばね（ばね要素）、４・・・シリンダ、４ａ・・・絞り孔、４ｂ・・・通孔、４ｇ・・・シート、５・・・ピストン、６・・・ガイド、７・・・弁部材、７ｂ・・・ばね受け部、７ｄ・・・弁体部、８ｐ・・・吸込通路、７１・・・弁体

Claims (5)

1. 車輪側のアウターチューブと、
   前記アウターチューブに出入りする車体側のインナーチューブと、
   前記インナーチューブの内側に設けられて車体を弾性支持するばね要素と、
   前記アウターチューブの内側に軸方向に沿って設けられるシリンダと、
   前記インナーチューブの車輪側に設けられて前記アウターチューブと前記シリンダとの間に形成される外周室を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、
   前記シリンダの車体側に設けられて前記シリンダから突出するインナーチューブの内側に形成されるリザーバと前記伸側室とを区画するガイドとを備え、
   前記シリンダには、前記シリンダの内側に形成される内側室と前記外周室とを連通する軸方向車体側の絞り孔と、軸方向車輪側の通孔とが形成されるとともに、
   前記シリンダの車体側開口を開閉し、前記ばね要素で閉じ方向に附勢される弁部材と、
   前記リザーバから前記内側室への流体の流れを許容する吸込通路とを備えることを特徴とするフロントフォーク。
2. 前記シリンダの車体側端部には、環状のシートが設けられており、
   前記弁部材は、前記シートに離着座す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. 前記吸込通路は、
   前記弁部材に形成されてい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。
4. 前記弁部材は、
   前記ばね要素の一端を支える環状のばね受け部と、
   前記ばね受け部から前記シリンダ側に突出し、前記シートに離着座する環状の弁体部とを備えていることを特徴とする請求項２または請求項２を引用する請求項３に記載のフロントフォーク。
5. 前記吸込通路の一端は、前記弁体部の内周側に開口し、
   前記弁体部の内周側に挿入される弁体で開閉されることを特徴とする請求項４に記載のフロントフォーク。

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