フロントフォーク
【課題】低コストで小型なソレノイドの使用を可能として、減衰力調節をアクティブ制御することができるフロントフォークを提供することである。
【解決手段】本発明の課題解決手段は、鞍乗車両の車体と車軸との間に介装されるフロントフォークＦにおいて、圧側室Ｒ２或いは伸側室Ｒ１の一方を上流としリザーバＲを下流としてこれらを連通する減衰力調節流路５と、減衰力調節流路５の途中に設けられたスプール収容部Ｓと当該スプール収容部Ｓ内に軸方向移動自在に挿入されたスプール弁７を備えるソレノイドバルブ１とを備え、減衰力調節流路５の上流側の圧力が作用するスプール弁７の軸方向両側の受圧面積を等しくし、減衰力調節流路５の下流側に少なくともスプール収容部Ｓの上端よりも上方へ配置される上方配置路Ｕを設けた。
【解決手段】本発明の課題解決手段は、鞍乗車両の車体と車軸との間に介装されるフロントフォークＦにおいて、圧側室Ｒ２或いは伸側室Ｒ１の一方を上流としリザーバＲを下流としてこれらを連通する減衰力調節流路５と、減衰力調節流路５の途中に設けられたスプール収容部Ｓと当該スプール収容部Ｓ内に軸方向移動自在に挿入されたスプール弁７を備えるソレノイドバルブ１とを備え、減衰力調節流路５の上流側の圧力が作用するスプール弁７の軸方向両側の受圧面積を等しくし、減衰力調節流路５の下流側に少なくともスプール収容部Ｓの上端よりも上方へ配置される上方配置路Ｕを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロントフォークの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フロントフォークとしては、たとえば、鞍乗車両の前輪を懸架するようになっており、このようなフロントフォークでは内蔵された緩衝器の減衰力を調節できるようになっているものがある。
【０００３】
具体的には、アウターチューブに連結されるシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内を圧側室と伸側室とに区画するピストンと、シリンダ内に挿入されて一端が上記アウターチューブに摺動自在に挿入されるインナーチューブに連結されるとともに他端が上記ピストンに連結されるピストンロッドとを備えた緩衝器本体と、緩衝器本体の圧側室と伸側室と連通する通路と、通路の途中に設けられて圧側室から伸側室へ向かう流れのみを許容するか反対に伸側室から圧側室へ向かう流れのみを許容するチェック弁と、当該通路の途中に設けたニードル弁と、ピストンロッドの他端側に固定されるとともにニードル弁を駆動するステッピングモータとを備えて構成されるものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
このフロントフォークでは、伸長時には、ピストンに設けたピストンバルブによって作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮し、収縮時には、シリンダの端部に設けたベースバルブによってシリンダからリザーバへ流出する作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮するようになっているが、これに加えて、ニードル弁を駆動してニードル弁における流路抵抗を調節することでフロントフォークの発生する減衰力を可変にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したフロントフォークによれば、ニードル弁を駆動するのにステッピングモータを使用しているので、弁開度の変更に時間がかかり、フロントフォークの減衰力をスカイフック制御等といったアクティブ制御にて調節しようとしても、減衰力調節の応答が間に合わず、上記制御を実施するは困難である。
【０００７】
また、上記フロントフォークにあっては、減衰力調節の応答性を向上するためソレノイドを用いることもできるとしている。しかしながら、フロントフォーク等の鞍乗車両用緩衝器にあっては、ストローク量が四輪自動車に比較して非常に長く流量も大きいので、ニードル弁に作用する圧力は非常に高くなり、実際にニードル弁をソレノイドで駆動しようとするとソレノイドの推力を非常に大きくする必要がある。このため、ソレノイドが大型化してしまい鞍乗車両への搭載性を損なうとともにコスト高となって経済性も損なってしまう問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記不具合を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、低コストで小型なソレノイドの使用を可能として、減衰力調節をアクティブ制御することができるフロントフォークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、鞍乗車両の車体に連結される車体側チューブと、上記鞍乗車両の車軸に連結され上記車体側チューブに摺動自在に嵌合して当該車体側チューブとともに内部に空間を形成する車軸側チューブと、内部に伸長時に圧縮される伸側室と収縮時に圧縮される圧側室とを備え、上記車体側チューブと上記車軸側チューブとの間に介装されて上記空間内に収容される緩衝器と、上記空間内であって緩衝器外に設けたリザーバとを備えたフロントフォークにおいて、上記圧側室或いは伸側室の一方を上流とし上記リザーバを下流としてこれらを連通する減衰力調節流路と、上記減衰力調節流路の途中に設けられたスプール収容部と当該スプール収容部内に軸方向移動自在に挿入されたスプール弁と当該スプール弁を軸方向に駆動するソレノイドとを有して当該減衰力調節流路の流路面積を調節するソレノイドバルブとを備え、上記減衰力調節流路の上流側の圧力が作用する上記スプール弁の軸方向両側の受圧面積を等しくし、上記減衰力調節流路の下流側に少なくとも上記スプール収容部の上端よりも上方へ配置される上方配置路を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のフロントフォークによれば、低コストで小型なソレノイドの使用を可能として、減衰力調節をアクティブ制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施の形態におけるフロントフォークの断面図である。
【図２】一実施の形態におけるフロントフォークの一部拡大断面図である。
【図３】通路形成部材の一部切欠斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態におけるフロントフォークＦは、図１および図２に示すように、鞍乗車両の図示しない上記車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗車両の図示しない車軸に連結され車体側チューブ１０に摺動自在に嵌合して当該車体側チューブ１０とともに内部に空間Ｌを形成する車軸側チューブ１１と、内部に伸長時に圧縮される伸側室Ｒ１と収縮時に圧縮される圧側室Ｒ２とを備え、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１との間に介装されて空間Ｌ内に収容される緩衝器Ｄと、空間Ｌ内であって緩衝器Ｄ外に設けたリザーバＲと、伸側室Ｒ１を上流としリザーバＲを下流としてこれらを連通する減衰力調節流路５と、減衰力調節流路５の途中に設けられたソレノイドバルブ１とを備えて構成されている。
【００１３】
緩衝器Ｄは、具体的には、シリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に挿入されてシリンダ２内を作動油等の液体が充填される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、シリンダ２内に挿入されてピストン３に連結されるピストンロッド４とを備えていて、伸縮時に当該伸縮を妨げる減衰力を発揮するようになっている。また、ソレノイドバルブ１は、緩衝器Ｄの伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通して緩衝器Ｄの伸長時でのみ液体の通過を許容する減衰力調節通路５の途中に設けられて、緩衝器Ｄの発生する減衰力を調節することができるようになっている。
【００１４】
なお、上記緩衝器Ｄは、鞍乗車両に向くように、さらに、ピストンロッド４を二輪車などの鞍乗車両の図示しない車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗車両の図示しない車軸に連結されて車体側チューブ１０内へ摺動自在に挿入される車軸側チューブ１１とで形成される空間Ｌ内に収容される。より詳しくは、緩衝器Ｄは、ピストンロッド４がハウジング６を介して車体側チューブ１０へ連結され、シリンダ２が車軸側チューブ１１へ連結されて、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１との間に介装されつつ、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１で閉鎖された空間Ｌ内に収容されている。なお、本実施の形態では、フロントフォークＦは、車体側チューブ１０内に車軸側チューブ１１を摺動自在に嵌合する倒立型のフロントフォークとされているが、反対に、車体側チューブ１０を車軸側チューブ１１内へ摺動自在に嵌合する正立型のフロントフォークとされていてもよい。
【００１５】
また、この緩衝器Ｄのピストンロッド４とシリンダ２との間には、懸架ばね１２が介装されており、この懸架ばね１２は緩衝器Ｄを介して車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１を離間させる方向、つまり、フロントフォークＦを伸長させる方向に弾発力を発揮していて、当該懸架ばね１２により図外の鞍乗車両の車体が弾性支持されるようになっている。
【００１６】
緩衝器Ｄについて詳細に説明すると、緩衝器Ｄは、図１に示すように、車軸側チューブ１１に連結されたシリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に挿入されシリンダ２内を２つの作動室である伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２に区画するピストン３と、一端がピストン３に連結されるとともに他端が車体側チューブ１０に連結されたピストンロッド４と、ピストン３に設けられて伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路１３と、シリンダ２の下端に設けられて圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れに抵抗を与える圧側減衰通路１５とリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路１６とを有するボトム部材１４とを備えて構成され、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２には液体として作動油等の液体が充満され、リザーバＲ内には液体と気体が充填されている。
【００１７】
シリンダ２は、下端に嵌合されたボトム部材１４を介して有底筒状に形成された車軸側チューブ１１の底部に固定されている。また、シリンダ２の上端には、ピストンロッド４を摺動自在に軸支するロッドガイド１７が設けられている。ピストンロッド４は、軸方向に沿って図１中上下に貫通する空孔４ｂを備えたピストンロッド本体４ａと、ピストンロッド本体４ａの図１中下端に固定されてピストン３を保持するピストン連結部４ｃとを備えて構成されており、その図１中上端となる先端がソレノイドバルブ１における後述するスプール弁７を収容するハウジング６を介して車体側チューブ１０の上端に固定されている。ピストン連結部４ｃは、空孔４ｂと伸側室Ｒ１とを連通する連通路４ｄと、連通路４ｄの途中に設けられて伸側室Ｒ１から空孔４ｂへ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁４ｅとを備えて構成されていて、図１中下端に環状のピストン３がピストンナット２４を用いて固定されるようになっている。
【００１８】
そして、ロッドガイド１７とハウジング６の外周に設けた筒状のばね受１８との間に懸架ばね１２が介装され、緩衝器Ｄが懸架ばね１２により伸長方向に附勢され、これにより、フロントフォークＦも懸架ばね１２により伸長方向に附勢されるようになっている。
【００１９】
ピストン３は、ピストンロッド４の図１中下端、つまり、ピストン連結部４ｃの下端に固定されており、ピストン３に設けられる減衰通路１３は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路１３ａと、通路１３ａの途中に設けた減衰弁１３ｂとを備えていて、通過する液体の流れに抵抗を与えるようになっている。この場合、減衰弁１３ｂが絞り弁などとされていて、減衰通路１３は、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れと、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れの双方向の流れを許容するようになっているが、通路を二つ以上設けて一部の通路に伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けるとともにそれ以外の通路に圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けてもよい。
【００２０】
リザーバＲは、上記空間Ｌ内であって緩衝器Ｄ外に形成されており、リザーバＲには、液体と気体が充填されている。ボトム部材１４に形成される圧側減衰通路１５は、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する通路１５ａと、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容して通過する液体の流れに抵抗を与える減衰弁１５ｂとを備えて構成されており、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。他方、ボトム部材１４に形成される吸込通路１６は、リザーバＲと圧側室Ｒ２とを連通する通路１６ａと、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁１６ｂとを備えて構成されており、圧側減衰通路１５とは逆向きにリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。なお、この緩衝器Ｄにあっては、圧側減衰力を減衰弁１５ｂにて発生することができるので、上記したように圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する通路を設ける場合、当該通路に減衰弁を設けずともよい。
【００２１】
つづいて、ソレノイドバルブ１について説明する。ソレノイドバルブ１は、減衰力調節通路５の途中に設けられており、減衰力調節流路５の途中に設けられたスプール収容部Ｓと当該スプール収容部Ｓ内に軸方向移動自在に挿入されたスプール弁７と当該スプール弁７を軸方向に駆動するソレノイド８とを有して、当該減衰力調節流路５の流路面積を調節することができるようになっている。
【００２２】
ソレノイドバルブ１は、より詳細には、上記スプール収容部Ｓの一部である中空部６ａと外方から開口して中空部６ａへ連通されるポート６ｂを有するハウジング６と、中空部６ａ内に軸方向に移動自在に挿入されるスプール弁７と、スプール弁７を附勢するスプールばね３５と、スプール弁７をスプールばね３５の附勢力に抗して軸方向へ軸方向に駆動するソレノイド８と、スプール弁７とハウジング６との間に軸方向に摺動自在に挿入される可動スリーブ９と、当該可動スリーブ９の軸方向両端を挟んで弾性支持する一対のスリーブばね２５，２６とを備えている。
【００２３】
ハウジング６は、図１および図２に示すように、筒状とされており、図２中下端から開口して内部に形成される中空部６ａと、側方から開口して中空部６ａに通じるポート６ｂと、図２中上端から開口して中空部６ａに通じて中空部６ａより大径で上記ソレノイド８を収容するソレノイド収容部６ｃと、上端外周に設けたフランジ６ｄと、下端側外周を小径にして設けた小径部６ｅと段部６ｆとを備えて構成されている。
【００２４】
そして、このハウジング６の中空部６ａの図２中下方を小径にして設けた小内径部６ｇの下方内周には螺子部６ｈが設けてあり、ピストンロッド４の上端の外周には螺子部４ｆが設けてあって、小内径部６ｇ内にピストンロッド４の上端を挿入しつつ螺子部６ｈに螺子部４ｆを螺合してハウジング６とピストンロッド４とを螺子締結することができるようになっている。なお、この実施の形態では、螺子部４ｆにナット１９を螺着していて、当該ナット１９の図２中上端をハウジング６の図２中下端に当接させてハウジング６に軸荷重をかけることで上記螺子部６ｈと螺子部４ｆとが緩まないように配慮している。
【００２５】
また、ハウジング６の外周には、筒状の通路形成部材２０が装着されている。この通路形成部材２０は、図２および図３に示すように、有底筒状とされており、底部２０ａには、ハウジング６の小径部６ｅの挿通を可能とする嵌合孔２０ｂと、底部２０ａの図中上端に嵌合孔２０ｂに通じる環状凹部２０ｃと、同じく底部２０ａの図中上端であって環状凹部２０ｃの外周から放射状に延びる複数の溝２０ｄとを備えている。また、通路形成部材２０の筒部２０ｅの内径は、ハウジング６の外周との間に環状隙間Ａが形成できる径に設定されている。そして、この通路形成部材２０の底部２０ａに設けた嵌合孔２０ｂにハウジング６の小径部６ｅを底部２０ａに段部６ｆが当接するまで挿入し嵌合すると、通路形成部材２０における環状凹部２０ｃがハウジング６に設けたポート６ｂに対向するようになっている。また、環状凹部２０ｃは、溝２０ｄを介して上記した環状隙間Ａに通じており、これにより、ポート６ｂは、環状凹部２０ｃ、溝２０ｄおよび環状隙間Ａを介して空間Ｌ内に設けたリザーバＲに連通される。
【００２６】
さらに、この通路形成部材２０は、懸架ばね１２の上端を支承する筒状のばね受１８の上端を支持しており、懸架ばね１２の附勢力によってハウジング６から離間しないようになっている。なお、通路形成部材２０をハウジング６の小径部６ｅに圧入したり、螺着したりしてハウジング６に一体化してもよい。
【００２７】
また、ハウジング６の図２中上方の外周には、螺子部６ｉが設けられており、車体側チューブ１０の開口端にハウジング６に螺子締結することができるようになっていて、ハウジング６を介してピストンロッド４を車体側チューブ１０に連結可能とされている。
【００２８】
このようにハウジング６をピストンロッド４に連結すると、中空部６ａがピストンロッド４の空孔４ｂとが同軸で且つ直列に接続されて、中空部６ａは、当該空孔４ｂおよび連通路４ｄを介して緩衝器Ｄにおける伸側室Ｒ１に連通される。また、中空部６ａは、ポート６ｂ、環状凹部２０ｃ、溝２０ｄおよび環状隙間Ａを介して上記したリザーバＲに連通される。よって、この実施の形態の場合、減衰力調節通路５は、上記した連通路４ｄ、空孔４ｂ、中空部６ａ、ポート６ｂ、環状凹部２０ｃ、溝２０ｄおよび環状隙間Ａとで構成されており、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通している。
【００２９】
また、減衰力調節通路５は、この場合、逆止弁４ｅによって、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の通過のみを許容するようになっている。したがって、この実施の形態の場合、減衰力調節流路５におけるソレノイドバルブ１よりも上流は、空孔４ｂおよび連通路４ｄにより構成され、減衰力調節流路５におけるソレノイドバルブ１よりも下流は、ポート６ｂ、環状凹部２０ｃ、溝２０ｄおよび環状隙間Ａとで構成される。したがって、この実施の形態の場合、環状凹部２０ｃ、溝２０ｄおよび環状隙間Ａで減衰力調節流路５におけるソレノイドバルブ１の下流側となる下流通路を形成している。なお、下流通路は、通路形成部材２０によって形成されてポート６ｂをリザーバＲへ連通するものであるが、具体的構成は、上記した構成に限定されるものではなく、たとえば、通路形成部材をパイプ状として、ポート６ｂをリザーバＲに連通するようにしてもよい。
【００３０】
減衰力調節通路５を一方通行に設定する逆止弁は、ピストン連結部４ｃに設けるのではなく、他の箇所へ設けてもよく、具体的にはたとえば、ピストンロッド本体４ａの空孔４ｂ内に設けてもよいし、ピストンロッド本体４ａの図１中上端における空孔４ｂの開口端に設けるようにしてもよい。
【００３１】
つづいて、可動スリーブ９は、筒状とされてハウジング６の中空部６ａ内に軸方向に摺動自在に挿入されており、外周に周方向に沿って形成したスリーブ側環状溝９ａと、内周に周方向に沿って形成した内周側環状溝９ｂと、スリーブ側環状溝９ａと内周側環状溝９ｂとを連通するスリーブポート９ｃとを備えて構成されている。
【００３２】
そして、この可動スリーブ９は、その上下端となる軸方向両端が一対のスリーブばね２５，２６で挟持されていて、何ら負荷がない状態では、これらスリーブばね２５，２６の附勢力がバランスする位置に位置決めされている。なお、スリーブばね２５は、ハウジング６の中空部６ａの下方の小内径部６ｇを形成することで設けられた内周段部６ｊと、可動スリーブ９の図２中下端との間に介装され、他方のスリーブばね２６は、詳しくは後述するソレノイド８におけるケース３０と可動スリーブ９の図２中上端との間に介装されていて、これらスリーブばね２５，２６はともに縮んだ状態で、可動スリーブ９を上下から附勢している。
【００３３】
したがって、可動スリーブ９は、スリーブばね２５，２６によって弾性支持されているので、緩衝器Ｄに外力が加わって振動する際に、軸方向となる図２中上下方向へ振動するが、可動スリーブ９のストローク範囲では、常に、スリーブ側環状溝９ａがポート６ｂに常に対向するようにスリーブ側環状溝９ａの軸方向長さが設定されており、可動スリーブ９でポート６ｂを遮断することがないようになっている。なお、可動スリーブ９がポート６ｂの一部を遮る場合があっても、ここでの流路面積が可動スリーブ９とスプール弁７とで決する流路面積の最大値以上となるようになっている、つまり、ポート６ｂ側で可動スリーブ９とスプール弁７とで形成される絞りよりも大きな抵抗を与えないように配慮されている。
【００３４】
上記したところでは、可動スリーブ９の外周に円周方向に沿ってスリーブポート９ｃに連通されるスリーブ側環状溝９ａを設けて、可動スリーブ９がハウジング６に対して軸方向へ移動しても、スリーブポート９ｃとポート６ｂとの連通を確保できるようになっており、加工しやすい外周加工を可動スリーブ９に施すことで、スリーブポート９ｃとポート６ｂとの連通を確保できる利点がある。なお、スリーブ側環状溝９ａを設ける代わりにハウジング６の中空部６ａの内周に円周方向に沿うとともにポート６ｂに連通されるハウジング側環状溝を設けて、これをスリーブポート９ｃに常に対向させてスリーブポート９ｃとポート６ｂとの連通を確保してもよい。
【００３５】
また、可動スリーブ９の上下端は、それぞれ外径が小径に設定されていて、スリーブばね２５，２６が、当該小径部位の外周に配置されるようになっており、可動スリーブ９とスプール弁７の嵌合長を長くして、可動スリーブ９とスプール弁７の安定した相対摺動を保障している。
【００３６】
次に、スプール弁７は、円柱状とされて、一端側を下方に向けて可動スリーブ９内に摺動自在に挿入されており、ハウジング６の中空部６ａ内を軸方向となる図２中上下方向へ移動自在とされている。詳しくは、スプール弁７は、この場合、スプール弁本体２１と、スプール弁本体２１の他端側に嵌合されて一体化された筒状の磁性部材２２とを備えて構成されている。また、スプール弁本体２１は、合成樹脂、アルミニウム、アルミニウム合金やマグネシウム合金といった材料から構成されており、磁性部材２２よりも比重の小さい材料で構成されている。なお、合成樹脂を用いる場合には、摺動性に富み摩耗に強い材料を用いるとよく、たとえば、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタラート、ポリフェニレンサルフィド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトンを用いることができ、作動液体が油である場合には、上記以外にもフェノール樹脂を用いることもできる。
【００３７】
そして、スプール弁本体２１は、ソレノイド８を向く側とは反対側の反ソレノイド側端となる図２中下端に減衰力調節通路５を通過する液体の圧力を受けるようになっており、この反ソレノイド側端から開口してソレノイド側端となる図２中上端に通じる圧力導入孔２１ａと、外周から開口して圧力導入孔２１ａに連通するスプールポート２１ｂと、ソレノイド側端の外周を小径にして形成した嵌合部２１ｃとを備えて構成されている。
【００３８】
また、磁性部材２２は、鉄、ニッケル、コバルトやこれらを含む合金、フェライト等といった磁性材料で形成されていて筒状とされ、図２中上方側の基部２２ａと、基部２２ａから図２中下方側となるスプール弁本体２１側へ伸びるとともに基部２２ａより薄肉筒状のソケット２２ｂとを備え、外周径は単一径とされていて、ソケット２２ｂ内にスプール弁本体２１の嵌合部２１ｃを嵌合することでスプール弁本体２１に一体化されている。なお、当該嵌合に当たり、たとえば、圧入することで、スプール弁本体２１と磁性部材２２とが強固に一体化される。スプール弁本体２１が金属材料で形成される場合には、磁性部材２２の嵌合に当たり焼き嵌めしてよい。また、上記一体化は、嵌合部に接着剤を塗布して行うこともできる。
【００３９】
スプール弁７におけるスプールポート２１ｂは、可動スリーブ９の内周側環状溝９ｂに対向することができるようになっており、対向状態では、スプールポート２１ｂは、スリーブポート９ｃと連通されるとともに、このスリーブポート９ｃを介してポート６ｂに連通され、減衰力調節通路５は開放された状態となる。また、この実施の形態では、スプール弁７をソレノイド８側へ向けて移動させると、スプールポート２１ｂと内周側環状溝９ｂのラップ面積（スプールポート２１ｂと内周側環状溝９ｂとの対向面積）が小さくなり、ソレノイドバルブ１における流路面積を減少させる（流路を絞る）ことができるようになっている。このように、ソレノイドバルブ１にあっては、スプール弁７のスプールポート２１ｂと可動スリーブ９のスリーブポート９ｃは、流路の一部を形成しており、スプール弁７と上記可動スリーブ９との軸方向の相対位置に応じて流路面積を可変にすることができる。なお、流路を絞る結果、可動スリーブ９の内周でスプール弁７のスプールポート２１ｂを完全に閉塞して流路を遮断するように設定されてもよい。
【００４０】
また、この場合、可動スリーブ９の内周に内周側環状溝９ｂを設けて、可動スリーブ９に対してスプール弁７が周方向に回転しても回転位置によらずスプールポート２１ｂとスリーブポート９ｃとの連通を可能としているが、内周側環状溝９ｂの代わりにスプール弁７の外周にスプールポート２１ｂに連通される環状溝を設けて可動スリーブ９のスリーブポート９ｃとスプールポート２１ｂとの連通を可能としてもよい。
【００４１】
なお、スプールポート２１ｂを通過する液体の流れる際にスプール弁７と可動スリーブ９とを相対変位させる流体力が発生するが、この実施の形態の場合、スプールポート２１ｂがスプール弁７の軸線に対して斜めに設けられていて、上記した流体力の低減を図っている。
【００４２】
ソレノイド８は、内筒３０ａと外筒３０ｂと内筒３０ａおよび外筒３０ｂの図２中下端を接続する環状底部３０ｃとでなり磁性体で形成されるケース３０と、コイル３１ａをモールド樹脂３１ｂにてモールドして形成されて上記外筒３０ｂと内筒３０ａとの間に収容される筒状のモールドコイル３１と、モールドコイル３１の内周に挿入される筒状であって磁性体であるベース３３と、ベース３３とケース３０の内筒３０ａとの間に環状のギャップを設ける非磁性リング３２と、ベース３３内に螺着されるアジャスタ３４と、アジャスタ３４とスプール弁７との間に介装されるスプールばね３５とを備えて構成されている。ソレノイド８は、スプール弁７における磁性部材２２を可動鉄心として、コイル３１ａへの通電によってスプール弁７を駆動することができるようになっている。
【００４３】
ケース３０の内筒３０ａは、その内径をスプール弁７が移動自在に挿入可能であって中空部６ａの内径よりも小径に設定されていて、ハウジング６の収容部６ｃ内に収容されると、スプール弁７の移動を妨げることがなく、また、上記スリーブばね２６の図２上端を支えることができるようになっている。なお、当該内筒３０ａの内径をスプール弁７が摺動可能な径に設定されてもよい。
【００４４】
また、ケース３０のハウジング６に対する径方向の位置決めは、外筒３０ｂとハウジング６の収容部６ｃへの嵌合によって行ってもよいし、ハウジング６の中空部６ａとケース３０の内筒３０ａの内周とにスプール弁７を摺接させる場合には、スプール弁７を利用して行うことも可能である。なお、ケース３０とハウジング６との間は、ケース３０の環状底部３０ｃとハウジング６との間に介装される環状シール３６によって密にシールされている。
【００４５】
モールドコイル３１は、コイル３１ａへ通電するための電源端子３１ｃを内部に収容する筒状のコネクタ３１ｄを備えており、このコネクタ３１ｄは、モールド樹脂３１ｂによってコイル３１ａに一体化されている。上記コネクタ３１ｄ内の電源端子３１ｃを図外の外部電源へ接続することで、外部からコイル３１ａへの通電ができるようになっている。
【００４６】
ベース３３は、筒状とされてモールドコイル３１の内周に挿入されており、図２中下端となるスプール弁側端の外周にスプール弁側へ突出する環状凸部３３ａを備えており、当該環状凸部３３ａは、外周がテーパ状に面取りされている。そして、この環状凸部３３ａとケース３０の内筒３０ａとの間には、アルミニウム、銅、亜鉛、ＳＵＳ３０５等の非磁性ステンレス鋼や高マンガン鋼等といった材料で形成した非磁性リング３２が介装され、当該非磁性リング３２は、ろう付け等によってケース３０およびベース３３に一体化されている。この非磁性リング３２は、コイル３１ａの通電時に磁化されるベース３３で磁性部材２２を吸引する際に、ベース３３とケース３０との間にギャップを形成して、磁路が磁性部材２２を経由するようにするとともに、ケース３０とベース３３とを一体化し、ケース３０とベース３３との間をシールする役割も果たしている。
【００４７】
さらに、ベース３３の外周であってモールドコイル３１およびケース３０の図２中上端には、コネクタ３１ｄの通過を許容する割３８ａを備えた環状のエンドリング３８が積層される。このエンドリング３８の図２中上方からハウジング６の収容部６ｃの開口端となる図２中上端の内周にナット部材３７を螺着し、ナット部材３７とハウジング６とで、モールドコイル３１およびケース３０とこれに一体化された非磁性リング３２とベース３３とを挟持して、これら部材を当該ハウジング６に固定している。
【００４８】
なお、ベース３３とケース３０の内筒３０ａとの間にギャップを設けるには、非磁性リング３２を介装するほか、ケース３０の内筒３０ａの外周とベース３３の外周に筒状のフィラーリングを圧入してギャップを設けつつケース３０とベース３３とを一体化するようにしてもよく、その場合には、非磁性リング３２を省略することも可能である。フィラーリングを用いる際には、フィラーリングとの嵌合長を確保しなければならないので、ケース３０の内筒３０ａの軸方向長さが非磁性リング３２でケース３０とベース３３とを一体化するよりも長くなる。換言すれば、非磁性リング３２でケース３０とベース３３とを一体化する構造を採用することで、ソレノイド８の非可動部の全長を短くすることができる点で有利となる。
【００４９】
転じて、アジャスタ３４は、軸状であって図２中上端となる基端外周に螺子部を備えてベース３３の筒部３３ａの内周に螺着されており、その先端となる図２中下端とスプール弁７との間にスプールばね３５が圧縮状態で介装されている。
【００５０】
ここで、スプール弁７における圧力導入孔２１ａの途中には段部２１ｄが形成されており、当該段部２１ｄとアジャスタ３４との間にスプールばね３５が介装される。そして、アジャスタ３４を送り螺子の要領で、ベース３３に対して軸方向となる図２中上下方向へ進退させて、スプールばね３５の圧縮長さを調節することで、スプール弁７へスプールばね３５が与える初期荷重を調節することができるようになっている。また、アジャスタ３４は、中空部６ａを密閉する蓋としても機能していて、中空部６ａ、ケース３０、ベース３３およびアジャスタ３４でスプール弁７が収容されるスプール収容部Ｓを形成している。
【００５１】
なお、磁性部材２２内にスプールばね３５を収容する構造を採用しているため、スプールばね３５の収容スペースが確保され、アジャスタ３４を含めたソレノイド８の全長を短くすることができる。
【００５２】
このように構成されたソレノイド８は、コイル３１ａへ通電すると、ベース３３が磁化されて磁性部材２２を吸引する吸引力が発生し、スプール弁７をスプールばね３５の附勢力に抗して図２中上方側へ駆動することができるようになっている。なお、磁性部材２２がベース３３に吸着した状態、つまり、磁性部材２２の基部２２ａの図２中上端が完全にベース３３の図２中下端内周に当接した状態で、ソケット２２ｂより肉厚の基部２２ａが径方向でケース３０の内筒３０ａに対向するようになっており、また、ソケット２２ｂがスプール弁本体２１の他端外周に嵌合していて上記内筒３０ａに対向しているので、磁路の断面積が小さくなりすぎて磁束密度が飽和して吸引力が低下してしまうことのないように配慮されている。
【００５３】
このように、スプール弁７は、ハウジング６の中空部６ａ、ケース３０、ベース３３およびアジャスタ３４で形成されるスプール収容部Ｓ内に収容されて、当該スプール収容部Ｓ内を軸方向に移動することができるようになっている。
【００５４】
そして、スプール収容部Ｓの図２中上端より、上記した通路形成部材２０がハウジング６と共に形成する環状隙間Ａの上端の方が上方に配置されるようになっており、下流通路としての環状隙間Ａのスプール収容部Ｓの上端より上方を上方配置路Ｕ（図２中の環状隙間Ａの上端における網掛部分）としてあり、当該環状隙間Ａの終端となる上端が上方配置路Ｕを成している。上方配置路Ｕの上端は、フロントフォークＦが鞍乗車両に斜め姿勢で取り付けられることを勘案して、鞍乗車両への取付姿勢において少なくともスプール収容部Ｓの上端よりも上方となるようにしてある。この上方配置路Ｕの設置により、上方配置路Ｕ内における液面がスプール収容部Ｓより上方に配置されるため、リザーバＲ側からスプール収容部Ｓへ気体が侵入してしまうことが阻止される。なお、フロントフォークＦは、鞍乗車両の走行中に前後および上下方向に振動が入力されるが、環状隙間Ａの終端を上方配置路Ｕとすることで、流路面積を確保しつつも上方配置路Ｕ内の液面の乱れを押えることができ、スプール収容部Ｓへの気体の侵入を確実に防止している。
【００５５】
戻って、上述のように、スプール弁７をスプールばね３５で附勢すると、スプール弁７は、中空部６ａ内で最下方位置に位置決められる。具体的には、スプール弁７の下端が内周段部６ｊに当接すると、スプール弁７のそれ以上のピストンロッド４側への移動が制限され、スプール弁７がこの最下方位置に位置決められる。
【００５６】
この最下方位置では、この場合、スプール弁７のスプールポート２１ｂが内周側環状溝９ｂに対向して、スリーブポート９ｃを介してポート６ｂが連通状態におかれ、減衰力調節通路５は開放された状態となる。
【００５７】
また、この実施の形態では、コイル３１ａへ通電してスプール弁７をベース３３側へ向けて吸引して、スプール弁７を中空部６ａ内で図２中上方へ後退させることで、スプールポート２１ｂと内周側環状溝９ｂのラップ面積を小さくして、流路面積を減じることができるようになっている。さらに、コイル３１ａの通電量によってスプール弁７の移動量をコントロールすることで、スプールポート２１ｂと内周側環状溝９ｂのラップ面積を調節できる。つまり、コイル３１ａへの通電によりスプール弁７を図２中上方向へ駆動でき、コイル３１ａへの通電を停止すればスプール弁７を図２中下方向へ駆動でき、コイル３１ａの通電量でスプール弁７の位置を調節できる。このように、ソレノイド８でスプール弁７を軸方向となる図２中上下方向へ駆動することができる。
【００５８】
そして、スプールポート２１ｂとスリーブポート９ｂとで流路を絞ることで、流路を通過しようとする液体の流れに与える抵抗を、スプール弁７が最下方位置にある場合に比較して大きくすることができる。この場合、スプール弁７の後退量が大きくなればなるほど、スプールポート２１ｂと内周側環状溝９ｂとのラップ面積が減少して流路の絞り度合が大きくなるので、スプール弁７の後退量の増加に伴って流路を通過する液体の流れに与える抵抗が大きくなる。
【００５９】
ここで、スプール弁７の質量をＭｂ、スプールばね３５のばね乗数をＫｂ、可動スリーブ９の質量をＭｓおよびスリーブばね２５，２６の合成ばね定数をＫｓとすると、Ｍｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定されている。
【００６０】
したがって、ソレノイドバルブ１に外部からの入力でスプール弁７の軸方向となる図２中上下方向の加速度が作用する場合、スプール弁７は、スプールばね３５で支持されているので当該加速度の作用によって慣性力が生じてハウジング６に対して相対移動し、可動スリーブ９も同様に慣性力が生じてハウジング６に対して相対移動する。
【００６１】
上記加速度をαとすると、スプール弁７の慣性力は、Ｍｂ・αとなり、ハウジング６に対して変位Ｘｂだけ移動すると、これがスプールばね３５の附勢力と釣りあうことから、Ｍｂ・α＝Ｋｂ・Ｘｂが成り立つ。また、可動スリーブ９の慣性力は、Ｍｓ・αとなり、ハウジング６に対して変位Ｘｓだけ移動すると、これがスリーブばね２５，２６の附勢力と釣りあうことから、Ｍｓ・α＝Ｋｓ・Ｘｓが成り立つ。
【００６２】
すると、スプール弁７の変位Ｘｂは、Ｘｂ＝Ｍｂ・α／Ｋｂとなり、可動スリーブ９の変位Ｘｓは、Ｘｓ＝Ｍｓ・α／Ｋｓとなるが、Ｍｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係となっているので、Ｘｂ＝Ｋｓとなり、スプール弁７の変位Ｘｂと可動スリーブ９の変位Ｘｓは等しくなる。
【００６３】
よって、ソレノイドバルブ１に外部からの入力でスプール弁７の軸方向となる図２中上下方向の加速度が作用しても、スプール弁７は可変スリーブ９に対して相対変位することは無く、流路面積は変動しないことが理解できよう。
【００６４】
また、車両が走行中にはフロントフォークＦには上下方向の大きな加速度が作用するが、この加速度の方向がスプール弁７の摺動方向とほぼ一致するので、この実施の形態では、スプール弁７の重量を軽量にして上記加速度によるスプール弁７の慣性力を小さくしスプール弁７の振動をより一層軽微なものとするため、スプール弁７を可動鉄心として機能する磁性部材２２と磁性部材２２よりも比重の小さいスプール弁本体２１とで構成し、ソレノイドバルブ１における可動部であるスプール弁７全体重量の軽量化を図っている。また、この実施の形態では、スプール弁本体２１の重量の更なる軽減を図るため、圧力導入孔２１ａの内径を大きくして肉厚を極力薄くしている。
【００６５】
なお、減衰力調節流路５のソレノイドバルブ１より上流側の圧力は、この実施の形態の場合、反ソレノイド側端となるスプール弁７の図２中下端に作用するだけでなく、圧力導入孔２１ａによってスプール弁７のソレノイド側端にも作用するようになっており、つまり、スプール弁７の軸方向両側の受圧面に作用するようになっている。そして、スプール弁７を図２中上方へ押し上げるように減衰力調節流路５のソレノイドバルブ１より上流側の圧力が作用するスプール弁７の反ソレノイド側端側の受圧面積と、スプール弁７を図２中下方へ押し下げるように当該圧力が作用するスプール弁７のソレノイド側端側の受圧面積とが等しくなるように設定されている。また、スプール弁７を図２中上方へ押し上げるように減衰力調節流路５の上流側の圧力を受ける受圧面積とスプール弁７を図２中下方へ押し下げるように減衰力調節流路５の上流側の圧力を受ける受圧面積は、必ずしもスプール弁７の両端面でなくともよい。つまり、スプール弁７を図２中下方へ押圧するように減衰力調節流路５の圧力を受ける面積と、スプール弁７を図２中上方へ押圧するように減衰力調節流路５の圧力を受ける面積とを等しくすればよく、たとえば、スプール弁７の途中に段部を設けて、段部の上面と下面に減衰力調節流路５の上流側の圧力を作用させるようにしてもよい。
【００６６】
続いて、このように構成されたソレノイドバルブ１の作動について説明する。シリンダ２に対してピストン３が図１中上方へ移動する緩衝器Ｄの伸長時には、ピストン３によって圧縮される伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与えるとともに、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の流れに対してソレノイドバルブ１で抵抗を与えるようになっている。つまり、緩衝器Ｄは、この実施の形態にあっては、伸長時に減衰通路１３およびソレノイドバルブ１によって伸側減衰力を発揮する。なお、伸長時に拡大する圧側室Ｒ２には、ボトム部材１４に設けた吸込通路１６を介してリザーバＲから液体が供給されて、緩衝器Ｄの伸長時にシリンダ２内からピストンロッド４が退出することで生じるシリンダ２内の容積変化が補償される。
【００６７】
反対に、シリンダ２に対してピストン３が図１中下方へ移動する緩衝器Ｄの収縮時には、ピストン３によって圧縮される圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与えるとともに、シリンダ２内へピストンロッド４が侵入することで生じるシリンダ２内の容積減少分の液体がボトム部材１４の圧側減衰通路１５を介してリザーバＲへ排出されてシリンダ２内の体積変化が補償されるので、この圧側減衰通路１５でも液体の流れに抵抗を与えることになる。よって、緩衝器Ｄの収縮時には、減衰通路１３および圧側減衰通路１５で圧側減衰力を発揮し、この場合、減衰力調節通路５には、液体が流れないようになっているので、ソレノイドバルブ１は圧側減衰力の発生には関与しない。
【００６８】
つまり、この実施の形態では、ソレノイドバルブ１において、スプール弁７を駆動することで流路５の流路面積を可変にすることができるので、この緩衝器Ｄの伸長時における伸側減衰力を調節することができるようになっている。
【００６９】
そして、減衰力調節流路５の下流側に少なくともスプール収容部Ｓの上端よりも上方へ配置される上方配置路Ｕを設けているので、液面がスプール収容部Ｓよりも上方にあってスプール収容部Ｓ内が常に液体で充満される。
【００７０】
また、上記スプール弁の軸方向両側の受圧面に減衰力調節流路５の上流の圧力を作用させ、上記各受圧面積が等しくなっている。
【００７１】
そのため、スプール収容部Ｓ内にリザーバＲから気体が侵入しスプール収容部Ｓの上方に気室が形成されてしまうことがなく、減衰力調節流路５の上流の圧力によるスプール弁７を上方へ押し上げる推力に対して下方に押し下げる推力が小さくなってしまうことがない。
【００７２】
その結果、減衰力調節の際、必要に応じてスプール弁７をソレノイド８で駆動して流路面積を変化させるが、このソレノイドバルブ１にあっては、減衰力調節流路５の上流の圧力でスプール弁７を上方へ押し上げる推力と下方に押し下げる推力とが等しくなるので、減衰力調節流路５の上流の圧力によってスプール弁７を軸方向の何れへも移動させることがないから、このソレノイドバルブ１にあっては、通過液体の圧力が高圧となっても、ソレノイド８による流路面積の調節に影響しない。
【００７３】
これにより、このフロントフォークＦにあっては、減衰力調節流路５の圧力が高圧となっても、ソレノイド８による減衰力調節流路５の流路面積の調節に影響しないので、ソレノイド８の推力を減衰力調節流路５の圧力に打ち勝つように大きくしなければならないという問題を解消でき、小型のソレノイド８でスプール弁７を駆動して減衰力の調節を行うことができる。
【００７４】
また、減衰力調節流路５の圧力でスプール弁７が移動してしまうことがないので、この鞍乗車両用緩衝器１にあっては、流路５の圧力によってフロントフォークＦの発生減衰力が変動せず、充分な制振効果を得ることができる。
【００７５】
さらに、ソレノイド８の大型化を招かずに、スプール弁７の駆動が可能となるから、このフロントフォークＦにあっては、鞍乗車両への搭載性を損なうこともなく、コスト高となって経済性も損なってしまう問題もない。
【００７６】
以上により、このフロントフォークＦによれば、搭載性を犠牲にせずに低コストで小型なソレノイド８を利用可能となり、フロントフォークＦの減衰力調節応答性が飛躍的に向上して、減衰力調節をスカイフック制御等といったアクティブ制御にて行うことが可能となる。
【００７７】
また、通路形成部材２０を設けることによって、減衰力調節流路５の下流側となる下流通路を容易に形成でき上方配置路Ｕを簡単に設けることができる。なお、上記上方配置路Ｕは、減衰力調節流路５の下流側の一部を少なくともスプール収容部Ｓの上端よりも上方へ配置して設ければよいので、通路形成部材２０を用いずに、減衰力調節流路５の下流側を形成するようにしてもよく、たとえば、ポート６ｂのハウジング６の外周に開口する開口端をスプール収容部Ｓの上端よりも上方に配置するようにしてもよい。
【００７８】
さらに、このフロントフォークＦでは、スプール弁７とハウジング６との間に軸方向に摺動自在に挿入される可動スリーブ９と、当該可動スリーブ９の軸方向両端を挟んで弾性支持する一対のスリーブばね２５，２６とを備えており、スプール弁７の質量Ｍｂ、スプールばね３５のばね乗数Ｋｂ、可動スリーブ９の質量Ｍｓおよびスリーブばね２５，２６の合成ばね定数ＫｓがＭｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定されているので、フロントフォークＦに外部からスプール弁７の軸方向の大きな加速度が作用しても、スプール弁７と可動スリーブ９とが軸方向に相対移動することがなく、これらスプール弁７と可動スリーブ９の相対位置が変化することがない。これにより、フロントフォークＦの発生する減衰力が狙った減衰力とならずに振動的に変化してしまうことを防止でき、安定した減衰力を発揮することが可能である。
【００７９】
なお、上記したところでは、スプール弁７を単一のスプールばね３５のみで附勢しているが、スプール弁７を可動スリーブ９と同様に一対のばねで軸方向両端を弾性支持するようにしてもよく、その場合、スプールばねのばね定数は、上記二つのばねの合成ばね定数として上記関係を満たすように設定すればよい。
【００８０】
この実施の形態のフロントフォークＦは、外部からの振動の入力に対して流路面積の変動を抑制できるので、振動が絶えず入力されるような環境下で使用される鞍乗車両に適しており、大きな上下加速度が作用する悪路走行においても安定した狙い通りの減衰力を発揮することができる。
【００８１】
なお、外部振動に対する配慮の配慮が不要であれば、可動スリーブ９を省略して、ハウジング６の中空部６ａに直接にスプール弁７の外周を摺接させて、ポート６ｂにスプールポート２１ｂを対向させて絞りを形成し、減衰力調節流路５の流路面積を調節するようにしてもよい。
【００８２】
また、本実施の形態では、スプール弁７を可動鉄心として機能する磁性部材２２と磁性部材２２よりも比重の小さいスプール弁本体２１とで構成し、全体が磁性部材で構成される場合に比較して、ソレノイドバルブ１における可動部であるスプール弁７全体重量の軽量化を図っているので、車両走行中に緩衝器１に入力される上下方向となる伸縮方向の大きな加速度によってスプール弁７に作用する慣性力を軽微なものとして、スプール弁７の振動を軽微にすることができるので、より一層、ソレノイドバルブ１の発生する減衰力が狙った減衰力とならずに振動的に変化してしまうことを防止でき、より安定した減衰力を発揮することが可能である。なお、スプール弁７の振動を軽微にする配慮が不要であれば、スプール弁７をスプール弁本体２１と磁性部材２２の二つの部材で構成せずに、磁性材料のみでスプール弁７を形成するようにしてもよい。
【００８３】
また、スプール弁７が可動鉄心とされているので、ソレノイド８とスプール弁７とを至近に配置して別途の長尺な可動鉄心などを介さずにスプール弁７を駆動でき減衰力制御性が向上するとともに、スプール弁７といった可動部重量を軽減できるから緩衝器１に入力される振動加速度によって減衰力が変化してしまうことを抑制することができ、安定した減衰力の発生と調節が可能となる。
【００８４】
また、ソレノイド８は、スプール弁７の挿通を可能とする内筒３０ａと、当該内筒３０ａの外周側に配置される外筒３０ｂと、上記内筒３０ａと上記外筒３０ｂを接続する環状底部３０ｃとを備えたケース３０と、ケース３０内に収容されるコイル３１ａと、ケース３０の内筒３０ａと環状のギャップを介して対向してコイル３１ａの内周に挿入されるとともにコイル３１ａへの通電により上記スプール弁７を吸引するベース３３とを備え、磁性部材２２は、ベース３３に吸着した状態で少なくともケース３０の内筒３０ａに径方向で対向する基部２２ａと、基部２２ａからスプール弁本体２１側へ延長されてケース３０の内筒３０ａに径方向で対向するとともにスプール弁本体２１の他端外周を小径にして形成した嵌合部２１ｅへ嵌合する筒状のソケット２２ｂとを備えている。これにより、常時ケース３０の内筒３０ａに対向する基部２２ａの肉厚を確保することができるので、磁路の断面積が小さくなりすぎて磁束密度が飽和して吸引力が低下してしまうことがなく、スプール弁７の振動をより抑制することができ、より一層安定した減衰力の発揮に寄与できる。
【００８５】
また、スプール収容部Ｓ内にリザーバＲから気体が侵入しスプール収容部Ｓの上方に気室が形成されてしまうことがないので、ソレノイドバルブ１を車体側チューブ１０の上方へ集約することができ、ソレノイド８への通電も容易となるとともに、ソレノイドバルブ１が緩衝器Ｄにて制振される鞍乗車両の車体側へ連結されることになるから、車両走行中におけるスプール弁７の振動を抑制することができ、当該振動による減衰力変動を抑制することができる。
【００８６】
また、ピストンロッド４が軸方向に沿って減衰力調節通路５の一部を形成する空孔４ｂを備え、ピストンロッド４と当該ピストンロッド４の先端に連結されるハウジング６とが中空部６ａと上記空孔４ｂとを同軸かつ直列となるように連結されるので、スプール弁７の駆動方向がピストンロッド４の軸方向に一致するからスプール弁７を駆動するソレノイド８が側方へ張り出すことがなく、スプール弁７の駆動方向をピストンロッド４の軸線に対して交差する方向とする場合に比較して、緩衝器Ｄをスリムにすることができる。無論、当該効果と引き換えにスプール弁７の駆動方向を緩衝器Ｄの伸縮方向とは異なった方向とする、つまり、ピストンロッド４の軸線と一致させないようにすることもできるが、この場合、車両の振動と上記駆動方向とが一致しないため、当該振動によってスプール弁７の駆動方向へ加振させることを抑制することができる。
【００８７】
なお、スプール弁７の形状、構造を上記のごとくとすることで、上記した種々の利点を享受することができるが、スプール弁７の形状、構造が上記した形状、構造と異なっていても、スプール弁７の質量Ｍｂ、スプールばね３５のばね乗数Ｋｂ、可動スリーブ９の質量Ｍｓおよびスリーブばね２５，２６の合成ばね定数ＫｓをＭｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定することによる効果を得ることができることは当然である。
【００８８】
さらに、ハウジング６が中空部６ａに連なってソレノイド８を収容する収容部６ｃを備えて当該収容部６ｃを図２中外方へ臨ませて車体側チューブ１０の開口端に固定され、ソレノイド８のスプールばね３５の初期荷重を調節するアジャスタ３４が車体側チューブ１０の開口端から緩衝器１の外方へ臨んで設けられる。これにより、当該アジャスタ３４を外部操作することができるので、上記初期荷重の調節が容易となる。なお、スプールばね３５のばね定数にバラつきがある場合等にこの初期荷重調節を行うことで、製品毎でバラツキのない均一な減衰力調節を行うことができる。緩衝器１の減衰力調節の均一化は、ソレノイド８に与える電流量を補正することで行ってもよい。
【００８９】
なお、上記したところでは、減衰力調節流路５は、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通していて、緩衝器Ｄが伸長する際にのみ液体の通過を許容するようになっており、ソレノイドバルブ１が緩衝器Ｄの伸側減衰力を発生する減衰力発生要素として機能しているので、緩衝器Ｄの伸側減衰力を調節することができるが、減衰力調節流路５で圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通し緩衝器Ｄが収縮する際にのみ減衰力調節通路５が液体の通過を許容するように設定して、ソレノイドバルブ１で緩衝器Ｄの圧側減衰力を調節するようにしてもよい。つまり、ピストン連結部４ｃに設けられる連通路４ｄで伸側室Ｒ１の代わりに圧側室Ｒ２を中空部４ｂへ連通するようにすれば、ソレノイドバルブ１は、圧側減衰力の調節を行うことができる。このようにすると、緩衝器Ｄの収縮作動時にのみ減衰力調節通路５を液体が通過するように設定できる。
【００９０】
さらに、上記したところでは、スプール弁７の後退時に流路面積が減少するように設定されているが、スプール弁７が最下方位置にて流路面積を最小とするように設定しておき、スプール弁７の後退で流路面積が大きくなるようにしてもよい。
【００９１】
また、ハウジング６は、ピストンロッド４と一体とされて一部品とされてもよく、ハウジング６を複数の部品で構成するようにしてもよい。
【００９２】
さらに、上記実施の形態では、コイル３１ａへ通電するためのコネクタ３１ｄをモールドコイル３１に一体化しているが、コネクタ３１ｄをモールドコイル３１から分離してコイル３１ａと電源端子３１ｃとをコードで接続するようにしてもよいし、コネクタおよび電源端子を廃してコイル３１ａをコードのみを介して外部電源に接続するようにしてもよい。
【００９３】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【符号の説明】
【００９４】
１ ソレノイドバルブ
４ ピストンロッド
５ 減衰力調節流路
６ａ 中空部
６ｂ ポート
６ ハウジング
７ スプール弁
８ ソレノイド
９ 可動スリーブ
９ｂ スリーブポート
９ａ スリーブ側環状溝
１０ 車体側チューブ
１１ 車体側チューブ
２０ 通路形成部材
２１ スプール本体
２１ａ 圧力導入孔
２１ｂ スプールポート
２２ 磁性部材
２５，２６ スリーブばね
３５ スプールばね
Ａ 環状隙間
Ｄ 緩衝器
Ｆ フロントフォーク
Ｌ 空間
Ｒ リザーバ
Ｒ１ 伸側室
Ｒ２ 圧側室
Ｓ スプール収容部
Ｕ 上方配置路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロントフォークの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フロントフォークとしては、たとえば、鞍乗車両の前輪を懸架するようになっており、このようなフロントフォークでは内蔵された緩衝器の減衰力を調節できるようになっているものがある。
【０００３】
具体的には、アウターチューブに連結されるシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されてシリンダ内を圧側室と伸側室とに区画するピストンと、シリンダ内に挿入されて一端が上記アウターチューブに摺動自在に挿入されるインナーチューブに連結されるとともに他端が上記ピストンに連結されるピストンロッドとを備えた緩衝器本体と、緩衝器本体の圧側室と伸側室と連通する通路と、通路の途中に設けられて圧側室から伸側室へ向かう流れのみを許容するか反対に伸側室から圧側室へ向かう流れのみを許容するチェック弁と、当該通路の途中に設けたニードル弁と、ピストンロッドの他端側に固定されるとともにニードル弁を駆動するステッピングモータとを備えて構成されるものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
このフロントフォークでは、伸長時には、ピストンに設けたピストンバルブによって作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮し、収縮時には、シリンダの端部に設けたベースバルブによってシリンダからリザーバへ流出する作動油の流れに抵抗を与えて減衰力を発揮するようになっているが、これに加えて、ニードル弁を駆動してニードル弁における流路抵抗を調節することでフロントフォークの発生する減衰力を可変にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したフロントフォークによれば、ニードル弁を駆動するのにステッピングモータを使用しているので、弁開度の変更に時間がかかり、フロントフォークの減衰力をスカイフック制御等といったアクティブ制御にて調節しようとしても、減衰力調節の応答が間に合わず、上記制御を実施するは困難である。
【０００７】
また、上記フロントフォークにあっては、減衰力調節の応答性を向上するためソレノイドを用いることもできるとしている。しかしながら、フロントフォーク等の鞍乗車両用緩衝器にあっては、ストローク量が四輪自動車に比較して非常に長く流量も大きいので、ニードル弁に作用する圧力は非常に高くなり、実際にニードル弁をソレノイドで駆動しようとするとソレノイドの推力を非常に大きくする必要がある。このため、ソレノイドが大型化してしまい鞍乗車両への搭載性を損なうとともにコスト高となって経済性も損なってしまう問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記不具合を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、低コストで小型なソレノイドの使用を可能として、減衰力調節をアクティブ制御することができるフロントフォークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、鞍乗車両の車体に連結される車体側チューブと、上記鞍乗車両の車軸に連結され上記車体側チューブに摺動自在に嵌合して当該車体側チューブとともに内部に空間を形成する車軸側チューブと、内部に伸長時に圧縮される伸側室と収縮時に圧縮される圧側室とを備え、上記車体側チューブと上記車軸側チューブとの間に介装されて上記空間内に収容される緩衝器と、上記空間内であって緩衝器外に設けたリザーバとを備えたフロントフォークにおいて、上記圧側室或いは伸側室の一方を上流とし上記リザーバを下流としてこれらを連通する減衰力調節流路と、上記減衰力調節流路の途中に設けられたスプール収容部と当該スプール収容部内に軸方向移動自在に挿入されたスプール弁と当該スプール弁を軸方向に駆動するソレノイドとを有して当該減衰力調節流路の流路面積を調節するソレノイドバルブとを備え、上記減衰力調節流路の上流側の圧力が作用する上記スプール弁の軸方向両側の受圧面積を等しくし、上記減衰力調節流路の下流側に少なくとも上記スプール収容部の上端よりも上方へ配置される上方配置路を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のフロントフォークによれば、低コストで小型なソレノイドの使用を可能として、減衰力調節をアクティブ制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施の形態におけるフロントフォークの断面図である。
【図２】一実施の形態におけるフロントフォークの一部拡大断面図である。
【図３】通路形成部材の一部切欠斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態におけるフロントフォークＦは、図１および図２に示すように、鞍乗車両の図示しない上記車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗車両の図示しない車軸に連結され車体側チューブ１０に摺動自在に嵌合して当該車体側チューブ１０とともに内部に空間Ｌを形成する車軸側チューブ１１と、内部に伸長時に圧縮される伸側室Ｒ１と収縮時に圧縮される圧側室Ｒ２とを備え、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１との間に介装されて空間Ｌ内に収容される緩衝器Ｄと、空間Ｌ内であって緩衝器Ｄ外に設けたリザーバＲと、伸側室Ｒ１を上流としリザーバＲを下流としてこれらを連通する減衰力調節流路５と、減衰力調節流路５の途中に設けられたソレノイドバルブ１とを備えて構成されている。
【００１３】
緩衝器Ｄは、具体的には、シリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に挿入されてシリンダ２内を作動油等の液体が充填される伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とに区画するピストン３と、シリンダ２内に挿入されてピストン３に連結されるピストンロッド４とを備えていて、伸縮時に当該伸縮を妨げる減衰力を発揮するようになっている。また、ソレノイドバルブ１は、緩衝器Ｄの伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通して緩衝器Ｄの伸長時でのみ液体の通過を許容する減衰力調節通路５の途中に設けられて、緩衝器Ｄの発生する減衰力を調節することができるようになっている。
【００１４】
なお、上記緩衝器Ｄは、鞍乗車両に向くように、さらに、ピストンロッド４を二輪車などの鞍乗車両の図示しない車体に連結される車体側チューブ１０と、鞍乗車両の図示しない車軸に連結されて車体側チューブ１０内へ摺動自在に挿入される車軸側チューブ１１とで形成される空間Ｌ内に収容される。より詳しくは、緩衝器Ｄは、ピストンロッド４がハウジング６を介して車体側チューブ１０へ連結され、シリンダ２が車軸側チューブ１１へ連結されて、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１との間に介装されつつ、車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１で閉鎖された空間Ｌ内に収容されている。なお、本実施の形態では、フロントフォークＦは、車体側チューブ１０内に車軸側チューブ１１を摺動自在に嵌合する倒立型のフロントフォークとされているが、反対に、車体側チューブ１０を車軸側チューブ１１内へ摺動自在に嵌合する正立型のフロントフォークとされていてもよい。
【００１５】
また、この緩衝器Ｄのピストンロッド４とシリンダ２との間には、懸架ばね１２が介装されており、この懸架ばね１２は緩衝器Ｄを介して車体側チューブ１０と車軸側チューブ１１を離間させる方向、つまり、フロントフォークＦを伸長させる方向に弾発力を発揮していて、当該懸架ばね１２により図外の鞍乗車両の車体が弾性支持されるようになっている。
【００１６】
緩衝器Ｄについて詳細に説明すると、緩衝器Ｄは、図１に示すように、車軸側チューブ１１に連結されたシリンダ２と、シリンダ２内に摺動自在に挿入されシリンダ２内を２つの作動室である伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２に区画するピストン３と、一端がピストン３に連結されるとともに他端が車体側チューブ１０に連結されたピストンロッド４と、ピストン３に設けられて伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路１３と、シリンダ２の下端に設けられて圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れに抵抗を与える圧側減衰通路１５とリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する吸込通路１６とを有するボトム部材１４とを備えて構成され、伸側室Ｒ１および圧側室Ｒ２には液体として作動油等の液体が充満され、リザーバＲ内には液体と気体が充填されている。
【００１７】
シリンダ２は、下端に嵌合されたボトム部材１４を介して有底筒状に形成された車軸側チューブ１１の底部に固定されている。また、シリンダ２の上端には、ピストンロッド４を摺動自在に軸支するロッドガイド１７が設けられている。ピストンロッド４は、軸方向に沿って図１中上下に貫通する空孔４ｂを備えたピストンロッド本体４ａと、ピストンロッド本体４ａの図１中下端に固定されてピストン３を保持するピストン連結部４ｃとを備えて構成されており、その図１中上端となる先端がソレノイドバルブ１における後述するスプール弁７を収容するハウジング６を介して車体側チューブ１０の上端に固定されている。ピストン連結部４ｃは、空孔４ｂと伸側室Ｒ１とを連通する連通路４ｄと、連通路４ｄの途中に設けられて伸側室Ｒ１から空孔４ｂへ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁４ｅとを備えて構成されていて、図１中下端に環状のピストン３がピストンナット２４を用いて固定されるようになっている。
【００１８】
そして、ロッドガイド１７とハウジング６の外周に設けた筒状のばね受１８との間に懸架ばね１２が介装され、緩衝器Ｄが懸架ばね１２により伸長方向に附勢され、これにより、フロントフォークＦも懸架ばね１２により伸長方向に附勢されるようになっている。
【００１９】
ピストン３は、ピストンロッド４の図１中下端、つまり、ピストン連結部４ｃの下端に固定されており、ピストン３に設けられる減衰通路１３は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを連通する通路１３ａと、通路１３ａの途中に設けた減衰弁１３ｂとを備えていて、通過する液体の流れに抵抗を与えるようになっている。この場合、減衰弁１３ｂが絞り弁などとされていて、減衰通路１３は、伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れと、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れの双方向の流れを許容するようになっているが、通路を二つ以上設けて一部の通路に伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けるとともにそれ以外の通路に圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する減衰弁を設けてもよい。
【００２０】
リザーバＲは、上記空間Ｌ内であって緩衝器Ｄ外に形成されており、リザーバＲには、液体と気体が充填されている。ボトム部材１４に形成される圧側減衰通路１５は、圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通する通路１５ａと、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容して通過する液体の流れに抵抗を与える減衰弁１５ｂとを備えて構成されており、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。他方、ボトム部材１４に形成される吸込通路１６は、リザーバＲと圧側室Ｒ２とを連通する通路１６ａと、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する逆止弁１６ｂとを備えて構成されており、圧側減衰通路１５とは逆向きにリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路とされている。なお、この緩衝器Ｄにあっては、圧側減衰力を減衰弁１５ｂにて発生することができるので、上記したように圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容する通路を設ける場合、当該通路に減衰弁を設けずともよい。
【００２１】
つづいて、ソレノイドバルブ１について説明する。ソレノイドバルブ１は、減衰力調節通路５の途中に設けられており、減衰力調節流路５の途中に設けられたスプール収容部Ｓと当該スプール収容部Ｓ内に軸方向移動自在に挿入されたスプール弁７と当該スプール弁７を軸方向に駆動するソレノイド８とを有して、当該減衰力調節流路５の流路面積を調節することができるようになっている。
【００２２】
ソレノイドバルブ１は、より詳細には、上記スプール収容部Ｓの一部である中空部６ａと外方から開口して中空部６ａへ連通されるポート６ｂを有するハウジング６と、中空部６ａ内に軸方向に移動自在に挿入されるスプール弁７と、スプール弁７を附勢するスプールばね３５と、スプール弁７をスプールばね３５の附勢力に抗して軸方向へ軸方向に駆動するソレノイド８と、スプール弁７とハウジング６との間に軸方向に摺動自在に挿入される可動スリーブ９と、当該可動スリーブ９の軸方向両端を挟んで弾性支持する一対のスリーブばね２５，２６とを備えている。
【００２３】
ハウジング６は、図１および図２に示すように、筒状とされており、図２中下端から開口して内部に形成される中空部６ａと、側方から開口して中空部６ａに通じるポート６ｂと、図２中上端から開口して中空部６ａに通じて中空部６ａより大径で上記ソレノイド８を収容するソレノイド収容部６ｃと、上端外周に設けたフランジ６ｄと、下端側外周を小径にして設けた小径部６ｅと段部６ｆとを備えて構成されている。
【００２４】
そして、このハウジング６の中空部６ａの図２中下方を小径にして設けた小内径部６ｇの下方内周には螺子部６ｈが設けてあり、ピストンロッド４の上端の外周には螺子部４ｆが設けてあって、小内径部６ｇ内にピストンロッド４の上端を挿入しつつ螺子部６ｈに螺子部４ｆを螺合してハウジング６とピストンロッド４とを螺子締結することができるようになっている。なお、この実施の形態では、螺子部４ｆにナット１９を螺着していて、当該ナット１９の図２中上端をハウジング６の図２中下端に当接させてハウジング６に軸荷重をかけることで上記螺子部６ｈと螺子部４ｆとが緩まないように配慮している。
【００２５】
また、ハウジング６の外周には、筒状の通路形成部材２０が装着されている。この通路形成部材２０は、図２および図３に示すように、有底筒状とされており、底部２０ａには、ハウジング６の小径部６ｅの挿通を可能とする嵌合孔２０ｂと、底部２０ａの図中上端に嵌合孔２０ｂに通じる環状凹部２０ｃと、同じく底部２０ａの図中上端であって環状凹部２０ｃの外周から放射状に延びる複数の溝２０ｄとを備えている。また、通路形成部材２０の筒部２０ｅの内径は、ハウジング６の外周との間に環状隙間Ａが形成できる径に設定されている。そして、この通路形成部材２０の底部２０ａに設けた嵌合孔２０ｂにハウジング６の小径部６ｅを底部２０ａに段部６ｆが当接するまで挿入し嵌合すると、通路形成部材２０における環状凹部２０ｃがハウジング６に設けたポート６ｂに対向するようになっている。また、環状凹部２０ｃは、溝２０ｄを介して上記した環状隙間Ａに通じており、これにより、ポート６ｂは、環状凹部２０ｃ、溝２０ｄおよび環状隙間Ａを介して空間Ｌ内に設けたリザーバＲに連通される。
【００２６】
さらに、この通路形成部材２０は、懸架ばね１２の上端を支承する筒状のばね受１８の上端を支持しており、懸架ばね１２の附勢力によってハウジング６から離間しないようになっている。なお、通路形成部材２０をハウジング６の小径部６ｅに圧入したり、螺着したりしてハウジング６に一体化してもよい。
【００２７】
また、ハウジング６の図２中上方の外周には、螺子部６ｉが設けられており、車体側チューブ１０の開口端にハウジング６に螺子締結することができるようになっていて、ハウジング６を介してピストンロッド４を車体側チューブ１０に連結可能とされている。
【００２８】
このようにハウジング６をピストンロッド４に連結すると、中空部６ａがピストンロッド４の空孔４ｂとが同軸で且つ直列に接続されて、中空部６ａは、当該空孔４ｂおよび連通路４ｄを介して緩衝器Ｄにおける伸側室Ｒ１に連通される。また、中空部６ａは、ポート６ｂ、環状凹部２０ｃ、溝２０ｄおよび環状隙間Ａを介して上記したリザーバＲに連通される。よって、この実施の形態の場合、減衰力調節通路５は、上記した連通路４ｄ、空孔４ｂ、中空部６ａ、ポート６ｂ、環状凹部２０ｃ、溝２０ｄおよび環状隙間Ａとで構成されており、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通している。
【００２９】
また、減衰力調節通路５は、この場合、逆止弁４ｅによって、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の通過のみを許容するようになっている。したがって、この実施の形態の場合、減衰力調節流路５におけるソレノイドバルブ１よりも上流は、空孔４ｂおよび連通路４ｄにより構成され、減衰力調節流路５におけるソレノイドバルブ１よりも下流は、ポート６ｂ、環状凹部２０ｃ、溝２０ｄおよび環状隙間Ａとで構成される。したがって、この実施の形態の場合、環状凹部２０ｃ、溝２０ｄおよび環状隙間Ａで減衰力調節流路５におけるソレノイドバルブ１の下流側となる下流通路を形成している。なお、下流通路は、通路形成部材２０によって形成されてポート６ｂをリザーバＲへ連通するものであるが、具体的構成は、上記した構成に限定されるものではなく、たとえば、通路形成部材をパイプ状として、ポート６ｂをリザーバＲに連通するようにしてもよい。
【００３０】
減衰力調節通路５を一方通行に設定する逆止弁は、ピストン連結部４ｃに設けるのではなく、他の箇所へ設けてもよく、具体的にはたとえば、ピストンロッド本体４ａの空孔４ｂ内に設けてもよいし、ピストンロッド本体４ａの図１中上端における空孔４ｂの開口端に設けるようにしてもよい。
【００３１】
つづいて、可動スリーブ９は、筒状とされてハウジング６の中空部６ａ内に軸方向に摺動自在に挿入されており、外周に周方向に沿って形成したスリーブ側環状溝９ａと、内周に周方向に沿って形成した内周側環状溝９ｂと、スリーブ側環状溝９ａと内周側環状溝９ｂとを連通するスリーブポート９ｃとを備えて構成されている。
【００３２】
そして、この可動スリーブ９は、その上下端となる軸方向両端が一対のスリーブばね２５，２６で挟持されていて、何ら負荷がない状態では、これらスリーブばね２５，２６の附勢力がバランスする位置に位置決めされている。なお、スリーブばね２５は、ハウジング６の中空部６ａの下方の小内径部６ｇを形成することで設けられた内周段部６ｊと、可動スリーブ９の図２中下端との間に介装され、他方のスリーブばね２６は、詳しくは後述するソレノイド８におけるケース３０と可動スリーブ９の図２中上端との間に介装されていて、これらスリーブばね２５，２６はともに縮んだ状態で、可動スリーブ９を上下から附勢している。
【００３３】
したがって、可動スリーブ９は、スリーブばね２５，２６によって弾性支持されているので、緩衝器Ｄに外力が加わって振動する際に、軸方向となる図２中上下方向へ振動するが、可動スリーブ９のストローク範囲では、常に、スリーブ側環状溝９ａがポート６ｂに常に対向するようにスリーブ側環状溝９ａの軸方向長さが設定されており、可動スリーブ９でポート６ｂを遮断することがないようになっている。なお、可動スリーブ９がポート６ｂの一部を遮る場合があっても、ここでの流路面積が可動スリーブ９とスプール弁７とで決する流路面積の最大値以上となるようになっている、つまり、ポート６ｂ側で可動スリーブ９とスプール弁７とで形成される絞りよりも大きな抵抗を与えないように配慮されている。
【００３４】
上記したところでは、可動スリーブ９の外周に円周方向に沿ってスリーブポート９ｃに連通されるスリーブ側環状溝９ａを設けて、可動スリーブ９がハウジング６に対して軸方向へ移動しても、スリーブポート９ｃとポート６ｂとの連通を確保できるようになっており、加工しやすい外周加工を可動スリーブ９に施すことで、スリーブポート９ｃとポート６ｂとの連通を確保できる利点がある。なお、スリーブ側環状溝９ａを設ける代わりにハウジング６の中空部６ａの内周に円周方向に沿うとともにポート６ｂに連通されるハウジング側環状溝を設けて、これをスリーブポート９ｃに常に対向させてスリーブポート９ｃとポート６ｂとの連通を確保してもよい。
【００３５】
また、可動スリーブ９の上下端は、それぞれ外径が小径に設定されていて、スリーブばね２５，２６が、当該小径部位の外周に配置されるようになっており、可動スリーブ９とスプール弁７の嵌合長を長くして、可動スリーブ９とスプール弁７の安定した相対摺動を保障している。
【００３６】
次に、スプール弁７は、円柱状とされて、一端側を下方に向けて可動スリーブ９内に摺動自在に挿入されており、ハウジング６の中空部６ａ内を軸方向となる図２中上下方向へ移動自在とされている。詳しくは、スプール弁７は、この場合、スプール弁本体２１と、スプール弁本体２１の他端側に嵌合されて一体化された筒状の磁性部材２２とを備えて構成されている。また、スプール弁本体２１は、合成樹脂、アルミニウム、アルミニウム合金やマグネシウム合金といった材料から構成されており、磁性部材２２よりも比重の小さい材料で構成されている。なお、合成樹脂を用いる場合には、摺動性に富み摩耗に強い材料を用いるとよく、たとえば、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタラート、ポリフェニレンサルフィド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトンを用いることができ、作動液体が油である場合には、上記以外にもフェノール樹脂を用いることもできる。
【００３７】
そして、スプール弁本体２１は、ソレノイド８を向く側とは反対側の反ソレノイド側端となる図２中下端に減衰力調節通路５を通過する液体の圧力を受けるようになっており、この反ソレノイド側端から開口してソレノイド側端となる図２中上端に通じる圧力導入孔２１ａと、外周から開口して圧力導入孔２１ａに連通するスプールポート２１ｂと、ソレノイド側端の外周を小径にして形成した嵌合部２１ｃとを備えて構成されている。
【００３８】
また、磁性部材２２は、鉄、ニッケル、コバルトやこれらを含む合金、フェライト等といった磁性材料で形成されていて筒状とされ、図２中上方側の基部２２ａと、基部２２ａから図２中下方側となるスプール弁本体２１側へ伸びるとともに基部２２ａより薄肉筒状のソケット２２ｂとを備え、外周径は単一径とされていて、ソケット２２ｂ内にスプール弁本体２１の嵌合部２１ｃを嵌合することでスプール弁本体２１に一体化されている。なお、当該嵌合に当たり、たとえば、圧入することで、スプール弁本体２１と磁性部材２２とが強固に一体化される。スプール弁本体２１が金属材料で形成される場合には、磁性部材２２の嵌合に当たり焼き嵌めしてよい。また、上記一体化は、嵌合部に接着剤を塗布して行うこともできる。
【００３９】
スプール弁７におけるスプールポート２１ｂは、可動スリーブ９の内周側環状溝９ｂに対向することができるようになっており、対向状態では、スプールポート２１ｂは、スリーブポート９ｃと連通されるとともに、このスリーブポート９ｃを介してポート６ｂに連通され、減衰力調節通路５は開放された状態となる。また、この実施の形態では、スプール弁７をソレノイド８側へ向けて移動させると、スプールポート２１ｂと内周側環状溝９ｂのラップ面積（スプールポート２１ｂと内周側環状溝９ｂとの対向面積）が小さくなり、ソレノイドバルブ１における流路面積を減少させる（流路を絞る）ことができるようになっている。このように、ソレノイドバルブ１にあっては、スプール弁７のスプールポート２１ｂと可動スリーブ９のスリーブポート９ｃは、流路の一部を形成しており、スプール弁７と上記可動スリーブ９との軸方向の相対位置に応じて流路面積を可変にすることができる。なお、流路を絞る結果、可動スリーブ９の内周でスプール弁７のスプールポート２１ｂを完全に閉塞して流路を遮断するように設定されてもよい。
【００４０】
また、この場合、可動スリーブ９の内周に内周側環状溝９ｂを設けて、可動スリーブ９に対してスプール弁７が周方向に回転しても回転位置によらずスプールポート２１ｂとスリーブポート９ｃとの連通を可能としているが、内周側環状溝９ｂの代わりにスプール弁７の外周にスプールポート２１ｂに連通される環状溝を設けて可動スリーブ９のスリーブポート９ｃとスプールポート２１ｂとの連通を可能としてもよい。
【００４１】
なお、スプールポート２１ｂを通過する液体の流れる際にスプール弁７と可動スリーブ９とを相対変位させる流体力が発生するが、この実施の形態の場合、スプールポート２１ｂがスプール弁７の軸線に対して斜めに設けられていて、上記した流体力の低減を図っている。
【００４２】
ソレノイド８は、内筒３０ａと外筒３０ｂと内筒３０ａおよび外筒３０ｂの図２中下端を接続する環状底部３０ｃとでなり磁性体で形成されるケース３０と、コイル３１ａをモールド樹脂３１ｂにてモールドして形成されて上記外筒３０ｂと内筒３０ａとの間に収容される筒状のモールドコイル３１と、モールドコイル３１の内周に挿入される筒状であって磁性体であるベース３３と、ベース３３とケース３０の内筒３０ａとの間に環状のギャップを設ける非磁性リング３２と、ベース３３内に螺着されるアジャスタ３４と、アジャスタ３４とスプール弁７との間に介装されるスプールばね３５とを備えて構成されている。ソレノイド８は、スプール弁７における磁性部材２２を可動鉄心として、コイル３１ａへの通電によってスプール弁７を駆動することができるようになっている。
【００４３】
ケース３０の内筒３０ａは、その内径をスプール弁７が移動自在に挿入可能であって中空部６ａの内径よりも小径に設定されていて、ハウジング６の収容部６ｃ内に収容されると、スプール弁７の移動を妨げることがなく、また、上記スリーブばね２６の図２上端を支えることができるようになっている。なお、当該内筒３０ａの内径をスプール弁７が摺動可能な径に設定されてもよい。
【００４４】
また、ケース３０のハウジング６に対する径方向の位置決めは、外筒３０ｂとハウジング６の収容部６ｃへの嵌合によって行ってもよいし、ハウジング６の中空部６ａとケース３０の内筒３０ａの内周とにスプール弁７を摺接させる場合には、スプール弁７を利用して行うことも可能である。なお、ケース３０とハウジング６との間は、ケース３０の環状底部３０ｃとハウジング６との間に介装される環状シール３６によって密にシールされている。
【００４５】
モールドコイル３１は、コイル３１ａへ通電するための電源端子３１ｃを内部に収容する筒状のコネクタ３１ｄを備えており、このコネクタ３１ｄは、モールド樹脂３１ｂによってコイル３１ａに一体化されている。上記コネクタ３１ｄ内の電源端子３１ｃを図外の外部電源へ接続することで、外部からコイル３１ａへの通電ができるようになっている。
【００４６】
ベース３３は、筒状とされてモールドコイル３１の内周に挿入されており、図２中下端となるスプール弁側端の外周にスプール弁側へ突出する環状凸部３３ａを備えており、当該環状凸部３３ａは、外周がテーパ状に面取りされている。そして、この環状凸部３３ａとケース３０の内筒３０ａとの間には、アルミニウム、銅、亜鉛、ＳＵＳ３０５等の非磁性ステンレス鋼や高マンガン鋼等といった材料で形成した非磁性リング３２が介装され、当該非磁性リング３２は、ろう付け等によってケース３０およびベース３３に一体化されている。この非磁性リング３２は、コイル３１ａの通電時に磁化されるベース３３で磁性部材２２を吸引する際に、ベース３３とケース３０との間にギャップを形成して、磁路が磁性部材２２を経由するようにするとともに、ケース３０とベース３３とを一体化し、ケース３０とベース３３との間をシールする役割も果たしている。
【００４７】
さらに、ベース３３の外周であってモールドコイル３１およびケース３０の図２中上端には、コネクタ３１ｄの通過を許容する割３８ａを備えた環状のエンドリング３８が積層される。このエンドリング３８の図２中上方からハウジング６の収容部６ｃの開口端となる図２中上端の内周にナット部材３７を螺着し、ナット部材３７とハウジング６とで、モールドコイル３１およびケース３０とこれに一体化された非磁性リング３２とベース３３とを挟持して、これら部材を当該ハウジング６に固定している。
【００４８】
なお、ベース３３とケース３０の内筒３０ａとの間にギャップを設けるには、非磁性リング３２を介装するほか、ケース３０の内筒３０ａの外周とベース３３の外周に筒状のフィラーリングを圧入してギャップを設けつつケース３０とベース３３とを一体化するようにしてもよく、その場合には、非磁性リング３２を省略することも可能である。フィラーリングを用いる際には、フィラーリングとの嵌合長を確保しなければならないので、ケース３０の内筒３０ａの軸方向長さが非磁性リング３２でケース３０とベース３３とを一体化するよりも長くなる。換言すれば、非磁性リング３２でケース３０とベース３３とを一体化する構造を採用することで、ソレノイド８の非可動部の全長を短くすることができる点で有利となる。
【００４９】
転じて、アジャスタ３４は、軸状であって図２中上端となる基端外周に螺子部を備えてベース３３の筒部３３ａの内周に螺着されており、その先端となる図２中下端とスプール弁７との間にスプールばね３５が圧縮状態で介装されている。
【００５０】
ここで、スプール弁７における圧力導入孔２１ａの途中には段部２１ｄが形成されており、当該段部２１ｄとアジャスタ３４との間にスプールばね３５が介装される。そして、アジャスタ３４を送り螺子の要領で、ベース３３に対して軸方向となる図２中上下方向へ進退させて、スプールばね３５の圧縮長さを調節することで、スプール弁７へスプールばね３５が与える初期荷重を調節することができるようになっている。また、アジャスタ３４は、中空部６ａを密閉する蓋としても機能していて、中空部６ａ、ケース３０、ベース３３およびアジャスタ３４でスプール弁７が収容されるスプール収容部Ｓを形成している。
【００５１】
なお、磁性部材２２内にスプールばね３５を収容する構造を採用しているため、スプールばね３５の収容スペースが確保され、アジャスタ３４を含めたソレノイド８の全長を短くすることができる。
【００５２】
このように構成されたソレノイド８は、コイル３１ａへ通電すると、ベース３３が磁化されて磁性部材２２を吸引する吸引力が発生し、スプール弁７をスプールばね３５の附勢力に抗して図２中上方側へ駆動することができるようになっている。なお、磁性部材２２がベース３３に吸着した状態、つまり、磁性部材２２の基部２２ａの図２中上端が完全にベース３３の図２中下端内周に当接した状態で、ソケット２２ｂより肉厚の基部２２ａが径方向でケース３０の内筒３０ａに対向するようになっており、また、ソケット２２ｂがスプール弁本体２１の他端外周に嵌合していて上記内筒３０ａに対向しているので、磁路の断面積が小さくなりすぎて磁束密度が飽和して吸引力が低下してしまうことのないように配慮されている。
【００５３】
このように、スプール弁７は、ハウジング６の中空部６ａ、ケース３０、ベース３３およびアジャスタ３４で形成されるスプール収容部Ｓ内に収容されて、当該スプール収容部Ｓ内を軸方向に移動することができるようになっている。
【００５４】
そして、スプール収容部Ｓの図２中上端より、上記した通路形成部材２０がハウジング６と共に形成する環状隙間Ａの上端の方が上方に配置されるようになっており、下流通路としての環状隙間Ａのスプール収容部Ｓの上端より上方を上方配置路Ｕ（図２中の環状隙間Ａの上端における網掛部分）としてあり、当該環状隙間Ａの終端となる上端が上方配置路Ｕを成している。上方配置路Ｕの上端は、フロントフォークＦが鞍乗車両に斜め姿勢で取り付けられることを勘案して、鞍乗車両への取付姿勢において少なくともスプール収容部Ｓの上端よりも上方となるようにしてある。この上方配置路Ｕの設置により、上方配置路Ｕ内における液面がスプール収容部Ｓより上方に配置されるため、リザーバＲ側からスプール収容部Ｓへ気体が侵入してしまうことが阻止される。なお、フロントフォークＦは、鞍乗車両の走行中に前後および上下方向に振動が入力されるが、環状隙間Ａの終端を上方配置路Ｕとすることで、流路面積を確保しつつも上方配置路Ｕ内の液面の乱れを押えることができ、スプール収容部Ｓへの気体の侵入を確実に防止している。
【００５５】
戻って、上述のように、スプール弁７をスプールばね３５で附勢すると、スプール弁７は、中空部６ａ内で最下方位置に位置決められる。具体的には、スプール弁７の下端が内周段部６ｊに当接すると、スプール弁７のそれ以上のピストンロッド４側への移動が制限され、スプール弁７がこの最下方位置に位置決められる。
【００５６】
この最下方位置では、この場合、スプール弁７のスプールポート２１ｂが内周側環状溝９ｂに対向して、スリーブポート９ｃを介してポート６ｂが連通状態におかれ、減衰力調節通路５は開放された状態となる。
【００５７】
また、この実施の形態では、コイル３１ａへ通電してスプール弁７をベース３３側へ向けて吸引して、スプール弁７を中空部６ａ内で図２中上方へ後退させることで、スプールポート２１ｂと内周側環状溝９ｂのラップ面積を小さくして、流路面積を減じることができるようになっている。さらに、コイル３１ａの通電量によってスプール弁７の移動量をコントロールすることで、スプールポート２１ｂと内周側環状溝９ｂのラップ面積を調節できる。つまり、コイル３１ａへの通電によりスプール弁７を図２中上方向へ駆動でき、コイル３１ａへの通電を停止すればスプール弁７を図２中下方向へ駆動でき、コイル３１ａの通電量でスプール弁７の位置を調節できる。このように、ソレノイド８でスプール弁７を軸方向となる図２中上下方向へ駆動することができる。
【００５８】
そして、スプールポート２１ｂとスリーブポート９ｂとで流路を絞ることで、流路を通過しようとする液体の流れに与える抵抗を、スプール弁７が最下方位置にある場合に比較して大きくすることができる。この場合、スプール弁７の後退量が大きくなればなるほど、スプールポート２１ｂと内周側環状溝９ｂとのラップ面積が減少して流路の絞り度合が大きくなるので、スプール弁７の後退量の増加に伴って流路を通過する液体の流れに与える抵抗が大きくなる。
【００５９】
ここで、スプール弁７の質量をＭｂ、スプールばね３５のばね乗数をＫｂ、可動スリーブ９の質量をＭｓおよびスリーブばね２５，２６の合成ばね定数をＫｓとすると、Ｍｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定されている。
【００６０】
したがって、ソレノイドバルブ１に外部からの入力でスプール弁７の軸方向となる図２中上下方向の加速度が作用する場合、スプール弁７は、スプールばね３５で支持されているので当該加速度の作用によって慣性力が生じてハウジング６に対して相対移動し、可動スリーブ９も同様に慣性力が生じてハウジング６に対して相対移動する。
【００６１】
上記加速度をαとすると、スプール弁７の慣性力は、Ｍｂ・αとなり、ハウジング６に対して変位Ｘｂだけ移動すると、これがスプールばね３５の附勢力と釣りあうことから、Ｍｂ・α＝Ｋｂ・Ｘｂが成り立つ。また、可動スリーブ９の慣性力は、Ｍｓ・αとなり、ハウジング６に対して変位Ｘｓだけ移動すると、これがスリーブばね２５，２６の附勢力と釣りあうことから、Ｍｓ・α＝Ｋｓ・Ｘｓが成り立つ。
【００６２】
すると、スプール弁７の変位Ｘｂは、Ｘｂ＝Ｍｂ・α／Ｋｂとなり、可動スリーブ９の変位Ｘｓは、Ｘｓ＝Ｍｓ・α／Ｋｓとなるが、Ｍｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係となっているので、Ｘｂ＝Ｋｓとなり、スプール弁７の変位Ｘｂと可動スリーブ９の変位Ｘｓは等しくなる。
【００６３】
よって、ソレノイドバルブ１に外部からの入力でスプール弁７の軸方向となる図２中上下方向の加速度が作用しても、スプール弁７は可変スリーブ９に対して相対変位することは無く、流路面積は変動しないことが理解できよう。
【００６４】
また、車両が走行中にはフロントフォークＦには上下方向の大きな加速度が作用するが、この加速度の方向がスプール弁７の摺動方向とほぼ一致するので、この実施の形態では、スプール弁７の重量を軽量にして上記加速度によるスプール弁７の慣性力を小さくしスプール弁７の振動をより一層軽微なものとするため、スプール弁７を可動鉄心として機能する磁性部材２２と磁性部材２２よりも比重の小さいスプール弁本体２１とで構成し、ソレノイドバルブ１における可動部であるスプール弁７全体重量の軽量化を図っている。また、この実施の形態では、スプール弁本体２１の重量の更なる軽減を図るため、圧力導入孔２１ａの内径を大きくして肉厚を極力薄くしている。
【００６５】
なお、減衰力調節流路５のソレノイドバルブ１より上流側の圧力は、この実施の形態の場合、反ソレノイド側端となるスプール弁７の図２中下端に作用するだけでなく、圧力導入孔２１ａによってスプール弁７のソレノイド側端にも作用するようになっており、つまり、スプール弁７の軸方向両側の受圧面に作用するようになっている。そして、スプール弁７を図２中上方へ押し上げるように減衰力調節流路５のソレノイドバルブ１より上流側の圧力が作用するスプール弁７の反ソレノイド側端側の受圧面積と、スプール弁７を図２中下方へ押し下げるように当該圧力が作用するスプール弁７のソレノイド側端側の受圧面積とが等しくなるように設定されている。また、スプール弁７を図２中上方へ押し上げるように減衰力調節流路５の上流側の圧力を受ける受圧面積とスプール弁７を図２中下方へ押し下げるように減衰力調節流路５の上流側の圧力を受ける受圧面積は、必ずしもスプール弁７の両端面でなくともよい。つまり、スプール弁７を図２中下方へ押圧するように減衰力調節流路５の圧力を受ける面積と、スプール弁７を図２中上方へ押圧するように減衰力調節流路５の圧力を受ける面積とを等しくすればよく、たとえば、スプール弁７の途中に段部を設けて、段部の上面と下面に減衰力調節流路５の上流側の圧力を作用させるようにしてもよい。
【００６６】
続いて、このように構成されたソレノイドバルブ１の作動について説明する。シリンダ２に対してピストン３が図１中上方へ移動する緩衝器Ｄの伸長時には、ピストン３によって圧縮される伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与えるとともに、伸側室Ｒ１からリザーバＲへ向かう液体の流れに対してソレノイドバルブ１で抵抗を与えるようになっている。つまり、緩衝器Ｄは、この実施の形態にあっては、伸長時に減衰通路１３およびソレノイドバルブ１によって伸側減衰力を発揮する。なお、伸長時に拡大する圧側室Ｒ２には、ボトム部材１４に設けた吸込通路１６を介してリザーバＲから液体が供給されて、緩衝器Ｄの伸長時にシリンダ２内からピストンロッド４が退出することで生じるシリンダ２内の容積変化が補償される。
【００６７】
反対に、シリンダ２に対してピストン３が図１中下方へ移動する緩衝器Ｄの収縮時には、ピストン３によって圧縮される圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する液体の流れに減衰通路１３で抵抗を与えるとともに、シリンダ２内へピストンロッド４が侵入することで生じるシリンダ２内の容積減少分の液体がボトム部材１４の圧側減衰通路１５を介してリザーバＲへ排出されてシリンダ２内の体積変化が補償されるので、この圧側減衰通路１５でも液体の流れに抵抗を与えることになる。よって、緩衝器Ｄの収縮時には、減衰通路１３および圧側減衰通路１５で圧側減衰力を発揮し、この場合、減衰力調節通路５には、液体が流れないようになっているので、ソレノイドバルブ１は圧側減衰力の発生には関与しない。
【００６８】
つまり、この実施の形態では、ソレノイドバルブ１において、スプール弁７を駆動することで流路５の流路面積を可変にすることができるので、この緩衝器Ｄの伸長時における伸側減衰力を調節することができるようになっている。
【００６９】
そして、減衰力調節流路５の下流側に少なくともスプール収容部Ｓの上端よりも上方へ配置される上方配置路Ｕを設けているので、液面がスプール収容部Ｓよりも上方にあってスプール収容部Ｓ内が常に液体で充満される。
【００７０】
また、上記スプール弁の軸方向両側の受圧面に減衰力調節流路５の上流の圧力を作用させ、上記各受圧面積が等しくなっている。
【００７１】
そのため、スプール収容部Ｓ内にリザーバＲから気体が侵入しスプール収容部Ｓの上方に気室が形成されてしまうことがなく、減衰力調節流路５の上流の圧力によるスプール弁７を上方へ押し上げる推力に対して下方に押し下げる推力が小さくなってしまうことがない。
【００７２】
その結果、減衰力調節の際、必要に応じてスプール弁７をソレノイド８で駆動して流路面積を変化させるが、このソレノイドバルブ１にあっては、減衰力調節流路５の上流の圧力でスプール弁７を上方へ押し上げる推力と下方に押し下げる推力とが等しくなるので、減衰力調節流路５の上流の圧力によってスプール弁７を軸方向の何れへも移動させることがないから、このソレノイドバルブ１にあっては、通過液体の圧力が高圧となっても、ソレノイド８による流路面積の調節に影響しない。
【００７３】
これにより、このフロントフォークＦにあっては、減衰力調節流路５の圧力が高圧となっても、ソレノイド８による減衰力調節流路５の流路面積の調節に影響しないので、ソレノイド８の推力を減衰力調節流路５の圧力に打ち勝つように大きくしなければならないという問題を解消でき、小型のソレノイド８でスプール弁７を駆動して減衰力の調節を行うことができる。
【００７４】
また、減衰力調節流路５の圧力でスプール弁７が移動してしまうことがないので、この鞍乗車両用緩衝器１にあっては、流路５の圧力によってフロントフォークＦの発生減衰力が変動せず、充分な制振効果を得ることができる。
【００７５】
さらに、ソレノイド８の大型化を招かずに、スプール弁７の駆動が可能となるから、このフロントフォークＦにあっては、鞍乗車両への搭載性を損なうこともなく、コスト高となって経済性も損なってしまう問題もない。
【００７６】
以上により、このフロントフォークＦによれば、搭載性を犠牲にせずに低コストで小型なソレノイド８を利用可能となり、フロントフォークＦの減衰力調節応答性が飛躍的に向上して、減衰力調節をスカイフック制御等といったアクティブ制御にて行うことが可能となる。
【００７７】
また、通路形成部材２０を設けることによって、減衰力調節流路５の下流側となる下流通路を容易に形成でき上方配置路Ｕを簡単に設けることができる。なお、上記上方配置路Ｕは、減衰力調節流路５の下流側の一部を少なくともスプール収容部Ｓの上端よりも上方へ配置して設ければよいので、通路形成部材２０を用いずに、減衰力調節流路５の下流側を形成するようにしてもよく、たとえば、ポート６ｂのハウジング６の外周に開口する開口端をスプール収容部Ｓの上端よりも上方に配置するようにしてもよい。
【００７８】
さらに、このフロントフォークＦでは、スプール弁７とハウジング６との間に軸方向に摺動自在に挿入される可動スリーブ９と、当該可動スリーブ９の軸方向両端を挟んで弾性支持する一対のスリーブばね２５，２６とを備えており、スプール弁７の質量Ｍｂ、スプールばね３５のばね乗数Ｋｂ、可動スリーブ９の質量Ｍｓおよびスリーブばね２５，２６の合成ばね定数ＫｓがＭｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定されているので、フロントフォークＦに外部からスプール弁７の軸方向の大きな加速度が作用しても、スプール弁７と可動スリーブ９とが軸方向に相対移動することがなく、これらスプール弁７と可動スリーブ９の相対位置が変化することがない。これにより、フロントフォークＦの発生する減衰力が狙った減衰力とならずに振動的に変化してしまうことを防止でき、安定した減衰力を発揮することが可能である。
【００７９】
なお、上記したところでは、スプール弁７を単一のスプールばね３５のみで附勢しているが、スプール弁７を可動スリーブ９と同様に一対のばねで軸方向両端を弾性支持するようにしてもよく、その場合、スプールばねのばね定数は、上記二つのばねの合成ばね定数として上記関係を満たすように設定すればよい。
【００８０】
この実施の形態のフロントフォークＦは、外部からの振動の入力に対して流路面積の変動を抑制できるので、振動が絶えず入力されるような環境下で使用される鞍乗車両に適しており、大きな上下加速度が作用する悪路走行においても安定した狙い通りの減衰力を発揮することができる。
【００８１】
なお、外部振動に対する配慮の配慮が不要であれば、可動スリーブ９を省略して、ハウジング６の中空部６ａに直接にスプール弁７の外周を摺接させて、ポート６ｂにスプールポート２１ｂを対向させて絞りを形成し、減衰力調節流路５の流路面積を調節するようにしてもよい。
【００８２】
また、本実施の形態では、スプール弁７を可動鉄心として機能する磁性部材２２と磁性部材２２よりも比重の小さいスプール弁本体２１とで構成し、全体が磁性部材で構成される場合に比較して、ソレノイドバルブ１における可動部であるスプール弁７全体重量の軽量化を図っているので、車両走行中に緩衝器１に入力される上下方向となる伸縮方向の大きな加速度によってスプール弁７に作用する慣性力を軽微なものとして、スプール弁７の振動を軽微にすることができるので、より一層、ソレノイドバルブ１の発生する減衰力が狙った減衰力とならずに振動的に変化してしまうことを防止でき、より安定した減衰力を発揮することが可能である。なお、スプール弁７の振動を軽微にする配慮が不要であれば、スプール弁７をスプール弁本体２１と磁性部材２２の二つの部材で構成せずに、磁性材料のみでスプール弁７を形成するようにしてもよい。
【００８３】
また、スプール弁７が可動鉄心とされているので、ソレノイド８とスプール弁７とを至近に配置して別途の長尺な可動鉄心などを介さずにスプール弁７を駆動でき減衰力制御性が向上するとともに、スプール弁７といった可動部重量を軽減できるから緩衝器１に入力される振動加速度によって減衰力が変化してしまうことを抑制することができ、安定した減衰力の発生と調節が可能となる。
【００８４】
また、ソレノイド８は、スプール弁７の挿通を可能とする内筒３０ａと、当該内筒３０ａの外周側に配置される外筒３０ｂと、上記内筒３０ａと上記外筒３０ｂを接続する環状底部３０ｃとを備えたケース３０と、ケース３０内に収容されるコイル３１ａと、ケース３０の内筒３０ａと環状のギャップを介して対向してコイル３１ａの内周に挿入されるとともにコイル３１ａへの通電により上記スプール弁７を吸引するベース３３とを備え、磁性部材２２は、ベース３３に吸着した状態で少なくともケース３０の内筒３０ａに径方向で対向する基部２２ａと、基部２２ａからスプール弁本体２１側へ延長されてケース３０の内筒３０ａに径方向で対向するとともにスプール弁本体２１の他端外周を小径にして形成した嵌合部２１ｅへ嵌合する筒状のソケット２２ｂとを備えている。これにより、常時ケース３０の内筒３０ａに対向する基部２２ａの肉厚を確保することができるので、磁路の断面積が小さくなりすぎて磁束密度が飽和して吸引力が低下してしまうことがなく、スプール弁７の振動をより抑制することができ、より一層安定した減衰力の発揮に寄与できる。
【００８５】
また、スプール収容部Ｓ内にリザーバＲから気体が侵入しスプール収容部Ｓの上方に気室が形成されてしまうことがないので、ソレノイドバルブ１を車体側チューブ１０の上方へ集約することができ、ソレノイド８への通電も容易となるとともに、ソレノイドバルブ１が緩衝器Ｄにて制振される鞍乗車両の車体側へ連結されることになるから、車両走行中におけるスプール弁７の振動を抑制することができ、当該振動による減衰力変動を抑制することができる。
【００８６】
また、ピストンロッド４が軸方向に沿って減衰力調節通路５の一部を形成する空孔４ｂを備え、ピストンロッド４と当該ピストンロッド４の先端に連結されるハウジング６とが中空部６ａと上記空孔４ｂとを同軸かつ直列となるように連結されるので、スプール弁７の駆動方向がピストンロッド４の軸方向に一致するからスプール弁７を駆動するソレノイド８が側方へ張り出すことがなく、スプール弁７の駆動方向をピストンロッド４の軸線に対して交差する方向とする場合に比較して、緩衝器Ｄをスリムにすることができる。無論、当該効果と引き換えにスプール弁７の駆動方向を緩衝器Ｄの伸縮方向とは異なった方向とする、つまり、ピストンロッド４の軸線と一致させないようにすることもできるが、この場合、車両の振動と上記駆動方向とが一致しないため、当該振動によってスプール弁７の駆動方向へ加振させることを抑制することができる。
【００８７】
なお、スプール弁７の形状、構造を上記のごとくとすることで、上記した種々の利点を享受することができるが、スプール弁７の形状、構造が上記した形状、構造と異なっていても、スプール弁７の質量Ｍｂ、スプールばね３５のばね乗数Ｋｂ、可動スリーブ９の質量Ｍｓおよびスリーブばね２５，２６の合成ばね定数ＫｓをＭｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定することによる効果を得ることができることは当然である。
【００８８】
さらに、ハウジング６が中空部６ａに連なってソレノイド８を収容する収容部６ｃを備えて当該収容部６ｃを図２中外方へ臨ませて車体側チューブ１０の開口端に固定され、ソレノイド８のスプールばね３５の初期荷重を調節するアジャスタ３４が車体側チューブ１０の開口端から緩衝器１の外方へ臨んで設けられる。これにより、当該アジャスタ３４を外部操作することができるので、上記初期荷重の調節が容易となる。なお、スプールばね３５のばね定数にバラつきがある場合等にこの初期荷重調節を行うことで、製品毎でバラツキのない均一な減衰力調節を行うことができる。緩衝器１の減衰力調節の均一化は、ソレノイド８に与える電流量を補正することで行ってもよい。
【００８９】
なお、上記したところでは、減衰力調節流路５は、伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通していて、緩衝器Ｄが伸長する際にのみ液体の通過を許容するようになっており、ソレノイドバルブ１が緩衝器Ｄの伸側減衰力を発生する減衰力発生要素として機能しているので、緩衝器Ｄの伸側減衰力を調節することができるが、減衰力調節流路５で圧側室Ｒ２とリザーバＲとを連通し緩衝器Ｄが収縮する際にのみ減衰力調節通路５が液体の通過を許容するように設定して、ソレノイドバルブ１で緩衝器Ｄの圧側減衰力を調節するようにしてもよい。つまり、ピストン連結部４ｃに設けられる連通路４ｄで伸側室Ｒ１の代わりに圧側室Ｒ２を中空部４ｂへ連通するようにすれば、ソレノイドバルブ１は、圧側減衰力の調節を行うことができる。このようにすると、緩衝器Ｄの収縮作動時にのみ減衰力調節通路５を液体が通過するように設定できる。
【００９０】
さらに、上記したところでは、スプール弁７の後退時に流路面積が減少するように設定されているが、スプール弁７が最下方位置にて流路面積を最小とするように設定しておき、スプール弁７の後退で流路面積が大きくなるようにしてもよい。
【００９１】
また、ハウジング６は、ピストンロッド４と一体とされて一部品とされてもよく、ハウジング６を複数の部品で構成するようにしてもよい。
【００９２】
さらに、上記実施の形態では、コイル３１ａへ通電するためのコネクタ３１ｄをモールドコイル３１に一体化しているが、コネクタ３１ｄをモールドコイル３１から分離してコイル３１ａと電源端子３１ｃとをコードで接続するようにしてもよいし、コネクタおよび電源端子を廃してコイル３１ａをコードのみを介して外部電源に接続するようにしてもよい。
【００９３】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【符号の説明】
【００９４】
１ ソレノイドバルブ
４ ピストンロッド
５ 減衰力調節流路
６ａ 中空部
６ｂ ポート
６ ハウジング
７ スプール弁
８ ソレノイド
９ 可動スリーブ
９ｂ スリーブポート
９ａ スリーブ側環状溝
１０ 車体側チューブ
１１ 車体側チューブ
２０ 通路形成部材
２１ スプール本体
２１ａ 圧力導入孔
２１ｂ スプールポート
２２ 磁性部材
２５，２６ スリーブばね
３５ スプールばね
Ａ 環状隙間
Ｄ 緩衝器
Ｆ フロントフォーク
Ｌ 空間
Ｒ リザーバ
Ｒ１ 伸側室
Ｒ２ 圧側室
Ｓ スプール収容部
Ｕ 上方配置路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鞍乗車両の車体に連結される車体側チューブと、
上記鞍乗車両の車軸に連結され上記車体側チューブに摺動自在に嵌合して当該車体側チューブとともに内部に空間を形成する車軸側チューブと、
内部に伸長時に圧縮される伸側室と収縮時に圧縮される圧側室とを備え、上記車体側チューブと上記車軸側チューブとの間に介装されて上記空間内に収容される緩衝器と、
上記空間内であって緩衝器外に設けたリザーバと
を備えたフロントフォークにおいて、
上記圧側室或いは伸側室の一方を上流とし上記リザーバを下流としてこれらを連通する減衰力調節流路と、
上記減衰力調節流路の途中に設けられたスプール収容部と当該スプール収容部内に軸方向移動自在に挿入されたスプール弁と当該スプール弁を軸方向に駆動するソレノイドとを有して当該減衰力調節流路の流路面積を調節するソレノイドバルブとを備え、
上記減衰力調節流路の上流側の圧力が作用する上記スプール弁の軸方向両側の受圧面積を等しくし、
上記減衰力調節流路の下流側に少なくとも上記スプール収容部の上端よりも上方へ配置される上方配置路を設けたことを特徴とするフロントフォーク。
【請求項２】
上記ソレノイドバルブは、上記減衰力調節流路の一部を形成する中空部と外方から開口して当該中空部へ連通され当該中空部より上記減衰力調節流路の下流の一部を形成するポートとを備えたハウジングを備え、
上記スプール弁は、上記減衰力調節流路の上流側の圧力を受ける軸方向の一端側から開口して軸方向の他端側へ連通する圧力導入孔と、外周から開口して上記圧力導入孔に連通するスプールポートとを備え、
ハウジングの外周に装着されてハウジングとの間に上記ポートをリザーバに連通する上記減衰力調節流路の下流の一部をなす環状隙間を形成する通路形成部材を備え、
上記環状隙間の終端を上記上方配置路としたことを特徴する請求項１に記載のフロントフォーク。
【請求項３】
上記ソレノイドバルブが、上記スプール弁をソレノイドの吸引力に抗して附勢するスプールばねと、上記スプール弁と上記ハウジングとの間に軸方向に摺動自在に挿入される可動スリーブと、当該可動スリーブの軸方向両端を挟んで弾性支持する一対のスリーブばねとを備え、上記スプール弁の質量Ｍｂ、上記スプールばねのばね乗数Ｋｂ、上記可動スリーブの質量Ｍｓおよび上記スリーブばねの合成ばね定数ＫｓがＭｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定されることを特徴とする請求項２に記載のフロントフォーク。
【請求項４】
上記スプール弁は、上記可動スリーブ内に摺動自在に挿入されるスプール本体と、当該スプール本体のソレノイド側端に一体化されるとともに上記ソレノイドの可動鉄心としての磁性部材とを備え、上記スプール弁本体の比重を上記磁性部材の比重より小さくしたことを特徴とする請求項２または３に記載のフロントフォーク。
【請求項５】
上記可動スリーブの外周に周方向に沿って上記スリーブポートに連通されるスリーブ側環状溝を設け、当該スリーブ側環状溝は上記ハウジングの上記ポートに常時対向することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載のフロントフォーク。
【請求項６】
上記ハウジングは、上記ピストンロッドの上端に連結されて、当該ピストンロッドを上記車体側チューブに連結されることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載のフロントフォーク。
【請求項１】
鞍乗車両の車体に連結される車体側チューブと、
上記鞍乗車両の車軸に連結され上記車体側チューブに摺動自在に嵌合して当該車体側チューブとともに内部に空間を形成する車軸側チューブと、
内部に伸長時に圧縮される伸側室と収縮時に圧縮される圧側室とを備え、上記車体側チューブと上記車軸側チューブとの間に介装されて上記空間内に収容される緩衝器と、
上記空間内であって緩衝器外に設けたリザーバと
を備えたフロントフォークにおいて、
上記圧側室或いは伸側室の一方を上流とし上記リザーバを下流としてこれらを連通する減衰力調節流路と、
上記減衰力調節流路の途中に設けられたスプール収容部と当該スプール収容部内に軸方向移動自在に挿入されたスプール弁と当該スプール弁を軸方向に駆動するソレノイドとを有して当該減衰力調節流路の流路面積を調節するソレノイドバルブとを備え、
上記減衰力調節流路の上流側の圧力が作用する上記スプール弁の軸方向両側の受圧面積を等しくし、
上記減衰力調節流路の下流側に少なくとも上記スプール収容部の上端よりも上方へ配置される上方配置路を設けたことを特徴とするフロントフォーク。
【請求項２】
上記ソレノイドバルブは、上記減衰力調節流路の一部を形成する中空部と外方から開口して当該中空部へ連通され当該中空部より上記減衰力調節流路の下流の一部を形成するポートとを備えたハウジングを備え、
上記スプール弁は、上記減衰力調節流路の上流側の圧力を受ける軸方向の一端側から開口して軸方向の他端側へ連通する圧力導入孔と、外周から開口して上記圧力導入孔に連通するスプールポートとを備え、
ハウジングの外周に装着されてハウジングとの間に上記ポートをリザーバに連通する上記減衰力調節流路の下流の一部をなす環状隙間を形成する通路形成部材を備え、
上記環状隙間の終端を上記上方配置路としたことを特徴する請求項１に記載のフロントフォーク。
【請求項３】
上記ソレノイドバルブが、上記スプール弁をソレノイドの吸引力に抗して附勢するスプールばねと、上記スプール弁と上記ハウジングとの間に軸方向に摺動自在に挿入される可動スリーブと、当該可動スリーブの軸方向両端を挟んで弾性支持する一対のスリーブばねとを備え、上記スプール弁の質量Ｍｂ、上記スプールばねのばね乗数Ｋｂ、上記可動スリーブの質量Ｍｓおよび上記スリーブばねの合成ばね定数ＫｓがＭｂ／Ｋｂ＝Ｍｓ／Ｋｓの関係を満たすように設定されることを特徴とする請求項２に記載のフロントフォーク。
【請求項４】
上記スプール弁は、上記可動スリーブ内に摺動自在に挿入されるスプール本体と、当該スプール本体のソレノイド側端に一体化されるとともに上記ソレノイドの可動鉄心としての磁性部材とを備え、上記スプール弁本体の比重を上記磁性部材の比重より小さくしたことを特徴とする請求項２または３に記載のフロントフォーク。
【請求項５】
上記可動スリーブの外周に周方向に沿って上記スリーブポートに連通されるスリーブ側環状溝を設け、当該スリーブ側環状溝は上記ハウジングの上記ポートに常時対向することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載のフロントフォーク。
【請求項６】
上記ハウジングは、上記ピストンロッドの上端に連結されて、当該ピストンロッドを上記車体側チューブに連結されることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載のフロントフォーク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２１５１８９（Ｐ２０１２−２１５１８９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７９３４１（Ｐ２０１１−７９３４１）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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