懸架装置
【課題】周波数に感応して減衰力低減効果を充分に発揮し、かつ、ストローク不足を招かず、二輪車における乗り心地の向上することができる懸架装置を提供することである。
【解決手段】二輪車における車体と前輪車軸との間に介装される一対のフロントフォークＦ１，Ｆ２を備えた懸架装置において、一方のフロントフォークＦ１には伸長時にのみ減衰力を発揮する一方の緩衝器Ｄ１を内蔵し、他方のフロントフォークＦ２には収縮時にのみ減衰力を発揮する他方の緩衝器Ｄ２を内蔵し、前記緩衝器Ｄ１，Ｄ２が、シリンダ１と、ピストン２に設けられて伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２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４，５０と、減衰通路４，５０に並列される圧力室Ｃと、圧力室６内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｃを伸側圧力室７と圧側圧力室８とに区画するフリーピストン９と、フリーピストン９の変位を抑制するばね要素１２，５１を備えた。
【解決手段】二輪車における車体と前輪車軸との間に介装される一対のフロントフォークＦ１，Ｆ２を備えた懸架装置において、一方のフロントフォークＦ１には伸長時にのみ減衰力を発揮する一方の緩衝器Ｄ１を内蔵し、他方のフロントフォークＦ２には収縮時にのみ減衰力を発揮する他方の緩衝器Ｄ２を内蔵し、前記緩衝器Ｄ１，Ｄ２が、シリンダ１と、ピストン２に設けられて伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２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４，５０と、減衰通路４，５０に並列される圧力室Ｃと、圧力室６内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｃを伸側圧力室７と圧側圧力室８とに区画するフリーピストン９と、フリーピストン９の変位を抑制するばね要素１２，５１を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、懸架装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の二輪車の車体と前輪車軸との間に介装される懸架装置にあっては、一般的には、アウターチューブと、アウターチューブ内に摺動自在に挿入されるインナーチューブと、アウターチューブとインナーチューブとの間に介装される緩衝器とを備えた一対のフロントフォークによって構成されている。
【０００３】
このように左右一対のフロントフォーク内に緩衝器を内蔵させることで、各フロントフォークが減衰力を発揮して車体の振動を抑制するとともに、前輪のバタつきを抑制することで、二輪車における乗り心地を良好ならしめている。
【０００４】
ところで、二輪車の構造を考えると、車体がばねとして振る舞うタイヤと懸架ばねで支持されているので、二輪車に入力される振動周波数が車体の固有振動数（共振周波数）の近傍にあると、車体の振動が励起されることになる。
【０００５】
そのため、車体の共振周波数周辺の周波数をもつ振動に対して、フロントフォーク内の緩衝器が大きな減衰力を発揮させるようにすれば、車体の振動を抑制することができる。しかしながら、上記共振周波周辺以外の振動に対して緩衝器が過剰な減衰力を発揮すると、懸架ばねによる車体への振動絶縁効果を邪魔してしまい、却って二輪車における乗り心地を損ねてしまうことがある。
【０００６】
しがたって、フロントフォークに入力される振動の周波数に依存して減衰力を変化させると、車両の乗り心地を向上することができ、これを実現する、いわゆる、周波数感応型の緩衝器が開発されるに至っている。
【０００７】
この周波数感応型の緩衝器としては、たとえば、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を上室と下室に区画するピストンと、ピストンに設けられた上室と下室を連通して通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路と、ピストンロッドの先端に設けられて圧力室を形成するハウジングと、ハウジング内に摺動自在に挿入されて圧力室を上室に連通される上部側室と下室に連通される下室側室とに区画するフリーピストンと、フリーピストンを附勢するコイルばねとを備えて構成されていて、図５に示すように、比較的低い周波数帯の振動に対しては大きな減衰力を発揮し、高い周波数帯の振動に対しては減衰力低減効果を発揮して小さい減衰力を発揮するようになっている（たとえば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３３６８１６号公報
【特許文献２】特開２００７−７８００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記緩衝器を二輪車の車体と前輪車軸との間に介装されるフロントフォークに内蔵して使用する場合、二輪車の車体重量は四輪の自動車における車体重量に対して非常に軽く、この軽い車体を二つのフロントフォークで支持することになるので、各フロントフォーク内に内蔵される各緩衝器の伸縮時における上室と下室の差圧は自動車用のそれと比較して著しく小さくなる。
【００１０】
そのため、二輪車の懸架装置のフロントフォークに従来の緩衝器を内蔵しても、十二分に減衰力低減効果を得ることができず、二輪車における乗り心地を充分に向上することができない場合がある。
【００１１】
また、二輪車にあっては、減衰力低減による乗り心地を向上させるためには減衰力の低減効果が表れる周波数を四輪自動車のそれに比較して低く設定することが要求される。この要求を満足させるには、一つにコイルばねのばね乗数を小さくすればよいのであるが、二輪車の車体が軽量であるので、コイルばねのばね乗数をごく小さく設定せざるを得ない場合には、フリーピストンの変位量が著しく増える結果となって、フロントフォークのストローク半ばでフリーピストンがハウジングと干渉して減衰力低減効果が失われて急激に減衰力が高くなる可能性がある。これを避けるには、ハウジングを長くしてフリーピストンの許容ストローク長を長くとる必要があって、そうすると今度は、シリンダ内に長大なハウジングを収容することになり、緩衝器のストローク長が短くなるので、フロントフォークのストローク不足を招く可能性がある。
【００１２】
そこで、本発明は上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、周波数に感応して減衰力低減効果を充分に発揮し、かつ、ストローク不足を招かず、二輪車における乗り心地の向上することができる懸架装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、アウターチューブとアウターチューブ内に摺動自在に挿入されるインナーチューブとを有して二輪車における車体と前輪車軸との間に介装される一対のフロントフォークを備えた懸架装置において、前記フロントフォークの双方にそれぞれ緩衝器を内蔵するとともに、一方のフロントフォークに内蔵される一方の緩衝器は、アウターチューブとインナーチューブの一方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シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、一端がピストンに連結されるとともに他端がアウターチューブとインナーチューブの他方に連結されるピストンロッドと、伸側室から圧側室へ向かう液体の流れのみを許容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と、圧力室を形成するハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入されて圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、伸側室と伸側圧力室とを連通する伸側通路と、圧側室と圧側圧力室とを連通する圧側通路と、フリーピストンをハウジングに対して伸側圧力室を最小にする伸側ストロークエンドに位置決めるとともに当該伸側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素とを備えて伸長行程時にのみ減衰力を発揮するように設定されてなり、他方のフロントフォークに内蔵される他方の緩衝器は、アウターチューブとインナーチューブの一方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シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、一端がピストンに連結されるとともに他端がアウターチューブとインナーチューブの他方に連結されるピストンロッドと、圧側室から伸側室へ向かう液体の流れのみを許容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と、圧力室を形成するハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入されて圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、伸側室と伸側圧力室とを連通する伸側通路と、圧側室と圧側圧力室とを連通する圧側通路と、フリーピストンをハウジングに対して圧側圧力室を最小にする圧側ストロークエンドに位置決めるとともに当該圧側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素とを備えて収縮行程時にのみ減衰力を発揮するように設定されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の懸架装置によれば、一方のフロントフォークに伸長時にのみ減衰力を発揮する緩衝器を内蔵し、他方のフロントフォークに収縮時にのみ減衰力を発揮する緩衝器を内蔵することで、両方のフロントフォークのそれぞれに伸縮の両側で減衰力を発揮する、いわゆる両効きの緩衝器を内蔵する場合に比較して、一方および他方の緩衝器のシリンダ内の伸側室と圧側室の圧力の差が大きくなって減衰通路を迂回して圧力室を介して伸側室と圧側室とを交流する液体量を多くすることができ、高周波振動の入力に対する減衰力低減効果が高くなる。
【００１５】
よって、本発明の懸架装置における減衰特性における減衰力低下幅が大きくなるので、軽量な二輪車の車体を支持する場合にあっても、十二分に減衰力低減効果を得ることができ、二輪車における乗り心地を向上することができる。
【００１６】
また、一方の緩衝器が伸長行程時にのみ減衰力を発揮するように構成されていて、伸長行程ではフリーピストンが圧側圧力室を押し縮める作動を呈するのみであるところ、一方の緩衝器におけるフリーピストンが伸側圧力室を最小にする伸側ストロークエンドに位置決められていて、圧側圧力室を最小にする圧側ストロークエンドまでのストロークを全てこの一方の緩衝器の伸長行程におけるフリーピストンの作動に充てることができ、さらに、他方の緩衝器が収縮行程時にのみ減衰力を発揮するように構成されていて、収縮行程ではフリーピストンが伸側圧力室を押し縮める作動を呈するのみであるところ、他方の緩衝器におけるフリーピストンが圧側圧力室を最小にする圧側ストロークエンドに位置決められていて、伸側圧力室を最小にする伸側ストロークエンドまでのストロークを全てこの他方の緩衝器の収縮行程におけるフリーピストンの作動に充てることができるから、軽量な二輪車の車体を支持する場合にあってばね要素におけるばね定数を低く設定してもハウジングを長大化せずとも充分にストローク長を確保することできる。したがって、この懸架装置によれば、二輪車に適した周波数に感応する減衰特性を得ることができ、一方および他方のフロントフォークのストローク不足を招くこともない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施の形態における懸架装置の縦断面図である。
【図２】一実施の形態における懸架装置における一方の緩衝器の一部拡大縦断面図である。
【図３】本発明の懸架装置における入力周波数に対する減衰力の特性（減衰特性）を示す図である。
【図４】一実施の形態における懸架装置における他方の緩衝器の一部拡大縦断面図である。
【図５】従来の懸架装置における入力周波数に対する減衰力の特性（減衰特性）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図に基づいて本発明を説明する。本発明の懸架装置は、図１に示すように、二輪車における図外の車体と図外の前輪車軸との間に介装される一対のフロントフォークＦ１，Ｆ２を備えて構成されており、うち一方のフロントフォークＦ１内に一方の緩衝器Ｄ１を内蔵しており、他方のフロントフォークＦ２内にも他方の緩衝器Ｄ２が内蔵されている。なお、各フロントフォークＦ１，Ｆ２内には、上記した緩衝器Ｄ１，Ｄ２のほかに懸架ばねＳ１，Ｓ２が内蔵されており、この懸架装置では、各フロントフォークＦ１，Ｆ２に設けたコイルばねでなる懸架ばねＳ１，Ｓ２によって図示しない車体が弾性支持されている。
【００１９】
なお、本発明の懸架装置について説明するうえで、一方のフロントフォークＦ１と他方のフロントフォークＦ２、一方の緩衝器Ｄ１と他方の緩衝器Ｄ２は、共通する部材を備えており、共通する部材については、同じ符号を付して、説明の重複を避けることとする。
【００２０】
各フロントフォークＦ１，Ｆ２は、それぞれ、アウターチューブＯと、アウターチューブＯ内に摺動自在に挿入されるインナーチューブＩとを備えており、図示するところでは、アウターチューブＯの上端は閉塞され、インナーチューブＩの下端が閉塞されて、アウターチューブＯとインナーチューブＩとの間に閉鎖空間が形成されている。
【００２１】
そして、一方のフロントフォークＦ１におけるアウターチューブＯとインナーチューブＩで形成される上記閉鎖空間内には、一方の緩衝器Ｄ１と懸架ばねＳが収容されている。すなわち、一方のフロントフォークＦ１内に緩衝器Ｄ１が内蔵されている。他方のフロントフォークＦ２におけるアウターチューブＯとインナーチューブＩで形成される上記閉鎖空間内にも、同様に、他方の緩衝器Ｄ２と懸架ばねＳが収容されている。すなわち、他方のフロントフォークＦ２内に緩衝器Ｄ２が内蔵されている。
【００２２】
上記フロントフォークＦ１，Ｆ２は、インナーチューブＩに連結される各緩衝器Ｄ１，Ｄ２のシリンダ１の図１中上端に懸架ばねＳの一端を支承するばね受４０が設けられており、このばね受４０とアウターチューブＯにおける底部との間に懸架ばねＳが介装されている。したがって、懸架ばねＳは、アウターチューブＯとインナーチューブＩとを離間させるように附勢し、これらフロントフォークＦ１，Ｆ２が車体と前輪車軸との間に介装される懸架ばねＳ，Ｓが圧縮されて、懸架装置は、車体を弾性支持するようになっている。
【００２３】
なお、アウターチューブＯの開口端内周には、インナーチューブＩの外周に摺接する筒状の軸受４１が設けられ、インナーチューブＩの開口端外周には、アウターチューブＯの内周に摺接する筒状の軸受４２が設けられており、この軸受４１，４２を潤滑するべく、インナーチューブＩの側部に穿孔４３が穿ってあって、アウターチューブＯとインナーチューブＩとで形成される閉鎖空間内に貯留された作動油を上記穿孔４３を介してアウターチューブＯとインナーチューブＩとの間に供給することができるようになっている。
【００２４】
なお、軸受４１，４２の双方がアウターチューブＯに固定されるか、インナーチューブＩに固定される場合には、穿孔４３を設けずに、潤滑油をアウターチューブＯとインナーチューブＩとの間であって軸受４１，４２で囲まれる空隙に充填しておくこともできる。また、図示したところでは、アウターチューブＯを上方にインナーチューブＩを下方にそれぞれ配置しているが、天地逆として車体と前輪車軸との間に介装することもできる。
【００２５】
つづいて、一方のフロントフォークＦ１内に内蔵される一方の緩衝器Ｄ１について説明する。この一方の緩衝器Ｄ１は、図１および図２に示すように、インナーチューブＩの底部に連結されたシリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されシリンダ１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２と、一端がピストン２に連結されるとともに他端がアウターチューブＯに連結されたピストンロッド３と、上記した伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路４と、圧力室Ｃを形成するハウジング６と、上記ハウジング６内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｃを伸側圧力室７と圧側圧力室８との区画するフリーピストン９と、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７とを連通する伸側通路１０と、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８とを連通する圧側通路１１と、フリーピストン９をハウジング６に対して伸側圧力室７を最小にする伸側ストロークエンドに位置決めるとともに当該伸側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素１２とを備えて構成され、伸長行程時にのみ減衰力を発揮するように設定されている。
【００２６】
そして、上記した伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２および圧力室Ｃ内には、作動油等の液体が充填されている。また、このフロントフォークＦ１では、アウターチューブＯとインナーチューブＩとの間の閉鎖空間内には作動油と気体が充填されていて、この実施の形態にあっては、当該閉鎖空間をピストンロッド３がシリンダ１内に出入りすることによりシリンダ１内で過不足となる作動油をシリンダ１へ給排するリザーバＲとして利用している。なお、伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２、圧力室ＣおよびリザーバＲ内に充填される液体は、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体を使用することもできる。
【００２７】
つづいて、ピストン２は、シリンダ１内に移動自在に挿通されたピストンロッド３の一端３ａに連結され、ピストンロッド３の他端３ｂは、シリンダ１の図中上端に固定された環状のロッドガイド１５の内周を通してシリンダ１外へ突出されていて、アウターチューブＯの底部に連結されている。ピストンロッド３は、図示したところでは、ピストン２が組み付けられる一端３ａと、他端３ｂとが途中で分割されて螺子締結によって一体化されるようになっているが、一部品で構成されてもよい。なお、本実施の形態では、シリンダ１がインナーチューブＩへ連結されるとともに、ピストンロッド３がアウターチューブＯへ連結されているが、これを逆に、シリンダ１をアウターチューブＯへ連結し、ピストンロッド３の他端３ｂをインナーチューブＩへ連結するようにしてもよい。なお、この実施の形態では、ロッドガイド１５とピストンロッド３との間には、密にこれらをシールするシール部材は設けられておらず、シリンダ１の図１中上端は、フロントフォークＦ１の伸縮状態の如何によらずリザーバＲ内に充填した作動油中に油浸状態に維持されるようになっている。
【００２８】
そして、ロッドガイド１５には、リザーバＲから伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れを許容するがその逆向きの流れを阻止する伸側チェック通路１６が設けられており、伸側チェック通路１６は、具体的には、リザーバＲと伸側室Ｒ１とを連通する連通路１６ａと、当該連通路１６ａの途中に設けられてリザーバＲから伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容するチェックバルブ１６ｂとで構成されている。
【００２９】
また、シリンダ１の下端には、隔壁３１が設けられており、この隔壁３１より図１中下方は空気室３３が形成されている。そして、シリンダ１の図１中下方であって隔壁３１より上方至近には、透孔３２が穿ってあって、この透孔３２によって、圧側室Ｒ２がシリンダ１とインナーチューブＩ１との間の環状隙間へ連通されている。
【００３０】
なお、上記した隔壁３１は、シリンダ１内に空気室を形成して、フロントフォークＦ１および緩衝器Ｄ内に充填される作動油量を必要最小限に留めて、フロントフォークＦ１を軽量化とコストを低減するために設けられているものであって、当該目的を果たすことができ、シリンダ１内に空気室を形成できればよいので、内部に空気室を形成する容器状とされてもよい。
【００３１】
ピストン２は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通する減衰通路４と、同じく伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通する通路５とを備えており、減衰通路４の図２中下端がピストン２の図２中下方に積層される減衰バルブとしてのリーフバルブ１７で開閉されるようになっており、また、通路５の図２中上端はピストン２の図２中上方に積層されるチェックバルブ１８で開閉されるようになっている。そして、リーフバルブ１７は、環状であってピストン２とともにピストンロッド３の一端３ａに装着されて、ピストン２が図２中上方に移動する緩衝器Ｄ１の伸長行程時に、液体が減衰通路４を伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向けて流れる際に撓んで減衰通路４を開放するとともに当該液体の流れに抵抗を与え、逆向きの流れに対しては減衰通路４を閉塞するようになっており、減衰通路４を伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。他方、チェックバルブ１８は、環状であってピストン２とともにピストンロッド３の一端３ａに装着されて、ピストン２が図２中下方に移動する緩衝器Ｄ１の収縮行程時に、液体が通路５を圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向けて流れる際に撓んで液体の流れに殆ど抵抗を与えずに通路５を開放し、逆向きの流れに対しては通路５を閉塞するようになっており、通路５を圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。つまり、リーフバルブ１７は、伸長行程時に減衰通路４を流れる液体の流れに抵抗を与える伸側減衰バルブとして機能し、チェックバルブ１８は、収縮行程時にのみ通路５を開放する逆止弁である。減衰通路４を通過液体の流れに抵抗を与える減衰通路たらしめる減衰バルブとしては、上記したリーフバルブのほか、ポペットバルブやオリフィス、チョークといった種々の減衰バルブを使用することができる。なお、減衰通路４および通路５は、ピストン２以外に設けることもできる。
【００３２】
そして、このフロントフォークＦ１が伸長する場合、基本的には、緩衝器Ｄ１の伸側室Ｒ１がピストン２によって圧縮され、伸側室Ｒ１内の作動油は、チェックバルブ１６ｂが閉弁するので伸側チェック通路１６を介してはリザーバＲへ向かうことができず、減衰通路４を介して圧側室Ｒ２へ移動する。この作動油の流れに対して減衰通路４で抵抗が与えられるので伸側室Ｒ１の圧力が上昇し、反対に拡大される圧側室Ｒ２は透孔３２を介してリザーバＲから作動油が供給されてリザーバ圧と等圧に保たれ、伸側室Ｒ１と圧力室Ｒ２の圧力に差圧が生じる。これによって、緩衝器Ｄ１は、減衰力を発揮するとともに、緩衝器Ｄ１に入力される振動の周波数に応じて、見掛け上、減衰通路４を迂回させて圧力室Ｃを介して作動油を伸側室Ｒ１から圧力室Ｒ２へ移動させるため、周波数に感応した減衰力を発揮する。なお、このフロントフォークＦ１の伸長の際には、ピストンロッド３がシリンダ１内から退出するのでシリンダ１内で不足するピストンロッド３の退出体積分の作動油がリザーバＲから上記透孔３２を介して圧側室Ｒ２へ供給されるので、圧側室Ｒ２内で負圧を生じて減衰力に乱れが発生したり、油中に気泡が発生して異音やキャビテーションが発生したりすることが防止されている。
【００３３】
反対に、フロントフォークＦ１が収縮する場合、ピストン２が圧側室Ｒ２を押し縮めるが、圧側室Ｒ２は透孔３２によってリザーバＲへ連通されているので、圧側室Ｒ２内の圧力はリザーバ圧に維持される。他方、拡大される伸側室Ｒ１は、伸側チェック通路１６を介してリザーバＲから作動油を吸い込むとともに、仮に伸側室Ｒ１において作動油の吸い込み不足が生じて負圧気味となってもチェックバルブ１８が開弁して通路５を介して圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１とが連通状態におかれるので、結果として伸側室Ｒ１も圧側室Ｒ２もリザーバ圧に維持されて、緩衝器Ｄ１は、ピストン２における伸側室Ｒ１側と圧側室Ｒ２側の受圧面積差に基づくロッド反力を発生するものの、減衰バルブを用いるなどして積極的に減衰力を発揮するようにはなっていない。すなわち、緩衝器Ｄ１は、収縮行程にある場合、減衰力を発揮しないようになっている。なお、伸側チェック通路１６における流路面積が充分に確保されている場合には通路５を設けずともよく、また、反対に、通路５における流路面積が充分に確保される場合には伸側チェック通路１６を設けずともよいが、伸側チェック通路１６と通路５の併設により伸側室Ｒ１における作動油の吸い込み不良をカバーして、異音やキャビテーションの発生を確実に阻止することができる。
【００３４】
なお、上記フロントフォークＦ１は、上記閉鎖空間をリザーバＲとして用いているが、緩衝器Ｄ１自体がリザーバを備えているか、上記伸縮時のシリンダ１内の容積補償を行う気室を備えている場合には、上記閉鎖空間をリザーバＲとして機能させなくともよい。このように、緩衝器Ｄ１自体をリザーバＲや気室を備えた独立した緩衝器とする場合には、フロントフォークＦ１への組み込みが容易となる利点があるが、上記閉鎖空間をリザーバＲとして機能させることで、内部に貯留している作動油を軸受４１，４２の潤滑油としても利用でき、緩衝器Ｄ１自体がリザーバＲや気室を備えて独立した緩衝器とされる場合には、また、アウターチューブＯとインナーチューブＩとの間をシールするシール部材のほかに、緩衝器Ｄ１のシリンダ１とピストンロッド３との間にシリンダ１内を密にシールするシール部材が必要となってフロントフォークＦ１の伸縮時の摩擦抵抗が大きくなる傾向となるので、上記閉鎖空間を緩衝器Ｄ１のリザーバＲとして機能させることで得られる利点もある。
【００３５】
つづいて、圧力室Ｃは、この実施の形態の場合、ピストンロッド３の一端３ａの最先端外周に設けた螺子部３ｃに螺合される中空なハウジング６によって形成されており、当該ハウジング６は、上記ピストン２、リーフバルブ１７およびチェックバルブ１８をピストンロッド３の一端３ａに固定するピストンナットとしても機能している。
【００３６】
そして、ハウジング６内に形成された圧力室Ｃは、当該圧力室Ｃ内に摺動自在に挿入されるフリーピストン９で図２中上方の伸側圧力室７と図２中下方の圧側圧力室８とに仕切られていて、フリーピストン９は、圧力室Ｃ内でハウジング６に対して図２中上下方向に変位することができるようになっている。
【００３７】
詳しくは、ハウジング６は、ピストンロッド３の一端３ａに形成の螺子部３ｃに螺合されるナット部２０と、ナット部２０の外周から垂下される筒部２２と筒部２２の開口を蓋する底部２３とを備えた有底筒状のハウジング筒２１と、ハウジング筒２１における筒部２２の下方側を縮径することで筒部２２の内周に設けられた段部２２ａとを備えて構成されて、圧側室Ｒ２内に圧力室Ｃを画成している。
【００３８】
また、ナット部２０は、その内周にピストンロッド３の螺子部３ｃに螺合する螺子部２０ａとフランジ２０ｂとを備えている。ハウジング筒２１は、上記したように有底筒状であって、その図２中上端開口部をナット部２０のフランジ２０ｂの外周へ向けて加締めることで、ナット部２０に一体化されている。なお、ナット部２０とハウジング筒２１との一体化は加締め加工以外にも溶接や螺合といった他の加工方向を採用することもできる。さらに、ハウジング筒２１の筒部２２の内周には、図２中上方となる伸側圧力室７側へ対向する段部２２ａが設けられている。
【００３９】
なお、ハウジング筒２１の筒部２２の少なくともに一部における外周断面形状は、図示しない工具で把持可能なように円形以外の形状であって当該工具に符合する形状、たとえば、一部を切欠いた形状や六角形等の形状とされており、工具で筒部２２の外周を把持してハウジング６を周方向へ回転せしめて、上記ナット部２０に所定の締め付けトルクを付加して螺子部３ｃへ螺着することができるようになっている。さらに、筒部２２の側部にポート２２ｂが設けられており、当該ポート２２ｂにて圧力室Ｃと圧側室Ｒ２とが連通されており、底部２３にもポート２３ａが設けられていて、当該ポート２３ａにて圧力室Ｃと圧側室Ｒ２とが連通されている。
【００４０】
また、伸側圧力室７は、ピストンロッド３の伸側室Ｒ１に臨む側部から一端３ａの端部へ通じる伸側通路１０によって、伸側室Ｒ１へ通じている。この伸側通路１０は、ピストンロッド３の伸側室Ｒ１に臨む側部から開口する横穴１０ａと、一端３ａの端部から開口して横穴１０ａへ通じる縦穴１０ｂとで構成されている。
【００４１】
そして、圧力室Ｃ内に挿入されるフリーピストン９は、ハウジング筒２１の筒部２２に摺接する摺接筒２４と、摺接筒２４の内周を閉塞する鏡部２５と備えて、ハウジング６内を伸側室Ｒ１に連通される伸側圧力室７と圧側室Ｒ２に連通される圧側圧力室８とに区画している。また、フリーピストン９は、摺接筒２４の外周の全周渡って設けた環状溝２６と、環状溝２６を圧側圧力室８へ連通する連通孔２７とを備えていて、環状溝２６をハウジング６の筒部２２に形成のポート２２ｂに対向させる場合には、圧側室Ｒ２を圧側圧力室８へ連通し、環状溝２６が上記ポート２２ｂへ対向せずに摺接筒２４でポート２２ｂを閉塞する場合には、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８とのポート２２ｂを介しての連通を断つようになっている。ポート２２ｂは、通過する液体の流れに抵抗を与えて所定の圧力損失を生じるようになっていて、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８との間に差圧を生じせしめるようになっている。また、ハウジング筒２１における底部２３に設けたポート２３ａも絞り通路として機能しており、通過する液体の流れに抵抗を与えて所定の圧力損失を生じるようになっていて、やはり圧側室Ｒ２と圧側圧力室８との間に差圧を生じせしめるようになっている。なお、こちらのポート２３ａは、フリーピストン９によって閉じられることはなく、常時開放されている。つまり、圧側圧力室８は、ポート２２ｂが連通状態にある場合には、ポート２２ｂ，２３ａを介して圧側室Ｒ２に連通され、ポート２２ｂが遮断状態にあるときは、ポート２３ａのみを介して圧側室Ｒ２に連通されるようになっており、ポート２２ｂ，２３ａ、環状凹部２１および連通孔３３によって圧側通路１１を形成している。
【００４２】
また、フリーピストン９は、摺接筒２４の図２中上端がハウジング６のナット部２０のフランジ２０ｂに当接する伸側ストロークエンドにまで到達すると、それ以上は、図２中上方へ移動して伸側圧力室７を押し縮めることができないようになっており、反対に、摺接筒２４の図２中下端がハウジング筒２１の段部２２ａに当接する圧側ストロークエンドにまで到達すると、それ以上は、図２中下方へ移動して圧側圧力室８を押し縮めることができないようになっている。
【００４３】
さらに、フリーピストン９をハウジング６に対して伸側圧力室７を最小にする伸側ストロークエンドに位置決めるとともに、フリーピストン９のハウジング６に対する当該伸側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を作用させるため、圧側圧力室８内であって底部２３とフリーピストン９の鏡部２５との間に、コイルばねでなるばね要素１２が圧縮状態で介装されている。フリーピストン９が伸側圧力室７を最小にするのは、この実施の形態の場合、フリーピストン９の摺接筒２４の図２中上端をハウジング６のナット部２０におけるフランジ２０ｂに当接させた位置であり、ばね要素１２で附勢することによってフリーピストン９の摺接筒２４をハウジング６のナット部２０へ当接させて、これ以上、フリーピストン９が伸側圧力室７を小さくする方向へストロークできない伸側ストロークエンドに位置決められている。
【００４４】
そして、フリーピストン９は、伸側ストロークエンドから圧側圧力室８を圧縮する方向へ変位すると、ばね要素１２は当該変位を抑制してフリーピストン９を伸側ストロークエンドに戻そうとする附勢力を発揮するようになっている。
【００４５】
なお、ばね要素１２としては、フリーピストン９を伸側ストロークエンドに位置決めるとともに、附勢力を発揮できればよいので、コイルばね以外のものを採用してもよく、たとえば、皿ばね等の弾性体を用いてフリーピストン９を弾性支持するようにしてもよい。また、一端がフリーピストン９に、他端がナット部２０にそれぞれ連結されて伸長に対して収縮側へ附勢力を発揮するばね要素を用いる場合には、ナット部２０とフリーピストンとの間にばね要素を設けることも可能である。
【００４６】
この実施の形態の場合、ばね要素１２がコイルばねであって、フリーピストン９の鏡部２５の下端に形成の突部２５ａが挿入されるようになっているので、ハウジング６内で半径方向におおよその位置に位置決められている。このように、ばね要素１２は、上記のごとく、フリーピストン９によってセンタリングされて、フリーピストン９に対し位置ずれが防止されており、これによって安定的にフリーピストン９に附勢力を作用させることが可能となっている。
【００４７】
上記したように、フリーピストン９は、ハウジング６内でばね要素１２によって弾性支持されてばね要素１２による附勢力以外に力が作用していない状態ではハウジング６内で伸側ストロークエンドに位置決められ、当該伸側ストロークエンドにあるときには必ず上記環状溝２６がポート２２ｂに対向して圧側圧力室８と圧側室Ｒ２とが連通されるようになっている。他方、フリーピストン９がある程度、伸側ストロークエンドから変位すると、フリーピストン９の摺接筒２４の外周がポート２２ｂに完全にオーバーラップしてこれを閉塞するようになっている。なお、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始める伸側ストロークエンドからの変位量は、任意に設定することができる。なお、この実施の形態では、ポート２２ｂを二つ設けているが、その数は任意であり、圧側室Ｒ２に連通される環状溝を筒部２１の内周に設け、フリーピストン９の外周側と圧側圧力室８を連通するポートをフリーピストン９に設けるようにしてもよい。
【００４８】
このように構成された一方の緩衝器Ｄ１の詳しい動作について説明する。上述したように緩衝器Ｄ１は、収縮する場合には、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力がリザーバ圧に維持されて、殆ど減衰力を発揮することはない。
【００４９】
つづいて、緩衝器Ｄ１が伸長する場合の動作を場合を分けて説明する。まず、フリーピストン９における伸側ストロークエンドからの変位量がポート２２ｂを閉塞し始めない範囲内である場合の緩衝器Ｄ１における伸長行程時における動作について説明する。この場合、フリーピストン９は、ポート２２ｂの連通状態を保ったまま変位することが可能である。
【００５０】
そして、伸長行程時にあっては、伸側室Ｒ１の圧力が上昇するので伸側圧力室７が圧側圧力室８の圧力を上回り、緩衝器Ｄ１への振動の入力周波数が低い場合と高い場合で、同じ入力速度であるという条件下で考えると入力周波数が低い場合、入力振幅が大きくなり、フリーピストン９の振幅も大きくなる。フリーピストン９の振幅がポート２２ｂを閉塞し始めない範囲で大きくなると、フリーピストン９が変位するのでばね要素１２によってフリーピストン９を伸側ストロークエンドへ戻そうとする附勢力が働き、このばね要素１２の附勢力に見合って伸側圧力室７の圧力が圧側圧力室８の圧力より圧力が高くなる。
【００５１】
すると、伸側圧力室７と伸側室Ｒ１との差圧、および、圧側圧力室８と圧側室Ｒ２との差圧が小さくなって、伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量は減少する。この伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量の減少にともなって、減衰通路４の流量が増えることになり、緩衝器Ｄ１の発生減衰力は大きくなる。
【００５２】
逆に、高周波入力時には、緩衝器Ｄ１へ入力される振動の振幅が小さいため、圧側室Ｒ１から伸側室Ｒ２へ、或いは、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する一周期の流量は小さく、フリーピストン９の動く変位も小さくなる。すると、フリーピストン９が受けるばね要素１２の附勢力も小さくなる。その分、伸側圧力室７の圧力と圧側圧力室８の圧力との差は小さくなり、伸側圧力室７と伸側室Ｒ１との差圧および圧側圧力室８と圧側室Ｒ２との差圧は大きく維持されるため、伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量が低周波時よりも大きくなり、その分、減衰通路４の流量が減少し、緩衝器Ｄ１が発生する減衰力も減少することになる。
【００５３】
このように、緩衝器Ｄ１は、伸長行程時にのみ減衰力を発生し、図３の実線に示すように、低周波数域の振動に対しては大きな減衰力を発揮し、高周波数域の振動に対しては減衰力低減効果を発揮して減衰力を小さくすることができ、入力振動周波数に依存した減衰力を発生することができる。なお、伸側通路１０或いは圧側通路１１の途中に、流路面積を変更可能な可変バルブを設けるようにする場合には、可変減衰バルブによって流路面積を変更することによって、図３の実線で示した減衰特性における減衰力低減幅を調整することも可能であり、流路面積を小さくすると減衰力低減効果を弱め、反対に大きくすると減衰力低減効果を強めることができる。この実施の形態の場合、伸側通路１０がピストンロッド３に設けられているので、可変バルブをピストンロッド３内に設けて、当該可変バルブをピストンロッド３を軸方向に貫通して外部からアクセス可能なコントロールロッドで調節する構造を採用するとよい。
【００５４】
他方、フリーピストン９が伸側ストロークエンドからポート２２ｂを閉塞し始める程度に変位する場合の緩衝器Ｄ１における動作について説明する。緩衝器Ｄ１に入力される振動の振幅が大きくなると、フリーピストン９における伸側ストロークエンドからの変位量も大きくなり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始め、最終的にはポート２２ｂが完全に閉塞される状態となる。
【００５５】
つまり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始めた後は変位量に応じて圧側通路１１の流路抵抗が徐々に大きくなり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞すると圧側通路１１における流路抵抗が最大となる。
【００５６】
上述したように、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始める位置を越えて変位するようになると、徐々に圧側通路１１の流路抵抗が徐々に大きくなっていくので、フリーピストン９のそれ以上圧側圧力室８を圧縮する方向への移動速度が減少されて、圧力室Ｃを介しての伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との液体の見掛け上の移動量も減少し、その分減衰通路４を通過する液体量が増加することになり、緩衝器Ｄ１の発生減衰力は振動周波数の高低によらず徐々に大きくなっていく。
【００５７】
そして、フリーピストン９がポート２２ｂを完全に閉塞するまでストロークすると、それ以上、圧力室Ｃを介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との液体の見掛け上の移動はなくなり、液体は減衰通路４のみを通過することになり、緩衝器Ｄ１は、振動周波数の高低によらず、最大の減衰係数で減衰力を発生することになる。
【００５８】
なお、緩衝器Ｄ１が減衰力低減効果を発する周波数域の振動に対しては、緩衝器Ｄ１は、フリーピストン９が伸側ストロークエンドからポート２２ｂを閉塞し始める位置へ変位するまでは、比較的低い減衰力を発生しているが、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始めると、徐々に減衰力が高まって、フリーピストン９がそれ以上にストロークエンド側へ変位してポート２２ｅを完全に閉塞すると最大の減衰係数で減衰力を発生する。つまり、緩衝器Ｄ１は、減衰力低減効果を発揮中にあって、大振幅の振動が入力される場合にあっても、急激に減衰力の大きさを変化させることがなく、低減衰力から高減衰力への減衰力変化をなだらかなものとすることができる。したがって、この緩衝器Ｄ１にあっては、振幅が大きい振動が入力されても、発生減衰力がなだらかに変化することになって、搭乗者に減衰力の変化によるショックを知覚させずに済む。特に、振動周波数が高周波である場合において、低い減衰力を発生しているので、発生減衰力の急激な変化を効果的に緩和することができる。
【００５９】
このように、緩衝器Ｄ１は、伸長行程時にのみ減衰力を発揮し、かつ、入力される振動周波数に感応して、低周波数域の振動に対しては大きな減衰力を発揮し、高周波数域の振動に対しては小さな減衰力を発揮するのである。
【００６０】
つづいて、他方のフロントフォークＦ２内に内蔵される他方の緩衝器Ｄ２について説明する。この他方の緩衝器Ｄ２は、図１および図４に示すように、インナーチューブＩの底部に連結されたシリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されシリンダ１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２と、一端がピストン２に連結されるとともに他端がアウターチューブＯに連結されたピストンロッド３と、上記した圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路５０と、圧力室Ｃを形成するハウジング６と、上記ハウジング６内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｃを伸側圧力室７と圧側圧力室８との区画するフリーピストン９と、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７とを連通する伸側通路１０と、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８とを連通する圧側通路１１と、フリーピストン９をハウジング６に対して圧側圧力室８を最小にする圧側ストロークエンドに位置決めるとともに当該圧側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素５１とを備えて構成され、収縮行程時にのみ減衰力を発揮するように設定されている。
【００６１】
そして、上記した伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２および圧力室Ｃ内には、作動油等の液体が充填されている。また、このフロントフォークＦ２にあっても、アウターチューブＯとインナーチューブＩとの間の閉鎖空間内には作動油と気体が充填されていて、この実施の形態にあっては、当該閉鎖空間をピストンロッド３がシリンダ１内に出入りすることによりシリンダ１内で過不足となる作動油をシリンダ１へ給排するリザーバＲとして利用している。
【００６２】
つづいて、ピストン２は、シリンダ１内に移動自在に挿通されたピストンロッド３の一端３ａに連結され、ピストンロッド３の他端３ｂは、シリンダ１の図中上端に固定された環状のロッドガイド５２の内周を通してシリンダ１外へ突出されていて、アウターチューブＯの底部に連結されている。なお、本実施の形態では、シリンダ１がインナーチューブＩへ連結されるとともに、ピストンロッド３がアウターチューブＯへ連結されているが、これを逆に、シリンダ１をアウターチューブＯへ連結し、ピストンロッド３の他端３ｂをインナーチューブＩへ連結するようにしてもよい。なお、この他方のフロントフォークＦ２にあっても、ロッドガイド５２とピストンロッド３との間には、密にこれらをシールするシール部材は設けられておらず、シリンダ１の図１中上端は、フロントフォークＦ２の伸縮状態の如何によらずリザーバＲ内に充填した作動油中に油浸状態に維持されるようになっている。
【００６３】
そして、この他方の緩衝器Ｄ２の場合、シリンダ１の図１中上方であってロッドガイド５２の近傍には伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通する透孔５３が設けられており、伸側室Ｒ１がリザーバ圧に維持されるようになっている。なお、この実施の形態の場合、シリンダ１に透孔５３を設けているが、ロッドガイド５２に伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通する通路を設けるようにしてもよい。
【００６４】
他方、シリンダ１の図１中下方には、隔壁３１と、隔壁よりピストン側にバルブディスク５４が設けられており、シリンダ１の隔壁３１より図１中下方は空気室３３が形成されるとともに、隔壁３１とバルブディスク５４との間には圧側室Ｒ２と空気室３３から仕切られる空隙５５が形成されている。上記空隙５５は、シリンダ１に穿った透孔５６によってリザーバＲへ連通されている。
【００６５】
そして、バルブディスク５４には、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れを許容するがその逆向きの流れを阻止する圧側チェック通路５７が設けられており、圧側チェック通路５７は、具体的には、リザーバＲと圧側室Ｒ２とを連通する連通路５７ａと、当該連通路５７ａの途中に設けられてリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容するチェックバルブ５７ｂとで構成されている。
【００６６】
また、バルブディスク５４には、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう流れのみを許容しつつ通過する液体の流れに抵抗を与えるベースバルブ５８を備えた排出通路５９が形成されている。
【００６７】
なお、この緩衝器Ｄ２にあっても、上記した隔壁３１は、シリンダ１内に空気室を形成して、フロントフォークＦ２および緩衝器Ｄ２内に充填される作動油量を必要最小限に留めて、フロントフォークＦ２を軽量化とコストを低減するために設けられているものであって、当該目的を果たすことができ、シリンダ１内に空気室を形成できればよいので、内部に空気室を形成する容器状とされてもよい。
【００６８】
ピストン２は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通する減衰通路５０と、同じく伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通する通路６０とを備えており、減衰通路５０の図４中上端がピストン２の図２中上方に積層される減衰バルブとしてのリーフバルブ６１で開閉されるようになっており、また、通路６０の図４中下端はピストン２の図４中下方に積層されるチェックバルブ６２で開閉されるようになっている。そして、リーフバルブ６１は、環状であってピストン２とともにピストンロッド３の一端３ａに装着されて、ピストン２が図４中下方に移動する緩衝器Ｄ２の収縮行程時に、液体が減衰通路５０を圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向けて流れる際に撓んで減衰通路５０を開放するとともに当該液体の流れに抵抗を与え、逆向きの流れに対しては減衰通路５０を閉塞するようになっており、減衰通路５０を圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。他方、チェックバルブ６２は、環状であってピストン２とともにピストンロッド３の一端３ａに装着されて、ピストン２が図４中上方に移動する緩衝器Ｄ２の伸長行程時に、液体が通路６０を伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向けて流れる際に撓んで液体の流れに殆ど抵抗を与えずに通路６０を開放し、逆向きの流れに対しては通路６０を閉塞するようになっており、通路６０を伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。つまり、リーフバルブ６１は、収縮行程時に減衰通路５０を流れる液体の流れに抵抗を与える圧側減衰バルブとして機能し、チェックバルブ６２は、伸長行程時にのみ通路６０を開放する逆止弁である。減衰通路５０を通過液体の流れに抵抗を与える減衰通路たらしめる減衰バルブとしては、上記したリーフバルブのほか、ポペットバルブやオリフィス、チョークといった種々の減衰バルブを使用することができる。なお、減衰通路５０および通路６０は、ピストン２以外に設けることもできる。
【００６９】
図示したところでは、リーフバルブ６１は、反ピストン側から押圧筒７０を介してコイルばね７１によって附勢されている。また、当該コイルばね７１の圧縮長さをアウターチューブＯの上端開口部に回転自在に取り付けたアジャスタ７２を外部操作で回転させることでコントロールロッド７３を介して調節することができるようになっており、コイルばね７１の附勢力を変化させてリーフバルブ６１の開弁圧を調節することができるようになっている。なお、伸側通路１０が押圧筒７０によって閉塞されないように、押圧筒７０には貫通孔７０ａが設けられている。
【００７０】
そして、このフロントフォークＦ１が収縮する場合、基本的には、緩衝器Ｄ２の圧側室Ｒ２がピストン２によって圧縮され、圧側室Ｒ２内の作動油は、チェックバルブ５７ｂが閉弁するので圧側チェック通路５７を介してはリザーバＲへ向かうことができず、減衰通路５０を介して伸側室Ｒ２へ移動するとともに、ベースバルブ５８を備えた排出通路５９を介してリザーバＲへ移動する。この作動油の流れに対して減衰通路５０とベースバルブ５８で抵抗が与えられるので圧側室Ｒ２の圧力が上昇し、反対に拡大される伸側室Ｒ１は透孔５３を介してリザーバＲから作動油が供給されてリザーバ圧と等圧に保たれ、伸側室Ｒ１と圧力室Ｒ２の圧力に差圧が生じる。これによって、他方の緩衝器Ｄ２は、減衰力を発揮するとともに、緩衝器Ｄ２に入力される振動の周波数に応じて、見掛け上、減衰通路５０を迂回させて圧力室Ｃを介して作動油を圧側室Ｒ２から伸力室Ｒ１へ移動させるため、周波数に感応した減衰力を発揮する。なお、このフロントフォークＦ２の収縮の際には、作動油がリザーバＲから上記透孔５３を介して伸側室Ｒ１へ供給されるので、伸側室Ｒ１内で負圧を生じて減衰力に乱れが発生したり、油中に気泡が発生して異音やキャビテーションが発生したりすることが防止されている。
【００７１】
反対に、他方のフロントフォークＦ２が伸長する場合、ピストン２が伸側室Ｒ１を押し縮めるが、伸側室Ｒ１は透孔５３によってリザーバＲへ連通されているので、伸側室Ｒ１内の圧力はリザーバ圧に維持される。他方、拡大される圧側室Ｒ２は、圧側チェック通路５７を介してリザーバＲから作動油を吸い込むとともに、仮に圧側室Ｒ２において作動油の吸い込みが不足が生じて負圧気味となってもチェックバルブ６２が開弁して通路６０を介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とが連通状態におかれるので、結果として伸側室Ｒ１も圧側室Ｒ２もリザーバ圧に維持されて、緩衝器Ｄ２は、減衰力を発揮しないようになっている。なお、圧側チェック通路５７における流路面積が充分に確保されている場合には通路６０を設けずともよく、また、反対に、通路６０における流路面積が充分に確保される場合には圧側チェック通路５７を設けずともよいが、圧側チェック通路５７と通路６０の併設により圧側室Ｒ２における作動油の吸い込み不良をカバーして、異音やキャビテーションの発生を確実に阻止することができる。
【００７２】
なお、上記フロントフォークＦ２は、上記閉鎖空間をリザーバＲとして用いているが、緩衝器Ｄ２自体がリザーバを備えているか、上記伸縮時のシリンダ１内の容積補償を行う気室を備えている場合には、上記閉鎖空間をリザーバＲとして機能させなくともよい。
【００７３】
つづいて、圧力室Ｃは、この実施の形態の場合、ピストンロッド３の一端３ａの最先端外周に設けた螺子部３ｃに螺合される中空なハウジング６によって形成されており、当該ハウジング６は、上記ピストン２、リーフバルブ６１およびチェックバルブ６２をピストンロッド３の一端３ａに固定するピストンナットとしても機能している。
【００７４】
この他方の緩衝器Ｄ２におけるハウジング６およびフリーピストン９の構造は、上記した一方の緩衝器Ｄ１と同様の構成を採用している。ただし、フリーピストン９がばね要素５１によって圧側ストロークエンドに位置決めされており、ばね要素５１がフリーピストン９のハウジング６に対する圧側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を発揮する点で、他方の緩衝装置Ｄ２は、上記した一方の緩衝器Ｄ１と異なる。
【００７５】
この他方の緩衝器Ｄ２では、フリーピストン９は、ハウジング６に対して圧側圧力室８を最小にする圧側ストロークエンドに位置決められており、フリーピストン９のハウジング６に対する当該圧側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を作用させるため、伸側圧力室７内であってナット部２０のフランジ２０ｂとフリーピストン９の鏡部２５との間に、コイルばねでなるばね要素５１が圧縮状態で介装されている。
【００７６】
フリーピストン９が圧側圧力室８を最小にするのは、この実施の形態の場合、フリーピストン９の摺接筒２４の図４中下端をハウジング筒２１の底部２３に当接させた位置であり、ばね要素５１で附勢することによってフリーピストン９の摺接筒２４を上記底部２３へ当接させて、これ以上、フリーピストン９が圧側圧力室８を小さくする方向へストロークできない圧側ストロークエンドに位置決められている。
【００７７】
そして、フリーピストン９は、圧側ストロークエンドから伸側圧力室７を圧縮する方向へ変位すると、ばね要素５１は当該変位を抑制してフリーピストン９を圧側ストロークエンドに戻そうとする附勢力を発揮するようになっている。
【００７８】
なお、ばね要素５１としては、フリーピストン９を圧側ストロークエンドに位置決めるとともに、附勢力を発揮できればよいので、コイルばね以外のものを採用してもよく、たとえば、皿ばね等の弾性体を用いてフリーピストン９を弾性支持するようにしてもよい。また、一端がフリーピストン９に、他端が底部２３にそれぞれ連結されて伸長に対して収縮側へ附勢力を発揮するばね要素を用いる場合には、底部２３とフリーピストンとの間にばね要素を設けることも可能である。
【００７９】
この実施の形態の場合、ばね要素５１がコイルばねであって、フリーピストン９の摺接筒２４の内周側へ挿入されるようになっているので、フリーピストン９内で半径方向におおよその位置に位置決められている。このように、ばね要素５１は、上記のごとく、フリーピストン９によってセンタリングされて、フリーピストン９に対し位置ずれが防止されており、これによって安定的にフリーピストン９に附勢力を作用させることが可能となっている。
【００８０】
上記したように、フリーピストン９は、ハウジング６内でばね要素５１によって弾性支持されてばね要素５１による附勢力以外に力が作用していない状態ではハウジング６内で圧側ストロークエンドに位置決められ、当該圧側ストロークエンドにあるときには必ず上記環状溝２６がポート２２ｂに対向して圧側圧力室８と圧側室Ｒ２とが連通されるようになっている。他方、フリーピストン９がある程度、圧側ストロークエンドから変位すると、フリーピストン９の摺接筒２４の外周がポート２２ｂに完全にオーバーラップしてこれを閉塞するようになっている。なお、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始める圧側ストロークエンドからの変位量は、任意に設定することができる。この実施の形態では、ポート２２ｂを二つ設けているが、その数は任意であり、圧側室Ｒ２に連通される環状溝を筒部２１の内周に設け、フリーピストン９の外周側と圧側圧力室８を連通するポートをフリーピストン９に設けるようにしてもよい。
【００８１】
このように構成された他方の緩衝器Ｄ２の詳しい動作について説明する。上述したように緩衝器Ｄ２は、伸長する場合には、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力がリザーバ圧に維持されて、殆ど減衰力を発揮することはない。
【００８２】
つづいて、緩衝器Ｄ２が収縮する場合の動作を場合を分けて説明する。まず、フリーピストン９における圧側ストロークエンドからの変位量がポート２２ｂを閉塞し始めない範囲内である場合の緩衝器Ｄ２における収縮行程時における動作について説明する。この場合、フリーピストン９は、ポート２２ｂの連通状態を保ったまま変位することが可能である。
【００８３】
そして、収縮行程時にあっては、圧側室Ｒ２の圧力が上昇するので圧側圧力室８が伸側圧力室７の圧力を上回り、緩衝器Ｄ２への振動の入力周波数が低い場合と高い場合で、同じ入力速度であるという条件下で考えると入力周波数が低い場合、入力振幅が大きくなり、フリーピストン９の振幅も大きくなる。フリーピストン９の振幅がポート２２ｂを閉塞し始めない範囲で大きくなると、フリーピストン９が変位するのでばね要素５１によってフリーピストン９を圧側ストロークエンドへ戻そうとする附勢力が働き、このばね要素５１の附勢力に見合って圧側圧力室８の圧力が伸側圧力室７の圧力より圧力が高くなる。
【００８４】
すると、圧側圧力室８と圧側室Ｒ２との差圧、および、伸側圧力室７と伸側室Ｒ１との差圧が小さくなって、伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量は減少する。この伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量の減少にともなって、減衰通路５０の流量が増えることになり、緩衝器Ｄ２の発生減衰力は大きくなる。
【００８５】
逆に、高周波入力時には、緩衝器Ｄ２へ入力される振動の振幅が小さいため、圧側室Ｒ１から伸側室Ｒ２へ、或いは、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する一周期の流量は小さく、フリーピストン９の動く変位も小さくなる。すると、フリーピストン９が受けるばね要素５１の附勢力も小さくなる。その分、伸側圧力室７の圧力と圧側圧力室８の圧力との差は小さくなり、圧側圧力室８と圧側室Ｒ２との差圧および伸側圧力室７と伸側室Ｒ１との差圧は大きく維持されるため、伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量が低周波時よりも大きくなり、その分、減衰通路５０の流量が減少し、緩衝器Ｄ２が発生する減衰力も減少することになる。
【００８６】
このように、緩衝器Ｄ２は、収縮行程時にのみ減衰力を発生し、図３の実線に示すように、低周波数域の振動に対しては大きな減衰力を発揮し、高周波数域の振動に対しては減衰力低減効果を発揮して減衰力を小さくすることができ、入力振動周波数に依存した減衰力を発生することができる。なお、伸側通路１０或いは圧側通路１１の途中に、流路面積を変更可能な可変バルブを設けるようにする場合には、図３の実線で示した減衰特性における減衰力低減幅を調整することも可能である。
【００８７】
他方、フリーピストン９が圧側ストロークエンドからポート２２ｂを閉塞し始める程度に変位する場合の緩衝器Ｄ２における動作について説明する。緩衝器Ｄ２に入力される振動の振幅が大きくなると、フリーピストン９における圧側ストロークエンドからの変位量も大きくなり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始め、最終的にはポート２２ｂが完全に閉塞される状態となる。
【００８８】
つまり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始めた後は変位量に応じて圧側通路１１の流路抵抗が徐々に大きくなり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞すると圧側通路１１における流路抵抗が最大となる。
【００８９】
上述したように、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始める位置を越えて変位するようになると、徐々に圧側通路１１の流路抵抗が徐々に大きくなっていくので、フリーピストン９のそれ以上伸側圧力室７を圧縮する方向への移動速度が減少されて、圧力室Ｃを介しての伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との液体の見掛け上の移動量も減少し、その分減衰通路５０を通過する液体量が増加することになり、緩衝器Ｄ２の発生減衰力は振動周波数の高低によらず徐々に大きくなっていく。
【００９０】
そして、フリーピストン９がポート２２ｂを完全に閉塞するまでストロークすると、それ以上、圧力室Ｃを介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との液体の見掛け上の移動はなくなり、液体は減衰通路５０のみを通過することになり、緩衝器Ｄ２は、振動周波数の高低によらず、最大の減衰係数で減衰力を発生することになる。
【００９１】
なお、緩衝器Ｄ２が減衰力低減効果を発する周波数域の振動に対しては、緩衝器Ｄ２は、フリーピストン９が圧側ストロークエンドからポート２２ｂを閉塞し始める位置へ変位するまでは、比較的低い減衰力を発生しているが、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始めると、徐々に減衰力が高まって、フリーピストン９がそれ以上にストロークエンド側へ変位してポート２２ｅを完全に閉塞すると最大の減衰係数で減衰力を発生する。つまり、緩衝器Ｄ２は、減衰力低減効果を発揮中にあって、大振幅の振動が入力される場合にあっても、急激に減衰力の大きさを変化させることがなく、低減衰力から高減衰力への減衰力変化をなだらかなものとすることができる。したがって、この緩衝器Ｄ２にあっては、振幅が大きい振動が入力されても、発生減衰力がなだらかに変化することになって、搭乗者に減衰力の変化によるショックを知覚させずに済む。特に、振動周波数が高周波である場合において、低い減衰力を発生しているので、発生減衰力の急激な変化を効果的に緩和することができる。
【００９２】
このように、緩衝器Ｄ２は、収縮行程時にのみ減衰力を発揮し、かつ、入力される振動周波数に感応して、低周波数域の振動に対しては大きな減衰力を発揮し、高周波数域の振動に対しては小さな減衰力を発揮するのである。
【００９３】
このように、一方のフロントフォークＦ１に伸長時にのみ減衰力を発揮する緩衝器Ｄ１を内蔵し、他方のフロントフォークＦ２に収縮時にのみ減衰力を発揮する緩衝器Ｄ２を内蔵することで、懸架装置全体としてフロントフォークＦ１，Ｆ２が伸長作動する場合にあっては、一方の緩衝器Ｄ１で双方のフロントフォークＦ１，Ｆ２で支持する車体の振動を抑制する減衰力を発揮することになり、逆に、懸架装置全体としてフロントフォークＦ１，Ｆ２が収縮作動する場合にあっては、他方の緩衝器Ｄ２で双方のフロントフォークＦ１，Ｆ２で支持する車体の振動を抑制する減衰力を発揮することになる。そして、両方のフロントフォークＦ１，Ｆ２のそれぞれに伸縮の両側で減衰力を発揮する、いわゆる両効きの緩衝器を内蔵する場合に比較して、緩衝器Ｄ１，Ｄ２のシリンダ１内の伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力の差は大きくなる。
【００９４】
伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力差が大きくなると、フリーピストン９の変位量が大きくなるため、その分、緩衝器Ｄ１にあっては減衰通路４を迂回して圧力室Ｃを介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを交流する作動油量が多くなり、緩衝器Ｄ２にあっては減衰通路５０を迂回して圧力室Ｃを介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを交流する作動油量が多くなるので、高周波振動の入力に対する減衰力低減効果が、両方のフロントフォークＦ１，Ｆ２のそれぞれに両効きの緩衝器を内蔵する場合に比較して、一方のフロントフォークＦ１に伸長時にのみ減衰力を発揮する緩衝器Ｄ１を内蔵し、他方のフロントフォークＦ２に収縮時にのみ減衰力を発揮する緩衝器Ｄ１を内蔵する本発明の懸架装置に方が顕著に表れることにある。つまり、図３に示すように、懸架装置単位でみると、破線で示すフロントフォークＦ１，Ｆ２の両方に両効きの緩衝器を内蔵した場合の減衰特性に対して、実線で示す本発明の懸架装置における減衰特性における減衰力低下幅が大きくなるのであり、軽量な二輪車の車体の重量を支持する場合にあっても、減衰力低下幅を確保することができる。
【００９５】
よって、本発明の懸架装置によれば、軽量な二輪車の車体を支持する場合にあっても、十二分に減衰力低減効果を得ることができ、二輪車における乗り心地を向上することができる。
【００９６】
また、一方の緩衝器Ｄ１が伸長行程時にのみ減衰力を発揮するように構成されていて、伸長行程ではフリーピストン９が圧側圧力室８を押し縮める作動を呈するのみであるところ、一方の緩衝器Ｄ１におけるフリーピストン９が伸側圧力室７を最小にする伸側ストロークエンドに位置決められていて、圧側圧力室８を最小にする圧側ストロークエンドまでのストロークを全てこの一方の緩衝器Ｄ１の伸長行程におけるフリーピストン９の作動に充てることができ、さらに、他方の緩衝器Ｄ２が収縮行程時にのみ減衰力を発揮するように構成されていて、収縮行程ではフリーピストン９が伸側圧力室７を押し縮める作動を呈するのみであるところ、他方の緩衝器Ｄ２におけるフリーピストン９が圧側圧力室８を最小にする圧側ストロークエンドに位置決められていて、伸側圧力室７を最小にする伸側ストロークエンドまでのストロークを全てこの他方の緩衝器Ｄ２の収縮行程におけるフリーピストン９の作動に充てることができるから、軽量な二輪車の車体を支持する場合にあってばね要素１２，５１におけるばね定数を低く設定してもハウジング６を長大化せずとも充分にストローク長を確保できる。したがって、この懸架装置によれば、二輪車に適した周波数に感応する減衰特性を得ることができ、フロントフォークＦ１，Ｆ２のストローク不足を招くこともない。
【００９７】
さらに、緩衝器Ｄにおける伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力差を充分に大きくないと、フリーピストン９とハウジング６との間に生じる摩擦によってフリーピストン９が作動（変位）できなくなる可能性があるが、本発明の懸架装置では、伸長時には一方の緩衝器Ｄ１のみが減衰力を発揮し、収縮時には他方の緩衝器Ｄ２のみが減衰力を発揮するので、緩衝器Ｄ１，Ｄ２における伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力差を大きくすることができ、フリーピストン９の作動不良を生じさせずに確実に減衰力低減効果を得て、周波数に感応した減衰特性を実現することができ、二輪車の乗り心地を損なうことがない。
【００９８】
なお、ハウジング６は、上記の実施の形態では、シリンダ１内に設けられているが、シリンダ１外へ設けることも可能であり、また、伸側室Ｒ１内にハウジング６を設ける構成を採用することもできる。また、緩衝器Ｄ１，Ｄ２の上記した減衰力低減効果は、ポート２２ｂと環状溝２６の有無に関係なく、享受することができ、これらを廃することも可能である。緩衝器Ｄ１，Ｄ２のシリンダ１をアウターチューブＯ或いはインナーチューブＩを介して車体側に連結する倒立型緩衝器に設定することも可能である。
【００９９】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明の懸架装置は、二輪車の制振用途に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１ シリンダ
２ ピストン
３ ピストンロッド
３ａ ピストンロッドの一端
３ｂ ピストンロッドの他端
３ｃ ピストンロッドの螺子部
４，５０ 減衰通路
５，６０ 通路
６ ハウジング
７ 伸側圧力室
８ 圧側圧力室
９ フリーピストン
１０ 伸側通路
１０ａ 横穴
１０ｂ 縦穴
１１ 圧側通路
１２，５１ ばね要素
１５，５２ ロッドガイド
１６ 伸側チェック通路
１６ａ，５７ａ 連通路
１６ｂ，５７ｂ チェックバルブ
１７，６１ リーフバルブ
１８，６２ チェックバルブ
２０ ナット部
２０ａ 螺子部
２０ｂ 嵌合凹部
２１ ハウジング筒
２２ 筒部
２２ａ 段部
２２ｂ ポート
２３ 底部
２３ａ ポート
２１ａ ポート
２３ 弁座部材
２３ａ 環状弁座
２４ 摺接筒
２５ 鏡部
２６ 環状溝
２７ 連通孔
３１ 隔壁
３２，５３，５６ 透孔
３３ 空気室
４０ ばね受
４１，４２ 軸受
４３ 穿孔
５４ バルブディスク
５５ 空隙
５７ 圧側チェック通路
５８ ベースバルブ
５９ 排出通路
７０ 押圧筒
７０ａ 貫通孔
７１ コイルばね
７２ アジャスタ
７３ コントロールロッド
Ｃ 圧力室
Ｄ１ 一方の緩衝器
Ｄ２ 他方の緩衝器
Ｆ１ 一方のフロントフォーク
Ｆ２ 他方のフロントフォーク
Ｉ インナーチューブ
Ｏ アウターチューブ
Ｒ リザーバ
Ｒ１ 伸側室
Ｒ２ 圧側室
Ｓ１，Ｓ２ 懸架ばね
【技術分野】
【０００１】
本発明は、懸架装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の二輪車の車体と前輪車軸との間に介装される懸架装置にあっては、一般的には、アウターチューブと、アウターチューブ内に摺動自在に挿入されるインナーチューブと、アウターチューブとインナーチューブとの間に介装される緩衝器とを備えた一対のフロントフォークによって構成されている。
【０００３】
このように左右一対のフロントフォーク内に緩衝器を内蔵させることで、各フロントフォークが減衰力を発揮して車体の振動を抑制するとともに、前輪のバタつきを抑制することで、二輪車における乗り心地を良好ならしめている。
【０００４】
ところで、二輪車の構造を考えると、車体がばねとして振る舞うタイヤと懸架ばねで支持されているので、二輪車に入力される振動周波数が車体の固有振動数（共振周波数）の近傍にあると、車体の振動が励起されることになる。
【０００５】
そのため、車体の共振周波数周辺の周波数をもつ振動に対して、フロントフォーク内の緩衝器が大きな減衰力を発揮させるようにすれば、車体の振動を抑制することができる。しかしながら、上記共振周波周辺以外の振動に対して緩衝器が過剰な減衰力を発揮すると、懸架ばねによる車体への振動絶縁効果を邪魔してしまい、却って二輪車における乗り心地を損ねてしまうことがある。
【０００６】
しがたって、フロントフォークに入力される振動の周波数に依存して減衰力を変化させると、車両の乗り心地を向上することができ、これを実現する、いわゆる、周波数感応型の緩衝器が開発されるに至っている。
【０００７】
この周波数感応型の緩衝器としては、たとえば、シリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されシリンダ内を上室と下室に区画するピストンと、ピストンに設けられた上室と下室を連通して通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路と、ピストンロッドの先端に設けられて圧力室を形成するハウジングと、ハウジング内に摺動自在に挿入されて圧力室を上室に連通される上部側室と下室に連通される下室側室とに区画するフリーピストンと、フリーピストンを附勢するコイルばねとを備えて構成されていて、図５に示すように、比較的低い周波数帯の振動に対しては大きな減衰力を発揮し、高い周波数帯の振動に対しては減衰力低減効果を発揮して小さい減衰力を発揮するようになっている（たとえば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３３６８１６号公報
【特許文献２】特開２００７−７８００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記緩衝器を二輪車の車体と前輪車軸との間に介装されるフロントフォークに内蔵して使用する場合、二輪車の車体重量は四輪の自動車における車体重量に対して非常に軽く、この軽い車体を二つのフロントフォークで支持することになるので、各フロントフォーク内に内蔵される各緩衝器の伸縮時における上室と下室の差圧は自動車用のそれと比較して著しく小さくなる。
【００１０】
そのため、二輪車の懸架装置のフロントフォークに従来の緩衝器を内蔵しても、十二分に減衰力低減効果を得ることができず、二輪車における乗り心地を充分に向上することができない場合がある。
【００１１】
また、二輪車にあっては、減衰力低減による乗り心地を向上させるためには減衰力の低減効果が表れる周波数を四輪自動車のそれに比較して低く設定することが要求される。この要求を満足させるには、一つにコイルばねのばね乗数を小さくすればよいのであるが、二輪車の車体が軽量であるので、コイルばねのばね乗数をごく小さく設定せざるを得ない場合には、フリーピストンの変位量が著しく増える結果となって、フロントフォークのストローク半ばでフリーピストンがハウジングと干渉して減衰力低減効果が失われて急激に減衰力が高くなる可能性がある。これを避けるには、ハウジングを長くしてフリーピストンの許容ストローク長を長くとる必要があって、そうすると今度は、シリンダ内に長大なハウジングを収容することになり、緩衝器のストローク長が短くなるので、フロントフォークのストローク不足を招く可能性がある。
【００１２】
そこで、本発明は上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、周波数に感応して減衰力低減効果を充分に発揮し、かつ、ストローク不足を招かず、二輪車における乗り心地の向上することができる懸架装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、アウターチューブとアウターチューブ内に摺動自在に挿入されるインナーチューブとを有して二輪車における車体と前輪車軸との間に介装される一対のフロントフォークを備えた懸架装置において、前記フロントフォークの双方にそれぞれ緩衝器を内蔵するとともに、一方のフロントフォークに内蔵される一方の緩衝器は、アウターチューブとインナーチューブの一方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シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、一端がピストンに連結されるとともに他端がアウターチューブとインナーチューブの他方に連結されるピストンロッドと、伸側室から圧側室へ向かう液体の流れのみを許容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と、圧力室を形成するハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入されて圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、伸側室と伸側圧力室とを連通する伸側通路と、圧側室と圧側圧力室とを連通する圧側通路と、フリーピストンをハウジングに対して伸側圧力室を最小にする伸側ストロークエンドに位置決めるとともに当該伸側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素とを備えて伸長行程時にのみ減衰力を発揮するように設定されてなり、他方のフロントフォークに内蔵される他方の緩衝器は、アウターチューブとインナーチューブの一方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シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、一端がピストンに連結されるとともに他端がアウターチューブとインナーチューブの他方に連結されるピストンロッドと、圧側室から伸側室へ向かう液体の流れのみを許容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と、圧力室を形成するハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入されて圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、伸側室と伸側圧力室とを連通する伸側通路と、圧側室と圧側圧力室とを連通する圧側通路と、フリーピストンをハウジングに対して圧側圧力室を最小にする圧側ストロークエンドに位置決めるとともに当該圧側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素とを備えて収縮行程時にのみ減衰力を発揮するように設定されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の懸架装置によれば、一方のフロントフォークに伸長時にのみ減衰力を発揮する緩衝器を内蔵し、他方のフロントフォークに収縮時にのみ減衰力を発揮する緩衝器を内蔵することで、両方のフロントフォークのそれぞれに伸縮の両側で減衰力を発揮する、いわゆる両効きの緩衝器を内蔵する場合に比較して、一方および他方の緩衝器のシリンダ内の伸側室と圧側室の圧力の差が大きくなって減衰通路を迂回して圧力室を介して伸側室と圧側室とを交流する液体量を多くすることができ、高周波振動の入力に対する減衰力低減効果が高くなる。
【００１５】
よって、本発明の懸架装置における減衰特性における減衰力低下幅が大きくなるので、軽量な二輪車の車体を支持する場合にあっても、十二分に減衰力低減効果を得ることができ、二輪車における乗り心地を向上することができる。
【００１６】
また、一方の緩衝器が伸長行程時にのみ減衰力を発揮するように構成されていて、伸長行程ではフリーピストンが圧側圧力室を押し縮める作動を呈するのみであるところ、一方の緩衝器におけるフリーピストンが伸側圧力室を最小にする伸側ストロークエンドに位置決められていて、圧側圧力室を最小にする圧側ストロークエンドまでのストロークを全てこの一方の緩衝器の伸長行程におけるフリーピストンの作動に充てることができ、さらに、他方の緩衝器が収縮行程時にのみ減衰力を発揮するように構成されていて、収縮行程ではフリーピストンが伸側圧力室を押し縮める作動を呈するのみであるところ、他方の緩衝器におけるフリーピストンが圧側圧力室を最小にする圧側ストロークエンドに位置決められていて、伸側圧力室を最小にする伸側ストロークエンドまでのストロークを全てこの他方の緩衝器の収縮行程におけるフリーピストンの作動に充てることができるから、軽量な二輪車の車体を支持する場合にあってばね要素におけるばね定数を低く設定してもハウジングを長大化せずとも充分にストローク長を確保することできる。したがって、この懸架装置によれば、二輪車に適した周波数に感応する減衰特性を得ることができ、一方および他方のフロントフォークのストローク不足を招くこともない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施の形態における懸架装置の縦断面図である。
【図２】一実施の形態における懸架装置における一方の緩衝器の一部拡大縦断面図である。
【図３】本発明の懸架装置における入力周波数に対する減衰力の特性（減衰特性）を示す図である。
【図４】一実施の形態における懸架装置における他方の緩衝器の一部拡大縦断面図である。
【図５】従来の懸架装置における入力周波数に対する減衰力の特性（減衰特性）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図に基づいて本発明を説明する。本発明の懸架装置は、図１に示すように、二輪車における図外の車体と図外の前輪車軸との間に介装される一対のフロントフォークＦ１，Ｆ２を備えて構成されており、うち一方のフロントフォークＦ１内に一方の緩衝器Ｄ１を内蔵しており、他方のフロントフォークＦ２内にも他方の緩衝器Ｄ２が内蔵されている。なお、各フロントフォークＦ１，Ｆ２内には、上記した緩衝器Ｄ１，Ｄ２のほかに懸架ばねＳ１，Ｓ２が内蔵されており、この懸架装置では、各フロントフォークＦ１，Ｆ２に設けたコイルばねでなる懸架ばねＳ１，Ｓ２によって図示しない車体が弾性支持されている。
【００１９】
なお、本発明の懸架装置について説明するうえで、一方のフロントフォークＦ１と他方のフロントフォークＦ２、一方の緩衝器Ｄ１と他方の緩衝器Ｄ２は、共通する部材を備えており、共通する部材については、同じ符号を付して、説明の重複を避けることとする。
【００２０】
各フロントフォークＦ１，Ｆ２は、それぞれ、アウターチューブＯと、アウターチューブＯ内に摺動自在に挿入されるインナーチューブＩとを備えており、図示するところでは、アウターチューブＯの上端は閉塞され、インナーチューブＩの下端が閉塞されて、アウターチューブＯとインナーチューブＩとの間に閉鎖空間が形成されている。
【００２１】
そして、一方のフロントフォークＦ１におけるアウターチューブＯとインナーチューブＩで形成される上記閉鎖空間内には、一方の緩衝器Ｄ１と懸架ばねＳが収容されている。すなわち、一方のフロントフォークＦ１内に緩衝器Ｄ１が内蔵されている。他方のフロントフォークＦ２におけるアウターチューブＯとインナーチューブＩで形成される上記閉鎖空間内にも、同様に、他方の緩衝器Ｄ２と懸架ばねＳが収容されている。すなわち、他方のフロントフォークＦ２内に緩衝器Ｄ２が内蔵されている。
【００２２】
上記フロントフォークＦ１，Ｆ２は、インナーチューブＩに連結される各緩衝器Ｄ１，Ｄ２のシリンダ１の図１中上端に懸架ばねＳの一端を支承するばね受４０が設けられており、このばね受４０とアウターチューブＯにおける底部との間に懸架ばねＳが介装されている。したがって、懸架ばねＳは、アウターチューブＯとインナーチューブＩとを離間させるように附勢し、これらフロントフォークＦ１，Ｆ２が車体と前輪車軸との間に介装される懸架ばねＳ，Ｓが圧縮されて、懸架装置は、車体を弾性支持するようになっている。
【００２３】
なお、アウターチューブＯの開口端内周には、インナーチューブＩの外周に摺接する筒状の軸受４１が設けられ、インナーチューブＩの開口端外周には、アウターチューブＯの内周に摺接する筒状の軸受４２が設けられており、この軸受４１，４２を潤滑するべく、インナーチューブＩの側部に穿孔４３が穿ってあって、アウターチューブＯとインナーチューブＩとで形成される閉鎖空間内に貯留された作動油を上記穿孔４３を介してアウターチューブＯとインナーチューブＩとの間に供給することができるようになっている。
【００２４】
なお、軸受４１，４２の双方がアウターチューブＯに固定されるか、インナーチューブＩに固定される場合には、穿孔４３を設けずに、潤滑油をアウターチューブＯとインナーチューブＩとの間であって軸受４１，４２で囲まれる空隙に充填しておくこともできる。また、図示したところでは、アウターチューブＯを上方にインナーチューブＩを下方にそれぞれ配置しているが、天地逆として車体と前輪車軸との間に介装することもできる。
【００２５】
つづいて、一方のフロントフォークＦ１内に内蔵される一方の緩衝器Ｄ１について説明する。この一方の緩衝器Ｄ１は、図１および図２に示すように、インナーチューブＩの底部に連結されたシリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されシリンダ１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２と、一端がピストン２に連結されるとともに他端がアウターチューブＯに連結されたピストンロッド３と、上記した伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路４と、圧力室Ｃを形成するハウジング６と、上記ハウジング６内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｃを伸側圧力室７と圧側圧力室８との区画するフリーピストン９と、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７とを連通する伸側通路１０と、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８とを連通する圧側通路１１と、フリーピストン９をハウジング６に対して伸側圧力室７を最小にする伸側ストロークエンドに位置決めるとともに当該伸側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素１２とを備えて構成され、伸長行程時にのみ減衰力を発揮するように設定されている。
【００２６】
そして、上記した伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２および圧力室Ｃ内には、作動油等の液体が充填されている。また、このフロントフォークＦ１では、アウターチューブＯとインナーチューブＩとの間の閉鎖空間内には作動油と気体が充填されていて、この実施の形態にあっては、当該閉鎖空間をピストンロッド３がシリンダ１内に出入りすることによりシリンダ１内で過不足となる作動油をシリンダ１へ給排するリザーバＲとして利用している。なお、伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２、圧力室ＣおよびリザーバＲ内に充填される液体は、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体を使用することもできる。
【００２７】
つづいて、ピストン２は、シリンダ１内に移動自在に挿通されたピストンロッド３の一端３ａに連結され、ピストンロッド３の他端３ｂは、シリンダ１の図中上端に固定された環状のロッドガイド１５の内周を通してシリンダ１外へ突出されていて、アウターチューブＯの底部に連結されている。ピストンロッド３は、図示したところでは、ピストン２が組み付けられる一端３ａと、他端３ｂとが途中で分割されて螺子締結によって一体化されるようになっているが、一部品で構成されてもよい。なお、本実施の形態では、シリンダ１がインナーチューブＩへ連結されるとともに、ピストンロッド３がアウターチューブＯへ連結されているが、これを逆に、シリンダ１をアウターチューブＯへ連結し、ピストンロッド３の他端３ｂをインナーチューブＩへ連結するようにしてもよい。なお、この実施の形態では、ロッドガイド１５とピストンロッド３との間には、密にこれらをシールするシール部材は設けられておらず、シリンダ１の図１中上端は、フロントフォークＦ１の伸縮状態の如何によらずリザーバＲ内に充填した作動油中に油浸状態に維持されるようになっている。
【００２８】
そして、ロッドガイド１５には、リザーバＲから伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れを許容するがその逆向きの流れを阻止する伸側チェック通路１６が設けられており、伸側チェック通路１６は、具体的には、リザーバＲと伸側室Ｒ１とを連通する連通路１６ａと、当該連通路１６ａの途中に設けられてリザーバＲから伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容するチェックバルブ１６ｂとで構成されている。
【００２９】
また、シリンダ１の下端には、隔壁３１が設けられており、この隔壁３１より図１中下方は空気室３３が形成されている。そして、シリンダ１の図１中下方であって隔壁３１より上方至近には、透孔３２が穿ってあって、この透孔３２によって、圧側室Ｒ２がシリンダ１とインナーチューブＩ１との間の環状隙間へ連通されている。
【００３０】
なお、上記した隔壁３１は、シリンダ１内に空気室を形成して、フロントフォークＦ１および緩衝器Ｄ内に充填される作動油量を必要最小限に留めて、フロントフォークＦ１を軽量化とコストを低減するために設けられているものであって、当該目的を果たすことができ、シリンダ１内に空気室を形成できればよいので、内部に空気室を形成する容器状とされてもよい。
【００３１】
ピストン２は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通する減衰通路４と、同じく伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通する通路５とを備えており、減衰通路４の図２中下端がピストン２の図２中下方に積層される減衰バルブとしてのリーフバルブ１７で開閉されるようになっており、また、通路５の図２中上端はピストン２の図２中上方に積層されるチェックバルブ１８で開閉されるようになっている。そして、リーフバルブ１７は、環状であってピストン２とともにピストンロッド３の一端３ａに装着されて、ピストン２が図２中上方に移動する緩衝器Ｄ１の伸長行程時に、液体が減衰通路４を伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向けて流れる際に撓んで減衰通路４を開放するとともに当該液体の流れに抵抗を与え、逆向きの流れに対しては減衰通路４を閉塞するようになっており、減衰通路４を伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。他方、チェックバルブ１８は、環状であってピストン２とともにピストンロッド３の一端３ａに装着されて、ピストン２が図２中下方に移動する緩衝器Ｄ１の収縮行程時に、液体が通路５を圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向けて流れる際に撓んで液体の流れに殆ど抵抗を与えずに通路５を開放し、逆向きの流れに対しては通路５を閉塞するようになっており、通路５を圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。つまり、リーフバルブ１７は、伸長行程時に減衰通路４を流れる液体の流れに抵抗を与える伸側減衰バルブとして機能し、チェックバルブ１８は、収縮行程時にのみ通路５を開放する逆止弁である。減衰通路４を通過液体の流れに抵抗を与える減衰通路たらしめる減衰バルブとしては、上記したリーフバルブのほか、ポペットバルブやオリフィス、チョークといった種々の減衰バルブを使用することができる。なお、減衰通路４および通路５は、ピストン２以外に設けることもできる。
【００３２】
そして、このフロントフォークＦ１が伸長する場合、基本的には、緩衝器Ｄ１の伸側室Ｒ１がピストン２によって圧縮され、伸側室Ｒ１内の作動油は、チェックバルブ１６ｂが閉弁するので伸側チェック通路１６を介してはリザーバＲへ向かうことができず、減衰通路４を介して圧側室Ｒ２へ移動する。この作動油の流れに対して減衰通路４で抵抗が与えられるので伸側室Ｒ１の圧力が上昇し、反対に拡大される圧側室Ｒ２は透孔３２を介してリザーバＲから作動油が供給されてリザーバ圧と等圧に保たれ、伸側室Ｒ１と圧力室Ｒ２の圧力に差圧が生じる。これによって、緩衝器Ｄ１は、減衰力を発揮するとともに、緩衝器Ｄ１に入力される振動の周波数に応じて、見掛け上、減衰通路４を迂回させて圧力室Ｃを介して作動油を伸側室Ｒ１から圧力室Ｒ２へ移動させるため、周波数に感応した減衰力を発揮する。なお、このフロントフォークＦ１の伸長の際には、ピストンロッド３がシリンダ１内から退出するのでシリンダ１内で不足するピストンロッド３の退出体積分の作動油がリザーバＲから上記透孔３２を介して圧側室Ｒ２へ供給されるので、圧側室Ｒ２内で負圧を生じて減衰力に乱れが発生したり、油中に気泡が発生して異音やキャビテーションが発生したりすることが防止されている。
【００３３】
反対に、フロントフォークＦ１が収縮する場合、ピストン２が圧側室Ｒ２を押し縮めるが、圧側室Ｒ２は透孔３２によってリザーバＲへ連通されているので、圧側室Ｒ２内の圧力はリザーバ圧に維持される。他方、拡大される伸側室Ｒ１は、伸側チェック通路１６を介してリザーバＲから作動油を吸い込むとともに、仮に伸側室Ｒ１において作動油の吸い込み不足が生じて負圧気味となってもチェックバルブ１８が開弁して通路５を介して圧側室Ｒ２と伸側室Ｒ１とが連通状態におかれるので、結果として伸側室Ｒ１も圧側室Ｒ２もリザーバ圧に維持されて、緩衝器Ｄ１は、ピストン２における伸側室Ｒ１側と圧側室Ｒ２側の受圧面積差に基づくロッド反力を発生するものの、減衰バルブを用いるなどして積極的に減衰力を発揮するようにはなっていない。すなわち、緩衝器Ｄ１は、収縮行程にある場合、減衰力を発揮しないようになっている。なお、伸側チェック通路１６における流路面積が充分に確保されている場合には通路５を設けずともよく、また、反対に、通路５における流路面積が充分に確保される場合には伸側チェック通路１６を設けずともよいが、伸側チェック通路１６と通路５の併設により伸側室Ｒ１における作動油の吸い込み不良をカバーして、異音やキャビテーションの発生を確実に阻止することができる。
【００３４】
なお、上記フロントフォークＦ１は、上記閉鎖空間をリザーバＲとして用いているが、緩衝器Ｄ１自体がリザーバを備えているか、上記伸縮時のシリンダ１内の容積補償を行う気室を備えている場合には、上記閉鎖空間をリザーバＲとして機能させなくともよい。このように、緩衝器Ｄ１自体をリザーバＲや気室を備えた独立した緩衝器とする場合には、フロントフォークＦ１への組み込みが容易となる利点があるが、上記閉鎖空間をリザーバＲとして機能させることで、内部に貯留している作動油を軸受４１，４２の潤滑油としても利用でき、緩衝器Ｄ１自体がリザーバＲや気室を備えて独立した緩衝器とされる場合には、また、アウターチューブＯとインナーチューブＩとの間をシールするシール部材のほかに、緩衝器Ｄ１のシリンダ１とピストンロッド３との間にシリンダ１内を密にシールするシール部材が必要となってフロントフォークＦ１の伸縮時の摩擦抵抗が大きくなる傾向となるので、上記閉鎖空間を緩衝器Ｄ１のリザーバＲとして機能させることで得られる利点もある。
【００３５】
つづいて、圧力室Ｃは、この実施の形態の場合、ピストンロッド３の一端３ａの最先端外周に設けた螺子部３ｃに螺合される中空なハウジング６によって形成されており、当該ハウジング６は、上記ピストン２、リーフバルブ１７およびチェックバルブ１８をピストンロッド３の一端３ａに固定するピストンナットとしても機能している。
【００３６】
そして、ハウジング６内に形成された圧力室Ｃは、当該圧力室Ｃ内に摺動自在に挿入されるフリーピストン９で図２中上方の伸側圧力室７と図２中下方の圧側圧力室８とに仕切られていて、フリーピストン９は、圧力室Ｃ内でハウジング６に対して図２中上下方向に変位することができるようになっている。
【００３７】
詳しくは、ハウジング６は、ピストンロッド３の一端３ａに形成の螺子部３ｃに螺合されるナット部２０と、ナット部２０の外周から垂下される筒部２２と筒部２２の開口を蓋する底部２３とを備えた有底筒状のハウジング筒２１と、ハウジング筒２１における筒部２２の下方側を縮径することで筒部２２の内周に設けられた段部２２ａとを備えて構成されて、圧側室Ｒ２内に圧力室Ｃを画成している。
【００３８】
また、ナット部２０は、その内周にピストンロッド３の螺子部３ｃに螺合する螺子部２０ａとフランジ２０ｂとを備えている。ハウジング筒２１は、上記したように有底筒状であって、その図２中上端開口部をナット部２０のフランジ２０ｂの外周へ向けて加締めることで、ナット部２０に一体化されている。なお、ナット部２０とハウジング筒２１との一体化は加締め加工以外にも溶接や螺合といった他の加工方向を採用することもできる。さらに、ハウジング筒２１の筒部２２の内周には、図２中上方となる伸側圧力室７側へ対向する段部２２ａが設けられている。
【００３９】
なお、ハウジング筒２１の筒部２２の少なくともに一部における外周断面形状は、図示しない工具で把持可能なように円形以外の形状であって当該工具に符合する形状、たとえば、一部を切欠いた形状や六角形等の形状とされており、工具で筒部２２の外周を把持してハウジング６を周方向へ回転せしめて、上記ナット部２０に所定の締め付けトルクを付加して螺子部３ｃへ螺着することができるようになっている。さらに、筒部２２の側部にポート２２ｂが設けられており、当該ポート２２ｂにて圧力室Ｃと圧側室Ｒ２とが連通されており、底部２３にもポート２３ａが設けられていて、当該ポート２３ａにて圧力室Ｃと圧側室Ｒ２とが連通されている。
【００４０】
また、伸側圧力室７は、ピストンロッド３の伸側室Ｒ１に臨む側部から一端３ａの端部へ通じる伸側通路１０によって、伸側室Ｒ１へ通じている。この伸側通路１０は、ピストンロッド３の伸側室Ｒ１に臨む側部から開口する横穴１０ａと、一端３ａの端部から開口して横穴１０ａへ通じる縦穴１０ｂとで構成されている。
【００４１】
そして、圧力室Ｃ内に挿入されるフリーピストン９は、ハウジング筒２１の筒部２２に摺接する摺接筒２４と、摺接筒２４の内周を閉塞する鏡部２５と備えて、ハウジング６内を伸側室Ｒ１に連通される伸側圧力室７と圧側室Ｒ２に連通される圧側圧力室８とに区画している。また、フリーピストン９は、摺接筒２４の外周の全周渡って設けた環状溝２６と、環状溝２６を圧側圧力室８へ連通する連通孔２７とを備えていて、環状溝２６をハウジング６の筒部２２に形成のポート２２ｂに対向させる場合には、圧側室Ｒ２を圧側圧力室８へ連通し、環状溝２６が上記ポート２２ｂへ対向せずに摺接筒２４でポート２２ｂを閉塞する場合には、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８とのポート２２ｂを介しての連通を断つようになっている。ポート２２ｂは、通過する液体の流れに抵抗を与えて所定の圧力損失を生じるようになっていて、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８との間に差圧を生じせしめるようになっている。また、ハウジング筒２１における底部２３に設けたポート２３ａも絞り通路として機能しており、通過する液体の流れに抵抗を与えて所定の圧力損失を生じるようになっていて、やはり圧側室Ｒ２と圧側圧力室８との間に差圧を生じせしめるようになっている。なお、こちらのポート２３ａは、フリーピストン９によって閉じられることはなく、常時開放されている。つまり、圧側圧力室８は、ポート２２ｂが連通状態にある場合には、ポート２２ｂ，２３ａを介して圧側室Ｒ２に連通され、ポート２２ｂが遮断状態にあるときは、ポート２３ａのみを介して圧側室Ｒ２に連通されるようになっており、ポート２２ｂ，２３ａ、環状凹部２１および連通孔３３によって圧側通路１１を形成している。
【００４２】
また、フリーピストン９は、摺接筒２４の図２中上端がハウジング６のナット部２０のフランジ２０ｂに当接する伸側ストロークエンドにまで到達すると、それ以上は、図２中上方へ移動して伸側圧力室７を押し縮めることができないようになっており、反対に、摺接筒２４の図２中下端がハウジング筒２１の段部２２ａに当接する圧側ストロークエンドにまで到達すると、それ以上は、図２中下方へ移動して圧側圧力室８を押し縮めることができないようになっている。
【００４３】
さらに、フリーピストン９をハウジング６に対して伸側圧力室７を最小にする伸側ストロークエンドに位置決めるとともに、フリーピストン９のハウジング６に対する当該伸側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を作用させるため、圧側圧力室８内であって底部２３とフリーピストン９の鏡部２５との間に、コイルばねでなるばね要素１２が圧縮状態で介装されている。フリーピストン９が伸側圧力室７を最小にするのは、この実施の形態の場合、フリーピストン９の摺接筒２４の図２中上端をハウジング６のナット部２０におけるフランジ２０ｂに当接させた位置であり、ばね要素１２で附勢することによってフリーピストン９の摺接筒２４をハウジング６のナット部２０へ当接させて、これ以上、フリーピストン９が伸側圧力室７を小さくする方向へストロークできない伸側ストロークエンドに位置決められている。
【００４４】
そして、フリーピストン９は、伸側ストロークエンドから圧側圧力室８を圧縮する方向へ変位すると、ばね要素１２は当該変位を抑制してフリーピストン９を伸側ストロークエンドに戻そうとする附勢力を発揮するようになっている。
【００４５】
なお、ばね要素１２としては、フリーピストン９を伸側ストロークエンドに位置決めるとともに、附勢力を発揮できればよいので、コイルばね以外のものを採用してもよく、たとえば、皿ばね等の弾性体を用いてフリーピストン９を弾性支持するようにしてもよい。また、一端がフリーピストン９に、他端がナット部２０にそれぞれ連結されて伸長に対して収縮側へ附勢力を発揮するばね要素を用いる場合には、ナット部２０とフリーピストンとの間にばね要素を設けることも可能である。
【００４６】
この実施の形態の場合、ばね要素１２がコイルばねであって、フリーピストン９の鏡部２５の下端に形成の突部２５ａが挿入されるようになっているので、ハウジング６内で半径方向におおよその位置に位置決められている。このように、ばね要素１２は、上記のごとく、フリーピストン９によってセンタリングされて、フリーピストン９に対し位置ずれが防止されており、これによって安定的にフリーピストン９に附勢力を作用させることが可能となっている。
【００４７】
上記したように、フリーピストン９は、ハウジング６内でばね要素１２によって弾性支持されてばね要素１２による附勢力以外に力が作用していない状態ではハウジング６内で伸側ストロークエンドに位置決められ、当該伸側ストロークエンドにあるときには必ず上記環状溝２６がポート２２ｂに対向して圧側圧力室８と圧側室Ｒ２とが連通されるようになっている。他方、フリーピストン９がある程度、伸側ストロークエンドから変位すると、フリーピストン９の摺接筒２４の外周がポート２２ｂに完全にオーバーラップしてこれを閉塞するようになっている。なお、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始める伸側ストロークエンドからの変位量は、任意に設定することができる。なお、この実施の形態では、ポート２２ｂを二つ設けているが、その数は任意であり、圧側室Ｒ２に連通される環状溝を筒部２１の内周に設け、フリーピストン９の外周側と圧側圧力室８を連通するポートをフリーピストン９に設けるようにしてもよい。
【００４８】
このように構成された一方の緩衝器Ｄ１の詳しい動作について説明する。上述したように緩衝器Ｄ１は、収縮する場合には、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力がリザーバ圧に維持されて、殆ど減衰力を発揮することはない。
【００４９】
つづいて、緩衝器Ｄ１が伸長する場合の動作を場合を分けて説明する。まず、フリーピストン９における伸側ストロークエンドからの変位量がポート２２ｂを閉塞し始めない範囲内である場合の緩衝器Ｄ１における伸長行程時における動作について説明する。この場合、フリーピストン９は、ポート２２ｂの連通状態を保ったまま変位することが可能である。
【００５０】
そして、伸長行程時にあっては、伸側室Ｒ１の圧力が上昇するので伸側圧力室７が圧側圧力室８の圧力を上回り、緩衝器Ｄ１への振動の入力周波数が低い場合と高い場合で、同じ入力速度であるという条件下で考えると入力周波数が低い場合、入力振幅が大きくなり、フリーピストン９の振幅も大きくなる。フリーピストン９の振幅がポート２２ｂを閉塞し始めない範囲で大きくなると、フリーピストン９が変位するのでばね要素１２によってフリーピストン９を伸側ストロークエンドへ戻そうとする附勢力が働き、このばね要素１２の附勢力に見合って伸側圧力室７の圧力が圧側圧力室８の圧力より圧力が高くなる。
【００５１】
すると、伸側圧力室７と伸側室Ｒ１との差圧、および、圧側圧力室８と圧側室Ｒ２との差圧が小さくなって、伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量は減少する。この伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量の減少にともなって、減衰通路４の流量が増えることになり、緩衝器Ｄ１の発生減衰力は大きくなる。
【００５２】
逆に、高周波入力時には、緩衝器Ｄ１へ入力される振動の振幅が小さいため、圧側室Ｒ１から伸側室Ｒ２へ、或いは、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する一周期の流量は小さく、フリーピストン９の動く変位も小さくなる。すると、フリーピストン９が受けるばね要素１２の附勢力も小さくなる。その分、伸側圧力室７の圧力と圧側圧力室８の圧力との差は小さくなり、伸側圧力室７と伸側室Ｒ１との差圧および圧側圧力室８と圧側室Ｒ２との差圧は大きく維持されるため、伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量が低周波時よりも大きくなり、その分、減衰通路４の流量が減少し、緩衝器Ｄ１が発生する減衰力も減少することになる。
【００５３】
このように、緩衝器Ｄ１は、伸長行程時にのみ減衰力を発生し、図３の実線に示すように、低周波数域の振動に対しては大きな減衰力を発揮し、高周波数域の振動に対しては減衰力低減効果を発揮して減衰力を小さくすることができ、入力振動周波数に依存した減衰力を発生することができる。なお、伸側通路１０或いは圧側通路１１の途中に、流路面積を変更可能な可変バルブを設けるようにする場合には、可変減衰バルブによって流路面積を変更することによって、図３の実線で示した減衰特性における減衰力低減幅を調整することも可能であり、流路面積を小さくすると減衰力低減効果を弱め、反対に大きくすると減衰力低減効果を強めることができる。この実施の形態の場合、伸側通路１０がピストンロッド３に設けられているので、可変バルブをピストンロッド３内に設けて、当該可変バルブをピストンロッド３を軸方向に貫通して外部からアクセス可能なコントロールロッドで調節する構造を採用するとよい。
【００５４】
他方、フリーピストン９が伸側ストロークエンドからポート２２ｂを閉塞し始める程度に変位する場合の緩衝器Ｄ１における動作について説明する。緩衝器Ｄ１に入力される振動の振幅が大きくなると、フリーピストン９における伸側ストロークエンドからの変位量も大きくなり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始め、最終的にはポート２２ｂが完全に閉塞される状態となる。
【００５５】
つまり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始めた後は変位量に応じて圧側通路１１の流路抵抗が徐々に大きくなり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞すると圧側通路１１における流路抵抗が最大となる。
【００５６】
上述したように、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始める位置を越えて変位するようになると、徐々に圧側通路１１の流路抵抗が徐々に大きくなっていくので、フリーピストン９のそれ以上圧側圧力室８を圧縮する方向への移動速度が減少されて、圧力室Ｃを介しての伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との液体の見掛け上の移動量も減少し、その分減衰通路４を通過する液体量が増加することになり、緩衝器Ｄ１の発生減衰力は振動周波数の高低によらず徐々に大きくなっていく。
【００５７】
そして、フリーピストン９がポート２２ｂを完全に閉塞するまでストロークすると、それ以上、圧力室Ｃを介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との液体の見掛け上の移動はなくなり、液体は減衰通路４のみを通過することになり、緩衝器Ｄ１は、振動周波数の高低によらず、最大の減衰係数で減衰力を発生することになる。
【００５８】
なお、緩衝器Ｄ１が減衰力低減効果を発する周波数域の振動に対しては、緩衝器Ｄ１は、フリーピストン９が伸側ストロークエンドからポート２２ｂを閉塞し始める位置へ変位するまでは、比較的低い減衰力を発生しているが、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始めると、徐々に減衰力が高まって、フリーピストン９がそれ以上にストロークエンド側へ変位してポート２２ｅを完全に閉塞すると最大の減衰係数で減衰力を発生する。つまり、緩衝器Ｄ１は、減衰力低減効果を発揮中にあって、大振幅の振動が入力される場合にあっても、急激に減衰力の大きさを変化させることがなく、低減衰力から高減衰力への減衰力変化をなだらかなものとすることができる。したがって、この緩衝器Ｄ１にあっては、振幅が大きい振動が入力されても、発生減衰力がなだらかに変化することになって、搭乗者に減衰力の変化によるショックを知覚させずに済む。特に、振動周波数が高周波である場合において、低い減衰力を発生しているので、発生減衰力の急激な変化を効果的に緩和することができる。
【００５９】
このように、緩衝器Ｄ１は、伸長行程時にのみ減衰力を発揮し、かつ、入力される振動周波数に感応して、低周波数域の振動に対しては大きな減衰力を発揮し、高周波数域の振動に対しては小さな減衰力を発揮するのである。
【００６０】
つづいて、他方のフロントフォークＦ２内に内蔵される他方の緩衝器Ｄ２について説明する。この他方の緩衝器Ｄ２は、図１および図４に示すように、インナーチューブＩの底部に連結されたシリンダ１と、シリンダ１内に摺動自在に挿入されシリンダ１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２と、一端がピストン２に連結されるとともに他端がアウターチューブＯに連結されたピストンロッド３と、上記した圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう液体の流れのみを許容するとともに通過する液体の流れに抵抗を与える減衰通路５０と、圧力室Ｃを形成するハウジング６と、上記ハウジング６内に摺動自在に挿入されて圧力室Ｃを伸側圧力室７と圧側圧力室８との区画するフリーピストン９と、伸側室Ｒ１と伸側圧力室７とを連通する伸側通路１０と、圧側室Ｒ２と圧側圧力室８とを連通する圧側通路１１と、フリーピストン９をハウジング６に対して圧側圧力室８を最小にする圧側ストロークエンドに位置決めるとともに当該圧側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素５１とを備えて構成され、収縮行程時にのみ減衰力を発揮するように設定されている。
【００６１】
そして、上記した伸側室Ｒ１、圧側室Ｒ２および圧力室Ｃ内には、作動油等の液体が充填されている。また、このフロントフォークＦ２にあっても、アウターチューブＯとインナーチューブＩとの間の閉鎖空間内には作動油と気体が充填されていて、この実施の形態にあっては、当該閉鎖空間をピストンロッド３がシリンダ１内に出入りすることによりシリンダ１内で過不足となる作動油をシリンダ１へ給排するリザーバＲとして利用している。
【００６２】
つづいて、ピストン２は、シリンダ１内に移動自在に挿通されたピストンロッド３の一端３ａに連結され、ピストンロッド３の他端３ｂは、シリンダ１の図中上端に固定された環状のロッドガイド５２の内周を通してシリンダ１外へ突出されていて、アウターチューブＯの底部に連結されている。なお、本実施の形態では、シリンダ１がインナーチューブＩへ連結されるとともに、ピストンロッド３がアウターチューブＯへ連結されているが、これを逆に、シリンダ１をアウターチューブＯへ連結し、ピストンロッド３の他端３ｂをインナーチューブＩへ連結するようにしてもよい。なお、この他方のフロントフォークＦ２にあっても、ロッドガイド５２とピストンロッド３との間には、密にこれらをシールするシール部材は設けられておらず、シリンダ１の図１中上端は、フロントフォークＦ２の伸縮状態の如何によらずリザーバＲ内に充填した作動油中に油浸状態に維持されるようになっている。
【００６３】
そして、この他方の緩衝器Ｄ２の場合、シリンダ１の図１中上方であってロッドガイド５２の近傍には伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通する透孔５３が設けられており、伸側室Ｒ１がリザーバ圧に維持されるようになっている。なお、この実施の形態の場合、シリンダ１に透孔５３を設けているが、ロッドガイド５２に伸側室Ｒ１とリザーバＲとを連通する通路を設けるようにしてもよい。
【００６４】
他方、シリンダ１の図１中下方には、隔壁３１と、隔壁よりピストン側にバルブディスク５４が設けられており、シリンダ１の隔壁３１より図１中下方は空気室３３が形成されるとともに、隔壁３１とバルブディスク５４との間には圧側室Ｒ２と空気室３３から仕切られる空隙５５が形成されている。上記空隙５５は、シリンダ１に穿った透孔５６によってリザーバＲへ連通されている。
【００６５】
そして、バルブディスク５４には、リザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れを許容するがその逆向きの流れを阻止する圧側チェック通路５７が設けられており、圧側チェック通路５７は、具体的には、リザーバＲと圧側室Ｒ２とを連通する連通路５７ａと、当該連通路５７ａの途中に設けられてリザーバＲから圧側室Ｒ２へ向かう液体の流れのみを許容するチェックバルブ５７ｂとで構成されている。
【００６６】
また、バルブディスク５４には、圧側室Ｒ２からリザーバＲへ向かう流れのみを許容しつつ通過する液体の流れに抵抗を与えるベースバルブ５８を備えた排出通路５９が形成されている。
【００６７】
なお、この緩衝器Ｄ２にあっても、上記した隔壁３１は、シリンダ１内に空気室を形成して、フロントフォークＦ２および緩衝器Ｄ２内に充填される作動油量を必要最小限に留めて、フロントフォークＦ２を軽量化とコストを低減するために設けられているものであって、当該目的を果たすことができ、シリンダ１内に空気室を形成できればよいので、内部に空気室を形成する容器状とされてもよい。
【００６８】
ピストン２は、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通する減衰通路５０と、同じく伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２を連通する通路６０とを備えており、減衰通路５０の図４中上端がピストン２の図２中上方に積層される減衰バルブとしてのリーフバルブ６１で開閉されるようになっており、また、通路６０の図４中下端はピストン２の図４中下方に積層されるチェックバルブ６２で開閉されるようになっている。そして、リーフバルブ６１は、環状であってピストン２とともにピストンロッド３の一端３ａに装着されて、ピストン２が図４中下方に移動する緩衝器Ｄ２の収縮行程時に、液体が減衰通路５０を圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向けて流れる際に撓んで減衰通路５０を開放するとともに当該液体の流れに抵抗を与え、逆向きの流れに対しては減衰通路５０を閉塞するようになっており、減衰通路５０を圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ向かう流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。他方、チェックバルブ６２は、環状であってピストン２とともにピストンロッド３の一端３ａに装着されて、ピストン２が図４中上方に移動する緩衝器Ｄ２の伸長行程時に、液体が通路６０を伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向けて流れる際に撓んで液体の流れに殆ど抵抗を与えずに通路６０を開放し、逆向きの流れに対しては通路６０を閉塞するようになっており、通路６０を伸側室Ｒ１から圧側室Ｒ２へ向かう流れのみを許容する一方通行の通路に設定している。つまり、リーフバルブ６１は、収縮行程時に減衰通路５０を流れる液体の流れに抵抗を与える圧側減衰バルブとして機能し、チェックバルブ６２は、伸長行程時にのみ通路６０を開放する逆止弁である。減衰通路５０を通過液体の流れに抵抗を与える減衰通路たらしめる減衰バルブとしては、上記したリーフバルブのほか、ポペットバルブやオリフィス、チョークといった種々の減衰バルブを使用することができる。なお、減衰通路５０および通路６０は、ピストン２以外に設けることもできる。
【００６９】
図示したところでは、リーフバルブ６１は、反ピストン側から押圧筒７０を介してコイルばね７１によって附勢されている。また、当該コイルばね７１の圧縮長さをアウターチューブＯの上端開口部に回転自在に取り付けたアジャスタ７２を外部操作で回転させることでコントロールロッド７３を介して調節することができるようになっており、コイルばね７１の附勢力を変化させてリーフバルブ６１の開弁圧を調節することができるようになっている。なお、伸側通路１０が押圧筒７０によって閉塞されないように、押圧筒７０には貫通孔７０ａが設けられている。
【００７０】
そして、このフロントフォークＦ１が収縮する場合、基本的には、緩衝器Ｄ２の圧側室Ｒ２がピストン２によって圧縮され、圧側室Ｒ２内の作動油は、チェックバルブ５７ｂが閉弁するので圧側チェック通路５７を介してはリザーバＲへ向かうことができず、減衰通路５０を介して伸側室Ｒ２へ移動するとともに、ベースバルブ５８を備えた排出通路５９を介してリザーバＲへ移動する。この作動油の流れに対して減衰通路５０とベースバルブ５８で抵抗が与えられるので圧側室Ｒ２の圧力が上昇し、反対に拡大される伸側室Ｒ１は透孔５３を介してリザーバＲから作動油が供給されてリザーバ圧と等圧に保たれ、伸側室Ｒ１と圧力室Ｒ２の圧力に差圧が生じる。これによって、他方の緩衝器Ｄ２は、減衰力を発揮するとともに、緩衝器Ｄ２に入力される振動の周波数に応じて、見掛け上、減衰通路５０を迂回させて圧力室Ｃを介して作動油を圧側室Ｒ２から伸力室Ｒ１へ移動させるため、周波数に感応した減衰力を発揮する。なお、このフロントフォークＦ２の収縮の際には、作動油がリザーバＲから上記透孔５３を介して伸側室Ｒ１へ供給されるので、伸側室Ｒ１内で負圧を生じて減衰力に乱れが発生したり、油中に気泡が発生して異音やキャビテーションが発生したりすることが防止されている。
【００７１】
反対に、他方のフロントフォークＦ２が伸長する場合、ピストン２が伸側室Ｒ１を押し縮めるが、伸側室Ｒ１は透孔５３によってリザーバＲへ連通されているので、伸側室Ｒ１内の圧力はリザーバ圧に維持される。他方、拡大される圧側室Ｒ２は、圧側チェック通路５７を介してリザーバＲから作動油を吸い込むとともに、仮に圧側室Ｒ２において作動油の吸い込みが不足が生じて負圧気味となってもチェックバルブ６２が開弁して通路６０を介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とが連通状態におかれるので、結果として伸側室Ｒ１も圧側室Ｒ２もリザーバ圧に維持されて、緩衝器Ｄ２は、減衰力を発揮しないようになっている。なお、圧側チェック通路５７における流路面積が充分に確保されている場合には通路６０を設けずともよく、また、反対に、通路６０における流路面積が充分に確保される場合には圧側チェック通路５７を設けずともよいが、圧側チェック通路５７と通路６０の併設により圧側室Ｒ２における作動油の吸い込み不良をカバーして、異音やキャビテーションの発生を確実に阻止することができる。
【００７２】
なお、上記フロントフォークＦ２は、上記閉鎖空間をリザーバＲとして用いているが、緩衝器Ｄ２自体がリザーバを備えているか、上記伸縮時のシリンダ１内の容積補償を行う気室を備えている場合には、上記閉鎖空間をリザーバＲとして機能させなくともよい。
【００７３】
つづいて、圧力室Ｃは、この実施の形態の場合、ピストンロッド３の一端３ａの最先端外周に設けた螺子部３ｃに螺合される中空なハウジング６によって形成されており、当該ハウジング６は、上記ピストン２、リーフバルブ６１およびチェックバルブ６２をピストンロッド３の一端３ａに固定するピストンナットとしても機能している。
【００７４】
この他方の緩衝器Ｄ２におけるハウジング６およびフリーピストン９の構造は、上記した一方の緩衝器Ｄ１と同様の構成を採用している。ただし、フリーピストン９がばね要素５１によって圧側ストロークエンドに位置決めされており、ばね要素５１がフリーピストン９のハウジング６に対する圧側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を発揮する点で、他方の緩衝装置Ｄ２は、上記した一方の緩衝器Ｄ１と異なる。
【００７５】
この他方の緩衝器Ｄ２では、フリーピストン９は、ハウジング６に対して圧側圧力室８を最小にする圧側ストロークエンドに位置決められており、フリーピストン９のハウジング６に対する当該圧側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を作用させるため、伸側圧力室７内であってナット部２０のフランジ２０ｂとフリーピストン９の鏡部２５との間に、コイルばねでなるばね要素５１が圧縮状態で介装されている。
【００７６】
フリーピストン９が圧側圧力室８を最小にするのは、この実施の形態の場合、フリーピストン９の摺接筒２４の図４中下端をハウジング筒２１の底部２３に当接させた位置であり、ばね要素５１で附勢することによってフリーピストン９の摺接筒２４を上記底部２３へ当接させて、これ以上、フリーピストン９が圧側圧力室８を小さくする方向へストロークできない圧側ストロークエンドに位置決められている。
【００７７】
そして、フリーピストン９は、圧側ストロークエンドから伸側圧力室７を圧縮する方向へ変位すると、ばね要素５１は当該変位を抑制してフリーピストン９を圧側ストロークエンドに戻そうとする附勢力を発揮するようになっている。
【００７８】
なお、ばね要素５１としては、フリーピストン９を圧側ストロークエンドに位置決めるとともに、附勢力を発揮できればよいので、コイルばね以外のものを採用してもよく、たとえば、皿ばね等の弾性体を用いてフリーピストン９を弾性支持するようにしてもよい。また、一端がフリーピストン９に、他端が底部２３にそれぞれ連結されて伸長に対して収縮側へ附勢力を発揮するばね要素を用いる場合には、底部２３とフリーピストンとの間にばね要素を設けることも可能である。
【００７９】
この実施の形態の場合、ばね要素５１がコイルばねであって、フリーピストン９の摺接筒２４の内周側へ挿入されるようになっているので、フリーピストン９内で半径方向におおよその位置に位置決められている。このように、ばね要素５１は、上記のごとく、フリーピストン９によってセンタリングされて、フリーピストン９に対し位置ずれが防止されており、これによって安定的にフリーピストン９に附勢力を作用させることが可能となっている。
【００８０】
上記したように、フリーピストン９は、ハウジング６内でばね要素５１によって弾性支持されてばね要素５１による附勢力以外に力が作用していない状態ではハウジング６内で圧側ストロークエンドに位置決められ、当該圧側ストロークエンドにあるときには必ず上記環状溝２６がポート２２ｂに対向して圧側圧力室８と圧側室Ｒ２とが連通されるようになっている。他方、フリーピストン９がある程度、圧側ストロークエンドから変位すると、フリーピストン９の摺接筒２４の外周がポート２２ｂに完全にオーバーラップしてこれを閉塞するようになっている。なお、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始める圧側ストロークエンドからの変位量は、任意に設定することができる。この実施の形態では、ポート２２ｂを二つ設けているが、その数は任意であり、圧側室Ｒ２に連通される環状溝を筒部２１の内周に設け、フリーピストン９の外周側と圧側圧力室８を連通するポートをフリーピストン９に設けるようにしてもよい。
【００８１】
このように構成された他方の緩衝器Ｄ２の詳しい動作について説明する。上述したように緩衝器Ｄ２は、伸長する場合には、伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力がリザーバ圧に維持されて、殆ど減衰力を発揮することはない。
【００８２】
つづいて、緩衝器Ｄ２が収縮する場合の動作を場合を分けて説明する。まず、フリーピストン９における圧側ストロークエンドからの変位量がポート２２ｂを閉塞し始めない範囲内である場合の緩衝器Ｄ２における収縮行程時における動作について説明する。この場合、フリーピストン９は、ポート２２ｂの連通状態を保ったまま変位することが可能である。
【００８３】
そして、収縮行程時にあっては、圧側室Ｒ２の圧力が上昇するので圧側圧力室８が伸側圧力室７の圧力を上回り、緩衝器Ｄ２への振動の入力周波数が低い場合と高い場合で、同じ入力速度であるという条件下で考えると入力周波数が低い場合、入力振幅が大きくなり、フリーピストン９の振幅も大きくなる。フリーピストン９の振幅がポート２２ｂを閉塞し始めない範囲で大きくなると、フリーピストン９が変位するのでばね要素５１によってフリーピストン９を圧側ストロークエンドへ戻そうとする附勢力が働き、このばね要素５１の附勢力に見合って圧側圧力室８の圧力が伸側圧力室７の圧力より圧力が高くなる。
【００８４】
すると、圧側圧力室８と圧側室Ｒ２との差圧、および、伸側圧力室７と伸側室Ｒ１との差圧が小さくなって、伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量は減少する。この伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量の減少にともなって、減衰通路５０の流量が増えることになり、緩衝器Ｄ２の発生減衰力は大きくなる。
【００８５】
逆に、高周波入力時には、緩衝器Ｄ２へ入力される振動の振幅が小さいため、圧側室Ｒ１から伸側室Ｒ２へ、或いは、圧側室Ｒ２から伸側室Ｒ１へ移動する一周期の流量は小さく、フリーピストン９の動く変位も小さくなる。すると、フリーピストン９が受けるばね要素５１の附勢力も小さくなる。その分、伸側圧力室７の圧力と圧側圧力室８の圧力との差は小さくなり、圧側圧力室８と圧側室Ｒ２との差圧および伸側圧力室７と伸側室Ｒ１との差圧は大きく維持されるため、伸側通路１０および圧側通路１１を通過する流量が低周波時よりも大きくなり、その分、減衰通路５０の流量が減少し、緩衝器Ｄ２が発生する減衰力も減少することになる。
【００８６】
このように、緩衝器Ｄ２は、収縮行程時にのみ減衰力を発生し、図３の実線に示すように、低周波数域の振動に対しては大きな減衰力を発揮し、高周波数域の振動に対しては減衰力低減効果を発揮して減衰力を小さくすることができ、入力振動周波数に依存した減衰力を発生することができる。なお、伸側通路１０或いは圧側通路１１の途中に、流路面積を変更可能な可変バルブを設けるようにする場合には、図３の実線で示した減衰特性における減衰力低減幅を調整することも可能である。
【００８７】
他方、フリーピストン９が圧側ストロークエンドからポート２２ｂを閉塞し始める程度に変位する場合の緩衝器Ｄ２における動作について説明する。緩衝器Ｄ２に入力される振動の振幅が大きくなると、フリーピストン９における圧側ストロークエンドからの変位量も大きくなり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始め、最終的にはポート２２ｂが完全に閉塞される状態となる。
【００８８】
つまり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始めた後は変位量に応じて圧側通路１１の流路抵抗が徐々に大きくなり、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞すると圧側通路１１における流路抵抗が最大となる。
【００８９】
上述したように、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始める位置を越えて変位するようになると、徐々に圧側通路１１の流路抵抗が徐々に大きくなっていくので、フリーピストン９のそれ以上伸側圧力室７を圧縮する方向への移動速度が減少されて、圧力室Ｃを介しての伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との液体の見掛け上の移動量も減少し、その分減衰通路５０を通過する液体量が増加することになり、緩衝器Ｄ２の発生減衰力は振動周波数の高低によらず徐々に大きくなっていく。
【００９０】
そして、フリーピストン９がポート２２ｂを完全に閉塞するまでストロークすると、それ以上、圧力室Ｃを介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２との液体の見掛け上の移動はなくなり、液体は減衰通路５０のみを通過することになり、緩衝器Ｄ２は、振動周波数の高低によらず、最大の減衰係数で減衰力を発生することになる。
【００９１】
なお、緩衝器Ｄ２が減衰力低減効果を発する周波数域の振動に対しては、緩衝器Ｄ２は、フリーピストン９が圧側ストロークエンドからポート２２ｂを閉塞し始める位置へ変位するまでは、比較的低い減衰力を発生しているが、フリーピストン９がポート２２ｂを閉塞し始めると、徐々に減衰力が高まって、フリーピストン９がそれ以上にストロークエンド側へ変位してポート２２ｅを完全に閉塞すると最大の減衰係数で減衰力を発生する。つまり、緩衝器Ｄ２は、減衰力低減効果を発揮中にあって、大振幅の振動が入力される場合にあっても、急激に減衰力の大きさを変化させることがなく、低減衰力から高減衰力への減衰力変化をなだらかなものとすることができる。したがって、この緩衝器Ｄ２にあっては、振幅が大きい振動が入力されても、発生減衰力がなだらかに変化することになって、搭乗者に減衰力の変化によるショックを知覚させずに済む。特に、振動周波数が高周波である場合において、低い減衰力を発生しているので、発生減衰力の急激な変化を効果的に緩和することができる。
【００９２】
このように、緩衝器Ｄ２は、収縮行程時にのみ減衰力を発揮し、かつ、入力される振動周波数に感応して、低周波数域の振動に対しては大きな減衰力を発揮し、高周波数域の振動に対しては小さな減衰力を発揮するのである。
【００９３】
このように、一方のフロントフォークＦ１に伸長時にのみ減衰力を発揮する緩衝器Ｄ１を内蔵し、他方のフロントフォークＦ２に収縮時にのみ減衰力を発揮する緩衝器Ｄ２を内蔵することで、懸架装置全体としてフロントフォークＦ１，Ｆ２が伸長作動する場合にあっては、一方の緩衝器Ｄ１で双方のフロントフォークＦ１，Ｆ２で支持する車体の振動を抑制する減衰力を発揮することになり、逆に、懸架装置全体としてフロントフォークＦ１，Ｆ２が収縮作動する場合にあっては、他方の緩衝器Ｄ２で双方のフロントフォークＦ１，Ｆ２で支持する車体の振動を抑制する減衰力を発揮することになる。そして、両方のフロントフォークＦ１，Ｆ２のそれぞれに伸縮の両側で減衰力を発揮する、いわゆる両効きの緩衝器を内蔵する場合に比較して、緩衝器Ｄ１，Ｄ２のシリンダ１内の伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力の差は大きくなる。
【００９４】
伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力差が大きくなると、フリーピストン９の変位量が大きくなるため、その分、緩衝器Ｄ１にあっては減衰通路４を迂回して圧力室Ｃを介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを交流する作動油量が多くなり、緩衝器Ｄ２にあっては減衰通路５０を迂回して圧力室Ｃを介して伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２とを交流する作動油量が多くなるので、高周波振動の入力に対する減衰力低減効果が、両方のフロントフォークＦ１，Ｆ２のそれぞれに両効きの緩衝器を内蔵する場合に比較して、一方のフロントフォークＦ１に伸長時にのみ減衰力を発揮する緩衝器Ｄ１を内蔵し、他方のフロントフォークＦ２に収縮時にのみ減衰力を発揮する緩衝器Ｄ１を内蔵する本発明の懸架装置に方が顕著に表れることにある。つまり、図３に示すように、懸架装置単位でみると、破線で示すフロントフォークＦ１，Ｆ２の両方に両効きの緩衝器を内蔵した場合の減衰特性に対して、実線で示す本発明の懸架装置における減衰特性における減衰力低下幅が大きくなるのであり、軽量な二輪車の車体の重量を支持する場合にあっても、減衰力低下幅を確保することができる。
【００９５】
よって、本発明の懸架装置によれば、軽量な二輪車の車体を支持する場合にあっても、十二分に減衰力低減効果を得ることができ、二輪車における乗り心地を向上することができる。
【００９６】
また、一方の緩衝器Ｄ１が伸長行程時にのみ減衰力を発揮するように構成されていて、伸長行程ではフリーピストン９が圧側圧力室８を押し縮める作動を呈するのみであるところ、一方の緩衝器Ｄ１におけるフリーピストン９が伸側圧力室７を最小にする伸側ストロークエンドに位置決められていて、圧側圧力室８を最小にする圧側ストロークエンドまでのストロークを全てこの一方の緩衝器Ｄ１の伸長行程におけるフリーピストン９の作動に充てることができ、さらに、他方の緩衝器Ｄ２が収縮行程時にのみ減衰力を発揮するように構成されていて、収縮行程ではフリーピストン９が伸側圧力室７を押し縮める作動を呈するのみであるところ、他方の緩衝器Ｄ２におけるフリーピストン９が圧側圧力室８を最小にする圧側ストロークエンドに位置決められていて、伸側圧力室７を最小にする伸側ストロークエンドまでのストロークを全てこの他方の緩衝器Ｄ２の収縮行程におけるフリーピストン９の作動に充てることができるから、軽量な二輪車の車体を支持する場合にあってばね要素１２，５１におけるばね定数を低く設定してもハウジング６を長大化せずとも充分にストローク長を確保できる。したがって、この懸架装置によれば、二輪車に適した周波数に感応する減衰特性を得ることができ、フロントフォークＦ１，Ｆ２のストローク不足を招くこともない。
【００９７】
さらに、緩衝器Ｄにおける伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力差を充分に大きくないと、フリーピストン９とハウジング６との間に生じる摩擦によってフリーピストン９が作動（変位）できなくなる可能性があるが、本発明の懸架装置では、伸長時には一方の緩衝器Ｄ１のみが減衰力を発揮し、収縮時には他方の緩衝器Ｄ２のみが減衰力を発揮するので、緩衝器Ｄ１，Ｄ２における伸側室Ｒ１と圧側室Ｒ２の圧力差を大きくすることができ、フリーピストン９の作動不良を生じさせずに確実に減衰力低減効果を得て、周波数に感応した減衰特性を実現することができ、二輪車の乗り心地を損なうことがない。
【００９８】
なお、ハウジング６は、上記の実施の形態では、シリンダ１内に設けられているが、シリンダ１外へ設けることも可能であり、また、伸側室Ｒ１内にハウジング６を設ける構成を採用することもできる。また、緩衝器Ｄ１，Ｄ２の上記した減衰力低減効果は、ポート２２ｂと環状溝２６の有無に関係なく、享受することができ、これらを廃することも可能である。緩衝器Ｄ１，Ｄ２のシリンダ１をアウターチューブＯ或いはインナーチューブＩを介して車体側に連結する倒立型緩衝器に設定することも可能である。
【００９９】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明の懸架装置は、二輪車の制振用途に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１ シリンダ
２ ピストン
３ ピストンロッド
３ａ ピストンロッドの一端
３ｂ ピストンロッドの他端
３ｃ ピストンロッドの螺子部
４，５０ 減衰通路
５，６０ 通路
６ ハウジング
７ 伸側圧力室
８ 圧側圧力室
９ フリーピストン
１０ 伸側通路
１０ａ 横穴
１０ｂ 縦穴
１１ 圧側通路
１２，５１ ばね要素
１５，５２ ロッドガイド
１６ 伸側チェック通路
１６ａ，５７ａ 連通路
１６ｂ，５７ｂ チェックバルブ
１７，６１ リーフバルブ
１８，６２ チェックバルブ
２０ ナット部
２０ａ 螺子部
２０ｂ 嵌合凹部
２１ ハウジング筒
２２ 筒部
２２ａ 段部
２２ｂ ポート
２３ 底部
２３ａ ポート
２１ａ ポート
２３ 弁座部材
２３ａ 環状弁座
２４ 摺接筒
２５ 鏡部
２６ 環状溝
２７ 連通孔
３１ 隔壁
３２，５３，５６ 透孔
３３ 空気室
４０ ばね受
４１，４２ 軸受
４３ 穿孔
５４ バルブディスク
５５ 空隙
５７ 圧側チェック通路
５８ ベースバルブ
５９ 排出通路
７０ 押圧筒
７０ａ 貫通孔
７１ コイルばね
７２ アジャスタ
７３ コントロールロッド
Ｃ 圧力室
Ｄ１ 一方の緩衝器
Ｄ２ 他方の緩衝器
Ｆ１ 一方のフロントフォーク
Ｆ２ 他方のフロントフォーク
Ｉ インナーチューブ
Ｏ アウターチューブ
Ｒ リザーバ
Ｒ１ 伸側室
Ｒ２ 圧側室
Ｓ１，Ｓ２ 懸架ばね
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウターチューブとアウターチューブ内に摺動自在に挿入されるインナーチューブとを有して二輪車における車体と前輪車軸との間に介装される一対のフロントフォークを備えた懸架装置において、
前記フロントフォークの双方にそれぞれ緩衝器を内蔵するとともに、
一方のフロントフォークに内蔵される一方の緩衝器は、アウターチューブとインナーチューブの一方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シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、一端がピストンに連結されるとともに他端がアウターチューブとインナーチューブの他方に連結されるピストンロッドと、伸側室から圧側室へ向かう液体の流れのみを許容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と、圧力室を形成するハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入されて圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、伸側室と伸側圧力室とを連通する伸側通路と、圧側室と圧側圧力室とを連通する圧側通路と、フリーピストンをハウジングに対して伸側圧力室を最小にする伸側ストロークエンドに位置決めるとともに当該伸側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素とを備えて伸長行程時にのみ減衰力を発揮するように設定されてなり、
他方のフロントフォークに内蔵される他方の緩衝器は、アウターチューブとインナーチューブの一方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シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、一端がピストンに連結されるとともに他端がアウターチューブとインナーチューブの他方に連結されるピストンロッドと、圧側室から伸側室へ向かう液体の流れのみを許容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と、圧力室を形成するハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入されて圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、伸側室と伸側圧力室とを連通する伸側通路と、圧側室と圧側圧力室とを連通する圧側通路と、フリーピストンをハウジングに対して圧側圧力室を最小にする圧側ストロークエンドに位置決めるとともに当該圧側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素とを備えて収縮行程時にのみ減衰力を発揮するように設定されてなることを特徴とする懸架装置。
【請求項２】
一方のフロントフォークにおけるアウターチューブとインナーチューブとで形成される閉鎖空間で緩衝器のシリンダ内へ液体を給排するリザーバを形成し、一方の緩衝器の圧側室をリザーバへ連通するとともに、一方の緩衝器の伸側室とリザーバとをリザーバから一方の緩衝器の伸側室へ向かう液体の流れを許容するがその逆向きの流れを阻止する伸側チェック通路で連通し、
他方のフロントフォークにおけるアウターチューブとインナーチューブとで形成される閉鎖空間で緩衝器のシリンダ内へ液体を給排するリザーバを形成し、他方の緩衝器の伸側室をリザーバへ連通するとともに、他方の緩衝器の圧側室とリザーバとをリザーバから当該圧側室へ向かう液体の流れを許容するがその逆向きの流れを阻止する圧側チェック通路で連通したことを特徴とする請求項１に記載の懸架装置。
【請求項１】
アウターチューブとアウターチューブ内に摺動自在に挿入されるインナーチューブとを有して二輪車における車体と前輪車軸との間に介装される一対のフロントフォークを備えた懸架装置において、
前記フロントフォークの双方にそれぞれ緩衝器を内蔵するとともに、
一方のフロントフォークに内蔵される一方の緩衝器は、アウターチューブとインナーチューブの一方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シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、一端がピストンに連結されるとともに他端がアウターチューブとインナーチューブの他方に連結されるピストンロッドと、伸側室から圧側室へ向かう液体の流れのみを許容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と、圧力室を形成するハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入されて圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、伸側室と伸側圧力室とを連通する伸側通路と、圧側室と圧側圧力室とを連通する圧側通路と、フリーピストンをハウジングに対して伸側圧力室を最小にする伸側ストロークエンドに位置決めるとともに当該伸側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素とを備えて伸長行程時にのみ減衰力を発揮するように設定されてなり、
他方のフロントフォークに内蔵される他方の緩衝器は、アウターチューブとインナーチューブの一方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シリンダ内を伸側室と圧側室に区画するピストンと、一端がピストンに連結されるとともに他端がアウターチューブとインナーチューブの他方に連結されるピストンロッドと、圧側室から伸側室へ向かう液体の流れのみを許容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と、圧力室を形成するハウジングと、圧力室内に摺動自在に挿入されて圧力室を伸側圧力室と圧側圧力室とに区画するフリーピストンと、伸側室と伸側圧力室とを連通する伸側通路と、圧側室と圧側圧力室とを連通する圧側通路と、フリーピストンをハウジングに対して圧側圧力室を最小にする圧側ストロークエンドに位置決めるとともに当該圧側ストロークエンドからの変位を抑制する附勢力を発揮するばね要素とを備えて収縮行程時にのみ減衰力を発揮するように設定されてなることを特徴とする懸架装置。
【請求項２】
一方のフロントフォークにおけるアウターチューブとインナーチューブとで形成される閉鎖空間で緩衝器のシリンダ内へ液体を給排するリザーバを形成し、一方の緩衝器の圧側室をリザーバへ連通するとともに、一方の緩衝器の伸側室とリザーバとをリザーバから一方の緩衝器の伸側室へ向かう液体の流れを許容するがその逆向きの流れを阻止する伸側チェック通路で連通し、
他方のフロントフォークにおけるアウターチューブとインナーチューブとで形成される閉鎖空間で緩衝器のシリンダ内へ液体を給排するリザーバを形成し、他方の緩衝器の伸側室をリザーバへ連通するとともに、他方の緩衝器の圧側室とリザーバとをリザーバから当該圧側室へ向かう液体の流れを許容するがその逆向きの流れを阻止する圧側チェック通路で連通したことを特徴とする請求項１に記載の懸架装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−６２９４７（Ｐ２０１２−６２９４７Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０６８４６（Ｐ２０１０−２０６８４６）
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【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３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【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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