JP2003097628A - 車両用フロントフォーク - Google Patents
車両用フロントフォークInfo
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- JP2003097628A JP2003097628A JP2001298371A JP2001298371A JP2003097628A JP 2003097628 A JP2003097628 A JP 2003097628A JP 2001298371 A JP2001298371 A JP 2001298371A JP 2001298371 A JP2001298371 A JP 2001298371A JP 2003097628 A JP2003097628 A JP 2003097628A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両用フロントフォークにおいて、軽量化と
材料コストの低減を図ること。 【解決手段】 車両用フロントフォーク１０において、
懸架スプリング１６として、同一の素線径にて巻回し
た、コイル平均径が小径の粗巻部４２と、コイル平均径
が大径の密巻部４１と、粗巻部４２と密巻部４１を直列
につなぐ接続部４３とからなる多段コイルスプリング４
０を用い、車体側チューブ１４における下部ブラケット
１３の取付部より上部の内周に大内径部５１を形成し、
大内径部５１に大径の密巻部４１を収納したもの。
材料コストの低減を図ること。 【解決手段】 車両用フロントフォーク１０において、
懸架スプリング１６として、同一の素線径にて巻回し
た、コイル平均径が小径の粗巻部４２と、コイル平均径
が大径の密巻部４１と、粗巻部４２と密巻部４１を直列
につなぐ接続部４３とからなる多段コイルスプリング４
０を用い、車体側チューブ１４における下部ブラケット
１３の取付部より上部の内周に大内径部５１を形成し、
大内径部５１に大径の密巻部４１を収納したもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用フロントフォ
ークに関する。
ークに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用フロントフォークにおい
て、車輪側と車体側の間に介装される懸架スプリングと
して、同一の素線径、かつ同一のコイル平均径にて巻回
した、小ピッチの密巻部と、大ピッチの粗巻部と、それ
らの密巻部と粗巻部を直列につなぐ接続部とからなる多
段コイルスプリングを用いるものがある。
て、車輪側と車体側の間に介装される懸架スプリングと
して、同一の素線径、かつ同一のコイル平均径にて巻回
した、小ピッチの密巻部と、大ピッチの粗巻部と、それ
らの密巻部と粗巻部を直列につなぐ接続部とからなる多
段コイルスプリングを用いるものがある。
【０００３】このコイルスプリングでは、密巻部のばね
定数Ｋ1が小さく、粗巻部のばね定数Ｋ2が大きい、２段
階特性を示し、全体の合成ばね定数ＫはＫ＝Ｋ1・Ｋ2／
（Ｋ1＋Ｋ2）になる。
定数Ｋ1が小さく、粗巻部のばね定数Ｋ2が大きい、２段
階特性を示し、全体の合成ばね定数ＫはＫ＝Ｋ1・Ｋ2／
（Ｋ1＋Ｋ2）になる。
【０００４】また、このコイルスプリングのクッション
ストローク特性は、合成ばね定数Ｋが働く小さなばね定
数の領域Ａと、密巻部が密着し、粗巻部の大きなばね定
数Ｋ２が働く大きなばね定数の領域Ｂとを有する。そし
て、コイルスプリングは、領域Ａで路面からの比較的小
さな高周波の振動を領域Ａで吸収し、路面のうねり等に
起因する比較的大きな低周波の振動が作用したときには
粗巻部がストロークして、この大きな振動を領域Ｂで吸
収する。
ストローク特性は、合成ばね定数Ｋが働く小さなばね定
数の領域Ａと、密巻部が密着し、粗巻部の大きなばね定
数Ｋ２が働く大きなばね定数の領域Ｂとを有する。そし
て、コイルスプリングは、領域Ａで路面からの比較的小
さな高周波の振動を領域Ａで吸収し、路面のうねり等に
起因する比較的大きな低周波の振動が作用したときには
粗巻部がストロークして、この大きな振動を領域Ｂで吸
収する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、多段コイルスプリングが密巻部と粗巻部のコイ
ル平均径を同一としているため、コイル素線径が全体的
に大径となり、軽量化ができず、材料コストもかさむ。
術では、多段コイルスプリングが密巻部と粗巻部のコイ
ル平均径を同一としているため、コイル素線径が全体的
に大径となり、軽量化ができず、材料コストもかさむ。
【０００６】本発明の課題は、車両用フロントフォーク
において、軽量化と材料コストの低減を図ることにあ
る。
において、軽量化と材料コストの低減を図ることにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、車体
側チューブを車輪側チューブ内に摺動自在に挿入し、該
車体側チューブ内に懸架スプリングを内挿し、該車体側
チューブを上部ブラケットと下部ブラケットを介して車
体側に取付けた車両用フロントフォークにおいて、車体
側チューブ内に内挿される前記懸架スプリングとして、
同一の素線径にて巻回した、コイル平均径が小径の粗巻
部と、コイル平均径が大径の密巻部と、該小径の粗巻部
と該大径の密巻部を直列につなぐ接続部とからなる多段
コイルスプリングを用い、前記車体側チューブにおける
前記下部ブラケットの取付部より上部の内周に大内径部
を形成し、該大内径部に前記大径の密巻部を収納したも
のである。
側チューブを車輪側チューブ内に摺動自在に挿入し、該
車体側チューブ内に懸架スプリングを内挿し、該車体側
チューブを上部ブラケットと下部ブラケットを介して車
体側に取付けた車両用フロントフォークにおいて、車体
側チューブ内に内挿される前記懸架スプリングとして、
同一の素線径にて巻回した、コイル平均径が小径の粗巻
部と、コイル平均径が大径の密巻部と、該小径の粗巻部
と該大径の密巻部を直列につなぐ接続部とからなる多段
コイルスプリングを用い、前記車体側チューブにおける
前記下部ブラケットの取付部より上部の内周に大内径部
を形成し、該大内径部に前記大径の密巻部を収納したも
のである。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て更に、前記多段コイルスプリングの小径の粗巻部と大
径の密巻部のコイル平均半径の差の値をそれらの素線径
の大きさより小さくしたものである。
て更に、前記多段コイルスプリングの小径の粗巻部と大
径の密巻部のコイル平均半径の差の値をそれらの素線径
の大きさより小さくしたものである。
【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において更に、前記多段コイルスプリングの小径の粗巻
部と大径の密巻部をつなぐ接続部のピッチを前記小径の
粗巻部のピッチより小さく、かつ、前記大径の密巻部の
ピッチ以上に設定したものである。
において更に、前記多段コイルスプリングの小径の粗巻
部と大径の密巻部をつなぐ接続部のピッチを前記小径の
粗巻部のピッチより小さく、かつ、前記大径の密巻部の
ピッチ以上に設定したものである。
【００１０】
【作用】請求項１の発明によれば下記〜の作用があ
る。 多段コイルスプリングの粗巻部で、コイル平均径を小
さくしたことにより、一定の剪断応力の発生を許容しな
がら、素線径を細くすることができ、軽量化と材料コス
トの低減を図ることができる。
る。 多段コイルスプリングの粗巻部で、コイル平均径を小
さくしたことにより、一定の剪断応力の発生を許容しな
がら、素線径を細くすることができ、軽量化と材料コス
トの低減を図ることができる。
【００１１】多段コイルスプリングの密巻部で、素線
径を一定とするとき、コイル平均径を大きくしたことに
より、巻数を少なくでき、軽量化と材料コストの低減を
図ることができる。
径を一定とするとき、コイル平均径を大きくしたことに
より、巻数を少なくでき、軽量化と材料コストの低減を
図ることができる。
【００１２】車体側チューブにおける下部ブラケット
の取付部より上部内周の肉厚を落として大内径部を形成
でき、この大内径部に多段コイルスプリングの大径の密
巻部を収納することにより、車体側チューブの肉厚を落
とした分、軽量化と材料コストの低減を図ることができ
る。
の取付部より上部内周の肉厚を落として大内径部を形成
でき、この大内径部に多段コイルスプリングの大径の密
巻部を収納することにより、車体側チューブの肉厚を落
とした分、軽量化と材料コストの低減を図ることができ
る。
【００１３】小径の粗巻部は車体側チューブの小内径
部でガイドされ、大径の密巻部は車体側チューブの大内
径部でガイドされ、懸架スプリングの胴曲がりを生じな
い。
部でガイドされ、大径の密巻部は車体側チューブの大内
径部でガイドされ、懸架スプリングの胴曲がりを生じな
い。
【００１４】請求項２の発明によれば下記の作用があ
る。 多段コイルスプリングの密巻部が小さな変動を吸収し
て密着した後、粗巻部が大きな振動を吸収するとき、粗
巻部が必ず密巻部に支えられて、粗巻部と密巻部との接
続部のそれ以上の変位が阻止され、接続部での素線の折
れを生じない。
る。 多段コイルスプリングの密巻部が小さな変動を吸収し
て密着した後、粗巻部が大きな振動を吸収するとき、粗
巻部が必ず密巻部に支えられて、粗巻部と密巻部との接
続部のそれ以上の変位が阻止され、接続部での素線の折
れを生じない。
【００１５】請求項３の発明によれば下記の作用があ
る。 多段コイルスプリングの粗巻部のピッチより小ピッチ
の接続部は粗巻部より早く密着して、接続部の密巻部に
つながる大コイル径部位で発生する剪断応力がそれ以上
に高くなることを回避し、接続部での素線の折れを生じ
ない。
る。 多段コイルスプリングの粗巻部のピッチより小ピッチ
の接続部は粗巻部より早く密着して、接続部の密巻部に
つながる大コイル径部位で発生する剪断応力がそれ以上
に高くなることを回避し、接続部での素線の折れを生じ
ない。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１はフロントフォークを示す全
体断面図、図２は図１の下部断面図、図３は図１の上部
断面図、図４は本発明の多段コイルスプリングを示す正
面図、図５は多段コイルスプリングのクッションストロ
ーク特定を示す線図、図６は多段コイルスプリングの他
の例を示す正面図である。
体断面図、図２は図１の下部断面図、図３は図１の上部
断面図、図４は本発明の多段コイルスプリングを示す正
面図、図５は多段コイルスプリングのクッションストロ
ーク特定を示す線図、図６は多段コイルスプリングの他
の例を示す正面図である。
【００１７】車両用フロントフォーク１０は、図１〜図
３に示す如く、車体に支持されるステアリングシャフト
１１の上下に固定した上部ブラケット１２と下部ブラケ
ット１３に車体側チューブ１４を取付けるとともに、こ
の車体側チューブ１４を車輪側チューブ１５内に摺動自
在に挿入して正立し、両チューブ１４、１５の間に懸架
スプリング１６を介装するとともに、単筒型ダンパ１７
を正立にして内挿している。車輪側チューブ１５は車軸
ブラケット１８を介して車軸に結合される。
３に示す如く、車体に支持されるステアリングシャフト
１１の上下に固定した上部ブラケット１２と下部ブラケ
ット１３に車体側チューブ１４を取付けるとともに、こ
の車体側チューブ１４を車輪側チューブ１５内に摺動自
在に挿入して正立し、両チューブ１４、１５の間に懸架
スプリング１６を介装するとともに、単筒型ダンパ１７
を正立にして内挿している。車輪側チューブ１５は車軸
ブラケット１８を介して車軸に結合される。
【００１８】車輪側チューブ１５の底部にはダンパ１７
のダンパシリンダ２１の下端部が固定されて立設してい
る。車体側チューブ１４の上端部にはキャップ２２が螺
着され、キャップ２２の内周にピストンロッド２４が螺
着されている。ピストンロッド２４の先端部はダンパシ
リンダ２１に挿入されている。
のダンパシリンダ２１の下端部が固定されて立設してい
る。車体側チューブ１４の上端部にはキャップ２２が螺
着され、キャップ２２の内周にピストンロッド２４が螺
着されている。ピストンロッド２４の先端部はダンパシ
リンダ２１に挿入されている。
【００１９】車輪側チューブ１５の内部のダンパシリン
ダ２１の上端外周部にはスプリング受２５が圧入されて
いる。他方、車体側チューブ１４の内部で、ピストンロ
ッド２４の基端部に衝合されているロックナット２６に
はスプリング受２７が支持され、スプリング受２７とス
プリング受２５の間に前述の懸架スプリング１６を介装
している。
ダ２１の上端外周部にはスプリング受２５が圧入されて
いる。他方、車体側チューブ１４の内部で、ピストンロ
ッド２４の基端部に衝合されているロックナット２６に
はスプリング受２７が支持され、スプリング受２７とス
プリング受２５の間に前述の懸架スプリング１６を介装
している。
【００２０】車体側チューブ１４と車輪側チューブ１５
の内部で、ダンパシリンダ２１の外周部には、油溜室３
１と気体室３２が設けられ、気体室３２に閉じ込められ
ている気体が気体ばねを構成する。懸架スプリング１６
と気体ばねの弾発力は、車両が路面から受ける衝撃力を
吸収する。
の内部で、ダンパシリンダ２１の外周部には、油溜室３
１と気体室３２が設けられ、気体室３２に閉じ込められ
ている気体が気体ばねを構成する。懸架スプリング１６
と気体ばねの弾発力は、車両が路面から受ける衝撃力を
吸収する。
【００２１】ダンパ１７は、ピストンロッド２４の先端
部に設けたピストンホルダ３３まわりに設けられるピス
トンバルブ装置３４と、車輪側チューブ１５の底部側に
設けたボトムホルダ３５まわりに設けられるボトムバル
ブ装置３６とを有する。ピストンバルブ装置３４とボト
ムバルブ装置３６は、詳細には例えば特願2000-219483
に記載のものを採用できる。ダンパ１７は、ピストンバ
ルブ装置３４とボトムバルブ装置３６が発生する減衰力
により、懸架スプリング１６と気体ばねによる衝撃力の
吸収に伴う車体側チューブ１４と車輪側チューブ１５の
伸縮振動を制振する。
部に設けたピストンホルダ３３まわりに設けられるピス
トンバルブ装置３４と、車輪側チューブ１５の底部側に
設けたボトムホルダ３５まわりに設けられるボトムバル
ブ装置３６とを有する。ピストンバルブ装置３４とボト
ムバルブ装置３６は、詳細には例えば特願2000-219483
に記載のものを採用できる。ダンパ１７は、ピストンバ
ルブ装置３４とボトムバルブ装置３６が発生する減衰力
により、懸架スプリング１６と気体ばねによる衝撃力の
吸収に伴う車体側チューブ１４と車輪側チューブ１５の
伸縮振動を制振する。
【００２２】しかるに、フロントフォーク１０にあって
は、車体側チューブ１４に内挿される懸架スプリング１
６として、多段コイルスプリング４０を用いている。多
段コイルスプリング４０は、図４に示す如く、同一材質
の素線からなり、同一の素線径ｄを有し、それぞれ所定
の自由長Ｌ1、Ｌ2、巻数Ｎ1、Ｎ2を有する小ピッチｐ1
の密巻部４１と大ピッチｐ2の粗巻部４２を、接続部４
３を介して軸方向に直列に巻回したものである。尚、密
巻部４１、接続部４３と粗巻部４２はそれぞれコイル軸
心Ｏを中心として同軸である。このとき、多段コイルス
プリング４０は以下の諸元を有する。
は、車体側チューブ１４に内挿される懸架スプリング１
６として、多段コイルスプリング４０を用いている。多
段コイルスプリング４０は、図４に示す如く、同一材質
の素線からなり、同一の素線径ｄを有し、それぞれ所定
の自由長Ｌ1、Ｌ2、巻数Ｎ1、Ｎ2を有する小ピッチｐ1
の密巻部４１と大ピッチｐ2の粗巻部４２を、接続部４
３を介して軸方向に直列に巻回したものである。尚、密
巻部４１、接続部４３と粗巻部４２はそれぞれコイル軸
心Ｏを中心として同軸である。このとき、多段コイルス
プリング４０は以下の諸元を有する。
【００２３】(A)密巻部４１と粗巻部４２のコイル平均
径 粗巻部４２のコイル平均径Ｄ2を小径に形成し、密巻部
４１のコイル平均径Ｄ1を大径に形成する。尚、接続部
４３のコイル径は、小径の粗巻部４２のコイル平均径Ｄ
2から大径の密巻部４１のコイル平均径Ｄ1に向けて次第
に拡大する。
径 粗巻部４２のコイル平均径Ｄ2を小径に形成し、密巻部
４１のコイル平均径Ｄ1を大径に形成する。尚、接続部
４３のコイル径は、小径の粗巻部４２のコイル平均径Ｄ
2から大径の密巻部４１のコイル平均径Ｄ1に向けて次第
に拡大する。
【００２４】(B)密巻部４１と粗巻部４２のコイル平均
径の差 小径の粗巻部４２のコイル平均径Ｄ2と大径の密巻部４
１のコイル平均径Ｄ1の差の値を、それらの素線径ｄの
２倍の値２ｄの大きさより小さくする。
径の差 小径の粗巻部４２のコイル平均径Ｄ2と大径の密巻部４
１のコイル平均径Ｄ1の差の値を、それらの素線径ｄの
２倍の値２ｄの大きさより小さくする。
【００２５】(C)接続部４３のピッチ
本実施形態では、粗巻部４２と密巻部４１をつなぐ接続
部４３のピッチｐ3を、密巻部４１のピッチｐ1と同一又
は略同一に設定している。
部４３のピッチｐ3を、密巻部４１のピッチｐ1と同一又
は略同一に設定している。
【００２６】しかしながら、粗巻部４２と密巻部４１の
接続部４３は、径が大きくなるのに比例して応力が高く
なるので、径が大きくなるのに比例して接続部４３の巻
ピッチを小さくするように設定することもできる。ま
た、粗巻部４２のピッチｐ2より小さく、かつ、密巻部
のピッチｐ1以上に設定することもできる。要するに、
密巻部４１が密着した後、粗巻部４２から密巻部４１に
つながる接続部４３に応力集中が発生しないように粗巻
部４２よりピッチを小さくしたものであれば良い。
接続部４３は、径が大きくなるのに比例して応力が高く
なるので、径が大きくなるのに比例して接続部４３の巻
ピッチを小さくするように設定することもできる。ま
た、粗巻部４２のピッチｐ2より小さく、かつ、密巻部
のピッチｐ1以上に設定することもできる。要するに、
密巻部４１が密着した後、粗巻部４２から密巻部４１に
つながる接続部４３に応力集中が発生しないように粗巻
部４２よりピッチを小さくしたものであれば良い。
【００２７】(D)接続部４３の巻数
接続部４３の巻数Ｎ3を0.75〜1.0巻とする。しかし、こ
れ以上の巻き数であっても良い。また、フロントフォー
ク１０において、車体側チューブ１４に最大曲げ応力が
作用する箇所は下部ブラケット１３の取付部であり、車
体側チューブ１４の肉厚としてはこの最大曲げ応力に耐
え得るものを設定する。そして、フロントフォーク１０
における下部ブラケット１３の取付部より上部の内周に
大内径部５１を形成し、この大内径部５１に懸架スプリ
ング１６（多段コイルスプリング４０）の大径の密巻部
４１を収納する。小径の粗巻部４２の外周が車体側チュ
ーブ１４の小内径部５２でガイドされ、大径の密巻部４
１の外周が車体側チューブ１４の大内径部５１でガイド
される。
れ以上の巻き数であっても良い。また、フロントフォー
ク１０において、車体側チューブ１４に最大曲げ応力が
作用する箇所は下部ブラケット１３の取付部であり、車
体側チューブ１４の肉厚としてはこの最大曲げ応力に耐
え得るものを設定する。そして、フロントフォーク１０
における下部ブラケット１３の取付部より上部の内周に
大内径部５１を形成し、この大内径部５１に懸架スプリ
ング１６（多段コイルスプリング４０）の大径の密巻部
４１を収納する。小径の粗巻部４２の外周が車体側チュ
ーブ１４の小内径部５２でガイドされ、大径の密巻部４
１の外周が車体側チューブ１４の大内径部５１でガイド
される。
【００２８】従って、本実施形態によれば以下の作用が
ある。 多段コイルスプリング４０のクッションストローク特
性（荷重ＷとクッションストロークＳの関係）は、図５
に示す如く、密巻部４１の小さなばね定数Ｋ1と粗巻部
４２の大きなばね定数Ｋ2の合成ばね定数Ｋ（Ｋ＝Ｋ1・
Ｋ2／（Ｋ1＋Ｋ2））が働く小さなばね定数の領域Ａ
と、密巻部４１が密着し、粗巻部４２の大きなばね定数
Ｋ2が働く大きなばね定数の領域Ｂとを有する。従っ
て、フロントフォーク１０にあっては、多段コイルスプ
リング４０の密巻部４１と粗巻部４２の合成ばね定数Ｋ
が働く小さなばね定数の領域Ａで路面からの比較的小さ
な高周波の振動を吸収し、路面のうねり等に起因する比
較的大きな低周波の振動が作用したときには密巻部４１
が密着して、この大きな振動を粗巻部４２の大きなばね
定数Ｋ2が働く大きなばね定数の領域Ｂで吸収し、乗心
地が良い。
ある。 多段コイルスプリング４０のクッションストローク特
性（荷重ＷとクッションストロークＳの関係）は、図５
に示す如く、密巻部４１の小さなばね定数Ｋ1と粗巻部
４２の大きなばね定数Ｋ2の合成ばね定数Ｋ（Ｋ＝Ｋ1・
Ｋ2／（Ｋ1＋Ｋ2））が働く小さなばね定数の領域Ａ
と、密巻部４１が密着し、粗巻部４２の大きなばね定数
Ｋ2が働く大きなばね定数の領域Ｂとを有する。従っ
て、フロントフォーク１０にあっては、多段コイルスプ
リング４０の密巻部４１と粗巻部４２の合成ばね定数Ｋ
が働く小さなばね定数の領域Ａで路面からの比較的小さ
な高周波の振動を吸収し、路面のうねり等に起因する比
較的大きな低周波の振動が作用したときには密巻部４１
が密着して、この大きな振動を粗巻部４２の大きなばね
定数Ｋ2が働く大きなばね定数の領域Ｂで吸収し、乗心
地が良い。
【００２９】多段コイルスプリング４０の密巻部４
１、粗巻部４２で発生する剪断応力τは、下記(1)式で
表される。
１、粗巻部４２で発生する剪断応力τは、下記(1)式で
表される。
【００３０】τ＝８κＤＷ／πｄ３ …(1)
κ 応力修正係数
Ｄ コイル平均径
Ｗ 荷重
ｄ コイル素線径
【００３１】多段コイルスプリング４０は、密巻部４１
が先に密着し、続いて粗巻部４２が密着する。従って、
粗巻部４２に最大荷重が作用し、(1)式より、密巻部４
１より粗巻部４２で大きな剪断応力を生ずる。
が先に密着し、続いて粗巻部４２が密着する。従って、
粗巻部４２に最大荷重が作用し、(1)式より、密巻部４
１より粗巻部４２で大きな剪断応力を生ずる。
【００３２】多段コイルスプリング４０では、(1)式に
より、粗巻部４２で、コイル平均径Ｄ2を小さくしたこ
とにより、一定の剪断応力の発生を許容しながら、素線
径ｄを細くすることができ、軽量化と材料コストの低減
を図ることができる。
より、粗巻部４２で、コイル平均径Ｄ2を小さくしたこ
とにより、一定の剪断応力の発生を許容しながら、素線
径ｄを細くすることができ、軽量化と材料コストの低減
を図ることができる。
【００３３】多段コイルスプリング４０の密巻部４
１、粗巻部４２の巻数Ｎは、下記(2)式で表される。
１、粗巻部４２の巻数Ｎは、下記(2)式で表される。
【００３４】Ｎ＝Ｇｄ３／８Ｄ３Ｋ …(2)
Ｇ 横弾性係数
Ｋ ばね定数
【００３５】多段コイルスプリング４０では、密巻部４
１で、素線径ｄを一定とするとき、コイル平均径Ｄ1を
大きくしたことにより、巻数Ｎ1を少なくでき、軽量化
と材料コストの低減を図ることができる。
１で、素線径ｄを一定とするとき、コイル平均径Ｄ1を
大きくしたことにより、巻数Ｎ1を少なくでき、軽量化
と材料コストの低減を図ることができる。
【００３６】多段コイルスプリング４０の小径の粗巻
部４２と大径の密巻部４１のコイル平均径の差の値（Ｄ
1−Ｄ2）をそれらの素線径ｄの２倍の値２ｄの大きさよ
り小さくした。即ち、粗巻部４２と密巻部４１のコイル
平均半径の差の値（Ｄ1/2−Ｄ2/2）をそれらの素線径ｄ
の大きさより小さくした。従って、多段コイルスプリン
グ４０の密巻部４１が小さな振動を吸収して密着した
後、粗巻部４２が大きな振動を吸収するとき、粗巻部４
２が必ず密巻部４１に支えられて、粗巻部４２と密巻部
４１との接続部４３のそれ以上の変位が阻止され、接続
部４３での素線の折れを生じない。
部４２と大径の密巻部４１のコイル平均径の差の値（Ｄ
1−Ｄ2）をそれらの素線径ｄの２倍の値２ｄの大きさよ
り小さくした。即ち、粗巻部４２と密巻部４１のコイル
平均半径の差の値（Ｄ1/2−Ｄ2/2）をそれらの素線径ｄ
の大きさより小さくした。従って、多段コイルスプリン
グ４０の密巻部４１が小さな振動を吸収して密着した
後、粗巻部４２が大きな振動を吸収するとき、粗巻部４
２が必ず密巻部４１に支えられて、粗巻部４２と密巻部
４１との接続部４３のそれ以上の変位が阻止され、接続
部４３での素線の折れを生じない。
【００３７】多段コイルスプリング４０の小径の粗巻
部４２と大径の密巻部４１をつなぐ接続部４３のピッチ
ｐ3を小径の粗巻部４２のピッチｐ2より小さく、かつ、
大径の密巻部４１のピッチｐ1以上に設定した。従っ
て、多段コイルスプリング４０の粗巻部４２より小ピッ
チの接続部４３は粗巻部４２より早く密着して、接続部
４３の密巻部４１につながる大コイル径部位（図４のＭ
点）で発生する剪断応力がそれ以上に高くなることを回
避し、接続部４３での素線の折れを生じない。
部４２と大径の密巻部４１をつなぐ接続部４３のピッチ
ｐ3を小径の粗巻部４２のピッチｐ2より小さく、かつ、
大径の密巻部４１のピッチｐ1以上に設定した。従っ
て、多段コイルスプリング４０の粗巻部４２より小ピッ
チの接続部４３は粗巻部４２より早く密着して、接続部
４３の密巻部４１につながる大コイル径部位（図４のＭ
点）で発生する剪断応力がそれ以上に高くなることを回
避し、接続部４３での素線の折れを生じない。
【００３８】尚、接続部４３のピッチｐ3を粗巻部４２
のピッチｐ2と同等にする場合（図６）には、接続部４
３と粗巻部４２が圧縮される。このとき、粗巻部４２が
許容剪断応力に至るものと仮定すると、粗巻部４２より
コイル径の大きな、接続部４３の密巻部４１につながる
大コイル径部位（図６のＭ点）で発生する剪断応力は材
料の許容値を超えるものになって素線の折れを生ずる。
のピッチｐ2と同等にする場合（図６）には、接続部４
３と粗巻部４２が圧縮される。このとき、粗巻部４２が
許容剪断応力に至るものと仮定すると、粗巻部４２より
コイル径の大きな、接続部４３の密巻部４１につながる
大コイル径部位（図６のＭ点）で発生する剪断応力は材
料の許容値を超えるものになって素線の折れを生ずる。
【００３９】車体側チューブ１４における下部ブラケ
ット１３の取付部より上部内周の肉厚を落として大内径
部５１を形成でき、この大内径部５１に多段コイルスプ
リング４０の大径の密巻部４１を収納することにより、
車体側チューブ１４の肉厚を落とした分、軽量化と材料
コストの低減を図ることができる。このとき、フロント
フォーク１０の車体側チューブ１４において、最大曲げ
応力が作用する箇所は下部ブラケット１３の取付部であ
り、車体側チューブ１４の肉厚としてはこの最大曲げ応
力に耐え得るものを設定するが、下部ブラケット１３の
取付部より上部では曲げ応力が小であって上述の如くに
肉厚を落とすことができる。即ち、車体側チューブ１４
に必要な曲げ強度を確保しながら、軽量化と材料コスト
の低減を図ることができる。
ット１３の取付部より上部内周の肉厚を落として大内径
部５１を形成でき、この大内径部５１に多段コイルスプ
リング４０の大径の密巻部４１を収納することにより、
車体側チューブ１４の肉厚を落とした分、軽量化と材料
コストの低減を図ることができる。このとき、フロント
フォーク１０の車体側チューブ１４において、最大曲げ
応力が作用する箇所は下部ブラケット１３の取付部であ
り、車体側チューブ１４の肉厚としてはこの最大曲げ応
力に耐え得るものを設定するが、下部ブラケット１３の
取付部より上部では曲げ応力が小であって上述の如くに
肉厚を落とすことができる。即ち、車体側チューブ１４
に必要な曲げ強度を確保しながら、軽量化と材料コスト
の低減を図ることができる。
【００４０】小径の粗巻部４２は車体側チューブ１４
の小内径部５２でガイドされ、大径の密巻部４１は車体
側チューブ１４の大内径部５１でガイドされ、懸架スプ
リング１６（多段コイルスプリング４０）の胴曲がりを
生じない。
の小内径部５２でガイドされ、大径の密巻部４１は車体
側チューブ１４の大内径部５１でガイドされ、懸架スプ
リング１６（多段コイルスプリング４０）の胴曲がりを
生じない。
【００４１】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本
発明のフロントフォークに用いる多段コイルスプリング
は、多段コイルスプリング４０の如くの２段コイルスプ
リングに限らず、同一の素線径を有し、互いにピッチを
粗密にする３個以上のコイル巻部を軸方向に直列に巻回
し、より粗いコイル巻部のコイル平均径をより小径に、
より密のコイル巻部のコイル平均径をより大径に形成し
た３段以上のコイルスプリングであっても良い。
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本
発明のフロントフォークに用いる多段コイルスプリング
は、多段コイルスプリング４０の如くの２段コイルスプ
リングに限らず、同一の素線径を有し、互いにピッチを
粗密にする３個以上のコイル巻部を軸方向に直列に巻回
し、より粗いコイル巻部のコイル平均径をより小径に、
より密のコイル巻部のコイル平均径をより大径に形成し
た３段以上のコイルスプリングであっても良い。
【００４２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、車両用フ
ロントフォークにおいて、軽量化と材料コストの低減を
図ることができる。
ロントフォークにおいて、軽量化と材料コストの低減を
図ることができる。
【図１】図１はフロントフォークを示す全体断面図であ
る。
る。
【図２】図２は図１の下部断面図である。
【図３】図３は図１の上部断面図である。
【図４】図４は本発明の多段コイルスプリングを示す正
面図である。
面図である。
【図５】図５は多段コイルスプリングのクッションスト
ローク特定を示す線図である。
ローク特定を示す線図である。
【図６】図６は多段コイルスプリングの他の例を示す正
面図である。
面図である。
１０ 車両用フロントフォーク
１２ 上部ブラケット
１３ 下部ブラケット
１４ 車体側チューブ
１５ 車輪側チューブ
１６ 懸架スプリング
４０ 多段コイルスプリング
４１ 密巻部
４２ 粗巻部
４３ 接続部
５１ 大内径部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3D014 DD06 DE08
3J059 AC01 AE04 AE05 BA05 BA06
BB01 BD01 GA02
3J069 AA46 CC01 CC03 DD50
Claims (3)
- 【請求項１】 車体側チューブを車輪側チューブ内に摺
動自在に挿入し、該車体側チューブ内に懸架スプリング
を内挿し、該車体側チューブを上部ブラケットと下部ブ
ラケットを介して車体側に取付けた車両用フロントフォ
ークにおいて、 車体側チューブ内に内挿される前記懸架スプリングとし
て、同一の素線径にて巻回した、コイル平均径が小径の
粗巻部と、コイル平均径が大径の密巻部と、該小径の粗
巻部と該大径の密巻部を直列につなぐ接続部とからなる
多段コイルスプリングを用い、前記車体側チューブにお
ける前記下部ブラケットの取付部より上部の内周に大内
径部を形成し、該大内径部に前記大径の密巻部を収納し
たことを特徴とする車両用フロントフォーク。 - 【請求項２】 前記多段コイルスプリングの小径の粗巻
部と大径の密巻部のコイル平均半径の差の値をそれらの
素線径の大きさより小さくした請求項１に記載の車両用
フロントフォーク。 - 【請求項３】 前記多段コイルスプリングの小径の粗巻
部と大径の密巻部をつなぐ接続部のピッチを前記小径の
粗巻部のピッチより小さく、かつ、前記大径の密巻部の
ピッチ以上に設定した請求項１又は２に記載の車両用フ
ロントフォーク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001298371A JP2003097628A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 車両用フロントフォーク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001298371A JP2003097628A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 車両用フロントフォーク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003097628A true JP2003097628A (ja) | 2003-04-03 |
Family
ID=19119281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001298371A Withdrawn JP2003097628A (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 車両用フロントフォーク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003097628A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013072455A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Kyb Co Ltd | 緩衝装置 |
| JP2015135148A (ja) * | 2014-01-17 | 2015-07-27 | カヤバ工業株式会社 | 懸架装置 |
| JP2016191445A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 日本発條株式会社 | コイルスプリング |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001298371A patent/JP2003097628A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013072455A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Kyb Co Ltd | 緩衝装置 |
| JP2015135148A (ja) * | 2014-01-17 | 2015-07-27 | カヤバ工業株式会社 | 懸架装置 |
| JP2016191445A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 日本発條株式会社 | コイルスプリング |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |