JP2007146951A

JP2007146951A - フロントフォーク

Info

Publication number: JP2007146951A
Application number: JP2005341132A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sugawara; 裕志菅原
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2005-11-25
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2007-06-14

Abstract

【課題】ダンパシリンダの油孔を備える内面に、Ｏリングを被着してある隔壁部材を挿着するフロントフォークにおいて、簡易な構成によりＯリング切れを防止すること。
【解決手段】ダンパシリンダ２１の油孔５８を備える内面に、Ｏリング５３Ａを被着してある隔壁部材５３を挿着するフロントフォーク１０において、ダンパシリンダ２１の油孔５８を囲む内面を、その余の内面に対して該ダンパシリンダ２１の径方向外方に向けてへこむクレータ状へこみ部５８Ａとしてなるもの。
【選択図】図３

Description

本発明はフロントフォークに関する。

フロントフォークとして、特許文献１に記載の如く、車体側チューブに車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、車体側チューブの底部にダンパシリンダを立設するに際し、ボトムピースの上部に固定した隔壁部材の外周にＯリングを被着し、ボトムピースと隔壁部材をダンパシリンダの下端部の内周に挿着して固定し、ボトムピースの下部を車軸側チューブの底部に締結し、ダンパシリンダの内部を隔壁部材によりダンパ内油室とボトムバルブ室に区画し、ボトムバルブ室とダンパ外油溜室とをダンパシリンダに設けた油孔により連通してなるものがある。
特開2003-172392

特許文献１のフロントフォークでは、ボトムピースと隔壁部材をダンパシリンダの下端部の内周に挿着するとき、隔壁部材の外周に被着してあるＯリングが通過するダンパシリンダの内面に油孔のエッジが存在し、この油孔のエッジがＯリング切れを引き起こすおそれがある。

尚、ダンパシリンダの油孔が設けられている内面に環状溝を切削加工し、その内面から環状のエッジを除くことが考えられる。しかしながら、環状溝のエッジを滑らかに面取り加工する追加加工が必要になって一層コスト高になるし、環状溝を形成した部分の肉厚がダンパシリンダの通常の肉厚より薄肉になり、ダンパシリンダの強度が低下する。

本発明の課題は、ダンパシリンダの油孔を備える内面に、Ｏリングを被着してある隔壁部材を挿着するフロントフォークにおいて、簡易な構成によりＯリング切れを防止することにある。

請求項１の発明は、車体側チューブに車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、車体側チューブの底部にダンパシリンダを立設するに際し、ボトムピースの上部に固定した隔壁部材の外周にＯリングを被着し、ボトムピースと隔壁部材をダンパシリンダの下端部の内周に挿着して固定し、ボトムピースの下部を車軸側チューブの底部に締結し、ダンパシリンダの内部を隔壁部材によりダンパ内油室とボトムバルブ室に区画し、ボトムバルブ室とダンパ外油溜室とをダンパシリンダに設けた油孔により連通してなるフロントフォークにおいて、ダンパシリンダの油孔を囲む内面を、その余の内面に対して該ダンパシリンダの径方向外方に向けてへこむクレータ状へこみ部としてなるようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記ダンパシリンダのへこみ部の外周縁がその余の内面と滑らかな曲線のつなぎ目でつながれてなるようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記ダンパシリンダのへこみ部における肉厚がその余の内面における肉厚と同一肉厚を維持するようにしたものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記ダンパシリンダのへこみ部及び油孔がプレス成形により該ダンパシリンダの内側から外側に向けて打抜きされるようにしたものである。

（請求項１）
(a)ボトムピースと隔壁部材をダンパシリンダの下端部の内周に挿着するとき、隔壁部材の外周に被着してあるＯリングが通過するダンパシリンダの内面の油孔まわりをクレータ状へこみ部にしており、該へこみ部の奥底に位置する油孔のエッジがＯリングに接することを回避でき、Ｏリング切れを防止できる。

（請求項２）
(b)ダンパシリンダの油孔まわりのへこみ部の外周縁がその余の内面と滑らかな曲線のつなぎ目でつながれるから、上述(a)のＯリングがへこみ部の外周縁を通過するときに、このへこみ部の外周縁がＯリング切れを引き起こすことがない。

（請求項３）
(c)ダンパシリンダの油孔まわりのへこみ部における肉厚がその余の内面における肉厚と同一肉厚を維持するから、ダンパシリンダの強度を低下させない。従って、ダンパシリンダの全体を薄肉化できる。

（請求項４）
(d)ダンパシリンダのへこみ部及び油孔がプレス成形により該ダンパシリンダの内側から外側に向けて打抜きされる。従って、単一打抜き工程で、ダンパシリンダの肉厚を維持したまま、油孔とへこみ部を同時に形成し、しかもへこみ部の外周縁を滑らかに成形できる。

図１はフロントフォークを示す断面図、図２は図１のフロントフォークの下部拡大断面図、図３は図２の要部拡大断面図、図４はダンパシリンダのへこみ部を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う矢視図、図５はプレス装置を示し、（Ａ）は孔あけ初期段階を示す断面図、（Ｂ）は孔あけ完了段階を示す断面図である。

フロントフォーク１０は、図１、図２に示す如く、車体側のインナチューブ（車体側チューブ）１１を車軸側のアウタチューブ（車軸側チューブ）１２に摺動自在に嵌合して正立にし、両チューブ１１、１２の間に懸架スプリング１３を介装するとともに、単筒型ダンパ１４を正立にして内装している。

アウタチューブ１２の上端内周部にはインナチューブ１１の外周部が摺接するブッシュ１５、オイルシール１６、ダストシール１７が嵌着され、インナチューブ１１の下端外周部にはアウタチューブ１２の内周部が摺接するブッシュ１８が嵌着される。

インナチューブ１１はアッパブラケット１９Ａ、ロアブラケット１９Ｂを介して車体側に支持され、アウタチューブ１２は車軸ブラケット２０を介して車軸に結合される。

アウタチューブ１２の底部にはダンパ１４のダンパシリンダ２１の下端部が取着されて立設している。このとき、ダンパシリンダ２１は、後述のボトムピース５１を介して、車軸ブラケット２０に外側から係入させたボトムボルト２４により後述する如くに固定保持される。

インナチューブ１１の上端部にはキャップ２５の円筒部２５ＡがＯリング２６を介して液密に挿着されるとともに螺着され、キャップ２５の蓋部２５Ｂの下面中央にはピストンロッド２９の基端部が螺着され、ロックナット３０でロックされている。このピストンロッド２９の先端部はダンパシリンダ２１に挿入されている。

アウタチューブ１２の内部のダンパシリンダ２１の上端外周部にはばね受３２が設けられている。他方、インナチューブ１１の内部で、キャップ２５の円筒部２５Ａの下面にはカラー３３を介してばね受３４が支持されている。ばね受３４によって懸架スプリング１３の上端を支持し、ばね受３２によって懸架スプリング１３の下端を支持する。

インナチューブ１１とアウタチューブ１２の内部で、ダンパシリンダ２１の外周部には、油溜室３５Ａと気体室３５Ｂとが設けられ、気体室３５Ｂに閉じ込められている気体が気体ばねを構成する。油溜室３５Ａの作動油は、気体室３５Ｂのばね定数の調整と、インナチューブ１１とアウタチューブ１２の摺接ブッシュ１５、１８の潤滑、アウタチューブ１２の上端部のオイルシール１６の湿潤に寄与する。そして、これらの懸架ばね１３と気体ばねの弾発力が、車両が路面から受ける衝撃力を吸収する。

ダンパ１４は、ピストンバルブ装置（伸側減衰力発生装置）４０と、ボトムバルブ装置（圧側減衰力発生装置）５０とを有する。ダンパ１４は、ピストンバルブ装置４０とボトムバルブ装置５０の発生する減衰力により、懸架スプリング１３と気体ばねによる衝撃力の吸収に伴うインナチューブ１１とアウタチューブ１２の伸縮振動を抑制する。

ダンパシリンダ２１の上端開口部にはロッドガイド３６が加締固定され、ロッドガイド３６にはピストンロッド２９を摺接案内するブッシュ３６Ａが圧入されている。

尚、ダンパシリンダ２１の内周のロッドガイド３６の直下には最伸長時に後述のピストンホルダ４１との間で圧縮されて緩衝作用を果たすリバウンドスプリング３７が保持されている。

また、インナチューブ１１の下端内周部にはピースホルダ３８Ａとワッシャ３８Ｂがかしめ固定され、ピースホルダ３８Ａとワッシャ３８Ｂの間にオイルロックカラー３８を保持している。アウタチューブ１２の内部で、アウタチューブ１２の底部の車軸ブラケット２０とダンパシリンダ２１の下端部が固定される後述のボトムピース５１との間には、オイルロックピース３９の下部が固定されている。最圧縮時にオイルロックカラー３８をオイルロックピース３９に進入させて緩衝作用を果たす。

以下、フロントフォーク１０の減衰機構について説明する。
（ピストンバルブ装置４０）
ピストンバルブ装置４０は、図２に示す如く、ピストンロッド２９の先端部にピストンホルダ４１を装着し、このピストンホルダ４１に螺着されるナット４１Ａ、バルブストッパ４１Ｂによりピストン４２、バルブストッパ４１Ｃを装着している。ピストン４２は、ダンパシリンダ２１の内部を摺接し、ダンパシリンダ２１の内部をピストンロッド２９が収容されないピストン側油室４３Ａとピストンロッド２９が収容されるロッド側油室４３Ｂとに区画する。ピストン４２は、伸側バルブ４４Ａを備えてピストン側油室４３Ａとロッド側油室４３Ｂとを連絡可能とする伸側流路４４（不図示）と、圧側バルブ（チェックバルブ）４５Ａを備えてピストン側油室４３Ａとロッド側油室４３Ｂとを連絡可能とする圧側流路４５とを備える。

また、ピストンバルブ装置４０は、ピストンホルダ４１に設けてあるピストン側油室４３Ａとロッド側油室４３Ｂとのバイパス路４８にオリフィス４８Ａを備える。

従って、フロントフォーク１０の圧縮時には、ピストン側油室４３Ａの油が圧側流路４５を通り圧側バルブ４５Ａを開いてロッド側油室４３Ｂへ導かれる。

また、フロントフォーク１０の伸長時には、ダンパシリンダ２１とピストンロッド２９の相対速度が低速のとき、ロッド側油室４３Ｂの油がバイパス路４８を通ってピストン側油室４３Ａへ導かれ、この間のオリフィス４８Ａによる絞り抵抗により伸側の減衰力を生ずる。

また、フロントフォーク１０の伸長時で、ダンパシリンダ２１とピストンロッド２９の相対速度が中高速のとき、ロッド側油室４３Ｂの油が伸側流路４４を通り伸側バルブ４４Ａを撓み変形させてピストン側油室４３Ａへ導かれ、伸側の減衰力を生ずる。

（ボトムバルブ装置５０）
ボトムバルブ装置５０は、ダンパシリンダ２１が後述する如くに固定されるボトムピース５１の上部に、ボルト５２により圧側バルブ５６Ａ、バルブハウジング（隔壁部材）５３、バルブストッパ５４を保持している。バルブストッパ５４は、バルブハウジング５３との間に伸側バルブ（チェックバルブ）５７Ａ、ばね５７Ｂを保持する。バルブハウジング５３の外周環状溝にはＯリング５３Ａが嵌着され、バルブハウジング５３はＯリング５３Ａを介してダンパシリンダ２１の中間部に液密に密着し、ピストン側油室４３Ａの下方にボトムバルブ室５５を区画形成する。バルブハウジング５３は、圧側バルブ５６Ａを備えたピストン側油室４３Ａとボトムバルブ室５５とを連絡可能とする圧側流路５６と、伸側バルブ５７Ａを備えてピストン側油室４３Ａとボトムバルブ室５５とを連絡可能とする伸側流路５７（不図示）とを備える。ボトムバルブ室５５はダンパシリンダ２１の壁面に設けた油孔５８により、ダンパシリンダ２１の外部に設けてある油溜室３５Ａに連絡可能とされている。

また、アウタチューブ１２の底部の車軸ブラケット２０とオイルロックピース３９の下部に外側から係入されるボトムボルト２４が上述のボトムピース５１に螺着され、このボトムピース５１、ボルト５２には、圧側流路５６と伸側流路５７とをバイパスしてピストン側油室４３Ａと油溜室３５Ａとを連絡可能とするバイパス流路５９を有し、このバイパス流路５９にオリフィス５９Ａを備える。

従って、フロントフォーク１０の圧縮時には、ダンパシリンダ２１に進入したピストンロッド２９の進入容積分の油が、ピストン側油室４３Ａから、バイパス流路５９を通って油溜室３５Ａ、或いは圧側流路５６、ボトムバルブ室５５、ダンパシリンダ２１の壁面の油孔５８を通って油溜室３５Ａに排出される。このとき、ダンパシリンダ２１とピストンロッド２９の相対速度が低速のときには、バイパス流路５９のオリフィス５９Ａによる絞り抵抗により圧側の減衰力を得る。また、ダンパシリンダ２１とピストンロッド２９の相対速度が中高速のときには、ピストン側油室４３Ａから圧側流路５６を通る油が圧側バルブ５６Ａを撓み変形させてボトムバルブ室５５に導かれ、圧側の減衰力を生ずる。

フロントフォーク１０の伸長時には、ダンパシリンダ２１から退出するピストンロッド２９の退出容積分の油が、油溜室３５Ａからボトムバルブ室５５、伸側流路５７を通ってピストン側油室４３Ａに還流される。

従って、フロントフォーク１０は以下の如くに減衰作用を行なう。
（圧縮時）
フロントフォーク１０の圧縮時には、ボトムバルブ装置５０において、バルブハウジング５３の圧側バルブ５６Ａ或いはオリフィス５９Ａを流れる油により圧側減衰力を生じ、ピストンバルブ装置４０では殆ど減衰力を生じない。

（伸長時）
フロントフォーク１０の伸長時には、ピストンバルブ装置４０において、ピストン４２の伸側バルブ４４Ａ或いはオリフィス４８Ａを流れる油により伸側減衰力を生じ、ボトムバルブ装置５０では殆ど減衰力を生じない。

これらの圧側と伸側の減衰力により、フロントフォーク１０の伸縮振動が抑制される。
しかるに、フロントフォーク１０にあっては、（Ａ）ダンパ１４が立設構造、（Ｂ）ダンパシリンダ２１の孔あけ構造を以下の如くに構成している。

（Ａ）ダンパ１４が立設構造
ダンパ１４にあっては、ボトムピース５１の上部に固定したバルブハウジング５３の外周にＯリング５３Ａを被着し、ボトムピース５１とバルブハウジング５３をダンパシリンダ２１の下端部の内周に挿着し、ダンパシリンダ２１の下端部をボトムピース５１の外周に加締固定する。このとき、図３に示す如く、ボトムピース５１の中間部外周に環状に連続する凹溝５１Ａを設けるとともに、下端部外周にダンパシリンダ２１の板厚ｔより大きい段差５１Ｂ（段差量ｈ）を設ける。そして、ダンパシリンダ２１の下端部をボトムピース５１の凹溝５１Ａに加締部２１Ａにより加締固定するとともに、ダンパシリンダ２１の最下端部をボトムピース５１の段差５１Ｂに加締部２１Ｂにより加締固定することにより、ダンパシリンダ２１の下端部をボトムピース５１の外周に加締固定する。加締部２１Ａはダンパシリンダ２１の周方向に沿う複数位置（又はダンパシリンダ２１の全周に連続するものでも可）に設けられる。加締部２１Ｂはダンパシリンダ２１の全周に連続状をなすように設けられる。

インナチューブ１２の内部にダンパ１４を挿入し、ダンパ１４を構成しているボトムピース５１の下面を車軸ブラケット２０の底面にオイルロックピース３９の下部を介して乗せる状態で、車軸ブラケット２０に外側から係入されるボトムボルト２４をボトムピース５１の下部ねじに螺着する。ボトムボルト２４は、車軸ブラケット２０の底部に設けた貫通孔に、シール材２３を介して外側から係入せしめられる。これにより、ボトムピース５１の下面がオイルロックピース３９の下部を介して車軸ブラケット２０の底面に圧接せしめられて締結される。

このとき、車軸ブラケット２０はアルミ合金からなり、ダンパシリンダ２１は鉄からなる。

（Ｂ）ダンパシリンダ２１の孔あけ構造
ダンパシリンダ２１にあっては、壁面の単一位置又は複数位置（本実施例では直径上の２位置）に、ボトムバルブ室５５と油溜室３５Ａとを連通する油孔５８を備える。ダンパシリンダ２１において、油孔５８を囲む内面２１Ｃは、図３、図４に示す如く、その余の内面２１Ａに対して該ダンパシリンダ２１の径方向外方に向けてへこむクレータ状へこみ部５８Ａとしている。このとき、へこみ部５８Ａの外周縁５８Ｂはその余の内面２１Ａと滑らかな曲線のつなぎ目５８Ｂ（丸味Ｒ部）でつながれている。また、へこみ部５８Ａにおける肉厚はその余の内面２１Ａにおける肉厚と同一肉厚を維持している。

ダンパシリンダ２１の油孔５８及びへこみ部５８Ａは、図５に示すプレス装置６０を用いたプレス成形により、ダンパシリンダ２１の内側から外側に向けて打抜きされる。具体的には以下の如くである。

(1)ダンパシリンダ２１の中空部をプレス装置６０のスライドガイド６１に上下動可能に支持されている穿孔ヘッド６２まわりに嵌める。穿孔ヘッド６２の下向きに突出している打抜きピン６３の根元周囲６３Ａは、へこみ部５８Ａと同一のクレータ状をなす。

(2)ダンパシリンダ２１の外周を上型６４と下型６５で挟むことにて覆う。上型６４はダンパシリンダ２１の外周の上半部を覆い、下型６５はダンパシリンダ２１の外周の下半部を覆う。下型６５は穿孔ヘッド６２のピン６３に、ダンパシリンダ２１の肉厚を挟んで相対応する部分に孔６６を有し、孔６６の周囲６６Ａは、へこみ部５８Ａと同一のクレータ状をなす。

(3)上型６４と下型６５でダンパシリンダ２１の外周を固定してダンパシリンダ２１の変形を防止しながら、穿孔ヘッド６２をスライドガイド６１に沿って下動し、穿孔ヘッド６２のピン６３と下型６５の孔６６によって油孔５８を打抜き、同時にへこみ部５８Ａを形成する。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ボトムピース５１とバルブハウジング５３をダンパシリンダ２１の下端部の内周に挿着するとき、バルブハウジング５３の外周に被着してあるＯリング５３Ａが通過するダンパシリンダ２１の内面の油孔５８まわりをクレータ状へこみ部５８Ａにしており、該へこみ部５８Ａの奥底に位置する油孔５８のエッジがＯリング５３Ａに接することを回避でき、Ｏリング切れを防止できる。

(b)ダンパシリンダ２１の油孔５８まわりのへこみ部５８Ａの外周縁５８Ｂがその余の内面２１Ａと滑らかな曲線のつなぎ目５８Ｂでつながれるから、上述(a)のＯリング５３Ａがへこみ部５８Ａの外周縁５８Ｂを通過するときに、このへこみ部５８Ａの外周縁５８ＢがＯリング切れを引きおこすことがない。

(c)ダンパシリンダ２１の油孔５８まわりのへこみ部５８Ａにおける肉厚がその余の内面２１Ａにおける肉厚と同一肉厚を維持するから、ダンパシリンダ２１の強度を低下させない。従って、ダンパシリンダ２１の全体を薄肉化できる。

(d)ダンパシリンダ２１のへこみ部５８Ａ及び油孔５８がプレス成形により該ダンパシリンダ２１の内側から外側に向けて打抜きされる。従って、単一打抜き工程で、ダンパシリンダ２１の肉厚を維持したまま、油孔５８とへこみ部５８Ａを同時に形成し、しかもへこみ部５８Ａの外周縁５８Ｂを滑らかに成形できる。

以上、本発明の実施例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例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、本発明は正立型フロントフォークにも適用できる。

図１はフロントフォークを示す断面図である。図２は図１のフロントフォークの下部拡大断面図である。図３は図２の要部拡大断面図である。図４はダンパシリンダのへこみ部を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う矢視図である。図５はプレス装置を示し、（Ａ）は孔あけ初期段階を示す断面図、（Ｂ）は孔あけ完了段階を示す断面図である。

符号の説明

１０フロントフォーク
１１インナチューブ（車体側チューブ）
１２アウタチューブ（車軸側チューブ）
２１ダンパシリンダ
３５Ａ油溜室
５１ボトムピース
５３バルブハウジング（隔壁部材）
５３ＡＯリング
５５ボトムバルブ室
５８油孔
５８Ａへこみ部
５８Ｂつなぎ目（外周縁）

Claims

車体側チューブに車軸側チューブを摺動自在に嵌合し、車体側チューブの底部にダンパシリンダを立設するに際し、
ボトムピースの上部に固定した隔壁部材の外周にＯリングを被着し、ボトムピースと隔壁部材をダンパシリンダの下端部の内周に挿着して固定し、ボトムピースの下部を車軸側チューブの底部に締結し、ダンパシリンダの内部を隔壁部材によりダンパ内油室とボトムバルブ室に区画し、ボトムバルブ室とダンパ外油溜室とをダンパシリンダに設けた油孔により連通してなるフロントフォークにおいて、
ダンパシリンダの油孔を囲む内面を、その余の内面に対して該ダンパシリンダの径方向外方に向けてへこむクレータ状へこみ部としてなることを特徴とするフロントフォーク。
前記ダンパシリンダのへこみ部の外周縁がその余の内面と滑らかな曲線のつなぎ目でつながれてなる請求項１に記載のフロントフォーク。
前記ダンパシリンダのへこみ部における肉厚がその余の内面における肉厚と同一肉厚を維持する請求項１又は２に記載のフロントフォーク。
前記ダンパシリンダのへこみ部及び油孔がプレス成形により該ダンパシリンダの内側から外側に向けて打抜きされたものである請求項１〜３のいずれかに記載のフロントフォーク。