JP7431923B1 - フロントフォーク - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、製造作業者の作業負担を軽減できるとともに、製造コストと重量を軽減可能なフロントフォークの提供を目的とする。【解決手段】フロントフォークFは、車体側チューブ2と車軸側チューブ3と車軸側チューブの下端の外周に装着される有底筒状の筒部4aを有するアクスルブラケット4とを有するフォーク本体1と、ダンパカートリッジDと、環状であって車軸側チューブ3に密着するシールリング30eを有して車軸側チューブ3とアクスルブラケット4との間で挟持されて筒部4a内に収容されるカラー30と、アクスルブラケット4のボルト挿通孔4c内に挿入される頭部40aと、カラー30の内周に挿通されるとともにダンパカートリッジDの下端に固定されたロアキャップ13に螺子結合される螺子軸40bとを有してロアキャップ13をカラー30に連結する連結ボルト40とを備えている。【選択図】図2

Description

本発明は、フロントフォークに関する。
従来、フロントフォークは、たとえば、伸縮時に減衰力を発生するダンパカートリッジを収容して鞍乗型車両の車体と前輪との間に介装される懸架装置に利用されて、車両における振動を抑制する。
より詳しくは、フロントフォークは、たとえば、車体側チューブと、車体側チューブに対して軸方向へ相対移動可能な車軸側チューブと、車軸側チューブの下端の外周に嵌合する有底筒状の筒部を有して車軸側チューブの下端を閉塞するとともに前輪の車軸を保持するアクスルブラケットとを備えたフォーク本体と、フォーク本体に収容されるダンパカートリッジとを備えている。
また、ダンパカートリッジは、シリンダと、シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストンロッドと、ピストンロッドに連結されるとともにシリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、シリンダの下端を閉塞するとともに下端から開口する螺子孔を有するボトム部材とを備えている。
このように構成されたダンパカートリッジは、フォーク本体内に収容されるとともに、ピストンロッドの一端がヘッドキャップを介して車体側チューブに連結され、ボトム部材の螺子孔にアクスルブラケットの筒部における底部を貫抜く連結ボルトが螺合されて、車体側チューブと車軸側チューブとの間に介装される(たとえば、特許文献1参照)。
よって、フロントフォークは、鞍乗型車両の走行中に前輪に入力される振動によって伸縮すると、フォーク本体内に内蔵されたダンパカートリッジも伸縮して減衰力を発生し、前輪および車体の振動を抑制して鞍乗型車両における乗心地を向上できる。
特開2016-070313号公報
従来のフロントフォークでは、車側チューブの下端を閉塞するアクスルブラケットもフォーク本体内に液体を貯留するための圧力容器の一部として機能しており、車側チューブの外周に嵌合するアクスルブラケットの筒部の内周に車側チューブの外周に密着するシールリングを収容する環状溝を備えている。
また、アクスルブラケットの筒部における前述したシールリングを収容するための環状溝よりも開口端側には車側チューブの外周が螺着される螺子部が設けられている。このように構成されたアクスルブラケットは、鋳造によって大まかに成型された鋳造物を得た後、鋳造物に対して切削加工を施すことで製造される。
アクスルブラケットにおける筒部の内周に切削加工を行って螺子部と環状溝とが形成されるが、切削加工によって生じた切粉が環状溝内に取り残されると当該切粉がフロントフォーク内で作動油中のコンタミネーションとなって減衰バルブ等の動作に悪影響を及ぼす原因となる場合がある。そのため、従来のフロントフォークの製造に当たっては、作業者は、鏡等を使ってアクスルブラケットの筒部の最深部の環状溝内に切粉が取り残されていないかどうかを確認するという非常に面倒な作業を強いられている。
また、従来のフロントフォークでは、アクスルブラケットが鋳物であるとともに、圧力容器の一部を構成しているおり、アクスルブラケットに鋳巣があると作動油漏れが発生してしまうため、製造された全てのアクスルブラケットに作動油漏れに繋がるような鋳巣がないかX線検査する必要があり、製造コストが嵩んでしまうという問題もある。
さらに、アクスルブラケットの筒部の内周にシールリングを収容する環状溝を設ける都合上、筒部の肉厚をその分厚くする必要があって、筒部の外径が大型化するため、フロントフォークの重量が重くなってしまうという問題もある。
そこで、本発明は、製造作業者の作業負担を軽減できるとともに、製造コストと重量を軽減可能なフロントフォークの提供を目的としている。
前述の課題を解決するため、本発明のフロントフォークは、車体側チューブと、車体側チューブに対して軸方向へ移動可能な車軸側チューブと、車軸側チューブの下端の外周に装着される有底筒状の筒部を有するアクスルブラケットとを有して伸縮可能なフォーク本体と、シリンダと、シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるとともに一端が車体側チューブに連結されるピストンロッドと、ピストンロッドに連結されてシリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、シリンダの下端に固定されてシリンダの下端を閉塞するロアキャップとを有してフォーク本体内に収容されるダンパカートリッジと、環状であって車軸側チューブに密着するシールリングを有して車軸側チューブとアクスルブラケットとの間で挟持されて筒部内に収容されるカラーと、アクスルブラケットの筒部の底部を貫くボルト挿通孔内に挿入される頭部と、カラーの内周に挿通されるとともにロアキャップに螺子結合される螺子軸とを有して、ロアキャップをカラーに連結する連結ボルトとを備えている。
このように構成されたフロントフォークでは、アクスルブラケットがフロントフォーク内の液体に接しない構造となっているため、アクスルブラケットの筒部の内周に環状溝を設けなくて済み、切削加工時に発生する切粉が取り残されているかの確認が非常に容易となるだけでなく、筒部の肉厚を薄くして筒部の外径を小径化できる。
また、ロアキャップが下端の外周に下端側が縮径するテーパ面或いは湾曲面を有し、カラーが上端内周にテーパ面或いは湾曲面に嵌合してロアキャップを調心する凹部を有するようにフロントフォークを構成してもよい。このように構成されたフロントフォークによれば、ロアキャップがカラーに対して螺子孔の軸心とカラーの軸心とが一致するように自動的に調心されるので連結ボルトのロアキャップへの組み付け作業が容易となる。
さらに、フロントフォークは、連結ボルトの螺子軸の外周に嵌合される環状のパッキンを備え、カラーが下端の内周にパッキンを収容する環状凹部を備えていてもよい。このように構成されたフロントフォークによれば、パッキンが環状凹部からはみ出してしまうことがないので、パッキンによる適切なシール性能が得られるだけでなく、フロントフォークのメンテナンス時にパッキンの交換を容易に行うことができる。
そしてまた、フロントフォークにおけるフォーク本体内とダンパカートリッジとの間の空間でリザーバが形成され、フロントフォークがロアキャップに保持されるとともにシリンダ内に嵌合してシリンダ内を圧側室とリザーバに連通される部屋とに区画するベースバルブを備えてもよい。このように構成されたフロントフォークによれば、シリンダをカラーへ連結するために利用されるロアキャップにベースバルブが保持されているので、ベースバルブをシリンダ内に設置するために他の部品が不要となり、部品点数を削減できる。
本発明のフロントフォークによれば、製造作業者の作業負担を軽減できるとともに、製造コストと重量を軽減できる。
本発明の一実施の形態のフロントフォークの断面図である。 本発明の一実施の形態のフロントフォークの一部拡大断面図である。 本発明の一実施の形態の第1変形例のフロントフォークの一部拡大断面図である。
図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1に示すように、一実施の形態におけるフロントフォークFは、図示しない自動二輪車やトライク等の鞍乗型車両の車体と前輪との間に介装されて懸架装置の一部として機能する。
以下、フロントフォークFを構成する各部材について詳細に説明する。図1および図2に示すように、フロントフォークFは、フォーク本体1と、ダンパカートリッジDと、カラー30と、連結ボルト40とを備えて構成されている。
フォーク本体1は、車体側チューブとしてのアウターチューブ2と、アウターチューブ2に対して軸方向へ移動可能な車軸側チューブとしてのインナーチューブ3と、インナーチューブ3の下端の外周に装着される有底筒状の筒部4aを有するアクスルブラケット4とを備え、アウターチューブ2に対してインナーチューブ3が軸方向へ相対移動することで伸縮可能とされている。
インナーチューブ3は、アウターチューブ2内に挿入されており、上端の外周にアウターチューブ2の内周に摺接する環状のブッシュ3aを備える他に、下端の外周に螺子部3bを備えている。
アウターチューブ2は、上端の開口端にヘッドキャップ5が装着されるとともに、下端の内周にインナーチューブ3の外周に摺接する環状のブッシュ2a、シールリング2bおよびダストシール2cを備えている。アウターチューブ2の上端の開口端は、ヘッドキャップ5によって閉塞されている。アウターチューブ2内にインナーチューブ3を挿入すると、ブッシュ2aがインナーチューブ3の外周に摺接するとともに、ブッシュ3aがアウターチューブ2の内周に摺接して、アウターチューブ2に対してインナーチューブ3が径方向へ軸ぶれせずに軸方向へ相対移動できる。
また、シールリング2bによって、フォーク本体1内の液体がアウターチューブ2とインナーチューブ3との間から漏洩するのが防止されており、さらに、ダストシール2cによって、フォーク本体1の外方からアウターチューブ2とインナーチューブ3との間を介してフォーク本体1内へダストや水が侵入するのが防止されている。
アクスルブラケット4は、有底筒状の筒部4aと、筒部4aにおける底部の下方に設けられて図示しない鞍乗型車両の前輪を回転可能に保持する車軸を把持するC形の把持部4bと、筒部4aの底部を貫いて把持部4bの内周に通じるボルト挿通孔4cとを備えている。筒部4aの内周の底部側にはインナーチューブ3の下端外周に設けられた螺子部3bが螺合する螺子部4dが設けられている。なお、図示しないが、アクスルブラケット4は、筒部4aの側方に前記前輪のブレーキキャリパを保持するブラケットや前記前輪の上方を覆うフェンダを支持するフェンダ支持アームを備えている。なお、アクスルブラケット4は、筒部4aをインナーチューブ3の下端の外周に螺子結合することでインナーチューブ3に装着されているが螺子結合以外にも溶接等の他の結合方法によってインナーチューブ3に装着されてもよい。
カラー30は、環状であってインナーチューブ3の下端内周に嵌合する嵌合部30aと、嵌合部30aの下端外周から径方向へ突出する環状のフランジ部30bと、嵌合部30aの下端の内周部に設けた環状凹部30cと、嵌合部30aの外周に周方向に沿って形成される環状溝30dと、環状溝30d内に装着されるシールリング30eとを備えて構成されている。
嵌合部30aの外径は、インナーチューブ3の内周に嵌合可能な径とされており、嵌合部30aのインナーチューブ3の下端内への嵌合が許容されている。そして、嵌合部30aをインナーチューブ3内に嵌合すると、環状溝30d内のシールリング30eは、インナーチューブ3の内周面によって径方向へ圧縮されて弾性変形してインナーチューブ3の内周面と環状溝30dの底部とに密着して、カラー30とインナーチューブ3との間密にシールる。
カラー30のフランジ部30bの外径は、インナーチューブ3の内径よりも大径であって、アクスルブラケット4の筒部4aの内周に嵌合可能な径とされている。カラー30をアクスルブラケット4の筒部4a内に挿入すると、カラー30の下端が筒部4aの底部に当接するとともに、カラー30の内周がアクスルブラケット4のボルト挿通孔4cに連通する。
連結ボルト40は、ボルト挿通孔4c内に挿入可能であってカラー30の内周の通過は許容されない頭部40aと、頭部40aから延びる螺子軸40bとを備えている。なお、頭部40aには、頭部40aの図2中下端から開口して工具の嵌合を可能とする六角穴40cが設けられており、工具の利用で連結ボルト40を回転操作できる。螺子軸40bの基端の外周には環状のパッキン41が装着されている。連結ボルト40をアクスルブラケット4の把持部4bの内周側からボルト挿通孔4c内に挿入すると連結ボルト40の螺子軸40bの先端をカラー30の内周を通してカラー30の上方側へ突出させ得る。また、頭部40aの外径は、カラー30の下端内周に形成された環状凹部30cの外径よりも僅かに小さい。パッキン41の外径は、環状凹部30cの外径よりも小さく、パッキン41の軸方向長さは、環状凹部30cの深さ(軸方向長さ)よりも短くなっている。
前述のようにカラー30を筒部4a内に挿入してカラー30が筒部4aにおける底部に当接した状態で、インナーチューブ3の下端を筒部4a内に挿入して螺子部3bを螺子部4dに螺合していくと、やがてインナーチューブ3の下端面がカラー30のフランジ部30bの上端面に当接し、フランジ部30bがインナーチューブ3とアクスルブラケット4とによって挟持される。インナーチューブ3とアクスルブラケット4とは、カラー30のフランジ部30bに軸方向に荷重を与えて挟持しており、アクスルブラケット4に対するインナーチューブ3の締め付けトルクの調節によってフランジ部30bに与える荷重を調節できる。よって、フランジ部30bに適切な荷重を与えてカラー30をインナーチューブ3とアクスルブラケット4とに強固に固定できる。
ダンパカートリッジDは、フォーク本体1内に収容されている。ダンパカートリッジDは、シリンダ10と、シリンダ10内に軸方向へ移動可能に挿入されるとともに一端が車体側チューブとしてのアウターチューブ2にヘッドキャップ5を介して連結されるピストンロッド11と、ピストンロッド11に連結されてシリンダ10内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ10内を伸側室R1と圧側室R2とに区画するピストン12と、シリンダ10の下端に固定されてシリンダ10の下端を閉塞するとともに下端から開口する螺子孔13eを有するロアキャップ13と、ロアキャップ13に保持されてシリンダ10内を圧側室R2と圧側室R2より下方の部屋rを区画するベースバルブ14とを備えている。伸側室R1と圧側室R2とには、作動油等の液体が充填されており、ダンパカートリッジDとフォーク本体1との間で液体を貯留するリザーバRが形成されている。
シリンダ10は、図1に示すように、筒状であって、下端の内周に設けられた螺子部10aと、螺子部10aよりも上方に設けられてシリンダ10の内外を連通する透孔10bとを備えている。なお、透孔10bは、リザーバR内に充填された液体の液面Oより下方に開口している。
また、シリンダ10の上端の開口端には、ピストンロッド11が摺動自在に挿通される環状のロッドガイド15が装着されている。ロッドガイド15は、環状であってシリンダ10の上端の内周に螺合されて内周に挿通されるピストンロッド11の外周に摺接するガイド部15aと、ガイド部15aの上端から上方へ向けて突出する筒状のケース部15bとを備えている。ケース部15bの上端は、常にリザーバR内の液体の液面Oよりも下方にあり、ケース部15bは常時液体で満たされている。
ピストンロッド11は、図1中で上端となる一端がヘッドキャップ5に螺子結合によって連結されており、図1中で下端となる他端がロッドガイド15内を通じてシリンダ10内に挿入されている。ピストンロッド11の中間部分の外周には、環状であって、ロッドガイド15のケース部15b内に侵入すると外周とケース部15bとの間に、ケース部15b内から液体がケース部15b外へ通過する流れに抵抗を与える制限隙間を形成するロックピース16が設けられている。
ロックピース16とケース部15bとで液圧クッションを形成しており、ピストンロッド11がシリンダ10に対して図1中で下方へ向けて移動して、ストロークエンド近傍まで移動すると、ロックピース16がケース部15b内に侵入してケース部15b内の圧力を高めて、ピストンロッド11のシリンダ10に対する下方への移動を抑制する。
ピストン12には、伸側室R1と圧側室R2とを連通する伸側減衰通路12aおよび圧側通路12bと、伸側減衰通路12aに設けられて伸側室R1から圧側室R2へ向かう液体の流れに抵抗を与える伸側減衰バルブ12cと、圧側通路12bに設けられて圧側室R2から伸側室R1へ向かう液体の流れのみを略抵抗を与えずに許容する圧側チェックバルブ12dとを備えている。そして、伸側減衰通路12aは、伸側減衰バルブ12cによって伸側室R1から圧側室R2へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定され、圧側通路12bは、圧側チェックバルブ12dによって圧側室R2から伸側室R1へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。
シリンダ10の下端の内周にはロアキャップ13が固定されている。ロアキャップ13は、具体的には、図2に示すように、シリンダ10の下端の内周に挿入されるとともに外周にシリンダ10の螺子部10aに螺合する螺子部13bを備えてシリンダ10の下端を閉塞する円盤状の蓋部13aと、蓋部13aから図2中上方へ向けてシリンダ10内に突出する軸部13cと、軸部13cの先端となる上端の外周に設けられた螺子部13dと、蓋部13aの図2中下端の軸心部から開口して軸方向へ延びる螺子孔13eとを備えている。なお、図示はしないが、シリンダ10の螺子部10aへのロアキャップ13の螺子結合の際に使用される工具の差し込みを可能とする複数の溝が蓋部13aの下端外周に間隔を空けて設けられている。軸部13cは、途中から先端にかけて縮径されており、途中に段部13c1を備えている。本実施の形態のフロントフォークFでは、ロアキャップ13がシリンダ10に螺子結合されてシリンダ10の下端に固定されているが、螺子結合以外にもシリンダ10を外周側から加締めてロアキャップ13を固定してもよいし、それ以外にも溶接等といった他の結合方法によってシリンダ10に固定されてもよい。
ロアキャップ13の軸部13cの先端側の外周には、ベースバルブ14が設けられている。ベースバルブ14は、環状であってロアキャップ13の外周に装着される隔壁体17と、隔壁体17の下端に積層される圧側減衰バルブ18と、隔壁体17の上端に積層される伸側チェックバルブ19とを備えている。
隔壁体17は、シリンダ10の透孔10bよりも図2中上方側に嵌合してシリンダ10を圧側室R2とリザーバRに連通される部屋rとに区画するとともに、圧側室R2とリザーバRとを連通する圧側減衰通路17aおよび吸込通路17bを備えている。
圧側減衰バルブ18は、隔壁体17の下方に環状のリーフバルブを積層して形成された積層リーフバルブとされて内周が軸部13cに固定されて外周の撓みが許容されており、圧側減衰通路17aの下端の出口端を開閉する。また、圧側減衰バルブ18は、圧側室R2からリザーバRへ向かう液体の流れに対しては外周を撓ませて圧側減衰通路17aを開放するとともに圧側減衰通路17aを通過する液体の流れに抵抗を与える。このように圧側減衰通路17aは、圧側減衰バルブ18によって圧側室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に設定されている。
他方、伸側チェックバルブ19は、隔壁体17の上端に離着座して吸込通路17bを開閉可能な環状の弁体19aと、弁体19aの反隔壁体側面に対向するを有するバルブストッパ19bと、弁体19aとバルブストッパ19bとの間に介装されて弁体19aを隔壁体17へ向けて付勢するばね19cとを備えている。伸側チェックバルブ19は、リザーバRから圧側室R2へ向かう液体の流れに対してはばね19cを縮ませて弁体19aを隔壁体17から離間させて吸込通路17bを開放する。伸側チェックバルブ19は、吸込通路17bを通過する液体の流れに対して殆ど抵抗を与えないようになっている。このように、吸込通路17bは、伸側チェックバルブ19によってリザーバRから圧側室R2へ向かう液体の流れのみを許容する一方通行の通路に設定されている。
そして、ベースバルブ14を構成する圧側減衰バルブ18、隔壁体17および伸側チェックバルブ19は、ロアキャップ13の軸部13cの先端側の小径部分の外周に組み付けられた後、軸部13cの先端に螺子部13dに取り付けられるナット20と段部13c1とによって挟持されてロアキャップ13に保持される。
ベースバルブ14が組み付けられたロアキャップ13は、シリンダ10の下端の内周に挿入されるとともに、螺子部10aに蓋部13aの外周の螺子部13bを螺子結合してシリンダ10に固定される。蓋部13aとベースバルブ14との間には、段部13c1を設けたことによって隙間が形成されており、シリンダ10にロアキャップ13を装着すると、当該隙間によって透孔10bに連通される部屋rが形成される。
このように構成されたダンパカートリッジDは、ダンパカートリッジDを構成する各部品を組み立てて得られた後、前述のようにインナーチューブ3およびアクスルブラケット4にカラー30を取り付けた状態のインナーチューブ3内にロアキャップ13側から挿入される。そして、ロアキャップ13の下端とアクスルブラケット4内に固定されたカラー30の上端とを当接させつつ、連結ボルト40をボルト挿通孔4cおよびカラー30の内周に挿入してから、連結ボルト40を回転操作して螺子軸40bをロアキャップ13の螺子孔13eに螺合する。連結ボルト40の螺子軸40bをロアキャップ13の螺子孔13eにねじ込んでいくと、連結ボルト40の頭部40aとロアキャップ13の蓋部13aとがカラー30を挟持するようになり、カラー30とダンパカートリッジDとが連結される。
カラー30は、車軸側チューブとしてのインナーチューブ3とアクスルブラケット4とで挟持されておりインナーチューブ3とアクスルブラケット4とに固定されているので、連結ボルト40をロアキャップ13に螺子結合することでダンパカートリッジDにおけるシリンダ10とインナーチューブ3とが連結される。ダンパカートリッジDのシリンダ10の下端を閉塞するロアキャップ13を連結ボルト40でカラー30に固定すると、インナーチューブ3にダンパカートリッジDが連結され、その後、ダンパカートリッジDのピストンロッド11の上端をヘッドキャップ5を介してアウターチューブ2に連結すれば、ダンパカートリッジDはフォーク本体1に収容されるとともに車体側チューブとしてのアウターチューブ2と車軸側チューブとしてのインナーチューブ3との間に介装されて、フォーク本体1とともに伸縮できる。
また、このように連結ボルト40をロアキャップ13に螺子結合すると、螺子軸40bの外周に装着されたパッキン41がロアキャップ13の下端の内周に形成された環状凹部30c内に収容されるとともに、連結ボルト40の頭部40aとカラー30の環状凹部30cの頭部40aに軸方向で対向する面との間で荷重を受けた状態で挟み込まれるので、連結ボルト40とカラー30との間がパッキン41により密にシールされる。本実施の形態のフロントフォークFでは、カラー30の下端内周に連結ボルト40の螺子軸40bの外周に嵌合された環状のパッキン41を収容する環状凹部30cを備えているので、パッキン41は、頭部40aと環状凹部30cにおける底部との間で圧縮されて変形しても環状凹部30c内に収まった状態で変形する。よって、連結ボルト40をロアキャップ13にねじ込んでも、パッキン41が環状凹部30cから外方へはみ出てしまうことがない。
ここで、カラー30にパッキン41を収容する環状凹部30cを設けない場合、パッキン41の外径の拡径を妨げる物がないため、頭部40aとカラー30の下端面との間で、連結ボルト40のロアキャップ13へのねじ込みによってパッキン41が押しつぶされてパッキン41の外径が拡径して、アクスルブラケット4のボルト挿通孔4cの筒部4a側端の内縁に形成される面取り部4eに入り込んでしまう場合がある。このような状況になると、連結ボルト40を弛めてロアキャップ13から取り外しても、パッキン41がカラー30とアクスルブラケット4の面取り部4eとの間に入り込んでいるために、ボルト挿通孔4cを通してパッキン41をフロントフォークFの外へ引き出すことが困難になって、パッキン41の交換ができなくなる可能性がある。よって、カラー30にパッキン41を収容する環状凹部30cを設けておくと、パッキン41による適切なシール性能が得られるだけでなく、フロントフォークFのメンテナンス時にパッキン41の交換を容易に行うことができる。
つづいて、以上のように構成されたフロントフォークFの作動について説明する。まず、フロントフォークFが伸長する場合、アウターチューブ2とインナーチューブ3とが軸方向へ離間するので、シリンダ10に対してピストンロッド11が上方へ移動してダンパカートリッジDも伸長する。ダンパカートリッジDは、伸長すると、シリンダ10内をピストン12が図1中で上方へ移動して伸側室R1を縮小させるとともに圧側室R2を拡大させる。すると、液体は、伸側減衰通路12aおよび伸側減衰バルブ12cを通過して伸側室R1から圧側室R2へ移動する。伸側減衰バルブ12cは、伸側減衰通路12aを通過する液体の流れに対して抵抗を与えるので伸側室R1内の圧力が上昇する。
他方、ピストンロッド11がシリンダ10から退出するため、拡大する圧側室R2内ではピストンロッド11がシリンダ10から退出する体積分の液体が不足するが、この不足分の液体は、伸側チェックバルブ19が開弁して吸込通路17bを介してリザーバRから圧側室R2へ供給される。よって、圧側室R2内の圧力は、略リザーバR内の圧力と等しくなる。
このように、フロントフォークFの伸長時には、伸側室R1内の圧力が上昇して圧側室R2内の圧力よりも高くなってピストン12に作用し、ダンパカートリッジDはフロントフォークFの伸長を妨げる伸側減衰力を発生する。
つづいて、フロントフォークFが収縮する場合、アウターチューブ2とインナーチューブ3とが軸方向で接近するので、シリンダ10に対してピストンロッド11が下方へ移動してダンパカートリッジDも収縮する。ダンパカートリッジDは、収縮すると、シリンダ10内をピストン12が図1中で下方へ移動して圧側室R2を縮小させるとともに伸側室R1を拡大させる。すると、液体は、ピストン12の圧側通路12bおよび圧側チェックバルブ12dを通過して圧側室R2から伸側室R1へ移動する。また、ピストンロッド11がシリンダ10内に侵入するため、シリンダ10ではピストンロッド11がシリンダ10内に侵入する体積分の液体が過剰となり、この過剰分の液体は、圧側減衰バルブ18を押し開いて圧側減衰通路17aを通じて圧側室R2からリザーバRへ移動する。圧側チェックバルブ12dは液体の流れに殆ど抵抗を与えず伸側室R1内の圧力と圧側室R2内の圧力とを略等しくする一方で、圧側減衰バルブ18は、圧側減衰通路17aを通過する液体の流れに対して抵抗を与えるのでシリンダ10内の圧力が上昇する。
このように、フロントフォークFの収縮時には、伸側室R1内の圧力と圧側室R2内の圧力が略等しく上昇して、伸側室R1内の圧力がピストン12の上面に作用し、圧側室R2内の圧力がピストン12の下面に作用するが、ピストン12がピストンロッド11に連結されているのでピストン12の上面の受圧面積よりも下面の受圧面積の方が大きくなるため、ダンパカートリッジDはフロントフォークFの収縮を妨げる圧側減衰力を発生する。
以上、本実施の形態のフロントフォークFは、アウターチューブ(車体側チューブ)2と、アウターチューブ(車体側チューブ)2に対して軸方向へ移動可能なインナーチューブ(車軸側チューブ)3と、インナーチューブ(車軸側チューブ)3の下端の外周に装着される有底筒状の筒部4aを有するアクスルブラケット4とを有して伸縮可能なフォーク本体1と、シリンダ10と、シリンダ10内に軸方向へ移動可能に挿入されるとともに一端がアウターチューブ(車体側チューブ)2に連結されるピストンロッド11と、ピストンロッド11に連結されてシリンダ10内に軸方向へ移動可能に挿入されてシリンダ10内を伸側室R1と圧側室R2とに区画するピストン12と、シリンダ10の下端に固定されてシリンダ10の下端を閉塞するロアキャップ13とを有してフォーク本体1内に収容されるダンパカートリッジDと、環状であってインナーチューブ(車軸側チューブ)3に密着するシールリング30eを有してインナーチューブ(車軸側チューブ)3とアクスルブラケット4との間で挟持されて筒部4a内に収容されるカラー30と、アクスルブラケット4の筒部4aの底部を貫くボルト挿通孔4c内に挿入される頭部40aと、カラー30の内周に挿通されるとともにロアキャップ13に螺子結合される螺子軸40bとを有してロアキャップ13をカラー30に連結する連結ボルト40とを備えている。
このように構成されたフロントフォークFでは、インナーチューブ(車軸側チューブ)3とアクスルブラケット4との間で挟持されるカラー30に挿通されて、シリンダ10の下端を閉塞するロアキャップ13に螺子結合される連結ボルト40によってシリンダ10がアクスルブラケット4に固定される。このように本実施の形態のフロントフォークFでは、カラー30がインナーチューブ(車軸側チューブ)3に密着するシールリング30eを備えており、インナーチューブ(車軸側チューブ)3とカラー30との間がシールされており、ダンパカートリッジDにおけるロアキャップ13がカラー30に連結ボルト40によって連結されるため、アクスルブラケット4はフロントフォークF内に貯留される液体に接しない。つまり、本実施の形態のフロントフォークFでは、インナーチューブ(車軸側チューブ)の下端を直接的に閉塞しているのは、カラー30、カラー30に固定されるロアキャップ13および連結ボルト40ととなり、アクスルブラケット4の筒部4aはカラー30をインナーチューブ(車軸側チューブ)とともに保持する役割を果たすもののインナーチューブ(車軸側チューブ)の下端を直接的に閉塞する部材とはなっていない。
以上の通り、本実施の形態のフロントフォークFによれば、アクスルブラケット4がフロントフォークF内の液体に接しない構造となっているため、アクスルブラケット4の筒部4aの内周にシールリングを設置するための環状溝を切削によって形成する必要が無くなる。
したがって、本実施の形態のフロントフォークFによれば、アクスルブラケット4の筒部4aの内周に環状溝を設けなくて済むので、切削加工時に発生する切粉が取り残されているかの確認が非常に容易となって、フロントフォークFの製造作業者の作業負担を軽減できる。また、本実施の形態のフロントフォークFによれば、アクスルブラケット4の筒部4aの内周に環状溝を設けなくて済むため、アクスルブラケット4の筒部4aの肉厚を薄くして筒部4aの外径を小径化できるので、フロントフォークFの重量を軽量化できる。
また、本実施の形態のフロントフォークFによれば、アクスルブラケット4がフロントフォークF内の液体に接しない構造となっているため、アクスルブラケット4を鋳物としても鋳巣がないかX線検査する必要もなくなるので、製造コストを軽減できる。
以上より、本実施の形態のフロントフォークFによれば、製造作業者の作業負担を軽減できるとともに、製造コストと重量を軽減できる。また、本実施の形態のフロントフォークFでは、連結ボルト40をロアキャップ13から弛めて取り外せば、ダンパカートリッジDとカラー30とを分離させてダンパカートリッジDをアクスルブラケット4およびインナーチューブ(車軸側チューブ)3から容易に取り外すことができ、メンテナンスも容易となる。なお、本実施の形態のフロントフォークFでは、車体側チューブをアウターチューブとし、車軸側チューブをインナーチューブとしているが、車体側チューブを車軸側チューブ内に軸方向移動可能に挿入するようにフォーク本体1を構成してもよい。
また、本実施の形態のフロントフォークFでは、アクスルブラケット4は、筒部4aの内周にインナーチューブ(車軸側チューブ)2の下端の外周に螺着される螺子部4dを備え、カラー30は、環状であってインナーチューブ(車軸側チューブ)3の下端内周に嵌合される嵌合部30aと、嵌合部30aの下端外周に設けられてインナーチューブ(車軸側チューブ)3とアクスルブラケット4の筒部4aにおける底部との間で挟持されるフランジ部30bと、嵌合部30aに設けられた環状溝30d内に収容されてインナーチューブ(車軸側チューブ)3の内周に密着するシールリング30eとを備えている。このように構成されたフロントフォークFによれば、カラー30を筒部4a内に収容してインナーチューブ(車軸側チューブ)3の下端に筒部4aを螺子結合するだけでカラー30をインナーチューブ(車軸側チューブ)3とアクスルブラケット4に簡単に固定できる。
また、本実施の形態のフロントフォークFでは、フォーク本体1内とダンパカートリッジDとの間の空間でリザーバRが形成されており、ロアキャップ13に保持されるとともに、シリンダ10内に嵌合してシリンダ10内を圧側室R2とリザーバRに連通される部屋rとに区画するベースバルブ14とを備えている。このように構成されたフロントフォークFによれば、シリンダ10をカラー30へ連結するために利用されるロアキャップ13にベースバルブ14が保持されているので、ベースバルブ14をシリンダ10内に設置するために他の部品が不要となり、部品点数を削減できる。
さらに、本実施の形態のフロントフォークFでは、連結ボルト40の螺子軸40bの外周に嵌合される環状のパッキン41を備え、カラー30は、下端の内周にパッキン41を収容する環状凹部30cを備えている。このように構成されたフロントフォークFによれば、パッキン41が頭部40aとカラー30とに挟まれて圧縮変形してもパッキン41が環状凹部30c内からはみ出すことがないので、パッキン41による適切なシール性能が得られるだけでなく、フロントフォークFのメンテナンス時にパッキン41の交換を容易に行うことができる。
なお、図3に示した第1変形例のフロントフォークF1のようにロアキャップ13が下端の外周に下端側が縮径するテーパ面13fを備え、カラー30は、上端内周にロアキャップ13のテーパ面13fに嵌合してロアキャップ13を調心する凹部30fを備えてもよい。このように構成されたフロントフォークF1では、ダンパカートリッジDをアクスルブラケット4に固定されたカラー30に連結ボルト40によって固定する作業の際に、ロアキャップ13のテーパ面13fをカラー30の凹部30fに突き当てると、ロアキャップ13の下端のテーパ面13fが凹部30fのテーパ状の傾斜面30f1上を滑ってロアキャップ13は、カラー30に対して、螺子孔13eの軸心とカラー30の軸心とが一致するように自動的に調心される。よって、カラー30の内周に下方から連結ボルト40の螺子軸40bを通すと螺子軸40bの先端が螺子孔13eの開口と軸方向で正対するので、連結ボルト40のロアキャップ13への組み付け作業が容易となる。さらに、カラー30が凹部30fを備えることで、カラー30を軽量化できる。なお、前述したところでは、ロアキャップ13の下端の外周にテーパ面13fを設けるとともに、カラー30にテーパ面13fに嵌合するテーパ状の傾斜面30f1を備えた凹部30fを設けているが、ロアキャップ13の下端の外周に湾曲面を設けるとともに、カラー30に湾曲面に嵌合する湾曲面を備えた凹部を設けてもよい。また、第1変形例のフロントフォークF1では、カラー30が凹部30fを備えておりフロントフォークF1のストローク長を長く確保できるので、フロントフォークF1の全長を短くできる等、フロントフォークF1の設計自由度が向上する。
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形および変更が可能である。
1・・・フォーク本体、2・・・アウターチューブ(車体側チューブ)、3・・・インナーチューブ(車体側チューブ)、4・・・アクスルブラケット、4a・・・筒部、10・・・シリンダ、11・・・ピストンロッド、12・・・ピストン、13・・・ロアキャップ、13g・・・テーパ面、14・・・ベースバルブ、30・・・カラー、30a・・・嵌合部、30b・・・フランジ部、30c・・・環状凹部、30e・・・シールリング、30f・・・凹部、40・・・連結ボルト、40a・・・・頭部、40b・・・螺子軸、41・・・パッキン、D・・・ダンパカートリッジ、F,F1・・・フロントフォーク、R・・・リザーバ、R1・・・伸側室、R2・・・圧側室

Claims (4)

  1. 車体側チューブと、前記車体側チューブに対して軸方向へ移動可能な車軸側チューブと、前記車軸側チューブの下端の外周に装着される有底筒状の筒部を有するアクスルブラケットとを有して伸縮可能なフォーク本体と、
    シリンダと、シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるとともに一端が前記車体側チューブに連結されるピストンロッドと、前記ピストンロッドに連結されて前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されて前記シリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、前記シリンダの下端に固定されて前記シリンダの下端を閉塞するロアキャップとを有して前記フォーク本体内に収容されるダンパカートリッジと、
    環状であって前記車軸側チューブに密着するシールリングを有して前記車軸側チューブと前記アクスルブラケットとの間で挟持されて前記筒部内に収容されるカラーと、
    前記アクスルブラケットの前記筒部の底部を貫くボルト挿通孔内に挿入される頭部と、前記カラーの内周に挿通されるとともに前記ロアキャップに螺子結合される螺子軸とを有して、前記ロアキャップを前記カラーに連結する連結ボルトとを備えた
    ことを特徴とするフロントフォーク。
  2. 前記ロアキャップは、下端の外周に下端側が縮径するテーパ面或いは湾曲面を有し、
    前記カラーは、上端内周に前記テーパ面或いは前記湾曲面に嵌合して前記ロアキャップを調心する凹部を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載のフロントフォーク。
  3. 前記連結ボルトの前記螺子軸の外周に嵌合される環状のパッキンを備え、
    前記カラーは、下端の内周に前記パッキンを収容する環状凹部を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載のフロントフォーク。
  4. 前記フォーク本体内と前記ダンパカートリッジとの間の空間でリザーバが形成されており、
    前記ロアキャップに保持されるとともに、前記シリンダ内に嵌合して前記シリンダ内を前記圧側室と前記リザーバに連通される部屋とに区画するベースバルブを備えた
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のフロントフォーク。
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