WO2021100499A1 - 緩衝器 - Google Patents

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WO2021100499A1
WO2021100499A1 PCT/JP2020/041564 JP2020041564W WO2021100499A1 WO 2021100499 A1 WO2021100499 A1 WO 2021100499A1 JP 2020041564 W JP2020041564 W JP 2020041564W WO 2021100499 A1 WO2021100499 A1 WO 2021100499A1
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WO
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seal
shock absorber
side tube
axle
tubular
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一暢 石黒
翔太 野崎
孝彦 陣内
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Kybモーターサイクルサスペンション株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K25/00Axle suspensions
    • B62K25/04Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/06Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with telescopic fork, e.g. including auxiliary rocking arms
    • B62K25/08Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with telescopic fork, e.g. including auxiliary rocking arms for front wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/36Special sealings, including sealings or guides for piston-rods
    • F16F9/369Sealings for elements other than pistons or piston rods, e.g. valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/12Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
    • F16J15/121Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement
    • F16J15/122Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement generally parallel to the surfaces
    • F16J15/123Details relating to the edges of the packing

Definitions

  • the present invention relates to a shock absorber.
  • shock absorber for example, there is one used as a front fork that supports the steering wheel on the front side of the saddle-riding vehicle and exerts a damping force during expansion and contraction to suppress vibration of the vehicle body.
  • Such a front fork includes an axle side tube that is movably inserted into the vehicle body side tube and an axle side tube that is movably inserted into the vehicle body side tube, and an axle that holds the axle of the steering wheel with a cap member that closes the lower end of the axle side tube. It is used as a bracket.
  • the axle bracket has a bottomed tubular shape provided with a tubular portion screwed to a screw portion provided on the outer periphery of the lower end of the axle side tube, and has an annular groove on the inner circumference of the tubular portion for accommodating an O-ring. I have.
  • the O-ring housed in the annular groove of the axle bracket is in close contact with the outer periphery of the lowermost end of the axle side tube and avoids the screw portion, and is in close contact with the axle bracket and the axle side.
  • the inside of the front fork is hermetically sealed by sealing between the tube and the tube.
  • the shock absorber configured in this way, as described above, in order to attach the O-ring to the inner circumference of the cylinder portion of the metal cap member, it is necessary to cut the inner circumference of the cylinder portion to form an annular groove. It becomes. In such a cutting process, metal cutting chips are generated, but even if the inside of the annular groove is cleaned, the cutting chips may be left behind in the annular groove. If the O-ring is attached to the annular groove with the cutting chips left in the annular groove, the O-ring may be damaged by the cutting chips and the sealing performance may be deteriorated.
  • annular groove is provided on the inner circumference of the tubular portion of the cap member, the wall thickness of the tubular portion of the cap member must be secured, so that the outer diameter of the cap member becomes large.
  • the cap member that closes the end of the outer shell of the shock absorber is provided with a bracket that can be connected to the axle or the vehicle body to attach the shock absorber to the vehicle.
  • the work of checking the presence or absence of cutting chips and the work of attaching the O-ring require time and labor, and there is a problem that the cap member becomes large.
  • an object of the present invention is to provide a shock absorber that can be easily manufactured, does not cause deterioration of the sealing property, and can suppress the increase in size of the cap member.
  • the shock absorber in the problem-solving means of the present invention is screwed to the tubular member for accommodating the hydraulic oil inside and the outer periphery of the end portion of the tubular member to close the end portion of the tubular member. It is provided with a cap member and a seal member that seals between the tubular member and the cap member, the cap member has a tubular portion and a bottom portion that closes the end portion of the tubular portion, and the tubular portion has a tubular member on the inner circumference.
  • a large-diameter tubular portion having a screw portion that is screwed to the outer circumference of the end portion, a small-diameter tubular portion provided on the bottom side of the large-diameter tubular portion and having a smaller inner diameter than the large-diameter tubular portion, and an inner circumference. It has an annular step portion formed at the boundary between the small diameter cylinder portion and the large diameter cylinder portion and facing the end surface at the end portion of the cylinder member, and the seal member is sandwiched between the end surface and the step portion of the cylinder member. It has a core metal, a first seal portion that is integrally connected to the core metal and abuts on the tubular member, and a second seal portion that is integrally connected to the core metal and abuts on the cap member.
  • the seal member can be installed without providing an annular groove for accommodating the O-ring on the inner circumference of the tubular portion of the cap member, so that cutting chips are not left behind in the cap member. Further, even if foreign matter has entered the cap member, the foreign matter can be easily visually recognized and removed during the assembly work. Therefore, with the shock absorber configured in this way, the seal member is not damaged by cutting chips or foreign matter, and the presence or absence of cuttings or foreign matter can be easily confirmed, so that the shock absorber manufacturing work is very easy. It becomes.
  • the second seal portion may come into contact with the step portion. According to the shock absorber configured in this way, the second seal portion of the seal member is pressed against the step portion of the cap member by the axial force received from the tubular member and adheres to the step portion to improve the sealing property.
  • first seal portion may come into contact with the inner circumference of the tubular member. According to the shock absorber configured in this way, there is no concern that the first seal portion will be damaged and the sealability will be impaired as compared with the case where the area of the end portion of the axle side tube abuts on the small end face.
  • first seal portion and the second seal portion may be connected to the core metal by insert molding, and according to the shock absorber configured in this way, the first seal portion and the second seal portion may be connected to the core metal.
  • the parts can be molded while being integrally connected, and the seal member can be easily manufactured.
  • the shock absorber of the present invention it can be easily manufactured, the sealing property is not deteriorated, and the increase in size of the cap member can be suppressed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a shock absorber according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the shock absorber according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the seal member of the shock absorber according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a modified example of the seal member of the shock absorber according to the embodiment of the present invention.
  • the shock absorber D in the present embodiment has an axle side tube 1 as a tubular member for accommodating hydraulic oil inside, and an lower end 1a in the drawing which is an end portion of the axle side tube 1. It is provided with an axle bracket 2 as a cap member that is screwed to the outer periphery of the axle side tube to close the lower end 1a of the axle side tube, and a seal member S that seals between the axle side tube 1 and the axle bracket 2.
  • the shock absorber D in the present embodiment functions as a front fork for suspending the front wheels of a saddle-mounted vehicle (not shown), the shock absorber D includes a vehicle body-side tube 4 into which the axle-side tube 1 can be inserted and exited, and the axle-side tube 1
  • the damper cartridge DC which is interposed between the vehicle and the vehicle body side tube 4 and exerts a damping force during expansion and contraction, is interposed between the axle side tube 1 and the vehicle body side tube 4 and urges the two to separate from each other.
  • a suspension spring 13 is provided, and hydraulic oil (not shown) is stored in a space formed inside the axle side tube 1 and the vehicle body side tube 4.
  • the upper end of the vehicle body side tube 4 is closed by the head cap 11. Further, a seal 4a that is in sliding contact with the outer circumference of the axle side tube 1 is provided on the inner circumference of the lower end of the vehicle body side tube 4, and the space between the vehicle body side tube 4 and the axle side tube 1 is sealed. Since the lower end 1a of the axle side tube 1 and the axle bracket 2 are sealed by the seal member S, the space formed by the vehicle body side tube 4 and the axle side tube 1 is airtightly sealed.
  • the axle side tube 1 is inserted into the vehicle body side tube 4, but conversely, the vehicle body side tube 4 is inserted into the axle side tube 1 with a small diameter. May be good.
  • the damper cartridge DC is movable in the cylinder 10 by being connected to a cylinder 10 connected to the axle bracket 2 by a bolt B and a head cap 11 attached to the upper end of the vehicle body side tube 4. It is provided with a piston rod 12 inserted into the cylinder 10, a piston (not shown) inserted into the cylinder 10 and connected to the piston rod 12, and a damping valve (not shown). It exerts a damping force that hinders the relative movement of the side tube 4 in the axial direction.
  • the damper cartridge DC is a piston rod that exerts a damping force and moves in and out of the cylinder 10 by exchanging hydraulic oil between the space formed by the axle side tube 1 and the vehicle body side tube 4 and the inside of the cylinder 10 when expanding and contracting. Twelve volume compensations are performed.
  • the configuration of the damper cartridge DC is not limited to the structure described above, and the damper cartridge DC may exhibit a damping force only by expansion or contraction.
  • the damper cartridge DC may be installed upside down in the drawing.
  • the damper cartridge DC is omitted and only the urging force by the suspension spring 13 is exerted to resist the approach between the axle side tube 1 and the vehicle body side tube 4. It may be the one that exerts.
  • the suspension spring 13 is a coil spring in the drawing, it may be an air spring formed by enclosing the expectation that the space is pressurized.
  • a screw portion 1b is provided on the outer circumference of the lower end 1a of the axle side tube 1 as a tubular member, and as described above, an axle bracket 2 for holding the axle of the front wheel of a saddle-riding vehicle (not shown) is attached. Then, the opening of the lower end 1a of the axle side tube 1 is closed by the axle bracket 2.
  • the axle bracket 2 as a cap member includes a tubular portion 21 screwed to the outer circumference of the lower end 1a of the axle side tube 1, and a bottom portion 22 that closes the lower end of the tubular portion 21 in FIG. It is provided below the bottom portion 22 and includes an annular grip portion 23 that grips the axle of the front wheel (not shown).
  • the axle bracket 2 When the axle bracket 2 is screwed onto the lower end 1a of the axle side tube 1, the axle bracket 2 closes the lower end 1a of the axle side tube 1. Since the axle bracket 2 is used as a front fork, it is provided with support pieces 24 and 25 that support the brakes of the saddle-riding vehicle.
  • the tubular portion 21 is provided on the inner circumference of the large-diameter tubular portion 21a having a screw portion 21b screwed to the outer periphery of the lower end 1a of the axle-side tube 1 as a tubular member, and on the bottom portion 22 side of the large-diameter tubular portion 21a. It is configured to include a small-diameter tubular portion 21c having an inner diameter smaller than that of the large-diameter tubular portion 21a, and an annular step portion 21d formed at the boundary between the small-diameter tubular portion 21c and the large-diameter tubular portion 21a on the inner circumference. ing.
  • the axle side tube 1 is inserted into the large diameter tubular portion 21a of the tubular portion 21, and the screw portion 1b of the axle side tube 1 is screwed to the screw portion 21b to connect the axle bracket 2 and the axle side tube 1. Be connected.
  • the end surface 1c of the lower end 1a of the axle side tube 1 faces the step portion 21d formed on the inner circumference of the tubular portion 21 of the axle bracket 2.
  • the seal member S is inserted in the tubular portion 21 in advance, and when the axle side tube 1 is screwed into the axle bracket 2, the seal member S is screwed onto the axle. It is sandwiched between the lower end 1a of the side tube 1 and the step portion 21d. In this way, the seal member S is sandwiched between the axle side tube 1 and the axle bracket 2 and fixed to the axle side tube 1 and the axle bracket 2.
  • the seal member S is integrally coupled to the core metal 5 sandwiched between the end surface 1c of the lower end 1a of the axle side tube 1 and the step portion 21d. It includes a first seal portion 6 that abuts on the axle side tube 1 and a second seal portion 7 that is integrally coupled to the core metal 5 and abuts on the axle bracket 2.
  • the core metal 5 is sandwiched between the tubular seal holding cylinder 5a facing the inner circumference of the lower end 1a of the axle side tube 1 and the end surface 1c and the step portion 21d which are connected to the outer periphery of the lower end of the seal holding cylinder 5a. It is provided with a flange-shaped seat portion 5b.
  • the seal holding cylinder 5a has a shape in which the lower end portion is curved toward the outer periphery.
  • a first seal portion 6 that abuts on the inner circumference of the lower end 1a of the axle side tube 1 is integrally attached to the outer circumference of the seal holding cylinder 5a, and an axle is integrally attached to the inner circumference of the lower end of the seal holding cylinder 5a.
  • a second seal portion 7 that comes into contact with the step portion 21d of the bracket 2 is integrally attached.
  • the first seal portion 6 is integrally coupled to the core metal 5, and in the present embodiment, the two annular seal lips 6a, which project from the seal holding cylinder 5a side toward the inner circumference of the axle side tube 1, It has 6b.
  • the outer diameters of the seal lips 6a and 6b are larger than the inner diameter of the axle side tube 1, and when the first seal portion 6 is inserted into the axle side tube 1, the seal lips 6a and 6b are elastically deformed. It is in close contact with the inner circumference of the lower end 1a of the axle side tube 1.
  • the second seal portion 7 is integrally connected to the curved surface at the lower end of the seal holding cylinder 5a of the core metal 5, and in the present embodiment, the second seal portion 7 is provided with an annular seal lip 7a protruding toward the step portion 21d. There is. Then, when the seat portion 5b of the core metal 5 is sandwiched between the axle side tube 1 and the axle bracket 2, the seal lip 7a is pressed against the step portion 21d and elastically deformed to adhere to the step portion 21d.
  • the seal member S When the first seal portion 6 of the seal member S is in close contact with the axle side tube 1 and the second seal portion 7 is in close contact with the axle bracket 2, the seal member S causes a gap between the axle side tube 1 and the axle bracket 2. It is sealed.
  • the seal member S is fixed to the axle side tube 1 and the axle bracket 2 by sandwiching the seat portion 5b between the end surface 1c of the axle side tube 1 and the step portion 21d of the axle bracket 2 as described above.
  • the core metal 5 is sandwiched between the end surface 1c of the axle side tube 1 and the step portion 21d of the axle bracket 2 to prevent the end surface 1c of the axle side tube 1 and the step portion 21d from coming into direct contact with each other.
  • the contact area of the seat portion 5b with the step portion 21d is set to be larger than the area of the end surface 1c at the lower end 1a of the axle side tube 1.
  • the step portion 21d of the axle bracket 2 receives an axial load from the axle side tube 1.
  • the contact area of the core metal 5 with the step portion 21d is larger than the area of the end surface 1c of the axle side tube (cylinder member) 1, and the core metal 5 is larger than the area of the end surface 1c of the axle side tube 1. Since the step portion 21d is in contact with the step portion 21d in a large area, the surface pressure that the step portion 21d receives from the axle side tube 1 is reduced, the step portion 21d can be protected, and the step portion 21d is deformed by the axial force received from the axle side tube 1. Can be prevented.
  • the core metal 5 is inserted into a mold (not shown) for molding the first sealing portion 6 and the second sealing portion 7, and the first sealing portion 6 and the second are inserted into the mold.
  • Insert molding may be performed by injecting and molding the resin to be the seal portion 7. If insert molding is performed in this way, the first seal portion 6 and the second seal portion 7 can be integrally bonded to the core metal 5 and molded, and can be easily manufactured.
  • the seal member S may be manufactured by welding or adhering the first seal portion 6 and the second seal portion 7 to the core metal 5.
  • the shock absorber D of the present embodiment is provided on the outer periphery of the axle side tube (cylinder member) 1 for accommodating the hydraulic oil and the lower end (end) 1a of the axle side tube (cylinder member) 1.
  • the axle bracket (cap member) 2 that is screwed to close the lower end (end) 1a of the axle side tube (cylinder member) 1 and the axle side tube (cylinder member) 1 and the axle bracket (cap member) 2.
  • the axle bracket (cap member) 2 has a cylinder portion 21 and a bottom portion 22 for closing the end portion of the cylinder portion 21, and the cylinder portion 21 has an axle side tube (axle side tube) on the inner circumference.
  • a core metal 5 having an annular step portion 21d facing each other, and a seal member S sandwiched between the end surface 1c of the lower end (end portion) 1a of the axle side tube (cylinder member) 1 and the step portion 21d.
  • a first seal portion 6 that is integrally connected to the core metal 5 and abuts on the axle side tube (cylinder member) 1, and a second seal portion that is integrally connected to the core metal 5 and abuts on the axle bracket (cap member) 2. Has 7 and.
  • the seal member S can be installed without providing an annular groove for accommodating the O-ring on the inner circumference of the tubular portion 21 of the axle bracket (cap member) 2, so that cutting chips are removed from the axle bracket.
  • the foreign matter is not left behind in the (cap member) 2, and even if the foreign matter has entered the axle bracket (cap member) 2, the foreign matter can be easily visually recognized and removed during the assembly work. Therefore, in the shock absorber D of the present embodiment, the seal member S is not damaged by cutting chips or foreign matter, and the presence or absence of cuttings or foreign matter can be easily confirmed. Therefore, the manufacturing work of the shock absorber D is also extremely difficult. Will be easy.
  • first seal portion 6 and the second seal portion 7 are integrated with the core metal 5 that receives the load from the axle side tube (cylinder member) 1, the axle bracket (cap member) 2 can be protected.
  • the axle bracket (cap member) 2 it is necessary to insert a washer between the step portion 21d and the axle side tube 1, and the core metal 5 plays this role, and the seal member S is used. Since it is configured in this way, the number of parts does not increase.
  • the shock absorber D of the present embodiment it is possible to easily manufacture the shock absorber D without causing deterioration of the sealing property, and it is possible to suppress an increase in the size of the axle bracket (cap member) 2.
  • the second seal portion 7 is in contact with the step portion 21d.
  • the second seal portion 7 of the seal member S is pressed against the step portion 21d of the axle bracket (cap member) 2 by the axial force received from the axle side tube (cylinder member) 1.
  • the sealability is improved by adhering to the step portion 21d.
  • the second seal portion 7 is integrally connected to the curved surface which is the lower end portion of the seal holding cylinder 5a of the core metal 5 and is curved so as to expand the diameter, and is integrally connected to the curved surface of the core metal 5.
  • the second seal portion 7 is provided with a seal lip 7a that abuts on the axle bracket 2. By providing the seal lip 7a, the contact surface pressure with respect to the axle bracket 2 can be increased to tightly seal the axle bracket 2.
  • the second seal portion 7 may be provided with a plurality of seal lips 7a, or may be in contact with the axle bracket 2 without the seal lips 7a.
  • the first seal portion 6 is in contact with the inner circumference of the axle side tube (cylinder member) 1. According to the shock absorber D configured in this way, there is no concern that the first seal portion 6 will be damaged and the sealing property will be impaired as compared with the case where the area of the lower end 1a of the axle side tube 1 abuts on the small end surface 1c. .. Further, the contact surface pressure of the first seal portion 6 with respect to the axle side tube 1 can be arbitrarily adjusted by appropriately changing the design of the difference between the outer diameter of the seal holding cylinder 5a of the core metal 5 and the inner diameter of the axle side tube 1. it can.
  • the first seal portion 6 is provided with a seal lip 6a that abuts on the axle side tube 1, and by providing the seal lip 6a, the contact surface pressure with respect to the axle side tube 1 is increased to tightly seal the axle side tube 1. I can stop it.
  • the number of seal lips 6a installed in the first seal portion 6 is arbitrary, and the first seal portion 6 may come into contact with the axle side tube 1 without providing the seal lips 6a.
  • the shock absorber D of the present embodiment since the first seal portion 6 and the second seal portion 7 are connected to the core metal 5 by insert molding, the core metal 5 is connected to the first seal portion 6.
  • the second seal portion 7 can be molded while being integrally connected, and the seal member S can be easily manufactured.
  • the seal member S1 may be configured as shown in FIG.
  • the seal member S1 shown in FIG. 4 includes a core metal 51, and a first seal portion 61 and a second seal portion 71 integrally coupled to the core metal 51.
  • the core metal 51 includes an annular first seal holding cylinder 51a facing the inner circumference of the axle side tube 1, a flange-shaped seat portion 51b connected to the outer periphery of the lower end of the first seal holding cylinder 51a, and the seat portion 51b.
  • An annular second seal holding cylinder 51c that is connected to the inner circumference and faces the inner circumference of the small diameter cylinder portion 21c of the axle bracket 2 is provided.
  • the first seal portion 61 is provided on the inner circumference of the first seal holding cylinder 51a and abuts on the inner circumference of the lower end 1a of the axle side tube 1, and the second seal portion 71 is formed on the second seal holding cylinder 51c. It is provided on the inner circumference and is in contact with the inner circumference of the small diameter tubular portion 21c of the axle bracket 2. Even if the seal member S1 is configured in this way, the first seal portion 61 abuts on the inner circumference of the axle side tube 1, and the first seal portion 61 abuts on the inner circumference of the cylinder portion 21 of the axle bracket 2. The seal member S1 can seal between the axle side tube 1 and the axle bracket 2.
  • the present invention has been described with an example in which the shock absorber D is used as a front fork.
  • the shock absorber D is provided between the rear wheel of the saddle-riding vehicle and the vehicle body in addition to the front fork. It may be used as an intervening rear cushion unit, or may be used as a shock absorber other than the vehicle.
  • the present invention can be embodied in a shock absorber provided with a cylinder member as a cylinder or an outer shell and a cap member screwed to the cylinder member.
  • Axle side tube (cylinder member), 1a ... Lower end (end), 1c ... End face, 2 ... Axle bracket (cap member), 21 ... Cylinder, 21a ... Large diameter cylinder part, 21b ... Screw part, 21c ... Small diameter cylinder part, 21d ... Step part, 22 ... Bottom, 5,51 ... Core metal, 6,61 ... First Seal part, 7,71 ... Second seal part, D ... Shock absorber, S, S1 ... Seal member

Abstract

緩衝器(D)は、筒部材(1)と、筒部材(1)の端部(1a)の外周に螺着されて筒部材(1)の端部(1a)を閉塞するキャップ部材(2)と、筒部材(1)とキャップ部材(2)との間を封止するシール部材(S)とを備え、キャップ部材(2)が筒部(21)と筒部(21)の端部を閉塞する底部(22)とを有し、シール部材(S)が筒部材(1)の端面(1c)とキャップ部材(2)の筒部(21)の内周に設けられる段部(21d)との間で挟持される芯金(5)と、筒部材(1)に当接する第一シール部(6)と、キャップ部材(2)に当接する第二シール部(7)とを有する。

Description

緩衝器
 本発明は、緩衝器に関する。
 従来、緩衝器としては、たとえば、鞍乗車両の前側の操向輪を支持するとともに伸縮時に減衰力を発揮して車体の振動を抑制するフロントフォークとして利用されるものがある。
 このようなフロントフォークでは、車体側チューブと車体側チューブ内に移動自在に挿入される車軸側チューブと備えるとともに、車軸側チューブの下端を閉塞するキャップ部材を前記操向輪の車軸を保持するアクスルブラケットとして利用している。
 フロントフォーク内には減衰力の発揮のために作動油が充填されているため、車軸側チューブとアクスルブラケットとの間を封止する必要がある。アクスルブラケットは、車軸側チューブの下端外周に設けられた螺子部に螺着される筒部を備えた有底筒状とされていて、筒部の内周にOリングが収容される環状溝を備えている。アクスルブラケットの環状溝に収容されたOリングは、JP2016-70313Aに開示されているように、車軸側チューブの最下端の外周であって螺子部を避ける位置に密着して、アクスルブラケットと車軸側チューブとの間をシールしてフロントフォーク内を油密に封止している。
特開2016-70313号公報
 このように構成された緩衝器では、前述したようにOリングを金属製のキャップ部材の筒部の内周に装着するために筒部の内周を切削して環状溝を形成する加工が必要となる。このような切削加工では、金属の切削屑が生じるが環状溝内を洗浄しても環状溝内に切削屑が取り残されてしまう可能性がある。環状溝内に切削屑が取り残された状態でOリングを環状溝に装着してしまうと、切削屑によってOリングが傷んでシール性能が劣化してしまう可能性がある。そこで、環状溝内に切削屑が取り残されているかを厳重に確認するのであるが、環状溝がキャップ部材の深い位置にあることから環状溝内を視認して切削屑の有無を確認する作業は時間と労力を要する作業となっている。さらに、キャップ部材の筒部の内周に形成される環状溝にOリングを装着するために、この装着作業も容易ではなく装着作業にも時間と労力を要している。つまり、従来の緩衝器では、製造作業が容易ではなく時間と労力が必要なっていた。
 また、キャップ部材の筒部の内周に環状溝を設けることからキャップ部材における筒部の肉厚を確保しなくてはならないためキャップ部材の外径が大径化してしまう。
 なお、フロントフォーク以外にも、緩衝器のアウターシェルの端部を閉塞するキャップ部材に車軸或いは車体に連結可能なブラケットを設けて緩衝器を車両に取り付ける例も周知であるが、このような緩衝器でも、同様に切削屑の有無の確認作業とOリングの装着作業に時間と労力が必要となるとともに、キャップ部材が大型化してしまうという問題が生じる。
 そこで、本発明は、容易に製造できシール性の劣化を招かず、キャップ部材の大型化を抑制できる緩衝器の提供を目的とする。
 上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における緩衝器は、内部に作動油を収容する筒部材と、筒部材の端部の外周に螺着されて筒部材の端部を閉塞するキャップ部材と、筒部材とキャップ部材との間を封止するシール部材とを備え、キャップ部材が筒部と筒部の端部を閉塞する底部とを有し、筒部が内周に筒部材の端部の外周に螺着される螺子部を有する大径筒部と、大径筒部の底部側に設けられて大径筒部より内径が小径な小径筒部と、内周であって小径筒部と大径筒部との境に形成されて筒部材の端部における端面に対向する環状の段部とを有し、シール部材が筒部材の端面と段部との間で挟持される芯金と、芯金に一体に結合されて筒部材に当接する第一シール部と、芯金に一体に結合されてキャップ部材に当接する第二シール部とを有する。
 このように構成された緩衝器では、キャップ部材の筒部の内周にOリングを収容する環状溝を設けることなくシール部材を設置できるので、切削屑がキャップ部材内に取り残されることがなく、また、異物がキャップ部材内に侵入していても組立作業時に異物を容易に視認でき除去できる。したがって、このように構成された緩衝器では、シール部材を切削屑や異物で痛めてしまうことがなく、切削物や異物の有無の確認も容易となるので、緩衝器の製造作業も非常に容易となる。
 また、キャップ部材の筒部の内周に環状溝を設ける必要がなくなるので、キャップ部材の筒部の肉厚の確保も不要となって、キャップ部材の外径の大径化を防止できる。
 さらに、第二シール部が段部に当接してもよい。このように構成された緩衝器によれば、シール部材における第二シール部が筒部材から受ける軸力でキャップ部材の段部に押圧されて段部に密着してシール性が向上する。
 また、第一シール部が筒部材の内周に当接してもよい。このように構成された緩衝器によれば、車軸側チューブの端部の面積が小さな端面に当接する場合と比較して、第一シール部を傷めてシール性を損なう心配もない。
 さらに、芯金に対して第一シール部と第二シール部とがインサート成型によって結合されてもよく、このように構成された緩衝器によれば、芯金に第一シール部と第二シール部を一体的に結合しつつ成型でき、シール部材を容易に製造できる。
 よって、本発明の緩衝器によれば、容易に製造できシール性の劣化を招かず、キャップ部材の大型化を抑制できる。
図1は、本発明の一実施の形態における緩衝器の断面図である。 図2は、本発明の一実施の形態における緩衝器の一部拡大断面図である。 図3は、本発明の一実施の形態における緩衝器のシール部材の拡大断面図である。 図4は、本発明の一実施の形態における緩衝器のシール部材の一変形例の拡大断面図である。
 以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。本実施の形態における緩衝器Dは、図1および図2に示すように、内部に作動油を収容する筒部材としての車軸側チューブ1と、車軸側チューブ1の端部である図中下端1aの外周に螺着されて車軸側チューブの下端1aを閉塞するキャップ部材としてのアクスルブラケット2と、車軸側チューブ1とアクスルブラケット2との間を封止するシール部材Sとを備えている。
 本実施の形態における緩衝器Dは、図示しない鞍乗車両の前輪を懸架するフロントフォークとして機能するため、車軸側チューブ1が出入り可能に挿入される車体側チューブ4を備える他、車軸側チューブ1と車体側チューブ4との間に介装されて伸縮時に減衰力を発揮するダンパカートリッジDCと、車軸側チューブ1と車体側チューブ4との間に介装されて両者を離間するよう付勢する懸架ばね13とを備え、車軸側チューブ1と車体側チューブ4とで内部に形成される空間内には図示しない作動油が貯留されている。
 車体側チューブ4の上端は、ヘッドキャップ11によって閉塞されている。また、車体側チューブ4の下端内周には、車軸側チューブ1の外周に摺接するシール4aが設けられており、車体側チューブ4と車軸側チューブ1との間が封止されている。車軸側チューブ1の下端1aとアクスルブラケット2との間はシール部材Sによって封止されているので、車体側チューブ4と車軸側チューブ1とで形成される空間は気密に封止されている。なお、本実施の形態の緩衝器Dでは、車体側チューブ4内に車軸側チューブ1が挿入されているが、逆に、車体側チューブ4を小径として車軸側チューブ1内に挿入するようにしてもよい。
 ダンパカートリッジDCは、詳しくは図示しないが、たとえば、アクスルブラケット2にボルトBによって連結されるシリンダ10と、車体側チューブ4の上端に装着されたヘッドキャップ11に連結されてシリンダ10内に移動自在に挿入されるピストンロッド12と、シリンダ10内に挿入されてピストンロッド12に連結される図外のピストンと、図外の減衰バルブとを備えており、伸縮する際に車軸側チューブ1と車体側チューブ4の軸方向の相対移動を妨げる減衰力を発揮する。また、ダンパカートリッジDCは、伸縮時に車軸側チューブ1と車体側チューブ4とで形成される空間とシリンダ10内とで作動油をやり取りして、減衰力の発揮とシリンダ10内に出入りするピストンロッド12の体積補償を行う。なお、ダンパカートリッジDCの構成は、前述した構造に限定されるものではなく、また、ダンパカートリッジDCは、伸長或いは収縮の一方のみで減衰力を発揮するものでもよい。さらに、ダンパカートリッジDCは、シリンダ10が車軸側チューブ1に、ピストンロッド12が車体側チューブ4に連結されているが、図中で天地逆向きに設置されてもよい。
 また、緩衝器Dは、フロントフォークとして利用される場合、ダンパカートリッジDCを省略して懸架ばね13による付勢力のみの発揮で車軸側チューブ1と車体側チューブ4との接近に対して抵抗する力を発揮するものであってもよい。また、懸架ばね13は、図示したところでは、コイルスプリングとされているが、前記空間に加圧した期待を封入して形成されるエアばねとされてもよい。
 つづいて、筒部材としての車軸側チューブ1の下端1aの外周には、螺子部1bが設けられており、前述のように、図示しない鞍乗車両の前輪の車軸を保持するアクスルブラケット2が装着され、車軸側チューブ1の下端1aの開口部がアクスルブラケット2によって閉塞される。
 キャップ部材としてのアクスルブラケット2は、図2に示すように、車軸側チューブ1の下端1aの外周に螺着される筒部21と、筒部21の図2中下端を閉塞する底部22と、底部22の下方に設けられて図示しない前輪の車軸を把持する環状の把持部23とを備えている。そして、アクスルブラケット2は、車軸側チューブ1の下端1aに螺着されると車軸側チューブ1の下端1aを閉塞する。なお、アクスルブラケット2は、フロントフォークとして利用されるため、鞍乗車両のブレーキ等を支持する支持片24,25を備えている。
 筒部21は、内周に筒部材としての車軸側チューブ1の下端1aの外周に螺着される螺子部21bを有する大径筒部21aと、大径筒部21aの底部22側に設けられて大径筒部21aより内径が小径な小径筒部21cと、内周であって小径筒部21cと大径筒部21aとの境に形成される環状の段部21dとを備えて構成されている。
 筒部21の大径筒部21a内には、車軸側チューブ1が挿入されるとともに、螺子部21bに車軸側チューブ1の螺子部1bが螺着されてアクスルブラケット2と車軸側チューブ1とが連結される。車軸側チューブ1の下端1aの端面1cは、アクスルブラケット2の筒部21の内周に形成された段部21dに対向している。
 そして、車軸側チューブ1をアクスルブラケット2に螺着する際、予め筒部21内にシール部材Sが挿入してあり、車軸側チューブ1をアクスルブラケット2にねじ込んでいくと、シール部材Sが車軸側チューブ1の下端1aと段部21dとの間で挟持される。このようにシール部材Sは、車軸側チューブ1とアクスルブラケット2とに挟持されて車軸側チューブ1とアクスルブラケット2とに固定される。
 シール部材Sは、図2および図3に示すように、車軸側チューブ1の下端1aの端面1cと段部21dとの間で挟持される芯金5と、芯金5に一体に結合されて車軸側チューブ1に当接する第一シール部6と、芯金5に一体に結合されてアクスルブラケット2に当接する第二シール部7とを備えている。
 芯金5は、車軸側チューブ1の下端1aの内周に対向する筒状のシール保持筒5aと、シール保持筒5aの下端外周に連なって端面1cと段部21dとの間で挟持されるフランジ状のシート部5bとを備えている。
 シール保持筒5aは、下端部が外周側に湾曲した形状とされている。そして、シール保持筒5aの外周には、車軸側チューブ1の下端1aの内周に当接する第一シール部6が一体に取り付けられており、また、シール保持筒5aの下端内周にはアクスルブラケット2の段部21dに当接する第二シール部7が一体に取り付けられている。
 第一シール部6は、芯金5に一体的に結合されており、本実施の形態ではシール保持筒5a側から車軸側チューブ1の内周に向けて突出する二つの環状のシールリップ6a,6bを備えている。シールリップ6a,6bの外径は、車軸側チューブ1の内径よりも大径となっており、第一シール部6を車軸側チューブ1内に挿入すると、シールリップ6a,6bが弾性変形して車軸側チューブ1の下端1aの内周に密着する。
 第二シール部7は、芯金5のシール保持筒5aの下端の湾曲面に一体的に結合されており、本実施の形態では段部21dへ向けて突出する環状のシールリップ7aを備えている。そして、芯金5のシート部5bが車軸側チューブ1とアクスルブラケット2とで挟持されるとシールリップ7aが段部21dに押し付けられて弾性変形して段部21dに密着する。
 このようにシール部材Sの第一シール部6が車軸側チューブ1に密着し、第二シール部7がアクスルブラケット2に密着すると、シール部材Sによって車軸側チューブ1とアクスルブラケット2との間が封止される。
 また、シール部材Sは、前述のようにシート部5bが車軸側チューブ1の端面1cとアクスルブラケット2の段部21dとで挟み込まれることで、車軸側チューブ1とアクスルブラケット2とに固定されている。芯金5は車軸側チューブ1の端面1cとアクスルブラケット2の段部21dとで挟み込まれることで、車軸側チューブ1の端面1cと段部21dとが直接接触するのを阻止している。ここで、シート部5bの段部21dへの接触面積は、車軸側チューブ1の下端1aにおける端面1cの面積よりも大きくなるように設定されている。車軸側チューブ1をアクスルブラケット2へねじ込んでいくと、アクスルブラケット2の段部21dは車軸側チューブ1から軸方向の荷重を受ける。芯金5のシート部5bは、段部21dへの当接面積が車軸側チューブ(筒部材)1における端面1cの面積よりも大きく、芯金5が車軸側チューブ1の端面1cの面積よりも大きな面積で段部21dに接するので、段部21dが車軸側チューブ1から受ける面圧が低減され、段部21dを保護でき、段部21dが車軸側チューブ1から受ける軸力で変形するのを防止できる。
 このようなシール部材Sを得るには、芯金5を第一シール部6と第二シール部7を成型する図示しない型内に挿入して、前記型内に第一シール部6と第二シール部7となる樹脂を注入して成型するインサート成型すればよい。このようにインサート成型すれば、芯金5に第一シール部6と第二シール部7を一体的に結合しつつ成型でき容易に製造できる。なお、芯金5に第一シール部6と第二シール部7を溶着や接着してシール部材Sを製造してもよい。
 以上説明した通り、本実施の形態の緩衝器Dは、内部に作動油を収容する車軸側チューブ(筒部材)1と、車軸側チューブ(筒部材)1の下端(端部)1aの外周に螺着されて車軸側チューブ(筒部材)1の下端(端部)1aを閉塞するアクスルブラケット(キャップ部材)2と、車軸側チューブ(筒部材)1とアクスルブラケット(キャップ部材)2との間を封止するシール部材Sとを備え、アクスルブラケット(キャップ部材)2が筒部21と筒部21の端部を閉塞する底部22とを有し、筒部21が内周に車軸側チューブ(筒部材)1の下端(端部)1aの外周に螺着される螺子部21bを有する大径筒部21aと、大径筒部21aの底部22側に設けられて大径筒部21aより内径が小径な小径筒部21cと、内周であって小径筒部21cと大径筒部21aとの境に形成されて車軸側チューブ(筒部材)1の下端(端部)1aにおける端面1cに対向する環状の段部21dとを有し、シール部材Sが車軸側チューブ(筒部材)1の下端(端部)1aの端面1cと段部21dとの間で挟持される芯金5と、芯金5に一体に結合されて車軸側チューブ(筒部材)1に当接する第一シール部6と、芯金5に一体に結合されてアクスルブラケット(キャップ部材)2に当接する第二シール部7とを有する。
 このように構成された緩衝器Dでは、アクスルブラケット(キャップ部材)2の筒部21の内周にOリングを収容する環状溝を設けることなくシール部材Sを設置できるので、切削屑がアクスルブラケット(キャップ部材)2内に取り残されることがなく、また、異物がアクスルブラケット(キャップ部材)2内に侵入していても組立作業時に異物を容易に視認でき除去できる。したがって、本実施の形態の緩衝器Dでは、シール部材Sを切削屑や異物で痛めてしまうことがなく、切削物や異物の有無の確認も容易となるので、緩衝器Dの製造作業も非常に容易となる。
 また、アクスルブラケット(キャップ部材)2の筒部21の内周に環状溝を設ける必要がなくなるので、アクスルブラケット(キャップ部材)2の筒部21の肉厚の確保も不要となって、アクスルブラケット(キャップ部材)2の外径の大径化を防止できる。加えて、アクスルブラケット(キャップ部材)2の筒部21の内周に環状溝を設ける必要がなくなるので、筒部21の螺子部21bを避ける位置に環状溝を設けるスペースを確保する必要もなくなるので、筒部21の軸方向長さも短くすることができる。
 さらに、車軸側チューブ(筒部材)1からの荷重を受ける芯金5に第一シール部6と第二シール部7を一体にしているので、アクスルブラケット(キャップ部材)2を保護できる。アクスルブラケット(キャップ部材)2の保護のために、段部21dと車軸側チューブ1との間にはワッシャを介装する必要があるが、芯金5がこの役割を果たしており、シール部材Sをこのように構成したので部品点数の増加も招かない。
 以上より、本実施の形態の緩衝器Dによれば、容易に製造できシール性の劣化を招かず、アクスルブラケット(キャップ部材)2の大型化を抑制できる。
 また、本実施の形態の緩衝器Dでは、第二シール部7が段部21dに当接している。このように構成された緩衝器Dによれば、シール部材Sにおける第二シール部7が車軸側チューブ(筒部材)1から受ける軸力でアクスルブラケット(キャップ部材)2の段部21dに押圧されて段部21dに密着してシール性が向上する。第二シール部7は、本実施の形態では、芯金5のシール保持筒5aの下端部であって拡径するように湾曲された湾曲面に一体的に結合されており、芯金5の前記湾曲面と段部21dとの間にできる隙間に配置されるから、車軸側チューブ1からの軸力で過剰に押しつぶされないので傷むこともない。なお、第二シール部7は、アクスルブラケット2に当接するシールリップ7aを備えており、シールリップ7aを備えることでアクスルブラケット2に対する接触面圧を高めて密にアクスルブラケット2を封止できる。第二シール部7は、シールリップ7aを複数備えていてもよく、また、シールリップ7aを備えずにアクスルブラケット2に当接するものであってもよい。
 さらに、本実施の形態の緩衝器Dでは、第一シール部6が車軸側チューブ(筒部材)1の内周に当接している。このように構成された緩衝器Dによれば、車軸側チューブ1の下端1aの面積が小さな端面1cに当接する場合と比較して、第一シール部6を傷めてシール性を損なう心配もない。また、芯金5のシール保持筒5aの外径と車軸側チューブ1の内径との差を適宜設計変更することによって、第一シール部6の車軸側チューブ1への接触面圧を任意に調節できる。なお、第一シール部6は、車軸側チューブ1に当接するシールリップ6aを備えており、シールリップ6aを備えることで車軸側チューブ1に対する接触面圧を高めて密に車軸側チューブ1を封止できる。第一シール部6におけるシールリップ6aの設置数は、任意であり、また、第一シール部6は、シールリップ6aを備えずに車軸側チューブ1に当接するものであってもよい。
 さらに、本実施の形態の緩衝器Dでは、芯金5に対して第一シール部6と第二シール部7とがインサート成型によって結合されているので、芯金5に第一シール部6と第二シール部7を一体的に結合しつつ成型でき、シール部材Sを容易に製造できる。
 なお、シール部材S1は、図4に示すように構成されてもよい。図4に示したシール部材S1は、芯金51と、芯金51に一体的に結合される第一シール部61と第二シール部71とを備えている。芯金51は、車軸側チューブ1の内周に対向する環状の第一シール保持筒51aと、第一シール保持筒51aの下端外周に連なるフランジ状のシート部51bを備える他、シート部51bの内周に連なってアクスルブラケット2の小径筒部21cの内周に対向する環状の第二シール保持筒51cを備えている。第一シール部61は、第一シール保持筒51aの内周に設けられており、車軸側チューブ1の下端1aの内周に当接し、第二シール部71は、第二シール保持筒51cの内周に設けられており、アクスルブラケット2の小径筒部21cの内周に当接している。このようにシール部材S1を構成しても、車軸側チューブ1の内周に第一シール部61が当接し、アクスルブラケット2の筒部21の内周に第一シール部61が当接して、シール部材S1は車軸側チューブ1とアクスルブラケット2との間を封止できる。
 なお、前述したところでは、緩衝器Dがフロントフォークとして利用される態様を例に本発明を説明したが、緩衝器Dは、フロントフォーク以外にも鞍乗車両の後輪と車体との間に介装されるリヤクッションユニットとして利用されてもよいし、車両以外の緩衝器として利用されてもよい。このように、本発明は、筒部材をシリンダやアウターシェルとして、筒部材にねじ締結されるキャップ部材とを備えた緩衝器に具現化できる。
 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・・・車軸側チューブ(筒部材)、1a・・・下端(端部)、1c・・・端面、2・・・アクスルブラケット(キャップ部材)、21・・・筒部、21a・・・大径筒部、21b・・・螺子部、21c・・・小径筒部、21d・・・段部、22・・・底部、5,51・・・芯金、6,61・・・第一シール部、7,71・・・第二シール部、D・・・緩衝器、S,S1・・・シール部材

Claims (5)

  1.  緩衝器であって、
     内部に作動油を収容する筒部材と、
     前記筒部材の端部の外周に螺着されて前記筒部材の端部を閉塞するキャップ部材と、
     前記筒部材と前記キャップ部材との間を封止するシール部材とを備えた緩衝器であって、
     前記キャップ部材は、筒部と、前記筒部の端部を閉塞する底部とを有し、
     前記筒部は、内周に前記筒部材の端部の外周に螺着される螺子部を有する大径筒部と、前記大径筒部の底部側に設けられて前記大径筒部より内径が小径な小径筒部と、内周であって前記小径筒部と前記大径筒部との境に形成されて前記筒部材の端部における端面に対向する環状の段部とを有し、
     前記シール部材は、前記筒部材の前記端面と前記段部との間で挟持される芯金と、前記芯金に一体に結合されて前記筒部材に当接する第一シール部と、前記芯金に一体に結合されて前記キャップ部材に当接する第二シール部とを有する
     緩衝器。
  2.  請求項1に記載の緩衝器であって、
     前記第二シール部は、前記段部に当接する
     緩衝器。
  3.  請求項1に記載の緩衝器であって、
     前記第一シール部は、前記筒部材の内周に当接する
     緩衝器。
  4.  請求項2に記載の緩衝器であって、
     前記第一シール部は、前記筒部材の内周に当接する
     緩衝器。
  5.  請求項1から4のいずれか一項に記載の緩衝器であって、
     前記芯金に対して前記第一シール部と前記第二シール部とがインサート成型によって結合されている
     緩衝器。
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