專利名稱：前叉用外管的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種前叉用外管。
背景技術：
作為前叉用外管，如日本特開2009-180293 (專利文獻I)所述，為了對纖維強化塑料(以下稱為FRP)管進行加強，在FRP管的上端部嵌套有上車身安裝托架所結合的金屬制上套環，在FRP管的中間部嵌套有下車身安裝托架所結合的金屬制下套環，在FRP管的下端部嵌套有被內管插入并支承該內管的金屬制密封罩。在此，上套環和密封罩被抵接在FRP管的上端面和下端面，并粘接在該FRP管上。另一方面，在將下套環定位于FRP管的中間部的合適位置后，再進行粘接?，F有技術的前叉用外管存在以下的問題點。(I)在向FRP管的中間部粘接下套環時，因需要進行下套環的定位，所以費時費力。(2)在將FRP管用于車輛的前叉用外管時，作用于前叉的車身前后方向和車身左右方向的負荷，在其與FRP管的下套環下端邊緣的接觸部產生應力集中，在疲勞強度方面造成對FRP管不利。(3)在將FRP管用于車輛的前叉用外管時，在相對于前叉的車身前后方向和車身左右方向的外管的彎曲剛性沿管周方向發生適當變化的情況下，疊層FRP的單向材料或交叉材料等片狀原材料而制作FRP管時，需要適當變更相疊層的各片狀原材料中的FRP纖維方向，或部分地變更其層疊張數，費時費力。
發明內容
本發明的課題在于，在將結合有下車身安裝托架的下套環設置于塑料管的中間部而制成的前叉用外管中，提高下套環相對于塑料管的可定位性。本發明的另一課題在于，提高塑料管的疲勞強度。本發明的另一課題在于，使外管的彎曲剛性在塑料管的周方向簡易地變化。發明的第一方面提供一種前叉用外管，其由塑料管構成，在塑料管的上端部嵌套有結合上車身安裝托架的金屬制上套環；在塑料管的中間部至下端部嵌套有金屬制套筒，套筒具備結合下車身安裝托架的下套環和使內管插入并支承該內管的密封罩。發明的第二方面的前叉用外管，在發明的第一方面的基礎上，述上套環具有與塑料管上端面抵接的內周上臺階部，套筒具有與塑料管下端面抵接的內周下臺階部。發明的第三方面的前叉用外管，在發明的第一或第二方面的基礎上，所述上套環和套筒借助粘接劑嵌套在塑料管上。發明的第四方面的前叉用外管，在發明的第一 第三方面中任一方面的基礎上，所述套筒的被下套環和密封罩夾著的部分形成為比該下套環和密封罩壁薄的薄壁連接部。發明第五方面的前叉用外管，在發明的第一 第四中任一方面的基礎上，在所述套筒的下套環和密封罩夾著的部分切割形成有開口部。發明的第六方面的前叉用外管，在發明的第五方面的基礎上，在所述套筒車的身左右方向的側面切割形成有開口部。發明的第七方面的前叉用外管，在發明的第一 第六方面中任一方面的基礎上，所述塑料管為FRP管。發明的第八方面的前叉用外管，在發明的第一 第七方面中任一方面的基礎上，在所述塑料管的內周嵌合有金屬制薄壁管。發明的第九方面的前叉用外管，在發明的第一 第八方面中任一方面的基礎上，使所述上套環的下端部形成為朝向前端逐漸減薄的錐形面。發明的第十方面的前叉用外管，是在發明的第一 第九中任一方面的基礎上，使所述套筒的上端部形成為朝向前端逐漸減薄的錐形面。發明的第十一方面提供一種是一種倒立型前叉，其在車身側的外管滑動自如地插入車軸側的內管，使用發明的第一 第十方面中任一方面所述的前叉用外管。根據本發明，到達了以下的作用效果。(發明的第一、第九、第十方面)(a)在前叉用外管中，在塑料管的上端部嵌套有用于結合上車身安裝托架的金屬制上套環；在塑料管的中間部 下端部嵌套有金屬制套筒，套筒具備用于結合下車身安裝托架的下套環和使內管插入并支承該內管的密封罩。具備下套環和密封罩的套筒被嵌套在塑料管的中間部至下端部。套筒相對于塑料管的下端部很容易進行定位，其結果是，能夠將套筒具備的下套環相對于塑料管容易地進行定位。用于結合下車身安裝托架的下套環與密封罩連接而構成套筒，該套筒嵌套于塑料管的中間部至下端部。從而，下套環沒有抵接塑料管的下端邊緣，在塑料管中不會產生因其與下套環的下端邊緣的抵接而引起的應力集中。提高了塑料管的疲勞強度。(發明的第二方面)(b)上套環利用抵接在塑料管的上端面的內周上臺階部，相對于塑料管很容易定位。下套環利用抵接在塑料管的下端面的內周下臺階部，相對于塑料管很容易定位。(發明的第三方面)(C)上套環和套筒借助粘接劑嵌套在塑料管上。由此，可將上套環和塑料管牢固地形成一體。另外，可將套筒和塑料管牢固地形成一體。(發明的第四方面)(d)使套筒的被下套環和密封罩夾著的部分形成為比該下套環和密封罩壁薄的薄壁連接部。由此，在套筒中不需要強度的連接部做成薄壁而實現了套筒整體的輕量化，且可連接下套環和密封罩。(發明的第五方面)(e)在套筒的被下套環和密封罩夾著的部分切割形成有開口部。降低了套筒的設置有開口部的部分的剛性。在將套筒向構成外管的塑料管嵌套時，降低了在外管的管周方向設置有套筒的開口部的方向的彎曲剛性，能夠使套筒的彎曲剛性在塑料管的周方向簡單地改變。(發明的第六方面)(f)嵌套于構成外管的塑料管上的套筒在向車身左右方向的側面切割形成開口部時，使外管的彎曲剛性在車身左右方向降低。即，在該外管中，使車身安裝部的下方部分的車身前后方向的彎曲剛性較大難以發生變形，而使車身左右方向的彎曲剛性較小易于發生變形，由此，能夠確保制動時對作用于前叉的車身前后方向的負荷的牢固感，且能夠提高對轉彎時作用于前叉的車寬方向的負荷的沖擊吸收性。(發明的第七方面)(g)通過使塑料管為CFRP (碳纖維增強塑料)等FRP，能夠使外管既更加輕量又高強度。(發明的第八方面)(h)通過在塑料管的內周嵌合金屬制薄壁管，能夠確保塑料管的圓度，能夠提高內管的滑動性。(發明的第十一方面)(i)在倒立型前叉的外管中，可實現上述(a) (h)。
圖1是表示前叉的主要部分的剖面圖；圖2是表示外管的主視圖；圖3是表示外管的側視圖；圖4是表示沿圖2的IV-1V線的剖面圖；圖5是表示沿圖3的V-V線的剖面圖；圖6是表示套筒的立體圖；圖7A、圖7B是表示前叉的模式圖。
具體實施例方式如圖7A、圖7B所示，左右的倒立型前叉10，在車身側外管11中滑動自如地插入車軸側內管12，且內藏有衰減機構。利用上車身安裝托架13A和下車身安裝托架13B連接左右的外管11，連接上車身安裝托架13A和下車身安裝托架13B的未圖示的手柄轉軸，樞支于車架的頭管上，上車身安裝托架13A上固定有轉向手柄14。設置于左右內管12的下端部的車軸托架15樞支車輪16的車軸。如圖1所示，前叉10在外管11的下端開口部設置有油封17，使內管12穿過油封17插入外管11。外管11和內管12經由設置于外管11下端內周部的套管18A和設置于內管12上端外周部的套管18B彼此滑動自如。此外，在外管11的上端開口部落接有蓋19。內藏于前叉10的衰減機構省略了圖示，其構成可以為，將支承于外管11和內管12的一方的活塞桿插入設置于外管11和內管12的另一方的緩沖筒內的工作油室，在活塞桿的前端活塞上設置阻尼力發生裝置?；蛘?，其構成可以為，將支承于外管11的活塞桿插入內管12內的工作油室，在活塞桿的前端活塞上設置阻尼力發生裝置。前叉10，由FRP等塑料管構成外管11，由鋁、鐵等金屬管或者FRP等塑料管構成內管12。下面對外管11的結構詳細地進行說明。如圖2 圖5所示，外管11具有FRP等的塑料管，在本實施例中具有圓管狀的CFRP管20。CFRP管20例如可通過片材卷繞法來制作，將CFRP的單向材料及交叉材料等片狀原材料多重卷繞于芯棒上而成形為管狀。外管11是在CFRP管20的上端部嵌套有上車身安裝托架13A所結合的金屬制上套環30。作為上套環30的構成金屬可采用鋁、鈦、鎂、鐵等。上套環30具備在向CFRP管20的嵌套方向端抵接在CFRP管20的上端面的內周上臺階部30F。上套環30從CFRP管20的上端側借助粘接劑嵌套于CFRP管20的外周，而結合成一體。為了緩和上套環30的下端部施加于CFRP管20的應力，上套環30的下端外周面被形成為使上套環30的下端部朝向前端逐漸減薄的錐形面30T。此外，在上套環30的上端內周部螺接有蓋19。外管11是在CFRP管20的中間部至下端部嵌套有金屬制套筒40。金屬制套筒40包括用于結合下車身安裝托架13B的下套環41和用于使內管12插入并支承該內管12的密封罩42。在密封罩42的內周收納有油封17和套管18A。作為套筒40的構成金屬，可采用招、鈦、鎂、鐵等。套筒40具備在向CFRP管20的嵌套方向端抵接在CFRP管20的下端面的內周下臺階部40F。套筒40借助粘接劑從CFRP管20的下端側嵌套于其外周，而結合成一體。為了緩和套筒40的上端部施加于CFRP管20的應力，套筒40的上端外周面被形成為使套筒40的上端部朝向前端逐漸減薄的錐形面40T。如圖6所示，使套筒40的被下套環41和密封罩42夾著的部分形成為比該下套環41和密封罩42壁薄的筒狀薄壁連接部43。套筒40在被下套環41和密封罩42夾著的部分，在本實施例中為上述的薄壁連接部43，切割形成有窗口狀開口部44。在本實施例中，在套筒40的周方向的車身左右方向的兩側面切割形成有開口部44，降低了套筒40在該方向的剛性，進而降低了將套筒40設置于CFRP管20而成的外管11在該方向的彎曲剛性。開口部44由與套筒40的中心軸正交的下邊44A、從下邊44A的兩端部向沿著套筒40的中心軸的方向延伸的兩側縱邊44B、和連接兩側縱邊44B的上端部的圓弧狀上邊44C這四個邊包圍而形成，以將下邊44A配置于密封罩42側、將上邊44C配置于下套環41側的方式形成切口。在外管11中，在CFRP管20的內周，能夠嵌合用于確保CFRP管20的圓度并提高內管12的滑動性的鋁、鐵等金屬制薄壁管。嵌合于CFRP管20的金屬制薄壁管與上套環30的內周上臺階部30F和套筒40的內周下臺階部40F對接以防止脫落。根據本實施例，發揮以下的作用效果。(a)在前叉用外管11中，在CFRP管20的上端部嵌套有用于結合上車身安裝托架13A的金屬制上套環30，在CFRP管20的中間部至下端部嵌套有金屬制套筒40，套筒40具備用于結合下車身安裝托架13B的下套環41和使內管12插入并支承該內管12的密封罩42。具備下套環41和密封罩42的套筒40，嵌套于CFRP管20的中間部至下端部。套筒40相對于CFRP管20的下端部很容易進行定位，其結果是，能夠使套筒40所具備的下套環41相對于CFRP管20很容易定位。
在用于結合下車身安裝托架13B的下套環41上連接密封罩42而構成套筒40，該套筒40嵌套于CFRP管20的中間部至下端部。因此，下套環41沒有與CFRP管20抵接的下端邊緣，在CFRP管20不會產生因其與下套環41的下端邊緣抵接而引起的應力集中。提高了 CFRP管20的疲勞強度。(b)上套環30利用抵接在CFRP管20的上端面的內周上臺階部30F，相對于CFRP管20很容易進行定位。下套環41利用抵接在CFRP管20的下端面的內周下臺階部40F，相對于CFRP管20很容易進行定位。(c)上套環30和套筒40通過粘接劑嵌套于CFRP管20上。由此，可將上套環30和CFRP管20牢固地形成一體。另外，還可將套筒40和CFRP管20牢固地形成一體。(d)將套筒40的被下套環41和密封罩42夾著的部分形成為比該下套環41和密封罩42壁薄的薄壁連接部43。由此，將在套筒40內不需要強度的連接部43做成薄壁，能夠既實現套筒40整體的輕量化，且可連接下套環41和封蓋42。(e)在套筒40被下套環41和密封罩42夾著的部分，切割形成開口部44。降低了套筒40的設置有開口部44的部分的剛性。在將套筒40嵌套于構成外管11的CFRP管20時，在外管11的管周方向降低了設置有套筒40的開口部44的方向的彎曲剛性，能夠使外管11的彎曲剛性在CFRP管20周方向簡單地變化。(f)嵌套于構成外管11的CFRP管20的套筒40，在車身左右方向的側面切割形成開口部44時，可使外管11的彎曲剛性在車身左右方向降低。即，在該外管11，使得車身安裝部的下方部分的車身前后方向的彎曲剛性較大難以變形，使車身左右方向的彎曲剛性較小易于發生變形，由此，可確保制動時對作用于前叉上的車身前后方向的負荷的牢固感，提高轉彎時對作用于前叉上的車寬方向的負荷的沖擊性吸收性。(g)通過將CFRP管20做成CFRP (碳纖維增強塑料)等FRP，能夠使外管11既更
加輕量又高強度。(h)通過在CFRP管20的內周嵌合金屬制薄壁管，能夠確保CFRP管20的圓度，提高內管12的滑動性。(i)在倒立型前叉10的外管11中，可實現上述(a) (h)。以上，參照附圖詳細地說明了本發明的實施例，但是，本發明的具體構成不限于該實施例，不超出本發明要旨的范圍的設計變更等也都包含于本發明。例如，將在被套筒40的下套環41和密封罩42夾著的部分切割形成的開口部，設置于套筒40的周方向的車身前后方向的側面等，根據使套筒40的剛性、進而使將套筒40設置于塑料管20而成的外管11的彎曲剛性在塑料管20的周方向以何種方式發生變化，來將其設置于套筒40的周方向的適當位置。本發明是在由塑料管構成的前叉用外管中，在塑料管的上端部嵌套有用于結合上車身安裝托架的金屬制上套環，并將金屬制套筒嵌套于塑料管的中間部至下端部，套筒具備用于結合下車身安裝托架的下套環和使內管插入并支承該內管的密封罩。由此，在將用于結合下車身安裝托架的下套環設置于塑料管的中間部而成的前叉用外管中，能夠提高下套環相對于塑料管的定位性。
權利要求
1.一種前叉用外管，由塑料管構成，其特征在于 在塑料管的上端部嵌套有結合上車身安裝托架的金屬制上套環； 在塑料管的中間部至下端部嵌套有金屬制套筒，套筒具備結合下車身安裝托架的下套環和使內管插入并支承該內管的密封罩。
2.如權利要求1所述的前叉用外管，其特征在于 所述上套環具有與塑料管的上端面抵接的內周上臺階部， 套筒具有與塑料管的下端面抵接的內周下臺階部。
3.如權利要求1或者2所述的前叉用外管，其特征在于 所述上套環和套筒借助粘接劑嵌套于塑料管上。
4.如權利要求1 3中任一項所述的前叉用外管，其特征在于 所述套筒的被下套環和密封罩夾著的部分形成為比該下套環和密封罩壁薄的薄壁連接部。
5.如權利要求1 4中任一項所述的前叉用外管，其特征在于 在所述套筒的被下套環和密封罩夾著的部分切割形成有開口部。
6.如權利要求5所述的前叉用外管，其特征在于 在所述套筒的車身左右方向的側面切割形成有開口部。
7.如權利要求1 6中任一項所述的前叉用外管，其特征在于 所述塑料管為FRP管。
8.如權利要求1 7中任一項所述的前叉用外管，其特征在于 在所述塑料管的內周嵌合有金屬制薄壁管。
9.如權利要求1 8中任一項所述的前叉用外管，其特征在于 使所述上套環的下端部形成為朝向前端逐漸減薄的錐形面。
10.如權利要求1 9中任一項所述的前叉用外管,其特征在于 使所述套筒的上端部形成為朝向前端逐漸減薄的錐形面。
11.一種倒立型前叉，在車身側的外管中能夠自由滑動地插有車軸側的內管，其特征在于: 使用權利要求1 10中任一項所述的前叉用外管。
全文摘要
一種前叉用外管，在前叉用外管(11)中，在塑料管(20)的上端部嵌套有用于結合上車身安裝托架(13A)的金屬制上套環(30)，在塑料管(20)的中間部至下端部嵌套有金屬制套筒(40)，套筒(40)具備用于結合下車身安裝托架(13B)的下套環(41)和使內管(12)插入并加以支承的密封罩(42)。
文檔編號B62K19/16GK103010377SQ20121007296
公開日2013年4月3日 申請日期2012年3月19日 優先權日2011年9月26日
發明者戶田智哉 申請人:株式會社昭和