説明

フロントフォーク

【課題】 アウターチューブにおける曲げ剛性を高めるについて、アウターチューブに対するインナーチューブの摺動自在な挿通を妨げない。
【解決手段】 上端側部材たるアウターチューブ1内にこのアウターチューブ1の下端開口部を介して下端側部材たるインナーチューブ2の上端側が入出自在に挿通されると共に、アウターチューブ1の上端部がアッパーブラケットB1とアンダーブラケットB2とからなるブリッジ機構Bで二輪車の前輪側に連結されてなるフロントフォークFにおいて、アウターチューブ1における下端開口部の上方部とアンダーブラケットB2の下方部との間にアウターチューブ1に対するインナーチューブ2の入出方向に伸縮する筒型のダンパDが連結具D1,D2を介して設けられてなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、フロントフォークに関し、特に、二輪車の前輪側に装備されて前輪を懸架するフロントフォークの改良に関する。
【背景技術】
【0002】
二輪車の前輪側に装備されて前輪を懸架するフロントフォークとしては、従来から種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献1に開示の提案にあっては、走行中にフロントフォークにかかる曲げ荷重による影響を低減するためにフロントフォークにおける曲げ剛性を高める。
【0003】
すなわち、特許文献1に開示の提案にあっては、フロントフォークを構成するアウターチューブの外周面にアウターチューブと別部材からなる補強部を溶接したり接着したりして設け、フロントフォークを構成するアウターチューブにおける曲げ剛性を高める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−347386号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記の特許文献1に開示の提案にあっては、その実施を勘案すると、些かの不具合があると指摘される可能性がある。
【0006】
すなわち、このアウターチューブにおける曲げ剛性を高めるために、アウターチューブの外周に補強部を接着して設けるとき、アウターチューブとの一体性を保障し難くなる危惧があり、この危惧を払拭するために、補強部を溶接して設けるとなると、アウターチューブが溶接熱で歪む危惧がある。
【0007】
そして、実際に、アウターチューブが溶接熱で歪む場合には、このアウターチューブ内にインナーチューブを挿通し得なくなったり、アウターチューブ内に挿通されたインナーチューブがアウターチューブに対して摺動自在にならなったりする。
【0008】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、アウターチューブにおける曲げ剛性を高めるのについて、アウターチューブに対するインナーチューブの挿通や摺動を妨げないフロントフォークを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記した目的を達成するために、この発明によるフロントフォークの構成を、上端側部材たるアウターチューブ内にこのアウターチューブの下端開口部を介して下端側部材たるインナーチューブの上端側が入出自在に挿通されると共に、上記アウターチューブの上端部がアッパーブラケットとアンダーブラケットとからなるブリッジ機構で二輪車の前輪側に連結されるフロントフォークにおいて、上記アウターチューブにおける下端開口部と上記アンダーブラケットとの間に上記アウターチューブに対する上記インナーチューブの入出方向に伸縮して減衰作用をする筒型のダンパが連結機構を介して設けられてなるとする。
【0010】
それゆえ、この発明にあっては、ダンパが上端側部材たるアウターチューブに設けられるから、アウターチューブに対する下端側部材たるインナーチューブの入出、すなわち、フロントフォークにおける伸縮作動をダンパが妨げない。
【0011】
また、この発明にあっては、アウターチューブに設けられたダンパが伸縮するとき減衰作用をするから、アウターチューブにおける根本的な設計変更を要せずして、アウターチューブにおける曲げ剛性を高めることが可能になる。
【0012】
そして、この発明にあって、ダンパが連結機構を介してアウターチューブに設けられるから、アウターチューブに、たとえば、溶接熱による歪みを発生させず、アウターチューブに対するインナーチューブの挿通や摺動が妨げられない。
【発明の効果】
【0013】
その結果、この発明によれば、フロントフォークを構成するアウターチューブにおける曲げ剛性を高めるのについて、アウターチューブに対するインナーチューブの挿通および摺動を妨げない。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】この発明によるフロントフォークを装備した二輪車の前輪側を示す概略図である。
【図2】ダンパを原理的に示す図である。
【図3】(A),(B)および(C)は、フロントフォークを構成するアウターチューブに対するダンパの配設位置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるフロントフォークFは、図1に示すように、二輪車Aの前輪側に装備され、下端部で前輪Tを懸架する。
【0016】
そして、このフロントフォークFは、図示するところでは、倒立型に設定されて、上端側部材たるアウターチューブ1内に下端側部材たるインナーチューブ2が入出自在に挿通されるテレスコピック型に形成されて伸縮自在とされる。
【0017】
このとき、インナーチューブ2は、アウターチューブ1におけるシールケース部から、すなわち、内周をインナーチューブ2の外周に摺接するシール(図示せず)を有する下端開口部1aから上端側部をアウターチューブ1内に挿通する。
【0018】
そして、図示するところでは、フロントフォークFは、倒立型に設定されるが、フロントフォークFにおける曲げ剛性の観点からすれば、フロントフォークFが正立型に設定されるよりも、フロントフォークFが倒立型に設定される方が有利である。
【0019】
また、図示するフロントフォークFは、図示しない懸架バネの附勢力で、あるいは、懸架バネに代えてもしくは懸架バネと共に内部に封入されるエア圧でアウターチューブ1内からインナーチューブ2が突出する伸長方向に附勢される。
【0020】
そして、フロントフォーク自体が減衰作用をすることについてだが、この発明の意図するところからすると、フロントフォークがダンパを内蔵するか否かは、この発明の成立の妨げにはならない。
【0021】
もっとも、フロントフォークF自体が内蔵するダンパで減衰作用を実現するとして良く、このとき、一対のフロントフォークFがそれぞれダンパを内蔵することに代えて、左右のいずれか一方のフロントフォークFがダンパを内蔵し、左右のいずれか他方のフロントフォークFは、ダンパを内蔵せずしてバネ機構のみを有するとしても良い。
【0022】
ちなみに、フロントフォークFを二輪車の前輪側に装備するについては、左右で一対となるフロントフォークFの上端側部をあらかじめブリッジ機構Bで連結して一体化する。
【0023】
そして、ブリッジ機構Bで一体化された一対のフロントフォークFにおける一対となるアウターチューブ1の上端部を二輪車の前輪側に連結し、一対となるインナーチューブ2の下端部で前輪Tを挟むようにして懸架する。
【0024】
また、ブリッジ機構Bは、フロントフォークFを構成するアウターチューブ1における上端部の上方側部に連結されるアッパーブラケットB1と、下方側部に連結されるアンダーブラケットB2とを有する。
【0025】
アッパーブラケットB1およびアンダーブラケットB2は、図示しないが、それぞれの両端部に形成の割り構造の取り付け孔を有し、この取り付け孔にアウターチューブ1における上端部を挿通させて、この状態下でのボルトナット利用による締付で一体的に把持する。
【0026】
さらに、このブリッジ機構は、図示しないが、上下となるアッパーブラケットB1とアンダーブラケットB2とを一体的に縦方向に連結する一本のステアリングステムを両者の中央に有する。
【0027】
このステアリングステムは、同じく図示しないが、二輪車における車体の先端部を構成するヘッドパイプ内に回動可能に導通されて、図示しないハンドルの回動操作時の回動中心になり、一対のフロントフォークFを介してのハンドル操作で前輪Tにおける左右方向への転舵を可能にする。
【0028】
ところで、この発明によるフロントフォークFにあっては、アウターチューブ1における曲げ剛性を高めるためのダンパDが連結機構(符示せず)を介してアウターチューブ1に設けられる。
【0029】
このとき、ダンパDは、アウターチューブ1における下端開口部1aと上方のアンダーブラケットB1との間に配設されて、アウターチューブ1に対するインナーチューブ2の入出方向、つまり、フロントフォークFの伸縮方向に伸縮して減衰作用をする筒型に設定されてなる。
【0030】
このように、ダンパDがアウターチューブ1における下端開口部1aと、アンダーブラケットB1との間に配設されるのは、アウターチューブ1における曲げ剛性を高めるためにアウターチューブ1にダンパDを連結することからすれば、この部分が最適となるからである。
【0031】
つまり、フロントフォークFにあって、アウターチューブ1内にインナーチューブ2が大きいストロークで没入している収縮時には、図示しないが、アウターチューブ1の下端開口部1a側にある軸受と、インナーチューブ2の上端部側にある軸受との距離が大きくなる。
【0032】
それゆえ、アウターチューブ1とインナーチューブ2とが重なる領域が長くなることから、フロントフォークFにおける曲げ剛性、つまり、フロントフォークFを構成するアウターチューブ1における曲げ剛性が高くなる状況にある。
【0033】
それに対して、アウターチューブ1内からインナーチューブ2が大きいストロークで突出している伸長時には、同じく図示しないが、アウターチューブ1側にある軸受と、インナーチューブ2側にある軸受との距離が小さくなる。
【0034】
それゆえ、アウターチューブ1とインナーチューブ2とが重なる領域が短くなることから、フロントフォークFにおける曲げ剛性、つまり、フロントフォークFを構成するアウターチューブ1における曲げ剛性が低くなる状況にある。
【0035】
このことからすると、つまり、フロントフォークFを構成するアウターチューブ1における曲げ剛性を高めるためにダンパDを設けるについては、アウターチューブ1側の軸受と、インナーチューブ2側の軸受とがあるアウターチューブ1における下端開口部1aと、上方のアンダーブラケットB1との間が最適になる。
【0036】
一方、ダンパDが筒型に設定されるのは、フロントフォークFを構成するアウターチューブ1における曲げ剛性を高める目的を直接的に達成できるからである。
【0037】
ちなみに、ダンパがロータリ型に設定されても、原理的には、アウターチューブ1における曲げ剛性を高めることが可能と言い得る。しかし、その場合には、複雑なリンク機構の配設が必須になるなどの不具合の発生が予想される。
【0038】
また、上記のダンパDは、筒型であって、片ロッド型に設定されてなるが、このダンパDがアウターチューブ1における曲げ剛性を高めるとの観点からすれば、両ロッド型に設定されてなるとしても良い。
【0039】
もっとも、筒型のダンパが片ロッド型に設定される場合には、伸長作動時に効果的な減衰作用をするダンパとして利用することを可能にする、つまり、ダンパの伸長作動でアウターチューブにおける剛性を高めるとする利用に向く。
【0040】
なお、上記のダンパDは、図示するころでは、倒立型にしてフロントフォークFに連結されるが、このダンパDが機能するところを鑑みると、正立型にしてフロントフォークFに連結されても良い。
【0041】
上記ダンパDをアウターチューブ1に連結する連結具機構については、ダンパDのアウターチューブ1への連結を可能にする限りには、任意に構成されて良い。
【0042】
とは言え、一旦連結された後に、フロントフォークFの振動などでアウターチューブ1の外周で軸線方向や周方向に簡単に位置ズレしない構成とされるのは当然である。
【0043】
そして、図示するところでは、連結機構は、アウターチューブ2に介装されながらダンパDを構成するシリンダ体11に連結される連結具D1と、同じくアウターチューブ2に介装されながらダンパDを構成するロッド体12に連結される連結具D2とからなる。
【0044】
それに対して、図示しないが、連結機構が前記したブリッジ機構Bを構成するアンダーブラケットB2およびアウターチューブ1における下端開口部1aからなるとしても良い。
【0045】
この場合には、アンダーブラケットB2およびアウターチューブ1における下端開口部1aに設計変更を伴う不利があるが、連結機構が上記の連結具D1,D2からなる場合に比較して、ダンパDのアウターチューブ1の軸線方向への移動やアウターチューブ1を中心にする回動の発生が完全に阻止される上で有利となる。
【0046】
上記のダンパDは、筒型で片ロッド型に設定されるのが良いと言えるが、代表的なモデルとしては、図2に示すように、一方部材とされて作動流体を収容するシリンダ体11と、このシリンダ体11内に入出可能に挿通されて他方部材とされるロッド体12と、このロッド体12の先端部に連結されながらシリンダ体11体内に摺動可能に収装されるピストン体13とを有してなる。
【0047】
シリンダ体11およびロッド体12は、アウターチューブ1に介装される連結機構を構成する連結具D1,D2への連結を可能にするアイ11a,12aを有する。
【0048】
なお、上記のアイ11a,12aは、連結機構が連結具D1,D2からなるのに代えて、連結機構がアンダーブラケットB2およびアウターチューブ1における下端開口部1aからなる場合にも利用される。
【0049】
シリンダ体11内に収装されるピストン体13は、シリンダ体11内にロッド体12を挿通させるロッド側室R1と、ロッド体12を挿通させないピストン側室R2とを画成する。
【0050】
そして、このピストン体13は、シリンダ体11内での摺動時にロッド側室R1とピストン側室R2との連通を許容して減衰作用をする減衰手段、つまり、伸側の減衰手段13aと圧側の減衰手段13bとを有する。
【0051】
なお、ピストン体13が有する伸側の減衰手段13aおよび圧側の減衰手段13bについては、いわゆる発生減衰力の調整を可能にするように構成されても良い。
【0052】
一方、シリンダ体11にあって、ピストン側室R2は、摺動可能に収装されるフリーピストン14を有し、このフリーピストン14は、図中で右側となる背後側にピストン側室R2と分離されるガス室Gを画成する。ガス室Gは、フリーピストン14の摺動で広狭されて、バネ力たるロッド反力を発生する。
【0053】
それゆえ、この図2に示すダンパDにあっては、シリンダ体11内からロッド体12が突出するようになる伸長作動時に、ロッド側室R1からの作動流体が伸側減衰手段13aを介してピストン側室R2に流出し、伸側減衰手段13aを作動流体が通過することによる減衰作用をする。
【0054】
そして、上記と逆に、シリンダ体11内にロッド体12が没入するようになる収縮作動時には、ピストン側室R2からの作動流体が圧側減衰手段13bを介してロッド側室R2に流入し、圧側減衰手段13bを作動流体が通過することによる減衰作用をする。
【0055】
このとき、ピストン側室R2で言わば余剰となるロッド侵入体積分に相当する量の作動流体のいわゆる行き場を補償するために、フリーピストン14が後退し、したがって、ガス室Gが収縮したときのバネ力を発生する。
【0056】
以上のように形成されたダンパDは、前記したように、フロントフォークFを構成するアウターチューブ1に連結されるが、このときのダンパDのアウターチューブ1に対する位置取りについて説明する。
【0057】
ちなみに、図3に示すところにあって、図中の上方が二輪車の前方となり、図中の下方が二輪車の後方側となる。
【0058】
図3(A)は、ダンパDがアウターチューブ1の言わば後側に配設される場合を示し、これは、上記した図1に示すダンパDとアウターチューブ1との位置取りである。
【0059】
また、図3(B)に示するところは、図1のように図示しないが、ダンパDがアウターチューブ1の言わば前側に配設される位置取りとなる。
【0060】
そして、ダンパDのアウターチューブ1に対する配設位置については、図3(C)中に実線図で示すように、アウターチューブ1の言わば斜め後側とされても良く、さらには、図3(C)中に二点鎖線図で示すように、アウターチューブ1の言わば斜め前側とされても良い。
【0061】
ダンパDがアウターチューブ1の後側や前側に配設される場合には、二輪車の前後方向となるアウターチューブ1の前後方向における曲げ剛性を高くすることが可能になる。
【0062】
のみならず、ダンパDがアウターチューブ1の後側に配設される場合には、二輪車の前側から飛翔してくる飛び石がダンパDに衝突する機会を減らす上で有効になり、ダンパDがアウターチューブ1の前側に配設される場合には、二輪車を前側から見る者に、外観上で刺激を与える上で有効になる。
【0063】
そして、ダンパDがアウターチューブ1の斜め後側や斜め前側に配設される場合には、二輪車の前後方向となるアウターチューブ1の前後方向における曲げ剛性だけでなく、この前後方向から任意の角度ずれた方向の曲げ剛性も高めることが可能になる。
【0064】
以上からすると、二輪車の仕様によっては、アウターチューブ1に対するダンパDの配設位置が異なって良いと言い得る。
【0065】
つまり、ジャンプした後に、前輪から着地する機会が多いオフロード仕様の二輪車にあっては、前輪Tの着地時には、フロントフォークFが下端部をより前方にするように、すなわち、反り返るように曲がる態勢になる。
【0066】
このことからすると、フロントフォークFにおける反り返るような態勢のときの剛性を高めるために、伸側作動時に効果的に減衰作用をするダンパDをアウターチューブ1の後側に配設するようにしても良いし、反対に、収縮作動時に効果的に減衰作用をするダンパDをアウターチューブ1の前側に配設するようにしても良いと言い得る。
【0067】
一方、単筒型で片ロッド型に設定されるダンパにあっては、収縮作動時より伸長作動時の方が効果的に減衰作用をすると言い得るのであれば、図1に示すアウターチューブ1に対するダンパDの配設態勢は、上記したジャンプした後に、前輪から着地する機会が多いオフロード仕様の二輪車に具現化されるのが良いと言い得る。
【0068】
たとすると、オフロード仕様の二輪車にあっては、伸側で効果的に減衰作用をするダンパDをアウターチューブ1の後側に配設するのが好ましいと言い得る。
【0069】
もちろん、オンロード仕様の二輪車においても、多少の段差を有する悪路を走行する機会も多いため、同様の構成で効果を発揮するのは言うまでもない。
【0070】
以上のように、この発明にあっては、ダンパDがアウターチューブ1に設けられるから、このアウターチューブ1に対するインナーチューブ2の入出、すなわち、フロントフォークFにおける伸縮作動をダンパDが妨げない。
【0071】
また、この発明にあっては、アウターチューブ1に設けられたダンパDの減衰作用でアウターチューブ1における曲げ剛性を高めるから、たとえば、アウターチューブに別部材となる補強部を一体的に設ける場合や、アウターチューブ自体の構成を変更する場合に比較して、アウターチューブ1における根本的な設計変更を要せずして、曲げ剛性を高められる。
【0072】
そして、この発明にあって、ダンパDが連結機構を介してアウターチューブ1に設けられるから、アウターチューブ1に、たとえば、溶接熱による歪みを発生させず、アウターチューブ1に対するインナーチューブ2の挿通や摺動が妨げられない。
【0073】
その結果、この発明によれば、フロントフォークFを構成するアウターチューブ1における曲げ剛性を高めるのについて、アウターチューブ1に対するインナーチューブ2の挿通および摺動が妨げられない。
【産業上の利用可能性】
【0074】
二輪車の前輪側に装備されるフロントフォークへの具現化に向く。
【符号の説明】
【0075】
1 アウターチューブ
2 インナーチューブ
11 シリンダ体
12 ロッド体
13 ピストン体
14 分離体たるフリーピストン
B ブリッジ機構
B1 アッパーブラケット
B2 アンダーブラケット
D ダンパ
D1,D2 連結機構を構成する連結具
F フロントフォーク
T 前輪

【特許請求の範囲】
【請求項1】
上端側部材たるアウターチューブ内にこのアウターチューブの下端開口部を介して下端側部材たるインナーチューブの上端側が入出自在に挿通されると共に、上記アウターチューブの上端部がアッパーブラケットとアンダーブラケットとからなるブリッジ機構で二輪車の前輪側に連結されるフロントフォークにおいて、
上記アウターチューブにおける下端開口部と上記アンダーブラケットとの間に上記アウターチューブに対する上記インナーチューブの入出方向に伸縮して減衰作用をする筒型のダンパが連結機構を介して設けられてなることを特徴とするフロントフォーク。
【請求項2】
上記ダンパが上記アウターチューブにおける下端開口部あるいは上記アンダーブラケットのいずれか一方部に連結されて一方部材とされるシリンダ体と、
このシリンダ体内に先端側部を入出可能に挿通して上記アウターチューブにおける下端開口部あるいは上記アンダーブラケットのいずれか他方部に連結されて他方部材とされるロッド体とを有し、
シリンダ体がこのシリンダ体内に摺動可能に収装されて上記ロッド体の先端部に連結されるピストン体を有し、
このピストン体が上記シリンダ体内に上記ロッド体を挿通させるロッド側室と、上記ロッド体を挿通させないピストン側室とを画成すると共に上記ロッド側室と上記ピストン側室との連通を許容して減衰作用をする減衰手段を有し、
上記ピストン側室が摺動可能に分離体を有してこの分離体の背後側に上記ピストン側室と画成される気室を有し、
単筒型に設定されてなる請求項1に記載のフロントフォーク。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−210872(P2012−210872A)
【公開日】平成24年11月1日(2012.11.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−77805(P2011−77805)
【出願日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【出願人】(000000929)カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Fターム(参考)】