JP2014148206A

JP2014148206A - 自動二輪車のフロントフォーク、及び、当該フロントフォークを構成するアウターチューブの筒の外周面に取付けられる外装筒体

Info

Publication number: JP2014148206A
Application number: JP2013016877A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Toda; 智哉戸田
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2014-08-21
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: JP6144499B2

Abstract

【課題】車体に取付けられた状態でアウターチューブの剛性を変化させることが可能な自動二輪車のフロントフォーク等を提供する。
【解決手段】筒により形成されたアウターチューブ２と当該アウターチューブの筒の外周面に取付けられた外装筒体３とを有した剛性可変アウターチューブ４と、筒により形成されたインナーチューブ５と、を備えた自動二輪車のフロントフォーク１であって、外装筒体３は、切欠部４０を備え、剛性可変アウターチューブ４は、外装筒体３がアウターチューブの筒の外周面に密着した状態となるように車体との連結用のブラケット（アンダーブラケット１２）に固定され、かつ、ブラケットに固定された状態が解除された場合に、外装筒体３がアウターチューブ２の中心軸線２Ａに沿った方向Ｙに移動可能、かつ、外装筒体がアウターチューブの中心軸線を回転中心として回転可能に構成された。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体に取付けられた状態でアウターチューブの剛性を変更できるように構成された自動二輪車のフロントフォーク等に関する。

従来、筒により形成されたアウターチューブ、インナーチューブを備え、インナーチューブが一端開口側よりアウターチューブの一端開口を経由してインナーチューブの内側に挿入されて前記インナーチューブと前記アウターチューブとがそれぞれ筒の中心軸に沿った方向に移動可能に構成された緩衝装置として機能する自動二輪車のフロントフォークにおいて、アウターチューブの周方向の位置あるいはアウターチューブの長手方向の位置でアウターチューブの剛性を異ならせた構成のアウターチューブを備えたフロントフォークが知られている（特許文献１乃至３等参照）。
特許文献１のアウターチューブは、アウターチューブを形成する組糸の組角度を異ならせることにより、特許文献２のアウターチューブは、アウターチューブとは別体の補強部をアウターチューブの外周面に接着することにより、特許文献３のアウターチューブは、アウターチューブの外周面の一部が切削されたことにより、アウターチューブの周方向の位置あるいはアウターチューブの長手方向の位置でアウターチューブの剛性を異ならせた構成である。

特許第４８８６７１０号公報特許第４６４８７６９号公報特開２０００−１８３０３号公報

しかしながら、上述した従来のフロントフォークでは、車体に取付けられた状態でアウターチューブの剛性を変化させることはできない。
本発明は、車体に取付けられた状態でアウターチューブの剛性を変化させることが可能な自動二輪車のフロントフォーク等を提供する。

本発明に係る自動二輪車のフロントフォークは、筒により形成されたアウターチューブと当該アウターチューブの筒の外周面に取付けられた外装筒体とを有した剛性可変アウターチューブと、筒により形成されたインナーチューブと、を備え、前記インナーチューブが一端開口側より前記アウターチューブの一端開口を経由して当該アウターチューブの内側に挿入されて前記インナーチューブと前記アウターチューブとがそれぞれ筒の中心軸線に沿った方向に移動可能に構成された自動二輪車のフロントフォークであって、前記剛性可変アウターチューブは、前記外装筒体が前記アウターチューブの筒の外周面に密着した状態となるように車体との連結用のブラケットに固定され、かつ、当該ブラケットに固定された状態が解除された場合に、前記外装筒体が前記アウターチューブの中心軸線に沿った方向に移動可能に構成されたので、車体に取付けられた状態でアウターチューブの長手方向の剛性を変化させることが可能なフロントフォークを提供できる。
また、筒により形成されたアウターチューブと当該アウターチューブの筒の外周面に取付けられた外装筒体とを有した剛性可変アウターチューブと、筒により形成されたインナーチューブとを備え、前記インナーチューブが一端開口側より前記アウターチューブの一端開口を経由して当該アウターチューブの内側に挿入されて前記インナーチューブと前記アウターチューブとがそれぞれ筒の中心軸線に沿った方向に移動可能に構成された自動二輪車のフロントフォークであって、前記外装筒体は、切欠部を備え、前記剛性可変アウターチューブは、前記外装筒体が前記アウターチューブの筒の外周面に密着した状態となるように車体との連結用のブラケットに固定され、かつ、当該ブラケットに固定された状態が解除された場合に、前記外装筒体が前記アウターチューブの中心軸線を回転中心として回転可能に構成されたので、車体に取付けられた状態でアウターチューブの周方向の剛性を変化させることが可能なフロントフォークを提供できる。
前記自動二輪車のフロントフォークにおけるアウターチューブの筒の外周面に取付けられる外装筒体であって、切欠部を備え、前記切欠部は、筒の内周面と外周面とに連通する貫通孔により形成されたので、フロントフォークが車体に取付けられた状態でアウターチューブの周方向の剛性を変化させることが可能となる。
筒の一端と前記貫通孔とを連通させる連通部を備えたので、外装筒体とアウターチューブとがブラケットに固定された状態が解除された場合において、外装筒体をアウターチューブの中心軸線を回転中心として回転させる際や、外装筒体をアウターチューブの中心軸線に沿った方向に移動させる際に、外装筒体の筒の一端側におけるアウターチューブの外周面との摩擦抵抗を減らすことができるので、外装筒体がアウターチューブの外周面に取付けられた状態で容易にアウターチューブの剛性を変化させることができるようになる。

自動二輪車の前輪側を示す側面図。フロントフォークを自動二輪車の前方側から見た正面図。ブラケットの固定部に連結された剛性可変アウターチューブを示す図。アウターチューブと外装筒体とを別々に示した斜視図。アウターチューブの外周面に外装筒体が取付けられた状態を示す斜視図。外装筒体を示す図。

以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。

実施形態の自動二輪車のフロントフォーク１を図１乃至図６に基づいて説明する。
図１に示すように、フロントフォーク１は、筒により形成されたアウターチューブ２と当該アウターチューブ２の筒の外周面に当該アウターチューブ２の筒の上端（他端）側から着脱可能に取付けられた外装筒体３とを有した剛性可変アウターチューブ４と、インナーチューブ５と、を備え、インナーチューブ５が筒の一端開口側よりアウターチューブ２の筒の一端開口を経由してアウターチューブ２の内側に挿入されて、インナーチューブ５とアウターチューブ２とがそれぞれ筒の中心軸線に沿った方向に移動可能に構成される。即ち、インナーチューブ５及びアウターチューブ２は、筒の中心軸線が一致するように同軸状に配置され、中心軸線に沿った方向に移動可能に構成される。
例えば、当該フロントフォーク１は、インナーチューブ５とアウターチューブ２とがそれぞれ筒の中心軸線に沿った方向に移動する際に減衰力が得られる油圧を利用した減衰機構とバネによる反力を内蔵した構成である。
アウターチューブ２の下端部（一端開口側）には、図外のオイルシールを介してインナーチューブ５を摺動可能に支持するシールケース２０を備える。シールケース２０の外径は、アウターチューブ２におけるシールケース２０以外の部分の外径よりも大径、又は、シールケース２０以外の部分の外径と同一径に形成される。アウターチューブ２の上端開口（他端開口）を介してアウターチューブ２の内側にはフォークオイルが封入され、アウターチューブ２の上端開口は図外の蓋材で封止されている。
アウターチューブ２及びインナーチューブ５は、例えば、アルミニウムや鉄等の金属により形成される。

フロントフォーク１が自動二輪車の前輪６の左側及び右側にそれぞれ配置され、各フロントフォーク１：１のインナーチューブ５；５の下端側（他端側）が前輪６の車軸７に連結され、各フロントフォーク１：１における各剛性可変アウターチューブ４；４がアッパーブラケット１０及びアンダーブラケット１２を介して車体８に連結されたことによって、前輪６が地面から受けた衝撃を緩和する自動二輪車のフロントサスペンションが構成される。

図２に示すように、左の剛性可変アウターチューブ４におけるアウターチューブ２の上端側（他端側）がアッパーブラケット１０の左の固定部１１に連結固定され、右の剛性可変アウターチューブ４におけるアウターチューブ２の上端側（他端側）がアッパーブラケット１０の右の固定部１１に連結固定される。
左の剛性可変アウターチューブ４の中央部がアンダーブラケット１２の左の固定部１３に連結固定され、右の剛性可変アウターチューブ４の中央部がアンダーブラケット１２の右の固定部１３に連結固定される。

アッパーブラケット１０とアンダーブラケット１２とを繋ぐように設けられたハンドル回転軸１４が、車体８の前端部に設けられたヘッドパイプ１５に枢支されている。即ち、ハンドル回転軸１４が中心軸線１４Ａを回転中心として回転可能なようにヘッドパイプ１５に支持されている。よって、例えばアッパーブラケット１０に取付けられた図外のハンドルを操舵することによりハンドル回転軸１４が中心軸線１４Ａを回転中心として回転し、ハンドル回転軸１４に連結されたアッパーブラケット１０とアンダーブラケット１２とが左右に振れ、前輪６の向きを変更できるので、自動二輪車の進行方向を変更できる。

外装筒体３は、例えば、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、金属等により形成される。当該外装筒体３は、筒の一端側からアウターチューブ２の上端（他端）を通過してアウターチューブ２の筒の外周面に取付けられる。
外装筒体３は、アウターチューブ２の筒の外周面に押し付けられて当該アウターチューブ２の筒の外周面に密着した状態となるようにアンダーブラケット１２の固定部１３に固定され、かつ、当該固定部１３に固定された状態が解除された場合に、アウターチューブ２の中心軸線２Ａに沿った方向に移動可能、及び、アウターチューブ２の中心軸線２Ａを回転中心としてアウターチューブ２の外周面回りを回転可能なように構成される。

外装筒体３は、例えば、アウターチューブ２におけるシールケース２０以外の部分の外径よりも大径で、かつ、アウターチューブ２におけるシールケース２０の外径よりも小径に形成されて、アウターチューブ２の外周面に嵌合されるような内周径に形成された円形筒体を用い、当該円形筒体の筒の一端より当該円形筒体の筒の他端側に向けて延長する２つの切欠部（スリット）４０；４０（図４参照）を備えた構成である。
各切欠部４０；４０の始端４１；４１は、円形筒体の筒の一端円周上において互いに１８０°隔てた位置に設けられる（図６参照）。
各切欠部４０；４０は、円筒筒体の中心軸線を回転中心としたｎ回対称の回転対称形状、例えば、図４に示すように、円筒筒体の中心軸線を回転中心とした２回対称の回転対称形状（１８０°回転対称形状）に形成される。
このように、円筒筒体の中心軸線を回転中心としたｎ回対称の回転対称形状に形成された切欠部４０を備えた外装筒体３を用いれば、アウターチューブ２の左右の剛性バランスを取りやすくなる。

切欠部４０は、円形筒体の筒の一端より当該円形筒体の筒の他端側に向けて直線状に延長する直線状スリット部４２と、直線状スリット部４２の末端より円形筒体の筒の他端側に向けて延長するように設けられた拡径スリット部４３とを備える。
拡径スリット部４３は、例えば、図６に示すように、直線状スリット部４２を形成する互いに対向する各溝縁の末端から円形筒体の筒の他端側に向かうに従って互いに筒の周方向に離れるように延長した後、直線状スリット部４２の溝の中心軸線４２Ａ上で繋がるような涙形の開口を形成する開口縁により形成される。
即ち、切欠部４０は、外装筒体３の筒の一端に開口し、筒の一端から筒の他端方向に延長して筒の他端に開口しない一端開口他端閉塞の切欠により形成される。
前記直線状スリット部４２は、円形筒体の筒の内周面と外周面とに連通する貫通孔を形成する拡径スリット部４３と円形筒体の筒の一端とを連通させる連通部として機能する。
外装筒体３を形成するスリット付き円形筒体の筒の一端部４４は、外装筒体３の一端部４４と当該一端部４４以外の部分との境界部４５から外装筒体３の一端に近づくに従って漸次的に外径寸法が小さくなるような先細りの筒形状となるように形成されている。即ち、一端部４４の外周面は、境界部４５から外装筒体３の一端に向けて外装筒体３の中心軸線に漸次近づくような傾斜面に形成されている。一端部４４が先細りの筒形状に形成されたことにより、外装筒体３をアンダーブラケット１２の下方側からアンダーブラケット１２の連結孔に挿入しやすくなるとともに、外装筒体３をアンダーブラケット１２の連結孔から外しやすくなる。

アッパーブラケット１０の固定部１１、及び、アンダーブラケット１２の固定部１３は、例えば、図３に示すように、丸孔を形成する環体の一部が分断され、分断された弧体の両方の端部１６；１６同士がボルト１７及びナット１８により締結されることによって、剛性可変アウターチューブ４の外装筒体３をアウターチューブ２の筒の外周面に密着させてアウターチューブ２の剛性を上げるように剛性可変アウターチューブ４を固定する連結孔１９が形成される構成、又は、図示しないが、丸孔を形成する環体が２分割され、分割された２つの弧体の端部同士がボルト及びナットにより締結されることによって、剛性可変アウターチューブ４の外装筒体３をアウターチューブ２の筒の外周面に密着させてアウターチューブ２の剛性を上げるように剛性可変アウターチューブ４を固定する連結孔が形成される構成である。
尚、アンダーブラケット１２の固定部１３は、アンダーブラケット１２の端部に形成されたねじ孔にボルトが締結されることによって、剛性可変アウターチューブ４の外装筒体３をアウターチューブ２の筒の外周面に密着させてアウターチューブ２の剛性を上げるように剛性可変アウターチューブ４を連結孔に固定する構成であってもよい。

例えば、ボルト１７及びナット１８を緩めた状態の連結孔１９内にアウターチューブ２を上端側（他端側）から通した後、外装筒体３の筒の他端側をアウターチューブ２の上端側から挿入して、外装筒体３をアウターチューブ２の外周面に装着するとともにアンダーブラケット１２の連結孔１９の内側に位置させたり、あるいは、アウターチューブ２の外周面に外装筒体３を装着した剛性可変アウターチューブ４をアンダーブラケット１２の連結孔１９の内側に位置させる。
そして、アッパーブラケット１０のボルト１７及びナット１８を締結してアウターチューブ３の上端側（他端側）をアッパーブラケット１０の連結孔に連結固定する。さらに、アンダーブラケット１２のボルト１７及びナット１８を締結して外装筒体３の筒の内周面とアウターチューブ２の筒の外周面とが密着した状態となるように外装筒体３及びアウターチューブ２をアンダーブラケット１２の連結孔１９に連結固定する。
このように、アッパーブラケット１０の連結孔及びアンダーブラケット１２の連結孔１９に連結固定された剛性可変アウターチューブ４は外装筒体３を有しているので、アウターチューブ２だけの場合と比べて剛性がアップする。

また、外装筒体３とアウターチューブ２とをアンダーブラケット１２の連結孔１９に連結固定しているボルト１７及びナット１８の締結を緩め、当該連結孔１９に外装筒体３とアウターチューブ２とが連結固定された状態が解除された場合、外装筒体３が、アウターチューブ３の外周回り方向Ｘ、及び、アウターチューブ２の中心軸線２Ａに沿った方向Ｙに移動可能となる（図１;図５参照）。
即ち、外装筒体３をアウターチューブ２の中心軸線２Ａを回転中心として回転させることで、車体８に取付けられた状態でアウターチューブ２の周方向の剛性を変化させることが可能なフロントフォーク１となり、フロントフォーク１の前後；左右の剛性バランスを変化させることができる。
また、外装筒体３をアウターチューブ２の中心軸線２Ａに沿った方向に移動させることにより、車体８に取付けられた状態でアウターチューブ２の長手方向の剛性を変化させることが可能なフロントフォーク１となる。つまり、外装筒体３をアウターチューブ２の下端側（一端側）に移動させることでフロントフォーク１の剛性を上げることができ、外装筒体３をアウターチューブ２の上端側（他端側）に移動させることでフロントフォーク１の剛性を下げることができる。

外装筒体３は、筒の一端に開口する切欠部４０、即ち、円形筒体の筒の内周面と外周面とに連通する貫通孔として機能する拡径スリット部４３と円形筒体の筒の一端とを連通させる連通部として機能する直線状スリット部４２とを備えているので、外装筒体３がアンダーブラケット１２の連結孔に連結固定された場合、固定部１３の締結力によって外装筒体３の内周面がアウターチューブ２の筒の外周面に密着しやすくなり、外装筒体３とアウターチューブ２との締結剛性が得られやすくなるので、アウターチューブ２の剛性を上げることができるとともに、連結孔１９に連結固定された外装筒体３とアウターチューブ２との連結固定状態が解除された場合において、外装筒体３をアウターチューブ２の中心軸線２Ａを回転中心として回転させる際や、外装筒体３をアウターチューブ２の中心軸線２Ａに沿った方向に移動させる際に、外装筒体３の筒の一端側におけるアウターチューブ２の外周面との摩擦抵抗を減らすことができるので、外装筒体３がアウターチューブ２の外周面に取付けられた状態で容易にアウターチューブ２の剛性を変化させることができる。

尚、上記では、筒の一端に開口する切欠部４０を備えた外装筒体３を用いた例を示したが、外装筒体３は、筒の内周面と外周面とに連通する貫通孔により形成された切欠部を有した構成であればよい。このような外装筒体３であっても、外装筒体３をアウターチューブ２の中心軸線２Ａを回転中心として回転させることで、フロントフォーク１の前後；左右の剛性バランスを変化させることができるとともに、外装筒体３をアウターチューブ２の中心軸線２Ａに沿った方向に移動させることでアウターチューブ２の剛性を変化させることができるフロントフォークを構成できる。
このように、筒の内周面と外周面とに連通する貫通孔により形成された切欠部を有した構成の外装筒体３を、アウターチューブ２の中心軸線２Ａに沿った方向に移動不能に設けるようにして、当該外装筒体３をアウターチューブ２の中心軸線２Ａを回転中心として回転させることで、フロントフォーク１の前後；左右の剛性バランスを変化させることができるように構成されたフロントフォークとしてもよい。

外装筒体３は、アウターチューブ２の横側からアウターチューブ２の外周面に嵌込まれる構成のものであってもよい。

切欠部を備えない構成の円筒筒体により構成されてアウターチューブ２の筒の外周面に密着してアウターチューブ２の剛性を上げた状態に取り付けられる外装筒体３を用い、当該外装筒体３をアウターチューブ２の中心軸線２Ａに沿った方向に移動させることでアウターチューブ２の剛性を変化させることができるように構成されたフロントフォークとしてもよい。

また、材質の違いや拡径スリット部４３の形状の違う複数種類の剛性案別の外装筒体３を用意しておけば、フロントフォーク１が車体８に取付けられた状態で外装筒体３を容易に交換できて、アウターチューブ２の剛性を容易に変更できる。

実施形態では、倒立式のフロントフォークを例にして説明したが、本発明は正立式のフロントフォークにも適用可能である。

１フロントフォーク、２アウターチューブ、２Ａアウターチューブの中心軸線、３外装筒体、４剛性可変アウターチューブ、５インナーチューブ、
１２アンダーブラケット（ブラケット）、４０切欠部、
４２直線状スリット部（連通部）、４３拡径スリット部（貫通孔）。

Claims

筒により形成されたアウターチューブと当該アウターチューブの筒の外周面に取付けられた外装筒体とを有した剛性可変アウターチューブと、筒により形成されたインナーチューブと、を備え、
前記インナーチューブが一端開口側より前記アウターチューブの一端開口を経由して当該アウターチューブの内側に挿入されて前記インナーチューブと前記アウターチューブとがそれぞれ筒の中心軸線に沿った方向に移動可能に構成された自動二輪車のフロントフォークであって、
前記剛性可変アウターチューブは、前記外装筒体が前記アウターチューブの筒の外周面に密着した状態となるように車体との連結用のブラケットに固定され、かつ、当該ブラケットに固定された状態が解除された場合に、前記外装筒体が前記アウターチューブの中心軸線に沿った方向に移動可能に構成されたことを特徴とする自動二輪車のフロントフォーク。
筒により形成されたアウターチューブと当該アウターチューブの筒の外周面に取付けられた外装筒体とを有した剛性可変アウターチューブと、筒により形成されたインナーチューブと、を備え、
前記インナーチューブが一端開口側より前記アウターチューブの一端開口を経由して当該アウターチューブの内側に挿入されて前記インナーチューブと前記アウターチューブとがそれぞれ筒の中心軸線に沿った方向に移動可能に構成された自動二輪車のフロントフォークであって、
前記外装筒体は、切欠部を備え、
前記剛性可変アウターチューブは、前記外装筒体が前記アウターチューブの筒の外周面に密着した状態となるように車体との連結用のブラケットに固定され、かつ、当該ブラケットに固定された状態が解除された場合に、前記外装筒体が前記アウターチューブの中心軸線を回転中心として回転可能に構成されたことを特徴とする自動二輪車のフロントフォーク。
請求項１又は請求項２に記載の自動二輪車のフロントフォークにおけるアウターチューブの筒の外周面に取付けられる外装筒体であって、
切欠部を備え、
前記切欠部は、筒の内周面と外周面とに連通する貫通孔により形成されたことを特徴とする外装筒体。
筒の一端と前記貫通孔とを連通させる連通部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の外装筒体。