JP3932266B2 - フロントフォーク - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フロントフォークに関し、特に、自転車に利用するフロントフォークの改良に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
近年の自転車では、前輪側にも緩衝器が架装されることがあるが、この場合の緩衝器、すなわち、フロントフォークは、これまでは、自動二輪車用として提供されているものを自転車に転用する発想であった。
【０００３】
しかしながら、基本的に自動二輪車用として構成されているフロントフォークをそのまま自転車に転用することは、必ずしも好ましいこととは言い得ない。
【０００４】
たとえば、図２に示すフロントフォークは、自動二輪車用として提案されているが、これを自転車に転用するために作動油を抜き取って利用する場合には、以下の不具合がある。
【０００５】
すなわち、この図２に示すフロントフォークにあっては、内部に作動油が封入されているのはもちろんであるが、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することになる図示する最伸長作動時に、伸び切りバネ３が最収縮されると共に、このときにオイルロック現象が発現されて、さらなる伸長作動が阻止されるとしている。
【０００６】
ちなみに、上記のオイルロック現象は、インナーチューブ２における開口端たる下端の内周に保持されているピストン部４におけるピストン４１と、このピストン４１が摺接するシートパイプ５の図中で上端部となる係止部５ａの外周に保持されているチェック弁６との間に作動油が閉じ込められることで発現される。
【０００７】
それゆえ、この図２に示すフロントフォークにあって作動油を抜き取り、空圧緩衝器として利用する場合には、オイルロック現象を発現できないから、伸び切りバネ３の最収縮作動だけでは、充分な衝撃吸収を実現し得ないことになる。
【０００８】
そして、図示するフロントフォークでは、伸長作動時にシートパイプ５の外周に摺接しながら図中で上昇するピストン４１の上方にある作動油がこのシートパイプ５に開穿のオリフィス５ｂを介してシートパイプ５の内側のリザーバ室Ｒに流出し、このときの減衰力で伸長速度を抑制する構成とされているから、作動油を抜き取ることで、伸長速度を抑制できないことになる。
【０００９】
また、作動油がないから、伸び切りバネ３の最収縮時にこの伸び切りバネ３がシートパイプ５の係止部５ａに金属当りすることによる発音、すなわち、騒音発生を阻止できないことになる。
【００１０】
この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、自動二輪車用として提供されているフロントフォークを自転車に転用する発想ではなく、自転車用としてその汎用性の向上を期待するのに最適となるフロントフォークを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
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、基本的には、懸架バネの配在下にアウターチューブ内に出没可能に挿通のインナーチューブにおける開口端の内周に保持されるピストンと、このピストンを外周に摺接させながらアウターチューブの軸芯部に配在され懸架バネの一端を係止するシートパイプにおける係止部とを有してなり、かつ、この係止部と上記のピストンとの間に伸び切りバネを有してなるフロントフォークにあって、伸び切りバネとシートパイプにおける係止部との間にゴムなどの弾性体からなる環状クッション部材を有すると共に、この環状クッション部材における外周をインナーチューブの内周に気密状態に摺接させながらこの環状クッション部材における内周とシートパイプの外周との間にエアの通過を許容する隙間を形成してなり、インナーチューブがアウターチューブ内から大きいストロークで突出することになる最伸長作動時に環状クッション部材が伸び切りバネで附勢さらながらシートパイプの係止部に密接し、伸び切りバネ側のエアが封止されて懸架バネ側に流出し得ないように機能してなるとする。
【００１２】
そして、上記した構成において、より具体的には、シートパイプにおける係止部がフランジ状に形成されていて一端面たる正面に懸架バネを係止させながら他端面たる裏面に環状クッション部材を密接させるとしてなるとする。
【００１３】
また、アウターチューブが車輪側チューブとされると共にインナーチューブがハンドル側チューブとされてフロントフォークが正立型とされるときに、伸び切りバネがインナーチューブの内周とシートパイプの外周との間に上下動可能に配在されてなるとする。
【００１４】
なお、アウターチューブがハンドル側チューブとされると共にインナーチューブが車輪側チューブとされてフロントフォークが倒立型とされるときに、伸び切りバネの上端がインナーチューブの開口端側の内周にあるいはピストンに保持されてなるとしても良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】
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は、基本的には、前記した従来の自動二輪車用のフロントフォークと同様の構成を有している。
【００１６】
それゆえ、以下の説明において、その構成が前記したところと同様となるところについては、図中に同一の符号を付するのみとして、要する場合を除き、その詳しい説明を省略し、以下には、この発明において特徴となるところを中心に説明する。
【００１７】
すなわち、まず、この発明よるフロントフォークは、図１に示すように、内部に作動油を収容しない空圧緩衝器とされるもので、作動油を収容しない分、このフロントフォークを組み立てる作業環境の設定や、フロントフォークにおける重量の軽減化で有利となるが、さらには、シートパイプ５にオリフィス５ｂ（図２参照）を開穿しなくて済むことから製品コストの低廉化で有利となる。
【００１８】
ちなみに、図示するフロントフォークは、アウターチューブ１が車輪側チューブとされると共に、インナーチューブ２がハンドル側チューブとされる正立型に設定されている。
【００１９】
つぎに、この発明によるフロントフォークは、伸び切りバネ３とシートパイプ５における係止部５ａとの間にゴムなどの弾性体からなる環状クッション部材１０を有するとしている。
【００２０】
このとき、シートパイプ５における係止部５ａは、フランジ状に形成されていて、図中で上端面となる一端面たる正面に懸架バネ７の下端を係止させながら、図中で下端面となる他端面たる裏面に後述する環状クッション部材１０を密接させるとしている。
【００２１】
すなわち、この発明では、作動油を利用しないから前記した従来例のようにシートパイプ５の係止部５ａにチェック弁６（図２参照）を保持させなくて済み、したがって、係止部５ａをフランジ状に形成するだけで足りる点で有利となる。
【００２２】
また、伸び切りバネ３は、インナーチューブ２の内周とシートパイプ５の外周との間に上下動可能に、すなわち、遊嵌状態に配在されてなるとしており、図示しないが、インナーチューブ２がアウターチューブ１内に大きいストロークで没入することになる収縮作動時にピストン４１と共に下降し得るとしている。
【００２３】
それに対して、環状クッション部材１０は、外周をインナーチューブ２の内周に摺接させた状態でインナーチューブ２の内周に保持されてなるとしており、したがって、伸び切りバネ３の附勢力の影響を受けないときにはインナーチューブ２の内周に言わば附着した状態のまま移動するとしている。
【００２４】
このとき、この環状クッション部材１０にあっては、内周をシートパイプ５の外周から離脱させるとしており、インナーチューブ２が下降するときに同期して移動するのシートパイプ５によって妨げられないように配慮している。
【００２５】
そして、この環状クッション部材１０にあっては、インナーチューブ２がアウターチューブ１内から大きいストロークで突出することになる最伸長作動時に伸び切りバネ３で附勢されながらシートパイプ５の係止部５ａに密接し、伸び切りバネ３側のエアが封止されて懸架バネ７側に流出し得ないように機能するとしている。
【００２６】
それゆえ、このときには、インナーチューブ２とシートパイプ５の間に環状クッション部材１０とピストン４１で画成される空間にエアが閉じ込められることになる。
【００２７】
このとき、図示するところでは、ピストン４１が内周にシールリングとしてのＯリング４２を有していて、このＯリング４２の内周がシートパイプ５の外周に摺接することで、上記したエアの閉じ込めを保障している。
【００２８】
その結果、フロントフォークの伸び切り作動時に、従来であれば、オイルロック効果が得られることに代えて、エアバネ効果が得られることになり、フロントフォークの伸び切り作動に伴う衝撃の吸収が可能になる。
【００２９】
このとき、このフロントフォークにおいては、上記のエアバネ効果に加えて伸び切りバネ３の収縮作動に伴うバネ力の発揮も期待できるから、単なるエアバネ効果のみの場合に比較して、より効果的なバネ力効果が得られることになる。
【００３０】
前記したところは、フロントフォークが正立型とされる場合を例にして説明したが、この発明の構成からすれば、フロントフォークが倒立型とされる場合であってもその具現化が可能になることはもちろんであり、その場合の作用効果も異ならないことになる。
【００３１】
ただ、フロントフォークが倒立型とされる場合には、アウターチューブ１がハンドル側チューブとされると共にインナーチューブ２が車輪側チューブとされるから、伸び切りバネ３の上端がインナーチューブ２の開口端側の内周にあるいはピストン４１に保持されるのが好ましいことになる。
【００３２】
その結果、伸び切りバネ３は、インナーチューブ２の内周とシートパイプ５の外周との間で、特に、下降しなくなり、したがって、この伸び切りバネ３が下降することによる負荷を環状クッション部材１０に与えないことになり、環状クッション部材１０の上下動を保障し得ることになる。
【００３３】
もっとも、環状クッション部材１０がインナーチューブ２の内周に密着する状態に保持される場合には、伸び切りバネ３の荷重がいたずらに大きくならない限りにおいて、環状クッション部材１０の移動を危惧しなくても済むことになる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明にあっては、最伸長作動時にエアバネ効果が得られ、これによって、伸び切り作動に伴う衝撃の吸収が可能になる。
【００３５】
のみならず、最伸長作動時には、単なるエアバネ効果だけでなく、伸び切りバネの収縮作動に伴うバネ力の発揮も期待できるから、より効果的な衝撃吸収が可能になる。
【００３６】
そして、請求項２の発明にあっては、シートパイプにおける係止部をフランジ状に形成するだけで足りるから、シートパイプに対してオリフィスの形成を要しないことを含めて、シートパイプの加工が容易になり、それゆえ、製品コストの低減化に寄与し得ることになる。
【００３７】
また、請求項３の発明にあっては、環状クッション部材がインナーチューブの内周に保持されてインナーチューブと同期して移動するから、この環状クッション部材によって伸び切りバネが静止状態におかれ、それゆえ、伸び切りバネがインナーチューブとシートパイプの間でいたずらに上下動可能することがなく、したがって、伸び切りバネの移動による騒音発生を危惧しなくて済む点で有利となる。
【００３８】
その結果、この発明によれば、自動二輪車用として提案されているものを自転車用に転用するのではなく、自転車用として提供し、その汎用性の向上を期待するのに最適となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるフロントフォークにおける要部を示す部分縦断面図である。
【図２】従来のフロントフォークにおける要部を図１と同様に示す図である。
【符号の説明】
１ アウターチューブ
２ インナーチューブ
３ 伸び切りバネ
４ ピストン部
５ シートパイプ
５ａ 係止部
７ 懸架バネ
８ 軸受
１０ 環状クッション部材
４１ ピストン
４２ Ｏリング

Claims (3)

1. 懸架バネの配在下にアウターチューブ内に出没可能に挿通のインナーチューブにおける開口端の内周に保持されるピストンと、このピストンを外周に摺接させると共にアウターチューブの軸芯部に配在されながら懸架バネの一端を係止するシートパイプにおける係止部とを有してなり、かつ、この係止部と上記のピストンとの間に伸び切りバネを有してなるフロントフォークにあって、伸び切りバネと係止部との間にゴムなどの弾性体からなる環状クッション部材を有すると共に、この環状クッション部材における外周をインナーチューブの内周に密着状態に摺接させながらこの環状クッション部材における内周をシートパイプの外周から離脱させてなり、インナーチューブがアウターチューブ内から大きいストロークで突出することになる最伸長作動時に環状クッション部材が伸び切りバネで附勢されながらシートパイプの係止部に密接し、伸び切りバネ側のエアが封止されて懸架バネ側に流出し得ないように機能することを特徴とするフロントフォーク
2. シートパイプにおける係止部がフランジ状に形成されていて一端面たる正面に懸架バネを係止させながら他端面たる裏面に環状クッション部材を密接させるとしてなる請求項１に記載のフロントフォーク
3. アウターチューブが車輪側チューブとされると共にインナーチューブがハンドル側チューブとされ、伸び切りバネがインナーチューブの内周とシートパイプの外周との間に上下動可能に配在されてなる請求項１に記載のフロントフォーク

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