JP4152874B2 - フロントフォーク - Google Patents

Description

この発明は、二輪車の前輪側に架装されるフロントフォークの改良に関する。

二輪車の前輪側に架装されるフロントフォークにあっては、上端あるいは上端部にハンドルを連結させるが、この態勢で、傾斜角に差があるとしても、ほとんどの場合に、前輪を連結させる下端側が前方に突き出され、ハンドルを連結させる上端側が手前になるいわゆる斜めに架装される。

その結果、二輪車に架装されているフロントフォークにあっては、上端側が車体フレーム側となるブラケットに連結されるなどしていわゆる固定端側になるのに対して、下端側が車輪に連結される自由端側になり、したがって、たとえば、前輪が突き上げられるようになるときに、フロントフォークが撓むようになる。

そこで、たとえば、特許文献１に開示されているように、倒立型のフロントフォークを構成するアウターチューブにおいて、ブラケットが連結される部分に応力が集中しても耐えられるように肉厚を厚くして機械的強度を増大する提案をなし得る。

そして、この提案によれば、二輪車に架装されているフロントフォークにあって、前輪が突き上げられるようになっても、アウターチューブとブラケットとの境界部分での応力を緩和することが可能になる。
特開平８−２７０７０７号公報（明細書中の段落０００３および段落０００５，図３）

しかしながら、上記した特許文献１に開示の提案にあっては、アウターチューブを形成する材料によっては、フロントフォークがいたずらに重くなることが指摘される。

一方、フロントフォークの軽量化を図るために、アウターチューブをカーボン樹脂材で形成することを提案し得るが、このとき、材料としてカーボン樹脂材を選択したまま、上記した提案のように、ブラケットが連結される部位における肉厚を厚くする方策を選択すると、材料費が嵩み、コスト高になり、結果的に、汎用性が低下される不具合がある。

そこで、図示しないが、アウターチューブをカーボン樹脂材からなる円筒体で形成するが、この円筒体にあって全長に亙って肉厚を同一にしてコスト的に有利にする一方で、機械的強度を大きくしたい部位の外周に他の材料からなる補強パイプを介装して、ブラケットが連結される部位における肉厚を厚くする提案をなし得ることになる。

そして、その結果、カーボン樹脂材を選択するがゆえに軽量であり、しかも、必要な部位だけを肉厚にして機械的強度を保障したアウターチューブを入手できることになるが、この場合でも、補強した部位と補強しない部位との間で径が変化する境界部分に応力が集中することになり、その結果、この境界部位から曲がり易くなることが危惧される。

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、アウターチューブをカーボン樹脂材からなるとして重量の軽減を可能にする一方で、このアウターチューブに介装される補強パイプとアウターチューブとの境界部分における応力集中に対抗し得て曲げに強くし、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。

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、請求項１の発明では、車体側部材たるアウターチューブの下端側内に車輪側部材たるインナーチューブの上端側が出没可能に挿通される倒立型に設定されると共に、アウターチューブがカーボン樹脂材からなる円筒体で形成される一方で、アウターチューブの外周に任意の材料からなる補強パイプが介装されると共に、アウターチューブの内周に内周がインナーチューブの外周に摺接する軸受け部材を有してなるフロントフォークにおいて、補強パイプの下端が内周に軸受け部材を有するアウターチューブの外周に位置決められてなるとする。

それゆえ、請求項１の発明にあっては、アウターチューブがカーボン樹脂材からなることで重量の軽減を可能にする一方で、このアウターチューブに介装される補強パイプの下端が位置決められる部位にあって、アウターチューブの内周に軸受け部材を有してなるから、補強パイプの下端とアウターチューブとの境界部分における応力が軸受け部材を介してインナーチューブに作用することになり、補強パイプの下端とアウターチューブとの境界部分における応力集中にカーボン樹脂材からなるアウターチューブが対抗し得ることになる。

その結果、この発明によれば、フロントフォークにおいて、重量を軽くしながら所定の耐久性を有してその汎用性の向上を期待するのに最適となる。

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、車体側部材たるアウターチューブ１の下端側内に車輪側部材たるインナーチューブ２の上端側が出没可能に挿通される倒立型に設定されている。

このとき、アウターチューブ１の上端側には、後述する補強パイプ３の配在下にブラケットＢが介装され、あるいは、図示しないが、アウターチューブ１の上端あるいは上端部にハンドルが連結されるとしている。

ちなみに、図示しないが、ブラケットＢは、多くの場合に、車体フレームの前端に連結されるが、このとき、このブラケットＢにハンドルが連結されることもある。

一方、インナーチューブ２の下端側には、図示しないが、たとえば、アクスルブラケットが保持されていて、このアクスルブラケットに前輪の車軸が分離可能に連結されるとしている。

なお、図示しないが、アウターチューブ１内からインナーチューブ２を脱き出す方向に附勢する、すなわち、このフロントフォークを伸長方向に附勢する懸架バネについては、たとえば、アウターチューブ１とインナーチューブ２との間に介装されているとしても良く、また、フロントフォークの軸芯部に配在されるダンパ周りに介装されているとしても良く、さらに、フロントフォークにおける減衰構造についても、周知の減衰構造が採用されて良い。

つぎに、この発明によるフロントフォークにあっては、アウターチューブ１がカーボン樹脂材からなる円筒体で形成される一方で、アウターチューブ１の外周に任意の材料からなる補強パイプ３が介装されると共に、アウターチューブ１が内側にインナーチューブ２を挿通させる部位における内周に軸受け部材４を隣設させてなるとしている。

アウターチューブ１がカーボン樹脂材で形成されることによって、これが鉄材やアルミ材で形成される場合に比較して、その重量の軽減が可能になると共に、このとき、アウターチューブ１がカーボン樹脂製の単純な円筒体で、すなわち、外径を部分的に膨径などさせない円筒体で形成されることによって、いたずらなコスト高を招来しないで済むことになる。

一方、アウターチューブ１に対して、補強パイプ３は、任意の材料で形成されて良く、したがって、この補強パイプ３もカーボン樹脂材で形成されるとしても良いが、だからと言ってカーボン樹脂材で形成されるとなると、コスト的に余り有利にならないと言い得るので、多くの場合に、たとえば、アルミ材などが選択されるであろう。

そして、アルミ材が選択される場合には、一般的に看て、機械的強度の上からも樹脂材からなる場合に比較して有利になるが、仮に機械的強度を大きくする要請がある場合には、重量的に不利があるとしても、たとえば、鉄材などが選択されても良い。

ちなみに、この補強パイプ３の外周には、図中に破線図で示すように、ブラケットＢが連結されるとしており、そして、このブラケットＢの連結の際には、このブラケットＢがかなりの力でアウターチューブ１を締め付けるのが常態であるが、この発明のように、アウターチューブ１の外周に補強パイプ３を有することで、このブラケットＢの締め付けに対してアウターチューブ１が充分に対抗できることになる。

そして、軸受け部材４は、アウターチューブ１の内周に形成の溝（符示せず）内に収装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の摺動性を保障するもので、この観点からすれば、任意の材料で形成されていて良いが、軸受け部材４として好ましい材料、たとえば、銅合金で形成される。

このとき、この軸受け部材４における本来の機能は、アウターチューブ１に対するインナーチューブ２の摺動性を保障するものであるが、いわゆるアウターチューブ１に作用する応力に対する保障を加味する場合には、上記の銅合金に比較してより高硬度となる、たとえば、鉄系焼結材が選択されるとしても良い。

そして、軸受け部材４に鉄系焼結材が選択される場合には、インナーチューブ２に対する摺動性では、銅合金などよりは劣るであろうから、この軸受け部材４に応力保障を加味するとき、図示しないが、別途に軸受けとしてのみ機能する軸受け部材４を積層する状態にあるいは直列させる状態に介在させるとしても良いことはもちろんである。

のみならず、軸受け部材４にチタン材を選択する場合に、図示しないが、この軸受け部材４の内周にテフロン（登録商標）などの摺動性を向上させる処理を施すとしても良いことはもちろんである。

ところで、この発明にあって、補強パイプ３の下端は、アウターチューブ１の外周に位置決められているのはもちろんであるが、アウターチューブ１における任意の位置の外周に位置決められているのではなく、内周に軸受け部材４を隣設させている部位における外周に位置決められてなるとしている。

すなわち、図示しないが、補強パイプ３の下端が上記の軸受け部材４を内周に有しない部位となるアウターチューブ１の外周に位置決められるとすると、補強パイプ３とアウターチューブ１との間で径が変化する境界部分に応力が集中するとき、上記の軸受け部材４を有しない部分では、軸受け部材４を有する部部に比較して、曲げに対する機械的強度が低下していることになる。

それゆえ、この発明では、補強パイプ３の下端が常にアウターチューブ１において内周に軸受け部材を隣設させて曲げに対する機械的強度を増大させている部位における外周に位置決められるようにしている。

前記したところは、アウターチューブ１がカーボン樹脂材からなる場合を例にして説明しているが、アウターチューブ１が他の材料、たとえば、アルミ材からなる場合であっても、同様に応力が集中する部分から撓むことがあることを鑑みると、この発明は、原理的に看て、アウターチューブ１がカーボン樹脂材以外の材料からなる場合にも具現化できることになるのはもちろんである。

この発明の一実施形態によるフロントフォークを一部破断して示す部分断面正面図である。

符号の説明

１ 車体側部材たるアウターチューブ
２ 車輪側部材たるインナーチューブ
３ 補強パイプ
４ 軸受け部材
Ｂ ブラケット

Claims (1)

1. 車体側部材たるアウターチューブの下端側内に車輪側部材たるインナーチューブの上端側が出没可能に挿通される倒立型に設定されると共に、アウターチューブがカーボン樹脂材からなる円筒体で形成される一方で、アウターチューブの外周に任意の材料からなる補強パイプが介装されると共に、アウターチューブの内周に内周がインナーチューブの外周に摺接する軸受け部材を有してなるフロントフォークにおいて、補強パイプの下端が内周に軸受け部材を有するアウターチューブの外周に位置決められてなることを特徴とするフロントフォーク
   

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