JPH09254857A - フロントフォーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自転車の前輪側に架装されて該前輪側に入力
される路面振動を吸収するのはもちろんのこと、ブレー
キ装置の装備に支障なくして所定のブレーキ効果の発揮
を可能にし、自転車の前輪側における徒な重量の増大化
や該自転車のコストの徒な上昇化を招来せず、その汎用
性の向上を期待するに最適となる。 【解決手段】 車体フレームＦの前端に連設のヘッドパ
イプＰ内に回動可能に挿通のステアリングシャフトＳに
連設されるアッパーブラケット１およびアンダーブラケ
ット２と、該アッパーブラケット１とアンダーブラケッ
ト２の間にステアリングシャフトＳに並列するように固
定状態に配在されるガイドパイプ３と、該ガイドパイプ
３の外周に該ガイドパイプの軸線方向にのみ移動可能な
ように介装される摺動パイプ４と、該摺動パイプ４に基
端が連設されて先端に前輪の車軸を連結させるフォーク
体５と、上記摺動パイプ４の上端と上記アッパーブラケ
ット１との間に配在される弾性部材６と、上記摺動パイ
プ４の下端と上記アンダーブラケット２との間に配在さ
れるリバウンド部材７と、を有してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、二輪車の前輪側
に架装されて該前輪側に入力される路面振動を吸収する
フロントフォークに関し、とくに、自転車に架装される
フロントフォークの改良に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】二輪車の前輪側に架装されて
該前輪側に入力される路面振動を吸収するフロントフォ
ークとしては、従来から種々の提案があるが、その多く
が、自動二輪車用に設定されている。

【０００３】その中で、例えば、実開昭５３−１０８０
５３号公報に開示のフロントフォークにあっては、いわ
ゆる軽微な構成とされていることから、これを自転車の
前輪側に架装して該自転車の前輪側に入力される路面振
動を吸収させる自転車用に転用することが可能になる。

【０００４】ちなみに、上記公報に開示のフロントフォ
ークは、言わば二本の油圧緩衝器をいわゆる松葉状に連
結して利用するように構成されてなるもので、ハンドル
側たる車体側にアウターチューブが配在され、該アウタ
ーチューブの下端側内に車輪側たる車軸側に配在される
インナーチューブの上端側が出没可能に挿通されてなる
としている。

【０００５】また、該フロントフォークでは、二本のア
ウターチューブの上端が一個のブラケットで連結される
と共に、該ブラケットの中央に車体側となるステアリン
グ軸が連結されてなり、各インナーチューブの下端がそ
れぞれ車軸側、すなわち、前輪車軸の連結を可能にする
自由端に設定されている。

【０００６】しかしながら、上記した公報開示のフロン
トフォークを自転車の前輪側に架装する自転車用に転用
する場合には、以下のような不都合の招来が指摘され
る。

【０００７】まず、該フロントフォークにあっては、二
本の油圧緩衝器を利用する構成とされているから、フロ
ントフォーク自体の重量が増大傾向になり、したがっ
て、該フロントフォークが自転車の前輪側に架装される
場合に、該前輪側における荷重を大きくし、ハンドルの
操作性を悪くし、操縦安定性を低下させることになる危
惧がある。

【０００８】また、上記に加えて、フロントフォークの
コストが上昇する傾向になり、したがって、該フロント
フォークを架装する自転車のコスト上昇化が招来される
ことになり、その汎用性を期待できないことになる危惧
がある。

【０００９】つぎに、周知のように、ブレーキ装置は、
自転車であっても、前輪側にも装備されるが、該ブレー
キ装置がドラムブレーキ構造やディスクブレーキ構造か
らなる場合には、インナーチューブの下端やその近傍に
ドラムやディスクが配置されるから、該ドラムやディス
クに接触されるベルトやパット類をインナーチューブの
下端やその近傍に安定状態に保持することが可能にな
る。

【００１０】なお、自転車の前輪側に装備されるブレー
キ装置が上記のドラムブレーキ構造やディスクブレーキ
構造からなる場合には、自動二輪車の場合はともかく、
自転車の場合にはブレーキ効果が大き過ぎることにな
り、却って、自転車の操縦安定性を阻害することに繋
り、好ましくないと言える。

【００１１】一方、ブレーキ装置がリムブレーキ構造と
される場合、すなわち、車輪のリムにゴムパットを圧接
してブレーキ効果を得るとする構造の場合には、ゴムパ
ットが常に車輪のリムに対向する状態に維持される必要
がある。

【００１２】そして、上記のフロントフォークを利用す
る場合に、リムを有する車輪は、インナーチューブと共
に上下動するから、上記ゴムパットもインナーチューブ
側に保持されることになる。

【００１３】しかしながら、インナーチューブの上端側
は、アウターチューブの下端側内に出没されるから、上
記ゴムパットを支持する支持部材の基端がインナーチュ
ーブの下端寄りに設定されなければならないことにな
る。

【００１４】その結果、上記ゴムパットは、言わば長い
支持部材の先端に配置される状況になって、その配在位
置が安定され難くなり、必要なときに所望のブレーキ効
果を発揮し得ないことになる。

【００１５】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、その目的とするところは、自転車の
前輪側に架装されて該前輪側に入力される路面振動を吸
収するのはもちろんのこと、ブレーキ装置の装備に支障
なくして所定のブレーキ効果の発揮を可能にし、自転車
の前輪側における徒な重量の増大化や該自転車のコスト
の徒な上昇化を招来せず、その汎用性の向上を期待する
に最適となるフロントフォークを提供することである。

【００１６】

【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、車
体フレームの前端に連設のヘッドパイプ内に回動可能に
挿通のステアリングシャフトに連設されるアッパーブラ
ケットおよびアンダーブラケットと、該アッパーブラケ
ットとアンダーブラケットの間に上記ステアリングシャ
フトに並列するように固定状態に配在されるガイドパイ
プと、該ガイドパイプの外周に該ガイドパイプの軸線方
向にのみ移動可能なように介装される摺動パイプと、該
摺動パイプに基端が連設され先端に前輪の車軸を連結さ
せるフォーク体と、上記摺動パイプの上端と上記アッパ
ーブラケットとの間に配在される弾性部材と、上記摺動
パイプの下端と上記アンダーブラケットとの間に配在さ
れるリバウンド部材と、を有してなるとする。

【００１７】また、好ましくは、ガイドパイプ内にダン
パが収装されてなると共に、該ダンパを形成するシリン
ダ体から突出のロッド体の基端がフォーク体に連結され
てなるとし、弾性部材がゴム製筒体あるいはコイルスプ
リングからなるとする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態に基づ
いて、この発明を説明するが、図１および図２に示すよ
うに、この発明の一実施の形態によるフロントフォーク
は、アッパーブラケット１およびアンダーブラケット２
と、ガイドパイプ３と、摺動パイプ４と、フォーク体５
と、弾性部材６と、リバウンド部材７と、を有してな
る。

【００１９】アッパーブラケット１およびアンダーブラ
ケット２は、自転車（図示せず）の車体フレームＦの前
端に連設のヘッドパイプＰ内に回動可能に挿通されるス
テアリングシャフトＳに連設されるもので、図示する実
施の形態では、ステアリングシャフトＳの下端がアンダ
ーブラケット２に溶接（図中に符号Ｍで示す）され、ス
テアリングシャフトＳの上端寄り部分がナットＮの締め
付けによってアッパーブラケット１に連結されている。

【００２０】そして、上記ヘッドパイプＰの上端とアッ
パーブラケット１との間および上記ヘッドパイプＰの下
端とアンダーブラケット２との間には、それぞれベアリ
ングＢが配在されていて、アッパーブラケット１および
アンダーブラケット２の、すなわち、ステアリングシャ
フトＳのヘッドパイプＰに対する回動が可能とされてい
る。

【００２１】ガイドパイプ３は、上記アッパーブラケッ
ト１とアンダーブラケット２の間に上記ステアリングシ
ャフトＳに並列するように固定状態に配在されるもの
で、言わばスペーサとしての機能を発揮しながら、後述
する摺動パイプ４の摺動部を形成する。

【００２２】そして、該ガイドパイプ３は、図示する実
施の形態では、下端が溶接（図中に符号Ｍで示す）で上
記アンダーブラケット２に連設され、上端が該上端への
ボルト３ａの螺着で上記アッパーブラケット１に連結さ
れている。

【００２３】摺動パイプ４は、上記ガイドパイプ３の外
周に摺動可能に介装されるもので、図示する実施の形態
では、上記ガイドパイプ３の外周にキー構造（図中に符
号Ｋで示す）下に、また、軸受４ａの配在下に介装され
るとしている。

【００２４】ちなみに、上記のキー構造Ｋは、該摺動パ
イプ４がガイドパイプ３の外周で該ガイドパイプ３に副
って摺動すること、すなわち、ガイドパイプ３の軸線方
向たる上下方向に移動することを可能にするが、該ガイ
ドパイプ３の外周で回動すること、すなわち、水平方向
に回転することを阻止するものであるから、該キー構造
Ｋに代えて、以下のように形成されるとしても良い。

【００２５】すなわち、前記ガイドパイプ３は、これが
外周を角形にするように形成されると共に、上記摺動パ
イプ４は、これが内周を上記ガイドパイプ３の外周に一
致する角形に形成されてなるとして、上記ガイドパイプ
３に対して該摺動パイプ４の上下方向の移動を保障しな
がら水平方向の回転を阻止するように形成されるとして
も良い。

【００２６】そして、上記ガイドパイプ３と摺動パイプ
４との間に上記の角形構造を採用する場合には、前記キ
ー構造Ｋの採用の場合に比較して、ガイドパイプ３およ
び摺動パイプ４にいわゆる切欠部を形成する必要がなく
なり、部材の弱体化を招来させないで済む点で有利とな
る。

【００２７】フォーク体５は、左右で一対とされて、図
示しないが、下端たる先端で車輪をいわゆる両側から挟
むようにして支承するもので、上端たる基端が上記摺動
パイプ４を左右方向たる両方向から挟む態様にして該摺
動パイプ４の外周に溶接（図示せず）されると共に、先
端側が下方、すなわち、車輪側に延在され、かつ、先端
に前輪の車軸を連結させるように形成されている。

【００２８】なお、該フォーク体５は、図示する実施の
形態では、全体にストレートに形成されているとする
が、これが下端側を曲げるように形成されているとして
も良いこともちろんである。

【００２９】また、図示する実施の形態では、左右のフ
ォーク体５が基端寄りの部位で連結軸５ａによって相互
に連結されて、基端側における剛性が保障されている。

【００３０】弾性部材６は、前記摺動パイプ４の上端と
前記アッパーブラケット１との間に配在されるもので、
とくに、摺動パイプ４がいわゆる突き上げられるように
上昇するときに、所定のクッション効果を発揮し得るよ
うに形成される。

【００３１】そして、該弾性部材６は、図示する実施の
形態では、ゴム製筒体からなるとしているが、要は、所
定のクッション効果を発揮すれば足りるから、該ゴム製
筒体に代えて、後述する図３に示す実施の形態における
ように、コイルスプリングからなるとしても良い。

【００３２】なお、図示する実施の形態では、該弾性部
材６の外周側に該弾性部材６を囲むようにカバー６ａが
配在されてなるとするが、該カバー６ａの配在で該弾性
部材６が圧縮されるとき、徒に外周側に膨出することが
阻止されることになり、該弾性部材６による効果的なク
ッション効果の発揮を期待し得ることになる。

【００３３】リバウンド部材７は、上記摺動パイプ４の
下端と前記アンダーブラケット２との間に配在されて、
摺動パイプ４がアンダーブラケット２に対していわゆる
底突状態になるときのショックを軽減するものである。

【００３４】したがって、図示する実施の形態では、環
状ゴム体からなるとしているが、これに代えて、例え
ば、環状の軟質プラスチック体あるいは環状板ばねが配
在される等としても良い。

【００３５】以上のように形成されたこの発明の実施の
形態によるフロントフォークにあっては、自転車のハン
ドル（図示せず）に直結するステアリングシャフトＳを
アッパーブラケット１およびアンダーブラケット２と共
に自転車の車体フレームＦの前端に連設のヘッドパイプ
Ｐに対して回動可能とすることになる。

【００３６】そして、アッパーブラケット１およびアン
ダーブラケット２には、ガイドパイプ３及び摺動パイプ
４を介してフォーク体５が連設されてなるから、上記ス
テアリングシャフトＳの、すなわち、ハンドルの回動操
作でフォーク体５に支承される自転車の車輪、すなわ
ち、前輪の操舵が可能になる。

【００３７】その一方で、上記摺動パイプ４は、上記ガ
イドパイプ３の外周で該ガイドパイプ３の軸線方向に、
すなわち、該ガイドパイプ３に副って上下方向に摺動
し、しかも、該摺動パイプ４が上昇するときに該摺動パ
イプ４の上方に配在の弾性部材６が該摺動パイプ４の上
昇速度に応じて圧縮される。

【００３８】その結果、摺動パイプ４が急上昇される、
すなわち、フォーク体５が路面突起を乗り上げる等して
摺動パイプ４が急上昇される場合には、上記弾性部材６
がクッション効果を発揮することになり、該摺動パイプ
４が急上昇される際の衝撃が吸収されることになり、自
転車における乗り心地を改善することになる。

【００３９】このとき、この発明にあっては、いわゆる
緩衝部が左右に分散されるのではなく中央の一箇所とさ
れているので、左右の緩衝部の緩衝効果がいわゆるバラ
ツクことによる乗り心地の悪化が招来される危惧なくし
て、確実に乗り心地を改善できることになる。

【００４０】また、この発明にあっては、緩衝部が一箇
所とされるから、緩衝部が左右に分散されている場合に
比較して、部品点数の削減が可能になり、相対的に重量
の大幅な増大が危惧されなくなり、また、外観的にも、
徒な嵩張りが招来されなくなり、使用上での違和感の招
来も危惧されなくなる。

【００４１】そして、前輪を支承するフォーク体５は、
言わば上端でのみアッパーブラケット１およびアンダー
ブラケット２に対して移動することになり、したがっ
て、たとえば、ブレーキ装置がリムブレーキ構造とされ
る場合にも、ゴムパットが常に前輪のリムに対向する状
態に維持することを容易にすることになる。

【００４２】そして、上記のゴムパットを保持する支持
部材については、これをフォーク体５の上端側、すなわ
ち、アンダーブラケット２の下方の連結軸５ａの下方近
傍に連結することを可能にすることになる。

【００４３】その結果、上記ゴムパットは、所望の位置
に安定状態に位置決められることになり、したがって、
必要なときに所望のブレーキ効果を発揮し得る体勢に維
持されることになる。

【００４４】図３は、この発明の他の実施の形態による
フロントフォークを示すが、この実施の形態によるフロ
ントフォークは、前記した実施の形態のフロントフォー
クに比較して、ダンパ１０を有する点で基本的な差異が
あるもので、その他の構成においては、大きな差異はな
い。

【００４５】なお、この実施の形態では、弾性部材６が
コイルスプリングからなるとするのは前述した通りであ
る。

【００４６】したがって、以下には、この実施の形態に
よるフロントフォークにおいて特徴となるところを中心
に説明し、その他の同一となる構成については、必要な
場合を除いて、図中に同一の符号を付すのみとし、その
詳しい説明を省略する。

【００４７】すなわち、この実施の形態によるフロント
フォークは、ガイドパイプ３内にダンパ１０を収装して
なるとするもので、該ダンパ１０は、ガイドパイプ３内
に定着されたシリンダ体１１と、該シリンダ体１１内に
図中で上端側となる先端側が出没可能に挿通されると共
に図中で下端側となる基端側が該シリンダ体１１外に突
出するロッド体１２と、を有してなる。

【００４８】そして、該ロッド体１２は、基端がフォー
ク体５に連設の連結軸５ａにブラケット１２ａを介して
連結され、先端がシリンダ体１１内に摺動可能に収装さ
れたピストン１３に連設されている。

【００４９】該ピストン１３は、シリンダ体１１内にロ
ッド側油室Ｒ１およびピストン側油室Ｒ２を区画するも
ので、ピストン側油室Ｒ２には油面Ｏを境にするガス室
Ｇが形成されている。

【００５０】また、上記ピストン１３は、図示しない
が、シリンダ体１１内での伸長作動時に伸側の減衰力を
発生するように形成されている。

【００５１】なお、上記シリンダ体１１の図中で上端と
なるボトム側端は、螺条軸を有する封止栓１１ａで密封
されており、該封止栓１１ａの上記螺条軸に対する外部
からの袋ナット１１ｂの螺合によって、アッパーブラケ
ット１に連結されてなるとしている。

【００５２】それゆえ、この実施の形態によるフロント
フォークにあっては、フォーク体５が路面突起の乗り上
げ等で突き上げられるようになるとき、コイルスプリン
グからなる弾性部材６が圧縮されてその際の衝撃を吸収
すると共に、該弾性部材６の附勢力でフォーク体５が押
し下げられるようになるとき、ダンパ１０における伸側
減衰力の発生でフォーク体５の下降速度が適宜に抑制さ
れることになる。

【００５３】その結果、前記した実施の形態によるフロ
ントフォークに比較して、弾性部材６の伸縮による必要
以上の弾みが抑制されて、自転車における操縦性を向上
させることが可能になる。

【００５４】なお、この実施の形態によるフロントフォ
ークにあっても、上記した特異な効果の他に、前記した
実施の形態によるフロントフォークと同様の作用効果を
期待できることもちろんである。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、この発明にあっては、ハ
ンドル操作による前輪の転舵を可能にするのはもちろん
のこと、前輪が路面突起を乗り上げる等して該前輪を支
承するフォーク体、すなわち、摺動パイプが急上昇され
るときには、該摺動パイプが弾性部材の配在下に上昇さ
れることになり、したがって、摺動パイプの上昇速度に
応じて弾性部材が圧縮されて、上記フォーク体の急上昇
に伴う衝撃の発生を緩和し得て、自転車における乗り心
地を改善することが可能になる。

【００５６】このとき、いわゆる緩衝部が左右に分散さ
れないで中央の一箇所に設けられているから、左右の緩
衝部の緩衝効果がいわゆるバラツクことによる乗り心地
の悪化が招来される危惧がなく、確実に乗り心地を改善
できる利点がある。

【００５７】また、緩衝部が一箇所とされるから、緩衝
部が左右に分散されている場合に比較して、部品点数の
削減が可能になるのはもちろんのこと、相対的に重量の
大幅な増大が危惧されず、また、外観的にも、徒な嵩張
りが招来されず、使用上での違和感の招来も危惧されな
い利点がある。

【００５８】そして、この発明にあっては、前輪を支承
するフォーク体は、言わば上端でのみアッパーブラケッ
トおよびアンダーブラケットに対して移動するから、た
とえば、ブレーキ装置がリムブレーキ構造とされる場合
にも、ゴムパットを常に前輪のリムに対向する状態に維
持することが容易になり、また、ゴムパットを保持する
について、支持部材をフォーク体の上端側、すなわち、
アンダーブラケットの下方近傍に連結することが可能に
なるから、上記ゴムパットが所望の位置に安定状態に位
置決められることになり、したがって、必要なときに所
望のブレーキ効果を発揮し得ることになる。

【００５９】さらに、この発明にあっては、フォーク体
に連設される摺動パイプを介装させるガイドパイプが内
部にダンパを有してなるとするとき、該ダンパの一端を
フォーク体に連結することで、フォーク体が突き上げら
れるようになるときの衝撃緩和はもちろんのこと、弾性
部材の附勢力でフォーク体が押し下げられるようになる
とき、ダンパによる減衰作用を期待でき、弾性部材の伸
縮によるいたずらな弾みが抑制されて、自転車における
操縦性を向上させることが可能になる。

【００６０】その結果、この発明によれば、自転車の前
輪側に架装されて該前輪側に入力される路面振動を吸収
するのはもちろんのこと、ブレーキ装置の装備に支障な
くして自転車の前輪側における徒な重量の増大化や該自
転車のコストの徒な上昇化を招来せず、その汎用性の向
上を期待するに最適となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態によるフロントフォー
クを一部破断して示す正面図である。

【図２】図１中のＸ−Ｘ線で示す縦断面図である。

【図３】この発明の他の実施の形態によるフロントフォ
ークを図２と同様に示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ アッパーブラケット ２ アンダーブラケット ３ ガイドパイプ ４ 摺動パイプ ５ フォーク体 ６ 弾性部材 ７ リバウンド部材 １０ ダンパ １１ シリンダ体 １２ ロッド体 Ｆ 車体フレーム Ｐ ヘッドパイプ Ｓ ステアリングシャフト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体フレームの前端に連設のヘッドパイ
   プ内に回動可能に挿通のステアリングシャフトに連設さ
   れるアッパーブラケットおよびアンダーブラケットと、
   該アッパーブラケットとアンダーブラケットの間に上記
   ステアリングシャフトに並列するように固定状態に配在
   されるガイドパイプと、該ガイドパイプの外周に該ガイ
   ドパイプの軸線方向にのみ移動可能なように介装される
   摺動パイプと、該摺動パイプに基端が連設され先端に前
   輪の車軸を連結させるフォーク体と、上記摺動パイプの
   上端と上記アッパーブラケットとの間に配在される弾性
   部材と、上記摺動パイプの下端と上記アンダーブラケッ
   トとの間に配在されるリバウンド部材と、を有してなる
   フロントフォーク
2. 【請求項２】 ガイドパイプ内にダンパが収装されてな
   ると共に、該ダンパを形成するシリンダ体から突出のロ
   ッド体の基端がフォーク体に連結されてなる請求項１の
   フロントフォーク
3. 【請求項３】 弾性部材がゴム製筒体あるいはコイルス
   プリングからなる請求項１または請求項２のフロントフ
   ォーク