JPH09315367A - フロントフォーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ブレーキ装置の装備に支障なくして自転車の
前輪側における重量の増大や自転車のコストの上昇を招
来せずして、汎用性の向上を期待するに最適となる。 【解決手段】 一対のフォーク体の基端を連結するブラ
ケット２に下端が連結され、上端側が車体フレームＦの
前端に連設されて上端部内にステアリングシャフトＳの
下端部を回動可能に挿通させるヘッドパイプＰの下端側
に挿通され、上端がステアリングシャフトＳの下端に連
結されるダンパ３と、を有してなり、ダンパ３が上端を
ステアリングシャフトＳの下端に連結される外筒１１
と、上端側が外筒１１の下端側から該外筒内に出没可能
に挿通され下端がブラケット２に連結される内筒１２を
外筒１１内から突出させる傾向に附勢する弾性部材１３
と、内筒１２の外筒１１に対する出没の際に減衰力を発
生させる減衰機構と、内筒１２と外筒１１との間におけ
る相対回転を阻止する回動阻止機構を有してなる。

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
に架装されて前輪を保持すると共に前輪から入力される
路面振動を吸収するフロントフォークに関し、特に、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
前輪を保持すると共に前輪から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、たとえば、実開昭５３−１０８
０５３号公報に開示のフロントフォークにあっては、い
わゆる軽微な構成に設定されていることから、これを自
転車の前輪側に架装して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、二本の油圧緩衝器の基端をブラケットを利用し
ていわゆるフォーク状に連結し先端で前輪を保持するよ
うに構成されてなり、ハンドル側にアウターチューブが
配在されると共に車輪側にインナーチューブが配在さ
れ、該インナーチューブの上端側がアウターチューブの
下端側内に出没可能に挿通されてなるとしている。

【０００５】また、このフロントフォークでは、二本の
アウターチューブの上端を連結するブラケットの中央に
ハンドル側となるステアリング軸が連結され、各インナ
ーチューブの下端がそれぞれ自由端に設定されて前輪の
車軸の連結を可能にするように構成されている。

【０００６】しかしながら、上記の公報に開示のフロン
トフォークを自転車の前輪側に架装して自転車用に転用
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、この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、この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、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易くする。

【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、このフロン
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。

【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、このブレ
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、このドラムやデ
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】しかし、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、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。

【００１１】そこで、自転車の前輪側に装備されるブレ
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、リムに圧接されるゴムパットもイン
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、上記のゴムパットは、言わば軸
長の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、特に、自
転車の前輪側に架装されて前輪を保持すると共に前輪か
ら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
増大化や自転車のコストのいたずらな上昇化を招来せず
して、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、先
端で前輪の車軸を保持する一対のフォーク体と、該一対
のフォーク体の基端を連結するブラケットと、該ブラケ
ットに下端が連結され上端側が車体フレームの前端に連
設されて上端部内にステアリングシャフトの下端部を回
動可能に挿通させるヘッドパイプの下端側に挿通され上
端がステアリングシャフトの下端に連結されるダンパ
と、を有してなり、該ダンパが上端をステアリングシャ
フトの下端に連結させる外筒と、上端側が外筒の下端側
から該外筒内に出没可能に挿通され下端がブラケットに
連結される内筒と、該内筒を外筒内から突出させる傾向
に附勢する弾性部材と、内筒の外筒に対する出没の際に
減衰力を発生させる減衰機構と、内筒と外筒との間にお
ける相対回転を阻止する回動阻止機構と、を有してなる
とする。

【００１７】そして、より具体的には、ダンパは、上端
がステアリングシャフトに連設されてなると共に下端が
ブラケットに分離可能に連結されてなるとし、また、弾
性部材は、コイルスプリングからなり内筒の内周側に配
在され、あるいは、ゴム製筒体からなり外筒の下端と内
筒の下端との間に配在されてなるとする。

【００１８】さらに、減衰機構は、外筒と内筒の間に区
画形成される油室と、内筒に開穿されて内筒の内周側と
上記油室との連通を許容するオリフィスと、からなると
し、回動阻止機構は、内筒の上端側に形成された切欠溝
と、外筒の上端を閉塞するキャップ部材の下端部に形成
され上記切欠溝に繋合するガイド部と、からなるとす
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態に基づ
いて説明するが、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、一対のフ
ォーク体１，１と、ブラケット２と、ダンパ３（図１参
照）と、を有してなる。

【００２０】一対のフォーク体１は、図示しないが、下
端たる先端で自転車の前輪の車軸を保持するように設定
されている。

【００２１】ブラケット２は、一対のフォーク体１，１
の基端を連結する固定状態に連結するもので、図示する
実施の形態では、長円のほぼ筒状に形成された本体２ａ
内にスぺーサ２ｂの配在下に各フォーク体１の上端たる
基端を保持するように形成されている。

【００２２】ダンパ３は、下端がブラケット２に連結さ
れると共に、上端側が自転車における車体フレームＦの
前端に連設されているヘッドパイプＰの下端側に挿通さ
れ、かつ、上端が自転車におけるハンドル（図示せず）
に直結するステアリングシャフトＳの下端に連結されて
いる。

【００２３】なお、ステアリングシャフトＳの下端部
は、ヘッドパイプＰの上端部内に回動可能に挿通される
と共に、ベアリングＢおよびカバーＣの配在下にナット
Ｎの締め付けによってヘッドパイプＰの上端に連結され
ている。

【００２４】ここで、図示する実施の形態によるダンパ
３について説明すると、このダンパ３は、図１に示すよ
うに、外筒１１と、内筒１２と、弾性部材１３と、減衰
機構（符示せず）と、回動阻止機構（符示せず）と、を
有してなる。

【００２５】外筒１１は、上端がヘッドパイプＰ内に臨
在されているステアリングシャフトＳの下端に連結され
るもので、図示する実施の形態では、溶接（図中に符号
Ｍで示す）によって一体に連設されている。

【００２６】そして、外筒１１の図中で下端部となる開
口端部の内周には、内周が内筒１２の外周に摺接する軸
受１４およびオイルシール１５が配在されており、この
軸受１４およびオイルシール１５は、外筒１１の下端た
る開口端の内周に嵌装されたストッパ１６で定着されて
いる。

【００２７】なお、外筒１１の開口端部は、外周側に膨
径されて段差部（符示せず）を有するように設定されて
おり、該段差部に係止されたベアリングＢを介してヘッ
ドパイプＰに回動可能なように連繋されている。

【００２８】また、外筒１１の図中で上端となる開口端
は、図示する実施の形態にあって、後述する回動阻止機
構を構成することにもなるキャップ部材１７が溶接され
て閉塞されている。

【００２９】なお、上記キャップ部材１７は、外周側部
が該ダンパ３の最圧縮時に後述する内筒１２の上端の当
接を許容するストッパ部として機能するようにも設定さ
れている。

【００３０】内筒１２は、上端側が外筒１１の下端側か
ら該外筒１１内に出没可能に挿通されると共に、下端が
ブラケット２に連結されてなるとするもので、上端側の
外周に外周が外筒１１の内周に摺接するピストンリング
１８を有している。

【００３１】このピストンリング１８は、後述する減衰
機構を構成するが、軸受１４と共にこのダンパ３におけ
る外筒１１と内筒１２との嵌合長を設定している。

【００３２】内筒１２は、下端がブラケット２に連結さ
れてなるとするが、図示する実施の形態では、下端部の
内周にキャップ１９がシール１９ａの配在下に収装され
て閉塞されるとしており、このキャップ１９は、内筒１
２の下端内周に嵌装されたストッパ２０で定着されてい
る。

【００３３】そして、前記ブラケット２を貫通するボル
ト２１が上記キャップ１９をも併せて貫通するようにし
て、該内筒１２の下端のブラケット２への連結が具現化
されており、ボルト２１に螺着されるナット２１ａが撤
去されるとき、内筒１２の下端のブラケット２からの分
離が可能とされるように設定されている。

【００３４】なお、ブラケット２、すなわち、ブラケッ
ト２を構成するスぺーサ２ａと外筒１１の下端側の開口
端部との間には、伸縮可能に形成されて内筒１２の外筒
１１に対する出没部分を外部から遮断して覆うブーツ２
２が介装されている。

【００３５】弾性部材１３は、内筒１２が外筒１１内か
ら常時突出する傾向になるように附勢するもので、図示
する実施の形態では、内筒１２の内周側に配在されるコ
イルスプリングからなり、上端が前記キャップ部材１７
の下端に係止され、下端が前記キャップ１９に担持され
てなるとしている。

【００３６】そして、この弾性部材１３は、上記の配在
態様に代えて、図示しないが、上記ブーツ２２の内周側
で外筒１１の下端と内筒１２の下端との間、すなわち、
外筒１１の開口端部の下端とブラケット２を構成するス
ぺーサ２ａの上端との間に配在されるとしても良く、ま
た、この場合に、弾性部材１３がゴム製筒体からなると
しても良い。

【００３７】減衰機構は、内筒１２の外筒１１に対する
出没の際に減衰力を発生させるもので、図示する実施の
形態では、前記ピストンリング１８および軸受１４の配
在によって外筒１１と内筒１２との間に区画形成される
油室Ｒと、内筒１２に開穿されて該内筒１２の内周側と
油室Ｒとの連通を許容するオリフィス１２ａと、からな
るとしている。

【００３８】そして、この減衰機構は、内筒１２が外筒
１１に対して出没されて油室Ｒの容積が広狭変化すると
きに作動油がオリフィス１２ａを通過し、このときに発
生される流動抵抗を所定の減衰作用に具現化するとして
いる。

【００３９】なお、内筒１２が外筒１１内から大きいス
トロークで突出されるとき、オリフィス１２ａが軸受１
４の内周で閉塞されて、油室Ｒにオイルロック現象が発
現されてクッション効果が発揮される。

【００４０】また、図中で上記オリフィス１２ａの上方
となる内筒１２の外周には、ストッパ２３が装着されて
いて、内筒１２のいわゆる伸側のストロークエンド時に
このストッパ２３が上記軸受１４の端面に当接されて、
内筒１２のそれ以上の伸長動作が阻止されるとしてい
る。

【００４１】回動阻止機構は、内筒１２と外筒１１との
間における相対回転を阻止するもので、図示する実施の
形態では、内筒１２の上端側に形成された切欠溝１２ｂ
と、該切欠溝１２ｂに繋合するガイド部１７ａと、から
なる。

【００４２】切欠溝１２ｂは、内筒１２の軸線方向に沿
うように適宜の長さ、すなわち、内筒１２が外筒１１に
対して最大のストロークで出没されるときにも上記ガイ
ド部１７ａと繋合が解除されない長さを有するように設
定されている。

【００４３】また、ガイド部１７ａは、外筒１１の上端
を閉塞する前記キャップ部材１７の下端部に形成されて
なるもので、この実施の形態では、前記弾性部材１３た
るコイルスプリングの上端を係止するばね受部を兼ねる
ようにも設定されている。

【００４４】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が
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
に対して回動されるとき、回動阻止機構の配在によって
その回動が阻止されているダンパ３を介して、一対のフ
ォーク体１が回動、すなわち、転舵されることになり、
ハンドルの回動操作でフォーク体１が保持する自転車に
おける前輪の操舵が可能になる。

【００４５】その一方で、上記ダンパ３は、減衰機構を
有してなるから、前輪側部材とされる内筒１２がハンド
ル側部材とされる外筒１１に対して出没されるとき、減
衰作用によって、前輪から入力される路面振動を吸収し
て、ハンドル側に伝播させないことが可能になる。

【００４６】このとき、内筒１２が大きいストロークで
外筒１１内に没入される最圧縮時には、内筒１２の上端
が外筒１１の上端を閉塞するキャップ部材におけるスト
ッパ部に設定の部分に当接されることになって、それ以
上の圧縮が阻止される。

【００４７】また、内筒１２が大きいストロークで外筒
１１から突出される該ダンパ３の最伸長時近くになる
と、クッション効果が発揮されて、いわゆる伸長ストロ
ークエンド時のショックが緩和されることになる。

【００４８】すなわち、この最伸長時近くには、減衰機
構を構成する内筒１２に開穿のオリフィス１２ａが外筒
１１の開口端部の内周に配在の軸受１４の内周で閉塞さ
れることになり、このとき、それまでオリフィス１２ａ
を介して内筒１２の内周側と連通していた油室Ｒに作動
油が閉じ込められるオイルロック状態が発現され、この
とき、クッション効果が発揮されて、上記のショックが
緩和される。

【００４９】また、上記に引き続く該ダンパ３の最伸長
時には、内筒１２の外周に介装されているストッパ２３
が上記軸受１４に当接されることになって、それ以上の
伸長動作が阻止される。

【００５０】このとき、この発明にあっては、ダンパ３
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、左右のいわゆる緩衝効果のバラツキによる乗り
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。

【００５１】また、この発明にあっては、ダンパ３が一
箇所とされるから、前記した従来例のようにダンパ３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、全体的に重量の増大が危惧されず、ま
た、外観的にもいたずらな嵩張りを招来せずして、使用
上での違和感を招来させない。

【００５２】そして、前輪を保持するフォーク体１は、
言わば全体で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
し得ることになる。

【００５３】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１の上端側に直接的
に連結することを可能にし、したがって、上記ゴムパッ
トが所望の位置に安定状態に位置決めら、必要なときに
所望のブレーキ効果を確実に発揮し得る体勢に維持され
る。

【００５４】

【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保
持するフォーク体が急上昇されるときには、該フォーク
体がダンパの配在下に上昇されることになり、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。

【００５５】このとき、ダンパが左右に分散されず中央
の一箇所に設けられているから、左右にダンパがある場
合に比較して、緩衝効果のバラツキがなく、乗り心地の
悪化が招来されず、確実に乗り心地を改善できることに
なる。

【００５６】また、ダンパが一箇所とされるから、ダン
パが左右にある場合に比較して、部品点数の削減が可能
になるのはもちろんのこと、全体的に重量の増大が危惧
されず、また、外観的にも、いたずらな嵩張りを招来せ
ず、使用上での違和感を招来させないことになる。

【００５７】そして、この発明にあっては、前輪を保持
するフォーク体が全体に上下動するから、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し得るこ
とになり、また、ゴムパットの保持についても、支持部
材をフォーク体の上端側に直接的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、したがって、必要なときに所望のブレー
キ効果を確実に発揮し得ることになる。

【００５８】さらに、この発明にあっては、内部にダン
パを有してなるから、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。

【００５９】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いたずらな重量の増大化
や該自転車のコストのいたずら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側面図である。

【図２】図１のフロントフォークを一部破断して示す正
面図である。

【符号の説明】

１ フォーク体 ２ ブラケット ３ ダンパ １１ 外筒 １２ 内筒 １２ａ 減衰機構を構成するオリフィス １２ｂ 回動阻止機構を構成する切欠溝 １３ 弾性部材 １７ キャップ部材 １７ａ 回動阻止機構を構成するガイド部 Ｆ 車体フレーム Ｐ ヘッドパイプ Ｒ 減衰機構を構成する油室 Ｓ ステアリングシャフト

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端で前輪の車軸を保持する一対のフォ
   ーク体と、該一対のフォーク体の基端を連結するブラケ
   ットと、該ブラケットに下端が連結され上端側が車体フ
   レームの前端に連設されて上端部内にステアリングシャ
   フトの下端部を回動可能に挿通させるヘッドパイプの下
   端側に挿通され上端がステアリングシャフトの下端に連
   結されるダンパと、を有してなり、該ダンパが上端をス
   テアリングシャフトの下端に連結させる外筒と、上端側
   が外筒の下端側から該外筒内に出没可能に挿通され下端
   がブラケットに連結される内筒と、該内筒を外筒内から
   突出させる傾向に附勢する弾性部材と、内筒の外筒に対
   する出没の際に減衰力を発生させる減衰機構と、内筒と
   外筒との間における相対回転を阻止する回動阻止機構
   と、を有してなるフロントフォーク
2. 【請求項２】 ダンパの上端がステアリングシャフトに
   連設されてなると共にダンパの下端がブラケットに分離
   可能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】 弾性部材がコイルスプリングからなると
   共に内筒の内周側に配在されてなる請求項１のフロント
   フォーク
4. 【請求項４】 弾性部材がゴム製筒体からなると共に外
   筒の下端と内筒の下端との間に配在されてなる請求項１
   のフロントフォーク
5. 【請求項５】 減衰機構が外筒と内筒の間に区画形成さ
   れる油室と、内筒に開穿されて内筒の内周側と上記油室
   との連通を許容するオリフィスと、からなる請求項１の
   フロントフォーク
6. 【請求項６】 回動阻止機構が内筒の上端側に形成され
   た切欠溝と、外筒の上端を閉塞するキャップ部材の下端
   部に形成され上記切欠溝に繋合するガイド部と、からな
   る請求項１のフロントフォーク