JPH11139378A - 自転車用前フォーク - Google Patents

自転車用前フォーク

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JPH11139378A
JPH11139378A JP32028897A JP32028897A JPH11139378A JP H11139378 A JPH11139378 A JP H11139378A JP 32028897 A JP32028897 A JP 32028897A JP 32028897 A JP32028897 A JP 32028897A JP H11139378 A JPH11139378 A JP H11139378A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fork
crown
support shaft
legs
frp
Prior art date
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Pending
Application number
JP32028897A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshifumi Miyata
美文 宮田
Shoji Kinoshita
昭二 木下
Katsuji Kanamori
克二 金森
Kazuma Okura
和磨 大倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mizuno Corp
Original Assignee
Mizuno Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mizuno Corp filed Critical Mizuno Corp
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Priority to TW91212007U priority patent/TW532351U/zh
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の自転車用前フォークを高い強度を持ち
ながら、より軽量のものとする。 【解決手段】 フォークステム支軸3と二股状のフォー
ク脚支軸4を有するクラウン2をRTM成形法により成
形し、フォーク脚1をFRP材料を用いて内圧成形法に
より成形し、両者を一体結合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてロードレ
ース用自転車に用いるFRP(繊維強化プラスチック)
製前フォークの改良に係るもので、強度が特に必要な部
分であるクラウンを、FRP材料で中実に成形し、FR
Pからなるパイプ状のフォーク脚と一体的に形成したも
のである。
【0002】
【従来の技術】ロードレース用自転車においては、僅か
でも軽量化することが求められ、従来、全て金属製であ
った前フォークを、金属製部品とFRP製部品を組み合
わせたものや、前フォーク全体を中実のFRP材料で形
成したものがみられるようになった。
【0003】その一例を示すと、特開平7−52861
号では、ハンドルを支える金属製のコラムチューブのエ
ンド部に、FRP材料からなる二股状のフォーク体に形
成したロッド部を挿入して一体的に固着したものや、金
属製のコラムチューブのエンド部に二股状の係止部材を
一体的に形成し、このコラムチューブの二股状の係止部
材を、FRP材料によりフォーク体を形成する際、フォ
ーク体の二股状の肩部に埋設して一体的に形成したもの
や、金属製クラウンのロッド部をコラムチューブのエン
ド部に挿入し、また金属製クラウンの二股状のエンド部
に、それぞれFRP製のパイプを一体的に固着したもの
が開示されている。
【0004】また、特開平8−53092号では、軽量
芯材の周囲に補強繊維にマトリックス樹脂を含浸させた
プリプレグを巻き付けて、前フォーク成形用の型内に配
置し、加熱加圧して硬化成形したものや、芯材に織布、
編組等の形態の補強繊維を被覆して、成形型内に配置
し、閉じた型内に樹脂を注入、含浸させて硬化成形した
ものや、軽量な芯部とその周りに配置されたマトリック
ス樹脂と補強繊維とのFRP外殻とで一体に形成された
FRP製前フォークにおいて、前フォークのクラウン部
からフォーク脚下端に行くに従い、高剛性から低剛性に
推移させて形成したものが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記の特開平7−52
861号に開示されている、金属製のコラムチューブの
エンド部に、FRP材料からなる二股状のフォーク体に
形成したロッド部を挿入して一体的に固着したものは、
フォーク体を中実にしているので重くなるといった欠点
がある。また、金属製のコラムチューブのエンド部に二
股状の係止部材を一体的に形成し、このコラムチューブ
の二股状の係止部材をFRP材料によりフォーク体を形
成する際、フォーク体の肩部に埋設して一体的に形成し
たものは、二股状の係止部材を取り付けたり、フォーク
体を中実にしているので重くなるといった欠点がある。
更に、金属製クラウンのロッド部をコラムチューブのエ
ンド部に挿入し、金属製クラウンの二股状のエンド部
に、それぞれFRP製のパイプを一体的に固着したもの
は、金属製クラウンは中実のものが用いられており、や
はり重くなるといった欠点がある。
【0006】前記の特開平8−53092号に開示され
ている、軽量芯材の周囲に補強繊維にマトリックス樹脂
を含浸させたプリプレグを巻き付けて、前フォーク成形
用の型内に配置し、加熱加圧して硬化成形したものは、
クラウン部の肉厚を大きくすることができず強度不足と
なるといった欠点がある。また、芯材に織布、編組等の
形態の補強繊維を被覆して、成形型内に配置し、閉じた
型内に樹脂を注入、含浸させて硬化成形したもは、フォ
ーク脚を中実にしているので重くなるといった欠点があ
る。更に、軽量な芯部とその周りに配置されたマトリッ
クス樹脂と補強繊維とのFRP外殻とで一体に形成され
たFRP製前フォークにおいて、前フォークのクラウン
部からフォーク脚下端に行くに従い、高剛性から低剛性
に推移させて形成したものも、フォーク脚を中実にして
いるので重くなるといった欠点がある。そこで本発明
は、強度が特に必要な部分であるクラウン部は、中実の
FRP材料で高い強度を持たせ、フォーク脚部はパイプ
形状とし、全体としてより軽量の前フォークとすること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、RTM(Resin Transfer Mold
ing)成形法によりフォークステム支軸と二股状のフ
ォーク脚支軸を有するクラウンを成形し、FRP材料を
用いて内圧成形法によりパイプ状にフォーク脚を形成
し、該クラウンのフォーク脚支軸をフォーク脚の上端に
嵌入し、両者を一体結合する。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の前フォークは、クラウン
とフォーク脚からなる。クラウンは補強繊維を積層し、
合成樹脂を注入し中実に成形され、フォークステム支軸
と二股状のフォーク脚支軸を有するもの、あるいは、ク
ラウンは芯材の回りに補強繊維を積層被覆し、合成樹脂
を注入し中実に成形され、フォークステム支軸と二股状
のフォーク脚支軸を有するものである。フォーク脚はF
RP製パイプで、路面からの衝撃緩和や前フォークの振
動を減衰させるため効果的な、上方ほど太く、下方が細
く、かつ中央部より下部が前方に湾曲した公知の外形形
状を有し、下端断面が円形で、上端断面が略楕円形で、
上方になるほど略楕円形状を偏平させており、下端に前
輪の車軸を組み付けるフォークエンドを取り付けたもの
である。
【0009】前記クラウンを形成するにあたり、厚肉な
いし中実のFRPの成形に適するRTM成形法を用いる
ことが好適である。まず、あらかじめ略クラウン外形を
縮小した形状のポリウレタンフォームの芯材を成形す
る。次に、芯材に強化繊維のスリーブを通し、フォーク
ステム支軸とフォーク脚支軸が接続する部位を、強化繊
維で覆い、クラウン金型に配置し、フォークステム支軸
端側から熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂を注入し、
加熱硬化させた後、表面および端部を仕上げたものであ
る。
【0010】前記フォーク脚は、軽量で必要な強度を持
つFRP製パイプの形成に適する内圧成形法により形成
したもので、まず、フォーク脚の芯金に加圧用のチュー
ブを通し、この上から熱硬化性樹脂をマトリックスとす
るプリプレグを複数層巻き付け、フォーク脚金型に入れ
て芯金を抜き取る。次に、前記チューブの一端を閉止
し、他端にバルブを取り付け、空気を注入し金型にプリ
プレグを押圧し、加熱硬化させ金型より取り出し、チュ
ーブを抜き取り、表面および端部を仕上げたものであ
る。
【0011】前記クラウンのフォークステム支軸には、
スチール、チタン合金、CFRPなどのフォークステム
を外嵌し、フォーク脚支軸は、フォーク脚上端に内嵌
し、接着剤で結合する。更に、フォーク脚の下端には、
前輪を組み付ける金属製のフォークエンドを内嵌し、接
着剤で結合して前フォークを形成する。
【0012】
【実施例】本発明に係る自転車用前フォークの実施例を
図面を用いて説明する。図1は前フォークの正面図、図
2は前フォークの側面図、図3はクラウンの正面図、図
4はクラウンのA−A断面図、図5はフォーク脚の側面
図およびB−B断面図、C−C断面図である。図1およ
び図2に示すように、本発明の前フォークは、フォーク
ステム(8)が外嵌されるフォークステム支軸(3)の
下端に、正面から見て逆U字形の二股になったフォーク
脚支軸(4)を有するクラウン(2)と、フォーク脚
(1)を一体的に形成している。フォーク脚(1)は、
上部が太く、下部が細く、かつ下部が前方に湾曲したパ
イプ形状で、下端にフォークエンド(6)を内嵌してい
る。
【0013】図3および図4に示すように、前記クラウ
ン(2)は、略クラウン外形を縮小した形状の芯材
(5)をポリウレタンフォームで成形する。次に、芯材
(5)に炭素繊維のスリーブを通し、炭素繊維からなる
長形のクロスをフォーク脚支軸(4)の芯材(5)の頂
部(7)で折り返して、芯材(5)を前後に挟み込むよ
うに配置する。該スリーブおよびクロスをテープで数箇
所仮止めしてクラウン金型内に配置し、フォークステム
支軸(3)の上端からエポキシ変性ポリエステルアミド
樹脂を注入し、フォーク脚支軸(4)の下端から排出す
るようにしてクラウン金型内に充填し、加熱硬化するこ
とで、中実のCFRP製のクラウン(2)を形成する。
【0014】図5に示す前記フォーク脚(1)は、以下
のように成形する。まず、芯金に芯金より長いナイロン
のチューブを通し、この上から炭素繊維クロスの熱硬化
性樹脂をマトリックス樹脂としたプリプレグを巻いて積
層し、フォーク脚金型に入れて芯金を抜き取る。次に、
フォーク脚金型下端より出ているチューブを閉止し、フ
ォーク脚金型上端より出ているチューブにバルブを取り
付け、空気を注入しフォーク脚金型にプリプレグを押圧
し加熱硬化させる。次に、金型より取り出し、チューブ
を抜き取り、上下端を所定の長さに切断し仕上げる。
【0015】図1に示すように、本発明に係る自転車用
前フォークは、以下のように組み立てられる。すなわ
ち、前記クラウン(2)のフォーク脚支軸(4)の表面
を研磨してフォーク脚(1)への嵌め具合を調整し、フ
ォーク脚支軸(4)をフォーク脚(1)の上端に内嵌
し、エポキシ接着剤で接着する。フォーク脚(1)の下
端に、アルミ合金製のフォークエンド(6)を内嵌し、
エポキシ接着剤で接着する。
【0016】
【発明の効果】本発明は、前フォークで最も強度が必要
なクラウンをFRPで中実に成形し、フォーク脚は軽量
で必要な強度を持つFRP製パイプで形成し、両者を一
体化することで、全体として必要な強度を持ちながら極
めて軽量な前フォークとすることができる。
【0017】本発明の前フォークは、クラウンとフォー
ク脚が別金型となるので、フォーク脚のみ各種寸法、形
状のものとすることができる。従って、従来のものより
も設計の自由度が増すとともに、クラウン金型を共用す
ることで安価に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自転車用前フォークの正面図である。
【図2】本発明の自転車用前フォークの側面図である。
【図3】クラウンの正面図である。
【図4】クラウンのA−A断面図である。
【図5】フォーク脚の側面図およびB−B断面図、C−
C断面図である。
【符号の説明】
1 フォーク脚 2 クラウン 3 フォークステム支軸 4 フォーク脚支軸 5 芯材 6 フォークエンド 7 頂部 8 フォークステム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大倉 和磨 岐阜県養老郡養老町高田3877―6 美津濃 株式会社養老工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 強化繊維にマトリックス樹脂を含浸して
    中実に成形したクラウン(2)のフォーク脚支軸(4)
    を、FRPからなるパイプ状のフォーク脚(1)の上端
    に嵌入し、一体的に形成したことを特徴とする自転車用
    前フォーク。
  2. 【請求項2】 前記クラウン(2)にポリウレタンフォ
    ームからなる芯材(5)を用いて形成したことを特徴と
    する自転車用前フォーク。
JP32028897A 1997-11-05 1997-11-05 自転車用前フォーク Pending JPH11139378A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32028897A JPH11139378A (ja) 1997-11-05 1997-11-05 自転車用前フォーク
TW91212007U TW532351U (en) 1997-11-05 1998-09-03 Front fork for bicycle

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JP32028897A JPH11139378A (ja) 1997-11-05 1997-11-05 自転車用前フォーク

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JPH11139378A true JPH11139378A (ja) 1999-05-25

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ID=18119840

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