(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、添付図に示した形態は本発明の一例であり、本発明は当該形態に限定されない。説明中、左右とは車両に乗車した乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Upは上、Dnは下を、Frは前(進行方向、走行方向)、Rrは後(進行方向に対して逆方向)、Liは左、Riは右を示している。
【0012】
<実施例1>
図1〜
図6を参照しつつ、実施例1のフロントフォーク13を説明する。
【0013】
図1に示されるように、フロントフォーク13は例えば乗り物に採用され、一例として、乗員が跨がって乗車する鞍乗り型車両の一種である自動二輪車10に用いられる。以下において、自動二輪車10を「車両10」と称することがある。
【0014】
自動二輪車10は、車体11と、車体11の中央下部に支持された動力源であるエンジン12と、車体11の前部に設けられたフロントフォーク13と、このフロントフォーク13に支持された車輪である前輪14と、フロントフォーク13に連結された操舵ハンドル15と、を備えている。自動二輪車10は、車体11の上部中央に乗員用シート16が設けられ、車体11の後部から後方へ向かって延びて上下方向にスイング可能な車輪支持機構17と、この車輪支持機構17に支持された車輪である後輪18と、車体11と車輪支持機構17との間に架け渡されたリヤサスペンション19と、を有している。
【0015】
図1及び
図2に示されるように、フロントフォーク13は、前輪14の両側にそれぞれ設けられた2つの緩衝器本体20,20(フォーク単体20,20)と、2つの緩衝器本体20,20の上端同士を連結するアッパブラケット30(トップブリッジ30)と、2つの緩衝器本体20,20の軸線方向中間部同士または軸線方向下端同士を連結するボトムブラケット40(ボトムブリッジ40)とを備えている。
【0016】
緩衝器本体20は、車体11に支持される側である上側に配置された円筒状のアウターチューブ21と、前輪14を支持する側である下側に配置された円筒状のインナーチューブ22と、を有する緩衝器である。各緩衝器本体20,20を備えたフロントフォーク13は、倒立フォークである。一般に、倒立フォークは、正立フォークに比べて曲げ剛性を高く設定することが可能である。
【0017】
インナーチューブ22は、アウターチューブ21に対して、このアウターチューブ21の軸線CL2方向に移動可能に設けられるとともに、アウターチューブ21に対して一部が相対移動可能に配置されている。インナーチューブ22の下端には、前輪14用の車軸14aを支持するための車軸用ブラケット23が設けられている。アウターチューブ21の軸線CL2は、緩衝器本体20の軸線CL1に合致する。
【0018】
以下、アウターチューブ21を「第1筒体21」、インナーチューブ22を「第2筒体22」と称することがある。
【0019】
アッパブラケット30は、各アウターチューブ21,21の上端同士を連結している。ボトムブラケット40は、各アウターチューブ21,21の軸線CL2方向の中間部同士または軸線CL2方向の下端同士を連結している。アッパブラケット30の幅方向の中央と、ボトムブラケット40の幅方向の中央との間には、上下に延びている円筒状のステアリングステム50が連結されている。ステアリングステム50は、車体11のヘッドパイプ11aに対して回転可能に支持されている。ステアリングステム50の軸線CL3は、自動二輪車10の車幅方向の中心に位置しており、各緩衝器本体20,20の軸線CL1,CL1に平行である。
【0020】
以上の説明から明らかなように、アッパブラケット30及びボトムブラケット40は、各緩衝器本体20,20が搭載される自動二輪車10に対して緩衝器本体20,20を固定することが可能に、各アウターチューブ21,21の外周面21a,21aに接触している固定部材である。以下、アッパブラケット30及びボトムブラケット40を、「固定部材30,40」と称することがある。
【0021】
図3及び
図4に示されるように、ボトムブラケット40は、各アウターチューブ21,21が挿通される上下に貫通した孔41,41と、この孔41,41の孔径を変化させる孔径変更機構42,42と、を備える。孔41,41の軸線CL4,CL4は、アウターチューブ21,21の軸線CL2,CL2に合致する。
【0022】
孔径変更機構42,42は、ボトムブラケット40が有するスリット43,43と、スリット43,43の溝幅Wd,Wdを変化させるボルト44.44と、を備える。スリット43,43は、孔41,41の内周面からボトムブラケット40の外周面45にかけてボトムブラケット40に形成されており、孔41,41の軸線CL4,CL4に沿って、ボトムブラケット40の上面46から下面47に達している。
【0023】
ボトムブラケット40は、スリット43,43を挟んで両側にフランジ48,48を有している。ボルト44.44は、フランジ48,48同士を締め付ける締め付け量を調整することにより、スリット43,43の溝幅Wd,Wdを調整することができる。孔41,41はスリット43,43に連通しているので、ボルト44.44を締め込むことにより、孔41,41は縮径される。この結果、ボトムブラケット40を用いてアウターチューブ21,21を固定することができる。
【0024】
さらに、フロントフォーク13は、自動二輪車10にブレーキを掛けた時(自動二輪車10が減速するとき)における、フロントフォーク13の曲げ剛性を高めるための、支持部60,60を備えている。
【0025】
前方へ走行中の自動二輪車10が減速するときには、前輪14からフロントフォーク13へ、自動二輪車10の走行方向(矢印Fr方向)とは逆向き(矢印Rr方向)の外力が加わる。このため、
図4及び
図5に示されるように、各アウターチューブ21,21には、走行方向とは逆向きの曲げモーメントMbが作用する。
【0026】
フロントフォーク13は、アウターチューブ21,21の外周面21a,21aの一部を支持するとともに、ボトムブラケット40に接触する支持部60,60を有する緩衝器本体20,20を備えている。支持部60,60は、走行中の自動二輪車10が減速するときにボトムブラケット40と支持部60,60との接触面圧Spが増大する部位、つまり、自動二輪車10の走行方向(矢印Fr方向)とは逆向き(矢印Rr方向)の部位に備えられている。
【0027】
図4及び
図6に示されるように、アウターチューブ21,21の外周面21a,21aに接触する支持部60,60の接触面である内周面61,61の、アウターチューブ21,21の周方向における長さL1は、アウターチューブ21の外周面21aの周長L2よりも小さい。軸線CL1方向における支持部60,60の長さLnは、フロントフォーク13の曲げ剛性を高めるのに必要な長さに設定されている。以下において、支持部60の内周面61を「接触面61」と称することがある。
【0028】
支持部60,60の接触面61,61は、各アウターチューブ21,21の外周面21a,21aに直接または間接的に接触している。支持部60,60の接触面61,61は、アウターチューブ21,21の外周面21a,21aに面接触して密着することが可能な形状且つ寸法に設定されている。
図4に示されるように、アウターチューブ21,21の外周面21a,21aの半径r1と、支持部60,60の接触面61,61の半径r2とは同一であることが好ましい。
【0029】
支持部60,60の接触面61,61の少なくとも一部は、各アウターチューブ21,21の外周面21a,21aに接着されていても良い。
【0030】
図3及び
図5に示されるように、支持部60,60の上面62,62は、平坦面であり、ボトムブラケット40の下面47に接触している。少なくとも支持部60,60の上面62,62が接触するボトムブラケット40の下面47の部位は、この上面62,62が面接触可能な平坦面である。
【0031】
次に、
図5を参照しつつ、アウターチューブ21とボトムブラケット40と支持部60の作用について説明する。
【0032】
支持部60は、走行中の自動二輪車10(
図1参照)が減速するときにボトムブラケット40と支持部60との接触面圧Spが増大する部位に備えられている。支持部60の上面62は、ボトムブラケット40の下面47に接触することによって、ボトムブラケット40に支えられている。アウターチューブ21に曲げモーメントMbが作用することにより、このアウターチューブ21には想像線によって示されるように曲げ変位が発生し得る。この曲げ変位によって、ボトムブラケット40の下面47と支持部60の上面62との接触面圧Spが増大する。このため、アウターチューブ21の曲げ変位を抑えることができる。これにより、支持部60に支持されたアウターチューブ21の、曲げ剛性が高まるので、自動二輪車10が減速するときの、フロントフォーク13の剛性(曲げ剛性)を、高めることができる。
【0033】
上記実施例1のフロントフォーク13の説明をまとめると、次のとおりである。
フロントフォーク13は、筒状に形成されている第1筒体21と、第1筒体21に対して第1筒体21の軸線CL2方向に移動可能に設けられている第2筒体22と、を有する、2つの緩衝器本体20,20を備えている。さらに、フロントフォーク13は、緩衝器本体20,20が搭載される車両10に対して緩衝器本体20,20を固定することが可能に、第1筒体21の外周面21aに接触している固定部材40と、第1筒体21の外周面21aの一部を支持するとともに、固定部材40に接触している支持部60と、を備えている。第1筒体21の外周面21aに接触する支持部60の接触面61の周方向における長さL1は、外周面21aの周長L2よりも小さい。支持部60は、車両10が減速するときに固定部材40と支持部60との接触面圧Spが増大する部位に備えられている。
【0034】
支持部60は、第1筒体21の外周面21aと、固定部材40の下面47とによって画定される角部に配置され、支持部60の上面62は固定部材40の下面47に接触している。これにより、車両10の減速以外のときに剛性過多になる事態を回避できるので、減速時以外の車両の走行性能を維持することができる。
【0035】
さらに、固定部材40は、第1筒体21の、軸線CL2方向の中央部又は軸線CL方向の下端部に配置されている。これにより、減速時に接触面圧Spが増大しやすく曲げ変位が大きいボトムブラケット40に隣接して支持部60を配置することができるので、減速時のフロントフォーク13の剛性を向上させやすくなる。
【0036】
さらに、支持部60は、固定部材40の下面47に接触している。前輪14に近い下側ほど減速時の曲げ変位が大きいので、減速時に剛性を高める必要性が高い。支持部60を固定部材40の下面47に接触させることにより、減速時に剛性を高める必要がある部位の剛性を高めやすくなる。
【0037】
さらに、支持部60の接触面61は、第1筒体21の外周面21aに直接または間接的に接触している。これにより、フロントフォーク13の剛性を向上させることができる。
【0038】
さらに、支持部60の接触面61の少なくとも一部は、第1筒体21の外周面21aに接着されている。これにより、既存構造のフロントフォークを流用しつつ第1筒体21とは別の部材である支持部60を接着させるという仕様の変更によって、フロントフォーク13の剛性を向上させることができる。
【0039】
次に、
図7及び
図8を参照しつつ実施例2のフロントフォーク113を説明する。
<実施例2>
【0040】
図7は、フロントフォーク113のアウターチューブ21とボトムブラケット140と支持部160とを説明する図であり、実施例1のフロントフォーク13を説明する
図3と対応する図である。
図8は、
図7の8−8線に沿った断面図であり、実施例1のフロントフォーク13を説明する
図5と対応する図である。以下において、ボトムブラケット140を「固定部材140」と称することがある。
【0041】
実施例2のフロントフォーク113は、支持部160の少なくとも一部が、緩衝器本体20の第1筒体21の外周面21aと固定部材140の内周面141aとによって挟持されていることを特徴とし、その他の構成については、実施例1のフロントフォーク13と共通する。実施例2のフロントフォーク113の説明において、実施例1のフロントフォーク13と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。
【0042】
支持部160は、アウターチューブ21の外周面21aに沿って上方へ延びた延長部163を一体に有し、この延長部163が第1筒体21の外周面21aと固定部材140の内周面141aとによって挟持されているところが、実施例1の支持部60と異なる。
【0043】
ボトムブラケット140は、孔141の内周面141aに、延長部163が嵌め込まれる溝141bを有している。延長部163は、支持部160の上面162からボトムブラケット140の上面46まで延びることが好ましい。支持部160の接触面161(内周面161)と延長部163の接触面(内周面)との形状及び寸法は同一である。
【0044】
延長部163の厚さTh1と溝141bの深さDp1とは、同一である。延長部163の厚さTh1及び溝141bの深さDp1は、孔141の軸線CL5方向及び緩衝器20の周方向に沿って一様である。孔径変更機構42が締め込まれることによって、延長部163はアウターチューブ21の外周面21aとボトムブラケット140の溝141bの底面との間に、挟持される。支持部160,160の接触面161,161の少なくとも一部は、アウターチューブ21,21の外周面21a,21aにそれぞれ接着されていることが、好ましい。
【0045】
実施例2によれば、支持部160の少なくとも一部が、第1筒体21の外周面21aと固定部材140の溝141bの底面とによって挟持されている。支持部160の上面162は、固定部材140の下面147と接触している。これにより、第1筒体21と固定部材140との間に、支持部160を簡便に取り付けることができる。実施例2のその他の作用、効果は、上記実施例1の作用、効果と同じである。
【0046】
次に、
図9を参照しつつ実施例3のフロントフォーク213を説明する。
<実施例3>
【0047】
図9は、フロントフォーク213に備えられる、軸線CL6を軸とする緩衝器本体200のアウターチューブ221と、ボトムブラケット40と、支持部260とを説明する図であり、実施例1のフロントフォーク13を説明する
図5と対応する図である。アウターチューブ221の軸は軸線CL7である。
【0048】
実施例3のフロントフォーク213は、緩衝器本体200のアウターチューブ221の外周面221aから凹んでいる外嵌部221bに、支持部260の少なくとも一部が嵌め込まれていることを特徴とし、その他の構成については、実施例1のフロントフォーク13と共通する。実施例3のフロントフォーク213の説明において、実施例1のフロントフォーク13と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。以下において、アウターチューブ221を「第1筒体221」と称することがある。
【0049】
支持部260の接触面261(内周面261)は、外嵌部221bの底面に接触している。支持部260の厚さTh2は、外嵌部221bに嵌め込まれる分だけ、支持部60の厚さよりも厚い。支持部260の接触面261の少なくとも一部は、アウターチューブ221の外周面221aの外嵌部221bに接着されていることが、好ましい。
【0050】
実施例3によれば、第1筒体221の外周面221aは、支持部260の少なくとも一部を嵌め込む外嵌部221bを有し、この外嵌部221bは、第1筒体221の外周面221aから凹んでいる。支持部260の上面262は、固定部材40の下面47に接触している。これにより、第1筒体21と固定部材40との間に、支持部260を簡便に取り付けることができる。実施例3のその他の作用、効果は、上記実施例1の作用、効果と同じである。
【0051】
次に、
図10を参照しつつ実施例4のフロントフォーク313を説明する。
<実施例4>
【0052】
図10は、フロントフォーク313のアウターチューブ21とボトムブラケット340と支持部360とを説明する図であり、実施例1のフロントフォーク13を説明する
図5と対応する図である。ボトムブラケット340の孔341の軸は軸線CL8である。以下において、ボトムブラケット340を「固定部材340」と称することがある。
【0053】
実施例4のフロントフォーク313は、ボトムブラケット340の内周面341a(孔341の内周面341a)から凹んでいる内嵌部341bに、支持部360の少なくとも一部が嵌め込まれていることを特徴とし、その他の構成については、実施例1のフロントフォーク13と共通する。実施例4のフロントフォーク313の説明において、実施例1のフロントフォーク13と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。
【0054】
支持部360は、上面362からアウターチューブ21の外周面21aに沿って上方へ延びた延長部363を一体に有しているところが、実施例1の支持部60と異なっている。支持部360の接触面361(内周面361)は、アウターチューブ21の外周面21aに接触している。支持部360の接触面361の少なくとも一部は、アウターチューブ21の外周面21aに対して接着されていることが、好ましい。
【0055】
実施例4によれば、固定部材340内周面341aは、支持部360の少なくとも一部を嵌め込む内嵌部341bを有し、この内嵌部341bは、固定部材340の内周面341aから凹んでいる。支持部360の上面362は、固定部材340の下面347に接触している。これにより、第1筒体21と固定部材340との間に、支持部360を簡便に取り付けることができる。実施例4のその他の作用、効果は、上記実施例1の作用、効果と同じである。
【0056】
次に、
図11を参照しつつ実施例5のフロントフォーク413を説明する。
<実施例5>
【0057】
図11は、フロントフォーク413に備えられる緩衝器本体400のアウターチューブ421とボトムブラケット40と支持部460とを説明する図であり、実施例1のフロントフォーク13を説明する
図5と対応する図である。緩衝器本体400の軸が軸線CL9であり、アウターチューブ421の軸が軸線CL10である。以下において、アウターチューブ421を「第1筒体421」と称することがある。
【0058】
実施例5のフロントフォーク413は、緩衝器本体400のアウターチューブ421と支持部460とが、同一材料によって一体成型されていることを特徴とし、その他の構成については、実施例1のフロントフォーク13と共通する。実施例5のフロントフォーク413の説明において、実施例1のフロントフォーク13と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。
【0059】
支持部460は、実施例1の支持部60と対応する部位であり、アウターチューブ421の外周面421aから、アウターチューブ421の軸線CL10に対して交差する方向へ突出している部位である。アウターチューブ421及び支持部460の素材には、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、及び、鉄等を用いることができる。
【0060】
実施例5によれば、第1筒体421と支持部460とが、同一材料によって一体に成型されており、固定部材40の下面47と支持部460の上面462とが接触している。このような形態であっても、上記実施例1と同様の効果を奏することができる。
【0061】
なお、本発明によるフロントフォーク13,113,213,313,413は、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、実施例に限定されるものではない。
【0062】
上記説明では、倒立フォークであるフロントフォーク13,113,213,313,413を例示したが、本発明のフロントフォークは正立フォークであってもよい。
【0063】
また、上記説明では、アウターチューブ21,221,421の外周面21a,221a,421aをそれぞれ支持するとともにボトムブラケット40,140,340に接触している形態の支持部60,160,260,360,460を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明における支持部60,160,260,360,460は、アウターチューブ21,221,421の外周面21a,221a,421aを支持するとともにアッパブラケット30(固定部材30)に接触する構成であってもよい。ここで、本発明における支持部60,160,260,360,460をアッパブラケット30に接触させる場合、鞍乗り型車両10が減速するときに支持部60,160,260,360,460とアッパブラケット30との接触面圧Spが増大する側は、鞍乗り型車両10の進行方向前方Fr側である。そのため、本発明における支持部60,160,260,360,460をアッパブラケット30に接触させる場合には、支持部60,160,260,360,460を進行方向前方Fr側(例えば進行方向に対して0°の方向)に接触させればよい。
【0064】
また、本発明における支持部60,160,260,360,460は、鞍乗り型車両10が減速するときに支持部60,160,260,360,460と固定部材40,140,340との接触面圧Spが増大する側に備えられていればよい。
フロントフォーク(13)は、筒状に形成されている第1筒体(21)と、前記第1筒体(21)に対して前記第1筒体(21)の軸線(CL2)方向に移動可能に設けられている第2筒体(22)と、を有する緩衝器本体(20)と、前記緩衝器本体(20)が搭載される車両(10)に対して前記緩衝器本体(20)を固定することが可能に、前記第1筒体(21)の外周面(21a)に接触している固定部材(40)と、前記第1筒体(21)の前記外周面(21a)の一部を支持するとともに、前記固定部材(40)に接触している支持部(60)と、を備える。前記第1筒体(21)の前記外周面(21a)に接触する前記支持部(60)の接触面(61)の、前記第1筒体(21)の周方向における長さ(L1)は、前記外周面(21a)の周長(L2)よりも小さい。前記支持部(60)は、前記車両(10)が減速するときに前記固定部材(40)と前記支持部(60)との接触面圧(Sp)が増大する部位に備えられている。