(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に伸びるステアリングチューブが設けられたクラウン部と、該クラウン部から下方に伸びる一対の支持パイプおよび該支持パイプのそれぞれに滑動可能に嵌合され、下端部に前輪の車軸を支持する車軸受けが設けられた摺動パイプを備える伸縮可能の一対のフォークブレード部と、前記各摺動パイプの上端部と前記クラウン部の下端との間で前記支持パイプを取り巻いて配置され、前記各摺動パイプを弾性支持する全体に筒状のばね手段と、前記両摺動パイプを一体的に運動させるために該両摺動パイプを連結する連結部材と、該連結部材の上下方向の運動ストロークを規制すべく該連結部材と前記クラウン部との間に設けられたストッパ機構とを含む自転車用フロントフォークの構造であって、
前記ばね手段は、互いに直列的に配置される一対の筒状ゴム部材と、該両筒状ゴム部材の互いに対向する内端間に挿入される筒状の中間スリーブ部材と、前記筒状ゴム部材の外端に配置される一対の外方スリーブとを備えるばね組立体から成ることを特徴とする自転車用フロントフォークの構造。
【請求項２】
上方に伸びるステアリングチューブが設けられたクラウン部と、該クラウン部から下方に伸びる一対の支持パイプおよび該支持パイプのそれぞれに滑動可能に嵌合され、下端部に前輪の車軸を支持する車軸受けが設けられた摺動パイプを備える伸縮可能の一対のフォークブレード部と、前記各摺動パイプの上端部と前記クラウン部の下端との間で前記支持パイプを取り巻いて配置され、前記各摺動パイプを弾性支持する全体に筒状のばね手段と、前記両摺動パイプを一体的に運動させるために該両摺動パイプを連結する連結部材と、該連結部材の上下方向の運動ストロークを規制すべく該連結部材と前記クラウン部との間に設けられたストッパ機構とを含む自転車用フロントフォークの構造であって、
前記ばね手段は、前記支持パイプを取り巻いて配置される圧縮コイルスプリングと、該圧縮コイルスプリングを取り巻いて配置され、該圧縮コイルスプリングと共に伸縮可能のダストカバーとを備えるばね組立体から成り、
前記ダストカバーは、一端が相互に入れ子式に嵌合され、それぞれが合成樹脂材料からなるアッパカバー部およびアンダカバー部を備えることを特徴とする自転車用フロントフォークの構造。
【請求項３】
前記ストッパ機構は、前記連結部材に形成された上下方向へ伸長する長穴と、前記クラウン部から前記長穴を貫通して設けられるストッパピンと、該ストッパピンを取り巻いて配置される筒状のストッパゴム部材とを備える請求項１又は請求項２に記載の自転車用フロントフォークの構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車用フロントフォークの構造に関し、特に、緩衝機構が組み込まれた自転車用フロントフォークの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自転車の乗り心地の向上を図る手段として、フロントフォークに緩衝機構を組み込むことが提案されている。
この種の従来の緩衝機構の一つでは、フロントフォークのクラウン部から下方に伸びる一対の支持パイプと、前輪車軸を受ける軸受け部が下端部に設けられた摺動パイプとを相互に入れ子式に嵌合させ、これにより伸縮可能な一対のフォークブレード部が構成される。このフォークブレード部の摺動パイプ内に、相互に嵌合された両パイプが収縮運動するときに圧縮力を受ける弾性部材が配置され、この弾性部材の衝撃緩和作用により、自転車の乗り心地の向上が図られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記した従来の緩衝機構では、弾性部材は前輪の軸受けが設けられた摺動パイプ内に配置されており、弾性部材を収容する摺動パイプは、デザイン上、その下部で下端に向けて口径を漸減するように絞り込みを与えられることがあり、また下部で前方へ弓状に曲がりを与えられることがある。
このような格別なデザインが摺動パイプに施される場合、細長い摺動パイプ内に配置される弾性部材の容量に強い制限を受けることがあり、強い衝撃力を好適に吸収するに充分な弾性部材の容量を確保することが困難になることがある。
また、摺動パイプ内には、弾性部材の過度の圧縮変形を規制するためのストッパ機構と、摺動パイプの支持パイプからの抜け落ちを防止するリバウンド用ストッパ機構との２つのストッパ機構がそれぞれ組み込まれていることから、緩衝機構のフロントフォークへの組み込み作業は容易ではなく、構成が複雑化するという欠点があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、弾性部材の容量に強い制限を受けることなく、比較的組込み作業が容易でありかつ比較的構成が単純な緩衝機構を有する、自転車用フロントフォークの構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の点を解決するために、次の構成を採用する。
〈構成〉
本発明は、上方に伸びるステアリングチューブが設けられたクラウン部と、クラウン部から下方に伸びる一対の支持パイプおよびこの支持パイプのそれぞれに滑動可能に嵌合され、下端部に前輪の車軸を支持する車軸受けが設けられた摺動パイプを備える伸縮可能の一対のフォークブレード部とを含む自転車用フロントフォークにおいて、各摺動パイプの上端部とクラウン部の下端との間に、各摺動パイプを弾性支持するための全体に筒状のばね手段を支持パイプを取り巻いて配置すると共に、両摺動パイプを一体的に結合する連結部材に着目して、この連結部材とクラウン部との間に、連結部の上下方向の運動ストロークを規制するストッパ機構を設けたことを基本構造とする。
【０００６】
〈作用〉
本発明に係る自転車用フロントフォークの構造では、伸縮可能のフォークブレード部の摺動パイプを弾性支持する筒状のばね手段は、クラウン部の下方で、支持パイプを取り巻いて配置されている。従って、摺動パイプ内に従来のような衝撃緩和用弾性部材を組み込むことなく、筒状のばね手段により衝撃を緩和することができ、これにより、摺動パイプのデザイン上の制約を受けることなく、筒状のばね手段に、衝撃を緩和するのに充分な寸法および容量を確保することができる。
【０００７】
また、摺動パイプと一体的に運動する連結部材に関連して設けられたストッパ機構は、筒状ばね手段に過度の圧縮および伸長を与える摺動パイプの過度の運動を規制する。従って、従来のように２つのストッパ機構を摺動パイプ内に組み込むことなく、連結部材に関連して設けられる１つのストッパ機構により、摺動パイプの支持パイプからの脱落および筒状のばね手段の過度の圧縮変形を確実に防止することができる。このストッパ機構にリバウンド用緩衝部材を組み込むことができる。
【０００９】
また、筒状のばね手段として、互いに直列的に配置される一対の筒状ゴム部材と、この両筒状ゴム部材の互いに対向する内端間に挿入される筒状の中間スリーブ部材と、筒状ゴム部材の外端に配置される一対の外方スリーブとを備えるばね組立体を用いることができる。
このばね組立体では、各筒状ゴム部材の長さ寸法を比較的小さくしても両筒状ゴム部材の組合せにより、比較的大きな変形ストロークを確保することができ、しかも筒状ゴム部材の軸線方向での圧縮による挫屈変形を防止することができることから、一層好適に衝撃を緩和することが可能となる。
【００１０】
また、筒状のばね手段として、圧縮コイルスプリングと、この圧縮コイルスプリングを覆う伸縮可能なダストカバーとを備えるばね組立体を用いることができる。この伸縮可能のダストカバーに蛇腹構造を適用することができるが、全体に筒状のアッパカバー部およびアンダカバー部を合成樹脂材料で構成し、両カバー部を相互に入れ子式に嵌合させることにより、圧縮コイルスプリングの圧縮変形時におけるダストカバーの径方向外方への張り出しをなくすことができることから、入れ子式のダストカバーがデザイン的に有利である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態について説明する。
〈具体例〉
図１は、本発明に係る自転車用フロントフォークの主要部を示す正面図である。
本発明に係る自転車用フロントフォーク１０は、クラウン部１１と、クラウン部１１の中央部上面から上方に伸長するステアリングチューブ１２と、クラウン部１１の両側部下面から互いに間隔を置いて下方に伸長する一対のフォークブレード部１３とを含む。
【００１２】
フォークブレード部１３の下端には、両フォークブレード部１３間に配置される前輪１４の車軸１５を回転可能に支持するための軸受け１６が設けられている。ステアリングチューブ１２は、従来よく知られているように、図示しない自転車フレームのヘッドチューブ（図示せず）に回転可能に支承され、ステアリングチューブ１２に取り付けられるハンドル（図示せず）の操舵により、ステアリングチューブ１２の軸線の回りに回転操作される。
【００１３】
クラウン部１１とフォークブレード部１３との間には、連結部材１７が設けられ、各フォークブレード部１３に関連して筒状のばね手段１８が設けられている。
【００１４】
図２は、フォークブレード部１３の一部を破断して示す部分拡大図である。
各フォークブレード部１３は、図２に示されているように、クラウン部１１の両側部に設けられたそれぞれの取付穴１９に上端部が挿入され、締め付けボルト２０によりフォークブレード部１３に固定される直線状の支持パイプ２１と、この支持パイプの下部を受け入れる摺動パイプ２２とを備える。
両パイプ２１および２２は、その長手方向軸線に沿って相互に摺動可能に入れ子式に嵌合されており、これより、フォークブレード部１３は、クラウン部１１の下方で、長手方向へ伸縮可能である。
【００１５】
支持パイプ２１の上端には、開放端を閉鎖するキャップ部材２３が装着されている。また、支持パイプ２１の下端における外周面には、摺動パイプ２２との摺動を円滑にする例えば合成樹脂材料から成る円筒スリーブ２４が装着されている。
【００１６】
各ばね手段１８は、クラウン部１１と各摺動パイプ２２の上端との間で、支持パイプ２１を取り巻いて配置されている。ばね手段１８は、図示の例では、一対の筒状のゴム部材２５と、両ゴム部材２５間に挿入される中間スリーブ２６と、一対の外方スリーブ２７とを備えるばね組立体からなる。
各スリーブ２６および２７は、支持パイプ２１に嵌合される円筒形の合成樹脂材料から成り、ゴム部材２５の端面を受けるフランジ部２６ａおよび２７ａがそれぞれ設けられている。各リーブ２６および２７は、円筒スリーブ２４におけると同様な合成樹脂材料から形成することができる。
【００１７】
ばね手段１８は、一対のゴム部材２５が互いに直列的となるように、クラウン部１１と摺動パイプ２２の上端との間で支持パイプ２１の回りに組み付けられている。両ゴム部材２５の互いに対向する内端面間に中間スリーブ２６が挿入され、また両ゴム部材２５の外端面に外方スリーブ２７が位置するように、各スリーブ２６および２７がそのフランジ部２６ａおよび２７ａを座部として、ゴム部材２５に組み付けられている。
ばね手段１８は、上方の外方スリーブ２７を介してクラウン部１１の下面に当接し、下方の外方スリーブ２７を介して摺動パイプ２２の上端に形成されたフランジ部２２ａに当接する。ばね手段１８を構成するゴム部材２５、スリーブ２６および２７を接着することなく、順次、支持パイプ２１に嵌合することにより、ばね手段１８として、フォークブレード部１３に組み付けることができる。
ばね手段１８は、フォークブレード部１３が収縮運動したとき、クラウン部１１の下面と、摺動パイプ２２の上端であるフランジ部２２ａとの間で、両ゴム部材２５がその軸線方向に圧縮変形を受けることにより、摺動パイプ２２を弾性的に支持する。
【００１８】
両フォークブレード部１３の摺動パイプ２２を一体的に結合することにより、フォークブレード部１３の伸縮に際しての前輪１４の車軸１５の捻れを防止するために、連結部材１７が設けられている。連結部材１７は、その両端１７ａで対応する摺動パイプ２２に、例えば溶接により固定されている。
連結部材１７の中央部には、上方のクラウン部１１に向けて伸びる伸長部２８が形成されている。また、連結部材１７には、図示の例では、キャリパブレーキ用取付穴２９が形成されている。
【００１９】
連結部材１７の伸長部２８およびクラウン部１１に関連してストッパ機構３０が設けられている。ストッパ機構３０は、図２に示された線  ＩＩＩ  −  ＩＩＩに沿って得られた図３に明確に示されているように、伸長部２８に形成され、伸長部２８の伸長方向に伸びる長穴３１と、この伸長部２８に形成され、長穴３１の両端部近傍に配置されたアッパストッパ３２およびロアストッパ３３とを備える。
【００２０】
クラウン部１１には、長穴３１を貫通して伸びるストッパピン３４が設けられている。ストッパピン３４は、図示の例では、クラウン部１１のねじ穴３５に螺合するボルトから成り、ストッパピン３４の軸部３４ａには、アッパストッパ３２およびロアストッパ３３に当接可能の筒状の緩衝用ストッパゴム部材３６が挿入されている。
また、ストッパピン３４の軸部３４ａには、その頭部３４ｂと、連結部材１７との間に円滑な滑動を得るための樹脂スペーサ３７が挿入されている。
【００２１】
ストッパ機構３０は、そのストッパピン３４をアッパストッパ３２およびロアストッパ３３に当接させることにより、連結部材１７の上下方向の運動を規制する。すなわち、ストッパ機構３０は、フォークブレード部１３が収縮運動したとき、このフォークブレード部１３と一体的に運動する連結部材１７のロアストッパ３３にストッパゴム部材３６の下半部を当接させることにより、ばね手段１８に組み込まれたゴム部材２５の過度の圧縮変形を防止すると共に、ストッパピン３４とロアストッパ３３との直接の当接による衝撃を緩和する。
また、ストッパ機構３０は、そのストッパゴム部材３６の上半部をアッパストッパ３２に当接させることにより、支持パイプ２１からの摺動パイプ２２の抜け落ちを防止すると共に、フォークブレード部１３の収縮運動後のリバウンド時にストッパピン３４とアッパストッパ３２との直接の当接による衝撃を緩和する。
【００２２】
従って、本発明に係る自転車用フロントフォーク１０では、ばね手段１８の緩衝作用によって、フォークブレード部１３に作用する衝撃を好適に吸収することができる。また、フォークブレード部１３の摺動パイプ２２の抜け落ちを確実に防止し、リバウンドの衝撃をも好適に吸収することができる。
また、ばね手段１８は、摺動パイプ２２内に配置されていないことから、この摺動パイプ２２のデザイン上の制約を受けることはなく、ゴム部材２５の厚さ寸法および長さ寸法等を適正に設定することができ、効果的に衝撃を緩和することができる。
【００２３】
また、単に支持パイプ２１に各部品（２５、２６および２７）を挿入することにより、ばね手段１８を組み付けることができ、その取り替え作業も従来に比較して容易に行うことができる。
さらに、単一のストッパ機構３０により、ばね手段１８の過度の圧縮変形を防止しかつ摺動パイプ２２の抜け落ちを防止することができ、ストッパ機構の構成の簡素化を図ることができる。
【００２４】
ゴム部材２５に代えて、圧縮コイルスプリングのような弾性部材を用いることができる。しかしながら、図２に示されたような筒状のゴム部材２５を用いることにより、このゴム部材２５に支持パイプ２１の摺動面を覆うダストカバーの機能を担わせることができる。従って、圧縮コイルスプリングのような弾性部材の外方を覆う格別な防塵、防水用のダストカバーを不要とし、部品点数の削減を図る上で、ゴム部材２５を用いることが望ましい。
【００２５】
また、一対のゴム部材２５に代えて、ゴム部材２５の軸線方向に２倍の長さ寸法を有する１つの筒状ゴム部材を用いることができる。しかしながら、このような長さ寸法の大きなゴム部材は、その長さ方向で圧縮変形を受けたときに座屈を生じ易い。ゴム部材が座屈を生じると、所定の緩衝作用を期待することなできないことから、図示のとおり、２個あるいはそれ以上の複数のゴム部材２５を組み合わせて各ばね手段１８を構成することが望ましい。
【００２６】
図３は、ばね手段１８として筒状の圧縮コイルスプリング２５＊  を備えるスプリング組立体を用いた例を示す。
圧縮コイルスプリング２５＊  の外方には、入れ子式に嵌合された伸縮可能のダストカバー３８が配置されている。ダストカバー３８は、図示の例では、例えばポリプロピレンやポリエチレンのような硬質合成樹脂材料からなるアッパカバー部３８ａと、アンダカバー部３８ｂとを備え、両カバー部３８ａおよび３８ｂがそれぞれの一端を相互に嵌合されて配置されている。アッパカバー部３８ａの他端は、圧縮コイルスプリング２５＊  の上端とクラウン部１１の下面との間で狭持されている。また、アンダカバー部３８ｂの他端は、摺動パイプ２２のフランジ部２２ａに配置されたスリーブ２７と圧縮コイルスプリング２５＊  の下端との間で狭持されている。
【００２７】
ダストカバー３８は、圧縮コイルスプリング２５＊  の伸縮運動に伴って嵌合部を相互に摺動させることにより、伸縮する。従って、圧縮コイルスプリング２５＊  による衝撃緩和作用を損なうことなく圧縮コイルスプリング２５＊  を全体的に覆う。これにより、圧縮コイルスプリング２５＊  および支持パイプ２１と摺動パイプ２２との摺動面は、水および塵芥から保護される。
【００２８】
蛇腹構造を有する筒状部材により、ダストカバーを構成することができるが、図４に示したようなアッパカバー部３８ａおよびアンダカバー部３８ｂのような入れ子式のダストカバー３８を適用することにより、圧縮コイルスプリング２５＊  の圧縮変形時におけるダストカバー３８の径方向への張り出しを防止することができることから、デザイン上、有利である。また、この入れ子式ダストカバー３８と圧縮コイルスプリング２５＊  とを組み合わせることにより、比較的安価にしかもデザイン的に優れたばね手段１８を組み込んだ自転車用フロントフォーク１０が提供される。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る自転車用フロントフォークの構造では、前記したように、摺動パイプの上方に配置された筒状のばね手段により、衝撃を緩和することができることから、摺動パイプのデザイン上の制約を受けることなく、筒状のばね手段に衝撃を緩和するのに充分な寸法および容量を確保することができる。また、筒状ばね手段とは別の連結部材に関連して設けられた１つのストッパ機構により、摺動パイプの抜け落ちおよび筒状のばね手段の過度の圧縮変形を防止することができる。
【００３０】
従って、本発明の自転車用フロントフォークの構造によれば、これらばね手段およびストッパ機構を備える緩衝機構を摺動パイプ内に組み込むことなく、衝撃を好適に緩和することができ、しかも１つのストッパ機構により、摺動パイプの支持パイプからの脱落および筒状のばね手段の過度の圧縮を確実に防止することができることから、組込作業が比較的容易でありかつ構成が比較的単純な緩衝機構により、好適に衝撃を緩和し、自転車の乗り心地の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自転車用フロントフォークの主要部を示す正面図である。
【図２】図１に示した自転車用フロントフォークの一部を破断して示す部分拡大図である。
【図３】図２に示された線ＩＩＩ−ＩＩＩ  に沿って得られた断面図である。
【図４】本発明に係る他の具体例を示す図２と同様な図面である。
【符号の説明】
１０  自転車用フロントフォーク
１１  クラウン部
１２  ステアリングチューブ
１３  フォークブレード部
１４  前輪
１５  車軸
１６  車軸受け
１７  連結部材
１８  ばね手段
２１  支持パイプ
２２  摺動パイプ
２５  ゴム部材
３０  ストッパ機構
【図１】
0003614975.tif 000002
【図２】
0003614975.tif 000003
【図３】
0003614975.tif 000004
【図４】
0003614975.tif 000005