(57)【要約】【課題】  軽量化とコストの低減が可能な鞍乗型車両の前輪懸架装置を提供する。【解決手段】  ステアリングシャフトＳの外周に溶接により固定されて、前輪支持部材をステアリングシャフトＳに連結するアンダーブラケットＢを備え、アンダーブラケットＢは、ステアリングシャフトＳが挿通される挿通孔４０が形成されるとともに、挿通孔４０の縁部に上方へ屈曲する屈曲部４ａが形成されたプレート状の天板４を有し、屈曲部４ａの上端に、ヘッドパイプＰとステアリングシャフトＳとの間に介装される下側の転がり軸受３の内輪３１が載置される載置面４ｂが形成されている。【選択図】  図３
2019001300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトの外周に溶接により固定されて、鞍乗型車両の前輪を支持する前輪支持部材を前記ステアリングシャフトに連結するブラケットを備え、
前記ブラケットは、前記ステアリングシャフトが挿通される挿通孔が形成されるとともに前記挿通孔の縁部に上方へ屈曲する屈曲部が形成されたプレート状の天板を有し、
前記屈曲部の上端に、前記鞍乗型車両の車体に設けたヘッドパイプと前記ステアリングシャフトとの間に介装される転がり軸受の内輪が載置される載置面が形成されている
ことを特徴とする鞍乗型車両の前輪懸架装置。
【請求項２】
前記屈曲部の根本が前記ステアリングシャフトの外周に溶接されている
ことを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型車両の前輪懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鞍乗型車両の前輪懸架装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鞍乗型車両の前輪懸架装置は、車両の操舵輪となる前輪を支持する前輪支持部材と、前輪支持部材をステアリングシャフトに連結するブラケットとを備える。ステアリングシャフトは、鞍乗型車両の車体のヘッドパイプ内に挿通されるとともに、当該ヘッドパイプとステアリングシャフトとの間には、転がり軸受が介装される。
【０００３】
また、前輪支持部材をステアリングシャフトに連結するブラケットの中には、ステアリングシャフトを挿通する挿通孔の縁部を上方へ立ち上げて座を形成し、当該座の上端に転がり軸受の内輪を載置する載置面を形成したものがある（例えば、特許文献１）。
【０００４】
当該構成によれば、ヘッドパイプの下端を下方へ延長し、転がり軸受内に異物が侵入するのを防止できるとともに、ヘッドパイプがブラケットに干渉するのを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２９０５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、ブラケットは、型鍛造により一体物として形成される（例えば、特開２０１５−１３７３７７号公報）。このため、特開２００８−２９０５１０号公報に記載のブラケットのように座を形成する場合であっても、型の加工によりブラケットと一体的に座を形成できるので、座を形成するためのスペーサ等の部品を増やさずに済む。
【０００７】
しかし、ブラケットを型鍛造により一体物として形成した場合、ブラケットに肉抜部を設ける等、軽量化及びコスト低減のための工夫はなされるものの、靱性確保の観点から限界があり、ブラケットが重く、コストが高いといった問題を解決するには至らない。よって、従来のブラケットを備える鞍乗型車両の前輪懸架装置では、重量が重く、コストがかかる。
【０００８】
そこで、本発明は、このような不具合を解消し、軽量化とコストの低減が可能な鞍乗型車両の前輪懸架装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決する鞍乗型車両の前輪懸架装置では、ステアリングシャフトの外周に溶接により固定されるブラケットが、前記ステアリングシャフトを挿通するための挿通孔の縁部に上方へ屈曲する屈曲部が形成されたプレート状の天板を有し、前記屈曲部の上端に、ヘッドパイプと前記ステアリングシャフトとの間に介装される転がり軸受の内輪が載置される載置面が形成される。
【００１０】
当該構成によれば、ブラケットがプレート状の天板を有して構成されているので、従来の型鍛造で形成されるブラケットと比較して重量を格段に軽くでき、コストを格段に低減できる。さらに、プレート状の天板に設けた屈曲部が転がり軸受を底上げするための座として機能する。このため、屈曲部を曲げ加工等の簡単な加工で形成できるとともに、座を形成するのにスペーサ、ワッシャ等の部品を追加する必要がなく、コストの低減効果を損なわない。
【００１１】
なお、前記鞍乗型車両の前輪懸架装置では、前記屈曲部の根本が前記ステアリングシャフトの外周に溶接されているとよい。当該構成によれば、溶接部の脚長を長くできるので、溶接強度を確保しやすい。さらに、屈曲部がステアリングシャフトに溶接されるので、転がり軸受を安定して支えられる。また、載置面が溶接部から離れるので、屈曲部の溶接により載置面が歪むのを抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の鞍乗型車両の前輪懸架装置によれば、軽量化できるとともにコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る鞍乗型車両の前輪懸架装置であるフロントフォークの取付状態を示した正面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る鞍乗型車両の前輪懸架装置であるフロントフォークのアンダーブラケット部分を拡大して示した平面図である。（ｂ）は、（ａ）のＸＸ線断面図である。
【図３】図１に示すフロントフォークのアンダーブラケットの天板とステアリングシャフトとの溶接部を拡大して示した拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態の鞍乗型車両の前輪懸架装置について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。また、鞍乗型車両の前輪懸架装置が車両に取り付けられた状態での前輪懸架装置の「上」「下」が、前輪懸架装置の「上」「下」である。
【００１５】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る鞍乗型車両の前輪懸架装置はフロントフォークＦである。当該フロントフォークＦは、一対の脚部１，１を有して前輪Ｗを両側から支える前輪支持部材Ａと、一対の脚部１，１の上端部を連結してステアリングシャフトＳに連結するアンダーブラケットＢとを備える。
【００１６】
ステアリングシャフトＳは、鞍乗型車両の車体のヘッドパイプＰ内に挿通されるとともに、ステアリングシャフトＳとヘッドパイプＰとの間には、上下の転がり軸受２，３が介装される。このため、ステアリングシャフトＳがヘッドパイプＰの軸心線を中心に回転自在となる。なお、本実施の形態では、上下の転がり軸受２，３がともに玉軸受であり、転動体としてボール（玉）を利用している。しかし、転動体は円柱形、又は円錐台形のころであってもよく、転がり軸受２，３の構成は適宜変更できる。
【００１７】
また、ステアリングシャフトＳには、ハンドル（図示せず）が連結されており、ハンドルを操作するとステアリングシャフトＳがヘッドパイプＰ内で当該ヘッドパイプＰの軸心線を中心に回転する。このようにステアリングシャフトＳを回転すると、前輪支持部材Ａが前輪Ｗを支持しつつ、ステアリングシャフトＳを中心にアンダーブラケットＢとともに回転する。このため、ハンドル操作により前輪Ｗの向きを変えられる。
【００１８】
前輪支持部材Ａは、前輪Ｗの両側に起立する一対の脚部１，１と、各脚部１の下端部を前輪Ｗの車軸にそれぞれ連結するアクスルブラケット１０とを有する。  一対の脚部１，１は、それぞれ、アウターチューブ１１と、アウターチューブ１１に出入りするインナーチューブ１２とを有して伸縮可能となっている。
【００１９】
本実施の形態では、アウターチューブ１１の上端部がアンダーブラケットＢに連結され、インナーチューブ１２の下端部がアクスルブラケット１０に連結される。そして、鞍乗型車両が凹凸のある路面を走行する等して前輪Ｗが上下に振動すると、インナーチューブ１２がアウターチューブ１１に出入りして両脚部１，１が伸縮する。
【００２０】
各脚部１のアウターチューブ１１とインナーチューブ１２の内側には、ダンパ、懸架ばね等が収容されている。なお、各脚部１に収容する構成は、共通でも特有でもよく、適宜変更できる。また、脚部１の構成も適宜変更できる。例えば、本実施の形態では、アウターチューブ１１が車体側に、インナーチューブ１２が車軸側に配置されているが、これらの配置は逆でもよい。さらに、車軸側のチューブ（アウターチューブ又はインナーチューブ）は、アクスルブラケット１０と一体化されていてもよく、脚部１は、伸縮可能でなくてもよい。
【００２１】
また、前輪支持部材Ａの構成も適宜変更できる。例えば、本実施の形態では、前輪支持部材Ａが一対の脚部１，１を有して前輪Ｗを両側から支えているが、片脚型であってもよい。つまり、本発明に係る鞍乗型車両の前輪懸架装置とは、フロントフォークに限られない。また、鞍乗型車両とは、鞍に跨るような姿勢で乗員が車体に乗車するタイプの車両全般のことであり、自動二輪車（スクーターを含む）、三輪車等を含む。本発明に係る前輪懸架装置は、如何なる鞍乗型車両に利用されてもよい。
【００２２】
つづいて、前輪支持部材ＡをステアリングシャフトＳに連結するアンダーブラケットＢは、図２（ａ）（ｂ）に示すように、プレート状の天板４と、天板４の下側に固定される断面Ｕ字状のブラケット本体５とを有する。
【００２３】
天板４は、略矩形であり、天板４の中心部には、天板４を板厚方向へ貫通し、ステアリングシャフトＳを挿通可能な挿通孔４０が形成されている。また、挿通孔４０の縁部は、上方へ折り曲げられており、環状の屈曲部４ａが形成されている。この屈曲部４ａの先端には、下側の転がり軸受３の内輪３１（図３）を載置する平坦な載置面４ｂが形成されている。
【００２４】
本実施の形態では、天板４の母材となるプレートにパンチング加工で下孔を開け、当該下孔の縁をバーリング加工で立ち上げて、その先端を切り落とすことにより、屈曲部４ａ、載置面４ｂ、及び挿通孔４０を形成する。このため、載置面４ｂをステアリングシャフトＳの軸心線に対して垂直な平坦面とするのが容易である。さらに、バーリング高さ、又は切断位置の変更等により、載置面４ｂの高さ（屈曲部４ａの軸方向長さ）を容易に変更できる。
【００２５】
しかし、屈曲部４ａ、載置面４ｂ、及び挿通孔４０の形成方法は適宜変更できる。例えば、バーリング加工で立ち上げた部分の先端面をそのまま載置面として利用してもよい。また、バーリング加工で立ち上げた部分の先端を内側又は外側へ加締め、当該加締め部の先端に載置面を形成してもよい。さらに、バーリング加工以外の方法で、屈曲部４ａ等を形成してもよい。
【００２６】
つづいて、ブラケット本体５は、金属製のプレートを折り曲げて形成されており、断面が略Ｕ字状となっている。具体的に、ブラケット本体５は、略矩形の底部５ａと、底部５ａの向かい合う二辺から上方へ向い合せに起立する一対の耳部５ｂ，５ｃとを有する。
【００２７】
底部５ａにおいて、耳部５ｂ，５ｃが連なっていない方の両端部には、それぞれアウターチューブ１１の上端部を挿入可能な窪み５０，５１（図２（ａ））が形成されている。これら窪み５０，５１の縁５ｄ，５ｅは、アウターチューブ１１の上端部の外周に沿うように円弧状となっている。このため、窪み５０，５１にそれぞれアウターチューブ１１，１１の上端部を挿入した状態で、縁５ｄ，５ｅがそれぞれアウターチューブ１１，１１の外周に当接する。
【００２８】
また、底部５ａは、天板４よりも一回り小さく形成されており、底部５ａから上方へ立ち上がる耳部５ｂ，５ｃの先端と、窪み５０，５１に嵌めたアウターチューブ１１，１１の上端を天板４の下面に突き当てられる。そして、このような状態で、天板４、ブラケット本体５、及びアウターチューブ１１，１１が溶接される。本実施の形態において、溶接とは隅肉溶接（隅肉継手で行うアーク溶接）のことであるが、他の溶接方法を採用してもよい。
【００２９】
また、底部５ａの中心部には、底部５ａを板厚方向へ貫通し、ステアリングシャフトＳを挿通可能な挿通孔５２（図２（ｂ））が形成されている。当該挿通孔５２は、天板４とブラケット本体５が一体化されてアンダーブラケットＢが形成された状態で、天板４に設けた挿通孔４０と向い合う位置に形成されている。このため、天板４の挿通孔４０からブラケット本体５の挿通孔５２にかけてステアリングシャフトＳを挿通できる。
【００３０】
ステアリングシャフトＳは、溶接によりアンダーブラケットＢに固定され、上下の転がり軸受２，３（図１）を介してヘッドパイプＰ内に回転自在に挿通されている。前述のように、アンダーブラケットＢには、屈曲部４ａが設けられ、当該屈曲部４ａの上端に形成した載置面４ｂに下側の転がり軸受３の内輪３１が載置される。
【００３１】
このため、図３に示すように、ヘッドパイプＰを下側の転がり軸受３よりも下方へ突出させて、下側の転がり軸受３に異物が侵入する防止できるとともに、ヘッドパイプＰとアンダーブラケットＢが干渉するのを防止できる。
【００３２】
より詳しくは、下側の転がり軸受３は、ヘッドパイプＰの内周に圧入される環状の外輪３０と、ステアリングシャフトＳの外周に圧入される環状の内輪３１と、外輪３０と内輪３１との間に回転自在に介装される複数のボール３２とを有する。そして、ステアリングシャフトＳがヘッドパイプＰ内で回転すると外輪３０と内輪３１が相対回転し、これによりボール３２が回転するので、ヘッドパイプＰ内でステアリングシャフトＳが円滑に回転できる。
【００３３】
このようなステアリングシャフトＳの円滑な回転を保障するには、外輪３０と内輪３１との間に、土、砂、埃等の異物が侵入するのを防止するのが好ましく、そのためには、ヘッドパイプＰを下側の転がり軸受３よりも下方へ延長させるとよい。とはいえ、延長したヘッドパイプＰの下端がアンダーブラケットＢに干渉したのでは、ステアリングシャフトＳの円滑な回転が妨げられる。
【００３４】
そこで、本実施の形態では、下側の転がり軸受３を屈曲部４ａで底上げし、ヘッドパイプＰとアンダーブラケットＢの干渉を防止した上で、ヘッドパイプＰを下側の転がり軸受３よりも下側へ突出させ、下側の転がり軸受３への異物の侵入を防いでいる。よって、ステアリングシャフトＳの円滑な回転を保障できる。
【００３５】
また、本実施の形態によれば、曲げ加工により形成した屈曲部４ａで下側の転がり軸受３の底上げをしているので、当該底上げのためにワッシャ、スペーサ等の部品を追加せずに済み、コストを低減できる。
【００３６】
以下、アンダーブラケットＢ、ステアリングシャフトＳ、及びアウターチューブ１１の組立手順について詳細に説明する。組立前の状態では、アンダーブラケットＢは、天板４とブラケット本体５に分割されている。また、以下の説明では、天板４において、屈曲部４ａが突出する側を表、反対側を裏とする。
【００３７】
まず、天板４の挿通孔４０にステアリングシャフトＳを挿通し、天板４の裏側から屈曲部４ａの根本（図２（ｂ）中、下端部）とステアリングシャフトＳの外周を溶接する。
【００３８】
次に、ブラケット本体５の底部５ａの挿通孔５２にステアリングシャフトＳを挿通するとともに、窪み５０，５１にそれぞれアウターチューブ１１を嵌めた状態で、アウターチューブ１１，１１の上端と一対の耳部５ｂ，５ｃの先端を天板４の裏面に突き当てて、当該当接部の外周を一周するように溶接する。
【００３９】
最後に、ブラケット本体５の耳部５ｂ，５ｃの側端部（図２（ａ）中、左右両端部）とアウターチューブ１１の外周を溶接し、ブラケット本体５の底部５ａの窪み５０，５１の縁５ｄ，５ｅとアウターチューブ１１の外周を溶接し、底部５ａから外方へ突出したステアリングシャフトＳの外周と挿通孔５２の縁を溶接する。
【００４０】
以上により、天板４とブラケット本体５が一体化されてアンダーブラケットＢが形成される。さらに、アンダーブラケットＢにステアリングシャフトＳとアウターチューブ１１，１１が溶接により一体化され、これらでアンダーブラケットＢを補強できる。このため、アンダーブラケットＢがプレートにより形成された部材（プレート部材）を貼り合わせただけの簡易な構造であっても、アンダーブラケットＢの靱性（破壊に対する抵抗力）を確保できる。そして、アンダーブラケットＢがプレート部材で形成されるので、極めて軽量でコストが安い。
【００４１】
さらに、図３に示すように、屈曲部４ａの根本とステアリングシャフトＳの外周を溶接する場合、溶接部Ｍの脚長を長くできるので、溶接強度を確保し易い。さらに、屈曲部４ａをステアリングシャフトＳに溶接しても、載置面４ｂを溶接部Ｍから離せるので、溶接により載置面４ｂが歪むのを抑制できる。
【００４２】
以下、本実施の形態に係る鞍乗型車両の前輪懸架装置であるフロントフォークＦの作用効果について説明する。
【００４３】
本実施の形態において、フロントフォーク（鞍乗型車両の前輪懸架装置）Ｆは、ステアリングシャフトＳの外周に溶接により固定されて鞍乗型車両の前輪Ｗを支持する前輪支持部材ＡをステアリングシャフトＳに連結するアンダーブラケット（ブラケット）Ｂを備える。そして、アンダーブラケット（ブラケット）Ｂは、ステアリングシャフトＳが挿通される挿通孔４０が形成されるとともに当該挿通孔４０の縁部に上方へ屈曲する屈曲部４ａが形成されたプレート状の天板４を有し、屈曲部４ａの上端に下側の転がり軸受（転がり軸受）３の内輪３１が載置される載置面４ｂが形成されている。
【００４４】
このように、本実施の形態のフロントフォーク（鞍乗型車両の前輪懸架装置）Ｆでは、プレート状の天板４を有してアンダーブラケット（ブラケット）Ｂが形成されており、当該アンダーブラケットＢがステアリングシャフトＳに溶接により固定されている。そして、アンダーブラケットＢがプレート状の天板４を有して構成されているので、従来の型鍛造で形成されるブラケットと比較して重量を格段に軽くでき、コストを格段に低減できる。よって、フロントフォーク（鞍乗型車両の前輪懸架装置）Ｆの軽量化とコストの低減が可能になる。
【００４５】
さらに、上記構成によれば、プレート状の天板４に設けた屈曲部４ａが下側の転がり軸受３を底上げするための座として機能する。このため、屈曲部４ａを曲げ加工等の簡単な加工で形成できる。そして、座を形成するのにスペーサ、ワッシャ等の部品を追加する必要がないので、コストの低減効果を損なわない。
【００４６】
加えて、上記構成によれば、バーリング高さ、バーリング加工部の切断位置の変更等、加工によって載置面４ｂの高さを変更できる。よって、例えば、フロントフォーク（鞍乗型車両の前輪懸架装置）Ｆを搭載する車種の変更により、所望の載置面４ｂの高さが異なる場合であっても、高さ調整にスペーサ、ワッシャ等の部品を追加する必要がない。
【００４７】
また、本実施の形態において、屈曲部４ａの根本がステアリングシャフトＳの外周に溶接されている。このため、溶接部Ｍの脚長を長くできるので、溶接強度を確保し易い。さらに、屈曲部４ａをステアリングシャフトＳに溶接できるので、下側の転がり軸受（転がり軸受）３を安定して支えられる。そして、載置面４ｂが溶接部Ｍから離れるので、屈曲部４ａの溶接により載置面４ｂが歪むのを抑制できる。しかし、アンダーブラケットＢとステアリングシャフトＳとの溶接位置は、適宜変更できる。また、本実施の形態における溶接方法は、隅肉溶接であるが、これ以外の溶接方法を採用してもよい。
【００４８】
また、本実施の形態では、鞍乗型車両の前輪懸架装置がフロントフォークＦであって、前輪支持部材Ａが一対の脚部１，１を有し、ブラケットが一対の脚部１，１をステアリングシャフトＳに連結するアンダーブラケットＢである。しかし、本発明は、フロントフォーク以外の鞍乗型車両の前輪懸架装置に利用されていてもよく、この場合にも、アンダーブラケット（ブラケット）ＢとステアリングシャフトＳとの溶接位置、溶接の種類を適宜変更できるのは勿論である。
【００４９】
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
Ａ・・・前輪支持部材、Ｂ・・・アンダーブラケット（ブラケット）、Ｆ・・・フロントフォーク（鞍乗型車両の前輪懸架装置）、Ｐ・・・ヘッドパイプ、Ｓ・・・ステアリングシャフト、Ｗ・・・前輪、３・・・下側の転がり軸受（転がり軸受）、４・・・天板、４ａ・・・屈曲部、４ｂ・・・載置面、３１・・・内輪、４０・・・挿通孔
【図１】
2019001300.tif 000003
【図２】
2019001300.tif 000004
【図３】
2019001300.tif 000005