(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックパイプにより構成されてなるフロントフォーク用アウタチューブにおいて、
プラスチックパイプの上端部に上車体取付ブラケットが結合される金属製上カラーが嵌着され、
プラスチックパイプの中間部〜下端部に金属製スリーブが嵌着され、スリーブは下車体取付ブラケットが結合される下カラーとインナチューブを挿入支持するシールケースとを備えることを特徴とするフロントフォーク用アウタチューブ。
【請求項２】
前記上カラーがプラスチックパイプの上端面に突き当てられる内周上段差部を備え、
スリーブがプラスチックパイプの下端面に突き当てられる内周下段差部を備える請求項１に記載のフロントフォーク用アウタチューブ。
【請求項３】
前記上カラーとスリーブがプラスチックパイプに接着剤を介して嵌着されてなる請求項１又は２に記載のフロントフォーク用アウタチューブ。
【請求項４】
前記スリーブが下カラーとシールケースに挟まれる部分を、それらの下カラーとシールケースより薄肉の薄肉連結部としてなる請求項１〜３のいずれかに記載のフロントフォーク用アウタチューブ。
【請求項５】
前記スリーブが下カラーとシールケースに挟まれる部分に、開口部を切欠形成してなる請求項１〜４のいずれかに記載のフロントフォーク用アウタチューブ。
【請求項６】
前記スリーブが車体左右方向の側面に開口部を切欠形成してなる請求項５に記載のフロントフォーク用アウタチューブ。
【請求項７】
前記プラスチックパイプがＦＲＰパイプである請求項１〜６のいずれかに記載のフロントフォーク用アウタチューブ。
【請求項８】
前記プラスチックパイプの内周に金属製薄肉管が嵌合されてなる請求項１〜７のいずれかに記載のフロントフォーク用アウタチューブ。
【請求項９】
車体側のアウタチューブに車軸側のインナチューブを摺動自在に挿入した倒立型フロントフォークにおいて、
請求項１〜７のいずれかに記載のフロントフォーク用アウタチューブを用いてなる倒立型フロントフォーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフロントフォーク用アウタチューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
フロントフォーク用アウタチューブとして、特許文献１に記載の如く、繊維強化プラスチック(以下、ＦＲＰという)パイプの補強のために、ＦＲＰパイプの上端部に上車体取付ブラケットが結合される金属製上カラーが嵌着され、ＦＲＰパイプの中間部に下車体取付ブラケットが結合される金属製下カラーが嵌着され、ＦＲＰパイプの下端部にインナチューブを挿入支持する金属製シールケースが嵌着されてなるものがある。
【０００３】
ここで、上カラーとシールケースはＦＲＰパイプの上端面と下端面に突き当てられ、該ＦＲＰパイプに接着される。他方、下カラーはＦＲＰパイプの中間部の適宜位置に位置設定された後、接着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2009-180293
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術のフロントフォーク用アウタチューブには以下の問題点がある。
(1)ＦＲＰパイプの中間部に下カラーを接着するとき、下カラーの位置設定が必要で手間がかかる。
【０００６】
(2)ＦＲＰパイプを車両のフロントフォーク用アウタチューブに用いたとき、フロントフォークの車体前後方向や車体左右方向に作用する荷重が、ＦＲＰパイプにおける下カラーの下端エッジとの当たり部に応力集中を生じさせ、ＦＲＰパイプを疲労強度的に不利にする。
【０００７】
(3)ＦＲＰパイプを車両のフロントフォーク用アウタチューブに用いたとき、フロントフォークの車体前後方向や車体左右方向に対するアウタチューブの曲げ剛性をパイプ周方向で適宜に変化させようとする場合には、ＦＲＰの一方向材やクロス材等のシート状素材を積層してＦＲＰパイプを製作するときに、相積層される各シート状素材におけるＦＲＰの繊維方向を適宜に変更したり、その積層枚数を部分的に変更する必要があり、手間がかかる。
【０００８】
本発明の課題は、下車体取付ブラケットが結合される下カラーをプラスチックパイプの中間部に設けてなるフロントフォーク用アウタチューブにおいて、プラスチックパイプに対する下カラーの位置決め性を向上することにある。
【０００９】
本発明の他の課題は、プラスチックパイプの疲労強度を向上することにある。
【００１０】
本発明の他の課題は、アウタチューブの曲げ剛性をプラスチックパイプの周方向で簡易に変化させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、プラスチックパイプにより構成されてなるフロントフォーク用アウタチューブにおいて、プラスチックパイプの上端部に上車体取付ブラケットが結合される金属製上カラーが嵌着され、プラスチックパイプの中間部〜下端部に金属製スリーブが嵌着され、スリーブは下車体取付ブラケットが結合される下カラーとインナチューブを挿入支持するシールケースとを備えるようにしたものである。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記上カラーがプラスチックパイプの上端面に突き当てられる内周上段差部を備え、スリーブがプラスチックパイプの下端面に突き当てられる内周下段差部を備えるようにしたものである。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において更に、前記上カラーとスリーブがプラスチックパイプに接着剤を介して嵌着されてなるようにしたものである。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに係る発明において更に、前記スリーブが下カラーとシールケースに挟まれる部分を、それらの下カラーとシールケースより薄肉の薄肉連結部としてなるようにしたものである。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに係る発明において更に、前記スリーブが下カラーとシールケースに挟まれる部分に、開口部を切欠形成してなるようにしたものである。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において更に、前記スリーブが車体左右方向の側面に開口部を切欠形成してなるようにしたものである。
【００１７】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれかに係る発明において更に、前記プラスチックパイプがＦＲＰパイプであるようにしたものである。
【００１８】
請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれかに係る発明において更に、前記プラスチックパイプの内周に金属製薄肉管が嵌合されてなるようにしたものである。
【００１９】
請求項９に係る発明は、車体側のアウタチューブに車軸側のインナチューブを摺動自在に挿入した倒立型フロントフォークにおいて、請求項１〜７のいずれかに記載のフロントフォーク用アウタチューブを用いてなるようにしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
（請求項１）
(a)フロントフォーク用アウタチューブにおいて、プラスチックパイプの上端部に上車体取付ブラケットが結合される金属製上カラーが嵌着され、プラスチックパイプの中間部〜下端部に金属製スリーブが嵌着され、スリーブは下車体取付ブラケットが結合される下カラーとインナチューブを挿入支持するシールケースとを備える。
【００２１】
下カラーとシールケースとを備えるスリーブが、プラスチックパイプの中間部〜下端部に嵌着される。スリーブはプラスチックパイプの下端部に対して容易に位置設定され、結果としてスリーブが備える下カラーをプラスチックパイプに対して容易に位置決めできるものになる。
【００２２】
下車体取付ブラケットが結合される下カラーにシールケースが連結されてスリーブを構成し、このスリーブがプラスチックパイプの中間部〜下端部に嵌着される。従って、下カラーがプラスチックパイプに当たる下端エッジの如くを有さず、プラスチックパイプに下カラーの下端エッジとの当たりに起因する応力集中を生じない。プラスチックパイプの疲労強度が向上する。
【００２３】
（請求項２）
(b)上カラーはプラスチックパイプの上端面に突き当てられる内周上段差部により、プラスチックパイプに対して容易に位置決めされる。
【００２４】
下カラーはプラスチックパイプの下端面に突き当てられる内周下段差部により、プラスチックパイプに対して容易に位置決めされる。
【００２５】
（請求項３）
(c)上カラーとスリーブはプラスチックパイプに接着剤を介して嵌着される。これにより、上カラーとプラスチックパイプを強固に一体化できる。また、スリーブとプラスチックパイプを強固に一体化できる。
【００２６】
（請求項４）
(d)スリーブが下カラーとシールケースに挟まれる部分を、それらの下カラーとシールケースより薄肉の薄肉連結部とする。これにより、スリーブにおいて強度を必要としない連結部を薄肉にしてスリーブ全体の軽量化を図りながら、下カラーとシールケースを連結できる。
【００２７】
（請求項５）
(e)スリーブが下カラーとシールケースに挟まれる部分に、開口部を切欠形成した。スリーブの開口部を設けた部分の剛性が低下する。アウタチューブを構成するプラスチックパイプにスリーブを嵌着したとき、アウタチューブのパイプ周方向でスリーブの開口部を設けた方向の曲げ剛性を低下させるものになり、アウタチューブの曲げ剛性をプラスチックパイプの周方向で簡易に変化させることができる。
【００２８】
（請求項６）
(f)アウタチューブを構成するプラスチックパイプに嵌着したスリーブが車体左右方向の側面に開口部を切欠形成してなるとき、アウタチューブの曲げ剛性を車体左右方向で低下させるものになる。即ち、このアウタチューブにあっては、車体取付部の下方部分の車体前後方向における曲げ剛性を大きくして変形しにくくし、車体左右方向における曲げ剛性を小さくして変形し易くすることにより、ブレーキ時にフロントフォークに作用する車体前後方向の荷重に対するしっかり感の確保と、コーナリング時にフロントフォークに作用する車幅方向の荷重に対する衝撃吸収性の向上を図るものになる。
【００２９】
（請求項７）
(g)プラスチックパイプがＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）等のＦＲＰとすることにより、アウタチューブをより軽量化しながら高強度化できる。
【００３０】
（請求項８）
(h)プラスチックパイプの内周に金属製薄肉管を嵌合することにより、プラスチックパイプの真円度を確保し、インナチューブの摺動性を向上できる。
【００３１】
（請求項９）
(i)倒立型フロントフォークのアウタチューブにおいて、上述(a)〜(h)を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１はフロントフォークの要部を示す断面図である。
【図２】図２はアウタチューブを示す正面図である。
【図３】図３はアウタチューブを示す側面図である。
【図４】図４は図２のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】図５は図３のV−V線に沿う断面図である。
【図６】図６はスリーブを示す斜視図である。
【図７】図７はフロントフォークを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
左右の倒立型フロントフォーク１０は、図７に示す如く、車体側アウタチューブ１１に車軸側インナチューブ１２を摺動自在に挿入し、減衰機構を内蔵している。左右のアウタチューブ１１は上車体取付ブラケット１３Ａと下車体取付ブラケット１３Ｂで連結され、上車体取付ブラケット１３Ａと下車体取付ブラケット１３Ｂをつなぐ不図示のハンドル回転軸が車体フレームのヘッドパイプに枢支され、上車体取付ブラケット１３Ａにはバーハンドル１４が固定されている。左右のインナチューブ１２の下端部に設けた車軸ブラケット１５は、車輪１６の車軸を枢支している。
【００３４】
フロントフォーク１０は、図１に示す如く、アウタチューブ１１の下端開口部にオイルシール１７を設け、インナチューブ１２をオイルシール１７に通してアウタチューブ１１に挿入している。アウタチューブ１１とインナチューブ１２は、アウタチューブ１１の下端内周部に設けたブッシュ１８Ａと、インナチューブ１２の上端外周部に設けたブッシュ１８Ｂを介して、互いに摺動自在になっている。尚、アウタチューブ１１の上端開口部にはキャップ１９が螺着されている。
【００３５】
フロントフォーク１０に内蔵される減衰機構は、図示省略されているが、アウタチューブ１１とインナチューブ１２の一方に支持したピストンロッドをアウタチューブ１１とインナチューブ１２の他方に設けたダンパシリンダ内の作動油室に挿入し、ピストンロッドの先端ピストンに減衰力発生装置を設けることにより構成できる。又は、アウタチューブ１１に支持したピストンロッドをインナチューブ１２内の作動油室に挿入し、ピストンロッドの先端ピストンに減衰力発生装置を設けることにより構成できる。
【００３６】
フロントフォーク１０は、アウタチューブ１１をＦＲＰ等のプラスチックパイプにより構成し、インナチューブ１２をアルミ、鉄等の金属パイプ、又はＦＲＰ等のプラスチックパイプにより構成している。以下、アウタチューブ１１の構成について詳述する。
【００３７】
アウタチューブ１１は、図２〜図５に示す如く、ＦＲＰ等のプラスチックパイプ、本実施例では円管状のＣＦＲＰパイプ２０を有する。ＣＦＲＰパイプ２０は、例えばシートワインディング法により製作でき、ＣＦＲＰの一方向材やクロス材等のシート状素材を芯棒に多重に巻付けて管状成形される。
【００３８】
アウタチューブ１１は、ＣＦＲＰパイプ２０の上端部に上車体取付ブラケット１３Ａが結合される金属製上カラー３０が嵌着される。上カラー３０の構成金属としては、アルミ、チタン、マグネシウム、鉄等を採用できる。
【００３９】
上カラー３０は、ＣＦＲＰパイプ２０への嵌着方向端でＣＦＲＰパイプ２０の上端面に突き当てられる内周上段差部３０Ｆを備える。上カラー３０は、ＣＦＲＰパイプ２０の上端側からその外周に接着剤を介して嵌着され、一体結合される。上カラー３０の下端外周面は、上カラー３０の下端部がＣＦＲＰパイプ２０に及ぼす応力を緩和するため、上カラー３０の下端部を先端に向けて次第に薄肉とするテーパ面３０Ｔとされている。尚、上カラー３０の上端内周部にはキャップ１９が螺着される。
【００４０】
アウタチューブ１１は、ＣＦＲＰパイプ２０の中間部〜下端部に金属製スリーブ４０が嵌着される。金属製スリーブ４０は、下車体取付ブラケット１３Ｂが結合される下カラー４１と、インナチューブ１２を挿入支持するシールケース４２とを備える。シールケース４２の内周にオイルシール１７、ブッシュ１８Ａが収容される。スリーブ４０の構成金属としては、アルミ、チタン、マグネシウム、鉄等を採用できる。
【００４１】
スリーブ４０は、ＣＦＲＰパイプ２０への嵌着方向端でＣＦＲＰパイプ２０の下端面に突き当てられる内周下段差部４０Ｆを備える。スリーブ４０は、ＣＦＲＰパイプ２０の下端側からその外周に接着剤を介して嵌着され、一体結合される。スリーブ４０の上端外周面は、スリーブ４０の上端部がＣＦＲＰパイプ２０に及ぼす応力を緩和するため、スリーブ４０の上端部を先端に向けて次第に薄肉とするテーパ面４０Ｔとされている。
【００４２】
スリーブ４０は、図６に示す如く、下カラー４１とシールケース４２に挟まれる部分を、それらの下カラー４１とシールケース４２より薄肉の筒状薄肉連結部４３としている。
【００４３】
スリーブ４０は、下カラー４１とシールケース４２に挟まれる部分、本実施例では上述の薄肉連結部４３に、窓状開口部４４を切欠形成している。本実施例では、スリーブ４０の周方向における車体左右方向の両側面に開口部４４を切欠形成し、スリーブ４０のその方向での剛性を低下させ、ひいてはスリーブ４０がＣＦＲＰパイプ２０に設けられてなるアウタチューブ１１のその方向での曲げ剛性を低下させている。開口部４４は、スリーブ４０の中心軸に直交する下辺４４Ａと、下辺４４Ａの両端部からスリーブ４０の中心軸に沿う方向に延在する両側縦辺４４Ｂと、両側縦辺４４Ｂの上端部をつなぐ円弧状上辺４４Ｃの４辺によって囲み形成され、下辺４４Ａをシールケース４２の側に、上辺４４Ｃを下カラー４１の側に配置するように切欠形成される。
【００４４】
アウタチューブ１１にあっては、ＣＦＲＰパイプ２０の内周に、ＣＦＲＰパイプ２０の真円度を確保し、インナチューブ１２の摺動性を向上するためのアルミ、鉄等の金属製薄肉管を嵌合することができる。ＣＦＲＰパイプ２０に嵌合された金属製薄肉管は上カラー３０の内周上段差部３０Ｆとスリーブ４０の内周下段差部４０Ｆに衝合して抜け止めされる。
【００４５】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)フロントフォーク用アウタチューブ１１において、ＣＦＲＰパイプ２０の上端部に上車体取付ブラケット１３Ａが結合される金属製上カラー３０が嵌着され、ＣＦＲＰパイプ２０の中間部〜下端部に金属製スリーブ４０が嵌着され、スリーブ４０は下車体取付ブラケット１３Ｂが結合される下カラー４１とインナチューブ１２を挿入支持するシールケース４２とを備える。
【００４６】
下カラー４１とシールケース４２とを備えるスリーブ４０が、ＣＦＲＰパイプ２０の中間部〜下端部に嵌着される。スリーブ４０はＣＦＲＰパイプ２０の下端部に対して容易に位置設定され、結果としてスリーブ４０が備える下カラー４１をＣＦＲＰパイプ２０に対して容易に位置決めできるものになる。
【００４７】
下車体取付ブラケット１３Ｂが結合される下カラー４１にシールケース４２が連結されてスリーブ４０を構成し、このスリーブ４０がＣＦＲＰパイプ２０の中間部〜下端部に嵌着される。従って、下カラー４１がＣＦＲＰパイプ２０に当たる下端エッジの如くを有さず、ＣＦＲＰパイプ２０に下カラー４１の下端エッジとの当たりに起因する応力集中を生じない。ＣＦＲＰパイプ２０の疲労強度が向上する。
【００４８】
(b)上カラー３０はＣＦＲＰパイプ２０の上端面に突き当てられる内周上段差部３０Ｆにより、ＣＦＲＰパイプ２０に対して容易に位置決めされる。
【００４９】
下カラー４１はＣＦＲＰパイプ２０の下端面に突き当てられる内周下段差部４０Ｆにより、ＣＦＲＰパイプ２０に対して容易に位置決めされる。
【００５０】
(c)上カラー３０とスリーブ４０はＣＦＲＰパイプ２０に接着剤を介して嵌着される。これにより、上カラー３０とＣＦＲＰパイプ２０を強固に一体化できる。また、スリーブ４０とＣＦＲＰパイプ２０を強固に一体化できる。
【００５１】
(d)スリーブ４０が下カラー４１とシールケース４２に挟まれる部分を、それらの下カラー４１とシールケース４２より薄肉の薄肉連結部４３とする。これにより、スリーブ４０において強度を必要としない連結部４３を薄肉にしてスリーブ４０全体の軽量化を図りながら、下カラー４１とシールケース４２を連結できる。
【００５２】
(e)スリーブ４０が下カラー４１とシールケース４２に挟まれる部分に、開口部４４を切欠形成した。スリーブ４０の開口部４４を設けた部分の剛性が低下する。アウタチューブ１１を構成するＣＦＲＰパイプ２０にスリーブ４０を嵌着したとき、アウタチューブ１１のパイプ周方向でスリーブ４０の開口部４４を設けた方向の曲げ剛性を低下させるものになり、アウタチューブ１１の曲げ剛性をＣＦＲＰパイプ２０の周方向で簡易に変化させることができる。
【００５３】
(f)アウタチューブ１１を構成するＣＦＲＰパイプ２０に嵌着したスリーブ４０が車体左右方向の側面に開口部４４を切欠形成してなるとき、アウタチューブ１１の曲げ剛性を車体左右方向で低下させるものになる。即ち、このアウタチューブ１１にあっては、車体取付部の下方部分の車体前後方向における曲げ剛性を大きくして変形しにくくし、車体左右方向における曲げ剛性を小さくして変形し易くすることにより、ブレーキ時にフロントフォークに作用する車体前後方向の荷重に対するしっかり感の確保と、コーナリング時にフロントフォークに作用する車幅方向の荷重に対する衝撃吸収性の向上を図るものになる。
【００５４】
(g)ＣＦＲＰパイプ２０がＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）等のＦＲＰとすることにより、アウタチューブ１１をより軽量化しながら高強度化できる。
【００５５】
(h)ＣＦＲＰパイプ２０の内周に金属製薄肉管を嵌合することにより、ＣＦＲＰパイプ２０の真円度を確保し、インナチューブ１２の摺動性を向上できる。
【００５６】
(i)倒立型フロントフォーク１０のアウタチューブ１１において、上述(a)〜(h)を実現できる。
【００５７】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、スリーブ４０の下カラー４１とシールケース４２に挟まれる部分に切欠形成される開口部は、スリーブ４０の周方向における車体前後方向の側面に設ける等、スリーブ４０の剛性、ひいてはスリーブ４０がプラスチックパイプ２０に設けられてなるアウタチューブ１１の曲げ剛性をプラスチックパイプ２０の周方向でいか様に変化させるかに応じて、スリーブ４０の周方向の適宜位置に設定される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、プラスチックパイプにより構成されてなるフロントフォーク用アウタチューブにおいて、プラスチックパイプの上端部に上車体取付ブラケットが結合される金属製上カラーが嵌着され、プラスチックパイプの中間部〜下端部に金属製スリーブが嵌着され、スリーブは下車体取付ブラケットが結合される下カラーとインナチューブを挿入支持するシールケースとを備える。これにより、下車体取付ブラケットが結合される下カラーをプラスチックパイプの中間部に設けてなるフロントフォーク用アウタチューブにおいて、プラスチックパイプに対する下カラーの位置決め性を向上することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  フロントフォーク
１１  アウタチューブ
１２  インナチューブ
１３Ａ  上車体取付ブラケット
１３Ｂ  下車体取付ブラケット
１７  オイルシール
２０  ＣＦＲＰパイプ
３０  上カラー
３０Ｆ  内周上段差部
４０  スリーブ
４０Ｆ  内周下段差部
４１  下カラー
４２  シールケース
４３  連結部
４４  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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