JP4648769B2 - Inverted front fork - Google Patents
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Description
本発明は、倒立形フロントフォークの改良に関するものである。 The present invention relates to an improvement of an inverted front fork.
従来の倒立形フロントフォークとして、アウターチューブの断面形状を車両前後方向の位置と車幅方向の位置で異ならせたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1の図2及び図4に示される通り、フロントフォーク4は、左右一対のアウターチューブ40,40を上ブラケット50及び下ブラケット51で連結し、各アウターチューブ40に、その下部からインナーチューブ41をスライド自在に挿入し、各アウターチューブ40の下ブラケット51よりも下方の外周面の車幅方向の部分を切削して切削面40a,40bを形成したものである。
As shown in FIGS. 2 and 4 of Patent Document 1, the
このように、アウターチューブ40の外周面の車幅方向の部分に切削面40a,40bを形成することで、フロントフォーク4の車両前後方向の断面形状を小さくしないようにして曲げ剛性を高く維持しながら、車幅方向の断面形状を小さくして曲げ剛性を低くし、ブレーキ時にフロントフォーク4に作用する車両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4に作用する車幅方向の荷重に対する衝撃吸収の向上とを図る。
Thus, by forming the cutting surfaces 40a and 40b in the vehicle width direction portion of the outer peripheral surface of the outer tube 40, the bending rigidity is kept high without reducing the cross-sectional shape of the
特許文献1の図1において、フロントフォーク4には、その下端に前輪3を介して荷重が作用する。フロントフォーク4は所定のキャスタ角が設定されているので、フロントフォーク4の延長線と地面との交点に対して、前輪3の接地点、即ちフロントフォーク4に荷重が加わる点が車両後方にずれるため、本発明者等は、フロントフォーク4の下端に車幅方向の荷重が作用する場合に、単純にアウターチューブ40の剛性が小さくなるのかどうか疑問を抱き、実験にて確認した。以下に実験方法を説明する。
In FIG. 1 of Patent Document 1, a load acts on the lower end of the
図11(a)〜(c)はフロントフォークの剛性を確認する要領を示す説明図である。
(a)は実験装置100の側面図であり、実験装置100は、倒立形のフロントフォーク101と、このフロントフォーク101の下端部に取付けた車軸102と、この車軸102に下方に延びるように取付けたバー103とからなり、フロントフォーク101を構成するトップブリッジ105及びボトムブリッジ106を拘束し、アウターチューブ107に対するインナーチューブ108のストロークをロックして、バー103の下端に所定の荷重を水平に加える。バー103に荷重を加えるために設けた加重点111は、フロントフォーク101で支持する前輪112の接地点に相当する。
FIGS. 11A to 11C are explanatory views showing a procedure for confirming the rigidity of the front fork.
(A) is a side view of the
(b)は実験装置100の正面図である。なお、115はステアリングステムである。
(c)は(b)のc矢視図である。バー103((a)参照))に荷重を掛ける方向は、車両後方を角度0°、車両側方を角度90°とする。
FIG. 2B is a front view of the
(C) is a c arrow view of (b). The direction in which the load is applied to the bar 103 (see (a)) is an angle of 0 ° at the rear of the vehicle and an angle of 90 ° at the side of the vehicle.
図12(a),(b)はフロントフォークに荷重を掛けたときの変形状態を示す第1説明図である。
(a)において、荷重を角度0°方向(車両後方)に加えた場合、アウターチューブ107の下部及びインナーチューブ108は車両後方(図の右方)へ撓む。
(b)は(a)のb矢視図であり、左右のアウターチューブ107の下部及び左右のインナーチューブ108は同じ撓み量だけ車両後方へ撓んでいる。
FIGS. 12A and 12B are first explanatory views showing a deformed state when a load is applied to the front fork.
In (a), when a load is applied in an
(B) is a b arrow view of (a), and the lower part of the left and right
図13(a),(b)はフロントフォークに荷重を掛けたときの変形状態を示す第2説明図である。
(a)において、荷重を角度90°方向(車両側方。手前側から奥側への方向。)に加えた場合、手前側のアウターチューブ107及びインナーチューブ108は奥側のものより車両後方へ大きく撓んでいる。
FIGS. 13A and 13B are second explanatory views showing a deformed state when a load is applied to the front fork.
In (a), when a load is applied in the direction of 90 ° angle (vehicle side, direction from the front side to the back side), the
(b)は(a)のb矢視図であり、フロントフォーク101の下部が矢印Aで示すように捩れ、手前側のアウターチューブ107自体にも矢印Bで示すような大きな捩れが発生している。
(B) is a view taken in the direction of arrow b in (a), where the lower portion of the
このように、車幅方向の荷重によって、フロントフォーク101に捩れが発生し、アウターチューブ107は、単純に車幅方向へ撓むだけでなく、前面107a側が車体外方へ、背面107b側が車体内方へ移動するように捩れる。
Thus, the
図14(a),(b)は従来のフロントフォークの剛性を説明する作用図である。
(a)は従来のフロントフォークに備えるアウターチューブ121の断面を示す。特許文献1に示したアウターチューブと同一構造のものである。
アウターチューブ121は、外周面の車幅方向の部分に切削面121a,121bを形成したものである。図中の矢印(FRONT)は車両前方、矢印(IN)は車両内側方を示す。アウターチューブ121は、断面の車両前後方向(図中の矢印(0°)の方向)の長さが大きいため、この方向の断面二次モーメントが大きく、曲げ剛性は大きくなる。
14 (a) and 14 (b) are operation diagrams for explaining the rigidity of a conventional front fork.
(A) shows the cross section of the
The
(b)において、アウターチューブ121に車幅方向(図中の矢印(90°方向))の荷重を加えると、図13(b)で説明したのと同様に、アウターチューブ121は、(a)の状態から矢印Cの向きに捩れる。この状態では、アウターチューブ121の外周面の車幅方向の部分(即ち、点D,Eで示す部分である。)には、切削面121a,121b以外の部分が存在するため、断面二次モーメントは大幅に小さくならず、このときの車幅方向の曲げ剛性は、(a)における車両前後方向の曲げ剛性に対して大きく低下しない。
In FIG. 13B, when a load in the vehicle width direction (arrow (90 ° direction in the figure)) is applied to the
即ち、アウターチューブ121の外周面の車両前後方向の断面二次モーメントを大きくし、アウターチューブ121の外周面の車幅方向の断面二次モーメントを小さくしても、アウターチューブ121の車両前後方向の曲げ剛性に対する車幅方向の曲げ剛性の低下は小さい。
That is, even if the cross-sectional secondary moment of the outer peripheral surface of the
このように、車幅方向に作用する荷重によってアウターチューブ121が捩られることを考慮すると、アウターチューブ121が捩られたときに丁度車幅方向の断面二次モーメントが小さくなるように、アウターチューブ121の断面を形成すれば、車幅方向の曲げ剛性を大きく低下させることが可能になる。
In this way, considering that the
本発明の目的は、倒立形フロントフォークを改良することで、フロントフォークの車両前後方向の曲げ剛性を向上させるとともに、車幅方向の曲げ剛性を効果的に低下させることにある。 An object of the present invention is to improve the bending rigidity in the vehicle front-rear direction of the front fork and to effectively reduce the bending rigidity in the vehicle width direction by improving the inverted front fork.
請求項1に係る発明は、左右一対のアウターチューブをトップブリッジ及びボトムブリッジで連結するとともにこれらのトップブリッジ及びボトムブリッジにより車体側に支持され、アウターチューブのそれぞれの下部に移動自在に挿入した左右一対のインナーチューブで前輪を支持する倒立形フロントフォークにおいて、アウターチューブの外周面上に、且つアウターチューブの前面では車両前後方向から車体内方に寄った位置に、アウターチューブの背面では車両前後方向から車体外方に寄った位置に、アウターチューブの剛性を高める補強部を設け、補強部は、車両前後方向から角度45°の位置に設けられることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a pair of left and right outer tubes are connected by a top bridge and a bottom bridge, supported by the vehicle body side by these top bridges and bottom bridges, and inserted into the lower portions of the outer tubes movably. In an inverted front fork that supports a front wheel with a pair of inner tubes, on the outer peripheral surface of the outer tube and on the front surface of the outer tube from the vehicle front-rear direction toward the vehicle interior, on the rear surface of the outer tube, the vehicle front-rear direction A reinforcing portion that increases the rigidity of the outer tube is provided at a position close to the outside of the vehicle body , and the reinforcing portion is provided at a position at an angle of 45 ° from the vehicle front-rear direction.
補強部によってアウターチューブの車両前後方向の断面二次モーメントが大きくなり、アウターチューブの車両前後方向の曲げ剛性が高められる。また、フロントフォークに前輪側から車幅方向の荷重が作用した場合には、アウターチューブの前面側が車体外方へ、背面側が車体内方へ移動するように捩られるため、補強部が荷重方向に対して直交する方向に近づくため、このときの補強部によるアウターチューブの車幅方向の断面二次モーメントが大きくならず、曲げ剛性が高まらない。 The reinforcing section increases the sectional moment of inertia of the outer tube in the vehicle longitudinal direction, and the bending rigidity of the outer tube in the vehicle longitudinal direction is increased. In addition, when a load in the vehicle width direction is applied to the front fork from the front wheel side, the front side of the outer tube is twisted so that the front side moves to the outside of the vehicle body and the back side moves to the inside of the vehicle body. On the other hand, since it approaches the direction orthogonal, the sectional secondary moment of the outer tube in the vehicle width direction by the reinforcing portion at this time does not increase, and the bending rigidity does not increase.
特に本発明では、フロントフォークに車幅方向の荷重が作用すると、車両前後方向から角度45°の位置に設けた補強部は、アウターチューブの捩れによって車両前後方向の位置に近づく。 Particularly in the present invention, when the load is applied in the vehicle width direction in front-fork reinforcing portion provided from the vehicle front-rear direction at the position of the angle of 45 ° is closer to the longitudinal direction of the vehicle position by twisting of the outer tube.
請求項2に係る発明は、左右一対のアウターチューブをトップブリッジ及びボトムブリッジで連結するとともにこれらのトップブリッジ及びボトムブリッジにより車体側に支持され、アウターチューブのそれぞれの下部に移動自在に挿入した左右一対のインナーチューブで前輪を支持する倒立形フロントフォークにおいて、アウターチューブの外周面上に、且つアウターチューブの前面では車両前後方向から車体内方に寄った位置に、アウターチューブの背面では車両前後方向から車体外方に寄った位置に、アウターチューブの剛性を高める補強部を設け、補強部はは、車両前後方向と、車両前後方向から角度45°との間の範囲に設けられることを特徴とする。
補強部によってアウターチューブの車両前後方向の断面二次モーメントが大きくなり、アウターチューブの車両前後方向の曲げ剛性が高められる。また、フロントフォークに前輪側から車幅方向の荷重が作用した場合には、アウターチューブの前面側が車体外方へ、背面側が車体内方へ移動するように捩られるため、補強部が荷重方向に対して直交する方向に近づくため、このときの補強部によるアウターチューブの車幅方向の断面二次モーメントが大きくならず、曲げ剛性が高まらない。
特に本発明では、補強部を、車両前後方向と、車両前後方向から角度45°との間の広い範囲に設けるため、アウターチューブの車幅方向の曲げ剛性アップを抑えながら、車両前後方向の曲げ剛性がより高まる。
According to the second aspect of the present invention, a pair of left and right outer tubes are connected by a top bridge and a bottom bridge, supported by the vehicle body side by these top bridges and bottom bridges, and inserted into the lower portions of the outer tubes so as to be movable. In an inverted front fork that supports a front wheel with a pair of inner tubes, on the outer peripheral surface of the outer tube and on the front surface of the outer tube from the vehicle front-rear direction toward the vehicle interior, on the rear surface of the outer tube, the vehicle front-rear direction A reinforcing portion for increasing the rigidity of the outer tube is provided at a position close to the outside of the vehicle body, and the reinforcing portion is provided in a range between the vehicle longitudinal direction and an angle of 45 ° from the vehicle longitudinal direction. To do.
The reinforcing section increases the sectional moment of inertia of the outer tube in the vehicle longitudinal direction, and the bending rigidity of the outer tube in the vehicle longitudinal direction is increased. In addition, when a load in the vehicle width direction is applied to the front fork from the front wheel side, the front side of the outer tube is twisted so that the front side moves to the outside of the vehicle body and the back side moves to the inside of the vehicle body. On the other hand, since it approaches the direction orthogonal, the sectional secondary moment of the outer tube in the vehicle width direction by the reinforcing portion at this time does not increase, and the bending rigidity does not increase.
In particular, in the present invention, since the reinforcing portion is provided in a wide range between the vehicle longitudinal direction and an angle of 45 ° from the vehicle longitudinal direction, bending of the outer tube in the vehicle longitudinal direction is suppressed while suppressing an increase in bending rigidity in the vehicle width direction. Increased rigidity.
請求項3に係る発明は、補強部を、その断面積が上部より下部が小さくなるようにしたことを特徴とする。
補強部の断面積を、上部より下部が小さくなるようにしたことで、例えば、補強部の上部の幅に下部の幅を合わせて上部及び下部の幅を同一にしたものに比べて、アウターチューブの車両前後方向の曲げ剛性を低くする。補強部の上部の幅に対して下部の幅を適宜設定すれば、アウターチューブの車両前後方向の曲げ剛性を変更可能となる。
The invention according to claim 3 is characterized in that the lower portion of the reinforcing portion is smaller than the upper portion thereof.
The lower part of the cross-sectional area of the reinforcing part is smaller than the upper part, so that, for example, the outer tube can be compared to the upper part and the lower part of the reinforcing part with the same width as the upper part. The bending rigidity in the vehicle longitudinal direction is reduced. If the width of the lower portion is appropriately set with respect to the width of the upper portion of the reinforcing portion, the bending rigidity of the outer tube in the vehicle front-rear direction can be changed.
請求項1に係る発明では、アウターチューブの外周面上に、且つアウターチューブの前面では車両前後方向から車体内方に寄った位置に、アウターチューブの背面では車両前後方向から車体外方に寄った位置に、アウターチューブの剛性を高める補強部を設け、補強部は、車両前後方向から角度45°の位置に設けたので、補強部によってアウターチューブの車両前後方向の曲げ剛性を高めることができるとともに、フロントフォークに前輪側から車幅方向の荷重が作用した場合には、アウターチューブが捩られて補強部が荷重方向に対して直交する方向に近づくために、このときのアウターチューブの車幅方向の曲げ剛性を効果的に抑えることができる。 In the invention according to claim 1, on the outer peripheral surface of the outer tube and on the front surface of the outer tube, the vehicle is moved from the front-rear direction of the vehicle toward the inside of the vehicle body. Since the reinforcing portion that increases the rigidity of the outer tube is provided at the position, and the reinforcing portion is provided at a position at an angle of 45 ° from the vehicle longitudinal direction, the bending rigidity of the outer tube in the vehicle longitudinal direction can be enhanced by the reinforcing portion. When the load in the vehicle width direction acts on the front fork from the front wheel side, the outer tube is twisted and the reinforcing portion approaches the direction orthogonal to the load direction. The bending rigidity of can be effectively suppressed.
特に本発明では、補強部を、車両前後方向から角度45°の位置に設けたことにより、フロントフォークに車幅方向の荷重が作用したときに、車両前後方向から角度45°の位置に設けた補強部を、アウターチューブの捩れによって車両前後方向の位置に近づけることができ、フロントフォークの車幅方向の曲げ剛性アップを抑えることができる。 In particular, in the present invention, the reinforcing portion is provided at a position at an angle of 45 ° from the vehicle longitudinal direction, so that when a load in the vehicle width direction is applied to the front fork , the reinforcing portion is provided at an angle of 45 ° from the vehicle longitudinal direction. The reinforcing portion can be brought closer to the position in the vehicle front-rear direction by twisting the outer tube, and an increase in bending rigidity of the front fork in the vehicle width direction can be suppressed.
請求項2に係る発明では、アウターチューブの外周面上に、且つアウターチューブの前面では車両前後方向から車体内方に寄った位置に、アウターチューブの背面では車両前後方向から車体外方に寄った位置に、アウターチューブの剛性を高める補強部を設け、補強部を、車両前後方向と、車両前後方向から角度45°との間の範囲に設けたので、補強部によってアウターチューブの車両前後方向の曲げ剛性を高めることができるとともに、フロントフォークに前輪側から車幅方向の荷重が作用した場合には、アウターチューブが捩られて補強部が荷重方向に対して直交する方向に近づくために、このときのアウターチューブの車幅方向の曲げ剛性を効果的に抑えることができ、特に本発明では、補強部の幅を大きくすることができ、アウターチューブの車幅方向の曲げ剛性アップを抑えながら、アウターチューブの車両前後方向の曲げ剛性をより高めることができる。
In the invention according to claim 2, on the outer peripheral surface of the outer tube and on the front surface of the outer tube, the vehicle is moved from the front-rear direction of the vehicle toward the inside of the vehicle body. Since the reinforcing portion for increasing the rigidity of the outer tube is provided at the position, and the reinforcing portion is provided in a range between the vehicle front-rear direction and the
請求項3に係る発明では、補強部を、その断面積が上部より下部が小さくなるようにしたので、例えば、補強部の上部及び下部共に幅を同一にしたものに比べて、アウターチューブの車両前後方向の剛性を低くすることができ、このように、補強部の断面積を上部と下部とで異ならせることで、補強部によるアウターチューブの車両前後方向の剛性を適宜変更することができる。 In the invention according to claim 3, since the cross-sectional area of the reinforcing part is smaller than the upper part, the vehicle of the outer tube is, for example, compared with the case where the upper part and the lower part of the reinforcing part have the same width. The rigidity in the front-rear direction can be reduced, and thus the rigidity of the outer tube in the vehicle front-rear direction by the reinforcing part can be appropriately changed by making the cross-sectional area of the reinforcing part different between the upper part and the lower part.
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る倒立形フロントフォークを備える自動二輪車の側面図であり、自動二輪車10は、車体フレーム11の前端部にヘッドパイプを設け、このヘッドパイプに操舵自在にフロントフォーク13を取付け、このフロントフォーク13の下端に車軸14を取付け、この車軸14に前輪16を回転自在に取付けた車両である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
FIG. 1 is a side view of a motorcycle equipped with an inverted front fork according to the present invention. The
ここで、21はフロントフォーク13の上部に取付けたバーハンドル、22は車体フレーム11の後部下部に取付けたスイングアーム、23はスイングアーム22の後端部に取付けた後輪、24は燃料タンク、25はシートである。
Here, 21 is a bar handle attached to the upper part of the
図2は本発明に係るフロントフォークの正面図であり、フロントフォーク13は、左右のフォーク単体31,32と、これらのフォーク単体31,32の上部を連結するトップブリッジ33及びボトムブリッジ34と、これらのトップブリッジ33及びボトムブリッジ34のそれぞれの中央に上下に渡したステアリングステム36とからなる。
FIG. 2 is a front view of a front fork according to the present invention. The
フォーク単体31は、トップブリッジ33及びボトムブリッジ33で支持したアウターチューブ41と、このアウターチューブ41にその下部からスライド自在に挿入したインナーチューブ42とを備える倒立形のものである。
The
フォーク単体32は、トップブリッジ33及びボトムブリッジ34で支持したアウターチューブ44と、このアウターチューブ44にその下部からスライド自在に挿入したインナーチューブ45とを備える倒立形のものである。
上記したフォーク単体31,32は、同一構造のものであるが、ここでは、識別のために異なる符号を用いた。
The
The
インナーチューブ42,45は、下端部で車軸14を支持する部材である。
倒立形のフォーク単体31,32は、アウターチューブがインナーチューブの下方に位置する正立形フォーク単体よりも曲げ剛性を高く設定することが可能である。
ステアリングステム36は、ヘッドパイプ47で回転自在に支持される部材である。
The
The
The steering stem 36 is a member that is rotatably supported by the head pipe 47.
図3は本発明に係るフロントフォーク(第1実施形態)の要部を示す正面図であり、アウターチューブ41,44は、ボトムブリッジ34の下方の外周面41A,44Aに曲げ剛性を向上させる補強部51,52を設けた部材であり、これらの補強部51,52はアウターチューブ41,44のそれぞれの軸線に沿って上下に延びる部分である。補強部51と補強部52とは同一形状である。
FIG. 3 is a front view showing a main part of the front fork (first embodiment) according to the present invention. The
図4は図3の4−4線断面図であり、アウターチューブ41の横断面を示す。図中のFRONTは車両前方、REARは車両後方、INは車両内側方、OUTは車両外側方である(以下同じ)。
補強部51は、アウターチューブ41の外周面41A上で、車両前後方向、即ち、FRONT−REAR方向から角度45°の位置のFRONT側とREAR側(即ち、外周面41Aの前半分を構成する前面41B及び外周面41Aの後半分を構成する背面41C)との両方に、アウターチューブ41とは別の部材を溶着、あるいは接着にて設けた部分であり、肉厚を一定とした本体部51aと、この本体部51aの周囲に肉厚が徐々に変化するように設けた周囲部51bとを一体に設けた部分である。
4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 3 and shows a cross section of the
The reinforcing
図5は本発明に係るフロントフォーク(第2実施形態)の要部を示す正面図であり、アウターチューブ41,44は、ボトムブリッジ34の下方の外周面41A,44Aに曲げ剛性を向上させる補強部54,55を設けた部材であり、これらの補強部54,55は、ほぼ直角三角形状に且つ上部から下部へ周方向の幅が徐々に狭くなるように形成し、三角形の一辺54a,55aをアウターチューブ41,44のそれぞれの軸線に沿って且つ車両前後方向の位置に設け、三角形の他の一辺54b,55bを周方向に延びるように設けた部分である。補強部54と補強部55とは左右対称な形状である。
FIG. 5 is a front view showing the main part of the front fork (second embodiment) according to the present invention. The
図6は図5の6−6線断面図であり、アウターチューブ41の横断面を示す。
補強部54は、アウターチューブ41の外周面41A上で、車両前後方向、即ち、FRONT−REAR方向の位置と、車両前後方向から角度45°との位置との間に範囲であって、FRONT側とREAR側(即ち、前面41B及び背面41C)との両方に、アウターチューブ41とは別の部材を溶着、あるいは接着にて設けた部分であり、肉厚を一定とした本体部54cと、この本体部54cの周囲に肉厚が徐々に変化するように設けた周囲部54dとを一体に設け、詳しくは、本体部54cを外周面41A上の車両前後方向から角度45°までの範囲に設けた部分である。
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of FIG.
The reinforcing
図7は本発明に係る補強部を備えるアウターチューブの剛性確認実験の結果を示すグラフである。グラフの縦軸は剛性比率(単位は%)、横軸はフロントフォークに加える荷重の方向(角度であり、単位は°)を表す。
剛性比率とは、図11(a)のように荷重を掛けたときの加重点111の変位量を測定し、補強部を設けていないアウターチューブの標準品での加重点111の変位量を、測定したアウターチューブでの加重点111の変位量で除して百分率で表したものである。
アウターチューブの試料としては、実施例1(図3に示した第1実施形態)、実施例2(図5に示した第2実施形態)及び外周面上の車両前後方向の位置に補強部を設けた比較例である。
FIG. 7 is a graph showing the results of an experiment for confirming the rigidity of the outer tube provided with the reinforcing portion according to the present invention. The vertical axis of the graph represents the rigidity ratio (unit:%), and the horizontal axis represents the direction of the load applied to the front fork (angle, unit: °).
The rigidity ratio is a measurement of the amount of displacement of the
As a sample of the outer tube, Example 1 (first embodiment shown in FIG. 3), Example 2 (second embodiment shown in FIG. 5), and a reinforcing portion at a position in the vehicle front-rear direction on the outer peripheral surface. It is a comparative example provided.
比較例1では、荷重の方向が角度0°において標準品よりも曲げ剛性はやや高く、荷重の方向が角度30°、角度60°、角度90°となるにつれて、曲げ剛性はほぼ直線的に次第に低くなり、角度90°で標準品よりもやや低くなる。 In Comparative Example 1, the bending stiffness is slightly higher than that of the standard product when the load direction is 0 °, and the bending stiffness gradually increases substantially linearly as the load direction becomes 30 °, 60 °, and 90 °. It becomes a little lower than the standard product at an angle of 90 °.
実施例1では、荷重の方向が角度0°において、標準品よりも曲げ剛性がやや高く、荷重の方向が角度90°に近づくにつれて曲げ剛性の低下率は次第に大きくなり、角度90°の曲げ剛性は、標準品に対して大幅に低下する。即ち、車両前後方向と車幅方向との曲げ剛性差が大きい。 In Example 1, when the load direction is 0 °, the bending stiffness is slightly higher than that of the standard product, and as the load direction approaches 90 °, the decrease rate of the bending stiffness gradually increases, and the bending stiffness at 90 ° is obtained. Is significantly lower than the standard product. That is, the bending rigidity difference between the vehicle front-rear direction and the vehicle width direction is large.
実施例2では、荷重の方向が角度0°において、標準品よりも曲げ剛性がやや高く、角度30°〜角度90°の方向の曲げ剛性も実施例1の曲げ剛性とほぼ同様に減少していき、角度90°の曲げ剛性は実施例1よりも高くなり、実施例1と同様に、車両前後方向と車幅方向との曲げ剛性差は大きい。
In Example 2, when the load direction is 0 °, the bending rigidity is slightly higher than that of the standard product, and the bending rigidity in the direction of
以上に述べた補強部によってアウターチューブの車両前後方向の剛性が高くなり、車幅方向の剛性が低くなる原理を以下の図8〜図10で詳細に説明する。
図8(a),(b)は比較例のアウターチューブの方向による剛性変化の原理を示す作用図である。
(a)に示す比較例のアウターチューブ131は、外周面132上で車両前後方向の位置に補強部133,133を設けたものである。
このアウターチューブ131では、補強部133,133によって角度0°方向の断面二次モーメントが大きくなり、角度0°方向の曲げ剛性は高くなる。
The principle that the rigidity of the outer tube of the outer tube increases in the vehicle front-rear direction and the rigidity in the vehicle width direction decreases due to the reinforcing portion described above will be described in detail with reference to FIGS.
FIGS. 8A and 8B are operation diagrams illustrating the principle of stiffness change depending on the direction of the outer tube of the comparative example.
The
In the
(b)において、フロントフォークに角度90°方向から荷重を掛けたときには、アウターチューブ131は矢印の向きに捩れる。このとき、補強部133,133が角度90°方向の位置(図中の点G,Hである。)に近づくために角度90°方向の断面二次モーメントが大きくなり、角度90°方向の剛性は大きくなる。従って、(a)のときの角度0°方向と(b)のときの角度90°方向の曲げ剛性差は小さい。
In (b), when a load is applied to the front fork from the direction of 90 °, the
図9(a),(b)は本発明の実施例1のアウターチューブの方向による剛性変化の原理を示す作用図である。
(a)において、実施例1のアウターチューブ41では、補強部51,51が角度0°方向から角度45°の位置にあるため、角度0°方向の断面二次モーメントは、補強部51,51が無いものに比べて大きくなり、曲げ剛性も大きくなる。
FIGS. 9A and 9B are operation diagrams illustrating the principle of change in rigidity depending on the direction of the outer tube according to the first embodiment of the present invention.
In (a), in the
(b)において、フロントフォークに角度90°方向から荷重を掛けたときには、アウターチューブ41が捩られ、補強部51,51は、角度0°方向に移動する。このとき、角度90°方向に補強部51,51が存在しないために断面二次モーメントが小さくなり、角度90°方向の曲げ剛性は小さくなる。即ち、アウターチューブ41の角度0°方向と角度90°方向の曲げ剛性差が大きくなる。
In (b), when a load is applied to the front fork from the direction of 90 °, the
図10(a)〜(d)は本発明の実施例2のアウターチューブの方向による剛性変化の原理を示す作用図である。
(a)において、実施例2のアウターチューブ41では、補強部54,54の上部が角度0°方向の位置と、0°方向から角度45°の位置との間の範囲にあるため、角度0°方向の断面二次モーメントが大きくなり、曲げ剛性も大きくなる。
FIGS. 10A to 10D are operation diagrams illustrating the principle of change in rigidity depending on the direction of the outer tube according to the second embodiment of the present invention.
In (a), in the
(b)において、フロントフォークに角度90°方向から荷重を掛けたときには、アウターチューブ41が捩られる。補強部54,54の上部は周方向の幅が大きいために、図9(b)のときよりも捩れ角度は小さくなり、補強部54,54は、角度0°方向付近までしか移動しない。このとき、角度90°方向に補強部54,54が存在しないために断面二次モーメントが小さくなり、角度90°方向の曲げ剛性は小さくなる。即ち、アウターチューブ41の角度0°方向と角度90°方向の曲げ剛性差が大きくなる。
In (b), when a load is applied to the front fork from an angle of 90 °, the
(c)は(a)のときの補強部54,54の下部の状態を示す。補強部54,54の下部は周方向の幅が小さいため、角度0°方向の断面二次モーメントの増加は小さく、曲げ剛性の増加も小さい。
(C) shows the state of the lower part of the
(d)は(b)のときの補強部54,54の下部の状態を示す。フロントフォーク41に角度90°方向から荷重を掛けたときには、アウターチューブ41が捩られ、補強部54,54の下部は上部よりも周方向の幅が小さいために捩れ角度は大きくなる。このとき、補強部54,54が角度90°方向の位置(即ち点J,K)に近づくが、補強部54,54の幅が小さいために角度90°方向の断面二次モーメントの増加は小さく、角度90°方向の曲げ剛性の増加も小さい。従って、(c)のときの角度0°方向の剛性向上も、(d)のときの角度90°方向の剛性向上も共に小さい。
(D) shows the state of the lower part of the
以上の図2、図3及び図4で説明したように、本発明は第1に、左右一対のアウターチューブ41,44をトップブリッジ33及びボトムブリッジ34で連結するとともにこれらのトップブリッジ33及びボトムブリッジ34により車体フレーム11(図1参照)側に支持され、アウターチューブ41,44のそれぞれの下部に移動自在に挿入した左右一対のインナーチューブ42,45で前輪16を支持する倒立形フロントフォーク13において、アウターチューブ41,44の外周面41A,44A上に、且つアウターチューブ41,44の前面41Bでは車両前後方向から車体内方に寄った位置に、アウターチューブ41,44の背面41Cでは車両前後方向から車体外方に寄った位置に、アウターチューブ41,44の曲げ剛性を高める補強部51,52をそれぞれ設けたことを特徴とする。
As described above with reference to FIGS. 2, 3 and 4, the present invention firstly connects the pair of left and right
補強部51,52によってアウターチューブ41,44の車両前後方向の曲げ剛性を高めることができるとともに、フロントフォーク41,44に前輪16側から車幅方向の荷重が作用した場合には、アウターチューブ41,44が捩られて補強部51,52が荷重方向に対して直交する方向に近づくために、このときのアウターチューブ41,44の車幅方向の曲げ剛性を効果的に抑えることができる。
The reinforcing
本発明は第2に、補強部51,52を、車両前後方向から角度45°の位置に設けたことを特徴とする。
フロントフォーク41,44に車幅方向の荷重が作用したときに、車両前後方向から角度45°の位置に設けた補強部51,52を、アウターチューブ41,44の捩れによって車両前後方向の位置に近づけることができ、フロントフォーク41,44の車幅方向の曲げ剛性アップを抑えることができる。
Secondly, the present invention is characterized in that the reinforcing
When a load in the vehicle width direction is applied to the
本発明は第3に、図5及び図6に示したように、補強部54,55を、車両前後方向の位置と、車両前後方向から角度45°の位置との間の範囲に設けたことを特徴とする。
補強部54,55を、車両前後方向の位置と、車両前後方向から角度45°の位置との間の範囲に設けたので、補強部54,55の周方向の幅を大きくすることができ、アウターチューブ41,44の車幅方向の曲げ剛性アップを抑えながら、アウターチューブ41,44の車両前後方向の曲げ剛性をより高めることができる。
Thirdly, according to the present invention, as shown in FIGS. 5 and 6, the reinforcing
Since the reinforcing
本発明は第4に、補強部54,55を、その断面積が上部より下部が小さくなるようにしたことを特徴とする。
補強部54,55を、その断面積が上部より下部が小さくなるようにしたので、例えば、補強部54,55の上部及び下部共に幅を同一にしたものに比べて、アウターチューブ41,44の車両前後方向の曲げ剛性を低くすることができ、このように、補強部54,55の断面積を上部と下部とで異ならせることで、補強部54,55によるアウターチューブ41,42の車両前後方向の剛性を適宜変更することができる。
Fourthly, the present invention is characterized in that the reinforcing
Since the cross-sectional area of the reinforcing
尚、本発明では、補強部を、車両前後方向から角度45°の位置に設ける、あるいは、補強部を、車両前後方向と、車両前後方向から角度45°との間の範囲に設けたが、これに限らず、アウターチューブの外径、肉厚、車両重量、車両のコーナリング速度に応じて、角度45°を適宜増減してもよい。
また、本実施形態では、図4に示したように、アウターチューブ41と補強部51とを別体としたが、これに限らず、アウターチューブ41に補強部51を一体に形成してもよい。
In the present invention, the reinforcing portion is provided at a position at an angle of 45 ° from the vehicle front-rear direction, or the reinforcing portion is provided in a range between the vehicle front-rear direction and the angle from the vehicle front-rear direction of 45 °. Not limited to this, the
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
本発明の倒立形フロントフォークは、二輪車に好適である。 The inverted front fork of the present invention is suitable for a two-wheeled vehicle.
10…自動二輪車、11…車体(車体フレーム)、13…フロントフォーク、16…前輪、33…トップブリッジ、34…ボトムブリッジ、41,44…アウターチューブ、41A,44A…アウターチューブの外周面、41B…アウターチューブの前面、41C…アウターチューブの背面、42,45…インナーチューブ、51,52,54,55…補強部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記アウターチューブ(41,44)の外周面上に、且つ前記アウターチューブ(41,44)の前面では車両前後方向から車体内方に寄った位置に、前記アウターチューブ(41,44)の背面では車両前後方向から車体外方に寄った位置に、前記アウターチューブ(41,44)の剛性を高める補強部(51,52)を設け、
前記補強部(51,52)は、車両前後方向から角度45°の位置に設けられる、
ことを特徴とする倒立形フロントフォーク。 These top bridge (33) and the bottom bridge with connecting the top bridge a pair of left and right outer tubes (41, 44) (33) and the bottom bridge (34) (34) is supported on the vehicle body (11) side, wherein In an inverted front fork that supports the front wheel (16) with a pair of left and right inner tubes (42, 45) movably inserted in the lower portions of the outer tubes (41, 44) ,
On the outer peripheral surface of the outer tube (41, 44), and wherein the position close to the vehicle body inward from the vehicle longitudinal direction in front of the outer tube (41, 44), at the rear of the outer tube (41, 44) is Reinforcing portions (51, 52) for increasing the rigidity of the outer tubes (41, 44 ) are provided at positions closer to the outside of the vehicle body from the vehicle longitudinal direction,
The reinforcing part (51, 52) is provided at a position at an angle of 45 ° from the vehicle longitudinal direction.
An inverted front fork characterized by that.
前記アウターチューブ(41,44)の外周面上に、且つ前記アウターチューブ(41,44)の前面では車両前後方向から車体内方に寄った位置に、前記アウターチューブ(41,44)の背面では車両前後方向から車体外方に寄った位置に、前記アウターチューブ(41,44)の剛性を高める補強部(54,55)を設け、On the outer peripheral surface of the outer tube (41, 44) and on the front surface of the outer tube (41, 44) at a position close to the vehicle interior from the vehicle front-rear direction, on the rear surface of the outer tube (41, 44). Reinforcing portions (54, 55) for increasing the rigidity of the outer tubes (41, 44) are provided at positions closer to the outside of the vehicle body from the vehicle longitudinal direction,
前記補強部は(54,55)は、車両前後方向と、車両前後方向から角度45°との間の範囲に設けられる、The reinforcing portion (54, 55) is provided in a range between the vehicle longitudinal direction and an angle of 45 ° from the vehicle longitudinal direction.
ことを特徴とする倒立形フロントフォーク。 An inverted front fork characterized by that.
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