JPH101084A - 自転車用フロントフォーク連結構造 - Google Patents

自転車用フロントフォーク連結構造

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JPH101084A
JPH101084A JP8174140A JP17414096A JPH101084A JP H101084 A JPH101084 A JP H101084A JP 8174140 A JP8174140 A JP 8174140A JP 17414096 A JP17414096 A JP 17414096A JP H101084 A JPH101084 A JP H101084A
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front fork
bicycle
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steering
front wheel
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Miya Naganami
美也 長南
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Sakae KK
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDECARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K21/00Steering devices
    • B62K21/18Connections between forks and handlebars or handlebar stems
    • B62K21/20Connections between forks and handlebars or handlebar stems resilient

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Devices For Bicycles And Motorcycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ステアリングチューブ21の下部に連結
体22を自転車の走行方向の後方で突出するように固定
し、連結体22の先端に枢支軸23により揺動可能に枢
支した揺動体24とステアリングチューブ21との間に
緩衝用コイルスプリング27を配する。そして、揺動体
24より伸長するリバウンド規制用突起30の先端屈曲
部を弾性ロッド31に係止させると共に、揺動体24の
クラウン部25にフロントフォーク3を固定する。 【効果】 フロントフォークの揺動中心を操舵軸よりも
後方に位置させたので、前輪の障害物に対する乗り上げ
限界値を大きく設定でき、かつトレールの変化量を小さ
くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自転車のフロント
フォークをステアリングチューブに連結するための構造
に関し、特に、サスペンション機能を備えるフロントフ
ォーク連結構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来のサスペンション式フロント
フォークの連結構造を示す図である。この図6におい
て、1はヘッドチューブを示し、ヘッドチューブ1に回
転可能に挿入されるステアリングチューブには連結軸2
を介して左右のフロントフォーク3が揺動可能に枢支さ
れている。各フロントフォーク3のフロントエンドには
前輪4が回転自在に取付けられている。
【0003】各フロントフォーク3は連結軸2よりも上
方に伸長する伸長部5を有し、伸長部5の上端には揺動
式のサスペンション機構6が設けられている。このサス
ペンション機構6は左右の伸長部5を連結する略U字状
の連結部材7と、連結部材7に押圧力を付与するコイル
スプリング8と、このコイルスプリング8の受け部材9
とを有し、受け部材9はヘッドチューブ1の上端のヘッ
ドセット部10に固定されている。
【0004】この従来の連結構造において、コイルスプ
リング8は伸長部5,5を自転車の走行方向に押圧して
いるので、フロントフォーク3,3は連結軸2を中心と
して時計方向に回動され、従って、前輪4は図示しない
後輪側に弾性的に接近している。従って、自転車の走行
中に前輪4が障害物に乗り上げると、その反力によりフ
ロントフォーク3がコイルスプリング8の弾性力に抗し
て反時計方向に回動して前輪4を上動させる。よって、
前輪4は障害物に乗り上げても自転車自体を上下動させ
ることなく乗り越えることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図4は揺動
式サスペンション機構の乗り上げ高さの限界説明図であ
る。この図4において、上記した従来の連結構造におけ
る連結軸2は操舵軸S上の揺動中心「L1」の位置にあ
り、前輪4の車軸中心は「0」の位置にある。このよう
な位置関係において、揺動中心L1と車軸中心0を結ぶ
線分M1が前輪4外周と接する点をK1とすると、この
接点K1と地面との間隔H1が上記サスペンション機構
における障害物の乗り上げ限界値となる。従って、障害
物の高さがH1より大きくなると、その反力が自転車の
走行方向とは逆方向に前輪に加わってしまうため、障害
物の乗り越えが不能となってしまう。このように、従来
の連結構造では操舵軸S上に揺動中心L1が位置してい
るので、前輪の障害物を乗り越え得る高さが小さいとい
う欠点があった。
【0006】次に、図5はハンドルの操作性を示すトレ
ールの説明図である。即ち、操舵軸Sが地面と接する点
を「P」、車軸中心0から垂線を降ろして地面と接する
点を「A」とすると、点Pと点Aの距離をトレールTと
称し、ハンドルが最適に操作できるように車種毎に決め
られている値である。さて、図5において、上記した従
来の連結構造において、前輪4が高さXの障害物に乗り
上げると、揺動中心L1を中心として反時計方向に揺動
し、車軸中心0が01の位置まで変位する。この場合操
舵軸Sが地面に代って障害物と接する点は「P1」に変
位し、車軸中心は01に変位するので、乗り上げ時のト
レールT1は非常に小さくなってしまう。このため、従
来の連結構造ではハンドル操作が極端に軽くなり、ハン
ドル操作を誤ってしまう虞れがあった。更に、従来の連
結構造ではサスペンション機構6が外装されているた
め、外観的にも好ましくない。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような点を
解決するために次の構成を備える。即ち、本発明の自転
車用フロントフォーク連結構造は、ステアリングチュー
ブに固定されて自転車の走行方向の後方に伸長する連結
体と、この連結体の先端に枢支されてステアリングチュ
ーブに対し接近及び離間可能に揺動する揺動体と、この
揺動体に設けられてフロントフォークが固定されるクラ
ウン部と、ステアリングチューブと揺動体との間に配さ
れる緩衝用弾性部材と、揺動体のステアリングチューブ
に対する離間距離を規制するリバウンド規制機構とを含
むことを特徴とする。
【0008】〈説明〉連結体はステアリングチューブに
自転車の走行方向の後方で伸長して取付けられ、その先
端に揺動体が枢支されている。従って、揺動体に取付け
られたフロントフォークの揺動中心が操舵軸よりも自転
車の走行方向の後方に位置する。よって、この揺動中心
から前輪の車軸中心を通る線分が前輪外周に接する点
は、地面よりも充分な高さに位置するので、乗り上げ限
界値が大きくなり、高さの大きい障害物であっても乗り
越えることができる。
【0009】また、フロントフォークの揺動中心が操舵
軸よりも後方に位置すると、前輪が障害物に乗り上げて
揺動した場合でも前輪の車輪中心は自転車の走行方向の
前方にそれほど変位しないので、トレールの変化量が少
なくて済む。よって、ハンドルの操作性をそのまま保持
することができる。更に、緩衝用弾性部材がステアリン
グチューブと揺動体との間に位置し、外部に直接的に現
れることがないので、外観的にも優れている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は本発明に係るフロントフォー
ク連結構造の断面図、図2は同連結構造の平面図、図3
は同連結構造の自転車への取付状態を示す正面図であ
る。先ず、図3において、1はヘッドチューブを示し、
ヘッドチューブに挿入されているステアリングチューブ
に本発明のフロントフォーク連結構造20を介して左右
のフロントフォーク3,3が連結されている。フロント
フォーク3,3のフロントエンドには前輪4が回転自在
に取付けられている。
【0011】本発明のフロントフォーク連結構造20
は、図1及び図2に示すように、ステアリングチューブ
21の下端部に嵌合、固定されている連結体22を備え
ている。この連結体22は自転車の走行方向の後方であ
って、かつダウンチューブ11(図3参照)及び泥除け
12と接触することがないように傾め下方に向かって伸
長している。
【0012】連結体22の先端には枢支軸23を介して
揺動体24が上下方向に揺動可能に枢支されている。こ
の揺動体24は連結体22の両側面を覆うように断面略
コ字状に形成されてステアリングチューブ21の下方ま
で伸長している。揺動体24の先端両側には略筒状のク
ラウン部25,25が一体的に形成されている。そし
て、各クラウン部25には左右のフロントフォーク3,
3の上端部が嵌入、固定されている。尚、揺動体24の
両クラウン部25の間には、図1に示すようにブレーキ
装置(図示せず)を取付けるための装着穴26が形成さ
れている。
【0013】揺動体24の先端とステアリングチューブ
21との間には緩衝用コイルスプリング27が上下方向
に沿って配されている。このコイルスプリング27の下
端は、揺動体24の先端上面に傾斜して形成された凹部
4Aに係入され、その上端はステアリングチューブ21
内の受け部材28に当接されている。
【0014】連結体22の中央には厚さ方向に貫通する
穴29が形成され、この穴29には揺動体24の中央よ
り上方に伸長するリバウンド規制用突起30が入り込ん
でいる。この突起30の先端の屈曲部は、穴29に形成
されている段部22a上に配されているゴム製の弾性ロ
ッド31に係止されている。尚、穴29、突起30、弾
性ロッド31はリバウンド規制機構を形成している。以
上の構成を有するフロントフォーク連結構造において、
前輪4が障害物に当接すると、揺動体24が枢支軸23
を中心としてコイルスプリング27の弾性力に抗して上
方に揺動するので、前輪4が上動して障害物を乗り越え
る。
【0015】ところで、本発明の連結構造において、図
4に示すように、枢支軸23は操舵軸Sよりも自転車の
走行方向の後方、即ち、揺動中心「L2」の位置にあ
り、この揺動中心L2と車軸中心0を結ぶ線分M2が前
輪4外周と接する点は「K2」位置になる。従って、接
点K2と地面の間隔H2は従来の間隔H1よりもおおき
くなり、障害物の乗り上げ限界を示すので、高さの大き
い障害物であってもH2の高さ範囲であれば乗り越える
ことができる。
【0016】また、図5に示すように、本発明の枢支軸
23は同様に揺動中心「L2」の位置にあるので、車輪
4が高さXの障害物に乗り上げた場合、前輪4が揺動中
心L2を中心として揺動し、車軸中心0が「02」の位
置まで変位する。つまり、車軸中心0の自転車の走行方
向前方への変位量が小さい。この場合操舵軸SがXの高
さ位置にある点P1に接するので、本発明に係るトレー
ルはT2となる。従って、本発明に係るトレールT2は
従来のトレールT1よりも大きく、予め設定したトレー
ルTと近い値となる。よって、障害物に前輪4が乗り上
げてもハンドル操作が殆ど変化することがない。
【0017】更に、コイルスプリング27がステアリン
グチューブ21と揺動体24との間に配されて外部に露
呈していないので外観的に優れている。また、コイルス
プリング27は上下方向に沿って配され、かつ揺動体2
4の凹部24Aを傾斜させているので、フロントフォー
ク3,3の上下変化を直接的に受けて伸縮することがで
き、これにより前輪4の上下動が円滑となる。従って、
コイルスプリング28として弾性力の小さいものを選定
した場合に路面状態のよい場所で走行しても前輪4が円
滑に上下動し、よって、市街地に適した安価なフロント
フォーク連結構造を備える自転車を提供できる。
【0018】更に、自転車にブレーキ装置にて制動力を
加えると、枢支軸23が操舵軸Sよりも後方に位置して
いるので、フロントフォーク3に図3において時計方向
に回動力が加わる。従って、急ブレーキを掛けた場合で
も車体が前方に倒れることがなく、安全に停止すること
ができる。そして、この場合リバウンド規制機構の突起
30の屈曲部が弾性ロッド31を押し付けて変形させる
ので、ブレーキによる衝撃力を吸収することができる。
上記実施態様において、コイルスプリング27に代えて
筒状の弾性ゴムを用いてもよい。また、連結体22に設
けた穴29にキャップを被着してもよい。
【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連結構
造の断面図である。
【図2】同連結構造の平面図である。
【図3】同連結構造を備える自転車の前輪側の正面図で
ある。
【図4】本発明と従来構造との関係で示す乗り上げ高さ
限界説明図である。
【図5】本発明と従来構造との関係で示すトレールの説
明図である。
【図6】従来のフロントフォーク連結構造を備える自転
車の前輪側の正面図である。
【符号の説明】 3 フロントフォーク 21 ステアリングチューブ 22 連結体 23 枢支軸 24 揺動体 25 クラウン部 27 緩衝用コイルスプリング 30 リバウンド規制用突起 31 弾性ロッド

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前輪を支持してステアリングチューブと
    連結されるフロントフォークを備える自転車用フロント
    フォーク連結構造であって、 前記ステアリングチューブに固定されて自転車の走行方
    向の後方に伸長する連結体と、 該連結体の先端に枢支されて前記ステアリングチューブ
    に対し接近及び離間可能に揺動する揺動体と、 該揺動体に設けられて前記フロントフォークが固定され
    るクラウン部と、 前記ステアリングチューブと前記揺動体との間に配され
    ている緩衝用弾性部材と、 前記揺動体の前記ステアリングチューブに対する離間距
    離を規制するリバウンド規制機構とを含むことを特徴と
    する自転車用フロントフォーク連結構造。
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