JPS5946832B2 - 二輪車用フロントフオ−ク - Google Patents
二輪車用フロントフオ−クInfo
- Publication number
- JPS5946832B2 JPS5946832B2 JP51109085A JP10908576A JPS5946832B2 JP S5946832 B2 JPS5946832 B2 JP S5946832B2 JP 51109085 A JP51109085 A JP 51109085A JP 10908576 A JP10908576 A JP 10908576A JP S5946832 B2 JPS5946832 B2 JP S5946832B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stress
- front fork
- inner tube
- bracket
- under bracket
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K21/00—Steering devices
- B62K21/04—Fork crowns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Devices For Bicycles And Motorcycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、二輪車用フロントフォークに関し、とくにア
ンダーブラケットへの締結部の改良により締結部インナ
ーチューブの疲労強度の向上をはかるものである。
ンダーブラケットへの締結部の改良により締結部インナ
ーチューブの疲労強度の向上をはかるものである。
二輪車用のフロントフォークは、サスペンションの機能
と強度部材としての機能をもち、インナチューブの先端
部にて車体側のアッパー、アンダーブラケットに片持支
持され、前輪に負荷される全荷重を極めて過酷な使用条
件下で支持している。
と強度部材としての機能をもち、インナチューブの先端
部にて車体側のアッパー、アンダーブラケットに片持支
持され、前輪に負荷される全荷重を極めて過酷な使用条
件下で支持している。
このため、とくにアンダーブラケットへの締結点におい
て疲労による破壊を生じやすかった。
て疲労による破壊を生じやすかった。
これを第1図にもとづいて説明する。
アッパーブラケット1とアンダーブラケット2とによっ
て、フロントフォークのインナーチューブ3の先端部2
点がボルト1a、2aで締結支持され、アウターチュー
ブ4の下端のアイブラケット4aに支持した車軸からの
荷重を担持する。
て、フロントフォークのインナーチューブ3の先端部2
点がボルト1a、2aで締結支持され、アウターチュー
ブ4の下端のアイブラケット4aに支持した車軸からの
荷重を担持する。
このときの荷重にもとづく作用応力を解析してみると、
一般にフロントフォークは所要の傾斜角θをもって取付
けられるため、車軸荷重Wは軸方向とその直角方向の分
力QとFとに分解できる。
一般にフロントフォークは所要の傾斜角θをもって取付
けられるため、車軸荷重Wは軸方向とその直角方向の分
力QとFとに分解できる。
そして、アンダーブラケット2の部分においては、軸方
向分力Qに耐える締付力と同時に曲げモーメントF、L
なる負荷を受けることになり、したがって、締は応力σ
Bと曲げ応力σヤとの合成応力がインナーチューブ2の
締付部分に発生する。
向分力Qに耐える締付力と同時に曲げモーメントF、L
なる負荷を受けることになり、したがって、締は応力σ
Bと曲げ応力σヤとの合成応力がインナーチューブ2の
締付部分に発生する。
しかも、ポル)2aによる締付応力分布をみると、第2
図のように、ボルト2′aをアンダーブラケット2の中
心に位置させているため、中心部において最大値をとる
圧縮応力σBcと、上下端部の引張応力σBtが生じる
ことが知られており、したがって、アンダーブラケット
2の下端に位置してインナーチューブ2には極めてシャ
ープな応力集中があり、そして繰り返し曲げ荷重にもと
づき主としてこの締付下端において疲労破壊が発生する
のが常であった。
図のように、ボルト2′aをアンダーブラケット2の中
心に位置させているため、中心部において最大値をとる
圧縮応力σBcと、上下端部の引張応力σBtが生じる
ことが知られており、したがって、アンダーブラケット
2の下端に位置してインナーチューブ2には極めてシャ
ープな応力集中があり、そして繰り返し曲げ荷重にもと
づき主としてこの締付下端において疲労破壊が発生する
のが常であった。
したがって、インナーチューブの材料としては、抗張力
、弾性限応力、伸び、疲労限応力などを十分に吟味した
高級材料を使用する必要があった。
、弾性限応力、伸び、疲労限応力などを十分に吟味した
高級材料を使用する必要があった。
一方、インナーチューブの疲労限界については、締付応
力σBがない場合では、繰り返し曲げ疲労とすると、材
料のもつ抗張力の約1/3程度は十分確保できるが、し
かし、分力Qに耐える締付応力σBを同時に作用させた
ときには、抗張力の約115程度にまで疲労限応力は低
下することが知られている。
力σBがない場合では、繰り返し曲げ疲労とすると、材
料のもつ抗張力の約1/3程度は十分確保できるが、し
かし、分力Qに耐える締付応力σBを同時に作用させた
ときには、抗張力の約115程度にまで疲労限応力は低
下することが知られている。
そこで本発明は、アンダーブラケットの下端面に位置し
てインナーチューブに作用する疲労限界に影響を及ぼす
締付応力と共に応力集中を回避し、かつ曲げモーメント
による応力の作用点を車軸から受ける荷重に応じて移動
させるようにすることにより、フロントフォークの疲労
強度の大幅な向上をはかることを目的とする。
てインナーチューブに作用する疲労限界に影響を及ぼす
締付応力と共に応力集中を回避し、かつ曲げモーメント
による応力の作用点を車軸から受ける荷重に応じて移動
させるようにすることにより、フロントフォークの疲労
強度の大幅な向上をはかることを目的とする。
以下いくつかの実施例をあげて本発明を説明する。
第3図、第4図に示す第1の実施例において、10はア
ッパーブラケット、11はアンダーブラケット、12は
フロントフォークインナーチューブ、13は同じくアウ
ターチューブを示す。
ッパーブラケット、11はアンダーブラケット、12は
フロントフォークインナーチューブ、13は同じくアウ
ターチューブを示す。
そして、アンダーブラケット11において、割溝14を
締結するためのボルト15が、ブラケット上下端11a
、11bの中心より上方又は最小限の効果の得られる中
心に位置するようにする。
締結するためのボルト15が、ブラケット上下端11a
、11bの中心より上方又は最小限の効果の得られる中
心に位置するようにする。
つまり、ボルト中心から上下端面までの距離a。
bの関係がa≦bとなるようにボルト15を配置するの
が好ましい。
が好ましい。
即ち、これによってブラケット下端11b部分における
締付力にもとずく引張応力が発生するのを防ぐことがで
きる。
締付力にもとずく引張応力が発生するのを防ぐことがで
きる。
換言すると、下端11bの引張応力がすくなくとも上端
11aに発生する引張応力σBitよりも小さくなるよ
うにする(第5図参照)。
11aに発生する引張応力σBitよりも小さくなるよ
うにする(第5図参照)。
一方、アンダーブラケット11の下部には、インナーチ
ューブ12に作用する曲げモーメントの最大点を、荷重
に応じて変位させるための手段16として、本実施例で
は薄肉支持部16aが構成され、インナーチューブ12
の曲げモーメントに応じて薄肉支持部16aが弾性変形
して最大曲げ応力作用点を移動させ、他の応力とにもと
づく応力集中を回避し疲労強度を高める。
ューブ12に作用する曲げモーメントの最大点を、荷重
に応じて変位させるための手段16として、本実施例で
は薄肉支持部16aが構成され、インナーチューブ12
の曲げモーメントに応じて薄肉支持部16aが弾性変形
して最大曲げ応力作用点を移動させ、他の応力とにもと
づく応力集中を回避し疲労強度を高める。
これと同じ効果を発揮させるために、第6図に示すよう
に、アンダーブラケット11の下部に、アルミニューム
、マグネシュームあるいは銅合金などまたは合成樹脂か
らなる低弾性材リング16bを圧入し、該リング16b
の変形により荷重の作用点を移動させるか、または許容
限曲げ荷重を負荷したときのインナーチューブ12の弾
性曲線に沿って、圧入リング16bとの接触面が変位す
るように、予め接触部分の形状を設定しておく。
に、アンダーブラケット11の下部に、アルミニューム
、マグネシュームあるいは銅合金などまたは合成樹脂か
らなる低弾性材リング16bを圧入し、該リング16b
の変形により荷重の作用点を移動させるか、または許容
限曲げ荷重を負荷したときのインナーチューブ12の弾
性曲線に沿って、圧入リング16bとの接触面が変位す
るように、予め接触部分の形状を設定しておく。
さらには、第1図に示すように、アンダーブラケット1
1の挿通孔18の下部を、インナーチューブ12の弾性
曲線に沿って微少な末広りのテーパ孔16cとして、作
用点を移動させることもできる。
1の挿通孔18の下部を、インナーチューブ12の弾性
曲線に沿って微少な末広りのテーパ孔16cとして、作
用点を移動させることもできる。
以上のように構成した本発明の応力分布状態を第5図に
示し、これにもとづいてさらに詳しく説明する。
示し、これにもとづいてさらに詳しく説明する。
アンダーブラケット11の挿通孔18に通したインナー
チューブ12の締付けは、車軸荷重の軸方向分力に対し
て所定の締付力(把持力)が得られるようにボルト15
を介して行われる。
チューブ12の締付けは、車軸荷重の軸方向分力に対し
て所定の締付力(把持力)が得られるようにボルト15
を介して行われる。
しかるに、ボルト15が上下端11a、11bの中心よ
り上方に移動しであるため、この締付力にもとづく圧縮
応力σBcと、これに対抗的に作用する引張応力σB1
1.σBt□とは第5図のようになり、とくに下端11
bにおけるσBi2は変形手段16による逃げもあって
ほとんどゼロになる。
り上方に移動しであるため、この締付力にもとづく圧縮
応力σBcと、これに対抗的に作用する引張応力σB1
1.σBt□とは第5図のようになり、とくに下端11
bにおけるσBi2は変形手段16による逃げもあって
ほとんどゼロになる。
一方、車軸荷重にもとづく曲げモーメントの最大値は、
変形手段16がインナーチューブ12の曲げ応力に応じ
て弾性変形し、その作用へがA −A、B−B、C−C
のように次第に変化するので、例えば曲げ応力σMil
はA−A面に、同じく0M1□はB−B面に、σMj3
はC−C面に作用することになり、この結果、最大応力
の作用する疲労断面が1個所に集中しない。
変形手段16がインナーチューブ12の曲げ応力に応じ
て弾性変形し、その作用へがA −A、B−B、C−C
のように次第に変化するので、例えば曲げ応力σMil
はA−A面に、同じく0M1□はB−B面に、σMj3
はC−C面に作用することになり、この結果、最大応力
の作用する疲労断面が1個所に集中しない。
したがって、上記した引張応力σB1□の除去と曲げ応
力σM1の移動により、応力のブラケット下端11bへ
の集中を避けると同時に、最大応力作用点の変位による
疲労面の分散にもとづき、インナーチューブ12の疲労
強度は大幅に改善される。
力σM1の移動により、応力のブラケット下端11bへ
の集中を避けると同時に、最大応力作用点の変位による
疲労面の分散にもとづき、インナーチューブ12の疲労
強度は大幅に改善される。
以上のように本発明によれば、アンダーブラケットのボ
ルト締結位置をブラケットの強度を損わない限界のブラ
ケット上下幅中心位置又はこの中心位置より上方にずら
せて配置することと、インナーチューブ挿通孔の下部に
位置する上方に移動するのと、インナーチューブ挿通孔
の下部に位置して弾性変形手段とを設けるという、極め
て簡易な手段によりインナーチューブの疲労強度を高め
、耐久性、安全性の向上、あるいはインナーチューブの
低コスト化をはかることができる。
ルト締結位置をブラケットの強度を損わない限界のブラ
ケット上下幅中心位置又はこの中心位置より上方にずら
せて配置することと、インナーチューブ挿通孔の下部に
位置する上方に移動するのと、インナーチューブ挿通孔
の下部に位置して弾性変形手段とを設けるという、極め
て簡易な手段によりインナーチューブの疲労強度を高め
、耐久性、安全性の向上、あるいはインナーチューブの
低コスト化をはかることができる。
第1図は従来のフロントフォークを示す側面図、第2図
はフロントフォークに作用する応力分布を示す説明図、
第3図は本発明の第1の実施例の側面図、第4図は平面
図、第5図はインナーチューブに作用する応力分布を示
す説明図、第6図、第7図はそれぞれ他の実施例の要部
をあられす断面図である。 10・・・・・・アッパーブラケット、11・・・・・
アンダーブラケット、11a・・・・・上端、11b・
・・・・・下端、12・・・・・・インナーチューブ、
13・・・・・・アウターチューブ、14・・・・・・
割溝、16・・・・・・弾性変形手段、16a・・・・
・・薄肉支持部、16b・・・・・・圧入リング、16
c・・・・・・テーパ孔、18・・・・・・挿通孔。
はフロントフォークに作用する応力分布を示す説明図、
第3図は本発明の第1の実施例の側面図、第4図は平面
図、第5図はインナーチューブに作用する応力分布を示
す説明図、第6図、第7図はそれぞれ他の実施例の要部
をあられす断面図である。 10・・・・・・アッパーブラケット、11・・・・・
アンダーブラケット、11a・・・・・上端、11b・
・・・・・下端、12・・・・・・インナーチューブ、
13・・・・・・アウターチューブ、14・・・・・・
割溝、16・・・・・・弾性変形手段、16a・・・・
・・薄肉支持部、16b・・・・・・圧入リング、16
c・・・・・・テーパ孔、18・・・・・・挿通孔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 アンダーブラケトの挿通孔にインナーチューブを挿
入し、このインナーチューブをボルトを介してアンダー
ブラケットへ締結するようにしたフロントフォークにお
いて、前記インナーチューブ挿通孔の下部に位置して弾
性変形手段を備えたことを特徴とする二輪車用フロント
フォーク。 2 弾性変形手段が薄肉支持部であることを特徴とする
特許請求め範囲第1項記載の二輪車用フロントフォーク
。 3 弾性変形手段が低弾性材リングであることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の二輪車用フロントフォ
ーク。 □4 弾性変形手段が末広がりのテーパで
あることを特徴とする特許請求の範囲第1瑣記載の二輪
車用フロントフォーク。 5 ボルト中心を少なくともアンダーブラケットの中心
よりも上端側に位置させた特許請求の範囲第1項記載の
二輪車用フロンドラオーク。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51109085A JPS5946832B2 (ja) | 1976-09-10 | 1976-09-10 | 二輪車用フロントフオ−ク |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51109085A JPS5946832B2 (ja) | 1976-09-10 | 1976-09-10 | 二輪車用フロントフオ−ク |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5334232A JPS5334232A (en) | 1978-03-30 |
JPS5946832B2 true JPS5946832B2 (ja) | 1984-11-15 |
Family
ID=14501208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51109085A Expired JPS5946832B2 (ja) | 1976-09-10 | 1976-09-10 | 二輪車用フロントフオ−ク |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5946832B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62182232U (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-19 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63109290U (ja) * | 1987-01-08 | 1988-07-14 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS496039U (ja) * | 1972-04-20 | 1974-01-19 | ||
JPS5174339A (ja) * | 1974-12-23 | 1976-06-28 | Kayaba Industry Co Ltd | Kengasochi |
-
1976
- 1976-09-10 JP JP51109085A patent/JPS5946832B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS496039U (ja) * | 1972-04-20 | 1974-01-19 | ||
JPS5174339A (ja) * | 1974-12-23 | 1976-06-28 | Kayaba Industry Co Ltd | Kengasochi |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62182232U (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-19 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5334232A (en) | 1978-03-30 |
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