JP2002264877A - Bicycle with suspension - Google Patents
Bicycle with suspensionInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、後輪を上下に移動
できるサスペンション付き自転車に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bicycle with a suspension capable of moving a rear wheel up and down.
【０００２】[0002]
【従来の技術】サスペンション付きの自転車は、後輪の
ショックをサスペンションに吸収できる。サスペンショ
ンは、タイヤの変形とは比較にならないほどストローク
を大きくできる。このため、凹凸のある道路を快適に走
行できる。2. Description of the Related Art A bicycle with a suspension can absorb the shock of a rear wheel to the suspension. Suspensions can have a stroke that is incomparable to tire deformation. For this reason, it is possible to travel comfortably on an uneven road.
【０００３】図１と図２は、従来のサスペンション付き
自転車のフレーム構造を示す。図１の自転車は、水平パ
イプ５を途中で上に折曲し、折曲部に第２立パイプ４Ｂ
の上端を連結している。第２立パイプと水平パイプ５の
折曲部との連結部に、圧縮弾性３の先端を連結してい
る。圧縮弾性体３の先端は、チェーンステイ１に固定し
ている三角フレーム２の上端に連結している。三角フレ
ーム２は、チェーンステイ１の上に、長さが違う２本の
パイプを連結して、全体を三角形としている。チェーン
ステイ１は、先端部を傾動できるように第２立パイプ４
Ｂの後端に連結している。圧縮弾性体３はコイルスプリ
ングに伸縮シリンダーを入れたものが使用される。FIGS. 1 and 2 show a frame structure of a conventional bicycle with a suspension. In the bicycle of FIG. 1, the horizontal pipe 5 is bent upward on the way, and the second standing pipe 4B is formed at the bent portion.
Are connected at the top. The distal end of the compression elasticity 3 is connected to a connecting portion between the second standing pipe and the bent portion of the horizontal pipe 5. The distal end of the compression elastic body 3 is connected to the upper end of the triangular frame 2 fixed to the chain stay 1. The triangular frame 2 is formed by connecting two pipes having different lengths on the chain stay 1 to form a triangular shape as a whole. The chain stay 1 is provided with a second standing pipe 4 so that the tip can be tilted.
B is connected to the rear end. As the compression elastic body 3, a coil spring in which a telescopic cylinder is inserted is used.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このフレーム構造の自
転車は、サスペンションのストロークを大きくするのが
難しい欠点がある。それは、サドル１２を連結している
第１立パイプ４Ａの下端が三角フレーム２の上端に接近
するからである。また、第１立パイプ４Ａと三角フレー
ム２の隙間を広くするために、水平パイプ５の途中を折
曲する必要がある。この構造は、折曲部で２本のパイプ
を溶接して水平パイプ５を製造するので、水平パイプ５
の製造コストが高くなる。さらに、水平パイプ５の溶接
部分は、サドルにかかる大きな荷重が作用するので、極
めて強い強度が要求される。このことは、折曲部分の加
工コストを増加させるとともに、フレーム全体の強度を
強くするのを難しくする。したがって、図１のフレーム
は、製造コストが高く、サスペンションのストロークを
大きくするのが難しい欠点がある。The bicycle having the frame structure has a disadvantage that it is difficult to increase the stroke of the suspension. This is because the lower end of the first vertical pipe 4A connecting the saddle 12 approaches the upper end of the triangular frame 2. Further, it is necessary to bend the middle of the horizontal pipe 5 in order to widen the gap between the first standing pipe 4A and the triangular frame 2. In this structure, the horizontal pipe 5 is manufactured by welding two pipes at the bent portion.
Manufacturing costs increase. Further, since a large load acting on the saddle is applied to the welded portion of the horizontal pipe 5, extremely high strength is required. This increases the processing cost of the bent portion and makes it difficult to increase the strength of the entire frame. Therefore, the frame of FIG. 1 has disadvantages that the manufacturing cost is high and it is difficult to increase the stroke of the suspension.
【０００５】図２の自転車は、簡単なフレーム構造を有
する。この自転車は、チェーンステイ１に三角フレーム
を設けない。チェーンステイ１は、上面に直接に圧縮弾
性体３を連結している。圧縮弾性体３は、他端を立パイ
プ４の背面に直接に連結しいる。The bicycle shown in FIG. 2 has a simple frame structure. In this bicycle, the triangular frame is not provided on the chain stay 1. The chain stay 1 has a compression elastic body 3 directly connected to the upper surface. The other end of the compression elastic body 3 is directly connected to the back surface of the standing pipe 4.
【０００６】図２に示す自転車は、圧縮弾性体３の上端
を立パイプ４に連結している部分を強靭な構造とするの
が難しい。それは、圧縮弾性体３を連結するために、立
パイプ４に溶接している２枚の金属プレート２１の溶接
が外れやすいからである。図において金属プレート２１
には、チェーンステイ１を支えるために、上向きに強い
力が作用する。上向きの力は、金属プレート２１の下部
を立パイプ４から外す方向に作用し、この力で金属プレ
ート２１の溶接部分が外れやすい欠点がある。In the bicycle shown in FIG. 2, it is difficult to make the portion connecting the upper end of the compression elastic body 3 to the upright pipe 4 into a strong structure. This is because the welding of the two metal plates 21 welded to the standing pipe 4 is likely to be disconnected in order to connect the compression elastic body 3. In the figure, the metal plate 21
, A strong upward force acts to support the chain stay 1. The upward force acts in a direction in which the lower part of the metal plate 21 is removed from the standing pipe 4, and there is a disadvantage that the welded portion of the metal plate 21 tends to come off by this force.
【０００７】さらに、図２のフレームは、サスペンショ
ンを理想的な特性で上下にストロークさせるのが難し
い。図３は、理想的なサスペンションが上下にストロー
クされる特性を示す。この特性のサスペンションは、小
さい凹凸をスムーズに吸収して快適に走行しながら、大
きな凹凸にも底突きしない特長がある。サスペンション
の変位が、加えられ力に比例しないからである。作用す
る力が小さいときに動きやすく、大きな力では変位が少
なくなる。Further, it is difficult for the frame of FIG. 2 to stroke the suspension up and down with ideal characteristics. FIG. 3 shows the characteristic of an ideal suspension being stroked up and down. A suspension with this characteristic has the advantage that it smoothly absorbs small irregularities and travels comfortably and does not bottom out even with large irregularities. This is because the suspension displacement is not proportional to the applied force. It is easy to move when the acting force is small, and the displacement is small when the acting force is large.
【０００８】図２のサスペンション付き自転車は、サス
ペンションの特性が、図５に示す理想の特性と反対の特
性となる。このサスペンションは、弱い荷重に対する変
位が小さいので、小さい凹凸を吸収できず、強い荷重に
対する変位が大きくなって底突きしやすくなる。したが
って、このサスペンション特性では、快適に走行できな
い。小さい凹凸に硬くて、大きい凹凸では底突きするか
らである。In the bicycle with a suspension shown in FIG. 2, the characteristics of the suspension are opposite to the ideal characteristics shown in FIG. Since this suspension has a small displacement with respect to a weak load, it cannot absorb small irregularities, and the displacement with respect to a strong load becomes large, so that the suspension tends to bottom out. Therefore, the vehicle cannot travel comfortably with the suspension characteristics. This is because it is hard on small irregularities and bottoms out on large irregularities.
【０００９】図２の自転車は、圧縮弾性体のコイルスプ
リングの形状を特殊な形状として、理想に近い特性に調
整することができる。たとえば、図４に示すように、バ
ネ材を巻くピッチを部分的に変えて、理想特性に近付け
ることができる。この図のコイルスプリング７は、ピッ
チの狭い部分が変形しやすく、ピッチの広い部分は変形
し難い。このため、コイルスプリングに作用する荷重に
対する変位を非線形にできる。弱い荷重に対してピッチ
の狭い部分が変形しやすく、強い荷重に対してピッチの
広い部分が変形するからである。ただ、この形状のコイ
ルスプリングは製造に手間がかかって製造コストが高く
なる欠点がある。また、ピッチの狭い部分が先に圧縮さ
れて、バネ材が互いに接触してしまうので、弾性変形で
きるストロークが小さくなる欠点もある。In the bicycle shown in FIG. 2, the shape of the coil spring, which is a compression elastic body, can be adjusted to a characteristic close to ideal by using a special shape. For example, as shown in FIG. 4, the pitch at which the spring material is wound can be partially changed to approximate the ideal characteristic. In the coil spring 7 in this figure, a portion having a small pitch is easily deformed, and a portion having a wide pitch is not easily deformed. Therefore, the displacement with respect to the load acting on the coil spring can be made nonlinear. This is because a portion with a small pitch is easily deformed by a weak load, and a portion with a wide pitch is deformed by a strong load. However, the coil spring having this shape has a disadvantage that the production is troublesome and the production cost is increased. Further, there is also a disadvantage that the stroke that can be elastically deformed is reduced because the portion having a small pitch is compressed first and the spring members come into contact with each other.
【００１０】サスペンションの変位を理想的な状態にで
きない欠点は、図１に示すサスペンションもほぼ同じで
ある。このため、図１の自転車も、より快適なサスペン
ションを実現するには、圧縮弾性体のコイルスプリング
を特殊な形状に巻く必要があり、製造コストが高くなる
欠点がある。The disadvantage that the displacement of the suspension cannot be set in an ideal state is almost the same for the suspension shown in FIG. For this reason, the bicycle shown in FIG. 1 also requires a coil spring made of a compression elastic body to be wound in a special shape in order to realize a more comfortable suspension, which has a disadvantage of increasing the manufacturing cost.
【００１１】本発明は、この欠点を解決することを目的
に開発されたものである。本発明の重要な目的は、圧縮
弾性体のコイルスプリングを簡単な構造として、理想に
近いサスペンション特性を実現し、さらに水平パイプを
１本のパイプで構成しながらサスペンションのストロー
クも大きくできるサスペンション付き自動車を提供する
ことにある。また、本発明の他の大切な目的は、フレー
ムを簡単な構造としてしかも強靭にでき、しかも安価に
多量生産してすっきりと美しいデザインにできるサスペ
ンション付き自転車を提供することにある。The present invention has been developed to solve this drawback. An important object of the present invention is to provide an automobile with a suspension in which a compression spring elastic coil spring has a simple structure and realizes ideal suspension characteristics, and furthermore, the stroke of the suspension can be increased while a horizontal pipe is constituted by one pipe. Is to provide. Another important object of the present invention is to provide a bicycle with a suspension that can have a simple structure and a strong frame, can be mass-produced at a low cost, and has a clean and beautiful design.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明のサスペンション
付き自転車は、後端に後輪８を回転できるように連結し
ているチェーンステイ１の前端部を、立パイプ４の下端
に傾動できるように連結している。チェーンステイ１と
立パイプ４をコイルスプリングを備える圧縮弾性体３で
連結している。立パイプ４には、先端にフロントフォー
ク９を連結している水平パイプ５を連結している。さら
に、本発明の自転車は、立パイプ４を上下方向に第１立
パイプ４Ａと第２立パイプ４Ｂに分割している。第２立
パイプ４Ｂは水平パイプ５の途中に連結され、第１立パ
イプ４Ａは第２立パイプ４Ｂよりも後方で水平パイプ５
に連結している。さらに、第２立パイプ４Ｂと水平パイ
プ５とを連結している鋭角連結部６に圧縮弾性体３の一
端を連結し、この圧縮弾性体３の他端をチェーンステイ
１の上面であって、チェーンステイ１の先端と後輪８と
の間に位置する上面連結部１０に連結している。SUMMARY OF THE INVENTION A bicycle with a suspension according to the present invention is configured such that a front end of a chain stay 1 which is connected to a rear end of a bicycle so that a rear wheel 8 can rotate can be tilted to a lower end of a vertical pipe 4. Connected. The chain stay 1 and the standing pipe 4 are connected by a compression elastic body 3 having a coil spring. The vertical pipe 4 is connected to a horizontal pipe 5 that is connected to a front fork 9 at the end. Further, in the bicycle of the present invention, the upright pipe 4 is vertically divided into a first upright pipe 4A and a second upright pipe 4B. The second vertical pipe 4B is connected in the middle of the horizontal pipe 5, and the first vertical pipe 4A is located behind the second vertical pipe 4B.
It is connected to. Further, one end of the compression elastic body 3 is connected to an acute angle connecting portion 6 connecting the second vertical pipe 4B and the horizontal pipe 5, and the other end of the compression elastic body 3 is an upper surface of the chain stay 1, The chain stay 1 is connected to an upper surface connecting portion 10 located between the front end and the rear wheel 8.
【００１３】この構造のサスペンションは、チェーンス
テイ１を上下に傾動させて、後輪８を上下にストローク
させる。後輪８が押し上げられると、チェーンステイ１
は後端を上昇させる方向に傾動する。このとき、圧縮弾
性体３を連結しているチェーンステイ１の上面連結部１
０は、図６の一点鎖線で示す円軌跡に沿って移動する。
この円軌跡は、チェーンステイ１を傾動させる回転軸を
中心とする円軌道である。円軌跡に沿って移動する上面
連結部１０は、圧縮弾性体３を圧縮する方向と平行な方
向には移動しない。圧縮弾性体３は縦方向に伸縮される
が、伸縮方向は図において前方に上り勾配に傾斜する方
向である。上面連結部１０は図において上下方向にスト
ロークする。圧縮弾性体３の圧縮方向と、上面連結部１
０が移動する方向の違いが、サスペンションの圧縮特性
を理想に近い状態とする。In the suspension having this structure, the chain stay 1 is tilted up and down, and the rear wheel 8 is stroked up and down. When the rear wheel 8 is pushed up, the chain stay 1
Tilts in the direction to raise the rear end. At this time, the upper surface connecting portion 1 of the chain stay 1 connecting the compression elastic body 3
0 moves along a circular locus indicated by a dashed line in FIG.
This circular trajectory is a circular trajectory about the rotation axis that tilts the chain stay 1. The upper surface connecting portion 10 that moves along the circular locus does not move in a direction parallel to the direction in which the compression elastic body 3 is compressed. The compression elastic body 3 expands and contracts in the vertical direction, and the expansion and contraction direction is a direction that is inclined upward and forward in the figure. The upper surface connecting portion 10 vertically strokes in the drawing. Compression direction of compression elastic body 3 and upper surface connecting portion 1
The difference in the direction in which 0 moves causes the compression characteristics of the suspension to be close to ideal.
【００１４】上面連結部１０の移動方向と、圧縮弾性体
３の圧縮方向とが平行であると、上面連結部１０の移動
量は圧縮弾性体３の圧縮量に等しくなる。ところが、上
面連結部１０の移動方向が圧縮弾性体３の圧縮方向と直
交する方向に近付くにしたがって、上面連結部１０の移
動量に対する圧縮弾性体３の圧縮量が少なくなり、実質
的は圧縮弾性体３が弱くなったのと同じになる。いいか
えると、圧縮弾性体３が圧縮されやすくなってサスペン
ションが柔らかくなる。すなわち、上面連結部１０が移
動する方向を、圧縮弾性体３を圧縮する圧縮方向とこの
方向に直交する非圧縮方向のベクトルの和として考える
とき、圧縮方向のベクトルが小さくなるほど、サスペン
ションは柔らかくなる。When the direction of movement of the upper surface connecting portion 10 and the direction of compression of the compression elastic body 3 are parallel, the amount of movement of the upper surface connecting portion 10 is equal to the amount of compression of the compression elastic body 3. However, as the direction of movement of the upper surface connecting portion 10 approaches the direction orthogonal to the direction of compression of the compression elastic body 3, the amount of compression of the compression elastic body 3 with respect to the amount of movement of the upper surface connecting portion 10 decreases, and the compression elasticity is substantially reduced. It is the same as body 3 has become weaker. In other words, the compression elastic body 3 is easily compressed, and the suspension becomes soft. That is, when the direction in which the upper surface connecting portion 10 moves is considered as the sum of the compression direction for compressing the compression elastic body 3 and the vector in the non-compression direction orthogonal to this direction, the smaller the vector in the compression direction, the softer the suspension. .
【００１５】本発明の自転車は、サスペンションのスト
ローク位置によって、圧縮方向と非圧縮方向のベクトル
比が変化する。圧縮弾性体３が最も伸びた状態、いいか
えると後輪８が最も降下する位置にあって、上面連結部
１０がＡ点にあるとき、比圧縮方向に対する圧縮方向の
ベクトル比が最も小さくなる。後輪８が上昇されて上面
連結部１０がＡ点からＢ点に移動すると、比圧縮方向に
対する圧縮方向のベクトルが大きくなる。上面連結部１
０の移動方向が、後輪８が上昇するにしたがって、圧縮
弾性体３の圧縮方向に近付くからである。したがって、
Ａ点ではサスペンションは柔らかくストロークし、Ｂ点
に近付くにしたがってサスペンションは硬くなる。すな
わち、図３で示す理想的な特性になる。In the bicycle of the present invention, the vector ratio between the compression direction and the non-compression direction changes depending on the stroke position of the suspension. When the compression elastic body 3 is in the most extended state, in other words, when the rear wheel 8 is at the lowest position and the upper surface connecting portion 10 is at the point A, the vector ratio in the compression direction to the specific compression direction is the smallest. When the rear wheel 8 is raised and the upper surface connecting portion 10 moves from the point A to the point B, the vector in the compression direction with respect to the specific compression direction increases. Upper surface connection part 1
This is because the movement direction of zero approaches the compression direction of the compression elastic body 3 as the rear wheel 8 rises. Therefore,
At point A, the suspension strokes softly, and as it approaches point B, the suspension becomes harder. That is, the ideal characteristics shown in FIG. 3 are obtained.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための自転車を例示するもので
あって、本発明は自転車を下記のものに特定しない。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify a bicycle for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify a bicycle as follows.
【００１７】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決す
るための手段の欄」に示される部材に付記している。た
だ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に
特定するものでは決してない。Further, in this specification, in order to make it easy to understand the claims, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments will be referred to as "claims" and "claims". In the column of “means”. However, the members described in the claims are not limited to the members of the embodiments.
【００１８】図６の自転車は、独特の構造のフレームを
備える。フレームには前輪と後輪８とハンドル１１とサ
ドル１２を連結している。前輪はフロントフォーク９の
下端に、後輪８はフレームであるチェーンステイ１の後
端に回転できように連結している。ハンドル１１はフロ
ントフォーク９の上端に連結している。サドル１２はフ
レームである立パイプ４の上端に固定している。The bicycle shown in FIG. 6 has a frame having a unique structure. The front wheel, the rear wheel 8, the handle 11, and the saddle 12 are connected to the frame. The front wheel is rotatably connected to the lower end of the front fork 9, and the rear wheel 8 is rotatably connected to the rear end of the chain stay 1, which is a frame. The handle 11 is connected to the upper end of the front fork 9. The saddle 12 is fixed to the upper end of the vertical pipe 4 as a frame.
【００１９】フレームは、上端にサドルを連結している
立パイプ４と、この立パイプ４に対してほぼ水平に後端
を連結している水平パイプ５と、水平パイプ５の先端に
水平面内で回動できるように連結しているフロントフォ
ーク９と、立パイプ４の下端に傾動できるように連結し
ているチェーンステイ１と、このチェーンステイ１を支
える圧縮弾性体３とを備える。The frame includes a vertical pipe 4 having a saddle connected to an upper end thereof, a horizontal pipe 5 having a rear end substantially horizontally connected to the vertical pipe 4, and a horizontal pipe 5 having a leading end connected to the horizontal pipe 5 in a horizontal plane. It comprises a front fork 9 rotatably connected, a chain stay 1 tiltably connected to the lower end of the standing pipe 4, and a compression elastic body 3 supporting the chain stay 1.
【００２０】立パイプ４は、上下に分割されて、水平パ
イプ５よりも上方に位置する第１立パイプ４Ａと、水平
パイプ５よりも下方に位置する第２立パイプ４Ｂとを備
える。第１立パイプ４Ａは、水平パイプ５の後端に下端
を溶接して固定している。この第１立パイプ４Ａは、多
少後方に傾斜する姿勢で上方に延長する姿勢で水平パイ
プ５に固定している。第２立パイプ４Ｂは、水平パイプ
５の途中に上端を溶接して固定している。この第２立パ
イプ４Ｂは、前方に傾斜する姿勢で上方に延長されて、
その上端を、第１立パイプ４Ａよりも前方において水平
パイプ５に連結している。第２立パイプ４Ｂと水平パイ
プ５との連結部は、圧縮弾性体３の上端を連結するため
の鋭角連結部６としている。The upright pipe 4 is divided vertically into a first upright pipe 4A located above the horizontal pipe 5, and a second upright pipe 4B located below the horizontal pipe 5. The first vertical pipe 4A is fixed to the rear end of the horizontal pipe 5 by welding a lower end thereof. The first vertical pipe 4A is fixed to the horizontal pipe 5 in a posture in which the first standing pipe 4A is slightly inclined backward and extends upward. The second vertical pipe 4B has an upper end welded and fixed in the middle of the horizontal pipe 5. The second vertical pipe 4B is extended upward in a posture inclined forward,
The upper end is connected to the horizontal pipe 5 ahead of the first standing pipe 4A. The connecting portion between the second standing pipe 4B and the horizontal pipe 5 is an acute angle connecting portion 6 for connecting the upper end of the compression elastic body 3.
【００２１】鋭角連結部６においては、水平パイプ５と
第２立パイプ４Ｂの角度が３０度〜６０度となるよう
に、第２立パイプ４Ｂは傾斜して水平パイプ５に連結さ
れる。水平パイプ５と第２立パイプ４Ｂとの角度が小さ
くなると、鋭角連結部６に連結される圧縮弾性体３の姿
勢が水平に近付く。圧縮弾性体３が水平の姿勢に近付く
にしたがって、サスペンションがストロークするとき
に、上面連結部１０が移動する圧縮方向のベクトルが小
さくなる。したがって、サスペンションを柔らかくでき
る。In the acute angle connecting portion 6, the second vertical pipe 4B is inclined and connected to the horizontal pipe 5 so that the angle between the horizontal pipe 5 and the second vertical pipe 4B is 30 to 60 degrees. When the angle between the horizontal pipe 5 and the second standing pipe 4B is reduced, the attitude of the compression elastic body 3 connected to the acute angle connecting part 6 approaches the horizontal. As the compression elastic body 3 approaches the horizontal posture, the vector in the compression direction in which the upper surface connecting portion 10 moves when the suspension strokes becomes smaller. Therefore, the suspension can be softened.
【００２２】鋭角連結部６は、圧縮弾性体３を連結する
ために、図７に示すように、第２立パイプ４Ｂと水平パ
イプ５との両側に２枚の金属プレート１３を溶接して固
定している。圧縮弾性体３は、２枚の金属プレート１３
の間に入れられて、連結ピン１４を介して回動できるよ
うに連結される。２枚の金属プレート１３は、圧縮弾性
体３を連結する貫通孔を対向する位置に設けている。図
の金属プレート１３は複数の貫通孔を設けている。この
鋭角連結部６は、圧縮弾性体３を連結する貫通孔を変更
して、連結位置を変えることができる。As shown in FIG. 7, two sharp metal plates 13 are welded and fixed to both sides of the second vertical pipe 4B and the horizontal pipe 5 to connect the compression elastic body 3 to the acute angle connecting part 6. are doing. The compression elastic body 3 includes two metal plates 13
And are rotatably connected via a connecting pin 14. The two metal plates 13 are provided with through holes for connecting the compression elastic members 3 at positions facing each other. The illustrated metal plate 13 has a plurality of through holes. This acute angle connecting part 6 can change the connecting position by changing the through hole connecting the compression elastic body 3.
【００２３】チェーンステイ１は、後端に後輪８を回転
できるように連結している。チェーンステイ１は、後輪
８の両側に位置するように２分岐された２本のパイプで
ある。この２本のパイプは、先端をクランク軸受となる
軸受筒で互いに連結している。軸受筒には、クランク軸
を回転できるように連結している。クランク軸は両端の
クランクアームにペタル１５を回転できるように連結し
ている。また、クランク軸はチェーンを駆動するチェー
ンリング１６を固定している。The chain stay 1 is connected to the rear end so that the rear wheel 8 can rotate. The chain stay 1 is two pipes branched into two so as to be located on both sides of the rear wheel 8. The two pipes have their ends connected to each other by a bearing cylinder serving as a crank bearing. The crankshaft is connected to the bearing cylinder so that the crankshaft can rotate. The crankshaft is connected to the crank arms at both ends so that the petal 15 can rotate. The crankshaft fixes a chain ring 16 that drives the chain.
【００２４】さらに、チェーンステイ１は、連結アーム
１７を介して第２立パイプ４Ｂの下端に傾動できるよう
に連結している。連結アーム１７は軸受筒の両端に溶接
して固定している２枚の金属プレートである。２枚の金
属プレートである連結アーム１７の間に、第２立パイプ
４Ｂの下端を配設している。連結アーム１７と第２立パ
イプ４Ｂを貫通する回転軸１８が、チェーンステイ１を
傾動できるように第２立パイプ４Ｂに連結している。Further, the chain stay 1 is connected via a connecting arm 17 to the lower end of the second vertical pipe 4B so as to be tiltable. The connecting arm 17 is two metal plates fixed to both ends of the bearing cylinder by welding. The lower end of the second vertical pipe 4B is arranged between the connecting arms 17 which are two metal plates. A rotating shaft 18 penetrating the connecting arm 17 and the second standing pipe 4B is connected to the second standing pipe 4B so that the chain stay 1 can be tilted.
【００２５】さらに、チェーンステイ１は、その上面
に、圧縮弾性体３を連結する上面連結部１０を設けてい
る。上面連結部１０は、後輪８のタイヤに接触しないよ
うに、後輪８外周のタイヤから離れてた位置、すなわ
ち、後輪８とチェーンステイ１先端との間に配設され
る。上面連結部１０は、圧縮弾性体３の下端を連結する
ために、２枚の金属板１９を溶接してチェーンステイ１
の上面に固定している。２枚の金属板１９は、その間に
圧縮弾性体３の伸縮シリンダーを入れて連結する。Further, the chain stay 1 is provided on its upper surface with an upper surface connecting portion 10 for connecting the compression elastic body 3. The upper surface connecting portion 10 is provided at a position apart from the tire on the outer periphery of the rear wheel 8, that is, between the rear wheel 8 and the tip of the chain stay 1 so as not to contact the tire of the rear wheel 8. The upper surface connecting portion 10 is formed by welding two metal plates 19 to connect the lower end of the compression elastic body 3 to the chain stay 1.
It is fixed to the upper surface of. The two metal plates 19 are connected by inserting a telescopic cylinder of the compression elastic body 3 between them.
【００２６】圧縮弾性体３は、両端を鋭角連結部６と上
面連結部１０に連結する。したがって、鋭角連結部６と
上面連結部１０の位置が、ここに連結される圧縮弾性体
３の姿勢を特定する。鋭角連結部６と上面連結部１０
は、自転車を水平面に配置してサドルを押圧しない状態
からサドルを押して、後輪８を上昇させる方向にサスペ
ンションをストロークさせるとき、上面連結部１０が上
昇する円軌跡の接線に対して圧縮弾性体３がなす傾き角
（α）が、１５度〜６０度となるようにする。サスペン
ションがストロークするとき、圧縮弾性体３の圧縮方向
のベクトルは、上面連結部１０の移動距離をｄとすると
き、ｄｃｏｓαとなる。したがって、傾き角（α）を大
きくするほど、圧縮方向のベクトルが小さくなる。たと
えば、傾き角（α）を６０度にすると、圧縮方向のベク
トルは、上面連結部１０の移動距離の半分となる。この
状態で、圧縮弾性体３の実質的な押圧力は半分となり、
サスペンションを柔軟にストロークできる。Both ends of the compression elastic body 3 are connected to the acute angle connecting portion 6 and the upper surface connecting portion 10. Therefore, the positions of the acute angle connecting portion 6 and the upper surface connecting portion 10 specify the posture of the compression elastic body 3 connected thereto. Sharp connection 6 and top connection 10
When the suspension is stroked in a direction to raise the rear wheel 8 by pushing the saddle from a state in which the bicycle is placed on a horizontal surface and the saddle is not pressed, the compression elastic body is pressed against the tangent of the circular path in which the upper surface connecting portion 10 rises. The inclination angle (α) formed by 3 is set to 15 degrees to 60 degrees. When the suspension makes a stroke, the vector of the compression elastic body 3 in the compression direction becomes dcos α, where d is the movement distance of the upper surface connecting portion 10. Therefore, the vector in the compression direction decreases as the inclination angle (α) increases. For example, if the inclination angle (α) is set to 60 degrees, the vector in the compression direction becomes half the moving distance of the upper surface connecting unit 10. In this state, the substantial pressing force of the compression elastic body 3 becomes half,
The suspension can be flexibly stroked.
【００２７】圧縮弾性体３は、コイルスプリング７に伸
縮シリンダー２０を挿通している。コイルスプリングは
直巻バネである。直巻バネは、バネ材である線材をピッ
チが同じようになるように巻いたコイルスプリングであ
る。伸縮シリンダー２０は伸縮の動きを制限して振動を
吸収するダンパーとすることもできる。この圧縮弾性体
３を備える自転車は、サスペンションをより快適にでき
る。ただ、伸縮シリンダーは必ずしもダンパーの機能を
もたせる必要はない。また、圧縮弾性体３には、必ずし
も伸縮シリンダーを設ける必要はない。圧縮弾性体は、
コイルスプリングのみで構成することもできる。The compression elastic body 3 has a telescopic cylinder 20 inserted through the coil spring 7. The coil spring is a series-wound spring. The series-wound spring is a coil spring in which a wire, which is a spring material, is wound so as to have the same pitch. The telescopic cylinder 20 may be a damper that restricts telescopic movement and absorbs vibration. The bicycle including the compression elastic body 3 can make the suspension more comfortable. However, the telescopic cylinder does not necessarily have to function as a damper. The compression elastic body 3 does not necessarily need to be provided with a telescopic cylinder. The compression elastic body is
It can also be constituted only by a coil spring.
【００２８】図の圧縮弾性体３は、伸縮シリンダー２０
のシリンダーとロッドに鍔を連結し、ふたつの鍔の間に
コイルスプリング７を入れている。シリンダーに連結し
ている鍔は内面に雌ネジを設けており、シリンダーの外
周には雄ネジを設けている。この圧縮弾性体３は、鍔を
回転してシリンダーに沿って移動できる。このため、ふ
たつの鍔の間隔を調整して、圧縮弾性体３の硬さを調整
できる。ふたつの鍔の間隔を狭くして、圧縮弾性体３を
硬くできる。圧縮弾性体３は、伸縮シリンダー２０を弾
性的に伸びる方向に押圧する。伸縮シリンダー２０は、
両端に連結リングを設けている。この連結リングは、連
結ピン１４を介して、鋭角連結部６の金属プレート１３
と上面連結部１０の金属板１９に連結される。連結リン
グは、２枚の金属プレート１３や金属板１９の間に入れ
られ、これに挿通される連結ピン１４を介して連結され
る。連結ピン１４は、２枚の金属プレートまたは金属板
と連結リングに挿通されて、圧縮弾性体３の伸縮シリン
ダー２０を傾動できるように連結する。The compression elastic body 3 shown in FIG.
The flange is connected to the cylinder and the rod, and the coil spring 7 is inserted between the two flanges. The flange connected to the cylinder has a female screw on the inner surface, and a male screw on the outer periphery of the cylinder. The compression elastic body 3 can move along the cylinder by rotating the flange. For this reason, the hardness of the compression elastic body 3 can be adjusted by adjusting the interval between the two flanges. The compression elastic body 3 can be hardened by reducing the distance between the two flanges. The compression elastic body 3 presses the telescopic cylinder 20 in a direction in which it is elastically extended. The telescopic cylinder 20
Connection rings are provided at both ends. This connecting ring is connected to the metal plate 13 of the acute-angled connecting portion 6 via a connecting pin 14.
And the metal plate 19 of the upper surface connecting portion 10. The connection ring is inserted between the two metal plates 13 and the metal plate 19 and is connected via a connection pin 14 inserted through the metal plate 13 and the metal plate 19. The connection pin 14 is inserted through the two metal plates or the metal plate and the connection ring, and connects the telescopic cylinder 20 of the compression elastic body 3 to be tiltable.
【００２９】１本の水平パイプのフレームは、第２立パ
イプとの連結部よりも前部を水平方向に折り畳みできる
構造として、自転車を小さく折り畳むことができる。こ
のフレームは、折畳部分を水平面内で折曲でき、かつ直
線状に連結して固定できる連結具（図示せず）で連結す
る。The frame of one horizontal pipe has a structure in which the front part of the frame with respect to the connecting part with the second standing pipe can be horizontally folded, so that the bicycle can be folded small. The frame is connected by a connecting member (not shown) that can bend the folded portion in a horizontal plane and can be connected and fixed linearly.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明の自転車は、圧縮弾性体のコイル
スプリングを簡単な構造として、理想に近いサスペンシ
ョン特性にできる特長がある。それは、本発明の自転車
が、圧縮弾性体を独特の姿勢でチェーンステイに連結し
ているからである。とくに、本発明の自転車は、チェー
ンステイを上下にストロークさせるとき、圧縮弾性体の
下端連結部の移動軌跡を、圧縮弾性体の圧縮方向と異な
る方向としている。この姿勢でチェーンステイに連結さ
れる圧縮弾性体は、ストロークの最初で柔軟にチェーン
ステイを移動させる。チェーンステイの傾動角に対する
圧縮弾性体の圧縮量が少なくなるからである。このた
め、路面の凹凸を柔軟なサスペンションが吸収して快適
に走行できる。さらに、本発明の自転車は、サスペンシ
ョンが大きくストロークするにしたがって、サスペンシ
ョンの移動量に対する圧縮弾性体の圧縮量が多くなる。
このため、大きな凹凸を越えるときにもコイルスプリン
グが完全に押し潰されて底突きすることがなく、小さい
凹凸を柔軟に吸収しながら、大きな凹凸も充分に対応で
きる。このため、種々の凹凸の路面を極めて快適に走行
できる特長がある。The bicycle according to the present invention is characterized in that the compression spring coil spring has a simple structure and the suspension characteristics are close to ideal. This is because the bicycle of the present invention connects the compression elastic body to the chain stay in a unique posture. In particular, in the bicycle of the present invention, when the chain stay is stroked up and down, the movement locus of the lower end connecting portion of the compression elastic body is set to a direction different from the compression direction of the compression elastic body. The compression elastic body connected to the chain stay in this position flexibly moves the chain stay at the beginning of the stroke. This is because the amount of compression of the compression elastic body with respect to the tilt angle of the chain stay is reduced. For this reason, the unevenness of the road surface is absorbed by the flexible suspension so that the vehicle can travel comfortably. Further, in the bicycle of the present invention, the larger the suspension stroke, the greater the compression amount of the compression elastic body with respect to the movement amount of the suspension.
Therefore, even when the coil spring exceeds the large unevenness, the coil spring is not completely crushed and does not strike the bottom, and the small unevenness can be flexibly absorbed, and the large unevenness can be sufficiently coped with. For this reason, there is a feature that the vehicle can travel extremely comfortably on various uneven road surfaces.
【００３１】とくに、本発明の自転車は、コイルスプリ
ングの弾性率を変化させるのではなく、サスペンション
のストロークの大きさで、圧縮弾性体の変形量を変化し
て理想的な特性を実現する。このため、圧縮弾性体には
簡単かつ安価に多量生産できる直巻バネを使用して、快
適な乗り心地のサスペンションにできる特長がある。In particular, the bicycle of the present invention achieves ideal characteristics by changing the amount of deformation of the compression elastic body according to the size of the stroke of the suspension, instead of changing the elastic modulus of the coil spring. For this reason, the compression elastic body has a feature that a suspension with a comfortable ride can be provided by using a series-wound spring that can be mass-produced easily and inexpensively.
【００３２】さらに本発明のサスペンション付き自動車
は、水平パイプを１本のパイプとしながら、サスペンシ
ョンのストロークを大きくできる優れた特長がある。そ
れは、圧縮弾性体が、水平パイプと第２立パイプとの連
結部に設けた鋭角連結部と、チェーンステイの上に設け
た上面連結部に連結しているからである。この構造は圧
縮弾性体を水平に近い姿勢に配設できると共に、サスペ
ンションがストロークするときに、圧縮弾性体を先端を
中心として小さい角度で傾動させる。先端の鋭角連結部
との連結部を中心として傾動する圧縮弾性体は、上下の
移動量が極めて少ない。このため、サスペンションが大
きくストロークしても、第２立パイプや水平パイプの後
端に圧縮弾性体が接触することがなく、サスペンション
のストロークを大きくできる特長がある。Further, the automobile with a suspension according to the present invention has an excellent feature that the stroke of the suspension can be increased while using a single horizontal pipe. This is because the compression elastic body is connected to the acute angle connecting portion provided at the connecting portion between the horizontal pipe and the second standing pipe and the upper surface connecting portion provided on the chain stay. With this structure, the compression elastic body can be disposed in a posture close to horizontal, and when the suspension strokes, the compression elastic body is tilted at a small angle around the tip. The amount of vertical movement of the compression elastic body that tilts about the connection with the acute angle connection at the tip is extremely small. Therefore, even if the suspension has a large stroke, the compression elastic body does not come into contact with the rear end of the second vertical pipe or the horizontal pipe, so that the stroke of the suspension can be increased.
【００３３】さらにまた、本発明のサスペンション付き
自動車は、簡単なフレーム構造で強靭な構造にできる特
長もある。強靭な構造にできる理由はふたつある。第１
の理由は、水平パイプを継目のない１本のパイプで構成
できることである。第２の理由は、水平パイプと第２立
パイプとの連結部分を強靭にできることにある。水平パ
イプと第２立パイプは、圧縮弾性体を連結するために、
金属プレートを連結している。この金属プレートは、好
ましくは、水平パイプと第２立パイプの両側に溶接して
連結される。この金属プレートは、圧縮弾性体を連結す
るためのものであるが、水平パイプと第２立パイプとを
両側で連結してここを補強する。すなわち、圧縮弾性体
を連結するために金属プレートでもって、水平パイプと
第２立パイプの連結部を補強できる。したがって、簡単
なフレーム構造で極めて強靭にできる特長がある。Further, the vehicle with a suspension according to the present invention has a feature that a strong structure can be obtained with a simple frame structure. There are two reasons for a strong structure. First
The reason is that the horizontal pipe can be constituted by one seamless pipe. The second reason is that the connecting portion between the horizontal pipe and the second standing pipe can be made strong. The horizontal pipe and the second vertical pipe connect the compression elastic body,
The metal plates are connected. The metal plate is preferably welded to both sides of the horizontal pipe and the second standing pipe. This metal plate is for connecting the compression elastic body, and connects the horizontal pipe and the second standing pipe on both sides to reinforce this. That is, the connecting portion between the horizontal pipe and the second standing pipe can be reinforced by the metal plate for connecting the compression elastic body. Therefore, there is a feature that it can be extremely strong with a simple frame structure.
【００３４】以上のように、簡単なフレーム構造で強靭
にでき、しかもサスペンションストロークを大きくでき
る本発明のサスペンション付き自動車は、安価に多量生
産できる特長も実現する。As described above, the vehicle with a suspension according to the present invention, which can be made tough with a simple frame structure and can increase the suspension stroke, also realizes the feature that it can be mass-produced at low cost.
【図１】従来のサスペンション付き自転車の概略側面図FIG. 1 is a schematic side view of a conventional bicycle with a suspension.
【図２】従来のサスペンション付き自転車の概略側面図FIG. 2 is a schematic side view of a conventional bicycle with suspension.
【図３】自転車のサスペンション特性を示すグラフFIG. 3 is a graph showing bicycle suspension characteristics.
【図４】理想的なサスペンション特性を実現するコイル
スプリングの概略側面図FIG. 4 is a schematic side view of a coil spring realizing ideal suspension characteristics.
【図５】図２の自転車のサスペンション特性を示すグラ
フFIG. 5 is a graph showing suspension characteristics of the bicycle of FIG. 2;
【図６】本発明の実施例にかかるサスペンション付き自
転車の側面図FIG. 6 is a side view of the bicycle with a suspension according to the embodiment of the present invention.
【図７】鋭角連結部に金属プレートを連結する構造を示
す断面図FIG. 7 is a cross-sectional view showing a structure in which a metal plate is connected to an acute connection portion.
１…チェーンステイ ２…三角フレーム ３…圧縮弾性体 ４…立パイプ ４Ａ…第１立パイプ ４Ｂ…
第２立パイプ ５…水平パイプ ６…鋭角連結部 ７…コイルスプリング ８…後輪 ９…フロントフォーク １０…上面連結部 １１…ハンドル １２…サドル １３…金属プレート １４…連結ピン １５…ペタル １６…チェーンリング １７…連結アーム １８…回転軸 １９…金属板 ２０…伸縮シリンダー ２１…金属プレートDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Chain stay 2 ... Triangular frame 3 ... Compression elastic body 4 ... Standing pipe 4A ... 1st standing pipe 4B ...
Second standing pipe 5 Horizontal pipe 6 Sharp connecting part 7 Coil spring 8 Rear wheel 9 Front fork 10 Upper connecting part 11 Handle 12 Saddle 13 Metal plate 14 Connecting pin 15 Petal 16 Chain Ring 17 ... Connecting arm 18 ... Rotation axis 19 ... Metal plate 20 ... Telescopic cylinder 21 ... Metal plate
Claims (5)
しているチェーンステイ(1)の前端部を、立パイプ(4)の
下端に傾動できるように連結しており、チェーンステイ
(1)と立パイプ(4)とをコイルスプリング(7)を有する圧
縮弾性体(3)で連結すると共に、立パイプ(4)に先端にフ
ロントフォーク(9)を連結している水平パイプ(5)を連結
しているサスペンション付き自転車において、 立パイプ(4)が上下に第１立パイプ(4A)と第２立パイプ
(4B)に分割されて、第２立パイプ(4B)を水平パイプ(5)
の途中に連結して、第１立パイプ(4A)を第２立パイプ(4
B)よりも後方に連結しており、 第２立パイプ(4B)と水平パイプ(5)とを連結している鋭
角連結部(6)に圧縮弾性体(3)の一端を連結し、この圧縮
弾性体(3)の他端をチェーンステイ(1)の上面であって、
チェーンステイ(1)の先端と後輪(8)との間に位置する上
面連結部(10)に連結していることを特徴とするサスペン
ション付き自転車。1. A front end of a chain stay (1), which is connected to a rear end of a rear wheel (8) so as to be rotatable, is connected to a lower end of an upright pipe (4) so as to be tiltable. stay
A horizontal pipe (1) is connected to a vertical pipe (4) by a compression elastic body (3) having a coil spring (7), and a front fork (9) is connected to a tip of the vertical pipe (4). 5) In a bicycle with a suspension connecting the vertical pipes (4), the first vertical pipe (4A) and the second vertical pipe
(4B), the second standing pipe (4B) is divided into a horizontal pipe (5)
And connect the first vertical pipe (4A) to the second vertical pipe (4A).
B), and one end of the compression elastic body (3) is connected to an acute angle connecting portion (6) connecting the second vertical pipe (4B) and the horizontal pipe (5). The other end of the compression elastic body (3) is the upper surface of the chain stay (1),
A bicycle with a suspension, which is connected to an upper surface connecting portion (10) located between a tip of a chain stay (1) and a rear wheel (8).
備え、このコイルスプリング(7)が直巻バネである請求
項１に記載されるサスペンション付き自転車。2. The bicycle with suspension according to claim 1, wherein the compression elastic body (3) includes a coil spring (7), and the coil spring (7) is a series-wound spring.
と第２立パイプ(4B)の両側に金属プレート(13)を溶接し
ており、２枚の金属プレート(13)に圧縮弾性体(3)を連
結している請求項１に請求項１に記載されるサスペンシ
ョン付き自転車。3. A horizontal pipe (5) at an acute connection (6).
The metal plate (13) is welded to both sides of the first and second vertical pipes (4B), and the compression elastic body (3) is connected to the two metal plates (13). Bicycle with suspension described.
角度が３０度〜６０度である請求項１に記載されるサス
ペンション付き自転車。4. The bicycle with suspension according to claim 1, wherein the angle between the horizontal pipe (5) and the second standing pipe (4B) is 30 degrees to 60 degrees.
の連結部よりも前部を水平方向に折り畳みできる構造と
する請求項１に記載されるサスペンション付き自転車。5. The bicycle with suspension according to claim 1, wherein the horizontal pipe (5) has a structure in which a front part of the horizontal pipe (5) can be folded horizontally in front of a connection part with the second standing pipe (4B).
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