JP2015020582A - 前後輪リンク式サスペンション - Google Patents

Abstract

【課題】車道や特に歩道の路面は凹凸が多く、乗り心地を考えるとタイヤの空気充填容積を多く取る必要が有り、空気圧も低めに設定せざるを得ず、転がり抵抗が大きくペダリングに余計な力が必要となる。乗り心地を悪化させず逆に良くしながら、細いタイヤで空気圧も高めの設定ができ、軽いペダリングで走行できる自転車を提案する。【解決手段】コイルスプリング・ダンパーユニット８の片側は、ヘッドチューブ付近のトップチューブ部分に設けたブラケット４ｃでピボット接続し、もう片側は、ロッカーアーム５の先端とピボット接続する。コイルスプリング・ダンパーユニット８は、ダンピングの強弱をダイヤルで変えられる調整式とする。【選択図】図１

Description

本発明は、路面の凹凸を通過する際の衝撃を極端に抑えたサスペンション付き自転車に関する。

路面の凹凸を通過する際の衝撃を極端に抑えるには、車体を支えるバネを極端に軟らかくする必要がある。

車体を支えるバネを極端に軟らかくすると、減速の際に車体が極端な前傾姿勢になり、下り坂では前転倒の危険がある。

従来のサスペンションは、路面の凹凸に車体が追従しない様設けられているが、考え方を転換し路面の凹凸に車体が追従するサスペンションにする。

制動時、前輪が沈むと同時に後輪も沈めば車体の姿勢を維持する事が出来る。しかし、そうする事により路面の凹凸を越える際、従来のサスペンションの様には働かない。

短い時間で考えると、路面の突起を通過する際は、前輪が路面の突起に少し乗った時、前輪が少し持ち上げられる。この時、同時に後輪が少し沈み荷重が後方へ少し移動する。

これを連続して一つの突起を乗り越える事になり、路面の突起を乗り越える際の衝撃が、荷重移動により緩和され乗り心地の向上に寄与する。

この時の車体の姿勢は、前輪が突起に乗った際前輪が沈むと同時に後輪も沈むため、車体前方は路面に対して姿勢をほぼ維持するが、車体後方は沈むため、
後傾姿勢になり、結果的に路面の凹凸に対して追従した姿勢になる。
突起を降りる時は、前輪が伸びようとするが前輪のバネ下の重さより、後輪に掛かる重さの方が遥かに大きい為、動く事が出来ず車体が前傾姿勢になり、着地して初めて前輪が縮むと同時に後輪も縮む事となり、前傾姿勢のまま車体が沈み、結果的に路面の凹凸に対して追従した姿勢になる。

この事により、路面の凹凸を乗り越える際、サスペンションが付いていない車両と同じく車体は揺すられる。

しかしその衝撃は、荷重移動による緩和と、軟らかいバネとダンパーを介して伝わるため、極端に少なくなる。

前輪が沈むと同時に後輪を沈ませる構造は、テレスコピックのフロントフォークのバネとダンピング構造を外した状態で、操縦管の回転の中心線の延長線上に、回転の中心が重なる様にボールジョイント1を置き、ボールジョイント1のケースはフロントフォークの揺動アウターチューブ2側に固定する。
このアウターチューブ2は、中身は要らないのでフレーム材と同じチューブに置き換え、左右のチューブにブリッジを渡し補強し、このブリッジにボールジョイント1のケース側を取り付ける。
ボールジョイント1のボール側はフロントロッド3と結ばれ、車体に設けたブラケット4ａを回転の中心とするロッカーアーム5のピボット6ａに接続する。
前輪が沈んだ時、このロッカーアーム5が回転する。この回転を使って後輪を動かす。
前輪は直線運動で後輪は円運動の為、完全に一致はしないが、前輪が沈んだ分だけ後輪が沈む様アームの比率を計算し、その位置にビボット6ｂを設け、後輪を支持する後三角に設けたブラケット4ｂとをリアロッド7で結ぶ。
また、このロッカーアーム5の回転を使い、コイルスプリング・ダンパーユニット8を伸縮させる。

コイルスプリング・ダンパーユニット8の片側は、ヘッドチューブ付近のトップチューブ部分に設けたブラケット4ｃでピボット接続し、もう片側は、ロッカーアーム5の先端とピボット接続する。
コイルスプリング・ダンパーユニット8は、ダンピングの強弱をダイヤルで変えられる調整式にすると、路面の状態や好みにより走行中に変更できるので利便性を考慮し図1の位置に。

後輪の伸縮に前輪が追従し難くなり、乗り心地は落ちるが、ペダリングによる車体の上下の揺れを嫌う場合、通常のテレスコピックのフロントフォークをサスペンションとして使い、コイルスプリング・ダンパーユニット8を外す。
こうした場合、前輪の動きに後輪は追従するが、後輪の動きに前輪が追従し難い構造で、ペダリングによる車体の上下の揺れを抑える事が出来るが、後輪が凹凸を越える際、サスペンション機能は少なく衝撃は車体に伝わってしまうが、走破性に重きを置いた場合の仕様である。

テレスコピックのサスペンションであっても、コイルスプリング・ダンパーユニット8であっても、制動時は前輪が沈むと同時に後輪も沈み、車体は路面に対して水平姿勢を保つ。

この発明に係る前後輪リンク式サスペンションの一例の側面図である。 この発明に係る前後輪リンク式サスペンションの乗車時と制動時の一例の側面図である。

1 ボールジョイント
2
フロントフォークの揺動アウターチューブ
3
フロントロッド
4
ブラケットａ．ｂ・ｃ
5
ロッカーアーム
6
ピボットａ．ｂ
7
リアロッド
8
コイルスプリング・ダンパーユニット

この発明に係る前後輪リンク式サスペンションの乗車時と制動時の一例の側面図である。

Claims (3)

1. 操縦管の回転軸の延長線上に、回転の中心を持つボールジョイント或いは、ユニバーサルジョイント等、前後左右に回転可能なジョイントを有し、ジョイントの片方を可動式フロントフォークの揺動部分に固定、もう片方をロッドの先端に固定し、ロッドの後端はピボットを持ち、ロッカーアームに回転可能状態で結ぶ構造を持つ自転車及び自動二輪車。
2. ロッカーアームは車体側に設けたブラケットに回転可能状態で結び、ロッカーアームの先端に設けたブラケットと、車体側に設けたブラケットとを、コイルスプリング・ダンパーユニットで結び、回転可能状態で後輪を支持する後三角上部に設けたブラケットと、ロッカーアームの後端に設けたブラケットとを、先端と後端にピボットを持つロッドで結ぶ構造を持つ自転車及び自動二輪車。
3. 前輪の伸縮幅を1とした時後輪の伸縮幅を2、前輪の伸縮幅を2とした時後輪の伸縮幅を1とする比率の範囲で、前輪が縮んだ場合後輪も縮み、前輪が伸びた場合後輪も伸びる構造を持つ自転車及び自動二輪車。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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