JP2015163813A - Impact absorber and bicycle with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、衝撃を吸収する衝撃吸収装置、及び衝撃吸収装置を備えた自転車に関する。 The present invention relates to an impact absorbing device that absorbs an impact and a bicycle including the impact absorbing device.
自転車における衝撃吸収方法としては、サドル部に緩衝装置を取り付けて後輪からの衝撃を吸収する方法が知られている。また、フレームに緩衝装置を備え、衝撃を吸収するよう構成したサスペンション付き自転車用フレームも知られている(たとえば、特許文献1参照)。自転車にこのような衝撃吸収装置を組み込むことにより、路面からの衝撃が吸収されるので、快適に自転車を走行させることができる。 As a shock absorbing method in a bicycle, a method of absorbing a shock from a rear wheel by attaching a shock absorber to a saddle portion is known. There is also known a bicycle frame with a suspension provided with a shock absorber in the frame and configured to absorb an impact (see, for example, Patent Document 1). By incorporating such an impact absorbing device into the bicycle, the impact from the road surface is absorbed, so that the bicycle can be run comfortably.
ところで、ロードバイクやマウンテンバイクといった車種の違いにより走行する路面が異なるのはもちろんだが、同じ自転車でも様々な路面を走行する場合がある。舗装され段差のない路面を走行することもあれば、段差のある歩道を走行したり、未舗装の路面を走行することもある。また、走行する速度もさまざまであり、走行する速度が速い場合は同じ段差でも衝撃が大きくなる。一方、すべての走行条件でも衝撃を吸収できるよう、衝撃吸収装置の弾性率を小さくするなどして衝撃吸収力を大きくすると、フワフワとして落ち着かない乗り心地となったり、ペダルによる駆動力が逃げてロスとなってしまう恐れがある。したがって、それぞれの走行条件に応じて適切な衝撃吸収力に設定できるようにするのが好ましい。 By the way, of course, the road surface varies depending on the type of vehicle such as road bike or mountain bike, but the same bicycle may run on various road surfaces. It may run on paved roads with no steps, it may run on steps with steps, or it may run on unpaved roads. In addition, the traveling speed varies, and when the traveling speed is fast, the impact becomes large even at the same step. On the other hand, if the impact absorbing power is increased by reducing the elastic modulus of the impact absorbing device so that the impact can be absorbed even under all driving conditions, it will make the ride comfortable and fluffy, or the driving force from the pedal will escape and lose. There is a risk of becoming. Therefore, it is preferable that an appropriate shock absorbing force can be set according to each traveling condition.
しかしながら特許文献1に記載の衝撃吸収装置は、いったん取り付けると衝撃吸収力を調整することができない。そのため衝撃吸収力を調整したいときは、衝撃吸収装置を交換するなどの作業が必要となり、容易に衝撃吸収力を調整することができないという問題があった。
However, once the shock absorbing device described in
そこで本発明が解決しようとする課題は、衝撃吸収装置の衝撃吸収力を容易に調整することのできる技術を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a technique capable of easily adjusting the shock absorbing force of the shock absorbing device.
上記の課題を解決するために、本願発明は以下の装置を提供するものである。
1)中心軸に対し回転可能に保持される衝撃吸収装置であって、衝撃吸収装置40は第1の弾性体401と、荷重の加圧方向に第1の弾性体401に隣接して固定されて所定の厚さを構成し、第1の弾性体401と異なる弾性率である第2の弾性体402と、を備え、第1の弾性体401の厚さは衝撃吸収装置40の中心に対する角度に応じた厚さであることを特徴とする衝撃吸収装置。
2)中心軸に対し回転可能に保持される衝撃吸収装置であって、衝撃吸収装置10は第1の弾性体101と、中心軸から半径方向に第1の弾性体の外側に隣接して固定されて所定の半径を構成し、第1の弾性体101と異なる弾性率である第2の弾性体102と、を備え、第1の弾性体101の半径は衝撃吸収装置10の中心に対する角度に応じた半径であることを特徴とする衝撃吸収装置。
3)中心軸に対し回転可能に保持される衝撃吸収装置であって、衝撃吸収装置60は第1の弾性体601と、荷重の加圧方向及び中心軸から半径方向に第1の弾性体の外側に隣接して固定されて所定の厚さ及び所定の半径を構成し、第1の弾性体601と異なる弾性率である第2の弾性体602と、を備え、第1の弾性体601の厚さは衝撃吸収装置60の中心に対する角度に応じた厚さであり、第1の弾性体601の半径は衝撃吸収装置60の中心に対する角度に応じた半径であることを特徴とする衝撃吸収装置。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following apparatus.
1) An impact absorbing device that is rotatably held with respect to a central axis, and the
2) An impact absorbing device that is rotatably held with respect to the central axis, and the
3) An impact absorbing device that is rotatably held with respect to a central axis, and the
この発明により、衝撃吸収力を容易に調整可能な衝撃吸収装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an impact absorbing device capable of easily adjusting the impact absorbing force.
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。また既に説明したものと同一部分ならびに同一事項には同一符号、番号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the components, types, combinations, shapes, relative arrangements, and the like described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention only unless otherwise specified. . In addition, the same parts and the same matters as those already described are denoted by the same reference numerals and numbers, and redundant description is omitted.
図2は、本発明の一実施形態である衝撃吸収装置を組み込んだ自転車の構成を示す側面図である。自転車20は、メインフレーム201と、リアフレーム202と、ハンドル部203とを備えている。リアフレーム202の後端は後輪204を回転可能に支持しており、リアフレーム202の前端は、回転軸205によりメインフレームに回転可能に支持されている。本実施形態の自転車20は折畳み自転車であり、リアフレーム202は回転軸205を中心として、図2における反時計回りに回転し、メインフレーム201の下部へと折り畳まれる構造となっている。
FIG. 2 is a side view showing a configuration of a bicycle incorporating an impact absorbing device according to an embodiment of the present invention. The
メインフレーム201の後部には、やや後傾したシートチューブ206が立設している。シートチューブ206にはシートポスト207が挿入されており、シートポスト207は昇降可能に保持されている。シートポスト207の上部にはサドル208が取り付けられている。メインフレーム201の前端はヘッド部209であり、ハンドル部203を回転可能に支持している。
A
リアフレーム202の上部にはダンパ装着部214が立設し、その上部にダンパ10が設けられている。メインフレーム201の上部、シートポスト207の後方には、ダンパ当接部215が突出しており、ダンパ装着部214に装着されたダンパ10の上部に当接している。ダンパ当接部215がダンパ10に当接する位置は、図に示すように、ダンパ10の中心よりも上部にずれた位置となっている。なお、この位置はダンパ10の上部に限らず中心からずれた位置であればよいが、衝撃を吸収しやすくするためには、上部にずらして回転軸205からの距離を大きくすることが好ましい。
A
ハンドル部203は、ハンドルバー212と、ハンドルポスト211と、フロントフォーク210と、前輪213とを備えている。フロントフォーク210は下側が二股となっていてその下端で前輪213を回転可能に支持している。フロントフォーク210の上側にはステアリングコラム(図示しない)が立設している。ステアリングコラムはメインフレーム201のヘッド部209を貫通し、ヘッド部209から突出した上部をハンドルポスト211の固定/折りたたみ機構で固定されている。ハンドルポスト211の上部にはハンドルバー212が配置されており、自転車に乗る人はハンドルバー212を握って操舵を行い、自転車を運転する。
The
自転車20のハンドルポスト211とリアフレーム202は折りたたみ可能となっており、ハンドル部203を折りたたんで前輪213の横に収納し、リアフレーム202を折りたたんで後輪214をメインフレーム201の下に収納することができる。自転車20のハンドル部203を折りたたみ、さらにリアフレーム202を折りたたんだ状態を図11に示す。自転車20を折りたたむときは、リアフレーム202のロックを解除して、メインフレーム201に設けられた回転軸205を中心にリアフレーム202を図2及び図11における反時計回りに回転させ、後輪214をメインフレーム201の下部へと折りたたむ。そしてシートポスト207のロックを外し、シートポスト207を下げる。ハンドル部203は、まずハンドル部203を回転させてハンドル部203の正面を後方に向け、ハンドルポスト211を折りたたむ。
The
自転車20を運転可能な状態とするときは、まず折りたたまれたハンドル部203を引き起こして運転位置に展開し固定する。そして前輪213を回転させてハンドル部203の正面を前方に向ける。また、シートポスト207を上げてロックし、リアフレーム202を時計回りに回転させて運転位置に展開し、リアフレーム202を固定する。
When the
詳細な説明は省略するが、ダンパ当接部215には、ダンパ装着部214との間を係支して、自転車を折畳み状態から走行状態に展開したときに、リアフレーム202をロックする機構が設けられている。このロック機構により、リアフレーム202を固定することができる。走行状態では、ダンパ当接部215がダンパ10に当接し、リアフレーム202の回動を抑止するので、後輪214からの荷重、衝撃をダンパ10で受けることとなる。
Although a detailed description is omitted, the
自転車20にはこのほかペダルやクランク、チェーンといった駆動部が設けられており、後輪204を駆動して走行するよう構成されている。その他ブレーキや変速機構、ライト、ボトルホルダー、荷物入れ等が適宜設けられているが、これらについては詳細な説明は省略する。
[ダンパの第1実施例]
In addition, the
[First example of damper]
次に、第1実施例のダンパ10の構造を図1及び図3を用いて詳細に説明する。ダンパ10は弾性率(硬度)の異なる複数の弾性体で構成されている。本実施例のダンパ10は2種類のゴムで構成されている。第1のゴム101は比較的硬度の高いゴムであり、第2のゴム102は比較的硬度の低いゴムである。ダンパ10の外形は中央に段差のある窪みと取付穴からなる取付部がある円筒形である。この取付部に固定ねじ103をとおして、ダンパ10をリアフレーム202のダンパ装着部214に固定する。ダンパ固定ねじ103は段つきのねじであり、段の高さがダンパ10の窪みの部分の厚さよりやや短く構成されている。ダンパ固定ねじ103でダンパ10をリアフレーム202に固定すると、窪みの部分がダンパ固定ねじ103で軽く押圧され、ダンパ10が回転可能に保持されることとなる。
Next, the structure of the
第1のゴム101はその半径がダンパ10の中心に対する角度に応じて変化するよう構成されている。第1のゴム101の半径と角度との関係の例を図10に示す。図1のy軸の正方向を基準として時計回りの角度に関して、図10において、角度が0°に近い部分では第1のゴム101の半径はR1であり、角度360°の部分では第1のゴム101の半径はR2となっており、R1<R2である。図10(a)では、0°から360°の間では、第1のゴム101の半径は角度に正比例して変化している。このほか、図10(b)や図10(c)に示すように、上に凸の曲線であったり、下に凸の曲線であったり、正比例に限定したものではない。また、図10(d)に示すように、一部に変化のない平坦部を設け、所定の条件を設定しやすいようにしてもよい。
The radius of the
このように構成された第1のゴム101に対し、全体の形状が円筒形状となるよう外形との隙間を充填するように、第2のゴム102が重ねあわされて融着している。実際、ダンパ10の最終形状となる穴を有するキャビティと、成形したゴムが半径が変化する形状となるよう構成されたコアとを用いて第1のゴム101を成形し、次に第1のゴムをキャビティに残したまま、ダンパ10の最終形状となるよう構成されたコアを用いて第2のゴム102を成形することにより、本実施例のダンパ10を成形することができる。なおダンパの製造方法はこれに限らず、第1のゴムと第2のゴムとを隣接して固定できればよいことはいうまでもない。
The
このように構成されたダンパ10は、第1のゴム101と第2のゴム102とが、角度に応じた異なる半径方向の位置で接したものとなっている。このようなダンパ10にダンパ当接部215が当接する。すると、ダンパ当接部215が第1のゴム101に当接する面積と、ダンパ当接部215が第2のゴム102に当接する面積とが、ダンパ10の回転位置により変化する。たとえば、図1のAの位置でダンパ当接部215がダンパ10に当接したときは、ダンパ当接部215の大半の面積が第1のゴム101に当接している。図1のBの位置でダンパ当接部215がダンパ10に当接したときは、ダンパ当接部215の大半の面積が第2のゴム102に当接している。これにより、第1のゴム101による弾性と、第2のゴム102による弾性が、ダンパ10の回転位置により異なる割合で加わることとなる。ダンパ10の弾性は、第1のゴム101による弾性と、第2のゴムによる弾性102との総合力により決定する。第1実施例のダンパ10では、第1のゴム101と第2のゴム102とが並列に接続された形となっている。したがって、ダンパ10の回転位置によりダンパの弾性率を変化させることができる。
[ダンパの第2実施例]
In the
[Damper second embodiment]
次に、第2実施例のダンパ40の構造を図4及び図5を用いて詳細に説明する。第1実施例と同じく、第2実施例のダンパ40は、比較的硬度の高い第1のゴム401と、比較的硬度の低い第2のゴム402とで構成されている。ダンパ40の外形は第1実施例と同様であり、固定方法や成形方法も第1実施例と同様である。
Next, the structure of the
第1のゴム401はその厚さがダンパ40の中心に対する角度に応じて変化するよう構成されている。図4において、角度が0°に近い部分では第1のゴム401の厚さはT1であり、角度が360°に近い部分では第1のゴム401の厚さはT2となっており、T1<T2である。0°から360°の間では、第1のゴム401の厚さは角度に応じて変化している。本実施例では角度に比例して厚さが変化しているが、第1実施例の図10(a)から(d)と同じく、厚さも比例に限定したものではない。なお、中央部分は取付穴の精度を確保するため,穴の周囲を円筒状に第1のゴム401を配置している。
The thickness of the
このように構成された第1のゴム401に対し、第1実施例と同じく、全体の形状が円筒形状となるよう外形との隙間を充填するように、第2のゴム402が重ねあわされて融着している。ダンパ40の成形方法も第1実施例と同様である。なお、第2実施例のダンパ40では、硬いほうのゴムである第1のゴム401を底部、即ちダンパ装着部214に接するよう構成すれば、ダンパ装着部214にダンパ40を装着したときの取り付け状態を安定させることができる。
Similar to the first embodiment, the
このように構成されたダンパ40は、第1のゴム401と第2のゴム402とが、角度に応じて異なる厚さとなっている。このようなダンパ40にダンパ当接部215が当接する。すると、ダンパ当接部215が当接した位置における第1のゴム401の厚さと、第2のゴム402の厚さとが、ダンパ40の回転位置により変化する。たとえば、図4のCの位置でダンパ当接部215がダンパ40に当接したときは、ダンパ40の大半の厚さが第1のゴム401であるが、図4のDの位置でダンパ当接部215がダンパ40に当接したときは、ダンパ40の大半の厚さが第2のゴム402である。これにより、第1のゴム401による弾性と、第2のゴム402による弾性が、ダンパ40の回転位置により異なる割合で加わることとなる。ダンパ40の弾性は、第1のゴム401による弾性と、第2のゴム402による弾性との総合力により決定する。第2実施例のダンパ40では、第1のゴム401と第2のゴム402とが直列に接続された形となっている。したがって、ダンパ40の回転位置によりダンパの弾性率を変化させることができる。
[ダンパの第3実施例]
In the
[Third embodiment of damper]
次に、第3実施例のダンパ60の構造を図6及び図7を用いて詳細に説明する。第1、第2実施例と同じく、第3実施例のダンパ60は、比較的硬度の高い第1のゴム601と、比較的硬度の低い第2のゴム602とで構成されている。ダンパ60の外形は第1、第2実施例と同様であり、固定方法や成形方法も第1実施例と同様である。
Next, the structure of the
第1のゴム601はその半径がダンパ60の中心に対する角度に応じて変化し、その厚さがダンパ60の中心に対する角度に応じて変化するよう構成されている。図6において、角度が0°に近い部分では第1のゴム601の半径はR1であり、厚さはT1である。角度が360°に近い部分では第1のゴム601の半径はR2であり、厚さはT2となっており、R1<R2、T1<T2である。0°から360°の間では、第1のゴム601の半径及び厚さは角度に応じて変化している。本実施例では角度に比例して半径及び厚さが変化しているが、第1実施例の図10(a)から(d)と同じく、厚さも半径も比例に限定したものではない。
The
このように構成された第1のゴム601に対し、第1、第2実施例と同じく、全体の形状が円筒形状となるよう外形との隙間を充填するように、第2のゴム602が構成されている。ダンパ60の成形方法も第1、第2実施例と同様である。
The
このように構成されたダンパ60は、第1のゴム601と第2のゴム602とが、角度に応じた異なる半径方向の位置で接し、角度に応じて異なる厚さとなっている。このようなダンパ60にダンパ当接部215が当接する。すると、第1のゴム601に当接する面積と、当接部が第2のゴム602に当接する面積とが、ダンパの回転位置により変化する。同時に、ダンパ当接部215が当接した位置における第1のゴム601の厚さと、第2のゴム602の厚さとが、ダンパ60の回転位置により変化する。
In the
たとえば、図6のEの位置でダンパ当接部215がダンパ60に当接したときは、ダンパ当接部215の大半の面積が第1のゴム601に当接しており、ダンパ60の大半の厚さが第1のゴム601である。
図6のFの位置でダンパ当接部215がダンパ60に当接したときは、ダンパ当接部215の大半の面積が第2のゴム602に当接しており、ダンパ60の大半の厚さが第2ゴム602である。
For example, when the
When the
これにより、第1のゴム601による弾性と、第2のゴム602による弾性が、ダンパ60の回転位置により異なる割合で加わることとなる。ダンパの弾性60は、第1のゴム601による弾性と、第2のゴムによる弾性602との総合力により決定する。したがって、ダンパ60の回転位置によりダンパ60の弾性率を変化させることができる。このように半径と厚さとの両方を変化させることにより、設計の自由度が増し、調整のしやすいダンパとすることが可能である。
[ダンパの第4実施例]
Thereby, the elasticity by the
[Fourth embodiment of damper]
次に、第4実施例のダンパ80の構造を図8及び図9を用いて詳細に説明する。第1、第2。第3実施例と同じく、第4実施例のダンパ80は、比較的硬度の高い第1のゴム801と、比較的硬度の低い第2のゴム802とで構成されている。ダンパ80の外形は第1、第2、第3実施例と同様であり、固定方法や成形方法も第1実施例と同様である。
Next, the structure of the
第4実施例のダンパ80の構造は、内周部と外周部とに分けて説明する。内周部は第1のゴム801のみで構成されており、第2実施例と同じく、その半径がダンパ80の中心に対する角度に応じて変化するよう構成されている。そして内周部からダンパ80の外形の円筒までの間が外周部で、外周部は、第1のゴム801が底部からダンパ80の中心に対する角度に応じた厚さで配置されている。そして、内周部及び外周部に構成された第1のゴム801とダンパ80の外形までの間を埋めるように、第2のゴム802が重ねあわされて融着している。
The structure of the
このように構成されたダンパ80は、第1のゴム801と第2のゴム802とが、角度に応じた異なる半径方向の位置で接し、角度に応じて異なる厚さとなっている。このようなダンパ80にダンパ当接部215が当接する。すると、内周部第1のゴム801に当接する面積と、外周部に当接する面積とが、ダンパの回転位置により変化する。更に外周部では、ダンパ当接部215が当接した位置における第1のゴム801の厚さと、第2のゴム802の厚さとが、ダンパ80の回転位置により変化する。
In the
たとえば、図8のGの位置でダンパ当接部215がダンパ80に当接したときは、ダンパ当接部215の大半の面積が内周部の第1のゴム801に当接している。
図8のHの位置でダンパ当接部215がダンパ80に当接したときは、ダンパ当接部215の大半の面積が外周部に当接しており、ダンパ80の大半の厚さが第2ゴム802である。
For example, when the
When the
これにより、第1のゴム801による弾性と、第2のゴム802による弾性が、ダンパ80の回転位置により異なる割合で加わることとなる。ダンパの弾性80は、第1のゴム801による弾性と、第2のゴムによる弾性802との総合力により決定する。したがって、ダンパ80の回転位置によりダンパ80の弾性率を変化させることができる。このように半径と厚さとの両方を変化させることにより、設計の自由度が増し、調整のしやすいダンパとすることが可能である。
As a result, the elasticity of the
以上、第1から第4実施例を用いて説明したように、本実施形態の衝撃収集装置は、異なる弾性率の弾性体を組み合わせ、取り付けの角度に応じてそれぞれに弾性体の弾性力が変化するよう構成したので、衝撃吸収力を容易に調整することができる。 As described above, as described with reference to the first to fourth examples, the impact collecting device according to the present embodiment combines elastic bodies having different elastic moduli, and the elastic force of the elastic bodies changes depending on the mounting angle. Since it comprised so, it can adjust an impact-absorbing force easily.
なお、ダンパ10、40、60、80の外形の形状は円筒形に限ったものではなく、円錐形であってもよい。また、円筒形や円錐形の一部を切り欠いて、調整しやすいように構成してもよい。また、ダンパ10、40、60、80を回転させたときにクリック感を生じるよう構成し、所定の位置に調整しやすいようにしてもよい。また、ダンパ10、40、60、80の所定の位置に、ダンパ当接部215が収まるような窪みを設けてもよい。また、本実施形態の衝撃吸収装置を、自転車以外の装置に用いてもよいことはもちろんである。
The outer shape of the
Claims (4)
前記衝撃吸収装置は
第1の弾性体と、
荷重の加圧方向に前記第1の弾性体に隣接して固定されて所定の厚さを構成し、前記第1の弾性体は異なる弾性率である第2の弾性体と、
を備え、
前記第1の弾性体の厚さは
前記衝撃吸収装置の前記中心に対する角度に応じた厚さである
ことを特徴とする衝撃吸収装置。 An impact absorbing device that is rotatably held with respect to a central axis,
The shock absorber includes a first elastic body,
A second elastic body that is fixed adjacent to the first elastic body in the direction of pressure of the load to form a predetermined thickness, the first elastic body having a different elastic modulus;
With
The thickness of the first elastic body is a thickness corresponding to an angle with respect to the center of the shock absorbing device.
前記衝撃吸収装置は
第1の弾性体と、
前記中心軸から半径方向に前記第1の弾性体の外側に隣接して固定されて所定の半径を構成し、前記第1の弾性体と異なる弾性率である第2の弾性体と、
を備え、
前記第1の弾性体の半径は
前記衝撃吸収装置の前記中心に対する角度に応じた半径である
ことを特徴とする衝撃吸収装置。 An impact absorbing device that is rotatably held with respect to a central axis,
The shock absorber includes a first elastic body,
A second elastic body that is fixed adjacent to the outside of the first elastic body in the radial direction from the central axis to form a predetermined radius, and has a different elastic modulus from the first elastic body;
With
The radius of said 1st elastic body is a radius according to the angle with respect to the said center of the said shock absorber, The shock absorber characterized by the above-mentioned.
前記衝撃吸収装置は
第1の弾性体と、
前記荷重の加圧方向及び前記中心軸から半径方向に前記第1の弾性体の外側に隣接して固定されて所定の厚さ及び所定の半径を構成し、前記第1の弾性体と異なる弾性率である第2の弾性体と、
を備え、
前記第1の弾性体の厚さは
前記衝撃吸収装置の前記中心に対する角度に応じた厚さであり、
前記第1の弾性体の半径さは
前記衝撃吸収装置の前記中心に対する角度に応じた半径である
ことを特徴とする衝撃吸収装置。 An impact absorbing device that is rotatably held with respect to a central axis,
The shock absorber includes a first elastic body,
Elasticity different from that of the first elastic body, which is fixed adjacent to the outside of the first elastic body in the pressing direction of the load and in the radial direction from the central axis to form a predetermined thickness and a predetermined radius. A second elastic body that is a rate;
With
The thickness of the first elastic body is a thickness according to an angle with respect to the center of the shock absorber,
The radius of the first elastic body is a radius according to the angle with respect to the center of the shock absorber.
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2014
- 2014-03-10 JP JP2014046062A patent/JP2015163813A/en active Pending
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