JP3049341U - 自転車の懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フレーム構造の工夫等により、構造簡単で廉
価に、そして見た目にも良好な自転車用の懸架装置を提
供する。 【解決手段】 リヤーフォーク４を車体フレームＦに対
して弾性支持するショックアブソーバー９を、トップチ
ューブ２後端部のシリンダ筒と、シリンダ筒内面に摺接
してスライド移動可能なピストン１０と、一端がこのピ
ストン１０に連結され、かつ、他端がバックフォーク６
に連結されるロッド１４とを備えて構成する。ピストン
１０とこれよりトップチューブ２の内奥部に固定された
受け部材１２との間に主巻きバネ１５を、かつ、トップ
チューブ２後端に螺合されてロッド１４をスライド支持
する押しナット１１とピストン１０との間に副巻きバネ
１６を夫々介装する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、自転車における後輪の懸架装置に係り、詳しくは、トップチューブ をショックアブソーバーの構成部材に兼用させて、外観向上や軽量化を図りなが ら快適な乗り心地を得る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】

乗り心地や悪路での走破性を改善するために懸架装置を設け自転車が増えてき ており、従来では、図５に示すように、サドル下方における車体フレームＦとリ ヤーフォーク４とに亘ってショックアブソーバー９を連結した構造のものがある 。又、図６に示すように、シートチューブ３に沿わせて配置したショックアブソ ーバー９とリヤーフォーク４とを、シートチューブ３に枢支された天秤揺動自在 な中間部材２１を介して連動連結させた、所謂リンク式のものもあった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前述した前者の構造のものでは、ショックアブソーバーが露出される構造であ るので、都市型のシティサイクルやミニサイクル等の機種によってはデザイン的 に違和感が生じ易い面がある。又、前述した後者の構造のものでは、構造が複雑 になるとともにコストも高くなるので、廉価機種には採用が難しいものであり、 いずれの手段にしても改善の余地が残されていた。

【０００４】 又、図７に示すように、トップチューブ２とシートチューブ３とを左右向きの 支点Ｙで相対揺動自在に連結するとともに、その支点Ｙの下方側においてショッ クアブソーバー９をトップチューブ２とシートチューブ３とに亘って架設した構 造のものがあった。これは、見栄えを考慮してショックアブソーバー９にカバー を付ける処理を施してあるが、前輪及び後輪夫々を懸架支持する腰折れ構造上、 所謂バネ上部分が明確には存在せず、サスペンションとしての動きの機械的硬さ が拭えないものであり、この構造を踏襲するのは得策でないように思える。

【０００５】 本考案の目的は、フレーム構造の工夫等により、構造簡単で廉価に、そして見 た目にも良好となる自転車用の懸架装置を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕 第１考案は、リヤーフォークを車体フレームに対して弾性支持するためのショ ックアブソーバーを、トップチューブ後端部と、このトップチューブ内面に摺接 してスライド移動可能なピストンと、一端がこのピストンに連結され、かつ、他 端がリヤーフォークに連結されるロッドと、ピストンとトップチューブ側の受け 部材との間に介装される弾性機構とを備えて構成してあることを特徴とする。

【０００７】 第２考案は、第１考案において、弾性機構を、リヤーフォークが車体フレーム に対して上昇揺動するに伴って圧縮される主巻きバネと、リヤーフォークが車体 フレームに対して下降揺動するに伴って圧縮される副巻きバネとで構成してある ことを特徴とする。

【０００８】 第３考案は、第２考案において、主巻きバネが圧縮されて密着状態に至る迄に 、ピストンの主巻きバネ圧縮方向への移動を阻止する規制部材を設けてあること を特徴とする。

【０００９】 〔作用〕 請求項１の構成によれば、詳しくは実施形態の項において説明するが、トップ チューブをシリンダ筒としてその内部に摺動移動するピストン、及び弾性機構を 備えたシリンダー構造のショックアブソーバーが形成されたことになる。つまり 、トップチューブ自体がショックアブソーバーの構成部材に兼用されており、か つ、トップチューブ後端から突出するロッドを除けば、弾性機構等の構成部材は トップチューブに内装されて外から見えない状態となる。

【００１０】 請求項２の構成によれば、シリンダ縮み側で作用する主巻きバネと、シリンダ 伸び側で作用する副巻きバネとで弾性機構を構成してあるので、路面の凸部乗り 上げ等で後輪に上向きの荷重が作用してリヤーフォークが上昇揺動すると、主巻 きバネの圧縮変形によってそのショックを吸収して乗り心地を改善する。そして 、圧縮された主巻きバネが元の状態に戻るべく伸長動した際の慣性や、穴等の路 面の凹部に差し掛かった際の後輪の、すなわちリヤーフォークを含む所謂バネ下 部分の下降慣性は、副巻きバネの圧縮変形によってそのショックを吸収するよう になり、その点でも乗り心地が改善されるようになる。又、弾性機構を巻きバネ にしたことにより、トップチューブ内面が巻きバネの外周に対するガイド面とし て機能させることができ、良好な伸縮作動に寄与するようになる。

【００１１】 請求項３の構成によれば、規制部材の存在により、強い荷重の作用する側であ る主巻きバネを密着しない範囲で伸縮作動させる状態にでき、かつ、それ以上の 強い荷重は規制部材が受け持つことになって主巻きバネに過剰な力が作用しない ので、密着させてストッパーとする場合に比べてバネとしての耐久性を向上でき るようになる。

【００１２】 〔効果〕 請求項１〜３のいずれに記載の懸架装置でも、トップチューブ自体がシリンダ 筒となる状態で後輪懸架用のショックアブソーバーが構成されたので、部材の兼 用化によるコストダウンや軽量化、及び外部からシリンダ内蔵物が見えないこと による外観向上を図りながら、自転車の乗り心地を改善することができた。

【００１３】 請求項２に記載の懸架装置では、トップチューブをピストンのガイド面に利用 できる主及び副巻きバネで弾性機構を構成してあるので、部材兼用化によるコス トダウンを強化しながら、伸縮両方で機能するショックアブソーバーによって自 転車の乗り心地をさらに改善できる利点がある。

【００１４】 請求項３に記載の懸架装置では、規制部材の採用によって使用頻度の高い主巻 きバネの耐久性が改善され、安定したクッション作用とショックアブソーバーと しての耐久性向上とが得られる利点がある。

【００１５】

【考案の実施の形態】

以下に、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。 図１に車体フレームＦとリヤーフォーク４とで成る自転車のフレームが示され 、１はヘッドラック、２はトップチューブ、３はシートチューブであり、これら によって車体フレームＦを構成する。リヤーフォーク４は、左右向きの支点Ｐで 揺動自在にシートチューブ３の下端部に支持されている。トップチューブ２の後 端部内にはショックアブソーバー９が設けてあり、このショックアブソーバー９ によってリヤーフォーク４を弾性支持してある。

【００１６】 リヤーフォーク４は、左右一対のチェンステー５，５と、左右一対のバックフ ォーク６，６と、ペダル（図示せず）を回転自在に支承するボトムラック７と、 ボトムラック７から前方突出された左右のアーム８，８等を一体化して構成して あり、支点Ｐ回りで上下揺動自在である。

【００１７】 図２に示すように、ショックアブソーバー９はトップチューブ２自体をシリン ダ筒として構成されたものである。詳述すると、トップチューブ２内面に摺接し てチューブ長手方向にスライド自在なピストン１０、トップチューブ２後端内に 螺合される押しナット１１、ヘッドラック１方向への移動が阻止された状態でト ップチューブ２内に配置されたシリンダー底板（請求項１における受け部材の一 例）１２、ピストン１０にボルト１３で固定されたロッド１４、主巻きバネ１５ 、及び副巻きバネ１６等を備えてショックアブソーバー９を構成してある。

【００１８】 ロッド１４は、このロッド１４と押しナット１１との摺動部、及びトップチュ ーブ２内面とピストン１０外周との摺動部とにより、トップチューブ２の長手方 向に沿って直線スライド自在であり、押しナット１１を貫通して後方に延出され たロッド後端に固着されたボス１４ａとバックフォーク６，６前端部とを支点Ｘ で枢支連結してある。

【００１９】 主巻きバネ１５はシリンダー底板１２とピストン１０との間に、かつ、副巻き バネ１６はピストン１０と押しナット１１との間に夫々介装されるとともに、主 巻きバネ１５のバネ定数を副巻きバネ１６のバネ定数よりも強いものにしてあり 、自由状態では、両バネ１５，１６の押圧力が釣り合う所にピストン１０が位置 する。シリンダー底板１２にはストップピン（請求項３における規制部材の一例 ）１７を取付けてあり、又、ロッド１４における押しナット１１とボス１４ａと の間には、ロッド１４を覆う蛇腹１８を装備してある。

【００２０】 以上の構成によるショックアブソーバー９の作用を説明すると、リヤーフォー ク４が車体フレームＦに対して上昇する方向に揺動すると、ピストン１０が主巻 きバネ１５を圧縮する方向にスライドしてショックを吸収し、リヤーフォーク４ がトップチューブ２に対して下降する方向に揺動すると、ピストン１０が副巻き バネ１６を圧縮する方向にスライドしてショックを吸収する。つまり、主巻きバ ネ１５が圧縮される方向の荷重はシリンダー底板１２が受持ち、副巻きバネ１６ が圧縮される方向の荷重は押しナット１１が受け持つのである。

【００２１】 ストップピン１７は、自由状態からある程度ピストン１０が上昇方向にスライ ドするとボルト１３と接当するように設定してあり、主巻きバネ１５が密着する まで圧縮されないようにしてある。これにより、悪路走行や段差越え時等によっ て大きな荷重が作用し易い主巻きバネ１５の疲労変形、所謂へたりが生じ難いよ うにして耐久性を改善してある。尚、ピストン１０の摺動部分にグリースを塗布 しておけば、ピストン１０の動きを速やかに減衰させるダンパの機能を出すこと ができて好都合である。

【００２２】 ところで、主巻バネ１５と副巻バネ１６とが釣り合う自由状態では、ボス支点 Ｘとリヤーフォーク４の揺動支点Ｐとを結ぶ直線と、ロッド１４のスライド方向 の直線とがなす夾角θが鋭角になっている。これにより、リヤーフォーク４の上 昇揺動に伴って前記夾角θが僅かではあるが大きくなるので、クッションストロ ークが増すに連れてバネ定数が大きくなり、踏ん張りの効く好ましいサスペンシ ョン特性を得ている。

【００２３】 本実施形態では、ロッド１４が直線スライドすることによるリヤーフォーク４ の揺動支点Ｐと、ロッドボス１４ａの支点Ｘとの僅かな間隔変化は、バックフォ ーク６，６の撓みで吸収させるものであるが、チェンステー５とバックフォーク ６とを枢支連結させる構造でも良い。尚、ストップピン１７先端にクッション材 を装着しても良い。

【００２４】 図１、図２に示すように、シートチューブ３は、トップチューブ２によって上 部チューブ３ａと下部チューブ３ｂとに分断されており、これら３者を一体化し て補強するためのループラック１９を設けてある。

【００２５】 〔別実施形態〕 図３に示すように、ピストン１０の外周を球面に形成し、かつ、押しナット１ １のロッド貫通用孔を上下方向の長孔として、ロッド１４がピストン１０部分を 中心として若干揺動できるように構成し、リヤーフォーク４の揺動による揺動支 点Ｐとロッドボス１４ａ支点Ｘとの距離変化を吸収するようにしても良い。又、 ロッド１４を上下方向に首振り可能となるようにピストン１０に枢支連結させ、 ピストン１０外周を球面にすることなく、上述した距離変化を吸収できるように しても良い。

【００２６】 図４に示すように、トップチューブ２内にスリーブ２０を嵌合装着し、このス リーブ２０内面とピストン１０とが摺動するようにしてショックアブソーバー９ を構成しても良く、この場合ではスリーブ内面がトップチューブ２の内面に相当 する。つまり、ロッド１４を直線スライドさせる場合でも、首振りしながらスラ イドさせる場合でも後輪用の懸架装置を構成することができる。又、ピストン１ ０を内装するチューブはトップチューブでなくても良く、要するに車体フレーム を構成するためのチューブに兼用して構成することが重要である。

【００２７】 主巻きバネ１５や副巻きバネ１６に代えて、ゴムやエラストマー等の弾性部材 配置しても良く、又、密閉状態として空気をバネとするエアシリンダとしても良 く、これらを総称して弾性機構と定義する。

【００２８】 チェンステー５，５を上下方向に撓み変形可能にシートチューブ３下端に固着 し、揺動支点Ｐを持たずしてリヤーフォーク４を上下揺動（撓み揺動）可能とし た構造のものに、本考案を適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】自転車の車体フレームを示す側面図である。

【図２】ショックアブソーバーの構造を示す要部の側面
図である。

【図３】ショックアブソーバーの別構造を示す要部の側
面図である。

【図４】ショックアブソーバーのその他の別構造を示す
要部の側面図である。

【図５】従来の後輪懸架装置その１を示す要部の側面図
である。

【図６】従来の後輪懸架装置その２を示す要部の側面図
である。

【図７】従来の後輪懸架装置その３を示す要部の側面図
である

【符号の説明】

２ トップチューブ ４ リヤーフォーク ９ ショックアブソーバー １０ ピストン １２ 受け部材 １４ ロッド １５ 主巻きバネ １６ 副巻きバネ １７ 規制部材 Ｆ 車体フレーム

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 リヤーフォークを車体フレームに対して
   弾性支持するためのショックアブソーバーを、トップチ
   ューブ後端部と、このトップチューブ内面に摺接してス
   ライド移動可能なピストンと、一端がこのピストンに連
   結され、かつ、他端が前記リヤーフォークに連結される
   ロッドと、前記ピストンと前記トップチューブ側の受け
   部材との間に介装される弾性機構とを備えて構成してあ
   る自転車の懸架装置。
2. 【請求項２】 前記弾性機構を、前記リヤーフォークが
   前記車体フレームに対して上昇揺動するに伴って圧縮さ
   れる主巻きバネと、前記リヤーフォークが前記車体フレ
   ームに対して下降揺動するに伴って圧縮される副巻きバ
   ネとで構成してある請求項１に記載の自転車の懸架装
   置。
3. 【請求項３】 前記主巻きバネが圧縮されて密着状態に
   至る迄に、前記ピストンの主巻きバネ圧縮方向への移動
   を阻止する規制部材を設けてある請求項２に記載の自転
   車の懸架装置。