JP6106067B2 - Bicycle with rear suspension - Google Patents
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Description
本発明は、リアサスペンション付き自転車(以下、単に「自転車」とも称す)に関し、詳しくは、凹凸路面走行時のキックバックを防止することができるダウンヒルに適した、1点ピボット式のリアサスペンション付き自転車に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a bicycle with a rear suspension (hereinafter also simply referred to as “bicycle”), and more specifically, a bicycle with a one-point pivot type rear suspension suitable for downhill that can prevent kickback when traveling on uneven road surfaces. About.
ダウンヒルはマウンテンバイク競技の一種であり、ダウンヒルレースで使用される自転車等にリアサスペンション付きのフレームが広く採用されている。一般に、リアサスペンション付きの自転車は、1点ピボット式と多点ピボット式とに分けられる。1点ピボット式及び多点ピポット式のリアサスペンションを有する自転車においては、凹凸の激しい路面の走行時にリアサスペンションが作動することにより、クランク軸と後輪軸との距離が変化して、チェーンを介してペダルに反動が働く、いわゆるキックバックが発生するという問題を有している。このような、リアサスペンションを有する自転車のキックバックを減衰させる技術としては、特許文献1等を挙げることができる。
Downhill is a type of mountain bike competition, and a frame with a rear suspension is widely used for bicycles used in downhill racing. In general, a bicycle with a rear suspension is divided into a one-point pivot type and a multi-point pivot type. In bicycles with one-point pivot type and multi-point pivot type rear suspensions, the distance between the crankshaft and the rear wheel axle changes due to the rear suspension operating when driving on uneven roads, There is a problem that a so-called kickback occurs that causes a reaction to the pedal. As a technique for attenuating such a kickback of a bicycle having a rear suspension,
多点ピボット式のリアサスペンションを備えた自転車は、設計の自由度は1点ピポット式より高いが、ピボットの数が多いため高価になってしまったり、構造が複雑になってしまったり、メンテナンスに手間が掛かったり、自転車の重量が増大してしまったり、というデメリットがある。一方、1点ピポット式は、メンテナンスが楽であり、安価で重量も軽いといったメリットを有しているが、設計自由度が多点ピポット式に比べて低いといったデメリットがあり、キックバックを解消しようとした場合にその他性能と両立することは、多点ピポット式より困難であった。 Bicycles with a multi-point pivot type rear suspension are more flexible than the one-point pivot type, but they are expensive due to the large number of pivots, the structure is complicated, and maintenance is required. There are disadvantages such as taking time and increasing the weight of the bicycle. On the other hand, the one-point pivot type has the advantages of easy maintenance, low cost and light weight, but has the disadvantage that the design freedom is lower than the multi-point pivot type, so try to eliminate kickback In this case, it was more difficult to achieve compatibility with other performance than the multipoint pipette type.
そこで、本発明の目的は、多点ピポット式より設計自由度低い1点ピポット式のリアサスペンション付きの自転車において、凹凸路面走行時のキックバックを防止しダウンヒルに適した自転車を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a bicycle suitable for downhill by preventing kickback when traveling on an uneven road surface in a bicycle with a one-point pivot type rear suspension, which is lower in design freedom than a multipoint pivot type. .
本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、駆動側回転部材と従動側回転部材とに加えて、サスペンションピボットと同軸で回転する第2従動側回転部材にチェーンを巻き掛けることにより、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor wraps the chain around the second driven side rotating member that rotates coaxially with the suspension pivot in addition to the driving side rotating member and the driven side rotating member. Thus, the inventors have found that the above-mentioned problems can be solved, and have completed the present invention.
すなわち、本発明のリアサスペンション付き自転車は、シートチューブ、ヘッドチューブおよびフロントボディで構成された自転車のフレームと、
前記フレームに回転自在に取り付けられた駆動側回転部材と、
前記駆動側回転部材の回転軸の両端に連結され、先端にペダルが取り付けられると共に、前記駆動側回転部材と一体に回転するクランクと、
サスペンションピボットを介して前記フレームに揺動可能に取り付けられたスイングアームと、
前記スイングアームに軸支された後輪を回転させる従動側回転部材と、
を備えたリアサスペンション付き自転車において、
前記フロントボディの下端部にボトムブラケットシェルが設けられるとともに、前記フロントボディの下部の車体前方側に沿ってリアサスペンションが配置され、該リアサスペンションの下端が、前記ボトムブラケットシェルよりも低い位置に配置されていて、
前記駆動側回転部材で生じた駆動力を、前記従動側回転部材に伝達する無端状部材が、前記駆動側回転部材と、前記従動側回転部材と、前記サスペンションピボットと同軸で回転する第2従動側回転部材と、に巻き掛けられていることを特徴とするものである。
That is, the bicycle with a rear suspension of the present invention includes a bicycle frame composed of a seat tube, a head tube and a front body,
A drive-side rotating member rotatably attached to the frame;
A crank that is connected to both ends of the rotating shaft of the driving side rotating member, has a pedal attached to the tip, and rotates integrally with the driving side rotating member;
A swing arm swingably attached to the frame via a suspension pivot;
A driven side rotating member that rotates a rear wheel pivotally supported by the swing arm;
In the bicycle with rear suspension with
A bottom bracket shell is provided at a lower end portion of the front body, a rear suspension is disposed along a vehicle body front side at a lower portion of the front body, and a lower end of the rear suspension is disposed at a position lower than the bottom bracket shell. And
A second driven member in which an endless member for transmitting a driving force generated by the driving side rotating member to the driven side rotating member rotates coaxially with the driving side rotating member, the driven side rotating member, and the suspension pivot. It is wound around the side rotating member.
本発明のリアサスペンション付き自転車においては、前記リアサスペンションの周囲に、少なくとも該リアサスペンションの下面および前面を覆う保護部材を備えることが好ましい。 In the bicycle with a rear suspension of the present invention, it is preferable that a protective member that covers at least the lower surface and the front surface of the rear suspension is provided around the rear suspension.
本発明によれば、凹凸路面走行時のキックバックを防止することができる、特にダウンヒルに適した、1点ピボット式のリアサスペンション付き自転車を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the bicycle with a 1 point pivot type rear suspension which can prevent the kickback at the time of uneven road driving | running | working especially suitable for a downhill can be provided.
図1は、本発明の一好適なリアサスペンション付き自転車を前方から見た場合における概略左側面図であり、図2は、概略右側面図である。図示する自転車1は、サドル2を支持するシートチューブ3と、ハンドル4を支持するヘッドチューブ5と、シートチューブ3の下部とヘッドチューブ5の下部が、シートチューブ3に対し交差する方向に延び、シートチューブ3およびヘッドチューブ5にそれぞれ接合される、略L字形状を呈するモノコック構造(中空一体構造)のフロントボディ6と、を備え、シートチューブ3、ヘッドチューブ5、およびフロントボディ6とでフレームを構成している。なお、図示例においては、シートチューブ3の後方にシートチューブ3を補強する補強部材3aが設けられており、併せてフレームを構成している。また、フロントボディ6は、モノコック構造に限られるものではない。
FIG. 1 is a schematic left side view of a preferred bicycle with a rear suspension according to the present invention as viewed from the front, and FIG. 2 is a schematic right side view. The illustrated
また、図示する自転車1においては、自転車のフレームに回転自在に取り付けられた駆動側回転部材7と、駆動側回転部材7の回転軸の両端に連結され、先端にペダルが取り付けられると共に、駆動側回転部材7と一体に回転するクランク8と、サスペンションピボット9を介してフレームに揺動可能に取り付けられたスイングアーム10と、スイングアーム10に軸支された後輪11を回転させる従動側回転部材12aと、フロントボディ6の前方に緩衝装置としてのリアサスペンション13と、を備えている。また、後述するが、図示する自転車は、後輪11に、キャリパー14aおよびディスクロータ14bを備えたディスクブレーキ14を備えている。
Further, in the illustrated
本発明の自転車においては、駆動側回転部材7の駆動力を、従動側回転部材12aを介して後輪11に伝達するチェーンやベルトのような無端状部材15(図示例においては、チェーン15)が、駆動側回転部材7と、従動側回転部材12aと、サスペンションピボット9と同軸で回転する第2従動側回転部材12bと、に巻き掛けられている。図示例では、サスペンションピボット9と第2従動側回転部材12bはそれぞれ別体として形成されているが、両者を一体的に形成してサスペンションピボット9に第2従動側回転部材の機能を担わせて、サスペンションピボット9に無端状部材15を掛け回してもよい。図3は、リアサスペンション作動の前後における後輪の位置を示す、図1に対応するリアサスペンション近傍の概略図であり、(a)は、無端状部材が、駆動側回転部材と従動側回転部材と第2従動側回転部材とに巻き掛けられている場合であり、(b)は、無端状部材が、駆動側回転部材と従動側回転部材にのみ巻き掛けられている場合である。図中、実線で描かれている部分は後輪が通常の位置に配置されている場合であり、点線で描かれた部分は、凹凸路面走行時等により、サスペンション機構が作動した場合を示す。
In the bicycle of the present invention, an
図3(b)に示すように、チェーン15が、駆動側回転部材7と従動側回転部材12aのみに巻き掛けられていると、サスペンション13が作動して後輪11が上下に移動したときに、駆動側回転部材7の回転中心であるクランク軸8aと、従動側回転部材12aの回転中心である後輪11の回転軸11aとの間の距離が長くなるため、チェーン15のクランク軸8aの上側には後ろ向きの力が、後輪11の上側には前向きの力が生じ、いわゆるキックバックが生じる。しかしながら、本発明の自転車においては、図3(a)に示すように、駆動側回転部材7および従動側回転部材12aに加えて、スイングアーム10の回転軸であるサスペンションピボット9と同軸で回転する第2従動側回転部材12bにもチェーン15を巻き掛けているため、チェーン15にかかる上記の力を最小限にすることができる。また、従動側回転部材12aと第2従動側回転部材12bの最短距離が変化しないので、キックバックを最小限にすることができる。
As shown in FIG. 3B, when the
本発明の自転車においては、サスペンションピボット9が、駆動側回転部材7の回転軸であるクランク軸8aとシートチューブ3の上端までの高さ方向距離をHとしたとき、回転軸(クランク軸8a)から1/3H以上の位置に設けられていることが好ましい。図4は、リアサスペンション作動の前後における後輪の位置を示す、図1に対応するリアサスペンション近傍の概略図であり、(a)は、(b)と比較して相対的にサスペンションピボットが高い位置に設けられている場合であり、(b)は、(a)と比較して相対的にサスペンションピボットが低い位置に設けられている場合である。
In the bicycle of the present invention, when the
自転車が凹凸路面を走行すると、スイングアーム10に軸支された後輪11の回転軸11aは、サスペンションピボット9を回転軸とした円弧を描く。したがって、図4(b)に示すように、サスペンションピボット9の位置が図4(a)に対して相対的に低い場合、後輪11の回転軸11aは、垂直に近い角度で上方向に移動する。一方、図4(a)に示すように、サスペンションピボット9が、図4(b)に対して相対的に高い位置に設けられている場合、後輪11の回転軸11aは、斜め後方に移動することになる。すなわち、サスペンションピボット9の位置がクランク軸8aよりも高いほど、後輪11は斜め後方に移動することになる。そのため、サスペンションピボット9の位置を従来よりも高い位置に設けることで、リアサスペンション作動時に、後輪11とシートチューブ3やサドル2とが接触しないため、シートチューブ3と後輪11とを、従来よりも近接して配置することが可能になる。
When the bicycle travels on an uneven road surface, the
かかる場合において、本発明の自転車1においては、人が乗車していない状態における駆動側回転部材7の回転軸であるクランク軸8aと後輪11の回転軸11aとの間の水平方向(車両前後方向)の距離L(図4(a)参照)が400mm未満であることが好ましい。従来のリアサスペンション付き自転車においては、クランク軸8aと後輪の回転軸11aとの距離は400mm以上であるが、上述のとおり、サスペンションピボット9を高い位置に配置することで、クランク軸8aから後輪11の回転軸11aまでの距離、すなわち、シートチューブ3と後輪11との間隔を狭めることができる。これにより、コーナリング時の旋回性能を向上させることができる。
In such a case, in the
前述のとおり、図示する本発明の自転車においては、後輪11に、キャリパー14aおよびディスクロータ14bを備えたディスクブレーキ14を備えており、このディスクブレーキ14は、フレームに取り付けられたトルクロッド16の一端と連接されている。フレームには、トルクロッド16の他端を取り付ける取付部17が、高さ方向の異なる位置に複数(図示例では4個)設けられており、トルクロッド16の他端が、取付部17の何れか(図示例においては取付部17a)に取り付けられた、いわゆる、フローティングブレーキ構造を有している。図5は、トルクロッドをサスペンションピボットよりも下部に取り付けた場合における、サスペンションの沈み込み前後のキャリパーの位置を示す概略側面図であり、(a)は、サスペンションが沈む前、(b)は、サスペンションが沈んだ後の状態を示す。また、図6は、トルクロッドをサスペンションピボットよりも上部に取り付けた場合における、サスペンションの沈み込み前後のキャリパーの位置を示す概略側面図であり、(a)は、サスペンションが沈む前の状態、(b)はサスペンションが沈んだ後の状態を示す。
As described above, in the illustrated bicycle of the present invention, the
図5(a)、(b)から、トルクロッド16の他端をサスペンションピボット9よりも低い取付部17に取り付けた場合(図示例では取付部17d)、サスペンションが沈む前と比較して、サスペンションが沈んだ後は、キャリパー14aがディスクロータ14bの回転方向に大きく傾斜していることがわかる。すなわち、ブレーキング時においてキャリパー14aがディスクロータ14bに回転方向に引っ張られている状態にあり、リアサスペンション13に大きな沈み込みが生じる。この状態においては、図5(b)に示すように、図5(a)と比較して車体が低重心化されることになり、安定性が増し、前のめりになりにくいという利点を得ることができる。これに対して、図6(a)、(b)から、トルクロッド16の他端をサスペンションピボット9よりも上部の取付部17(図示例では取付部17a)で取り付けた場合、サスペンションが沈む前と後(ブレーキング前後)において、キャリパー14aは略平行である。すなわち、ブレーキング時においてキャリパー14aがディスクロータ14bに回転方向に引っ張られていない状態にある。この場合、リアサスペンション13は、ブレーキングによる沈み込みの力を受けずに自由に動くことができる。その為、ブレーキング時においても悪路に対する後輪の追従性が悪化しない。
5A and 5B, when the other end of the
そこで、本発明の自転車1においては、フレームにトルクロッド16の他端の取付部17を複数設けてトルクロッド16の他端の取付位置を選択できるようにし、走行条件や運転者の好みに応じてトルクロッド16の他端の取付位置を選択し、リアサスペンション13の沈み込み量を調整可能にしている。本発明の自転車1においては、取付部17の高さ方向の位置は、サスペンションピボット9より高い位置であって、トルクロッド16と、スイングアーム10の、サスペンションピボット9から後輪11の回転軸11aに向かって延びるチューブ10aと、が平行となる位置以下(図示例においては16a、16b)に少なくとも1つ、かつ、サスペンションピボット9以下に少なくとも1つ設けられていることが好ましい。なお、トルクロッド16の他端の取付部17がトルクロッド16と、スイングアーム10の、サスペンションピボット9から後輪11の回転軸11aに向かって延びるチューブ10aと、が平行となる位置(図示例における取付部17a)よりも高いと、ブレーキング時にサスペンション13が引っ張られて伸びる方向に力が働き、その結果、より前のめりになるため、好ましくないからである。
Therefore, in the
図示する本発明の自転車1においては、シートチューブ3に対し交差する方向に延び、シートチューブ3およびヘッドチューブ5にそれぞれ接合されるとともに、下端部にボトムブラケットシェルが設けられたモノコック構造(中空一体構造)のフロントボディ6を備えている。図7は、本発明の一好適なリアサスペンション付き自転車のフレームの下部近傍の拡大部分左側面図である。本発明の自転車1においては、フロントボディ6の下部の車体前方側6Aに沿って、リアサスペンション13が配置されており、リアサスペンション13の下端が、ボトムブラケットシェル18よりも低い位置に配置されていることが好ましい。
In the illustrated
シートチューブ3およびヘッドチューブ5をモノコック構造のフロントボディ6のみにより連結しているので、本発明の自転車1は、通常はヘッドチューブ5からボトムブラケットシェル18まで延在するダウンチューブを有しない。このため、フロントボディ6の下部の車体前方に広い空間が確保されるので、この空間にリアサスペンション13を、十分なストロークを取りつつ配置することが可能となった。よって、図示するように、本発明の自転車1においては、リアサスペンション13の車体前方側には、自転車のフレームを構成するパイプやチューブ等の部材を有しない。また、本発明の自転車1においては、重量のあるリアサスペンション13を、その下端がボトムブラケットシェル18よりも低い位置となるような車体の比較的下方に配置しているので、従来構造と比較して、車体の重心を低くすることが可能である。
Since the
図示するフレームは、車体前方端でヘッドチューブ5に接合されるとともに車体後方部でシートチューブ3に接合されており、シートチューブ3に接合された補強部材3aと、からなるが、本発明においては、このような構成には限定されない。例えば、シートチューブ3と補強部材3aとが一体的な構造であってもよく、また、補強部材3aを設けなくてもよい。フレームは、軽量化の観点から中空構造とすることが好ましいが、部分的に中実構造をとってもよく、図示する例では板状部材とパイプとの組合せよりなる。
The illustrated frame is joined to the head tube 5 at the front end of the vehicle body and joined to the
また、本発明においては、リアサスペンション13の周囲に、少なくともリアサスペンション13の下面および前面を覆う保護部材19を設けることが好ましい。本発明の自転車1においてはリアサスペンション13を車体下方に配置しており、リアサスペンション13より下方に他の部品が存在しないので、その周囲に保護部材19を設けることで、自転車の走行時において、飛び石等の外的な衝撃からリアサスペンション13を保護して、リアサスペンション13が損傷を受けることを抑制することができる。かかる保護部材19は、図示するように、フレームの下端部に、例えば、ねじ止めなどの固定手段により取り付けることができる。
In the present invention, it is preferable to provide a
本発明のリアサスペンション付き自転車は、駆動側回転部材7と、従動側回転部材12aと、サスペンションピボット9と同軸で回転する第2従動側回転部材12bと、に無端状部材15が巻き掛けられていることのみが重要であり、その他の構造には特に制限はない。図1、2に示す例においては、トップチューブ5から前方斜め下向きに延びるフロントフォーク20を有し、このフロントフォーク20の下端部には、前輪21が回転自在に装着されている。また、シートチューブ3の形状、スイングアーム10の形状、リアサスペンション13の緩衝形態等については、公知のものを適宜採用できる。また、無端状部材15としては、チェーンの他、ベルトを用いることができる。本発明の自転車は、凹凸路面走行時のキックバックを防止することができるため、ダウンヒル用の自転車に好適である。
In the bicycle with a rear suspension of the present invention, the
1 リアサスペンション付き自転車(自転車)
2 サドル
3 シートチューブ
3a 補強部材
4 ハンドル
5 トップチューブ
6 フロントボディ
7 駆動側回転部材
8 クランク
8a クランク軸
9 サスペンションピボット
10 スイングアーム
11 後輪
12a 従動側回転部材
12b 第2従動側回転部材
13 リアサスペンション
14 ディスクブレーキ
14a キャリパー
14b ディスクロータ
15 無端状部材(チェーン)
16 トルクロッド
17 取付部
18 ボトムブラケットシェル
19 保護部材
20 フロントフォーク
21 前輪
1 Bicycle with rear suspension (bicycle)
2
16 Torque rod 17 Mounting
Claims (2)
前記フレームに回転自在に取り付けられた駆動側回転部材と、
前記駆動側回転部材の回転軸の両端に連結され、先端にペダルが取り付けられると共に、前記駆動側回転部材と一体に回転するクランクと、
サスペンションピボットを介して前記フレームに揺動可能に取り付けられたスイングアームと、
前記スイングアームに軸支された後輪を回転させる従動側回転部材と、
を備えたリアサスペンション付き自転車において、
前記フロントボディの下端部にボトムブラケットシェルが設けられるとともに、前記フロントボディの下部の車体前方側に沿ってリアサスペンションが配置され、該リアサスペンションの下端が、前記ボトムブラケットシェルよりも低い位置に配置されていて、
前記駆動側回転部材で生じた駆動力を、前記従動側回転部材に伝達する無端状部材が、前記駆動側回転部材と、前記従動側回転部材と、前記サスペンションピボットと同軸で回転する第2従動側回転部材と、に巻き掛けられていることを特徴とするリアサスペンション付き自転車。 A bicycle frame consisting of a seat tube, head tube and front body ;
A drive-side rotating member rotatably attached to the frame ;
A crank that is connected to both ends of the rotating shaft of the driving side rotating member, has a pedal attached to the tip, and rotates integrally with the driving side rotating member;
A swing arm swingably attached to the frame via a suspension pivot;
A driven side rotating member that rotates a rear wheel pivotally supported by the swing arm;
In the bicycle with rear suspension with
A bottom bracket shell is provided at a lower end portion of the front body, a rear suspension is disposed along a vehicle body front side at a lower portion of the front body, and a lower end of the rear suspension is disposed at a position lower than the bottom bracket shell. And
A second driven member in which an endless member for transmitting a driving force generated by the driving side rotating member to the driven side rotating member rotates coaxially with the driving side rotating member, the driven side rotating member, and the suspension pivot. A bicycle with a rear suspension, wherein the bicycle is wound around a side rotating member.
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