JPH09263282A - 緩衝装置付き自転車フレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行が不可能な地形において容易に車体を担
ぎ上げることを可能にするとともに、コンパクトで小さ
なフレームサイズをも実現した緩衝装置付き自転車を提
供する。 【解決手段】 上パイプ２、下パイプ３および立パイプ
４からなる前三角フレーム５に対してチェーンステー７
およびバックホーク６がサスペンションユニット９によ
って緩衝揺動されるように構成された緩衝装置付き自転
車フレームにおいて、前記サスペンションユニット９を
前記前三角フレーム５の外側で、かつ上パイプ２の上部
に設置したことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チェーンステーお
よびバックホークが前三角フレームに対してサスペンシ
ョンユニットによって緩衝揺動されるように構成され
た、クロスカントリー競技用等の緩衝装置付き自転車フ
レームに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のチェーンステーおよびバ
ックホークが前三角フレームに対してサスペンションユ
ニットによって緩衝揺動されるように構成された緩衝装
置付き自転車としては、例えば図１０に示したような特
開平７−１００６４号公報に開示されたものがある。こ
の第１の従来例のものは、前輪３６のホークを回転自在
に支持するヘッドパイプ２１から後方に三角状に配置さ
れた上パイプ２２、下パイプ２３および立パイプ２４か
らなる車体フレーム２５と、該車体フレーム２５に対し
てコイルスプリングや緩衝シリンダからなるサスペンシ
ョンユニットであるリアクッションユニット２９によっ
て緩衝揺動される後輪３７を支持したプッシュロッド
（バックホーク）２６およびスイングアーム（チェーン
ステー）２７が配置されており、スイングアーム２７の
前端部はハンガー部３２にピン支持され、プッシュロッ
ド２６の上端部は、上パイプ２２と立パイプ２４の連結
部近傍にピン３１により支持されたリンク２８にピン連
結３４されている。リアクッションユニット２９は、前
記上パイプ２２の下部に設けたフレーム側取付ブラケッ
ト３０にユニット側取付ブラケット３５を介してその長
さ方向の位置を調節移動可能に取り付けられ、その後端
部が前記リンク２８の中間部にピン連結３３されてい
る。

【０００３】また、第２の従来例として図１１に示した
ような特表平７−５０２９５０号公報に開示されたよう
なものも提案された。このものは、立パイプ４４の下端
部近傍にピン支持５６された下方アーム（チェーンステ
ー）４７の後端部に、後輪５７の車軸５８を支持した上
方アーム（バックホーク）４６の下端部がピン連結５５
され、該上方アーム４６の上端部が前記立パイプ４４の
上端部近傍にピン支持５７されたコイルスプリング等か
らなるショックアブソーバ４９に連結されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記第１の
従来例のもののように、リアクッションユニット２９を
上パイプ２２の下部すなわち三角状の車体フレーム２５
の内側に設置したものでは、クロスカントリーレース等
の自転車競技やキャンプ地およびサイクリング等におい
て走行不能な地形での車体の運搬時に、前記リアクッシ
ョンユニット２９が邪魔となって、前記三角状の車体フ
レーム２５の内側に人体の肩を挿入して自転車車体を担
ぎ上げることが困難であった。また、前記第２の従来例
のもののように、上方アーム４６の上端部に、コイルス
プリング等からなるショックアブソーバ４９を介在させ
たものでは、前記第１の従来例のもののような車体の担
ぎ上げ時の不都合は解消されたものの、前記ショックア
ブソーバ４９が設置されたことにより、上方アーム４６
すなわちバックホークの長さ方向に多くのスペースを要
し、小さくてコンパクトなフレームサイズの緩衝装置付
き自転車を提供することを困難にしていた。

【０００５】そこで、本発明は前記従来の諸課題を解決
して、走行が不可能な地形において容易に車体を担ぎ上
げることを可能にするとともに、コンパクトで小さなフ
レームサイズをも実現した緩衝装置付き自転車を提供す
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は、上
パイプ、下パイプおよび立パイプからなる前三角フレー
ムに対してチェーンステーおよびバックホークがサスペ
ンションユニットによって緩衝揺動されるように構成さ
れた緩衝装置付き自転車フレームにおいて、前記サスペ
ンションユニットを前記前三角フレームの外側で、かつ
上パイプの上部に設置したことを特徴とするものであ
る。また本発明は、前記チェーンステーの前端部を下パ
イプと立パイプの連結部であるハンガーパイプ近傍にピ
ン支持するとともに、前記サスペンションユニットとバ
ックホークの上端部とを、上パイプと立パイプの連結部
近傍に支点を有する揺動リンクによってピン連結したこ
とを特徴とするものである。また本発明は、前記チェー
ンステーの前端部を下パイプと立パイプの連結部である
ハンガーパイプ近傍にピン連結するとともに、前記サス
ペンションユニットとバックホークの上端部とを直接に
連結したことを特徴とするものである。また本発明は、
前記チェーンステーの後端部と前記バックホークの下端
部をピン連結したことを特徴とするものである。また本
発明は、前記上パイプにおけるサスペンションユニット
設置部近傍を下方に折り曲げたことを特徴とするもの
で、これらを課題解決のための手段とするものである。

【０００７】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１、図２は本発明の１実施の形態を示
すもので、図１は本発明の緩衝装置付き自転車のフレー
ム部のみの全体側面および平面図、図２はバックホーク
およびチェーンステーのそれぞれＡ矢視図およびＢ矢視
図である。図１に示すように、図示しない前輪ホークを
回転自在に支持するヘッドパイプ１から後方に三角状に
配置されて、上パイプ２、下パイプ３およびサドルポス
トが挿入される立パイプ４からなる前三角フレーム５が
構成され、該前三角フレーム５に対して、チェーンステ
ー７の前端部が前記下パイプ３と立パイプ４の連結部で
あるハンガーパイプ１２の近傍にピン１６によって支持
される。また、前記チェーンステー７の後端部には、図
示しない後車輪軸を支持する後爪１８を下端部に有する
バックホーク６の下端部がピン１５により連結され、該
バックホーク６の上端部が前記上パイプ２と立パイプ４
の連結部近傍、本実施の形態では該連結部の内側に支点
１１を有する揺動リンク８にピン１４によって連結され
る。これらのチェーンステー７およびバックホーク６が
前三角フレーム５に対して緩衝揺動されるべく、エアク
ッションやオイルダンパーさらにはコイルスプリング等
を内蔵して構成されたサスペンションユニット９が前記
前三角フレーム５の外側で、かつ前記上パイプ２の上部
に取付ブラケット１０等を介してその一端部がピン１７
により設置され、該サスペンションユニット９の他端部
が前記揺動リンク８にピン１３によって連結される。揺
動リンク８は図１（Ｂ）に示すように、立パイプ４を挟
んでその両側に配置される一対の板状体から構成されて
いる。なお、前記チェーンステー７の後端部とバックホ
ーク６の下端部とはピン１５により連結されて、恰も立
パイプ４、揺動リンク８、バックホーク６およびチェー
ンステー７がパンタグラフ様の挙動を示して揺動するも
のであるが、チェーンステー７の後端部とバックホーク
６の下端部とがピン１５によらずにリジッドに連結して
もよいものである。

【０００８】図２（Ａ）はバックホークのＡ矢視図すな
わち後面図であり、図示しない後輪を両側から挟んで配
置された左右一対のバックホーク６の上端部が揺動リン
ク８にピン１４により連結された状態が示されている。
また、図２（Ｂ）はチェーンステーのＢ矢視図すなわち
底面図であり、前記バックホークと同様に、図示しない
後輪を両側から挟んで配置された左右一対のチェーンス
テー７の前端部がハンガーパイプ１２の近傍にピン１６
により連結された状態が示されている。

【０００９】このように構成したことにより、マウンテ
ンバイクやクロスカントリー競技用等の自転車として悪
路を走行する時には、該悪路からの衝撃や振動が後輪を
支持するチェーンステー７およびバックホーク６と前輪
を支持する前三角フレーム５との間の相対揺動に基づく
振動となり、支点１１を中心とした揺動リンク８の揺動
を伴ってサスペンションユニット９により効果的に緩
衝、吸収されて乗り心地が向上する。その際、前記揺動
リンク８の側面視形状がＶ字状に形成されているので、
支点１１からのピン１３およびピン１４の各腕の長さを
適宜に設定することにより、バックホーク６からの衝撃
および振動を適宜の方向および負担率によってサスペン
ションユニット９に伝達するように構成することができ
る。しかも、サスペンションユニット９は、上パイプ
２、下パイプ３および立パイプ４からなる前三角フレー
ム５の外側で、かつ上パイプ２の上部に設置されている
ことによって、前記前三角フレーム５の内側には何らの
邪魔物も存在しないので、自転車の走行が不可能な地形
に遭遇しても、前記前三角フレーム５内に肩を容易に挿
入することが可能となり、何なく容易に車体を担ぎ上げ
ることができる。そして、その際、バックホーク６から
の振動をサスペンションユニット９に伝えるべき揺動リ
ンク８が、上パイプ２と立パイプ４の連結部の内側の支
点１１によって支持されていることによって、揺動リン
ク８における支点１１とピン１３との間の腕の長さを充
分に大きく採ることができ、換言すれば、上パイプ２の
上部に設置されたサスペンションユニット９を上パイプ
２に沿った形態として、嵩高にならずに済み、コンパク
トになる。また、バックホーク６の上端部と立パイプ４
との間には従来のもののようにサスペンションユニット
は配置されておらず、揺動リンク８の腕が位置するのみ
であるから、該腕の位置を多様に変えた揺動リンクを適
宜設定することができ、設計の自由度が増すのみなら
ず、バックホーク６の長さを最大限に活用することがで
きる。すなわち所定の大きさの車輪を使用しても相対的
に短いバックホーク６と組み合わせてコンパクトな自転
車を提供して、体格の小さな搭乗者や子供でもクロスカ
ントリー用の緩衝装置付き自転車を楽しむことが可能に
なった。

【００１０】図３は本発明の第２実施の形態を示すもの
で、前三角フレーム５の形状、チェーンステー７、バッ
クホーク６およびサスペンションユニット９の前三角フ
レーム５に対する関連構成は前記第１実施の形態のもの
とほぼ同様であるが、本実施の形態では、前記揺動リン
ク８の支点１１が上パイプ２と立パイプ４の連結部近傍
の外側となる上パイプ２の上部後端に位置している。こ
れによって、前記第１実施の形態のものと異なり、本実
施の形態では、揺動リンク８における支点１１とサスペ
ンションユニット９とのピン１３による連結点との間の
腕の長さはやや大きくなるものの、前記前三角フレーム
５の内部にはいかなる部材も存在せず、車体を担ぐため
に前三角フレーム５内に挿入した肩に異物が触れる虞れ
が全くない。

【００１１】図４は本発明の第３実施の形態を示すもの
で、チェーンステー７、バックホーク６、サスペンショ
ンユニット９および揺動リンク８の前三角フレーム５に
対する関連構成は前記第２実施の形態のものとほぼ同様
であるが、本実施の形態では、前記上パイプ２における
サスペンションユニット９の設置部近傍を下方に折り曲
げて傾斜部２Ａを設けたことを特徴とするものである。
該傾斜部２Ａは、サスペンションユニット９をピン１７
を介して上パイプ２の上部に設置する取付ブラケット１
０付近から後部をほぼ直線状に下方へ傾斜させて形成し
たもので、該傾斜部２Ａの存在によって、車体を担ぎ上
げるために前三角フレーム５内に挿入された肩によく馴
染んで疲れを減少させることを可能にするのみならず、
揺動リンク８の支点１１を相対的に下方に位置させるこ
とになり、支点１１が上パイプ２と立パイプ４の連結部
近傍の外側に位置して前三角フレーム５内に何らの異物
が存在しないにもかかわらず、上パイプ２に対してサス
ペンションユニット９が嵩高にならず、サスペンション
ユニット９周りをコンパクトにできる。

【００１２】図５は本発明の第４実施の形態を示すもの
で、本実施の形態の基本的な構造は前記第３実施の形態
とほぼ同様である。前記第３実施の形態における傾斜部
２Ａに相当するものが、本実施の形態では、サスペンシ
ョンユニット９をピン１７を介して上パイプ２の上部に
設置する取付ブラケット１０付近から後部をほぼ円弧状
に下方へ傾斜させて、より肩に馴染むべく円弧状傾斜部
２Ｂを形成したものである。これにより、本実施の形態
のものも、前記第３実施の形態のものと同様の作用効果
を奏する。

【００１３】図６は本発明の第５実施の形態を示すもの
で、本実施の形態では、揺動リンク８の支点１１が前記
第１実施の形態のものと同様に、上パイプ２と立パイプ
４の連結部近傍の内側に配置するとともに、前記図４の
第３実施の形態のものと同様に、前記上パイプ２におけ
るサスペンションユニット９の設置部近傍を下方に直線
状に折り曲げて傾斜部２Ａとしたものである。これによ
って、揺動リンク８における支点１１とピン１３との間
の腕の長さを充分に大きく採って揺動リンク８の支点１
１を相対的に下方に位置させ、かつ、上パイプ２の上部
に設置されたサスペンションユニット９を上パイプ２の
直線状に折り曲げた傾斜部２Ａに沿わせた形態として、
サスペンションユニット９周りの嵩高をより効果的に小
さくしたものである。

【００１４】図７は本発明の第６実施の形態を示すもの
で、本実施の形態では、これまで述べてきた実施の形態
のものと異なり、揺動リンク８Ａの支点１１が上パイプ
２と立パイプ４の連結部近傍における上パイプ２の後端
部を貫通して設けられるとともに、前記揺動リンク８Ａ
は板状を呈しており、該揺動リンク８Ａにおける支点１
１と対向する他端側のピン１３による連結部がサスペン
ションユニット９とバックホーク６とを連結している。
なお、前三角フレーム５を構成する上パイプ２、下パイ
プ３および立パイプ４はいずれも直線状を呈している。
このような構成により、簡素な構造の揺動リンク８Ａの
採用を可能にするとともに、該揺動リンク８Ａにおける
ピン１３の位置を比較的下方に引き付けることを可能に
して、上パイプ２の上部に設置されたサスペンションユ
ニット９を上パイプ２に沿わせた形態として、サスペン
ションユニット９周りの嵩高をより効果的に小さくしな
がら、車体を担ぎ上げる際の肩への異物感を解消でき
た。

【００１５】図８は本発明の第７実施の形態を示すもの
で、本実施の形態は、前記図４の第３実施の形態のもの
に類似し、チェーンステー７、バックホーク６、サスペ
ンションユニット９および揺動リンク８Ｂの前三角フレ
ーム５に対する関連構成、傾斜部２Ａを有する上パイプ
２の形状、さらには、揺動リンク８Ｂの支点１１の位置
は前記第３実施の形態のものとほぼ同様であるが、本実
施の形態では、前記揺動リンク８Ｂが単純な形状のほぼ
２等辺３角形状を呈している。これにより、前記第３実
施の形態のものの効果に加えて、揺動リンク８Ｂの構造
の簡素化が図られ、しかも、ピン１３の支点１１からの
腕の長さをピン１４の支点１１からの腕の長さより充分
大きくして、バックホーク６からの衝撃や振動によるサ
スペンションユニット９への負担を軽減できる。

【００１６】図９は本発明の第８実施の形態を示すもの
で、本実施の形態では、サスペンションユニット９とバ
ックホーク６の上端部とを直接に連結したことを特徴と
するものである。本実施の形態では、さらに、上パイプ
２におけるサスペンションユニット９の設置部近傍を下
方に直線状に折り曲げた傾斜部２Ａを有する。これによ
って、サスペンションユニット９を前記上パイプ２の傾
斜部２Ａに沿わせてサスペンションユニット９周りの嵩
高を減少させるとともに、バックホーク６の軸動をほぼ
ストレートにサスペンションユニット９が受けて緩衝す
ることができ、より簡素な構造によっても効果的な緩衝
が可能になった。

【００１７】以上、各実施の形態について説明したが、
本発明の趣旨の範囲内で、前三角フレームを構成する上
パイプ、下パイプおよび立パイプの形状、チェーンステ
ーおよびバックホークの形状およびそれらの間の関連構
成ならびにそれらの前三角フレームに対する関連構成、
揺動リンクとバックホークおよびサスペンションユニッ
トとの関連構成、サスペンションユニットおよび揺動リ
ンクの前三角フレームに対する設置形態、サスペンショ
ンユニットの緩衝形態、揺動リンクの形状等について
は、適宜採用できることは言うまでもない。

【００１８】

【発明の効果】以上詳細に説明してきたように、本発明
によれば、マウンテンバイクやクロスカントリー競技用
等の自転車として悪路を走行する時には、該悪路からの
衝撃や振動が後輪を支持するチェーンステーおよびバッ
クホークと前輪を支持する前三角フレームとの間の相対
揺動に基づく振動となり、支点を中心とした揺動リンク
の揺動を伴ってサスペンションユニットにより効果的に
緩衝、吸収されて乗り心地が向上する。その際、前記揺
動リンクの側面視形状を適宜選定して、揺動リンクにお
ける支点からのバックホークおよびサスペンションユニ
ットの連結部との間の各腕の長さを適宜に設定して、バ
ックホークからの衝撃および振動を適宜の方向および負
担率によってサスペンションユニットに伝達するように
構成することができ、しかも、サスペンションユニット
は、前三角フレームの外側で、かつ上パイプの上部に設
置されていることによって、前記前三角フレームの内側
には何らの邪魔物も存在しないので、自転車の走行が不
可能な地形に遭遇しても、前記前三角フレーム内に肩を
容易に挿入することが可能となり、何なく容易に車体を
担ぎ上げることができる。また、バックホークからの振
動をサスペンションユニットに伝えるべき揺動リンク
が、上パイプと立パイプの連結部の内側の支点によって
支持されるように構成すれば、揺動リンクにおける支点
とサスペンションユニットの連結部との間の腕の長さを
充分に大きく採ることができ、換言すれば、上パイプの
上部に設置されたサスペンションユニットを上パイプに
沿った形態として、嵩高にならずに済み、コンパクトに
なる。

【００１９】また、バックホークの上端部と立パイプと
の間には従来のもののようにサスペンションユニットは
配置されておらず、揺動リンクの腕が位置するのみであ
るから、該腕の位置を多様に変えた揺動リンクを適宜設
定することができ、設計の自由度が増すのみならず、バ
ックホークの長さを最大限に活用することができる。す
なわち所定の大きさの車輪を使用しても相対的に短いバ
ックホークと組み合わせてコンパクトな自転車を提供し
て、体格の小さな搭乗者や子供でもクロスカントリー用
の緩衝装置付き自転車を楽しむことが可能になった。さ
らに、上パイプにおけるサスペンションユニット設置部
近傍から後部を下方へ傾斜させて形成すれば、車体を担
ぎ上げるために前三角フレーム内に挿入された肩によく
馴染んで疲れを減少させることを可能にするのみなら
ず、揺動リンクの支点を相対的に下方に位置させること
になり、支点が上パイプと立パイプの連結部近傍の外側
に位置して前三角フレーム内に何らの異物が存在しない
にもかかわらず、上パイプに対してサスペンションユニ
ットが嵩高にならず、サスペンションユニット周りをコ
ンパクトにすることもできる。さらにまた、サスペンシ
ョンユニットとバックホークの上端部とを直接に連結し
て構成すれば、バックホークの軸動をほぼストレートに
サスペンションユニットが受けて緩衝することができ、
より簡素な構造によっても効果的な緩衝が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態を示すもので、緩衝装
置付き自転車のフレーム部のみの全体側面および平面図
である。

【図２】本発明の第１実施の形態を示すもので、バック
ホークおよびチェーンステーのそれぞれＡ矢視図および
Ｂ矢視図である。

【図３】本発明の第２実施の形態を示す図である。

【図４】本発明の第３実施の形態を示す図である。

【図５】本発明の第４実施の形態を示す図である。

【図６】本発明の第５実施の形態を示す図である。

【図７】本発明の第６実施の形態を示す図である。

【図８】本発明の第７実施の形態を示す図である。

【図９】本発明の第８実施の形態を示す図である。

【図１０】緩衝装置付き自転車の第１の従来例を示す図
である。

【図１１】緩衝装置付き自転車の第２の従来例を示す図
である。

【符号の説明】

１ ヘッドパイプ ２ 上パイプ ２Ａ、２Ｂ 傾斜部 ３ 下パイプ ４ 立パイプ ５ 前三角フレーム ６ バックホーク ７ チェーンステー ８ 揺動リンク ８Ａ、８Ｂ 揺動リンク ９ サスペンションユニット １０ 取付ブラケット １１ 支点 １２ ハンガーパイプ １３〜１７ ピン １８ 後爪

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上パイプ、下パイプおよび立パイプから
   なる前三角フレームに対してチェーンステーおよびバッ
   クホークがサスペンションユニットによって緩衝揺動さ
   れるように構成された緩衝装置付き自転車フレームにお
   いて、前記サスペンションユニットを前記前三角フレー
   ムの外側で、かつ上パイプの上部に設置したことを特徴
   とする請求項１に記載の緩衝装置付き自転車フレーム。
2. 【請求項２】 前記チェーンステーの前端部を下パイプ
   と立パイプの連結部であるハンガーパイプ近傍にピン支
   持するとともに、前記サスペンションユニットとバック
   ホークの上端部とを、上パイプと立パイプの連結部近傍
   に支点を有する揺動リンクによってピン連結したことを
   特徴とする請求項１に記載の緩衝装置付き自転車フレー
   ム。
3. 【請求項３】 前記チェーンステーの前端部を下パイプ
   と立パイプの連結部であるハンガーパイプ近傍にピン連
   結するとともに、前記サスペンションユニットとバック
   ホークの上端部とを直接に連結したことを特徴とする請
   求項１に記載の緩衝装置付き自転車フレーム。
4. 【請求項４】 前記チェーンステーの後端部と前記バッ
   クホークの下端部をピン連結したことを特徴とする請求
   項２または３に記載の緩衝装置付き自転車フレーム。
5. 【請求項５】 前記上パイプにおけるサスペンションユ
   ニット設置部近傍を下方に折り曲げたことを特徴とする
   請求項１ないし４のいずれかに記載の緩衝装置付き自転
   車フレーム。