JPH09506U - 自転車用フレームの緩衝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自転車用フレーム緩衝装置の剛性を高めると
共に緩衝用の弾性体のばね定数を容易に変更できるよう
にすることにある。 【構成】 メインフレーム１のハンガ部６の近傍にチエ
ーンステー８の前端を回動自在に連結し、チエーンステ
ー８の上方に一個の揺動アーム13を設け、揺動アーム13
の前端を、自転車のフレーム面に対し直交する方向に延
在する支持軸14を介してメインフレーム１に回動自在に
連結すると共に、揺動アーム13の後端を、前記支持軸に
平行な他の支持軸15を介してバックホーク10の上端と回
動自在に連結し、バックホーク10の下端をチエーンステ
ー８の後端の爪に回動自在に連結して、後輪11の両側
に、揺動アーム13により互いに一体的に結合された二つ
の四節リンク機構を構成し、メインフレーム１と揺動ア
ーム13との間に弾性体17を介挿し、揺動アーム13に長穴
または複数個の孔を設けて、弾性体17の固定位置を調整
可能にする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自転車用フレームの緩衝装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、此の種の自転車用フレームの緩衝装置としては、実開昭５３−１０１６ ５０号公報、および実開昭５４−１５６３５２号公報に開示されているような構 造のもの、すなわち、チエーンステーとバックホークを一体に構成してリヤフレ ームとし、チエーンステーの前端をメインフレームのハンガ部近傍に回動自在に 連結すると共に、バックホークの上端とメインフレームとの間に弾性体を配した 構造のフレーム緩衝装置が知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上述したような従来のフレーム緩衝装置においては、メインフレ ームとリヤフレームとの連結がハンガ部近傍の一軸だけでなされている為に、フ レームの横剛性が小さく、フレームの撓みや捩じれによって、ペダル踏力のロス が生じるだけでなく、前後車輪の姿勢が崩れて転がり抵抗が増す上に、ハンドル 操作が困難となって、バランスを保つのにも苦労をしなければならなかった。

【０００４】 また、従来のものは、単一のばね定数のばねを使用しているために、設計時に おいては悪路を考慮して大荷重に対応出来るようばね定数を大きめに設定するの で、微振動に対しては十分な緩衝効果を得ることが出来ない。つまり、一般走行 時においては十分な緩衝作用が期待出来ないという問題点もあった。

【０００５】 加えて、従来のものは、ばね定数を調節出来ないので、乗り手の体重や姿勢お よび、走行路面の変化に適合する緩衝装置を得ることが非常に難しいという問題 点もあった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上述の問題点を解決するため本考案においては、自転車用フレームのメインフ レームのハンガ部の近傍にチエーンステーの前端を回動自在に連結し、このチエ ーンステーの上方に一個の揺動アームを設け、その揺動アームの前端を、自転車 のフレーム面に対し直交する方向に延在する支持軸を介してメインフレームに回 動自在に連結すると共に、その揺動アームの後端を、前記支持軸に平行な他の支 持軸を介してバックホークの上端と回動自在に連結し、このバックホークの下端 をチエーンステーの後端の爪に回動自在に連結して、後輪の両側に、前記揺動ア ームにより互いに一体的に結合された二つの四節リンク機構を構成し、前記メイ ンフレームと前記揺動アームとの間に弾性体を介挿して、自転車用フレームの緩 衝装置を構成する。

【０００７】 なお、本考案においては、前記揺動アームに長穴または複数個の孔を設けて、 前記弾性体の固定位置を調整できるようにして、自転車用フレームの緩衝装置を 構成してもよい。

【０００８】 また、本考案においては、リング状の前記弾性体を、その中心孔の軸線が自転 車のフレーム面に対し直交する向きで、前記揺動アームとメインフレームとの間 に配置して、自転車用フレームの緩衝装置を構成することもできる。

【０００９】

【作用】

本考案は、上述したようにチエーンステー、バックホークおよび一個の揺動ア ームからなるリヤフレームを、チエーンステーの前端と揺動アームの前端との二 箇所でメインフレームと連結して四節リンク機構を構成するとともに、その四節 リンク機構を後輪の両側にそれぞれ構成してそれらを一個の揺動アームで互いに 一体的に結合しているので、横剛性を損なうことなく、路面の凹凸によるショッ クを吸収することが出来る。従って、従来装置における、フレームの撓みや捩じ れに起因する、ペダル踏力のロスや、前後車輪の姿勢の崩れによる転がり抵抗の 増大およびハンドル操作性低下の問題を解消し得て、自転車の安全性を確保する ことができ、しかも、車体の重量が過度に増すということもない。

【００１０】 なお、揺動アームに長穴または複数個の孔を設けて、弾性体の固定位置を調整 できるようにした構成を採用すると、弾性体の見かけのばね定数を調節すること が出来るので、乗り手の体重や姿勢、走行路面の状態に合ったフレーム緩衝装置 を提供することが出来る。

【００１１】 更に、弾性体として、例えば硬質ウレタンゴム製の、リング状の弾性体を使用 すると、軽荷重つまり微振動時はその弾性体が大きく変形しない状態でショック を吸収する。逆に大荷重になると、その弾性体が大きく変形して中空部分が圧着 された状態になるから、ゴム部が重なり合い、その結果、ばね定数が立ち上がっ てショックを十分に吸収することが出来る。すなわち、この構造を採用すると、 大荷重から小荷重まで幅広い荷重に対応することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】

以下、図面について本考案の実施例を説明する。図中１は自転車フレームの前 半部であるメインフレームで、２はそのヘッドパイプ、３は上パイプ、４は下パ イプ、５は立パイプ、６はハンガ部である。

【００１３】 また７は自転車フレームの後半部であるリヤフレームで、８はそのチエーンス テー、９は爪、10はバックホークであり、11は爪９に軸支した後輪である。

【００１４】 図１〜図５に示す実施例においては、メインフレーム１の立パイプ５の下部に 連結したハンガ部６の近傍にチエーンステー８の前端を、自転車のフレーム面に 対し直交する方向（図１，図２および図５では紙面と直交する方向）に延在する 軸である水平軸12によって回動自在に連結し、このチエーンステー８の上方に、 チエーンステー８と略平行状態で一個の揺動アーム13を配置して、その揺動アー ム13の前端をメインフレーム１の立パイプ５の中間部に、上記水平軸12に平行な 支持軸としての水平軸14によって回動自在に連結すると共に、その揺動アーム13 の後端をバックホーク10の上端に、上記水平軸14に平行なこれも支持軸としての 水平軸15を介して回動自在に連結し、このバックホーク10の下端をチエーンステ ー８の後端の爪10に水平軸16により回動自在に連結して、後輪11の左右にそれぞ れ四節リンク機構を構成すると共に、それらの四節リンク機構を上記一個の揺動 アーム13によって互いに一体的に結合し、さらに前記メインフレーム１の立パイ プ５の上端と揺動アーム13の後部との間に、中央部が膨出した円筒状の弾性体17 を介挿して、自転車用フレームの緩衝装置を構成する。

【００１５】 18は立パイプ５の上端に固着した連結具であり、弾性体17の上端は軸19により 連結具18と連結されている。また、20は揺動アーム13に対してボルト21及びナッ ト22により固定した連結具であり、この連結具20に軸23を介して弾性体17の下端 が連結されている。

【００１６】 図３および図４は揺動アーム13の平面図を示すもので、24は揺動アーム13の上 面板に設けた長穴であり、25は多数並設した孔である。これらの長穴24、または 並設した孔25の任意の位置に前記ボルト21を挿通して、ナット22により固定する ことにより、弾性体17の下端の固定位置を任意に調整することができる。

【００１７】 図６および図７は、本考案の他の実施例を示すもので、この実施例はリング状 の弾性体26を、その中心孔26a の軸線が自転車のフレーム面に対して直交するよ うにして、揺動アーム13とメインフレーム１の立パイプ５との間に配置したもの である。27, 28はリング状の弾性体26を立パイプ５および揺動アーム13に取り付 けるための取り付けバンドで、29はその固定ボルトである。

【００１８】 なお、図１〜図５に示す実施例における弾性体17としては、ばねや、ゴムボー ル、硬質ゴム等が考えられるが、図６および図７に示す実施例におけるリング状 の弾性体26は、例えばウレタンゴム等を素材とするのが効果的である。

【００１９】 次に、上述したように構成されたフレーム緩衝装置の作用を説明する。図５に 示すように、後輪11が路面の凸面に乗り上げると後輪11は軸12を中心に矢印Ａ方 向回りのモーメントが働き、このためチエーンステー８、バックホーク10、揺動 アーム13等からなるリヤフレーム７が矢印Ａ方向に回動し、それに伴い弾性体17 が圧縮されて変形しながら衝撃を吸収するので、衝撃が直接身体に伝わるのを防 ぐことができる。特に、図６のように弾性体26としてリング状のゴムを使用した 場合は、小荷重がかかった時に弾性体26はあまり変形しないで中空部分を有する 状態、つまり小さなばね定数で対応するが、逆に大荷重がかかった時は、図７に 示すように、中空部分がなくなりゴムが重なりあった状態になってばね定数が更 に立ち上がることになる。又、ゴム自体が振動エネルギーを吸収するので減衰効 果も得られる。

【００２０】 更に、フレームに捩じりモーメントが加わった場合、本考案を適用した自転車 は、そのモーメントをメインフレーム１とリヤフレーム７のジョイント部の２本 の軸12, 14でうけ、しかも後輪11の左右側方に位置する二つの四節リンク機構を 一個の揺動アーム13で互いに一体的に結合しているので、フレームの剛性を損な うことはない。

【００２１】 又、図２に示すように、揺動アーム13に取り付ける弾性体17の位置を二点鎖線 図で示すように前方に位置させると、見かけのばね定数は小さくなり、逆に後方 に位置させると、見かけのばね定数は大となる。従って弾性体17の取り付け位置 を変えることによってばねの強さを調節することができる。

【００２２】

【考案の効果】

本考案は、上述したようにチエーンステー８、バックホーク10、揺動アーム13 からなるリヤフレーム７を二軸12, 14でメインフレーム１に連結すると共に、後 輪11の左右側方に位置する二つの四節リンク機構を一個の揺動アーム13で互いに 一体的に結合しているので、フレームの横剛性を損なうことなく、路面の凹凸に よるショックを吸収することが出来る。従って、本考案によれば、フレームの撓 みや捩じれの為に、ペダル踏力のロスを生じることもなく安全であり、又、車体 の重量が過度に増すということもない。

【００２３】 なお、揺動アーム13に長穴24または複数個の孔25を設けて、弾性体17の固定位 置を調整できるようにした構成を採用すると、弾性体17の見かけのばね定数を調 節することが出来るので、本考案によれば、乗り手の体重や姿勢、走行路面の状 態に合ったフレーム緩衝装置を容易に提供することができる。

【００２４】 更に、弾性体として、例えば硬質ウレタンゴム製のリング状の弾性体26を使用 すると、軽荷重つまり微振動時は、その弾性体が大きく変形しない状態でショッ クを吸収する。逆に大荷重になると、その弾性体が大きく変形して中空部分が圧 着された状態になるから、ゴム部が重なり合い、その結果、ばね定数が立ち上が ってショックを十分に吸収することが出来る。すなわち、本考案のこの構造を採 用すると、大荷重から小荷重まで幅広い荷重に対応することができるという効果 が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す側面図である。

【図２】図１の部分詳細図である。

【図３】揺動アームの平面図である。

【図４】揺動アームの別の構造を示す平面図である。

【図５】本考案のフレーム緩衝装置において後輪が障害
物に乗り上げたときの状態を示す側面図である。

【図６】本考案の他の実施例を示す側面図である。

【図７】図６の装置に大荷重がかかった状態を示す側面
図である。

【符号の説明】

１ メインフレーム ２ ヘッドパイプ ３ 上パイプ ４ 下パイプ ５ 立パイプ ６ ハンガ部 ７ リヤフレーム ８ チエーンステー ９ 爪 10 バックホーク 11 後輪 12 軸 13 揺動アーム 14, 15, 16 軸（水平軸） 17 弾性体 18 連結具 19 軸 20 連結具 21 ボルト 22 ナット 23 軸 24 長穴 25 孔 26 リング状の弾性体 27, 28 取り付けバンド 29 固定ボルト

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 自転車用フレームのメインフレーム(1)
   のハンガ部(6) の近傍にチエーンステー(8) の前端を回
   動自在に連結し、このチエーンステーの上方に一個の揺
   動アーム(13)を設け、その揺動アームの前端を、自転車
   のフレーム面に対し直交する方向に延在する支持軸(14)
   を介してメインフレームに回動自在に連結すると共に、
   その揺動アームの後端を、前記支持軸に平行な他の支持
   軸(15)を介してバックホーク(10)の上端と回動自在に連
   結し、このバックホークの下端をチエーンステーの後端
   の爪に回動自在に連結して、後輪(11)の両側に、前記揺
   動アームにより互いに一体的に結合された二つの四節リ
   ンク機構を構成し、前記メインフレームと前記揺動アー
   ムとの間に弾性体(17, 26)を介挿したことを特徴とす
   る、自転車用フレームの緩衝装置。
2. 【請求項２】 前記揺動アーム(13)に長穴(24)または複
   数個の孔(25)を設けて、前記弾性体(17, 26)の固定位置
   を調整できるようにしたことを特徴とする、請求項１記
   載の自転車用フレームの緩衝装置。
3. 【請求項３】 リング状の前記弾性体(26)を、その中心
   孔(26a) の軸線が自転車のフレーム面に対し直交する向
   きで、前記揺動アーム(13)と前記メインフレーム(1) と
   の間に配置したことを特徴とする、請求項１記載の自転
   車用フレームの緩衝装置。