JP2005263000A - Front wheel suspension device for bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自転車用の前輪懸架装置に関する。 The present invention relates to a front wheel suspension device for a bicycle.
特許文献1、2には、自転車用の前輪懸架装置において、車体前部のヘッドパイプ内に揺動自在に軸支したステムシャフトの下端部に、左右フロントフォークを結合し、左右フロントフォークの先端軸支部のそれぞれに、前後方向の揺動運動に対して弾性力を与える弾性体を介在させて、揺動アームを軸支し、前記左右揺動アームの下端部に、前輪を回転軸支する車軸を支持するとともに、フロントフォークの前記先端軸支部を該車軸の鉛直上方に設けたものが開示されている。 In Patent Documents 1 and 2, in a bicycle front wheel suspension device, left and right front forks are coupled to the lower end portion of a stem shaft that is pivotably supported in a head pipe at the front of a vehicle body, and the front ends of the left and right front forks. An elastic body that gives elastic force to the swing motion in the front-rear direction is interposed in each of the shaft support portions, and the swing arm is pivotally supported, and the front wheel is rotationally supported on the lower end portion of the left and right swing arms. In addition to supporting the axle, the front fork of the front fork is provided vertically above the axle.
特許文献1の[0020]、図7には、フロントフォーク5のハウジング31に後方ストッパと前方ストッパになるストッパ部31a、31aを設け、揺動アーム24をストッパ部31a、31aにメタル接触させることにて揺動規制するものが開示されている。揺動アーム24に付与される緩衝特性(ねじりトルク特性)は、図12(A)に記載の如く、メタル接触した後に一気に立ち上がる特性になる。
In [0020] and FIG. 7 of Patent Document 1, the
特許文献1の[0038]、図18には、フロントフォーク5のハウジング内周にストッパ部231bを設け、揺動アーム24の外周の上記ストッパ部231bを挟む2位置のそれぞれに前後の凸部224cを設け、揺動アーム24の凸部224c、224cをストッパ部231bにメタル接触させることにて揺動規制するものが開示されている。揺動アーム24に付与される緩衝特性(ねじりトルク特性)は、図12(A)に記載の如く、メタル接触した後に一気に立ち上がる特性になる。
In FIG. 18 of Patent Document 1, in FIG. 18, a stopper portion 231 b is provided on the inner periphery of the housing of the front fork 5, and front and rear convex portions 224 c are respectively provided at two positions sandwiching the stopper portion 231 b on the outer periphery of the
特許文献1の[0042]、図19では、揺動アーム324の外周に設けた前方の凸部324cがフロントストッパを開示し、後方の凸部324dがリアストッパを開示していると考えられる。ところが、凸部324c、324dが衝合するストッパラバーとして、揺動アーム324の揺動過程で該揺動アーム324に回転方向の弾性力を及ぼす弾性体341を使用しているから、揺動アーム324の前方揺動時に、凸部324cが弾性体341に衝合することによって発生する緩衝特性は、図12(B)に記載の如く、弾性体341自体のゴム反力に依存することになる。従って、例えば、揺動アーム324の揺動ストロークの後半で急峻に立ち上がるプログレッシブな緩衝特性を出そうとしても、弾性体341自体のゴム反力以上の反力を出すことができず、ゴム反力特性を可変ないしはコントロールすることができない。 In [0042] and FIG. 19 of Patent Document 1, it is considered that the front convex portion 324c provided on the outer periphery of the swing arm 324 discloses the front stopper, and the rear convex portion 324d discloses the rear stopper. However, since the elastic body 341 that exerts an elastic force in the rotational direction on the swing arm 324 in the swinging process of the swing arm 324 is used as a stopper rubber with which the convex portions 324c and 324d abut, As shown in FIG. 12B, the buffering characteristic generated by the protrusion 324c abutting against the elastic body 341 when the 324 swings forward depends on the rubber reaction force of the elastic body 341 itself. . Therefore, for example, even if an attempt is made to provide a progressive buffering characteristic that rises sharply in the latter half of the swing stroke of the swing arm 324, a reaction force greater than the rubber reaction force of the elastic body 341 itself cannot be generated, and the rubber reaction force The characteristics cannot be changed or controlled.
特許文献2の[0017]では、ゴム31bを備えた後方ストッパ部31aを揺動アーム21に設けたものが開示されている。このものでは、揺動アーム21の揺動過程で該揺動アーム21に回転方向の弾性力を及ぼす弾性体41の本体(ゴム部分)41a以外に、別途、ストッパゴム31bを備えるので、ストッパ部31aがフロントフォーク5の底面5aに当接した後の揺動ストローク域で、緩衝特性を変えることができる。例えば、ストッパ部31aがフロントフォーク5の底面5aに当接した後の揺動ストローク域では、弾性体41の本体(ゴム部分)41a自体のゴム反力に、ストッパ部31aのゴム31bの反力が加わり、揺動アーム21の揺動ストロークの後半で急峻に立ち上がるプログレッシブな合成緩衝特性を発揮し、車体のコントロール性を向上して車体挙動を安定させることができる。しかしながら、このものでは、揺動アーム21の前方への揺動を規制するフロトストッパ機構部を備えないので、前方揺動時の緩衝特性を可変ないしはコントロールすることができない。従って、乗り心地及び操縦安定性をコントロールすることができない。
本発明の課題は、自転車用の前輪懸架装置において、揺動アームの後方揺動時のみならず、前方揺動時の緩衝特性もコントロールすることにある。 An object of the present invention is to control a shock-absorbing characteristic not only when the swing arm swings backward, but also when swinging forward, in a bicycle front-wheel suspension system.
請求項1の発明は、車体前部のヘッドパイプ内に揺動自在に軸支したステムシャフトの下端部に、左右フロントフォークを結合し、左右フロントフォークの先端軸支部のそれぞれに、前後方向の揺動運動に対して弾性力を与える弾性体を介在させて、揺動アームを軸支し、前記左右揺動アームの下端部に、前輪を回転軸支する車軸を支持するとともに、フロントフォークの前記先端軸支部を該車軸の鉛直上方に設けた自転車用の前輪懸架装置において、前記揺動アームとフロントフォークの底部との間に、ゴム等の弾性体を有するリアストッパ機構部を設け、前記揺動アームの車体後方側への揺動を規制するとともに、前記揺動アームと前記フロントフォークの前部との間に、ゴム等の弾性体を有するフロントストッパ機構部を設け、前記揺動アームの車体前方側への揺動を規制したものである。 According to the first aspect of the present invention, the left and right front forks are coupled to the lower end portion of the stem shaft pivotally supported in the head pipe at the front of the vehicle body, and the front and rear direction forks of the left and right front forks are respectively connected in the front-rear direction. An elastic body that gives elastic force to the swinging motion is interposed to pivotally support the swinging arm. The lower end of the left and right swinging arm supports the axle that supports the front wheel and the front fork. In a bicycle front wheel suspension apparatus in which the tip shaft support is provided vertically above the axle, a rear stopper mechanism having an elastic body such as rubber is provided between the swing arm and the bottom of the front fork, and the swing A front stopper mechanism having an elastic body such as rubber is provided between the swing arm and the front fork to restrict the swing of the moving arm toward the rear side of the vehicle body. It is obtained by restricting the swinging of the vehicle body front side of the arm.
請求項2の発明は、請求項1の発明において更に、前記左右フロントフォークの先端軸支部のそれぞれに、前方にオフセットした支持部を設け、該支持部に支持した支持軸の外周に、前記弾性体を介在させて前記揺動アームのボス部を軸支し、前記リアストッパ機構部が、前記ボス部の外周の後部に、半径方向に延設したリアアームと、前記フロントフォークの底部に設けたリアストッパ部と、該リアストッパ部又は前記リアアームに設けたリアストッパラバーとからなり、前記フロントストッパ機構部が、該ボス部の外周の前部に、半径方向に延設したフロントアームと、前記支持部の上部に形成したフロントストッパ部と、該フロントストッパ部又は前記フロントアームに設けたフロントストッパラバーとからなるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a support portion that is offset forward is provided on each of the tip shaft support portions of the left and right front forks, and the elastic shaft is supported on the outer periphery of the support shaft supported by the support portion. A boss portion of the oscillating arm is pivotally supported with a body interposed therebetween, and the rear stopper mechanism portion is a rear arm provided radially at the rear portion of the outer periphery of the boss portion, and a rear stopper provided at the bottom portion of the front fork. And a rear stopper rubber provided on the rear stopper portion or the rear arm, and the front stopper mechanism portion extends radially in front of the outer periphery of the boss portion, and the support portion. A front stopper portion formed on the upper portion and a front stopper rubber provided on the front stopper portion or the front arm.
請求項3の発明は、請求項2の発明において更に、前記フロントフォークに設けた支持部の上部にブレーキ取付アームを一体に形成し、該ブレーキ取付アームの前面に、前記フロントストッパ部を形成したものである。 According to a third aspect of the invention, in the second aspect of the invention, a brake mounting arm is integrally formed on an upper portion of a support portion provided on the front fork, and the front stopper portion is formed on a front surface of the brake mounting arm. Is.
請求項4の発明は、請求項2又は3の発明において更に、前記リアストッパ部及び/又は前記フロントストッパ部に、前記リアストッパラバー又は前記フロントストッパラバーの拡径を規制する凹部を形成したものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the rear stopper rubber and / or the front stopper portion is formed with a recess for restricting the diameter of the rear stopper rubber or the front stopper rubber. is there.
(請求項1)
(a)リアストッパラバーを有するリアストッパ機構部に加えて、フロントストッパラバーを有するフロントストッパ機構部を設けたので、揺動アームの後方への揺動時のみならず、前方への揺動時にも、ストッパラバーを変更(交換)するのみで、それらのストッパラバーが衝合した以後の揺動ストローク域での緩衝特性を可変にできる。従って、乗り心地及び操縦安定性をコントロールすることができる。
(Claim 1)
(a) In addition to the rear stopper mechanism having the rear stopper rubber, the front stopper mechanism having the front stopper rubber is provided, so that not only when the swinging arm swings backward, but also when swinging forward. By simply changing (replacing) the stopper rubber, it is possible to change the buffering characteristics in the swing stroke area after the stopper rubbers have been engaged. Therefore, ride comfort and handling stability can be controlled.
(b)揺動アームの揺動過程で該揺動アームに回転方向の弾性力を及ぼす環状の弾性体自体には、減衰力がないから、揺動アームが後方へ揺動した後、リアストッパラバーの反力で、揺動アームの揺り戻しが発生する。この場合に、フロントストッパラバーで前方への揺り戻しを緩衝ないしは規制できる。 (b) Since the annular elastic body itself that exerts an elastic force in the rotational direction on the swinging arm in the swinging process of the swinging arm has no damping force, the rear stopper is moved after the swinging arm swings backward. The reaction force of the rubber causes the swing arm to swing back. In this case, the front stopper rubber can buffer or restrict the swing back to the front.
(請求項2)
(c)揺動アームのボス部の後部にリアアームを半径方向に延設して形成し、フロントフォークの底部にリアストッパ部を形成し、揺動アームのボス部の前部にフロントアームを半径方向に延設して形成し、フロントフォークに設けた支持部の上部にフロントストッパ部を形成した。その結果、各アームの揺動軸心と各ストッパ部の軸心が一致し、各アームの揺動半径を小さくすることができるので、各ストッパ機構部をコンパクトな構造とすることができる。
(Claim 2)
(c) A rear arm is formed at the rear of the boss of the swing arm in the radial direction, a rear stopper is formed at the bottom of the front fork, and the front arm is positioned at the front of the boss of the swing arm in the radial direction. The front stopper is formed on the upper part of the support provided on the front fork. As a result, the swing axis of each arm coincides with the axis of each stopper, and the swing radius of each arm can be reduced, so that each stopper mechanism can have a compact structure.
(請求項3)
(d)フロントフォークに設けた支持部の上部にブレーキ取付アームを設け、このブレーキ取付アームの前面にフロントストッパ部を形成したので、フロントストッパ部の形成に際して格別な部材を必要とせず、製作コストを下げることができる。
(Claim 3)
(d) Since the brake mounting arm is provided on the upper part of the support provided on the front fork and the front stopper is formed on the front surface of this brake mounting arm, no special members are required to form the front stopper, and the manufacturing cost Can be lowered.
(請求項4)
(e)リアストッパ部とフロントストッパ部のそれぞれに、ストッパラバーの拡径を規制する凹部を形成したから、ストッパラバーの放射方向外側へのはみだしを阻止できる。
(Claim 4)
(e) Since the recess for restricting the diameter expansion of the stopper rubber is formed in each of the rear stopper portion and the front stopper portion, the stopper rubber can be prevented from protruding outward in the radial direction.
図1は前輪懸架装置を示す斜視図、図2は前輪懸架装置を示す側面図、図3は前輪懸架装置を示す正面図、図4は前輪懸架装置を示す背面図、図5は前輪懸架装置の要部拡大図、図6は図5のVI−VI線に沿う断面図、図7はフロントフォークの先端軸支部を示し、(A)は断面図、(B)は(A)のB−B線に沿う断面図、(C)は(A)の要部拡大図、図8はフロントフォークの先端軸支部の変形例を示す断面図、図9はフロントフォークの先端軸支部の変形例を示す断面図、図10はフロントフォークの先端軸支部の変形例を示す断面図、図11はフロントフォークの緩衝特性を示す線図、図12は従来のフロントフォークの緩衝特性を示す線図である。 1 is a perspective view showing a front wheel suspension device, FIG. 2 is a side view showing the front wheel suspension device, FIG. 3 is a front view showing the front wheel suspension device, FIG. 4 is a rear view showing the front wheel suspension device, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 5, FIG. 7 is a front shaft support portion of the front fork, (A) is a cross-sectional view, and (B) is B- in (A). FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line B, FIG. 8C is an enlarged view of a main part of FIG. 8A, FIG. 8 is a cross-sectional view showing a modification of the front end shaft support portion of the front fork, and FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modified example of the front shaft support portion of the front fork, FIG. 11 is a diagram showing the buffer characteristic of the front fork, and FIG. 12 is a diagram showing the buffer characteristic of the conventional front fork. .
自転車用の前輪懸架装置10は、図1〜図4に示す如く、車体前部のヘッドパイプ11内に揺動自在に軸支したステムシャフト12の下端部に、左右フロントフォーク20、20を結合している。
As shown in FIGS. 1 to 4, the front
左右フロントフォーク20、20は先端軸支部21のそれぞれに、フロントフォーク20の真直に延びる中心軸線Cよりも前方(車体の走行方向に沿う前方)にオフセットした支持部(ホルダ部)22を設け、左右の支持部22に固設した支持軸23に揺動アーム30のボス部31を軸支する。揺動アーム30は、前後方向の揺動運動に対して該揺動アーム30に弾性力(反力)を与える弾性体40を介在させて支持軸23に支持される。
Each of the left and
フロントフォーク20の先端軸支部21は、支持部22に固設状態で支持した支持軸23を、揺動アーム30のボス部31に設けた軸孔32に挿入し、支持軸23の外周に、弾性体40を介在させて、揺動アーム30の軸孔32を軸支する。
The front
左右の揺動アーム30の下端部の取付溝33には、前輪を回転可能に軸支する車軸34を固定的に支持する。前輪に路面からの衝撃が作用しないとき、揺動アーム30は鉛直に立ち、フロントフォーク20の先端軸支部21(支持軸23)は車軸34の鉛直上方に位置付けられ、車軸34は支持軸30の鉛直下方に位置付けられる。
An
従って、前輪懸架装置10による緩衝作用は以下の如くになされる。
(1)自転車が平坦な路面を走行しているときには、前輪に対する衝撃がないから、揺動アーム30は鉛直に立った状態を維持し、緩衝作用を生じない。
Therefore, the buffering action by the front
(1) When the bicycle is traveling on a flat road surface, there is no impact on the front wheels, so the
(2)自転車が路面の突起を乗り越えるときには、前輪に真下からも前からも衝撃が及ぶ。前輪を軸支する車軸34を支持している揺動アーム30は、弾性体40をねじりながら支持軸23回りを後回りに揺動して前輪を後方へ揺動させ、前からの衝撃を後方へ逃がし、真下からの衝撃を上方へ逃がす。これにより、真下からの衝撃と前からの衝撃を緩衝する。
(2) When the bicycle rides over the bumps on the road surface, the front wheel is impacted from directly below and from the front. The
(3)前輪が突起を乗り越えるとき、前輪が上述(2)により後方へ揺動した後、弾性体40のねじれの反動により反対方向へ揺動して前方に戻る。これにより、前輪が揺動して弾性体40に蓄えられたエネルギは、再び前輪の回転に戻され、走行エネルギの損失は大幅に減少する。
(3) When the front wheel gets over the protrusion, the front wheel swings backward according to the above (2), and then swings in the opposite direction due to the torsional reaction of the
(4)前輪に制動をかけたときには、突起を乗り越えたときにおけると同様に、前輪に前からの衝撃が加わる。この衝撃は、前輪が上述(2)と同様に揺動することにより後方へ逃がされる。 (4) When braking is applied to the front wheel, the front wheel is subjected to an impact from the front in the same manner as when overcoming the protrusion. This impact is released backward by the front wheels swinging in the same manner as in (2) above.
しかるに、前輪懸架装置10にあっては、(A)揺動アーム30に支持した車軸34のこじり運動の規制構造、(B)揺動アーム30の揺動に対する緩衝構造、(c)ステムシャフト12に対するフロントフォーク20の非オフセット構造のそれぞれを以下の如くに具備する。
However, in the front
(A)揺動アーム30に支持した車軸34のこじり運動の規制構造
前輪懸架装置10は、左右フロントフォーク20の先端軸支部21のそれぞれにおける、支持部22の支持軸23の外周と、揺動アーム30の軸孔32の内周との間で、弾性体40の少なくとも一端側、本実施例では外端側(弾性体40の軸方向の両端のうち、車幅方向のより車幅外方に位置するものを外端、より車幅内方に位置するものを内端という)に、図5〜図7に示す如く、環状リング50を嵌装する。左フロントフォーク20の側の環状リング50と、右フロントフォーク20の側の環状リング50により、前輪を軸支する車軸34のこじり方向の動き(こじり運動)を規制する。こじり運動とは、自転車のダンシング走行時に、車軸34の車幅方向の両端部が、ダンシング入力を受けて車軸34の車幅方向の中央点を中心に垂直面内で交互に下動する傾動運動をいう。
(A) Structure for restricting the twisting motion of the
弾性体40は、図7に示す如く、外筒(カラー)41と、外筒41より両端の幅(軸方向の幅)が大きな内筒42と、外筒41の内周と内筒42の外周のそれぞれに焼付接着されるゴム等の弾性部材43とからなる弾性部材組立体40Aにて構成され、弾性部材43が揺動アーム30の前後方向の揺動運動に対して弾性力を与える。弾性部材組立体40Aは、フロントフォーク20の支持軸23の六角状の外周に内筒42の六角状の内周を異形嵌合し(図7(B))、揺動アーム30の軸孔32の内周に外筒41の外周を圧入することにて、支持軸23と軸孔32との間に介装される。尚、弾性部材組立体40Aは、フロントフォーク20の支持軸23の六角状の外周に内筒42の六角状の内周を異形嵌合するとともに、揺動アーム30の軸孔32の内周に外筒41の外周を六角形等の異形嵌合したり、キー等の回り止め手段を介して軸方向に着脱可能に嵌合することにより、支持軸23と軸孔32との間に、ラバー特性の異なる弾性部材43を備えた弾性部材組立体40Aを交換可能にするものでも良い。
As shown in FIG. 7, the
環状リング50は、弾性部材組立体40Aを構成する外筒41の内周と内筒42の外周の間の環状間隙内で、弾性部材43の外端側の側傍に配置され、外筒41の内周と内筒42の外周のそれぞれに接触するとともに、外筒41と内筒42に対して相対回転可能に嵌装される。但し、環状リング50は外筒41の内周と内筒42の外周との間に若干の隙間を設けても良い。
The
弾性部材組立体40Aが嵌装されたフロントフォーク20の支持軸23の自由端側には、キャップ60の中心ねじ軸61が螺着される。キャップ60はその側面を弾性部材組立体40Aの内筒42の端面に当接され、所定のトルクでフロントフォーク20の支持軸23に締結される。従って、環状リング50は、キャップ60の締付荷重を受けず、内筒42の周囲で軸方向には固定されない状態で、弾性部材43とキャップ60の間に嵌装される。これにより、キャップ60のねじ軸61回りの側面は、フロントフォーク20の支持部22における支持軸23回りの側面との間に弾性部材組立体40Aの内筒42を挟持して固定するとともに、弾性部材43の外端側の側傍に配置した環状リング50の抜け止めをする。
A
環状リング50を弾性体40(弾性部材43)の外端側に嵌装するに際し、図7(C)に示す如く、環状リング50にて、外筒41の外端側に形成される環状隙間(外筒41の内周と環状リング50の外周の間の隙間、環状リング50の側面とキャップ60の側面の隙間)を閉じるようにし、外側ダストが外筒41内に侵入するのを抑える。
When the
環状リング50は、合成樹脂からなることが好ましく、ポリテトラフルオロエチレンからなることがより好ましい。但し、環状リング50は金属からなるものでも良い。
The
図8の変形例は、揺動アーム30の基端部に支持軸35(フロントフォーク20の支持軸23に相当)を固設し、支持軸35をフロントフォーク20の先端軸支部21の支持部22に設けた軸孔24(揺動アーム30の軸孔32に相当)内に挿入し、支持軸35と軸孔24との間に弾性体40(弾性部材組立体40A)を介在させたものであり、キャップ60を支持軸35に螺合し、キャップ60の側面にて、環状リング50の抜け止めをしたものである。また、弾性部材組立体40Aの内筒42を揺動アーム30の支持軸35回りの側面と、キャップ60のねじ軸61回りの側面との間に挟持して固定し、環状リング50を、弾性部材43の外端側に嵌装し、キャップ60の側面にて環状リング50の抜け止めをしたものである。
In the modified example of FIG. 8, a support shaft 35 (corresponding to the
図9の変形例は、左右のフロントフォーク20の先端軸支部21のそれぞれにおいて、弾性体40(弾性部材組立体40A)の両端側に環状リング50、50を嵌装したものである。但し、左右のフロントフォーク20の軸支部21において、環状リング50は、弾性体40(弾性部材組立体40A)の外端側にのみ嵌装し(図6、図7)、又は弾性体40(弾性部材組立体40A)の内端側にのみ嵌装するものでも良い。また、左右一方のフロントフォーク20の先端軸支部21では、弾性体40(弾性部材組立体40A)の外端側にのみ環状リング50を嵌装し、左右他方のフロントフォーク20の先端軸支部21では、弾性体40(弾性部材組立体40A)の内端側にのみ環状リング50を嵌装するものでも良い。これらのいずれの例によっても、揺動アーム30に支持した車軸34のこじり運動を規制できる。
In the modification of FIG. 9,
図10の変形例は、弾性体40として外筒41と内筒42を具備する弾性部材組立体40Aを用いず、フロントフォーク20の支持軸23の外周と、揺動アーム30の軸孔32の内周に、ゴム等の弾性部材43を直接的に焼付接着したものである。
10 does not use the
弾性体40(弾性部材組立体40A)としては、外筒41の内周に焼付接着したゴム等の弾性部材43の内周に形成したスプライン歯と、内筒42の外周に焼付接着したゴム等の弾性部材43の外周に形成したスプライン歯とを互いに噛合せて嵌合し、回転方向に圧縮力(弾性力)を生じるようにしたものでも良い。
Examples of the elastic body 40 (
フロントフォーク20の先端軸支部21の支持部22に設ける支持軸23、又は揺動アーム30の基端部に設ける支持軸35は、支持部22や揺動アーム30と別体のボルトをそれらの支持部22や揺動アーム30に結合してなるものでも良い。
The
従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)自転車のダンシング走行時に、車軸34が、車軸34の軸幅方向の中央点を中心に垂直面内でこじり運動(ペダリング入力を受けて車軸34の両端部が交互に下動する運動)をした場合でも、左右フロントフォーク20の環状リング50が、車軸34の中央点の両側(前輪の両側)に配置されるので、車軸34のこじり運動を規制する。また、急ハンドルを切った場合等には、水平面内でのこじり運動を規制する。
Therefore, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(a) During bicycle dancing, the
(b)従来技術のごとく、弾性体40の本体(ゴム部分)を支持軸23の凸部と蓋の凸部で両側から挟み込む構造ではないので、挟み込み量により、本体(ゴム部分)の回転方向の弾性力が変化することがなく、弾性体40の回転方向の弾性力を一定に維持することができ、弾性体40(ゴム部分)の回転方向の特性を安定させることができる。
(b) Since the main body (rubber part) of the
(c)環状リング50が、弾性体40の鉛直線方向に作用するペダリング時の入力を受けるので、ペダリング時の入力の損失を減少することができる。
(c) Since the
(d)軸孔32と支持軸23の間で、弾性体40の少なくとも一端側に、前輪を挟んで左右一対をなす環状リング50を嵌装するだけで良いので、従来技術の如く、支持軸23(左右フロントフォーク20)に凸部24Cを、蓋44に凸部44bを設ける必要がなく、簡単な構造となり製作コストを安価なものとすることができる。
(d) Between the
(e)弾性体40として、予め内筒42と外筒41との間にゴム等の弾性部材43を設けた弾性部材組立体40Aを用意したので、軸孔32と支持軸23の間への弾性体40の組付性が向上する。
(e) Since the
(f)キャップ60又は左右フロントフォーク20の先端若しくは揺動アーム30の側面又はキャップ60の側面にて、環状リング50の抜け止めをしたから、環状リング50が軸方向に脱落することがない。
(f) Since the
(g)弾性体40の両端側に、環状リング50を嵌装したから、こじり運動及びペダリング入力を確実に抑制できる。
(g) Since the
(h)環状リング50を弾性体40の外端側又は内端側にのみ設けたから、両端側に設ける場合に比べ、部品点数が少なくてすみ、安価となる。
(h) Since the
(i)環状リング50にて、外筒41の外端側に形成される環状隙間を閉じるようにしたから、外側から各外筒41内へのダスト等の侵入を抑えることができる。
(i) Since the
(j)合成樹脂製の環状リング50を用いたから、金属製の環状リング50を用いる場合に比べ、接触音等の発生がない。
(j) Since the
(k)環状リング50をポリテトラフルオロエチレン製としたので、摩擦係数が小さくなり、揺動アーム30の揺動に伴うフリクションの発生を小さくできる。
(k) Since the
(B)揺動アーム30の揺動に対する緩衝構造
前輪懸架装置10は、図1〜図5に示す如く、左右のフロントフォーク20の先端軸支部21のそれぞれにおいて、揺動アーム30とフロントフォーク20の底部との間に、ゴム等の弾性体(後述のリアストッパラバー73)を有するリアストッパ機構部70を設け、揺動アーム30の車体後方側への揺動を規制する。同時に、揺動アーム30とフロントフォーク20の前部との間に、ゴム等の弾性体(後述のフロントストッパラバー83)を有するフロントストッパ機構部80を設け、揺動アーム30の車体前方側への揺動を規制する。
(B) Shock Absorbing Structure for Swinging of
リアストッパ機構部70は、揺動アーム30のボス部31の外周の後部に、半径方向に延設したリアアーム71と、フロントフォーク20の底部(フロントフォーク20の中心軸線上の先端面)に設けたリアストッパ部72と、リアアーム71に固定的に設けたリアストッパラバー73とからなる。リアストッパ部72に、リアストッパラバー73の拡径を規制する凹部72Aを形成する。揺動アーム30の揺動軸(支持軸23)回りにおいて、リアストッパ部72の凹部72Aと、リアストッパラバー73は同一半径位置に設けられる。
The rear
フロントストッパ機構部80は、揺動アーム30のボス部31の外周の前部に、半径方向に延設したフロントアーム81と、フロントフォーク20の支持部22の上部に形成したフロントストッパ部82と、フロントアーム81に固定的に設けたフロントストッパラバー83とからなる。フロントストッパ部82は、フロントストッパラバー83の拡径を規制する凹部82Aを形成する。揺動アーム30の揺動軸(支持軸23)回りにおいて、フロントストッパ部82の凹部82Aと、フロントストッパラバー83は同一半径位置に設けられる。
The
前輪懸架装置10は、フロントフォーク20に設けた支持部22の上部にブレーキ取付アーム25を一体に形成し、ブレーキ取付アーム25の前面に、フロントストッパ機構部80のフロントストッパ部82を形成してある。
The front
リアストッパ機構部70は、リアアーム71のリアストッパラバー73がリアストッパ部72の凹部72Aに衝合することにより、揺動アーム30が鉛直に立つときの支持軸23と車軸34を結ぶ鉛直線Lを、後方に約30度揺動することを許容する。フロントストッパ機構部80は、フロントアーム81のフロントストッパラバー83がフロントストッパ部82の凹部82Aに衝合することにより、上述の鉛直線Lを、前方に約15度揺動することを許容する。
The rear
前輪懸架装置10によれば、リアストッパ機構部70のリアストッパラバー73がリアストッパ部72の凹部72Aに当接した後の後方への揺動ストローク域では、弾性体40(弾性部材組立体43)のゴム反力に、リアストッパラバー73の反力が加わり、揺動アーム30の後方揺動ストロークの後半で急峻に立ち上がるプログレッシブな合成緩衝特性を発揮する。また、フロントストッパ機構部80のフロントストッパラバー83がフロントストッパ部82の凹部82Aに当接した後の前方への揺動ストローク域では、弾性体40(弾性部材組立体43)のゴム反力に、フロントストッパラバー83の反力が加わり、揺動アーム30の前方揺動ストロークの後半で急峻に立ち上がるプログレッシブな合成緩衝特性を発揮する。これにより、図11に示す如く、揺動アーム30の後方揺動時のみならず、前方揺動時の緩衝特性もコントロールし、車体挙動を安定させることができる。従って、乗心地及び操縦安定性をコントロールすることができる。
According to the front
従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)リアストッパラバー73を有するリアストッパ機構部70に加えて、フロントストッパラバー83を有するフロントストッパ機構部80を設けたので、揺動アーム30の後方への揺動時のみならず、前方への揺動時にも、ストッパラバー73、83を変更(交換)するのみで、それらのストッパラバー73、83が衝合した以後の揺動ストローク域での緩衝特性を可変にできる。従って、乗り心地及び操縦安定性をコントロールすることができる。
Therefore, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(a) Since the front
(b)揺動アーム30の揺動過程で該揺動アーム30に回転方向の弾性力を及ぼす環状の弾性体40自体には、減衰力がないから、揺動アーム30が後方へ揺動した後、リアストッパラバー73の反力で、揺動アーム30の揺り戻しが発生する。この場合に、フロントストッパラバー83で前方への揺り戻しを緩衝ないしは規制できる。
(b) Since the annular
(c)揺動アーム30のボス部31の後部にリアアーム71を半径方向に延設して形成し、フロントフォーク20の底部にリアストッパ部72を形成し、揺動アーム30のボス部31の前部にフロントアーム81を半径方向に延設して形成し、フロントフォーク20に設けた支持部22の上部にフロントストッパ部82を形成した。その結果、各アーム71、81の揺動軸心と各ストッパ部72、82の軸心が一致し、各アーム71、81の揺動半径を小さくすることができるので、各ストッパ機構部70、80をコンパクトな構造とすることができる。
(c) A
(d)フロントフォーク20に設けた支持部22の上部にブレーキ取付アーム25を設け、このブレーキ取付アーム25の前面にフロントストッパ部82を形成したので、フロントストッパ部82の形成に際して格別な部材を必要とせず、製作コストを下げることができる。
(d) Since the
(e)リアストッパ部72とフロントストッパ部82のそれぞれに、ストッパラバー73、83の拡径を規制する凹部72A、82Aを形成したから、ストッパラバー73、83の軸孔を中心とする放射方向外側へのはみだしを阻止できる。
(e) Since the
(C)ステムシャフト12に対するフロントフォーク20の非オフセット構造
前輪懸架装置10は、左右フロントフォーク20をステムシャフト12に対し、車体前後方向へオフセットしない状態で結合する。即ち、左右のフロントフォーク20の中心軸線Cを真直状にし、両フロントフォーク20の中心軸をステムシャフト12の中心軸の延長線を含む車幅方向の平面内に位置付ける。
(C) Non-offset structure of the
揺動アーム30の取付溝33に支持した車軸34がフロントフォーク20の先端軸支部21に対する鉛直下方から、車体後方へ揺動する際における車軸34の揺動軌跡が、実質的にステムシャフト12の延長上(ステムシャフト12の直径の延長領域A上)に位置するように、揺動アーム30をフロントフォーク20の中心軸線Cより前方にオフセットさせてフロントフォーク20の先端軸支部21に軸支した(図2、図5)。
The swinging trajectory of the
尚、前輪懸架装置10は、前述した如く、左右フロントフォーク20の先端軸支部21のそれぞれに、前方にオフセットした支持部22を設け、支持部22に支持した支持軸23の外周に、弾性体40(弾性部材組立体40A)を介在させて揺動アーム30のボス部31を軸支し、ボス部31の外周の後部にリアアーム71を半径方向に延設して設けるとともに、フロントフォーク20の底部にリアストッパ部72を設け、リアアーム71にリアストッパラバー73を設け、リアストッパラバー73が衝合する凹部72Aをリアストッパ部72に設けてある。
Note that, as described above, the front
従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)前方からの路面入力に対する車軸34の軌跡が、常にステムシャフト12の直径の延長上にあり、かつフロントフォーク20をステムシャフト12にオフセットしていないため、路面からの入力はフロントフォーク20を介してステムシャフト12に効率良く伝わり、ライダーの安心感が増す。
Therefore, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(a) Since the trajectory of the
(b)フロントフォーク20の底部に設けたリアストッパ部72又は揺動アーム30に設けたリアアーム71に、リアストッパラバー73を設け、かつフロントフォーク20をステムシャフト12にオフセットしていない。従って、揺動アーム30の後方揺動時におけるバンプ荷重が、フロントフォーク20を介してステムシャフト12に効率良く伝わり、ライダーの安心感が増す。
(b) The
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. It is included in the present invention.
10 前輪懸架装置
11 ヘッドパイプ
12 ステムシャフト
20 フロントフォーク
21 先端軸支部
22 支持部
23 支持軸
25 ブレーキ取付アーム
30 揺動アーム
31 ボス部
32 軸孔
34 車軸
40 弾性体
70 リアストッパ機構部
71 リアアーム
72 リアストッパ部
72A 凹部
73 リアストッパラバー
80 フロントストッパ機構部
81 フロントアーム
82 フロントストッパ部
82A 凹部
83 フロントストッパラバー
DESCRIPTION OF
Claims (4)
左右フロントフォークの先端軸支部のそれぞれに、前後方向の揺動運動に対して弾性力を与える弾性体を介在させて、揺動アームを軸支し、
前記左右揺動アームの下端部に、前輪を回転軸支する車軸を支持するとともに、フロントフォークの前記先端軸支部を該車軸の鉛直上方に設けた自転車用の前輪懸架装置において、
前記揺動アームとフロントフォークの底部との間に、ゴム等の弾性体を有するリアストッパ機構部を設け、前記揺動アームの車体後方側への揺動を規制するとともに、
前記揺動アームと前記フロントフォークの前部との間に、ゴム等の弾性体を有するフロントストッパ機構部を設け、前記揺動アームの車体前方側への揺動を規制したことを特徴とする自転車用の前輪懸架装置。 The left and right front forks are connected to the lower end of the stem shaft pivotally supported in the head pipe at the front of the vehicle body,
The swing arm is pivotally supported by interposing an elastic body that gives elastic force to the swing motion in the front-rear direction on each of the front shaft support portions of the left and right front forks.
In the front wheel suspension device for a bicycle, the lower end of the left and right swing arm supports an axle that supports the front wheel as a rotational axis, and the front end fork of the front fork is provided vertically above the axle.
Between the swing arm and the bottom of the front fork, a rear stopper mechanism having an elastic body such as rubber is provided to restrict swing of the swing arm toward the rear of the vehicle body,
A front stopper mechanism having an elastic body such as rubber is provided between the swing arm and the front portion of the front fork to restrict swing of the swing arm toward the front side of the vehicle body. Front wheel suspension system for bicycles.
前記リアストッパ機構部が、
前記ボス部の外周の後部に、半径方向に延設したリアアームと、
前記フロントフォークの底部に設けたリアストッパ部と、
該リアストッパ部又は前記リアアームに設けたリアストッパラバーとからなり、
前記フロントストッパ機構部が、
該ボス部の外周の前部に、半径方向に延設したフロントアームと、
前記支持部の上部に形成したフロントストッパ部と、
該フロントストッパ部又は前記フロントアームに設けたフロントストッパラバーとからなる請求項1に記載の自転車用の前輪懸架装置。 A support portion offset forward is provided on each of the front end shaft support portions of the left and right front forks, and the boss portion of the swing arm is supported on the outer periphery of the support shaft supported by the support portion with the elastic body interposed therebetween. And
The rear stopper mechanism is
A rear arm extending radially in the rear part of the outer periphery of the boss part;
A rear stopper provided at the bottom of the front fork,
It consists of a rear stopper rubber provided on the rear stopper part or the rear arm,
The front stopper mechanism is
A front arm extending radially in front of the outer periphery of the boss,
A front stopper portion formed on the upper portion of the support portion;
The front wheel suspension device for a bicycle according to claim 1, comprising the front stopper portion or a front stopper rubber provided on the front arm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004077226A JP2005263000A (en) | 2004-03-17 | 2004-03-17 | Front wheel suspension device for bicycle |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005263000A true JP2005263000A (en) | 2005-09-29 |
Family
ID=35088006
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Country | Link |
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JP (1) | JP2005263000A (en) |
Citations (4)
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JPH0781652A (en) * | 1993-09-16 | 1995-03-28 | Hiroaki Motobe | Bicycle front wheel control mechanism |
JPH0722144U (en) * | 1993-09-30 | 1995-04-21 | いすゞ自動車株式会社 | Bump stopper structure for horizontal wobbling prevention |
JPH11278352A (en) * | 1998-03-27 | 1999-10-12 | Sus 21:Kk | Bicycle front wheel controlling mechanism |
-
2004
- 2004-03-17 JP JP2004077226A patent/JP2005263000A/en active Pending
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