JP2021513485A - 自転車用シートサスペンション組立体及び対応する自転車用シート - Google Patents
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Abstract
本発明による、ガススプリングとシートホルダとシートポストへの取付けのための装置とを備える自転車用シートサスペンション組立体において、ガススプリングは、減衰部を有する圧縮ガススプリングであり、作動シリンダの底部(61)及び作動シリンダの蓋(6)を備えた作動シリンダ(3)とその中で摺動するように配置されたピストン(4)とを有し、ピストンロッド(5)は、作動シリンダの蓋(6)を密閉的に通過し、ピストンロッド(5)の内部に形成されるリザーバ(51)と作動シリンダ(3)との間で作動ガスを移送するための移送孔(41)は、ピストン(4)内に配置され、移送孔(41)は、制御ロッド(13)上に軸方向に運動可能に配置され、リザーバ(51)の蓋(8)を密閉的に通過するスロットル要素(14)を備え、シートホルダ(7)は、作動シリンダ(3)に対して回転可能ではなくガススプリングに取り付けられ、且つ、ピストンロッド(5)の一端に固定的に接続されており、ピストンロッド(5)は、他端がピストン(4)を支えた状態で作動シリンダ(3)内に伸長しており、シートポストへの取付けのための装置は、作動シリンダの底部(61)を形成する閉鎖端に配置されることを特徴としている。【選択図】図1
Description
本発明は、自転車のシートポストとシートとの間に取り付けられる自転車用シートサスペンション組立体に関する。
米国特許第5829733号明細書は、衝撃を減衰させるための標準的なガススプリングを備えた自転車の組立体を開示している。ガススプリングは、長さの調整が可能であり、自転車のフレームのチューブに沿って又はチューブ内に配置された中空のスリーブ内で摺動できるように収納されている。
米国特許第6220581号明細書は、ガススプリングを使用し、従来のシートポスト内に収納される自転車のシート用のガススプリングを調整するためのシステムを開示している。このシステムでは、サイクリストの体重を脚から選択した高さに配置されたシートに迅速に移動するだけで、シートの高さを迅速に調整できる。
欧州特許第2729715号明細書は、作動シリンダ及びその内部に配置されて摺動するピストンを有するガススプリングを開示しており、作動ガスは、作動シリンダと、中空のシリンダからなるピストンロッドの内部に配置され、その一端がピストンによって閉じられているリザーバとの間で移動可能である。ガス流量制御要素の軸方向設定用の制御ロッドを使用して、外部からの調整が可能である。
本発明の目的は、低い製造コスト及び小さな寸法で、スプリング作用、減衰作用及び停止の特性を外部から制御可能であり、装置の合計サイズに比して高度な伸長を可能にし、この目的のために、可能な限り自転車のシート下の空間を利用した自転車用シートのサスペンションの解決策を提供することである。
同時に、自転車に乗る際の人間工学的な要件に応じて、減衰作用は正しい方向に生じるべきである。
これらの要件は、従来技術による解決策では満たされていないか、十分に満たされていない。既知の解決策のほとんどは、スプリング作用及び減衰作用の特性に対する外部制御を有さず、また、停止させることができず、非常に堅牢であり、複雑であり製造コストと材料コストが高い。シートとシートポストとの間の距離は、多くの場合、不均衡に大きく、したがって、シートポストは、フレーム内に深く挿入する必要がある。これらの解決策のほとんどは、また、一般的な物理法則に関係なく、何らかの形のサスペンションをシートポストの中に直接的に適用し、シートポストの傾斜した傾斜面には、何らかのスプリング作用又は減衰作用手段が配置されており、実際には、多くの場合、これらの2つの平面が交差することによって終わり、これによって、高い摩擦、低い効率、不十分な人間工学による低いユーザ快適性、高い故障率がもたらされる。シートポストに行われるほとんどの解決策は、鋼製のスパイラルスプリング及び鋼製の角度ガイドを旋回に対して使用しているが、これも自転車の重量をできるだけ少なくするための取り組みには適していない。本発明の目的は、これらの欠点を克服することである。
上述の目的は、本発明によれば、ガススプリングとシートホルダとシートポストへの取付けのための装置とを備える自転車用シートサスペンション組立体によって達成され、ここで、ガススプリングは、減衰部を有する圧縮ガススプリングであり、作動シリンダの底部と作動シリンダの蓋を備えた作動シリンダを有し、作動シリンダの中にピストンが摺動するように配置され、ここで、ピストンロッドが作動シリンダの蓋を密閉的に通過し、作動シリンダとピストンロッドの内部に形成されるリザーバとの間で作動ガスを移送するための移送孔がピストン内に配置され、移送孔は、制御ロッド上に軸方向に運動可能に配置され、リザーバの蓋を(例えば、Oリングを使用して)密閉的に通過するスロットル要素を備える。シートホルダは、作動シリンダに対して回転可能とならないようにガススプリングに取り付けられ、且つ、ピストンロッドの一端に固定的に接続されており、ピストンロッドは、ピストンを支持するその第2の端部により作動シリンダ内に伸長しており、シートポストへの取付けのための装置は、作動シリンダの底部を形成する閉鎖端に配置されている。
シートホルダは、ピストンロッドのリザーバの蓋に固定的に接続されたスタックに固定的に接続されていることが好ましく、このスタックは、作動シリンダの上に配置され、その外側輪郭に嵌合することで、作動シリンダに対するピストンロッドとの直線的な軸方向運動を可能にし、同時に、作動シリンダに対するスタックのいかなる回転運動も防止する。
スロットル要素は、好ましくは、上部バックストップと下部バックストップとの間で軸方向に運動可能であるように制御ロッド上に配置される。シートポストへの取付けのための装置は、好ましくは、シートポストのクレードルの形状に対応する凸形状部として形成され、その中にシートポストのクレードルに固定するための少なくとも1つのネジ孔が存在する。作動シリンダの底部を形成する閉鎖端には、作動ガス圧力を補充するためのバルブが配置されることが好ましい。作動ガスは、好ましくは、空気である。調節レバーは、好ましくは、リザーバの蓋から突出する制御ロッドの端部に配置される。
本発明による衝撃を吸収するためのサスペンションを備えた自転車用シートは、上述の自転車用シートサスペンション組立体を備え、シートランナーは、ネジを使用してきつく締め付けられた脚部によってシートホルダに固定され、シートポストのクレードル形状に対応する凸形状部は、少なくとも1つのネジ孔にねじ込まれるネジを使用して、シートポストのクレードルに固定される。自転車用シートサスペンション組立体の制御レバーは、手動でアクセス可能であり、指を使用して調整可能であることが好ましく、バルブは、膨張ポンプを使用して充填するように構成及び配置されている。自転車用シートサスペンション組立体の長さの少なくとも3分の1は、ランナーとシートとの間の空間において側面から隠されていることが好ましい。空気スプリングの伸長部分は、25mm以上であることが望ましい。
本発明の目的は、図面に示される特定の例示的な実施形態に基づいて以下に説明される。
以下、本発明の具体的な例示的な実施形態について説明する。しかし、平均的な当業者の通常のエンジニアリング技術の範囲内で、様々な特定の要素が異なって具体化され得ることが、当業者には明らかであろう。この特定の例は、添付の特許請求の範囲によってその範囲が定められる保護の範囲を制限するものではない。
本発明による組立体の具体的な例示的な実施形態が、取り付け先の自転車の走行方向が横となる平面に垂直な平面におけるその長手方向軸(すなわち、エアスプリングの長手方向軸)の断面で示す状態で、図1に示されている。図2は、図1のエアスプリングの個々の部品と組立体全体を、分解した状態で、実質的に自転車の走行方向に垂直なその長手方向軸の断面で(すなわち、図6の線2-2に従って)示している。
本組立体は、ガススプリングと、シートホルダ7と、シートポストへの取付けのための装置とを備える。
ガススプリングは、減衰部を有する圧縮スプリングであり、これは、作動シリンダの底部61を有する作動シリンダ3及び作動シリンダの蓋6からなり、ピストン4は、作動シリンダ3内で摺動するように配置される。ピストンロッド5は、作動シリンダの蓋6を密閉的に通過する。ピストン4内には、作動シリンダ3とピストンロッド5の内部に形成されるリザーバ51との間で作動ガスを移送するための移送孔41が設けられている。この移送孔41は、制御ロッド13上に軸方向に運動可能に配置され、ピストンロッド5のリザーバ51の蓋8を(例えば、Oリングを使用して)密閉的に通過するスロットル要素14を備える。図7a〜図7dに関連して本明細書で以下に説明されるように、スプリング作用及び減衰作用の特性を調整するための制御レバー9(又は、他の制御要素)は、リザーバ51の蓋8から突出する制御ロッド13の端部に配置される。制御レバー9は、締付けナット10を使用して取り付けることができ、これにより、制御レバー9の取付けのためのバックナットが形成される。例示的な実施形態では、このエアスプリングは、軽量のアルミニウム合金から形成される。
シートホルダ7は、作動シリンダ3に対して回転する可能性なくガススプリングに接続され、且つ、ピストン4を支持するその第2の端部により作動シリンダ3内に伸長するピストンロッド5の一端に固定的に接続されている。具体的な例示的な実施形態では、シートホルダ7は、シャック71に固定的に接続され、すなわち、シャック71に対して軸方向にも回転方向にも運動できないようにシャック71の上に配置され、接続されており、このシャック71は、ピストンロッド5のリザーバ51の蓋8に固定的に接続され、このシャック71は、作動シリンダ3の上に配置され、その外側輪郭に嵌合することで、作動シリンダ3に対するピストンロッド5との直線的な軸方向運動を可能にし、同時に、作動シリンダ3に対するシャック71のいかなる回転運動も防止する。
シャック71及び作動シリンダ3の具体的な例示的な実施形態が、図5に示されている。この例示的な実施形態において、シャック71は、2つのアーム72を備え、2つの突起32は、作動シリンダ上に、その周囲に沿って配置され、これらの間には、この具体的な例示的な実施形態において、「あり溝」の一種があり、これにおいて、シャック71が作動シリンダ3の上に置かれるときに、シャック71のアーム72が、作動シリンダ3に対するシャック71の回転運動が不可能であるが、作動シリンダ3に対するシャックの軸方向の摺動が可能となるように嵌合する。シャックのアーム72と作動シリンダの突出部32の相互の係合は、図6に最もよく示され、そこでは組立て状態のスタック71と作動シリンダ3の断面が、作動シリンダの突出部32の領域における組立体の長手方向軸を横切った状態で示されている(この断面において、アーム72と突出部32は相互に互換性のある形状を有する)。
次いで、ホルダ7自体が図4に示されている。この具体的な例示的な実施形態では、これはヨークとして形成され、これに対して脚部12がネジ11により締め付けられ、シートのランナー121(図1を参照)が、ネジ11を締めることによってホルダヨーク7と脚部12との間に留められることによって、ホルダ7に取り付けられる。ナット2がピストンロッド5の蓋8のネジ山にねじ込まれ、一まとめに結合する。
このような配置により、装置の大部分がシートランナー121とシートとの間の空間に入れ子になるため、シートとシートポストとの間の距離が最小になり、シートサスペンション組立体の長さの少なくとも3分の1が、シートランナー121とシートとの間の空間の側面から隠される。この具体的な例示的な実施形態では、装置全体の寸法は、115mmであり、そのうち40mmが、シートランナー121とシートとの間の空間に隠されている。サスペンションの伸長部分は、30mmである。装置全体の非常にコンパクトな寸法では、そのようなガススプリングの伸張は完全に適切であり、同時に、調節制御レバー9は手動で十分にアクセス可能であり、指を使用した調整に対応する。
手動で制御されるレバー9の代わりに、ワイヤーを巻き取るためのスプールを配置し、Bowdenケーブルを使用して制御を自転車のフレーム又はハンドルバーに転送することもできる。
シートポストへの取付けのための装置は、作動シリンダ3の閉鎖端に配置され、作動シリンダの底部61を形成し、シートポストのクレードル形状に対応する凸形状部1として形成され、少なくとも1つのネジでシートポストのクレードルに固定するための少なくとも1つのネジ孔101を有する。シートポストには、2つのネジを有するものと、1つの中央ネジを有するものとがあるため、クレードルには、3つのネジ孔101があることが好ましい。クレードルによって、シートを走行方向に前後に傾けることができる。従来のシートポストのクレードルを使用した固定のおかげで、本発明による組立体は、現在のほとんどのシート及びシートポストに適用でき、サスペンションが正しい取付け(正しい傾斜)で地形の平面に対して垂直に行われるため、摺動要素の交差が防止され、サスペンションが人間工学的に正しい方向に行われる。
作動ガス圧力を補充するためのバルブが、作動シリンダの底部61を形成する閉鎖端にあるバルブの孔102に設けられており、図3を参照すると、図1及び図2の組立体のガススプリングの作動シリンダ3が、自転車の走行方向が横となる平面におけるその長手方向軸の断面で(すなわち、図6の線3−3に従って)示されている。この孔102は、作動シリンダ3の内部空間と連通して、作動ガスを通過させる。主作動シリンダ3は、シートポストのクレードル形状に対応する凸形状部1と一体に作られ、この例示的な実施形態におけるピストンロッド5は、既製のジュラルミン管で作られる。
例示的な実施形態では、作動ガスは、空気であり、そのため、スプリングの剛性を調整することができ、場合によっては、例えば、一般的な膨張ポンプを使用してユーザの体重に基づいて作動圧力を増減させることが可能である。シリンダ内の空気圧は、15barを超えず、これは完全に適切である。
図7a〜図7dは、様々な位置、すなわち、様々な作動形態におけるスロットル要素14の詳細を示している。スロットル要素14は、具体的な例示的な実施形態において制御ロッド13を広げることによって形成された上部バックストップ131と具体的な例示的な実施形態において制御ロッド13上にねじ込まれたナットによって形成された下部バックストップ132との間で、軸方向に運動可能に制御ロッド13上に密閉配置されている。制御ロッド13を徐々に緩めたりねじ込んだりすると、作動シリンダ3とピストンロッド5内部の空間であるリザーバ51との間で、スプリング流体の移送が開閉する。これにより、減衰強度が増減する。必要な設定は、段階的な停止(ボール)により処理できる。
スプリングが圧縮されると、作動シリンダ3の作動空間が減少することにより、ピストン4の下に正圧が発生する。ここで、ピストンロッド5の空洞、すなわち、リザーバ51の空間内の圧力よりも高くなった圧力は、スロットル要素14(例えば、スロットルリング)を上昇させ、これにより、(制御ロッド13上に形成された上部バックストップ131までの圧縮強度が十分な場合に)スロットル要素14をシリコーンホース134のスプリング力に抗して押し上げることにつながり、また、作動シリンダ3からピストンロッド5のリザーバ51への作動媒体の移動につながる。この位置を図7bに示す。スプリングへの圧力が収まると、シリコーンチューブ134がスロットル要素14を押し下げ、これによって、リザーバ51から作動シリンダ3に戻る作動流体の移送を行う孔が減少し、ガスの膨張によって引き起こされたスプリングの戻りが減衰される。減衰の強度は、外部制御、例えば、リザーバ51から作動シリンダ3に戻る作動流体を通過させるための孔のクリアランスサイズを調節する調節レバー9による設定に依存する。スロットル要素14の周りのシリコーンホース134は、同時に、スロットルリングで密閉された孔以外の場所を空気が通過するのを防ぐときの密閉機能と、リング14を孔に押し付けるときのスプリング作用に関する機能を持つ。
最高の減衰時では、図7aを参照すると、スロットル要素14は、実質的にピストン4に当接し、最小の作動流体のみがリザーバ51を通過し、作動シリンダ3に戻ることができる。次いで、図7cを参照すると、制御レバーが最大に引き出された位置にあるときに、最小の減衰が発生する。この状況では、シリコーンチューブ134によって押し出されたスロットル要素14が、下部バックストップ132の最も高い位置に当接し、これによって、リザーバ51から作動シリンダ3への作動流体の移送を行う最大の孔が保持されるため、減衰は最低になる。制御ロッドの位置、したがって、バックストップ131及び132両方の位置は、これら2つの極位置(図7a及び図7c)の間でスムーズに調整でき、したがって、減衰の強度は最高の減衰と最低の減衰との間の任意の値に設定できる。
制御ロッド13が、図7aに示される最大減衰の位置のさらに後ろに挿入される場合、上部バックストップ131は下げられ、したがって、スプリング作用下にあるシリコーンチューブ134の作用に対するスロットル要素14の最大可能押上げが低減され、これにより、スプリングの圧縮時(図7b)に作動流体が作動シリンダ3からリザーバ51に通過するための孔が、図7dに示すように、完全停止まで減少し、このとき、スロットル要素14が、上部バックストップ131によってピストン4の上側まで押される。このように、制御ロッドのこの第2の極位置で、スロットル要素14は、上部バックストップ131とピストン4の上側との間で把持され、したがって、作動流体は、スプリングを圧縮する場合でさえ、若しくは、その戻り時においても、作動シリンダ3とリザーバ51との間で、それ以上移送できなくなり、ガススプリングは、リザーバ51を除いた作動シリンダ3の容積の圧縮に基づき、戻り時にいかなる減衰も伴わずにスプリングする。
柔らかい着座部で構成されるシートには、直径7mmの鋼線からなる2つのランナー121が標準装備されている。ランナー121間の間隙は、35mmである。ランナー121と着座部の下面との間の空間は、通常40mmである。制御要素を含むスプリングの重要な部分を、この空間に配置することに成功した。大きな利点は、スプリングが斜めに交差して配置される以前の既知の解決策とは対照的に、スプリング作用が、地形の平面に対して垂直に、垂直方向に発生する、すなわち、半径に追従してハンドルバーに対する自転車乗員の位置が変更されることである。
当業者には、個々の特定の要素が、当業者の一般的なエンジニアリング能力の範囲内で、異なるように具体化され得ることが明らかである。具体的な実施形態の上述の例は、添付の特許請求の範囲によってその範囲が定められる保護の範囲を制限するものではない。
1…シートポストのクレードル形状に対応した凸形状部
101…孔
102…バルブ用孔
2…ナット
3…作動シリンダ
32…作動シリンダ3の突出部
4…ピストン
41…移送孔
5…ピストンロッド
51…リザーバ
6…作動シリンダ3の蓋
61…作動シリンダ3の底部
7…シートホルダ
71…スタック
72…スタックアーム
8…リザーバ51の蓋
9…調節制御レバー
10…締付けナット
11…シートホルダのネジ
12…シートのランナー121を留めるための脚部
121…シートランナー
13…制御ロッド
131…上部バックストップ
132…下部バックストップ
134…シリコーンホース
14…スロットル要素
101…孔
102…バルブ用孔
2…ナット
3…作動シリンダ
32…作動シリンダ3の突出部
4…ピストン
41…移送孔
5…ピストンロッド
51…リザーバ
6…作動シリンダ3の蓋
61…作動シリンダ3の底部
7…シートホルダ
71…スタック
72…スタックアーム
8…リザーバ51の蓋
9…調節制御レバー
10…締付けナット
11…シートホルダのネジ
12…シートのランナー121を留めるための脚部
121…シートランナー
13…制御ロッド
131…上部バックストップ
132…下部バックストップ
134…シリコーンホース
14…スロットル要素
Claims (11)
- ガススプリングと、シートホルダと、シートポストへの取付けのための装置とを備える自転車用シートサスペンション組立体であって、
前記ガススプリングは、減衰部を有する圧縮ガススプリングであり、
前記ガススプリングは、
作動シリンダの底部(61)及び作動シリンダの蓋(6)を備えた作動シリンダ(3)と、
前記作動シリンダの中に摺動するように配置されたピストン(4)と、を有し、
ピストンロッド(5)は、前記作動シリンダの蓋(6)を密閉的に通過し、
前記ピストン(4)内に、前記作動シリンダ(3)と前記ピストンロッド(5)の内部に形成されるリザーバ(51)との間で作動ガスを移送するための移送孔(41)が配置され、
前記移送孔(41)は、制御ロッド(13)上に軸方向に運動可能に配置され、前記リザーバ(51)の蓋(8)を密閉的に通過するスロットル要素(14)を備え、
前記シートホルダ(7)は、前記作動シリンダ(3)に対して回転可能ではなく前記ガススプリングに取り付けられており、且つ、前記ピストンロッド(5)の一端に固定的に接続されており、
前記ピストンロッド(5)は、他端が前記ピストン(4)を支えた状態で前記作動シリンダ(3)内に伸長しており、
前記シートポストへの取付けのための装置は、前記作動シリンダの底部(61)を形成する閉鎖端に配置されることを特徴とする自転車用シートサスペンション組立体。 - 前記シートホルダ(7)は、前記ピストンロッド(5)の前記リザーバ(51)の蓋(8)に固定的に接続されているシャック(71)に固定的に接続されており、
前記シャック(71)は、前記作動シリンダ(3)の上に配置され、前記作動シリンダ(3)の外側輪郭に嵌合することで、前記作動シリンダ(3)に対する前記ピストンロッド(5)との直線的な軸方向運動を可能にし、同時に、前記作動シリンダ(3)に対する前記シャック(71)のいかなる回転運動も防止することを特徴とする請求項1に記載の自転車用シートサスペンション組立体。 - 前記スロットル要素(14)は、上部バックストップ(131)と下部バックストップ(132)との間で軸方向に運動可能に前記制御ロッド(13)上に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の自転車用シートサスペンション組立体。
- 前記シートポストへの取付けのための装置は、前記シートポストのクレードル形状に対応する凸形状部(1)として形成され、その中に前記シートポストのクレードルに固定するための少なくとも1つのネジ孔(101)が存在することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の自転車用シートサスペンション組立体。
- 前記作動ガス圧力を補充するためのバルブは、前記作動シリンダの底部(61)を形成する前記閉鎖端に配置されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の自転車用シートサスペンション組立体。
- 前記作動ガスは、空気であることを特徴とする請求項5に記載の自転車用シートサスペンション組立体。
- 調節レバー(9)は、前記リザーバ(51)の蓋(8)から突出する前記制御ロッド(13)の端部に配置されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の自転車用シートサスペンション組立体。
- 衝撃を吸収するためのサスペンションを備えた自転車用シートであって、
前記自転車用シートは、請求項3〜6のいずれか一項に記載の自転車用シートサスペンション組立体を備え、
前記シートのランナー(121)は、ネジ(11)によってきつく締め付けられた脚部(12)を使用して前記シートホルダ(7)に固定され、
前記シートポストのクレードル形状に対応する凸形状部(1)は、少なくとも1つのネジ孔(101)にねじ込まれるネジを使用して、前記シートポストのクレードルに取り付けられることを特徴とする自転車用シート。 - 前記自転車用シートサスペンション組立体の前記調節レバー(9)は、手動でアクセス可能であり、指を使用して調整可能であり、
前記バルブは、膨張ポンプを使用して充填するように構成及び配置されていることを特徴とする請求項8に記載の自転車用シート。 - 前記シートサスペンション組立体の長さの少なくとも3分の1は、前記シートランナー(121)とシートとの間の空間の側面から隠されることを特徴とする請求項8又は9に記載の自転車用シート。
- 前記ガススプリングの伸長部分は、少なくとも25mmであることを特徴とする請求項8に記載の自転車用シート。
Applications Claiming Priority (3)
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