JP2635442B2 - コンビネーションビーム式座席支持構造体及びこれを具えた自転車組立体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、一般的には、衝撃及び振動を吸収する車輛
用座席支持構造体に係わり、自転車及びこれに類する各
種車輛に適用する座席支持機構に関する。

［従来の技術］ 悪路を走行する車輛に乗っている人の乗り心地をよく
するため、振動及び衝撃を消すという問題は、最初に車
輛が開発されて以来の重大問題とされてきた。典型的な
解決策としては、ばねやショックアブソーバによって車
輪をシャーシから分離し、ばねを介して座席をシャーシ
に取付けるというものであった。例えば、自動車やオラ
クターの場合には、コイルばね及び両者の組合わせを利
用して座席を取付けている。

本発明の応用分野である自転車の場合、座席支持構造
体は殆んど例外なく非可撓性の管状部材を、その近傍に
あってこれと協働する非可撓性の自転車フレームの垂直
部分に挿入した形態を採っていた。ばねクッションを含
む座席をこの管状座席支持構造体の頂部に取付けるのが
普通である。

車輪に取付けられた空気圧入タイヤは、自転車におけ
る最初の、場合によっては唯一の緩衝手段であった。所
謂“マウンテン”バイクに使用されることの多い低圧バ
ルーンタイヤは、或る程度まで衝撃や振動を吸収できる
が、この種の自転車は、タイヤの乗り心地改善効果だけ
では対応できない程の衝撃や振動に遭遇するような場所
で使用されることが多い。また、タイヤサイズが小さ
く、タイヤ内の空気圧が高いようなタイプの自転車で
は、タイヤに衝撃や振動を吸収する能力は無いといって
過言ではない。従って、現在の自転車が路上で経験する
衝撃や振動は、自転車の座席、つまり、ライダーに直接
伝達される。長距離レースや、マウンテンバイクレース
のような極端な場合に、ライダーは連続的な衝撃や振動
にさらされる結果、一時的に神経障害、筋肉けいれん、
重度の不快感に陥ることが知られている。この点につい
ては、バイシクルガイド（Bicycle Guide）,1988年８月
刊,75〜78ページを参照されたい。もっと正常な運動条
件下でも、衝撃及び振動が疲労を招き、ライダーの乗り
心地を低下させ、特に座席と接触する身体部位に苦痛を
発生させている。

自転車のフレームとして金属フレームが使用されて来
た主な理由は、振動だけでなく、自転車に大きい衝撃が
作用した時に、屡々弾性をもたない自転車フレームに加
わるライダーの大きい体重負荷に対し、フレームが耐え
ねばならないという条件がある。樹脂結合ファイバーで
硬質フォームコアを囲んで形成したフレームのような軽
量自動車フレームが普及しない理由もここにある。

例えば、米国特許第1,469,136号，第2,244,790号，及
び第2,497,121号の各発明に開示されているように、板
ばねの利用を含む自転車座席のばね取付け改良の試みが
数多くなされている。このような構成によれば、ライダ
ーが激しく、而も不規則に上下動させられるという欠点
がある。而も、このような座席は、自動車が方向転換し
たり、回動したりすると、横に傾いたり、不安定且つ不
快な態様で捻れたりし易い。板ばねと平行運動バーを組
合わせた座席支持構造体が、米国特許第1,416,942号に
開示されている。座席の実質的な垂直運動を可能にする
コイルばね座席支持構造体を有する３輪車が、米国特許
第4,162,797号の発明に開示されている。

ライダーに作用する振動及び衝撃を軽減するという課
題を、座席とフレームとの間ではなく、フレームと車輪
との間において、ショックアブソーバやばねを介在させ
て解決しようとの試みも行なわれてきた。過去90年間に
開発されたこの種の構成の例は、米国特許第423,471
号，第457,080号，第468,823号，第505,753号，第518,3
38号，第953,697号，第2,160,034号，第2,283,671号，
第2,446,731号，第2,485,484号，第2,976,056号，第3,4
59,441号，及び第4,421,337号の各公報に開示されてい
る。これらの特許発明は、本発明によって解決される問
題の重大性と、これまで行なわれて来た自転車ライダー
に加わる衝撃及び振動を軽減する数多くの試みを示して
いる。これらの試みにも拘らず、今日使用されている自
転車の座席には、振動または衝撃を吸収する能力は殆ど
ない。従って、自転車の分野、広くは車輪用座席支持構
造体の分野には、改良された衝撃及び振動吸収座席支持
構造体に対する強い要望が依然として残されている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明では、上述のような従来望まれてきた問題を簡
潔な構造体を提供することによって解決しようとするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、一端を車輛に連結され、片持梁状（canti
−levered）の他端で座席を支持するように構成された
コンビネーションビームを含む、例えば自転車のような
車輛のための座席支持構造体を提案する。一実施例で
は、コンビネーションビームが、車体に固定された第１
の長手方向部分と、車体及びライダーが悪路上を移動す
る際に遭遇する衝撃及び振動負荷のようなコンビネーシ
ョンビームに作用する曲げ負荷に反応して、第１の長手
方向部分に対し移動できる第２の長手方向部分とを含
む。

コンビネーションビームの前記第１及び第２の部分
は、ビームに対し、横方向及び捻り方向の剛さ及び安定
性を与えるため、ビームの一部に沿って接合する。エラ
ストマー材またはエラストマー層のような低硬度のエネ
ルギー吸収材をビームの前記第１及び第２の部分間に介
在させることにより、第２の部分が第１の部分に対して
移動すると、エラストマー材が変形してエネルギーを吸
収し、ビームに取付けられている座席を車体自体に加わ
る衝撃及び振動から緩衝保護するように構成する。

従来タイプの自動車及び軽量自動車への取付けに適し
たコンビネーションビーム、及び一体的コンビネーショ
ンビーム式座席支持構造体を含む自転車フレームを以下
に説明するが、本発明の緩衝コンビネーションビーム
は、これを振動や衝撃負荷を免れないその他の種類の車
輛にも応用できることは云うまでもない。

本発明のその他の特徴及び長所は、同一または同様の
部分を各図共通の参照番号で示してある添付図面に沿っ
た以下の説明から明らかになるであろう。

［実施例］ 図１には、在来タイプの自転車14の水平チューブ12に
対し、本発明のコンビネーションビーム式座席支持構造
体を装備した例を示した。中央フレームチューブ16内へ
向けて座席を摺動下降するように構成された従来のチュ
ーブ式座席支持構造体は、自転車の構造としては次第に
姿を消してきている。なお、本発明のコンビネーション
ビーム式座席支持構造体は、自動車に応用して特に利益
であるが、凡そ悪路上を走行する如何なる種類の車輛に
応用しても、振動や衝撃を緩和するのに有効である。従
って、図１及び図２には、自転車のフレームを構成する
水平チューブ12に対し、本発明に係る座席支持構造体を
取付けた場合の、特殊な取付け構成を示してあるが、自
転車用であれば、またその他のこれに類する車輛用であ
れば、図示した構成以外の取付け構成を本発明と併用す
るのは容易である。

本発明に係るコンビネーションビーム座席支持構造体
をなすコンビネーションビーム10は、第１の部分として
の下方のビーム部分18及びその上方に位置する第２の部
分としての上方のビーム部材20を含む。下方のビーム部
分18は、第１のクランプ部材としての取付け部材22を介
して、フレームをなす水平チューブ12に連接され、水平
チューブ12に対するコンビネーションビームの取付位置
は、第２のクランプ部材としての調製部材24によって調
節される。コンビネーションビーム10の前方端部30とは
反対側の端部28に公知の座席26が取付けられる。座席26
を取付ける手段は、端部28を囲み、これを把持する公知
の座席結合部材32である。自動車フレームからの座席の
高さを調節するには、座席結合部材32を緩めて端部28に
沿って長手方向に座席26を移動させ、再び締付ける。ラ
イダーによる選択の問題ではあるが、標準的には、取付
け部材32を第１のクランプ部材としての前記取付け部材
22から61センチメートル（約24インチ）後方に位置させ
るのが望ましい。

図示のように、コンビネーションビーム10は、その全
長の中央部に沿って湾曲し、ビーム部材20の前方端部30
が水平チューブ12に近接しているから、ライダーは静止
したまま自転車に跨がる時、容易に第１及び第２の部分
としての下方のビーム部材18、上方のビーム部材20を跨
ぐことができる。これらの後方にある端部28は、水平チ
ューブ12の上方で、これと間隔を保った位置を占めるか
ら、ライダーの体重負荷及び振動・衝撃負荷で、コンビ
ネーションビーム10が撓むのに呼応して座液26が上下動
する。水平チューブ12に対するコンビネーションビーム
10の角度、つまり、水平チューブ12からの座席26の高さ
は、主としてライダーの乗り心地と脚の長さによって決
定されるが、コンビネーションビーム10が負荷で撓む時
に、ビームの後方の端部28が、中央フレームチューブ16
の上端でぶつかる程座席を低く位置決めするべきではな
い。

図２から明らかなように、コンビネーションビーム式
座席支持構造体をなすコンビネーションビーム10は、第
１の部分としての下方のビーム部材18と、第２の部分と
しての上方ビーム部材20との間にスペースまたはギャッ
プ34を含む。図示のように、このギャップ34には、第３
の部分としての振動及び衝撃を吸収する減衰材36が充填
されている。好ましい実施例では、この減衰材は低硬度
であり、その性質においてはエラストマーである。ここ
にいうエラストマーとは、コンビネーションビーム10の
上下部分間で相対運動によって変形させられ、次いで元
の形状に戻って相対運動するビーム上下部の運動エネル
ギーを吸収できる物質を意味する。この物質は、変形ま
たは圧縮に抵抗することによって、コンビネーションビ
ーム10の上下部分の相対運動を遅らせる傾向を有すると
共に、弾性的にゆっくりと元の形状に戻る傾向を有する
ものでなければならない。コンビネーションビーム10の
運動に対して、両方向に抵抗する粘弾性を有するポリウ
レタン・エラストマーは、経験に照らして前記第３の部
分をなすエラストマー材として好適である。弾性係数が
比較的低く、層状またはその他の形状を与えられたもの
をコンビネーションビーム10の上下部分間に挟むか、さ
もなければ上下部分と結合すれば、ポリウレタン以外の
エラストマーでも本発明に利用できるエラストマーは数
多くある。

好ましい実施例では、コンビネーションビーム10の下
方のビーム部材18と上方のビーム部材20を、硬化樹脂と
ファイバーとから成る殻体40内に、硬質フォーム材38を
封入して形成する。硬質フォーム材38は、硬質ポリウレ
タンフォーム、殻体40はファイバーグラス／エポキシ樹
脂でそれぞれ形成すればよい。なお、得られた製品は必
要な構造的一体性と、比較的高い弾性係数を具えるな
ら、上記以外のフォーム材及び樹脂の他、グラファイト
ファイバーなどのようなファイバーも本発明の軽量ビー
ム部材の構成材として有効に利用できる。当然のことな
がら、スチールやアルミニウムのような従来の自転車材
料もコンビネーションビーム10の構成に使用できるが、
その場合、軽量化という成果を犠牲にしなければならな
い。比較的剛性の高い部材間に複数のエラストマー層を
介在させるようにビームを形成することも本発明の範囲
内である。自由端における垂直撓みが約100ポンド／イ
ンチ（18kg/cm）となるように構成したビームは、経験
に照らして本発明に採用して有効であることが判明して
いる。グラス構造、ビームのサイズ、エラストマーの硬
度を調整したり、またはその他の方法によってビームの
曲げ抵抗を加減できることは云うまでもない。

コンビネーションビーム10の上下部分の一構成方法で
は、コアの長手方向に対して約45゜方向のファイバーを
有する編みファイバーグラス外被を、予め成形したフォ
ームコアに被せる。次いで、この上に単向ファイバーグ
ラス素子を被せることによってビームを補強する。端部
ピボットポイント、第２のクランプ部材としての調整部
材24に近い支点、コンビネーションビーム10の座席取付
け部分をなす端部28などのように、負荷支持域に対し、
別のファイバーグラスマットを追加し、この上に第２の
外被を被せて、これらの素子を固定するように構成して
もよい。次いで、好ましくは、与圧下で、コンビネーシ
ョンビーム10の部分全体を樹脂で湿潤させ、硬化させ
る。両ビーム部材18,20を形成したら、夫々の全長の一
部に沿って、典型的にはエポキシ樹脂によって接合す
る。一方のビーム部分（下方のビーム部材18）は、他方
のビーム部分（上方のビーム部材20）と接合される面
に、突出したプラットホームを含むのが普通である。従
って、完成したコンビネーションビーム10には、ギャッ
プ34が形成されることになる。その他の公知の構成方法
及び構成材料を使用してもよく、本発明の範囲を逸脱し
ないと考えられる。コンビネーションビーム10を構成し
た後、好ましくはこれを型に入れ、与圧下で、ギャップ
34に対し振動及び衝撃を吸収する減衰材36を注入するこ
とによって、ギャップ34内に前述した振動及び衝撃吸収
材を層状に挿入することができる。

図２に示すように、コンビネーションビーム10をフレ
ームの一部である水平チューブ12に取付けるために、第
１のクランプ部材としての取付け部材22のねじ付き部材
48を挿通させる垂直孔42をコンビネーションビーム10の
端部30に形成する。図示のように、第１のクランプ部材
としての取付け部材22は、水平チューブ12を囲む公知の
ホース固定タイプのマウント44を含み、コンビネーショ
ンビーム10の上側でこのマウント44にブラケット46が取
付けられている。コンビネーションビーム10の前端部を
フレーム、この場合、フレームの一部である水平チュー
ブ12に固定する第１のクランプ部材としての取付け部材
22をこの明細書では、フレーム固定部材とも称するが、
コンビネーション10との連結手段としては、他の公知手
段を利用してもよい。第１のクランプ部材としてのフレ
ーム固定部材（取付け部材22）は、ブラケット46、上向
きに突出するねじ付き部材48を含み、このねじ付き部材
48は、その下部に形成された孔と、ブラケット46の両側
壁52に形成された互いに協働する孔に向けて、公知のフ
ァスナ50を挿入することにより、ブラケット46に枢動自
在に取付けられている。ねじ付き部材48は、第１の部
分、即ち、下方のビーム部材18、振動及び衝撃を吸収す
る振動減衰材36及び第２の部分、即ち、上方のビーム部
材20を貫通する垂直孔42を上向きに貫通している。

ファスナ50は、例えば、ナット54をねじ付き部材48に
螺着し、下方に配置されている公知のワッシャ56と当接
している。コンビネーションビーム10の上方のビーム部
材20が、後述する態様で、固定された下方のビーム部材
18に対して走行方向の前後方向に向けて摺動できるよう
にするには、ワッシャ56の下に一対の溝付きワッシャ5
8,60を配置すればよい。摺動を容易にするため、ワッシ
ャ58として、スリップワッシャ、即ち、隣接するワッシ
ャ56,60の表面に対してスリップし易い材料から成るワ
ッシャを使用すればよく、例えば、２枚のスチール製ワ
ッシャ間に、ブロンズ製ワッシャを介在させればよい。

上述したように構成すれば、コンビネーションビーム
10の片持梁りをなす端部28の側に着座しているライダー
の体重により、垂直な圧縮負荷がナット54及びこれと連
携するワッシャに加わっているにも拘らず、上方のビー
ム部材20がコンビネーションビーム10の固定された下方
のビーム部材18に対して、矢印62で示すように、自転車
の進行方向に沿う軸線上（図２における左右方向）へ移
動することができる。コンビネーションビーム10が撓む
ことで起こる下方のビーム部材18に対する上方のビーム
部材20の横移動に伴ない、ギャップ34内のエラストマー
層のような振動及び衝撃を吸収する減衰材36が変位す
る。振動及び衝撃を吸収する減衰材36の変形、正確に
は、この減衰材36によって、ビームの前方端部30の横移
動に対する抵抗が、上方のビーム部材20の運動を遅ら
せ、緩和し、悪路上を走行する自転車の車輛に作用する
振動や衝撃負荷が、座席26に伝達される前に吸収され
る。同様に、自転車の急激な動きから生ずる座席26に対
する体重負荷もまた、コンビネーションビーム10を介し
て自転車フレームに伝達される前に遅らせられ、緩和さ
れる。

コンビネーションビーム10の上方のビーム部材20と下
方のビーム部材18とは、破線で囲んだ矢印で示すプラッ
トホーム域62（図２に図示）で表わされるビーム端付近
で一体的に連結される。図３、４及び５から明らかなよ
うに、このプラットホーム域62の付近には、上述したよ
うに、前方端部30からギャップ34へエラストマー材料を
注入する時に、その誘導路として作用する側溝64,66が
形成されている。なお、このエラストマー材料は、ビー
ムを連結するプラットホーム域62の先端に達する位置、
先端連結点68まで流入してギャップ34を満たし、この時
点でエラストマー材料は、側溝64,66を流れて、図６に
示すように、端部28においてコンビネーションビーム10
から流出する。

図３に示すように、本発明の一実施例では、エラスト
マー材料から成る振動及び衝撃を吸収する減衰材36が、
コンビネーションビーム10の両端間に跨がるギャップ34
を満たしているかに見えるが、実は、エラストマー材料
が完全に充填されるのは、コンビネーションビーム10の
ビームの前方端部30から一体連結プラットホーム域62の
先端連結点68までの範囲だけである。斯くして、コンビ
ネーションビーム10は、側溝64,66を除いて、前記先端
連結点68から端部28まで密封された状態となる。なお、
上記具体的なビーム構成は、本発明の好ましい一実施例
に過ぎず、咬合面を有するビーム部分と、上記実施例と
は形状も位置も異なるエラストマー材料でコンビネーシ
ョンビーム10を形成するなど、本発明の範囲内で種々の
実施態様が考えられる。コンビネーションビーム10の上
方のビーム部材20と下方のビーム部材18とを、上述した
態様で、端部28付近で接合することにより、コンビネー
ション10に対し、横方向及び捻じり方向の安定性が与え
られるが、これらの部材を一体的にまたはファスナや包
囲クランプ部材を利用して連結してもよく、このような
方式を採用しても本発明の範囲を逸脱することはない。
何らかの態様で、ビームに横方向及びねじり方向安定性
が与えられるなら、エラストマー材料による層が、ビー
ムの全長に亘るように構成してもよい。

再び図２を参照して明らかなように、ライダーの脚長
と体重に応じて、座席26を上下させるため、コンビネー
ションビーム10を俯仰枢動させる角度を第２のクランプ
部材としての調整部材24によって調節する。第２のクラ
ンプ部材である調整部材24は、水平チューブ12を囲み、
ブラケット46を水平チューブ12の頂部に固定する公知の
ホースクランプ・コネクタ型式のマウント44を含む。公
知のファスナ72によって、溝付きブラケット70をコンビ
ネーションビーム10の下方のビーム部材18の下側に取付
ける。ブラケット46を貫通し、ブラケット46の両側にお
いて溝付きブラケット70の溝76と整列する孔に重なるワ
ッシャ78に対し、例えばカムレバークランプ74のような
公知のピクランプ部材及びこれと協働するねじ付きナッ
トを挿入する。溝付きブラケット70の両側において、カ
ムレバークランプ74による締着力を緩めることにより、
コンビネーションビーム10を上向きまたは下向きに枢動
俯仰させることができる。溝76によって許容されるコン
ビネーションビーム10の俯仰移動範囲に沿った任意の点
において、協働するファスナを締付けることにより、座
席26を自動車フレームからの任意の高さに固定すること
ができる。

ここでも、コンビネーションビーム10及び座席26を容
易に調節し、自動車フレームからの所要の高さに確実に
ロックできるなら、第２のクランプ部材としての調整部
材24以外の公知の座席高調節手段を使用してもよい。

図１から理解されるように、座席26に荷重が加わる
と、コンビネーションビーム10の端部28が下方へ下降す
る。若し、ギャップ34が存在しなければ、コンビネーシ
ョンビーム10の撓曲に伴なって、上方のビーム部材20が
伸張し、下方のビーム部材18が圧縮されることになる。
然し、コンビネーションビーム10にギャップ34を組込ん
だことで、コンビネーションビーム10が下方に向けて撓
むと、上方のビーム部材20が、下方のビーム部材18に沿
った長手方向にスリップするから、上方のビーム部材20
に発生する引張り力を逃がすことができる。ギャップ34
にエラストマー材料などの振動及び衝撃を吸収する減衰
材36を充填することにより、ギャップ34の領域における
下方のビーム部材18に沿った上方のビーム部材20の運動
に抵抗して、これを遅らせ、延いては、コンビネーショ
ンビーム10の撓曲を緩和し、コンビネーションビーム10
を介した振動及び衝撃の伝達を実質的に防止することが
できる。

図３及び５からも明らかなように、エラストマー材料
などの振動及び衝撃を吸収する減衰材36の層をビームの
前方端部30の付近では厚く、ギャップ34の反対端、即
ち、コンビネーションビーム10の先端連結点68の付近で
は薄くすることが望ましい。このようにすることによ
り、下方のビーム部材18に対する上方のビーム部材20の
運動量を、ビームの前方端部30付近で最も大きく、先端
連結点68の付近ではゼロに近くすることができる。従っ
て、ビーム前方の端部30付近でエラストマー材料による
振動及び衝撃を吸収する減衰材36を厚くし、ギャップ34
のサイズも大きく設定すれば、コンビネーションビーム
10の振動及び衝撃吸収特性が改善されるだけでなく、緩
衝材としてのエラストマー材料の耐用寿命も延びる。

振動または衝撃の吸収は、ビームその他の構造部材の
運動周波数または運動振幅の減衰と考えることができ
る。ギャップ34またはエラストマー材のような振動及び
衝撃を吸収する減衰材36のない一体的コンビネーション
ビーム10であれ、悪路を走行する自転車の所輪に加わる
衝撃及び振幅が周波数の低下を伴なわず、恐らくはビー
ムが片持ばり構造であるが故に、振幅の増大を伴ないな
がらビームを介して座席26に伝達されるであろう。ギャ
ップ34に対して、エラストマー材を充填してコンビネー
ションビーム10の上方のビーム部材20及び下方のビーム
部材18の隣接面を接合することにより、エラストマー材
料が下方のビーム部材18に対する上方のビーム部材20の
摺動に抵抗してこれを遅らせ、コンビネーションビーム
10の端部28が上下に移動する速度及び距離を抑制するこ
とができる。エラストマー材から成る振動及び衝撃を吸
収する減衰材36は、振動及び衝撃のかたちをとる自転車
フレームの運動エネルギーを吸収し、これを熱エネルギ
ーに変えて散逸させるものと考えられる。

ライダーの体重負荷により、ビームの後方の端部28が
下方へ下降して、上方のビーム部材20を伸張する場合に
ついて述べたが、エラストマー材は、下方のビーム部材
18に対する上方のビーム部材20の両方向移動に抵抗し
て、ビームの端部28が下向きだけでなく、上向きに移動
する時にも振動及び衝撃を緩和する。

再び図１において、上方のビーム部材20が下方のビー
ム部材18に対して移動すると、コンビネーションビーム
10の中央カーブ部分のギャップ34に充填されたエラスト
マー材が圧縮されると共に変位する。従って、コンビネ
ーションビーム10にカーブを設けたことで、ビームの湾
曲に呼応する粘弾性材のエネルギー吸収能力が向上す
る。

フレームに対する固定は、第１のクランプ部材である
取付け部材22を使用することにより、コンビネーション
ビーム10の曲げ特性を制御することができる。これに関
連して、ワッシャ58の材料組成を、互に隣接する一対の
ワッシャ56,60との摩擦を増大するように選択すればよ
い。また、ナット54とねじ付き部材48との咬合状態を変
えることによって、エラストマー材から成る振動及び衝
撃を吸収する減衰材36に作用する圧縮負荷を変化させる
ことができる。これにより、下方のビーム部材18に対す
る上方のビーム部材20の運動に抵抗する能力にも変化が
現われ、コンビネーションビーム10の剛度を制御する結
果となる。

図８では、第１の部分としての弯曲したビーム部材82
及びこれに隣接して弯曲した第２の部分としてのビーム
部材84を有するコンビネーションビーム80が、ビーム端
86において一体的に結合され、バイク用の中空な中央フ
レームチューブ16に挿入した公知の座席支柱に取付けら
れている。弯曲したビーム部材82,84間にあって、他方
のビーム端92からカーブ部分に沿って両部分82,84が一
体的に結合される点94に達するギャップ90に、エラスト
マー材から成る振動及び衝撃を吸収する減衰材88が配置
されている。この実施例は、一体形成された座席96また
は公知手段を介してビーム端92に連結した座席を使用す
ることができる。このデザインの長所は、ライダーが静
止状態のまま自転車に跨がる時、水平チューブ12を跨ぐ
ときに邪魔になる図１に示したようなビームが存在しな
いことである。

図９には、一体的な基部100を有するほぼＹ字形の部
材98から成り、公知の座度支柱に取付けられるコンビネ
ーションビーム式座席支持構造の他の実施例を示した。
前記一体的な基部100は、自転車の後輪からの飛沫を除
けるためのフェンダ、またはシールドとして作用し、Ｙ
字形の各脚片部には、そのギャップ102,104にエラスト
マー材から成る振動及び衝撃を吸収する減衰材106,108
が充填されている。ここでも、座席110をこの部材と一
体形成してもよいし、公知手段によってこの部材に固定
してもよい。

図７には、軽量のファイバ及び樹脂から成る単一片と
して形成した軽量フレーム部材112を有する自転車の実
施例を示した。但し、図示した軽量フレーム部材112の
形状は、あくまでも説明のための一具体例に過ぎない。
軽量フレーム部材112に加わる振動及び衝撃負荷を軽減
するために、コンビネーションビーム114を使用するこ
とによって、軽量の樹脂及びファイバ材の使用が可能に
なる。特定の機械的応力が作用する領域において軽量フ
レームに金属インサート116,118を組込むことによって
補強してもよい。

図７に示すように、コンビネーションビーム114は、
軽量フレーム部材112と一体に形成され、負荷の下で圧
縮される第１の部分としての下方のビーム部材120と、
座席124に負荷が加わるときに伸張する第２の部分とし
ての上方のビーム部材122と、これら上下方両部分間の
ギャップ128に配設されたエラストマー材から成る振動
及び衝撃を吸収する減衰材126を含む。図示の構成で
は、コンビネーションビーム114と連結されていても、
座席支持部材130は、前記ビームを形成する上下の両部
材の相対摺動を可能にしなければならない。なお、一体
成形されたコンビネーションビーム114ではなく、図１
に示したようなコンビネーションビーム10を図７の成形
された軽量フレーム部材112と併用してもよい。更にま
た、コンビネーションビーム114における第１の部分と
しての下方のビーム部材120を軽量フレーム部材112と一
体化すると共に、第２の部分としての上方のビーム部材
122を支持端付近で軽量フレーム部材112に連結し、コン
ビネーションビーム114が軽量フレーム部材112と連結す
る領域において、このフレーム112に対して摺動できる
ように構成してもよい。

図10には、軽量の樹脂及びファイバ部材132を有する
自転車の実施例を示す。この実施例では、自転車の後輪
付近から前方へ突出するように一体的コンビネーション
ビーム式座席支持構造を形成した実施を示している。こ
の実施例においても、コンビネーションビーム134は、
第１の部分としての下方のビーム部材136、第２の部分
としての上方のビーム部材138、両部分間のギャップ14
0、及びギャップ140に配設されたエラストマー材から成
る振動及び衝撃を吸収する減衰材142を含む。

図示のように、コンビネーションビーム132を少なく
とも一部分に亘って縦に裂き、裂かれていない部分を、
後輪の取付けに利用し、更に後方へ突出したフェンダま
たは泥除け144をも含むように形成してもよい。図10に
示すフレームデザインが所謂“女性用”自転車、即ち、
高い水平チューブ12の無い自転車として好適であること
は云うまでもない。

図11には、フォーク状部分から後輪に達する長いチュ
ーブ部材146を含む金属チューブ部材を採用した自転車
フレームデザインを示す。この実施例では、金属フレー
ム部材を使用しているが、該部材の数を減らし、その形
状に工夫を疑らすことにより、公知の取付けブラケット
150及び調整部材24から後方へ片持梁状に突出するコン
ビネーションビーム式座席支持構造の衝撃及び振動軽減
能力を有効に利用している。コンビネーションビーム14
8は、長いチューブ部材146にビームを取付けるのに必要
な変更を除けば、図１乃至図６に関連して述べたコンビ
ネーションビーム10と同じデザインのビームである。こ
のデザインの長所は、フレーム部材の構成を改良するこ
とによって、金属フレームを使用していながらも軽量化
されることにある。

以上に本発明の好ましい実施例を説明したが、当業者
ならこれに種々の変更を試みることができるであろう。
従って、本発明は上述した具体的な実施例に制限される
ものではなく、本発明の範囲及び思想は前記の特許請求
の範囲によって決定される。

［発明の効果］ 以上述べるように、座席を経てライダーに及ぼす振動
や衝撃は、路面から車輪及びフレームを経て、コンビネ
ーションビームに伝わるが、本発明によれば、コンビネ
ーションビーム構成する第１の部分のビーム部材と第２
の部分のビーム部材との間に、第３の部分として、エス
トラマー材等から成る振動及び衝撃を吸収する減衰材を
具備しているので、第１の部分のビーム部材に対し、第
２の部分のビーム部材に相対的な摺動抵抗を与えて振動
や衝撃の緩和を図ることが可能であり、振動や衝撃に伴
なう運動エネルギーを吸収して、ライダーに対する乗心
地を著しく改善することができる。

本発明は、車輛の座席、特に自転車の座席を支持する
目的に限られるものではなく、その他の用途にも応用で
きる。例えば、自転車のハンドルバーを支持して、運転
中ハンドルバーに伝達される衝撃及び振動を吸収するの
にも利用できる。この場合、ハンドルバーを前方フォー
ク構造に連結する幹部の弯曲部分に、前述した振動及び
衝撃を吸収する減衰材36と同様の振動減衰材の層を組込
めばよい。自転車の前方フォーク股構造に振動減衰材の
層を組込んでもよい。このような用途においても、本発
明は自転車の座席取付け構造の場合と同様の効果を自転
車のハンドルバー取付け構造として発揮させ得る。

図面の簡単な説明 図１は、本発明のコンビネーションビーム式座席支持
構造体を装備した在来タイプ自転車の側面図である。

図２は、本発明のコンビネーションビーム式座席支持
構造体の取付け及び調節手段の一実施態様を示す部分断
面図である。

図３は、本発明のコンビネーションビーム部分の一実
施例を示す側面図である。

図４は、上下部分のビーム部材の相互連結を示す図３
のコンビネーションビーム部分の底面図である。

図５は、図４の５−５線で縦断した断面図である。

図６は、図３のコンビネーションビームの背面図であ
る。

図７は、本発明の一体的コンビネーションビーム式座
席支持構造体を装備した自転車の実施例を示す側面図で
ある。

図８は、在来タイプの自転車フレームに取付けた状態
において、本発明のコンビネーションビーム式座席支持
構造体の実施例を示す部分側面図である。

図９は、在来タイプの自転車フレームに取付けた状態
において、本発明のコンビネーションビーム式座席支持
構造体を示した他の実施例を示した部分側面図である。

図10は、本発明の一体的コンビネーションビーム式座
席支持構造体を含む自転車及びフレームの更に他の実施
例を示す側面図である。

図11は、本発明の片持梁コンビネーションビーム式座
席支持構造体を装備した自転車の他の実施例を示す側面
図である。

10,80,114,134,148……コンビネーションビーム 12……水平チューブ 18,82,120,136……第１部分としての下方のビーム部材 20,84,122,138……第２部分としての上方のビーム部材 22……枢動取付け部材、24……枢動制御部材 26,96,110,124……座席、28……端部 30,86……ビームの前方端部、32,130……座席取付け部
材 34,90,102,104,128,140……ギャップ 36,88,106,108……振動及び衝撃を吸収する減衰材

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンビネーションビームと、 このコンビネーションビームの一端に位置してこれを車
   体の一部に装着する取付け部材と、 前記コンビネーションビームの前記取付け部材とは反対
   側の端部に取付けられる座席部材と からなり、 前記コンビネーションビームが、 車体に固定された高弾性係数をもつ第１の部分と、 前記コンビネーションビームに作用する負荷に呼応し
   て、前記第１の部分に対して移動できるように取付けら
   れた高弾性係数をもつ第２の部分と、 前記高弾性係数の第１及び第２の部分の間に挿入された
   エラストマー材等の振動及び衝撃を吸収する減衰材から
   成る第３の部分とを含み、 前記第１の部分に対して前記第２の部分が移動すると
   き、 前記第３の部分が変形して前記第１の部分に対する前記
   第２の部分の移動を遅らせる ことを特徴とするコンビネーションビーム式座席支持構
   造体。
2. 【請求項２】前記第１の部分と前記車体との連結域にお
   いて、前記コンビネーションビームの第１及び第２の部
   分を相互に離間させたギャップを形成し、前記エラスト
   マー材から成る第３の部分をそのギャップ内に位置さ
   せ、且つ前記第１と第２の部分をなすビームの表面を隣
   接して接合した ことを特徴とする請求項（１）記載のコンビネーション
   ビーム式座席支持構造体。
3. 【請求項３】フレームに取付けられる前端部及びこの前
   端部とは反対側の後端部を有する細長い第１の部分をな
   すビームと、 この細長い第１の部分をなすビームの上方に位置し、該
   第１の部分のビーム前端部と間隔を保って、その前端部
   との間にギャップを画定する前端部及び前記第１の部分
   のビーム後端で結合される後端部を有し、前記第１の部
   分のビーム前端部及びその後端部に対向負荷が加わる
   と、両ビームの後端部が互いに結合されたまま、前記第
   １の部分のビーム前端部に対して、長手方向に前端部が
   変位するように構成された細長い第２の部分をなすビー
   ムと、 前記両ビームの後端の少なくとも一方に固定され、座席
   を結合する結合部材と、 前記両ビームの前端部間のギャップに配設され、且つ前
   記ビームの相対運動に呼応して変形するエラストマー材
   等の第３の部分をなす振動及び衝撃を吸収する減衰材
   と、 前記第１の部分の細長いビーム前端部と第２の部分の細
   長いビーム前端部とをフレームに装着して、これらビー
   ムの前端部の上方向への運動を阻止し且つ第２の部分の
   ビームの前端部がビームの長手方向に対しては移動でき
   るように、フレームに対し各ビームの前端部を装着する
   取付け部材と からなることを特徴とするコンビネーション式座席支持
   構造体。
4. 【請求項４】前記第１の部分をなすビームと、第２の部
   分をなすビームとが、それらの後端部で一緒に結合され
   ていることを特徴とする請求項（３）記載のコンビネー
   ション式座席支持構造体。
5. 【請求項５】前記第１の部分のビームと、第２の部分の
   ビームとが、堅固なフォームコア及びエポキシ樹脂結合
   ファイバーガラス外被を含み、前記第３の部分の振動及
   び衝撃を吸収する減衰材が、ポリウレタン又はエラスト
   マー材により形成されることを特徴とする請求項（３）
   又は（４）記載のコンビネーション式座席支持構造体。
6. 【請求項６】フレームに対し前記各ビームの前端部を装
   着する前記取付け部材が、前記第１の部分のビームの前
   端部に対する長手方向の移動を許容しながら、前記細長
   い第２の部分のビームの上向き移動に対しては、これを
   阻止するようにしてあることを特徴とする請求項（３）
   〜（５）のいずれか１項に記載のコンビネーション式座
   席支持構造体。
7. 【請求項７】前記第１の部分と第２の部分との細長い各
   ビームの前端部と、振動及び衝撃を吸収する減衰材から
   成る第３の部分とに、夫々単一の軸を挿通させ得る共通
   の開口部を形成してあり、第２の部分の細長いビームの
   開口部の長手方向の寸法が、これと直交する横方向の寸
   法よりも大きくなされており、 フレームに対し各ビームの前端部を装着する取付け部材
   が、 フレームに固定される第１のクランプ部材と、 該第１のクランプ部材に組み込まれ、前記開口部内に配
   置されるねじ付き部材と、 前記第２の部分の細長いビームの開口部内で前記ねじ付
   き部材に螺着される少なくとも１個のナットを含む固定
   素子とから成り、 前記固定素子の長手方向の最大寸法が、前記第２の部分
   の細長いビームの開口部の選択された長手方向寸法より
   も短くすることにより、第２の部分のビームが、前記ね
   じ付き部材に対して長手方向の運動ができるようになさ
   れている ことを特徴とする請求項（３）〜（５）のいずれか１項
   に記載のコンビネーション式座席支持構造体。
8. 【請求項８】少なくとも、水平チューブとその後端で結
   合される中央フレームチューブとを有するフレームと、 前記水平チューブの前端で、ハンドルを回動自在に支持
   するフォーク体とを備え、 前記フレームに対し装着される座席支持構造体が、 前記フレームに取付けられ、前端とその前端から距離を
   隔てた後端とを有する第１の部分をなす細長いビーム
   と、 この第１の部分の上方に位置し且つ前記第１の部分のビ
   ーム前端から間隔を隔てて、これとの間にギャップを形
   成する前端と、前記第１の部分のビーム後端で結合され
   る後端とを有する第２の部分をなす細長いビームと、 前記第１の部分のビーム前端と前記第２の部分のビーム
   後端に対し、対向負荷が加わるとき、前記各ビームの両
   後端部が相互に接合されたまま、第２の部分のビーム前
   端が、第１の部分のビーム前端に対して長手方向に変位
   するようになされ、その変位運動の運動エネルギーを吸
   収すべく前記各ビームの両前端間のギャップ内に配設さ
   れたエラストマー材等の振動及び衝撃を吸収する減衰材
   から成る第３の部分と から成り、 前記第１の部分の細長いビーム前端と、第２の部分の細
   長いビーム前端とにおいてフレームに取付けられる前記
   座席支持構造体が、前記ビームの両前端の上方への運動
   を阻止され、且つ第２の部分のビームの前端が、第１の
   部分のビームの前端に対して長手方向に運動できるよう
   に、フレームに対し各ビームの前端を装着している取付
   け部材を含み、 前記第1,第２の部分のビームの少なくとも一方に座席を
   固定したこと を特徴とする自転車組立体。
9. 【請求項９】前記水平チューブに装着される第１のクラ
   ンプ部材と、この第１のクランプ部材から後方に離間し
   た位置を占める第２のクランプ部材とによって、前記座
   席支持構造体を前記フレームの水平チューブに取付け、 前記第２のクランプ部材が、 水平チューブを少なくとも含む１つのフレーム上で、こ
   れと略同一平面をなすように配置されていることを特徴
   とする請求項（８）記載の自転車組立体。