JP3048695U - 自転車後部フレームの緩衝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自転車の後部フレームに緩衝装置を設けるこ
とにより、振動・衝撃等の外力を吸収して安全性能と乗
車性能を向上させるとともに、前部フレームの多様な構
造に適用できる緩衝装置を提供する。 【解決手段】 立パイプ８とチェーンステー１２の一端
をハンガーラグ１０に固定しそれらの他端をバックホー
ク２２で連結して構成された自転車後部フレームにおい
て、チェーンステー１２を湾曲自在な柔軟部材で構成
し、チェーンステー１２の後端１８とバックホーク２２
の後端２３を相互に固着する。また、立パイプの上部に
回動部材２８を装着し、バックホーク２２の前端２５を
回動部材２８に連結し、チェーンステー１２が外力で湾
曲したとき回動部材２８が回動してその外力を吸収でき
るようにする。更に、チェーンステー１２とバックホー
ク２２の両者を湾曲自在な柔軟部材で構成しても同様の
効果を達成できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は外力に対する自転車フレームの緩衝装置に関し、更に詳細には自転車 後部フレームのチェーンステーを少なくとも湾曲自在な柔軟部材で構成して、自 転車が道路の凹凸や段差等から振動・衝撃等の外力を受けたときに自転車後部フ レームが変形してその外力を吸収する緩衝装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に自転車フレームは、上パイプ、下パイプおよび立パイプからなる前部フ レームと、立パイプ、チェーンステーおよびバックホークからなる後部フレーム から構成されている。従来の自転車では、前部フレームも後部フレームも変形し ないように溶接やろう付けにより剛体的に構成されてきた。

【０００３】 しかし、このような剛体的フレームでは、道路の凹凸や段差等から継続的な振 動・衝撃等の外力を受けたときに、運転者に直接の外力が伝達するため乗車性能 が極めて悪かった。垂直衝撃はサドルのバネで吸収できるとしても、水平衝撃や 斜め衝撃の場合には特に乗車性能が悪かった。最悪のケースでは自転車フレーム に継続的な応力が加わって突然に破断するといった事故が生起し、安全性能の点 でも問題があった。

【０００４】 この欠点を解消するために、本出願人は実公平７−２３３５１号公報により前 部フレームを変形自在にすることによって、車体が外力を受けたときに前部フレ ームの変形によりその外力を吸収して乗車性能を良好に保持する技術を自転車業 界に提供した。 詳細には、上パイプを湾曲自在な板バネで構成し、下パイプに回動部材を設け て、板バネの湾曲変形により外力を吸収するものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 ところが、前部フレームを変形自在にする場合には、この技術を全自転車に適 用できないことが明らかになってきた。即ち、前部フレームには上パイプ、下パ イプおよび立パイプを三角状に構成するダイヤモンドフレームだけでなく、メイ ンパイプと立パイプで構成するフレームも存在する。近年はデザインの改良を図 るため、メインパイプを用いるフレームが増加している。従って、従来の技術は このようなメインパイプフレームには実施できず、新たな外力吸収技術の開発が 急がれてきたのである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記欠点を解消するためになされたものであり、本考案に係る第１の 自転車後部フレームの緩衝装置は、立パイプとチェーンステーの一端をハンガー ラグに固定しそれらの他端をバックホークで連結して構成された自転車後部フレ ームにおいて、チェーンステーを湾曲自在な柔軟部材で構成し、チェーンステー の後端とバックホークの後端を相互に固着し、立パイプの上部に回動部材を装着 し、バックホークの前端を回動部材に連結し、チェーンステーが外力で湾曲した とき回動部材が回動してその衝撃を吸収することから構成されている。

【０００７】 本考案に係る第２の自転車後部フレームの緩衝装置は、立パイプとチェーンス テーの一端をハンガーラグに固定しそれらの他端をバックホークで連結固定して 構成された自転車後部フレームにおいて、チェーンステーとバックホークを湾曲 自在な柔軟部材で構成し、自転車が外力を受けたとき、チェーンステーとバック ホークが湾曲してその外力を吸収することから構成されている。

【０００８】

【考案の実施の形態】

本考案では外力の１次吸収材としてチェーンステーを湾曲自在な柔軟部材で構 成している。柔軟な２本の丸棒を平行に配置し、チェーンステーの前端と後端に 前記の丸棒を挿入してろう付け等で固定する。また、２本の丸棒の代わりに湾曲 自在な１本の板バネでもよい。自転車が外力を受けた場合に、この柔軟部材がま ず湾曲変形することで、外力を１次的に吸収する。

【０００９】 次に、外力の２次吸収材として立パイプの上部に回動部材を装着し、バックホ ークの前端を回動部材に連結して、外力によるチェーンステーの湾曲に連動して 回動部材が回動し、この回動により自転車の外力を２次的に吸収する。 回動による外力吸収を有効にするため、回動部材の中にゴムやバネ等の弾性体 を充填し、回動したときに弾性体が変形し、この変形により外力を吸収する。

【００１０】 外力の２次吸収材として、前記回動部材の代わりに、バックホークを湾曲自在 な柔軟部材で構成する。この場合には、チェーンステーの湾曲変形に連動してバ ックホークが湾曲変形し、このバックホークの湾曲変形により外力を２次的に吸 収する。

【００１１】 本考案は以上のように、１次および２次の外力吸収材を自転車後部フレームに 配置することにより、振動・衝撃等の外力を２段階で吸収し、外力付勢時におけ る運転者の乗車性能を良好に保持するものである。また、外力による応力を前記 外力吸収材で吸収発散するから、応力が部材内部に蓄積されず自転車の安全性能 を高める。更に、自転車後部フレームに緩衝装置を配置したので、前部フレーム はどんなフレーム構造を採用してもよい。即ち、ダイヤモンドフレームやメイン パイプフレーム等の選択を自由におこなえる緩衝装置を実現できる。

【００１２】

【実施例】

［実施例１］ 図１〜図３には本考案の第１実施例が示されている。ヘッドラグ２に固定され たメインパイプ４の中間には下パイプ６が配置され、メインパイプ４の後端は立 パイプ８に固定されている。下パイプ６と立パイプ８の下端はハンガーラグ１０ に固着される。チェーンステー１２は湾曲自在な２本の柔軟部材１４、１４の前 後を前端１６および後端１８に挿入固着して構成される。その前端はハンガーラ グ１０に固着され、その後端１８はバックホーク２２の後端２３と一体に固定さ れる。一対のチェーンステー１２、１２はスペーサー２０により所定角度だけ離 間して配置される。

【００１３】 同様に一対のバックホーク２２、２２はスペーサー２４（バックブリッジとも 呼ぶ）により所定角度だけ離間して配置され、その前端は後述する腕部３０を枢 支軸３８により枢動自在に挟持している。立パイプ８の上部には２枚の支持板が ろう付けで固定され、この間に回動部材２８が挟着されている。

【００１４】 図３に示すように、回動部材２８は円筒状の外輪３２と内輪３４を同軸状に配 置して構成され、この間に弾性体３６を充填している。図示ではゴム材を充填し ており、このゴム材により外輪３２と内輪３４が一体化されている。ゴム材の代 わりにバネ材を配置してもよい。内輪３４の内面は六角形状で、ここに六角形状 の軸３３を挿通し、軸３３の両端を支持板２６、２６により回動不能な状態で固 定する。即ち、内輪３４は回動できない。外輪３２には腕部３０が突設されてお り、その先端は前述したようにバックホーク２２の前端２５に枢支されている。

【００１５】 例えば、チェーンステー１２の湾曲によりバックホーク２２の前端２５が矢印 ａ方向に移動したとすると、枢支軸３８を介して腕部３０および外輪３２は矢印 ｂ方向に回動する。外輪３２とともに弾性体３６も矢印ｂ方向に回動するが、内 輪３４が固定静止しているから、弾性体３６の反発弾力と外力との釣合位置で外 輪３２の回動は阻止される。結局、この弾性体３６の弾性変形により外力を吸収 するのである。

【００１６】 次に、第１実施例の作動について説明する。 図４に示すように、自転車の走行中に後タイヤ４４が石等の障害物４６に乗り 上げたとする。後タイヤ４４の実線位置から点線位置への上動に伴い、チェーン ステー１２は点線のように湾曲変形してその外力を１次的に吸収する。この湾曲 に連動してバックホーク３０の上動により、軸３３を支点に枢支軸３８が矢印ｂ 方向に回動し、弾性体３６により外力を２次的に吸収する。自転車は走行中に道 路面から振動や衝撃等の様々な外力を受けるが、この緩衝装置により外力を吸収 して良好な乗車性能を保持することができる。

【００１７】 図５は前タイヤ４２が壁４０に衝突した場合の衝撃吸収を示している。このと き、メインパイプ４、下パイプ６および立パイプ８は剛体のために変形すること はない。一方、チェーンステー１２は点線のように湾曲変形してその衝撃を１次 的に吸収する。この湾曲に連動して軸３３を支点に枢支軸３８が自転車の慣性で 矢印ｂ方向に回動し、弾性体３６の変形により衝撃を２次的に吸収する。その結 果、後タイヤ４４は点線位置へと移動する。従って、本装置は衝撃吸収の効果も 有している。

【００１８】 ［実施例２］ 図６〜図８には本考案の第２実施例を示している。第１実施例と同一部材には 同一番号を符してその説明を省略し、異なる部分だけを説明する。 チェーンステー１２は２本の柔軟部材１４、１４を前端１６および後端１８に 挿入固着して構成される。全く同様に、バックホーク２２も２本の柔軟部材２２ ａ、２２ａを前端２５及び後端２３に挿入固着して構成される。即ち、チェーン ステー１２は図７に、バックホーク２２は図８に示された構造を有し、基本的に 同一構造である。バックホーク２２の前端２５は立パイプ８の上端に配置された シートラグ４８に固定される。従って、本実施例ではチェーンステー１２とバッ クホーク２２の両者が湾曲変形する点て第１実施例と異なっている。特に、バッ クホーク２２は図示のように無荷重状態でやや湾曲形状に設定しており、外力付 勢時において湾曲しやすくしている。

【００１９】 次に、第２実施例の作動について説明する。 図９は走行中の自転車の後タイヤ４４が石等の障害物４６に乗り上げた状況を 示している。この時、後タイヤ４４は実線位置から点線位置へと上動し、チェー ンステー１２は点線のように湾曲変形してその外力を１次的に吸収する。次に、 バックホーク２２も同様に湾曲変形して外力を２次的に吸収する。つまり、チェ ーンステー１２とバックホーク２２の湾曲変形によって、走行中に受ける様々な 外力、例えば振動や衝撃を吸収するのである。

【００２０】 図１０は自転車の前タイヤ４２が壁４０に衝突した場合を示している。このと き、前部フレームは第１実施例と同様に変形することはない。一方、チェーンス テー１２は前進方向への慣性により点線のように湾曲変形してその衝撃を１次的 に吸収する。次に、バックホーク２２も同様に湾曲変形して衝撃を２次的に吸収 する。その結果、後タイヤ４４は点線位置へと前方に移動する。この湾曲変形に より突発的に生起する衝撃をも吸収できるのである。

【００２１】 本考案は上記実施例に限定されるものではなく、本考案の技術的思想を逸脱し ない範囲における種々の変形例、設計変更等をその技術的範囲内に包含するもの である。

【００２２】

【考案の効果】

本発明は以上詳述したように、１次および２次の外力吸収材を自転車後部フレ ームに配置することにより、外力を２段階で吸収し、外力付勢時における運転者 の乗車性能を良好に保持するものである。また、外力による応力を前記外力吸収 材で吸収発散するから、応力が部材内部に蓄積されず自転車の安全性能を高める ことができる。更に、自転車後部フレームに緩衝装置を配置したので、前部フレ ームはどんなフレーム構造を採用してもよい。即ち、ダイヤモンドフレームやメ インパイプフレーーム等の選択を自由におこなえる適用範囲の広い緩衝装置を実 現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施例の斜視図である。

【図２】図２は本発明の第１実施例の正面図である。

【図３】図３は本発明の第１実施例の要部断面図であ
る。

【図４】図４は自転車走行中における第１実施例の動作
説明図である。

【図５】図５は自転車が壁に衝突したときの第１実施例
の動作説明図である。

【図６】図６は本発明の第２実施例の正面図である。

【図７】図７は本発明の第２実施例のチェーンステーの
平面図である。

【図８】図８は本発明の第２実施例のバックホークの平
面図である。

【図９】図９は自転車走行中における第２実施例の動作
説明図である。

【図１０】図１０は自転車が壁に衝突したときの第２実
施例の動作説明図である。

【符号の説明】

２ ヘッドラグ ４ メインパイプ ６ 下パイプ ８ 立パイプ １０ ハンガーラグ １２ チェーンステー １４ 柔軟部材 １６ 前端 １８ 後端 ２０ スペーサー ２２ バックホーク ２２ａ 柔軟部材 ２３ 後端 ２４ スペーサー ２５ 前端 ２６ 支持板 ２８ 回動部材 ３０ 腕部 ３２ 外輪 ３３ 軸 ３４ 内輪 ３６ 弾性体 ３８ 枢支軸 ４０ 壁 ４２ 前タイヤ ４４ 後タイヤ ４６ 障害物 ４８ シートラグ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年１１月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】立パイプ８とチェーンステー１２の一端を
   ハンガーラグ１０に固定しそれらの他端をバックホーク
   ２２で連結して構成された自転車後部フレームにおい
   て、チエーンステー１２を湾曲自在な柔軟部材で構成
   し、チェーンステー１２の後端１８とバックホーク２２
   の後端２３を相互に固着し、立パイプの上部に回動部材
   ２８を装着し、バックホーク２２の前端２５を回動部材
   ２８に連結し、チェーンステー１２が外力で湾曲したと
   き回動部材２８が回動してその外力を吸収することを特
   徴とする自転車後部フレームの緩衝装置。
2. 【請求項２】外輪３２と内輪３４の間に弾性体３６を充
   填して回動部材２８を構成し、外輪３２から突設された
   腕部３０に前記バックホーク２２の前端２５を連結し、
   立パイプ８に固着した一対の支持板２６により前記内輪
   ３３を固定的に挟持し、外力により腕部３０を介して外
   輪３２が回動したとき弾性体３６の変形でその衝撃を吸
   収する請求項１記載の自転車後部フレームの緩衝装置。
3. 【請求項３】前記弾性体３６がゴム材から構成される自
   転車後部フレームの緩衝装置。
4. 【請求項４】前記弾性体３６がバネ材から構成される自
   転車後部フレームの緩衝装置。
5. 【請求項５】立パイプ８とチェーンステー１２の一端を
   ハンガーラグ１０に固定し、それらの他端をバックホー
   ク２２で連結固定して構成された自転車後部フレームに
   おいて、チェーンステー１２とバックホーク２２を湾曲
   自在な柔軟部材で構成し、自転車が外力を受けたとき、
   チェーンステー１２とバックホーク２２が湾曲してその
   外力を吸収することを特徴とする自転車後部フレームの
   緩衝装置。