JP3213009U - ダンパー装置及び該ダンパー装置を備えた自転車の車体フレーム - Google Patents

Abstract

【課題】振動吸収性能が向上されたダンパー装置を提供する。【解決手段】軸線Ｌに沿って延伸して両端にステアリングシャフトに取付けることができる第１の取り付け部１１１と第１の取り付け部１１１の反対側にある第１の枢接部１２１とをそれぞれ有する上、第１の取り付け部１１１と第１の枢接部１２１との間に伸縮可能な第１の減衰部材１３が配置されている減衰手段１０と、揺動リンク２３０に取付けることができる第２の取り付け部と第２の取り付け部から突起する第２の枢接部２２とを有する上、第２の枢接部２２は第１の枢接部１２１に枢接されて所定の仮想面において減衰手段１０に対して回動可能な枢接手段２０と、を備えることを特徴とするダンパー装置を提供する。【選択図】図４

Description

本考案はダンパー装置及び該ダンパー装置を備えた自転車の車体フレームに関し、特により振動吸収性能が向上されたダンパー装置と、該ダンパー装置を備えた自転車の車体フレームに関する。

フロントサスペンションを備えた自転車は、フロントフォークにダンパーを取り付け、走行中に路面の凸凹などにより発生する振動が乗り手に伝わる前に吸収するものである。

また、図１にはフロントサスペンションを備えた従来の自転車の車体フレームの一例が示されており、図示のように、該車体フレーム１はフロントフォーク２と、該フロントフォーク２に取付けられているダンパー３とを備えている。

フロントフォーク２は、回転自在に車体フレーム１を挿通するステアリングコラム２０１と、ステアリングコラム２０１の下端部から前輪４の両側に延伸する下フォーク部２０２と、下フォーク部２０２のそれぞれの下端部及び前輪４の回転軸に枢支されていると共に、上側へ延伸する略Ｌ字形の揺動リンク２０３と、を有している。

ダンパー３は、両端がステアリングコラム２０１の下端部と、揺動リンク２０３の上端部とにそれぞれ固定されているコイルばね３０１を有している。該自転車の走行中において路面の凸凹などにより発生する振動に対応する揺動リンク２０３の下フォーク部２０２に対する揺動に応じてコイルばね３０１が圧縮されまたは伸長することにより、走行中に発生する振動を吸収することができる構成になっている。

この従来の車体フレームにおいて、コイルばね３０１の両端がステアリングコラム２０１の下端部と、揺動リンク２０３の上端部とにそれぞれ固定されている一方、走行中の振動に対応して揺動リンク２０３が下フォーク部２０２に対して揺動する際、揺動リンク２０３は下フォーク部２０２の下端部にある枢支箇所を軸心として揺動するため、コイルばね３０１は一つの直線に沿って伸縮するわけではなく、圧縮される際においては円弧状に湾曲するようになっており、即ち、その振動吸収性能を十分に発揮することができないようになっている。

上記問題点に鑑みて、本考案は振動吸収性能が向上されたダンパー装置及び該ダンパー装置を備えた自転車の車体フレームの提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本考案は下フォーク部を有するステアリングシャフトと、前輪を枢支すると共に、下端部が前記ステアリングシャフトの前記下フォーク部に枢接され、上端部が前記ステアリングシャフトの前側において揺動可能になっている揺動リンクと、を有する自転車のフロントフォークに用いられるダンパー装置であって、所定の軸線に沿って延伸して両端に前記ステアリングシャフトに取付けることができる第１の取り付け部と前記第１の取り付け部の反対側にある第１の枢接部とをそれぞれ有する上、前記第１の取り付け部と前記第１の枢接部との間に伸縮可能な第１の減衰部材が配置され、前記第１の枢接部には、該第１の枢接部が臨む側に向かって開口する収容空間が画成されている減衰手段と、前記揺動リンクに取付けることができる第２の取り付け部と前記第２の取り付け部から前記減衰手段側へ突起する第２の枢接部とを有する上、前記第２の枢接部は、前記減衰手段の前記収容空間内において前記減衰手段の前記第１の枢接部に枢接されて前記所定の軸線が存在する所定の仮想面においてのみ前記減衰手段に対して回動することができる枢接手段と、を備えることを特徴とするダンパー装置を提供する。

上記構成によれば、本考案のダンパー装置は、減衰手段側の第１の枢接部と、枢接手段側の第２の枢接部とにより、枢接手段は前記減衰手段に対して回動することができるので、走行中の振動に対応して揺動リンクが下フォーク部に対して揺動する際、揺動リンクがフォーク部にある枢支箇所を軸心として揺動すると共に、減衰手段は揺動リンクに取付けられている枢接手段に対して前記所定の軸線が存在する所定の仮想面においてのみ回動することにより、湾曲することなく確実に一つの直線に沿って伸縮して振動を吸収することができるので、振動吸収性能を向上することができる。

従来の自転車の車体フレームの一例が示されている側面図である。 本考案のダンパー装置を備えた自転車の車体フレームが示されている斜視図である。 本考案のダンパー装置が車体フレームに配置された位置及びその外部構成が示されている拡大斜視図である。 本考案のダンパー装置の第1の実施形態の構成が示されている分解斜視図である。 本考案のダンパー装置の第1の実施形態の伸長状態が示されている断面図である。 本考案のダンパー装置の第1の実施形態の圧縮状態が示されている断面図である。 本考案のダンパー装置の第1の実施形態が作動する様子が示されている説明図である。 本考案のダンパー装置の第２の実施形態の伸長状態が示されている断面図である。 本考案のダンパー装置の第２の実施形態の圧縮状態が示されている断面図である。

（第１の実施形態）
図２は本考案のダンパー装置を備えた自転車の車体フレームが示されている斜視図であり、図３は本考案のダンパー装置が車体フレームに配置された位置及びその外部構成が示されている拡大斜視図である。

図示されているように、本考案のダンパー装置を適用できる自転車の車体フレームは、フレーム本体１００の前端にある枢支管１１０を回転自在に挿通する上、下フォーク部２２０を有するステアリングシャフト２１０と、自転車の前輪３００を枢支すると共に、下端部がステアリングシャフト２１０の前記下フォーク２２０部に枢接され、前輪３００の上方にある上端部がステアリングシャフト２１０の前側において揺動可能になっている揺動リンク２３０と、を有している。

図４は本考案のダンパー装置の第1の実施形態の構成が示されている分解斜視図であり、図５は本考案のダンパー装置の第1の実施形態の伸長状態が示されている断面図であり、図６は本考案のダンパー装置の第1の実施形態の圧縮状態が示されている断面図である。

図示されているように、該車体フレームに取付けられている本考案のダンパー装置は、車体フレームのステアリングシャフト２１０に取付けることができる減衰手段１０と、車体フレームの揺動リンク２３０に取付けることができる枢接手段２０と、を備える。

減衰手段１０は、所定の軸線Ｌに沿って延伸して両端にステアリングシャフト２１０に取付けることができる第１の取り付け部１１１と該第１の取り付け部１１１の反対側にある第１の枢接部１２１とをそれぞれ有する上、第１の取り付け部１１１と第１の枢接部１２１との間に伸縮可能な第１の減衰部材１３が配置されている。また、第１の枢接部１２１は略板状に形成されている上、該第１の枢接部１２１が臨む側、即ち枢接手段２０に向かって開口し、収容空間１２２が画成する凹部が形成されている。

枢接手段２０は、揺動リンク２３０に取付けることができる第２の取り付け部２１と、第２の取り付け部２１から減衰手段１０側へ突起する第２の枢接部２２とを有する。第２の枢接部２２は、減衰手段１０の第１の枢接部１２１により画成される収容空間１２２内に延伸して、減衰手段１０の第１の枢接部１２１に枢接されている。この実施形態において、この枢接は第１の枢接部１２１と第２の枢接部２２とを貫通する枢支軸１２４によりなされ、この構成により、枢接手段２０は、軸線Ｌが存在する所定の仮想面（即ち、前輪３００の回転軸と直交する仮想面）においてのみ減衰手段１０に対して相対回動することができるようになっている。

更に、この実施形態において、減衰手段１０は、第１の枢接部１２１から軸線Ｌに平行して第１の取り付け部１１１側へ延伸する略円筒状の第１のスリーブ１２と、第１の取り付け部１１１から軸線Ｌに平行して第１の枢接部１２１側へ延伸するように第１のスリーブの内側に挿し込まれている略円筒状の第２のスリーブ１１と、を更に有し、第１の減衰部材１３は、第１のスリーブ１２及び第２のスリーブ１１の内側に配置されている。

第１の枢接部１２１の収容空間１２２が画成する前記凹部には、収容空間１２２に面する凹状の第１の円弧面１２５が形成されており、第２の枢接部２２には、該第１の円弧面１２５にフィットし且つ回動できるように対応する凸状の第２の円弧面２３が形成されている。

この構成により、粉塵や水分は凹状の第１の円弧面１２５と凸状の第２の円弧面２３との間に入りにくく、第１の枢接部１２１と第２の枢接部２２との安定した相対回動を維持することができる。

また、この実施形態において、第１のスリーブ１２の第１の取り付け部１１１側に臨む先端部に、内側へ突起する内フランジ１２３が形成されており、第２のスリーブ１１の第１の枢接部１２１側に臨む先端部に、第１のスリーブ１２の内側において内フランジ１２３と係合することにより、第１の取り付け部１１１と第１の枢接部１２１とが互いに離間できる最大距離を決定する外フランジ１１２が形成されている。

更に、この実施形態において、第１の減衰部材１３は、両端がそれぞれ第１の取り付け部１１１と第１の枢接部１２１とに当接する圧縮コイルばねである。

図７は本考案のダンパー装置の第1の実施形態が作動する様子が示されている説明図である。上記のように構成された本考案のダンパー装置は、図７に示されているように、前輪３００の走行中の振動に対応して車体フレームの揺動リンク２３０が下フォーク部２２０に対して走行方向における前方（図中の矢印Ｆ）または後方（図中の矢印Ｒ）へ揺動する際、揺動リンク２３０がフォーク部２２０にある枢支箇所２２１を軸心として揺動すると共に、フォーク部２２０に取付けられている減衰手段１０は、所定の軸線Ｌが存在する所定の仮想面、即ち、前輪３００の回転軸と直交する仮想面においてのみ、揺動リンク２３０に取付けられている枢接手段２０に対して回動することにより、減衰手段１０の第１の減衰部材１３は特に湾曲することなく確実に一つの直線に沿って伸縮して振動を吸収することができるので、振動吸収性能を向上することができる。

（第２の実施形態）
図８は本考案のダンパー装置の第２の実施形態の伸長状態が示されている断面図であり、図９は本考案のダンパー装置の第２の実施形態の圧縮状態が示されている断面図である。

図示されているように、本考案のダンパー装置の第２の実施形態と第１の実施形態との相違点は、第２の実施形態には圧縮コイルばねである第１の減衰部材１３の他に、第２の減衰部材１４が更に取付けられているところにある。

この第２の実施形態において、第２の減衰部材１４はポリウレタン材により中実の円柱状に形成されたものであり、且つ、該円柱の高さ方向が軸線Ｌと一致するように両端が第１の取り付け部１１１と第１の枢接部１２１とそれぞれ当接するように配置されている。

また、この第２の実施形態において、第１の枢接部１２１には第２の減衰部材１４に対応して、第１の取り付け部１１１側へ突起する円環状の設置座１２６が形成されている。第２の減衰部材１４は設置座１２６の先端に当接するように配置され、そして圧縮コイルばねである第１の減衰部材１３は第２の減衰部材１４の外側に配置されていると共に、その第１の取り付け部１１１側の端部は設置座１２６により挿し込まれるように第１の取り付け部１１１に当接する。

第１の取り付け部１１１と第１の枢接部１２１とが互いに接近し、第１の減衰部材１３と共に圧縮される第２の減衰部材１４は図９に示されるように、中間部分が膨脹するように変形する。

ちなみに、この第２の実施形態において、第１の減衰部材１３の長さＬ１は第２の減衰部材１４の長さＬ２より長く、そして第１の減衰部材１３の弾性係数は第２の減衰部材１４の弾性係数より大であるように設定されている。

この第２の実施形態の構成により、第１の減衰部材１３が振動を吸収する効果を発揮する前に、まずは弾性係数が小さい第２の減衰部材１４が振動力の一部を吸収して減衰させるので、自転車の乗り手に伝わる振動を更に減衰することができる上、第１の減衰部材１３の寿命を延ばす効果を発揮することができる。

このように、本考案のダンパー装置の第２の実施形態は、第１の実施形態以上の効果が期待できる。

以上、本考案の好ましい実施形態を説明したが、本考案はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

上記構成によれば、本考案のダンパー装置は、減衰手段側の第１の枢接部と、枢接手段側の第２の枢接部とにより、枢接手段は所定の軸線Ｌが存在する所定の仮想面、即ち、前輪３００の回転軸と直交する仮想面においてのみ、前記減衰手段に対して回動することができるので、走行中の振動に対応して揺動リンクが下フォーク部に対して揺動する際、揺動リンクがフォーク部にある枢支箇所を軸心として揺動すると共に、減衰手段は揺動リンクに取付けられている枢接手段に対して回動することにより、湾曲することなく確実に一つの直線に沿って伸縮して振動を吸収することができるので、振動吸収性能を向上することができる。

１０ 減衰手段
１００ フレーム本体
１１ 第２のスリーブ
１１０ 枢支管
１１１ 第１の取り付け部
１１２ 外フランジ
１２ 第１のスリーブ
１２１ 第１の枢接部
１２３ 内フランジ
１２４ 枢支軸
１２５ 第１の円弧面
１３ 第１の減衰部材
１４ 第２の減衰部材
２０ 枢接手段
２１ 第２の取り付け部
２１０ ステアリングシャフト
２２ 第２の枢接部
２２０ 下フォーク部
２３ 第２の円弧面
２３０ 揺動リンク
３００ 前輪

Claims (6)

1. 下フォーク部を有するステアリングシャフトと、前輪を枢支すると共に、下端部が前記ステアリングシャフトの前記下フォーク部に枢接され、上端部が前記ステアリングシャフトの前側において揺動可能になっている揺動リンクと、を有する自転車のフロントフォークに用いられるダンパー装置であって、
   所定の軸線に沿って延伸して両端に前記ステアリングシャフトに取付けることができる第１の取り付け部と前記第１の取り付け部の反対側にある第１の枢接部とをそれぞれ有する上、前記第１の取り付け部と前記第１の枢接部との間に伸縮可能な第１の減衰部材が配置されている減衰手段と、
   前記揺動リンクに取付けることができる第２の取り付け部と前記第２の取り付け部から前記減衰手段側へ突起する第２の枢接部とを有する上、前記第２の枢接部は、前記減衰手段の前記第１の枢接部に枢接されて前記所定の軸線が存在する所定の仮想面においてのみ前記減衰手段に対して回動することができる枢接手段と、を備えることを特徴とするダンパー装置。
2. 前記減衰手段は、
   前記第１の枢接部から前記軸線に平行して前記第１の取り付け部側へ延伸する略円筒状の第１のスリーブと、
   前記第１の取り付け部から前記軸線に平行して前記第１の枢接部側へ延伸するように前記第１のスリーブの内側に挿し込まれている略円筒状の第２のスリーブと、を更に有し、
   前記第１の減衰部材は、前記第１のスリーブ及び前記第２のスリーブの内側に配置されており、
   前記第１の枢接部には、前記枢接手段に向かって開口する収容空間が画成されるように、凹状の第１の円弧面が形成されており、前記第２の枢接部には、前記収容空間内に挿しこまれて前記第１の円弧面に当接できるように対応する凸状の第２の円弧面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のダンパー装置。
3. 前記第１のスリーブの前記第１の取り付け部側に臨む先端部に内フランジが形成されており、
   前記第２のスリーブの前記第１の枢接部側に臨む先端部に、前記第１のスリーブの内側において前記内フランジと係合して前記第１の取り付け部と前記第１の枢接部とが互いに離間できる最大距離を決定する外フランジが形成されており、
   前記減衰手段は、前記軸線方向において圧縮される状態で両端が前記第１の取り付け部と前記第１の枢接部とにそれぞれ取付けられている第２の減衰部材を更に有していることを特徴とする請求項２に記載のダンパー装置。
4. 前記第１の減衰部材は、両端がそれぞれ前記第１の取り付け部と前記第１の枢接部とに当接する圧縮コイルばねであり、
   前記第２の減衰部材は、中実の円柱状に形成されて該円柱の高さ方向が前記軸線と一致するように、前記第１の減衰部材の内側に配置されているポリウレタン材であることを特徴とする請求項３に記載のダンパー装置。
5. 前記第１の減衰部材の弾性係数は前記第２の減衰部材の弾性係数より大であることを特徴とする請求項４に記載のダンパー装置。
6. 前記下フォーク部を有する前記ステアリングシャフトと、前記前輪を枢支すると共に、下端部が前記ステアリングシャフトの前記下フォーク部に枢接され、上端部が前記ステアリングシャフトの前側において揺動可能になっている揺動リンクと、前記ステアリングシャフトと前記揺動リンクとの間に介在するように取付けられている請求項１〜５のいずれか一項に記載のダンパー装置と、を備えていることを特徴とする自転車の車体フレーム。
   
   

Images