JP4658619B2

JP4658619B2 - 双輪自転車

Info

Publication number: JP4658619B2
Application number: JP2005004215A
Authority: JP
Inventors: 公也稼農
Original assignee: ランドウォーカー株式会社
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2025-01-11
Also published as: JP2006192960A; WO2006075411A1

Description

本発明は、前輪、又は後輪を二輪とし、市中走行用又はマウンテンバイクなどのオフロード用自転車として好適に用いられる双輪自転車に関する。

走行安定性、荷積みの便宜などのため、前二輪とした自転車は既に実用化されている。一般に二輪車では、旋回時の遠心力に抗するため車体を内側にリーンさせるが、前記前二輪自転車においても、コーナリングにおいて求心力を働かせる必要がある。そのため、本発明者は、図１６に示すように、上部にハンドルａ及びステアリング軸ｂを具えるとともに下部に２つの前フォーク部材ｄ、ｄを有するフロントフレームｅを、メインフレームｆ前端に回動可能に取り付け、各前フォーク部材ｄ、ｄ下部に前記ステアリング軸方向に上下動自在に枢支された前輪ｇ、ｇを、バネ部材ｈで下に付勢することにより、路面から受ける荷重の増減に伴ない前輪ｇ、ｇが独立して上下動しうる前二輪自転車を提案している（例えば、特許文献１参照）。

この提案では、バネ部材ｈにより、乗り上げ時の衝撃を吸収、緩和して乗り心地を高めるとともに、旋回時にはバネ部材ｈの弾性に抗した前二輪の独立した上下動により、通常の二輪車と同様車体をリーンでき、遠心力に対抗して、乗り手が体を内側へ傾け旋回走行しうる。さらに、路面上の石などへ前輪ｇ片側のみが乗り上げ、或いは縁石などの段部へ斜めから衝合する時、衝合側前輪ｇが持上がることにより左右にバランスして転倒が防止され、乗り越しできる。

特開２００３−８１１６５２号公報

しかしながら、走行中に急ブレーキをかけたり、路面上の大きな障害物を乗り越える時に、路面から大きな荷重を受ける前二輪は同時に深く沈み込み、かつ次の瞬間には、圧縮されたバネ部材ｈの反動によりフロントフレームｅが跳ね上げられ、乗り手は上下に大きく揺さぶられる。そのため乗り心地を損ねるとともにハンドル操作性の面で改良の余地のあることが判明した。

またこれを改良するため、前記バネ部材ｈにダンパー装置を組み合わせて、ショックアブソーバーを構成することにより、前記乗り手の上下の揺動を抑制することが考えられる。しかし、独立懸架された前二輪の昇降が抑制されて、荷重変化に対する動きが遅延すると、例えば、旋回時に乗り手が体重を内側へ傾けても、車体がこれに応じて充分にリーンできず、特に高速走行中にコーナリングが困難となるため転倒の危険性も生まれ、快適なスラローム走行などは到底不可能である。また、小石など路面上の小さな凹凸の乗り越しの際には、その振動が吸収されずに乗り手に伝わるため、乗り心地が悪く、ハンドル操作が不安定となる。

本発明は、上下動可能に支持された二輪の同時の沈込みを抑制する二輪昇降支持・抑制手段を設けることを基本とし、高速走行時に安定したコーナリングが得られることは勿論、比較的小さな凹凸に対しては、安定した乗り上げ、乗り越し走行ができるとともに、オフロード走行時などの大きな路面の凹凸に対しては、二輪の一定落差以上の沈み込みが抑制されるために確実なハンドリングが維持できる双輪自転車の提供を課題としている。

前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、前輪、又は後輪の少なくとも一方を、左右に隔設された二輪により構成した双輪自転車であって、前後にのびて全体の骨組みをなすメインフレームと、軸方向に間隔を隔てて前記二輪を上下動可能に支持するとともに、前記二輪の同時の沈込みを抑制する二輪昇降支持・抑制手段とを有し、前記二輪昇降支持・抑制手段は、静止体、及びこの静止体と係合して少なくとも他端部が、該静止体に対して独立して上下動する一対の可動体からなる昇降部の前記他端部に前記二輪を軸方向に隔てて支持する車輪支持具と、前記静止体、及び前記可動体の間に取り付けられることにより二輪を下向きに個々に付勢しかつ二輪に個別に設けられた付勢手段と、シリンダ室を有するシリンダ筒、及び前記シリンダ室を摺動するピストンからのびるピストンロッドからなるシリンダ具を前記二輪に個別に設けるとともに、前記シリンダ筒を前記静止体に、ピストンロッドを前記可動体に取付け、しかも前記双方のシリンダ室を継ぐ流体路に、前記二輪の同時の沈込みに際して、流体を吸収しかつ吸収量を制限する流体吸収部を設けた沈込み抑制手段とからなることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、前記シリンダ室は直筒状をなし、また請求項３に係る発明においては、前記流体吸収部は、リザーバシリンダ室を有するリザーバシリンダ筒と、このリザーバシリンダ室を摺動するリザーバピストンとを有するリザーバシリンダを有し、かつ前記リザーバピストンの昇降により流体を吸収するとともに、リザーバピストンが当接して該リザーバピストンの作動ストロークを制限し吸収量を制限することにより同時沈込み量を制限する阻止体を具えることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、前記阻止体は、リザーバピストンとの当接位置が、リザーバピストンの摺動方向に調整可能に形成され、また請求項５に係る発明において、前記阻止体は、リザーバシリンダの内側端部に固定された弾性体からなり、請求項６では、前記阻止体は、リザーバシリンダの端部に設けられたショックアブソーバーからなる。

請求項７に係る発明では、前記二輪は、前輪であり、前記メインフレームの前端部には、軸状のフロントコラムを回転可能に支持し、かつ垂直乃至下方を前に傾けた枢支筒部が設けられ、前記フロントコラムは、上端にハンドルが取り付くとともに下端から前記静止体がのび、前記二輪昇降支持・抑制手段とで操舵装置を形成し、また請求項８に係る発明において、前記静止体は、前記フロントコラムから下方にのびる軸状体であり、かつ可動体は、該静止体に一端を枢支される揺動アームであることを特徴とする。

請求項１に係る発明は、付勢手段により各二輪を個々に下向きに付勢するとともに、各二輪に設けられたシリンダ具のシリンダ室を継ぐ流体路に流体を吸収しかつその吸収量を制限する流体吸収部を設けたため、走行中に急ブレーキをかけた時、或いは路面上の障害物との衝突時に、二輪に発生する急激かつ落差の大きな沈み込みが抑制され、同時に押し戻しによる反動も減少する。その結果、乗り手を上下に大きく揺動させることが防止されて乗り心地を高め、かつ大きな揺れによりハンドルがとられることもなく安定した操舵性能が維持されて安全な走行が確保できる。更にオフロード走行など、大きな路面の凹凸に対しては、二輪は一定以上の沈み込みが抑制されて、確実なハンドリングを維持できる。但し、流体吸収部は二輪の一定ストローク内の上下動に対しては、抵抗を加えることなく自由な昇降動作が確保されるため、乗り手の左右への体重移動に即応してリーン姿勢が形成される。その結果、高速時のコーナリングが安定し、快適なスラローム走行も自在となる。また縁石ブロックへの乗り上げなど、路面の比較的小さな凹凸に対しては、これに応じて各二輪は自在に昇降しうるため、安定した乗り上げ、乗り越し走行ができる。

請求項２に係る発明のシリンダ室は直筒体をなすため、ピストン及びピストンロッドは、直線的な往復昇降動作を繰り返し、摩擦を減じて円滑な動作が得られるとともに、メンテナンスが容易であり、請求項３に係る発明のように構成すると、阻止体との当接によりリザーバピストンの作動ストロークが制限されるため、二輪の一定以上の同時沈み込みが確実に阻止される。

請求項４に係る発明のように、阻止体をリザーバピストンの摺動方向に調整可能に形成すると、ポタリング、オフロード、ダウンヒル、ロードレース等の走行目的、路面状況、走行速度その他状況に応じ、二輪の沈み込み許容量を増減することにより、最適な走行条件に調整でき、請求項５では、阻止体が、リザーバシリンダの内側端部に固定された弾性体からなるため、リザーバピストン底打ち時の反動として二輪に生じる衝撃が緩和され、その結果ハンドリング操作の急激な変化を防止でき、請求項６の阻止体は、リザーバシリンダの端部に設けられたショックアブソーバーからなるので、二輪がリザーバピストンの底打ち限度を超えて大きく沈み込む際、その昇降動作がショックアブソーバーにより緩和されて、乗り心地を向上させるとともにハンドリング操作を安定できる。

請求項７に係る発明では、二輪が前輪であり、フロントコラムと二輪昇降支持・抑制手段とで操舵装置を形成するため、操舵輪である前二輪の一定以上の沈み込みが抑制されて、オフロード走行などの路面の凹凸に対しても安定したハンドル操作が可能であり、請求項８の可動体は、揺動アームにより構成されるため、この揺動アームの上下動により、各前二輪がスムースに昇降でき、しかもシンプルな構造であるため軽量化されるとともにメンテナンス作業を軽減できる。

以下本発明を、前輪を二輪とする実施形態に基づき、図示例とともに説明する。なお本明細書において双輪とは、前輪又は後輪が左右に隔設された二輪によって構成されていることをいう。図１に示すように、双輪自転車１（以下自転車１という）は、メインフレーム４と、この前部に回動可能に支持される操舵装置Ｓとを具える。

前記メインフレーム４は、前端に配され、かつ下方を前に傾けた筒状のヘッドチューブ４Ａと、このヘッドチューブ４Ａから後方にのびて上部に配されるトップチューブ４Ｂと、このトップチューブ４Ｂの下側で前記ヘッドチューブ４Ａから後斜め下方にのびるダウンチューブ４Ｄと、このダウンチューブ４Ｄの後端及びトップチューブ４Ｂの後端をつなぐシートチューブ４Ｅと、このシートチューブ４Ｅ上端から後斜め下方に伸びるシートステイ４Ｆと、シートチューブ４Ｅの下端から後方に伸びるチェーンステイ４Ｇとを有し、自転車１の骨組みをなす。前記ヘッドチューブ４Ａは、筒状をなし、操舵装置Ｓを支持する枢支筒部３を構成している。なお本形態のヘッドチューブ４Ａは、前記の如く後傾して形成されるが、垂直に設けてもよい。また前記シートチューブ４Ｅの上端部に、シートピラー３１を嵌合することによりサドル３２を高さ調整可能に取り付けている。

前記シートステイ４Ｆ後端及び前記チェーンステイ４Ｇ後端の交差部に、一輪の後輪３３が枢支されるとともに、前記シートチューブ４Ｅ下端及びダウンチューブ４Ｄ下端の交差部に、クランク３４と一体に回動するチェーンリング３５Ａが枢支される。そしてこのチェーンリング３５Ａと前記後輪３３のスプロケット３６と間にチェーン３５Ｂを巻き掛けることにより周知の自転車用駆動機構が構成され、これにより自転車１が駆動前進する。前記の如く本形態では、後輪３３を一輪で構成した前二輪三輪車を例示しているが、後輪３３を、二輪又は三輪以上で構成することもできる。更には前輪２を一輪とするとともに後輪３３を二輪で構成することもできる。

前記操舵装置Ｓは、前記枢支筒部に回動可能に支持されるフロントコラム６と、このフロントコラム６の上端に取り付けられるハンドル５と、フロントコラム６の下端部に取り付けられる二輪昇降支持・抑制手段７とを含み構成される。

前記フロントコラム６は、図２、３に示すように、上下方向に伸びる丸パイプ状をなし、外周に環状凸部３８が設けられ、この環状凸部３８よりも上位部分により枢支部３９が形成される。この枢支部３９は、前記メインフレーム４の枢支筒部３内にガタツキなくしかも回動可能に挿入される外径を有し、外周面は平滑に仕上げられる。また枢支部３９の上端部外周には、ネジ４０が螺刻される。

前記枢支部３９は、前記枢支筒部３に下方から挿入される。このとき枢支筒部３の下端と前記環状凸部３８との間に下のボールベアリング軸受４１Ｄが介装される。他方枢支部３９の上端部には上のボールベアリング軸受４１Ｕを介して、上の玉押し７６を前記ネジ４０に螺合する。これにより枢支部３９を抜け止めするとともに上、下のボールベアリング軸受４１Ｕ、４１Ｄの締付け力が調整され、その結果フロントコラム６は、枢支筒部３に、回動可能に取り付けられる。

このフロントコラム６の上部には、前記ハンドル５が取り付けられる。本形態のハンドル５は、棹状のハンドルバー５Ａと、ハンドルステム５Ｂとを含み構成されたものが例示される。ハンドルステム５Ｂは、下端面が傾斜した縦長筒状の縦軸部４２と、この縦軸部４２上端から前方に折れ曲がる前折部４３とが一体に形成されて逆Ｌ字状をなし、前記ハンドルバー５Ａは、その中間部が前折部４３の前端に固着される。上端に六角穴を有するとともに下部外周にネジ溝４４が螺刻された引き棒４５が、前記縦軸部４２の内部に挿入される。そして縦軸部４２の下部には、上端面が傾斜した引きウス４７が配され、この引きウス４７の下部に、前記引き棒４５のネジ溝４４と螺合するナット４６が溶着されている。

前記ハンドルステム５Ｂの縦軸部４２及び引きウス４７は、前記枢支部３９内に挿入され、前記六角穴を用いた引き棒４５の回転により引きウス４７を引き上げると、前記縦軸部４２、引きウス４７の向き合う傾斜面が、相方を枢支部３９の内周面へ押し付け、ハンドルステム５Ｂが枢支部３９に固着される。このようにして、フロントコラム７にハンドル５が固着され、その結果ハンドルバー５Ａの操作によってフロントコラム６を回動できる。

また前記フロントコラム６の下端部には、二輪昇降支持・抑制手段７が取り付けられる。そしてこの二輪昇降支持・抑制手段７は、前記前輪２を支持する二輪支持具１１と、前輪２を下向きに付勢する付勢手段１２と、路面からの荷重による、２つの前輪２の同時の沈み込みを制御する沈込み抑制手段２０とからなる。

前記二輪支持具１１は、フロントコラム６から下方にのびる静止体８と、一端部がこの静止体８に取り付けられ、かつ軸方向に小幅に離れる２つの前輪２を個別に支持する一対の可動体９とからなる。この可動体９、９は、少なくとも他端部が個別に上下動可能に形成される。そして前記前輪２は、可動体９の上下動しうる昇降部１０において支持される。なお前記昇降部１０とは、可動体９の中で静止体８に対して相対的に上下運動する部分をいう。

本形態の静止体８は、図４、５に示すように、フロントコラム６の下端部から連続して前下方にのびる上延部８Ｕと、前端側で下方に傾斜してのびる下傾部８Ｄと、上延部８Ｕ及び下傾部８Ｄを丸く継ぐアール部８Ｒとが連続した曲りパイプ状の軸状体２１からなる。前記上延部８Ｕの中間部には、横長の直方体状をなし、水平に貫通した中央孔１８Ａ１を有する支持部６１が設けられる。また上延部８Ｕの上端部には筒状の継手部４８が設けられる。この継手部４８をフロントコラム６の下端部に外嵌することにより、軸状体２１とフロントコラム６とが一体化される。

本形態の可動体９は、前に配される基端部が前記静止体８の下傾部８Ｄ下部に枢支点９Ｐにおいて枢支され、後側の自由端部が上下に揺動する揺動アーム２２により形成される。この揺動アーム２２は、静止体８の両側に一対が配置され、下傾部８Ｄを軸通する水平な両ネジシャフト７５の両端部で各々が枢着される。このように静止体８を水平に軸通した両ネジシャフト７５を用いて両側の揺動アーム２２、２２を枢支すると、双方の揺動アーム２２、２２の回動中心位置がズレることがなく、組立、メンテナンスが容易となる点で好ましい。本形態の揺動アーム２２は、真直ぐな角棒状をなすものが例示されるが、円パイプ、角パイプ、或いは弓状の湾曲体、への字状の折曲体等各種形状のものを用いることもできる。

前記実施形態の他、一対の揺動アーム２２、２２の基端部に各々内側を向く突出部を設けるとともに静止体８の下部に軸受を設け、この軸受に前記突出部を係合することにより揺動アーム２２を枢支することもできる。或いは揺動アーム２２を支持するスイング金具を介して揺動アーム２２を取付けるなどの変形も可能である。更には、静止体８を上下にのびるスライドレール状に形成し、この静止体８に外挿して昇降しうるスライダーにより可動体９を形成することもできる。また静止体８、可動体９を、シリンダ筒とそのシリンダ室内を摺動するピストンとで構成されるシリンダ機構を用いて形成することもよい。

前記一対の揺動アーム２２、２２には、図２、５に示すように、その先端部寄りの前輪枢着点４９において、各々１つの前輪２が枢着される。この２つの前輪２、２は、図９に示すように、自転車１の巾方向に間隔ＬＷを隔てて配置される。この間隔ＬＷは、例えば１００〜５００ｍｍ、好ましくは１５０〜３００ｍｍ、本形態では１９０ｍｍとしている。また前記アーム枢支点９Ｐと前輪枢着点４９との間隔Ｌ１は、例えば６０〜２４０ｍｍ、好ましくは９０〜１８０ｍｍ、本形態では１２０ｍｍとしている。

本形態では、揺動アーム２２に外向きで片持ち状に突設したハブシャフト５０を前輪２のハブ５２に挿通し、その先端にハブナット５２Ｎを螺装することにより前輪２を枢着している。なお本形態の自転車１は、ハブ５２の内側にディスク５３を取付けるとともに、揺動アーム２２先端に前記ディスク５３を両側から挟み制動するブレーキパッド５４を設けた制動装置を装備している。また左右に並ぶフォーク部材を設けた揺動アーム２２を用い、このフォーク部材の先端間にハブシャフト５０を架け渡して前輪２を取付けるなどの変形も可能である。このように揺動アーム２２の先端に前輪２を枢支して可動体９を構成すると、揺動アーム２２の上下揺動によって前輪２がスムースに昇降し、しかもその構造がシンプルであるため、軽量化でき、かつメンテナンスが容易となる。

前記付勢手段１２は、静止体８と揺動アーム２２との間に取り付けられ、揺動アーム２２に支持された前輪２を下向きに付勢し、前輪２を介して路面から受ける荷重とバランスするとともに走行時における前記荷重の増減を吸収して、乗り手が受ける衝撃を緩和するものである。更に図９に示すように、左右の揺動アーム２２、２２は均等に付勢され、同じ大きさの荷重を受ける前輪２、２は高さが揃うため、直立静止、微速走行が容易となる。また付勢手段１２は、コイルバネ、ねじりバネ、板バネ、空気バネ、ゴムなど弾性材を用いて形成される。

本形態の付勢手段１２は、図４、５に示すように、コイルバネ５５が用いられ、シリンダ具１７に外挿して弾性伸縮部材５６を構成している。前記シリンダ具１７は、図６に示すように、外周に鍔状の受け部５７を有するとともに端部に第１の取付部５８を設け、かつ内部にシリンダ室１３を有するシリンダ筒１４と、このシリンダ室１３を摺動するピストン１５からのびるとともに端部に受け鍔５９及び第２の取付部６０を有するピストンロッド１６とからなる。本形態では、前記ピストン１５及びピストンロッド１６が同径に形成され、双方が連続して丸棒状をなすものが例示される。なお前記第１の取付部５８には、水平な取付孔５８Ａが形成され、またシリンダ筒１４の端部には、シリンダ室１３の奥部へ貫通する底孔６７が形成される。本形態のシリンダ室１３は長手方向に真直ぐのびる直筒状に形成され、ピストン１５が運動摩擦の小さな直線往復動を繰り返すため、振動の少ない円滑な往復運動が得られる点で好ましい。但しシリンダ室１３は一定の曲率で連続する湾曲筒状に形成することもできる。なお前記コイルバネ５５は、その両端が前記受け部５７、受け鍔５９に各々係合し、そのバネ力によりシリンダ筒１４及びピストンロッド１６が伸長方向に付勢される。

前記弾性伸縮部材５６は一対が静止体８と揺動アーム２２との間に架け渡される。すなわち第１の取付部５８は、前記取付孔５８Ａに挿通した支持ボルト６２を静止体８の前記支持部６１の両側部に形成されたネジ孔に螺合することにより枢支され、他方第２の取付部６０は、バネ枢支点５１Ｐにおいて左右の揺動アーム２２に各々枢支される。その結果コイルバネ５５が揺動アーム２２を押し下げ、前記路面からの荷重とコイルバネ５５のバネ力がバランスする高さで揺動アーム２２が支持される。なお前記バネ枢支点５１Ｐは、本形態では、アーム枢支点９Ｐと前輪枢着点４９との間に設けられる。

なお前記アーム枢支点９Ｐとバネ枢支点５１Ｐとの間隔Ｌ２は、例えば３０〜１２０ｍｍ、好ましくは４５〜９０ｍｍ、本形態では６０ｍｍとしている。ただしバネ枢支点５１Ｐは、前輪枢着点４９の外側に配することもでき、このときの間隔Ｌ２は前記１２０ｍｍよりも大となる。また前記コイルバネ５５の自由高さは、例えば６０〜２００ｍｍ程度、好ましくは８０〜１４０ｍｍ、本形態では１００ｍｍとしている。ただし前記前輪枢着点４９の外側にバネ枢支点５１Ｐを配するときは、２００ｍｍを越えて３００ｍｍ程度とすることもできる。さらにコイル外径は、例えば１２〜３５ｍｍ程度、好ましくは１５〜２５ｍｍ、本形態では２１ｍｍとしている。バネ定数は、バネ枢支点５１Ｐがアーム枢支点９Ｐと前輪枢着点４９との中間のとき、例えば５．０〜２０．０Ｎ／ｍｍ程度、好ましくは７．０〜１５．０Ｎ／ｍｍ、より好ましくは９．０〜１１．０Ｎ／ｍｍ、本形態では１０．０Ｎ／ｍｍとしている。そして前記間隔Ｌ２が異なる場合には、これに反比例的に増減したバネ定数を採用するものとし、例えばバネ枢支点５１Ｐと前輪枢着点４９とが一致するとき、１．５〜４．０Ｎ／ｍｍ程度、好ましくは２．０〜３．５Ｎ／ｍｍ、より好ましくは３．０Ｎ／ｍｍとする。このようにコイルバネ５５を用いると、前輪２の昇降と揺動アーム２２に対する付勢力との関係をバネ定数により一次化して、バネ反力を任意に設定しうる点で好ましい。

前記両側のシリンダ室１３、１３は、図６に示すように、オイルなどの流体が充填されるとともにこの流体が移動しうる流体路１８によって連結される。本形態の流体路１８は、前記支持部６１及びその両側に螺着された支持ボルト６２内に形成されて、水平に連続する流体幹路１８Ａと、この流体幹路１８Ａの両端部及びシリンダ室１３上端部を連通させる接続流路１８Ｂとからなる。

シリンダ筒１４を枢支する前記支持ボルト６２には、ボルト先端で開口し、かつ軸線に沿うサイド穴１８Ａ２、及びこのサイド穴１８Ａ２の奥部から放射方向にのびてボルト外周で開口する小径の少なくとも一個の枝孔６６が形成される。そして前記流体幹路１８Ａは、前記支持部６１の中央孔１８Ａ１と、その両側で同芯上で連続する前記サイド穴１８Ａ２とにより形成される。

また前記支持ボルト６２は、Ｏリング６３によりオイルシールされた筒状のブッシュ６４を介して第１の取付部５８の前記取付孔５８Ａに挿通する。そして前記ブッシュ６４は、中央部分で一定長さが途切れ、この途切れ部によって支持ボルト６２の外周に沿って環状をなす隙間流路６５が形成される。更に、この隙間流路６５は、前記シリンダ筒１４の底孔６７、及び支持ボルト６２の枝孔６６に向き合って配置されて互いに連通している。そして本形態では、前記底孔６７、隙間流路６５、及び枝孔６６によりシリンダ室１３と流体幹路１８Ａとを連通する接続流路１８Ｂが形成される。なお、ブッシュ６４はＯリング６３を具えてオイルシールされるため、シリンダ具１７は支持ボルト６２廻りに回動可能に支持され、かつ流体路１８からのオイル漏れが防止できる点で好ましい。

前記流体路１８には、前輪２の沈み込みに伴ないシリンダ室１３から流体路１８へ流入する流体を受け入れ吸収する流体吸収部１９が接続される。本形態の流体吸収部１９は、リザーバシリンダ室２３を有するリザーバシリンダ筒２４、及びこのリザーバシリンダ室２３を摺動するリザーバピストン２５からなるリザーバシリンダ２６と、前記リザーバピストン２５の作動ストロークを制限する阻止体２７とを含み構成されたものが例示される。

前記リザーバシリンダ筒２４は、上下にのびる直筒状をなし、上端部に取り付けた上キャップナット６８を前記支持部６１の下部に螺着することにより前記静止体８の下部に取り付けられる。そして前記リザーバシリンダ室２３は、前記上キャップナット６８に設けられた出入流路６９を介して流体路１８に連通し、またリザーバシリンダ筒２４の下端部は、下キャップナット７０により閉蓋されている。

前記リザーバピストン２５は、リザーバシリンダ室２３の内周面との間を密にシールする上下２段のＯリング７１を有し、流体路１８からの流体の出入に伴なう圧力によって昇降する。

前記阻止体２７は、リザーバシリンダ２６の下部に配され、リザーバシリンダ室２３に流入した流体に押されて一定ストローク下降したリザーバピストン２５のそれ以上の下降を阻止する。これによってリザーバシリンダ室２３へ流体がそれ以上流入することができなくなり、リザーバシリンダ室２３の流体吸収量が制限される。

本形態の阻止体２７は、リザーバシリンダ室２３の下端部に固定された弾性体２８により形成される。この弾性体２８は、前記リザーバシリンダ筒２４の下キャップナット７０に螺装した六角穴付きの調整ボルト７３の上端部に嵌合して取り付けられる。この調整ボルト７３を回転して弾性体２８を昇降させると、リザーバピストン２５の作動ストロークが増減して、前記流体の最大吸収量が加減され、その結果前輪２の沈み込み量を制御できる。ポタリング、オフロード、ダウンヒル、ロードレース等の使用目的、乗り手の年齢と体力、路面状況、走行速度その他各種条件に応じた沈み込み量に調整して、快適かつ安全な走行状態が得られる点で好ましい。なお弾性体２８の調整済の位置は、ロックナット７４の締め付けにより維持される。

前記弾性体２８は、例えばウレタンゴム、シリコンゴム、ニトリルゴムその他のゴム、スチレン系、オレフィン系その他の熱可塑性エラストマー、圧縮コイルバネ、皿バネ、タケノコバネその他のバネ等を用いて形成される。なお本形態では、ウレタンゴムが使用されている。このような弾性体２８をリザーバシリンダ室２３の端部に固定して阻止体２７を形成すると、流体を吸収して摺動するリザーバピストン２５が底打ちする時に前輪２に伝わる反動が弾性体２８の弾性によって緩和されるため、衝撃によりハンドル操作を狂わせることなく安全に走行できる点で好ましい。なお、前記一対のシリンダ具１７と、双方のシリンダ具１７を継ぐ流体路１８と、この流体路１８に設けられた前記流体吸収部１９とで沈込み抑制手段２０が形成される。

しかして図７（Ａ）に示すように、前記双方の前輪２に荷重がかかり、揺動アーム２２がコイルバネ５５のバネ力に抗して持ち上げられると、ピストン１５が上昇してシリンダ室１３内から流体路１８に押し出された流体がリザーバシリンダ室２３に流入し、これによりリザーバピストン２５が押し下げられる。逆に前輪２に対する荷重が減じた時には、ピストン１５がコイルバネ５５に押し下げられることによりシリンダ室１３内に流体が還流し、そのため図６に示すように、リザーバピストン２５はリザーバシリンダ室２３から還流する流体に吸い上げられて上昇する。このように一定高さの左右の前輪２の同時の沈み込みに対しては、流体路１８に押し出される流体はリザーバシリンダ室２３へ流入して吸収され、コイルバネ５５の弾性によって前輪２が柔らかく支持されるため、路面の小石、小段差などによる衝撃が緩和され、優れた乗り心地が得られる。

また図７（Ｂ）に示すように、前記と同様にして双方の前輪２、２は個々にコイルバネ５５のバネ力に抗した沈み込みが可能である。従って、図１０に示すように、旋回時に乗り手が左右に体重移動させると、内側の前輪２が上昇して安定したリーン姿勢が形成されるため前二輪が路面を捉えてスリップなく安定して旋回できる。その結果高速走行時のコーナリングが安定し、快適なスラローム走行を自在に行うことができる。さらに、図１１に示すように、一方前輪２が段差Ｇに乗り上げる時には、その前輪２が上昇することにより車体のバランスが維持されて転倒を防止でき、図１２に示すように、段差Ｇが継続する時にも体重移動により安定した片輪乗り上げ走行を持続できる。また図１３（Ａ）に示すように、段差Ｇに斜めに衝合する時は、図１３（Ｂ）に示すように、片方前輪２で支持されつつ先行前輪２が乗り上げ、その後他の前輪２が乗り上げるため、安定して乗り越しうる。

一方走行中に急ブレーキをかけた時、或いは電柱など路面上の大きな障害物に衝突する時など、双方の前輪２が大きな荷重を受けた場合には、図８（Ａ）に示すように、シリンダ具１７から送り出される流体がリザーバシリンダ室２３の吸収限度を超えて、前記リザーバピストン２５が底打ちする。そのため、前二輪が同時に急激で大きく沈み込むことが抑制されると共にコイルバネ５５の押し戻しによる反動も減少して、乗り手が大きく上下に揺動することを防止できる。その結果、乗り心地を向上できるとともに大きな揺れによりハンドルがとられることもなく、安定した操舵性が維持できて、安全快適な走行が得られる。

また、オフロード走行など路面に連続する大きな凹凸を走破する場合、ダウンヒルのようにブレーキ操作により制動をかけつつ急勾配を高速で走行する場合には、双方の前輪２、２に衝撃荷重を連続して受けながら、瞬時のハンドル操作を繰り返すことにより車体をコントロールしつつ走行する必要がある。しかし図８（Ａ）に示すように、前記流体吸収部１９は、リザーバピストン２５が底打ちするとそれ以上の荷重に対しては、コイルバネ５５に替わりシリンダ具１７がその荷重を支持するため、上下に剛な操舵装置Ｓが構成される。その結果、前記衝撃荷重をコントロールして走破しうる確実なハンドリングが可能となり、オフロード、ダウンヒルを軽快に走行できる。

しかも左右のシリンダ室１３、１３は流体路１８を介して連通するため、図８（Ｂ）に示すように、リザーバピストン２５の底打ち状態においても、左右のシリンダ具１７、１７はシーソー状の相互の伸縮が可能である。そのため、オフロードで大きな凸部を乗り越えながらハンドルを切る時、或いはダウンヒルの急カーブで制動をかけながら旋回走行する時など、リザーバピストン２５の底打ち状態においても、体重移動により旋回内側の前輪２を沈み込ませたリーン姿勢を形成でき、高度な操舵テクニックによって豪快な走行が可能となる。

図１４は、他の実施形態を例示している。以下異なる内容について説明し、それ以外は図中に表れた主要な構成に同じ符号を付すのみとする。本形態の阻止体２７は、リザーバシリンダ２６の端部に設けられたショックアブソーバー２９により形成される。このショックアブソーバー２９は、下キャップナット７０の内側に設けられた緩衝シリンダ筒７７と、この緩衝シリンダ筒７７内を摺動する緩衝ピストン７８と、この緩衝ピストン７８からのびる緩衝ピストンロッド７９と、前記緩衝ピストン７８を上に付勢する緩衝バネ８０とをとを含む公知の機構が用いられる。

前記緩衝ピストンロッド７９の端部には、鍔状の受面８１が形成される。図１５に示すように、前輪２の沈み込みによりサーバシリンダ室１３に流入する流体によって下降するリザーバピストン２５は、前記受面８１に当接してこれを押圧するが、緩衝ピストン７８に設けられたオリフィス８２を通過するオイルの粘性抵抗が反力として作用するため、前輪２の昇降動作が緩和されて乗り心地が向上するとともにハンドル操作性が安定する。

尚、叙上の説明は本発明の実施の形態を例示したものである。従って本発明の技術的範囲はこれに何ら限定されるものではなく、前記した実施の形態の他にも、各種の変形例が含まれる。

本発明の一実施の形態を例示する正面図である。その要部拡大図である。その要部拡大断面図である。二輪昇降支持・抑制手段を例示する斜視図である。その正面図である。その断面図である。（Ａ）（Ｂ）はリザーバシリンダの底打ちしていない状態における異なる動作状況を説明する断面図である。（Ａ）（Ｂ）はリザーバシリンダが底打ちした状態における異なる動作状況を説明する断面図である。双輪自転車の直立した使用状態を例示する側面図である。双輪自転車の旋回状態を例示する側面図である。双輪自転車の段差に乗り上たる状態を例示する要部正面図である。双輪自転車の片輪を段差に乗り上げ直立した状態を例示する側面図である。（Ａ）（Ｂ）は段差に斜め方向から乗り上げる状態を示す線図である。本発明の他の実施態様を例示する要部断面図である。その異なる動作状態を説明する要部断面図である。従来例の斜視図である。

符号の説明

１双輪自転車
２前輪
３枢支筒部
４メインフレーム
５ハンドル
６フロントコラム
７二輪昇降支持・抑制手段
８静止体
９可動体
１０昇降部
１１二輪支持具
１２付勢手段
１３シリンダ室
１４シリンダ筒
１５ピストン
１６ピストンロッド
１７シリンダ具
１８流体路
１９流体吸収部
２０沈込み抑制手段
２１軸状体
２２揺動アーム
２３リザーバシリンダ室
２４リザーバシリンダ筒
２５リザーバピストン
２６リザーバシリンダ
２７阻止体
２８弾性体
２９ショックアブソーバー
Ｓ操舵装置

Claims

前輪、又は後輪の少なくとも一方を、左右に隔設された二輪により構成した双輪自転車であって、
前後にのびて全体の骨組みをなすメインフレームと、
軸方向に間隔を隔てて前記二輪を上下動可能に支持するとともに、前記二輪の同時の沈込みを抑制する二輪昇降支持・抑制手段とを有し、
前記二輪昇降支持・抑制手段は、
静止体、及びこの静止体と係合して少なくとも他端部が、該静止体に対して独立して上下動する一対の可動体からなる昇降部の前記他端部に前記二輪を軸方向に隔てて支持する車輪支持具と、
前記静止体、及び前記可動体の間に取り付けられることにより二輪を下向きに個々に付勢しかつ二輪に個別に設けられた付勢手段と、
シリンダ室を有するシリンダ筒、及び前記シリンダ室を摺動するピストンからのびるピストンロッドからなるシリンダ具を前記二輪に個別に設けるとともに、前記シリンダ筒を前記静止体に、ピストンロッドを前記可動体に取付け、しかも前記双方のシリンダ室を継ぐ流体路に、前記二輪の同時の沈込みに際して、流体を吸収しかつ吸収量を制限する流体吸収部を設けた沈込み抑制手段とからなることを特徴とする双輪自転車。
前記シリンダ室は直筒状をなすことを特徴とする請求項１記載の双輪自転車。
前記流体吸収部は、リザーバシリンダ室を有するリザーバシリンダ筒と、このリザーバシリンダ室を摺動するリザーバピストンとを有するリザーバシリンダを有し、かつ前記リザーバピストンの昇降により流体を吸収するとともに、リザーバピストンが当接して該リザーバピストンの作動ストロークを制限し吸収量を制限することにより同時沈込み量を制限する阻止体を具えることを特徴とする請求項１又は２記載の双輪自転車。
前記阻止体は、リザーバピストンとの当接位置が、リザーバピストンの摺動方向に調整可能に形成されことを特徴とする請求項３記載の双輪自転車。
前記阻止体は、リザーバシリンダの内側端部に固定された弾性体からなることを特徴とする請求項３又は４記載の双輪自転車。
前記阻止体は、リザーバシリンダの端部に設けられたショックアブソーバーからなることを特徴とする請求項３又は４記載の双輪自転車。
前記二輪は、前輪であり、
前記メインフレームの前端部には、軸状のフロントコラムを回転可能に支持し、かつ垂直乃至下方を前に傾けた枢支筒部が設けられ、
前記フロントコラムは、上端にハンドルが取り付くとともに下端から前記静止体がのび、前記二輪昇降支持・抑制手段とで操舵装置を形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の双輪自転車。
前記静止体は、前記フロントコラムから下方にのびる軸状体であり、かつ可動体は、該静止体に一端を枢支される揺動アームであることを特徴とする請求項７記載の双輪自転車。