JP5246628B2 - 二輪車用ストラット - Google Patents

Description

本発明は、後輪にトレーリングアームとバネ特性を有するストラットを備えるトレーリングアーム式の懸架装置に補助輪を設けた二輪車において、幼児を運転者の前後に２人乗せる３人乗り自転車（以下「３人乗り」または「３人乗り自転車」という。）や身体能力の低下した高齢者等の運転者側の要件と、直線平滑路、段差・凹凸路等の走行路側の要件のいずれに対しても、二輪車の軽快性と三輪車の安定性を高いレベルで兼ね備えるバネ特性の切換えが可能であり、かつ駐輪操作が容易なストラットに関する。

自転車は、軽量安価で機動性が高く、若者だけでなく、幼稚園児の送迎等を行う母親や身体能力の低下した高齢者にも広く使用されている。
しかし、二輪車は二輪であるがゆえに幼児２人を運転者の前後に乗せた場合や、身体能力の低下した高齢者が運転する場合には安定性に欠けるため、後輪の左右平行に補助輪を設け、かつ駐輪作業を容易にするため非接地のスタンドを組み込んだものが公表または販売されている。

下記特許文献１は 出願人が、既に特許取得した補助輪付き二輪車に係るものであり、後輪にトレーリングアームとストラットを備えたトレーリングアーム式の懸架装置に補助輪を設け、ストラットのストローク−荷重特性を非線形または非一直線形にして、補助輪の上向き移動量の小さいときは、補助輪の支持力を小さくして傾斜走行を妨げないで二輪車の軽快性を有し、補助輪の上向き移動量の大きいとき、即ち二輪車が転倒に近づいたときは、補助輪の支持力を高めて、二輪車の安定性を確保して転倒を防止するようにしている。
また、スタンドアームから前方に延びるロックプレートと、トレーリングアームから左右方向内向きに延びる支持ロッドとを当接させる非接地のスタンドにより、駐輪時の足動力を低減しキャリアー部の持上げ動作を不要として駐輪作業を容易にしている。

特許第４２６８２１５号公報

図１９は、上記特許文献１に記載されている二輪車のストラット部の説明図であり、（Ａ）は圧縮状態、（Ｂ）は伸長状態を示している。 図１９において、補助輪ＲＲが上方に移動して短縮側のストロークが増大すると、コイルスプリングＳＰが圧縮変形され、ストラットのストローク−荷重の緩傾斜部特性により、二輪車の軽快性が損なわれず、補助輪がさらに一定量上方移動するとコイルスプリングＳＰの密着領域に入り、続いてバンパーラバーＢＲが圧縮変形されてストローク−荷重特性が非線形に立ち上がって急傾斜部に入り、補助輪の支持力が増大して二輪車の転倒防止が図られる。

しかしながら、二輪車の軽快性を高めるためには補助輪の支持力を小さくして傾斜走行を妨げないようにする必要があり、安定性を高めるためには補助輪の支持力を大きくする必要があるため、安定性と軽快性は補助輪の支持力において相反するものである。さらに３人乗り自転車における幼児の乗車の有無、高齢者の身体能力の低下の度合い、積載物の軽重の差等の運転者側の要件や、直線平滑路、段差・凹凸路、狭幅路小Ｒ旋回時等の走行路側の要件によって軽快性と安定性に対する要求度が異なる。そのためストラットのストローク−荷重の非線形特性または非一直線形特性を固定し、一種類のまま軽快性と安定性の両性能を高度なレベルで満足させることには限界があった。
また、非接地のスタンドであるため、駐輪時のスタンドの足動力は小さいが、補助輪の後方まで足を延ばさなければならず、時には補助車輪で衣服を汚すという問題があった。

本発明は、係る問題点に鑑みて、鋭意研究・検討の結果なされたものであり、３人乗り自転車の幼児の乗車の有無、高齢者の身体能力の低下の度合い、積載物の軽重の差等の運転者側の要件や、直線平滑路、段差・凹凸路、狭幅路小Ｒ旋回時等の走行路側の要件のいずれに対しても高いレベルで適合させ、さらに駐輪作業の容易なストラットの提供を目的とするものである。

上記目的を達成するための第１の発明は、後輪部にトレーリングアームとバネ特性を有するストラットを備えたトレーリングアーム式懸架装置に補助輪を設けた二輪車において、小ストローク時の緩傾斜部から中・大ストローク時の急傾斜部および垂直立上り部に亘る非一直線形であり、かつ前記急傾斜部および／または垂直立上り部が前記緩傾斜部方向にシフトして前記補助輪の転倒防止機能が強化できる可変式であることを特徴とするストラットである。
ストラットのストローク−荷重特性の切換えは２段でも３段以上の多段でもよいし無段調整式にしてもよい。

第２の発明は、第１の発明において、前記中・大ストローク時の急傾斜部が前記緩傾斜方向にシフトすることにより、前記二輪車の直立時における補助輪の支持力が増加することを特徴とするストラットである。

第３の発明は、第１の発明において、前記ストラットは、上部が第１閉鎖により、下部が第２閉鎖によって閉鎖された外筒と、前記第１閉鎖の中央部を貫通摺動して前記外筒の軸方向に伸縮するピストンロッドと、該ピストンロッドの上端に設けられ前記二輪車の車体側に揺動自在に取付けられた第１マウントと、前記第２閉鎖の下部に設けられ前記トレーリングアーム側に揺動自在に取付けられた第２マウントと、前記第１閉鎖と前記第１マウント間に介挿され、内径内を前記ピストンロッドが挿通した第１スプリングを有し、前記外筒内には順次上側から、前記ピストンロッドの下端に固定されるピストン、第２スプリング、該第２スプリングの下端を支持するバネ座、該バネ座と一体的に構成され、前記ストラットの最大ストロークを規定するストッパーロッドが格納され、さらに前記バネ座の下方で前記外筒または第２閉鎖内に、該外筒または第２閉鎖の軸と直交する回動軸を有するカムが設けられ、該カムの回動による前記バネ座およびストッパーロッドの上方移動により、前記急傾斜部および垂直立上り部が前記緩傾斜部方向にシフトすることを特徴とするストラットである。

第４の発明は、第３の発明において、前記バネ座と前記ストッパーロッドとが前記外筒の軸方向に相互摺動可能であり、前記カムの回動によりストッパーロッドのみが上方移動し、前記垂直立上り部が前記緩傾斜部方向にシフトすることを特徴とするストラットである。

第５の発明は、第３または４の発明において、前記カムの回動が前記二輪車のハンドル部に設けられたバネ特性切換えボックスまたはバネ特性調整ボックスの操作レバーと前記ストラットの外部に設けられたカムレバーに接続された索線を介して、前記操作レバーの操作で行われることを特徴とするストラットである。

第６の発明は、後輪部にトレーリングアームとバネ特性を有するストラットを備えたトレーリングアーム式懸架装置に補助輪を設けた二輪車において、
前記ストラットは、上部が第１閉鎖により、下部が第２閉鎖によって閉鎖された外筒と、前記第１閉鎖の中央部を貫通摺動して前記外筒の軸方向に伸縮するピストンロッドと、該ピストンロッドの上端に設けられ前記二輪車の車体側に揺動自在に取付けられた第１マウントと、前記第２閉鎖の下部に設けられ前記トレーリングアーム側に揺動自在に取付けられた第２マウントと、前記第１閉鎖と前記第１マウント間に介挿され、内径内を前記ピストンロッドが挿通した第１スプリングを有し、
前記外筒内には上側から、前記ピストンロッドの下端に固定されるピストン、第２スプリングが格納され、後車輪の側面かつ後輪タイヤの輪郭線の外側から操作する手動のレバーを有し、該レバーを第１の方向に操作することにより、前記二輪車の直立状態における前記ストラットの短縮側のストロークをロックし、前記レバーを前記第１の方向と反対の第２の方向に操作すると上記ロックが解除され、駐輪時における転倒防止機能を強化できることを特徴とする手動式スタンドを付加したストラットである。

第７の発明は、第６の発明において、前記ストラットの第１マウントの近傍において前記車体から水平かつ左右方向に設けられた支持軸回りに回動可能で、前記ストラットの略軸方向下向きに延びるロック部材と、一端が該ロック部材に接続され前記二輪車の後車輪の側面かつ後輪タイヤの輪郭線の外側に配置された左右２本のレバーと、該２本のレバーの他端を相互に連結する連結部とグリップ部を有し、また前記グリップ部を前記第１の方向に操作したときに前記ロック部材の下端部と当接する当接部を前記外筒の第１閉鎖の上面または該外筒の上端部に有し、
前記グリップ部を前記第１の方向に操作したとき前記ストラットの短縮側のストロークをロックし、
前記グリップ部を前記第２の方向に操作したときには、前記ロック部材が前記当接部から離れて、前記ストラットの短縮側のストロークのロックが解除されて、駐輪時における転倒防止機能を強化できることを特徴とする手動式スタンドを付加したストラットである。

第１の発明は、後輪部にトレーリングアームとバネ特性を有するストラットを備えたトレーリングアーム式懸架装置に補助輪を設けた二輪車において、該ストラットのストローク−荷重特性が小ストローク時の緩傾斜部から中・大ストローク時の急傾斜部および垂直立上り部に亘る非一直線形であり、かつ前記急傾斜部および／または垂直立上り部が前記緩傾斜部方向にシフトして前記補助輪の転倒防止機能が強化できる可変式であることを特徴とするストラットであるから、補助輪の支持力において相反し、また２人乗り時の幼児の乗車の有無、高齢者の身体能力の低下の度合い、積載物の軽重の差等の運転者側の要件や、直線平滑路、段差・凹凸路、狭幅路小Ｒ旋回時等の走行路側の要件によって要求度が異なる軽快性と安定性の両性能を高いレベルで満足させることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記中・大ストローク時の急傾斜部が前記緩傾斜方向にシフトすることにより、前記二輪車の直立時における補助輪の支持力が増加することを特徴とするストラットであから、駐輪時の自立性をさらに高いレベルで確保することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記ストラットは、上部が第１閉鎖により、下部が第２閉鎖によって閉鎖された外筒と、前記第１閉鎖の中央部を貫通摺動して前記外筒の軸方向に伸縮するピストンロッドと、該ピストンロッドの上端に設けられ前記二輪車の車体側に揺動自在に取付けられた第１マウントと、前記第２閉鎖の下部に設けられ前記トレーリングアーム側に揺動自在に取付けられた第２マウントと、前記第１閉鎖と前記第１マウント間に介挿され、内径内を前記ピストンロッドが挿通した第１スプリングを有し、 前記外筒内には順次上側から、前記ピストンロッドの下端に固定されるピストン、第２スプリング、該第２スプリングの下端を支持するバネ座、該バネ座と一体的に構成され、前記ストラットの最大ストロークを規定するストッパーロッドが格納され、さらに前記バネ座の下方で前記外筒または第２閉鎖内に、該外筒または第２閉鎖の軸と直交する回動軸を有するカムが設けられ、該カムの回動による前記バネ座およびストッパーロッドの上方移動により、前記急傾斜部および垂直立上り部が前記緩傾斜部方向にシフトすることを特徴とするストラットであるであり、第４の発明は、第３の発明において前記バネ座と前記ストッパーロッドとが前記外筒の軸方向に、相互に摺動可能であり、前記カムの回動によりストッパーロッドのみが上方移動し、前記ストラットの最大ストロークが減少して、前記垂直立上り部が前記緩傾斜部方向にシフトするストラットであるから、簡単な構造にして、補助輪の支持力において相反し、３人乗り自転車の幼児の乗車の有無、高齢者の身体能力の低下の度合い、積載物の軽重の差等の運転者側の要件や、直線平滑路、段差・凹凸路、狭幅路小Ｒ旋回時等の走行路側の要件によって要求度が異なる軽快性と安定性の両性能を高いレベルで満足させることができる。

また、ストラットのストローク−荷重特性を２段切換え式にしたときは、高齢者にとっても操作が容易であり、３段以上の多段または無段調整式したときは、運転者側と道路側の異なる要件を肌理細かに満足させることができる。
さらにまた、二輪車の運転練習をする人が本発明に係る二輪車を使用すると上達が早く極めて短期間に運転できるようになるという効果がある。

第５の発明は、第３または４の発明において、前記カムの回動が前記二輪車のハンドル部に設けられたバネ特性切換えボックスまたはバネ特性調整ボックスの操作レバーと前記ストラットの外部に設けられたカムレバーに接続された索線を介して、前記操作レバーの操作で行われることを特徴とするストラットであるから、運転前のみならず、着座後発進前でも、運転しながらでも、運転者側や走行路側の要件にあわせて簡単に上記ストラットのストローク−荷重特性を切り替え乃至調整することができる。

第６の発明は、後輪部にトレーリングアームとバネ特性を有するストラットを備えたトレーリングアーム式懸架装置に補助輪を設けた二輪車において、
前記ストラットは、上部が第１閉鎖により、下部が第２閉鎖によって閉鎖された外筒と、前記第１閉鎖の中央部を貫通摺動して前記外筒の軸方向に伸縮するピストンロッドと、該ピストンロッドの上端に設けられ前記二輪車の車体側に揺動自在に取付けられた第１マウントと、前記第２閉鎖の下部に設けられ前記トレーリングアーム側に揺動自在に取付けられた第２マウントと、前記第１閉鎖と前記第１マウント間に介挿され、内径内を前記ピストンロッドが挿通した第１スプリングを有し、前記外筒内には上側から、前記ピストンロッドの下端に固定されるピストン、第２スプリングが格納され、後車輪の側面かつ後輪タイヤの輪郭線の外側から操作する手動のレバーを有し、該レバーを第１の方向に操作することにより、前記二輪車の直立状態における前記ストラットの短縮側のストロークをロックし、前記レバーを前記第１の方向と反対の第２の方向に操作すると上記ロックが解除されて、駐輪時における転倒防止機能を強化できることを特徴とする手動式スタンドを付加したストラットであるから、駐輪時の転倒防止機能が高まり、また補助輪を超えて、後方に足を延ばしてスタンドを踏付ける必要がなくなり、衣服を汚すことなく手動で容易に駐輪作業を行うことができる。また脚部に軽度の障害がある人でもスタンド作業に支障がない。

第７の発明は、第６の発明において、前記ストラットの第１マウントの近傍において前記車体から水平かつ左右方向に設けられた支持軸回りに回動可能で、前記ストラットの略軸方向下向きに延びるロック部材と、一端が該ロック部材に接続され前記二輪車の後車輪の側面かつ後輪タイヤの輪郭線の外側に配置された左右２本のレバーと、該２本のレバーの他端を相互に連結する連結部とグリップ部を有し、また前記グリップ部を前記第１の方向に操作したときに前記ロック部材の下端部と当接する当接部を前記外筒の第１閉鎖の上面または該外筒の上端部に有し、前記グリップ部を前記第１の方向に操作したとき前記ストラットの短縮側のストロークをロックし、前記グリップ部を前記第２の方向に操作したときには、前記ロック部材が前記当接部から離れて、前記ストラットの短縮側のストロークのロックが解除されて、駐輪時における転倒防止機能を強化できることを特徴とする手動式スタンドを付加したストラットであから、簡単な構造で、駐輪時の転倒防止機能が高まり、補助輪を超えて後方に足を延ばしてスタンドを踏付ける必要がなくなり衣服を汚すこともなく、また脚部に軽度の障害がある人でも手動で容易に駐輪作業を行うことができる。

上述の各発明は、いわゆる自転車に限定されるものではなく、電動アシスト付き自転車、原動機付き自転車等の二輪車に広く適用でき同様の効果が得られる。

以下、図に基いて、本発明の実施形態について説明する。なお、図面は、公知部分、発明の要旨に直接関係のない部分、記載することにより反って煩雑となって不明瞭となる部分については、省略乃至簡略化している。

図１は、本発明の第１実施形態に係るストラットを装着した二輪車の側面図、図２は、図１に係る二輪車の後輪および補助輪部を説明するための拡大側面図であり、図３は、図２に対応する平面図である。

図1乃至３において、１１０はチエンステイ、１１２はチエン、１２０は後フォーク、１１３はペダル、１３０はサドル、１０１はメインフレーム、１０２はリヤチューブ、１０３はハンドルであり本発明を適用しない従来の自転車と同様である。

１４１は断面円形または長円形の鋼管製の左右一対からなるトレーリングアーム、ＲＲは補助輪、１５０はチエンステイ１１０および後フォーク１２０と、トレーリングアーム１４１との間に配置され、補助輪ＲＲの上向き荷重を支持するストラットである。

トレーリングアーム１４１は、側面視で前部と中央よりやや後部の２箇所で折曲げられ、その前端部がチエンステイ１１０から下方に延びるブラケット１１１に回動自在に取付けられている。

ストラット１５０の下部には円筒体が取付けられ、その円筒体がトレーリングアーム１４１の後部に設けられた支軸１４３に揺動可能に取付けられ第２マウント１５４７が構成されている。

ストラット１５０の上部にも下部と同様の円筒体が取付けられている。そしてチエンステイ１１０と後フォーク１２０間にポスト１２１が取付けられ、そのポスト１２１の上部に設けられた支軸１２１１に円筒体が揺動可能に取付けられ第１マウント１５２１が構成されている。

１５９はストラット１５０の内部に格納された後述するカムを操作するカムレバーであり、索線１６７を介して、メインフレーム１０１の前端部に設けられたバネ特性切換えボックス１６０の操作レバー１６３によって回動される。

１４４は索線１６７の後部の係止１４５をトレーリングアーム１４１に固定するためのバンドであり、１６８は索線１６７のリターンスプリングである。

図４は本発明の第１実施形態に係るストラットの断面図であり、図５は図４に係るＡ−Ａ断面図である。図４、５において、１５１はストラット１５０の本体をなす鋼管製の外筒であり、１５６はストラット１５０の支持力の緩傾斜バネ特性を定める第１スプリングである。１５７は第１スプリング１５６と共にストラット１５０の支持力の急傾斜バネ特性を定める第２スプリングである。
１５２は丸棒鋼製のピストンロッドであり、外筒１５１の内部にはその外筒１５１と同軸に、ピストン１５５が格納されピストンロッド１５２の下端部にネジ止めされ、ピストン１５５の下方に第２スプリング１５７が格納され、第２スプリング１５７の下側に第２スプリング１５７の下面を支持するバネ座１５８が格納されている。１５５１、１５５２はオリフィスであり、ピストン１５５の上下動に伴い第１空気室１５１１と第２空気室１５１２間を空気が流通する。

第２スプリング１５７の上面にはセンタリングワッシャー１５７１が離脱不能に取付けられ第２スプリング１５７の横振れを防止している。

１５８１は中央部に６角部１５８４が形成され、下端部に雄ねじが設けられたロッドであり、バネ座１５８の中央に設けられた孔にロッド１５８１が嵌入され袋状ナット１５８２で締め付け固定されている。

１５３は外筒１５１の上部に側面からビスで固定された第１エンドキャップである。１５３１は、ダストシールを含む軸受けであり、第１エンドキャップ１５３と外筒１５１の間に挿入されたワッシャー１５３２により位置決めされている。ピストンロッド１５２は第１エンドキャップ１５３を貫通して上端に第１マウントを形成する鋼管製の円筒体１５２１が取付けられている。

１５４は外筒１５１の下部に側面からビスで固定された鋼板製の第２エンドキャップであり、段付きの支持軸１５４２が外筒１５１の中心軸と直角方向に貫通し、その中央部にカム１５４１が嵌入され、間座１５４６と座金とナットで固定されている。１５４３は突条であり、カム１５４１の支持軸１５４２に対する滑りを防止している。１５４４、１５４５は含油メタルからなる軸受けである。支持軸１５４２のカムレバー１５９の嵌合部にも突条１５４９が設けられカムレバー１５９の支持軸１５４２に対する滑り防止が図られている。寸法Ｌ０は外筒１５１の中心軸とカム１５４１の支持軸１５４２とのオフセット量であり、このオフセット量Ｌ０によって、第２エンドキャップ内に納められた小さなカムで大きなリフト量が得られている。なおオフセット量Ｌ０を０にしたときは、操作レバー１６３の操作力を軽減することができる。

１２１２は円筒体１５２１を支持ポスト１２１に設けられた支軸１２１１に弾性支持するためのゴムブッシュであり、１５４８は円筒体１５４７をトレーリングアーム１４１に設けられた支軸１４３に弾性支持するためのゴムブッシュである。１５６１、１５６２は第１スプリング１５６の上下部をそれぞれ支持するスプリングポストである。また本実施の形態において、第１マウント、第２マウントは目玉状としたがいわゆる角状としてもよいし、第１スプリング、第２スプリングにコイルスプリングを使用したが、ヘルパーラバー、バンパーラバー等広く各種の弾性体を使用することができる。

次に、ストラット１５０の動作について説明する。二輪車が直立したストラットの伸長状態から補助輪ＲＲが、上方に移動すると、ピストン１５５が降下し、第１スプリング１５６が縮み、ストラットのストローク−荷重の緩傾斜特性で作動する。さらに、補助輪ＲＲが上方移動すると、ピストン１５５の下面とセンタリングワッシャー１５７１が当接して、第２スプリング１５７が作動開始し、第１スプリング１５６と第２スプリング１５７の両スプリングによりストラットのストローク−荷重の急傾斜特性で作動する。

カム１５４１が回動すると、バネ座１５８とロッド１５８１が寸法Ｈだけ上方移動しストラットのストローク−荷重特性が切換えられる。

図６は本発明の第１実施形態に係るストラットのストローク−荷重特性の説明図であり、（Ａ）はカムの作動前、（Ｂ）はカムの作動後のストローク−荷重特性の説明図である。（Ａ）において、線Ｒは第１スプリング１５６によって定まる緩傾斜の特性線、線Ｓは、第１スプリング１５６と第２スプリング１５７により定まる急傾斜の特性線である。

点aは、線Ｒと横軸（ストローク軸）との交点であり、第１スプリング１５６のたわみが０の点である。点bは二輪車が補助輪ＲＲによって直立しているときの横軸上の点を示し、線Ｖは点ｂを通る縦軸であり、ストラットの荷重軸を示している。

点cは、ワッシャー１５７１とピストン１５５の下面が当接して第２スプリングが作動開始する点である。点dはロッド１５８１の上端面とピストンロッド１５２の下端面１５２３とが当接した点を示し、線Ｔはストラットの短縮側のストロークが最大、即ちストラット長が最小となる限界線であり、この位置で補助輪の上方移動はロックされる。点eはストラット長が実用上最大となる点であり、線Ｕは、ピストン１５５とワッシャー１５３２の強干渉を防止する緩和線であり、スプリング１５２２の特性によって定まる。

Ｌ１は第１スプリング１５６の総たわみ量、Ｌ２は第２スプリング１５７の総たわみ量である。Ｗｒは二輪車が補助輪で直立しているときのストラットの支持荷重である。θ１は線Ｒの勾配、θ２は線Ｓの勾配であり、それぞれのバネ定数を示している。荷重Ｗｒは補助輪ＲＲによる駐輪時の自立性に関係し、大きくすると自立性は高まるが、後輪の分担荷重が減少し過少にすると、登坂時にスリップの恐れが生じる。Ｌ３は二輪車の直立時から第２スプリングの作動開始時までのストラットのストロークである。

二輪車の軽快性を高めるためには勾配θ１を小さくすることが好ましいが、小さ過ぎると荷重Ｗｒの確保が難しくなり、自立性が低下する。線Ｓの勾配θ２は、大きくすると安定性が向上するが、旋回性が低下し旋回Ｒが大きくなる。

（Ｂ）において、線Ｓ’、線Ｔ’がカムを回動して寸法Ｈシフトしたときの急傾斜特性線とストラット長の最小限界線である。線Ｓは（Ａ）の線Ｓと同一傾斜の急傾斜特性線であり、線Ｔ’は線Ｔに対して寸法Ｈだけ左側（ストロークの短縮側）にシフトしており、いずれも対比のために記載したものである。カム１５４１を回動してバネ座１５８とロッド１５８３に寸法Ｈのリフトを与えることは、線Ｓと線Ｔを同時に左側に寸法Ｈシフトするものであるから、少ないシフト量で安定性向上に大きな効果が得られる。

また、二輪車の直立時から第２スプリングの作動開始時までのストラットのストローク量Ｌ３をカムのシフト量Ｈの１/２程度にすると補助輪ＲＲの支持
力が増加して自立性を高めることができる。

前後輪を２６型車輪とした自転車に下記の諸元
補助輪のトレッド ・・・４８０ｍｍ
第１スプリングの最大たわみ ・・・８５ｍｍ
バネ定数 ・・・０.１３ｋｇ／ｍｍ
第２スプリングの最大たわみ ・・・５０ｍｍ
バネ定数 ・・・０.４１ｋｇ／ｍｍ
直立時の補助輪荷重（片輪） Ｗｒ ・・・約３.４ｋｇ
カムのリフト量 Ｈ ・・・１０ｍｍ

直立時から第２スプリング作動開始時までのストローク Ｌ３
・・・５ｍｍ
を適用した第１実施形態に係る実施例では、
カムの回動の前においては軽快性が損なわれることなく良好な安定性が得られ、カム作動後は旋回半径がやや大きくなったが安定性は一段と向上した。また補助輪による直立時から第２スプリング作動開始時までのストローク量Ｌ３をカムのリフト量Ｈの１/２としたので、自立性も高められた。
なお、上記直立時の補助輪荷重Ｗｒは、トレーリングアームのストラットの支軸１４３と補助輪の車軸１４２との位置の前後差によるアームレシオを加味した値である。

図７は本発明の第２実施形態に係るストラットの断面図であり、図５に対応するストラットのカム部の説明図である。図５では、バネ座１５８とロッド１５８１の両者をカム１５４１の回動により、上方移動させているのに対して、図７においては、バネ座１５８’を外筒１５１に側面からビス止めして固定する一方、バネ座１５８’とロッド１５８３とを相互に摺動可能として、ロッド１５８３のみをカム１５４１により寸法Ｈ上方へ移動可能としている。

図８は、本発明の第２実施形態に係るストラットのストローク−荷重特性の説明図であり、図６に対してストラットの最大ストロークを寸法Ｈだけ大きくし、カム回動後のストラットの最大ストロークを図６に示した最大ストロークと略同一にしたものである。線Ｒ”、線Ｓ”は図６に示した線Ｒ、線Ｓと同一傾斜の緩傾斜特性線および急傾斜特性線である。

本発明の第２の実施形態においては、カムの回動前はストラットの最大ストロークが大きくて段差・凹凸路走行に優れ、カムの回動後も急傾斜特性線の移動による補助輪の支持力の増加がないので段差・凹凸路走行に優れ、カムを回動すればストラットの最大ストロークが減少して安定性を向上させることができる。

図９は本発明の第１の実施形態に係るバネ特性切替えボックスの正面図であり、図１０は側面図、図１１は上面図である。図９乃至図１１において、１６１は鋼板製のべースプレートであり、正面視略扇形をなし下部中央に段付きの軸１６４がワッシャー１６４４、ナット１６４３により固定されている。１６２はカバーでありベースプレート１６１に対応した正面視略扇形で端末が奥行き側に折曲げられている。ベースプレート１６１はＵバンド１６６によって、メインフレーム１０１にボルト止めされている。

１６５は左右のストラット１５０に接続される索線１６７のアウターケース１６７２の端末部を固定するための係止であり、ベースプレートの右上端部にビス１６５１で固定されている。１６３は操作レバーであり上端に、グリップ１６３２が設けられ、中央部に索線１６７の端末を回動自在に固定するアンカー１６３１が２個ビス止めされ、下端部には軸１６４を嵌入するための孔が設けられている。

アンカー１６３１に索線１６７のエンドピース１６７１がセットされた操作レバー１６３は下部の孔にベースプレート１６１に固定された軸１６４が嵌合され、スプリング１６４１が介挿入され、その外側からカバー１６２が被せられて平座金１６４７、バネ座金１６４５、ナット１６４６で固定され、ベースプレート１６１はさらに４本の皿ビス１６２１で固定されている。１６２２、１６２３はレバー１６３のストロークを規制するストッパーであり、１６２４は操作レバー１６３の戻止めである。

本実施の形態においては、運転前のみならず着座後発進前でも、運転しながらでも、運転者側や走行路側の要件にあわせて簡単に上記ストラットのストローク−荷重特性を切り替え乃至調整することができる。

なお、本実施形態においては、戻止め１６２４は１個としてストラット１５０のストローク−荷重特性線の切換えを１種類としたが、戻止めを複数にして、多段に切換えるようにしてもよいし、無段調整式にしてもよい。またカムレバー１５９をバネ特性切換えボックス１６０の操作レバー１６３で操作するようにしたが、例えばカムレバー１５９を、複数の異なる回動位置でストラット１５０の外筒部に固定できるようにしてバネ特性切換えボックス１６０を廃止すれば構造の簡素化を図ることができる。なおこのカムレバーの調整を販売店で行うようにすれば多数のユーザの異なる性能要求に応えることが可能となる。

図１２は、本発明の第３実施形態に係るストラットと手動式スタンドを装着した二輪車の後輪および補助輪部の側面図である。図１３は図１２に対応する平面図、図１４は図１３に対応するレバー連結およびグリップ部の断面図である。

１７０は手動式スタンドであり、１７１は左右のレバー、１７３はレバー連結材およびグリップであり、左右のレバー１７１は前端部において左右のレバー１７１の間に間座１７３３を介挿し、グリップ部を形成する円筒１７３１、平座金１７３２、バネ座金１７３６を組込み、ボルト１７３４、ナット１７３５により締付け固定されている。

図１５は本発明の第３実施形態に係るストラットの短縮側のストロークをロックするロック部を説明するための説明図、図１６は図１５に対応する支持片の説明図である。

図１２乃至図１６において、１７２は二輪車の直立時におけるストラット１５０’の短縮側ストロークをロックするためのロック部材であり、上端部にキー溝付きの孔１７２９が設けられた矩形の支持片１７２１と、下端部の当接片１７２２が重ね合せられ、レバー材１７１の後端部に溶接固定されている。そしてロック部材１７２はバネ座金１７２６、ナット１７２５により回り止め防止用六角部を使用して支軸１７２４に固定され、そのロック部材１７２は支持軸部が平座金１７２７、バネ座金１７２６、ナット１７２５により、支持ポスト１２１に溶接固定された円筒１７２３に回動自在に組み付けられ、グリップ１７３１によりレバー１７１を下方に操作すると、当接片１７２２と第１エンドキャップ１５３’の肩部に設けられた平面部とが当接してストラット１５０’の短縮側のストロークがロックされ補助輪により転倒が防止される。なお支持片１７２１は沈みキーにより支持軸１７２４に回転不能に固定されている。

１７４は後フォーク１２０に設けられたレバー１７２の保持クリップであり、手動式スタンド１７０のロックＯＦＦ時に、１７５は後輪用フェンダー１０４に設けられたレバー１７２の保持クリップであり、手動式スタンド１７０のロックＯＮ時の不用意な動きを防止している。

本実施の形態に係る手動式スタンドを使用することによって、補助輪を超えて、後方に足を延ばしてスタンドを踏付ける必要がなくなり、衣服を汚すことなく脚部に障害のある人でも手動で容易に駐輪作業を行うことができ、またスタンド機構の重量軽減を図ることができる。
なお、本実施の形態においては、手動式スタンドのグリップ部を図１２において、後フォーク１２０、リヤチューブ１０２、チエンステイ１１０、後フェンダー１０４で形成されるスペースに設けたが、キャリアー１０５、後フォーク１２０、後フェンダー１０４で形成されるスペースに設けてもよい。

図１７は、本発明の第４実施形態に係るストラットの伸縮両方向のストロークをロックするロック部の説明図であり、図１８は図１７に対応する支持片を説明するための説明図である。

１７２１’はストラット１５０”の伸縮ストロークをロックするための支持片であり、下端部に切込み溝１７２８が設けられている。そしてストラット１５０”の第１エンドキャップ１５３”の側面には水平方向内向きに延びる丸ピン１５３３が設けられ、グリップ１７３１によりレバー１７１を下方に操作すると、丸ピン１５３３と支持片１７２１’の切込み溝１７２８とが噛合い、ストラット１５０”の伸縮両方向のストロークがロックされ、さらに転倒側と異なる補助輪の荷重が駐輪時の転倒防止に機能し駐輪時の安全性が強化され、また二輪車の後部の僅かのリフトで補助輪が路面より離れるので、二輪車の駐輪作業時等の取回しが容易となる。

なお、上述の各実施形態は、いわゆる自転車に限定されるものではなく、電動アシスト付き自転車、原動機付き自転車等の二輪車に広く適用できる。トレーリングアームは、左右独立式でもよいし左右連動式でもよい。手動式スタンドは、ストラットのストローク−荷重特性が切換えできるものに限らず、切換えできないものにも同様に適用することができる。

本発明の第１実施形態に係るストラットを装着した二輪車の側面図である。 図１に係る二輪車の後輪および補助輪部を説明するための拡大側面図である。 図２に対応する平面図である。 本発明の第１実施形態に係るストラットの断面図である。 図４に係るＡ−Ａ断面図である。 本発明の第１実施形態に係るストラットのストローク−荷重特性の説明図であり、（Ａ）はカムの作動前、（Ｂ）はカムの作動後のストローク−荷重特性の説明図である。 本発明の第２実施形態に係るストラットの断面図であり、図５に対応するストラットの説明図である。 本発明の第２実施形態に係るストラットのストローク−荷重特性の説明図である。 本発明の第１実施の形態に係るバネ特性切換えボックスの正面図である。 図９に係るバネ特性切換えボックスの側面図である。 図９に係るバネ特性切換えボックスの上面図である。 本発明の第３実施形態に係るストラットを装着した二輪車の後輪および補助輪部の側面図である。 図１２に対応する平面図である。 図１３に対応するレバー連結およびグリップ部の断面図である。 本発明の第３実施形態に係るストラットの短縮側ストロークのロック部の説明図である。 図１５に対応する支持片の説明図である。 本発明の第４実施形態に係るストラットの伸縮両ストロークのロック部の説明図である。 図１７に対応する支持片の説明図である。 従来例に係るストラットの断面図である。

１００・・・二輪車
１０１・・・メインフレーム
１０２・・・リヤチューブ
１０３・・・ハンドルバー
１０４・・・後輪用フェンダー
１０５・・・キャリアー
１１０・・・チエンステイ
１１１・・・ブラケット
１１２・・・チエン
１１３・・・ペダル
１２０・・・後フォーク
１２１・・・支持ポスト
１２１１・・・支軸
１２１２・・・ゴムブッシュ
１３０・・サドル
１４０・・・補助輪取付け装置
１４１・・・トレーリングアーム
１４２・・・車軸
１４３・・・支軸
１４４・・・バンド
１４５・・・係止（後部）
１５０、１５０’、１５０”・・・ストラット
１５１・・・外筒
１５１１・・・第１空気室
１５１２・・・第２空気室
１５２・・・ピストンロッド
１５２１・・・第１円筒体（第１マウント）
１５２２・・・スプリング（ストッパー）
１５２３・・・当接面
１５３、１５３’、１５３”・・・第１エンドキャップ（第１閉鎖）
１５３１・・・軸受け
１５３２・・・ワッシャー
１５３３・・・丸ピン
１５４・・・第２エンドキャップ（第２閉鎖）
１５４１・・・カム
１５４２・・・支持軸
１５４３・・・突条
１５４４・・・軸受け
１５４５・・・軸受け
１５４６・・・間座
１５４７・・・第２円筒体（第２マウント）
１５４８・・・ゴムブッシュ
１５４９・・・突条
１５５・・・ピストン
１５５１・・・オリフィス
１５５２・・・オリフィス
１５６・・・第１スプリング
１５６１・・・スプリングポスト
１５６２・・・スプリングポスト
１５７・・・第２プリング
１５７１・・・センタリングワッシャー
１５８、１５８’・・・バネ座
１５８１・・・ロッド（ストッパー）
１５８２・・・袋状ナット
１５８３・・・ロッド（ストッパー）
１５８４・・・六角部
１５９・・・カムレバー
１６０・・・バネ特性切換えボックス(調整ボックス)
１６１・・・ベースプレート
１６２・・・カバー
１６２１・・・皿ビス
１６２２・・・ストッパー
１６２３・・・ストッパー
１６２４・・・戻止め
１６３・・・操作レバー
１６３１・・・アンカー
１６３２・・・グリップ
１６４・・・軸
１６４１・・・スプリング
１６４２・・・ワッシャー
１６４３・・・ナット
１６４４・・・ワッシャー
１６４５・・・バネ座金
１６４６・・・ナット
１６４７・・・平座金
１６５・・・係止
１６５１・・・ビス
１６６・・・Ｕバンド
１６７・・・索線
１６７１・・・エンドピース
１６７２・・・アウターケース
１６８・・・リターンスプリング
１７０・・・手動式スタンド
１７１、１７１’・・・レバー
１７２、１７２’・・・ロック部材
１７２１、１７２１’・・・支持片
１７２２・・・当接片
１７２３・・・円筒
１７２４・・・支持軸（六角部付き）
１７２５・・・ナット
１７２６・・・バネ座金
１７２７・・・平座金
１７２８・・・切込み溝
１７２９・・・孔（キー溝付き）
１７３・・・レバー連結材およびグリップ
１７３１・・・円筒（グリップ）
１７３２・・・平座金
１７３３・・・円筒
１７３４・・・ボルト
１７３５・・・ナット
１７３６・・・バネ座金
１７４・・・クリップ（ロックＯＦＦ側）
１７５・・・クリップ（ロックＯＮ側）
Ｌ１・・・第１スプリングの総たわみ量
Ｌ２・・・第２スプリングの総たわみ量
Ｌ３・・・直立時から第２スプリング作動開始までのストローク
Ｗｒ・・・直立時の補助輪荷重（片輪）
ＦＷ・・・前輪
ＲＷ・・・後輪
ＲＲ・・・補助輪

Claims (7)

1. 後輪部にトレーリングアームとバネ特性を有するストラットを備えたトレーリングアーム式懸架装置に補助輪を設けた二輪車において、
   該ストラットのストローク−荷重特性が小ストローク時の緩傾斜部から中・大ストローク時の急傾斜部および垂直立上り部に亘る非一直線形であり、かつ前記急傾斜部および／または垂直立上り部が前記緩傾斜部方向にシフトして前記補助輪の転倒防止機能が強化できる可変式であることを特徴とするストラット。
2. 前記中・大ストローク時の急傾斜部が前記緩傾斜方向にシフトすることにより、前記二輪車の直立時における補助輪の支持力が増加することを特徴とする請求項１に記載のストラット。
3. 前記ストラットは、上部が第１閉鎖により、下部が第２閉鎖によって閉鎖された外筒と、
   前記第１閉鎖の中央部を貫通摺動して前記外筒の軸方向に伸縮するピストンロッドと、
   該ピストンロッドの上端に設けられ前記二輪車の車体側に揺動自在に取付けられた第１マウントと、
   前記第２閉鎖の下部に設けられ前記トレーリングアーム側に揺動自在に取付けられた第２マウントと、
   前記第１閉鎖と前記第１マウント間に介挿され、内径内を前記ピストンロッドが挿通した第１スプリングを有し、
   前記外筒内には順次上側から、前記ピストンロッドの下端に固定されるピストン、
   第２スプリング、
   該第２スプリングの下端を支持するバネ座、該バネ座と一体的に構成され、前記ストラットの最大ストロークを規定するストッパーロッドが格納され、
   さらに、前記バネ座の下方で前記外筒または第２閉鎖内に、該外筒または第２閉鎖の軸と直交する回動軸を有するカムが設けられ、該カムの回動による前記バネ座およびストッパーロッドの上方移動により、前記急傾斜部および垂直立上り部が前記緩傾斜部方向にシフトすることを特徴とする請求項１または２に記載のストラット。
4. 前記ストラットは、上部が第１閉鎖により、下部が第２閉鎖によって閉鎖された外筒と、
   前記第１閉鎖の中央部を貫通摺動して前記外筒の軸方向に伸縮するピストンロッドと、
   該ピストンロッドの上端に設けられ前記二輪車の車体側に揺動自在に取付けられた第１マウントと、
   前記第２閉鎖の下部に設けられ前記トレーリングアーム側に揺動自在に取付けられた第２マウントと、
   前記第１閉鎖と前記第１マウント間に介挿され、内径内を前記ピストンロッドが挿通した第１スプリングを有し、
   前記外筒内には順次上側から、前記ピストンロッドの下端に固定されるピストン、
   第２スプリング、該第２スプリングの下端を支持するバネ座、
   該バネ座と別体に構成され、前記ストラットの最大ストロークを規定するストッパーロッドが格納され、
   さらに、前記バネ座の下方で前記外筒または第２閉鎖内に、該外筒または第２閉鎖の軸と直交する回動軸を有するカムが設けられ、
   前記カムの回動によりストッパーロッドのみが上方移動し、前記垂直立上り部が前記緩傾斜部方向にシフトすることを特徴とする請求項１に記載のストラット。
5. 前記カムの回動が、前記二輪車のハンドル部に設けられたバネ特性切換えボックスまたはバネ特性調整ボックスの操作レバーと前記ストラットの外部に設けられたカムレバーに接続された索線を介して、前記操作レバーの操作で行われることを特徴とする請求項３または４に記載のストラット。
6. 後輪部にトレーリングアームとバネ特性を有するストラットを備えたトレーリングアーム式懸架装置に補助輪を設けた二輪車において、
   前記ストラットは、上部が第１閉鎖により、下部が第２閉鎖によって閉鎖された外筒と、
   前記第１閉鎖の中央部を貫通摺動して前記外筒の軸方向に伸縮するピストンロッドと、
   該ピストンロッドの上端に設けられ前記二輪車の車体側に揺動自在に取付けられた第１マウントと、
   前記第２閉鎖の下部に設けられ前記トレーリングアーム側に揺動自在に取付けられた第２マウントと、
   前記第１閉鎖と前記第１マウント間に介挿され、内径内を前記ピストンロッドが挿通した第１スプリングを有し、
   前記外筒内には上側から、前記ピストンロッドの下端に固定されるピストン、第２スプリングが格納され、後車輪の側面かつ後輪タイヤの輪郭線の外側から操作する手動のレバーを有し、該レバーを第１の方向に操作することにより、前記二輪車の直立状態における前記ストラットの短縮側のストロークをロックし、前記レバーを前記第１の方向と反対の第２の方向に操作すると上記ロックが解除され、駐輪時における二輪車の転倒防止機能を強化できることを特徴とする手動式スタンドを付加したストラット。
7. 前記ストラットの第１マウントの近傍において前記車体から水平かつ左右方向に設けられた支持軸回りに回動可能で、前記ストラットの略軸方向下向きに延びるロック部材と、一端が該ロック部材に接続され前記後車輪の側面かつ後輪タイヤの輪郭線の外側に配置された左右２本のレバーと、該２本のレバーの他端を相互に連結する連結部とグリップ部を有し、
   また、前記グリップ部を前記第１の方向に操作したときに前記ロック部材の下端部と当接する当接部を前記外筒の第１閉鎖の上面または該外筒の上端部に有し、
   前記グリップ部を前記第１の方向に操作したとき前記ストラットの短縮側のストロークをロックし、
   前記グリップ部を前記第２の方向に操作したときには、前記ロック部材が前記当接部から離れて、前記ストラットの短縮側のストロークのロックが解除され、駐輪時における二輪車の転倒防止機能を強化できることを特徴とする請求項６に記載の手動式スタンドを付加したストラット。

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