JPH11278350A - 自転車用緩衝装置 - Google Patents

自転車用緩衝装置

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JPH11278350A
JPH11278350A JP10087122A JP8712298A JPH11278350A JP H11278350 A JPH11278350 A JP H11278350A JP 10087122 A JP10087122 A JP 10087122A JP 8712298 A JP8712298 A JP 8712298A JP H11278350 A JPH11278350 A JP H11278350A
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elastic
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/124Elastomeric springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K25/00Axle suspensions
    • B62K25/04Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/28Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with pivoted chain-stay

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な構成の自転車用サスペンション組立体
において、安定しかつ衝撃を十分に吸収可能な緩衝性能
を得ることができるようにする。 【解決手段】 サスペンション組立体14は自転車の主
フレーム部材16と後フレーム部材18との間に装着さ
れる装置であって、外側部材80と内側部材82と第1
弾性部材83とを備えている。外側部材80は、主フレ
ーム部材16に固定可能であり、内部に開口90を有
し、内周面に内方に突出する第1突出部92を有する。
内側部材82は、後フレーム部材18に固定可能であり
外側部材80の開口90に配置され、外周面に外方に突
出する第2突出部102を有する。第1弾性部材83
は、両突出部92,102で区画されて形成される空間
に装着され、両突出部92,102に保持されかつ内周
面と外周面との間に隙間をあけて配置され、両部材の相
対回転により伸縮する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、緩衝装置、特に、
自転車の第1フレーム部材と第2フレーム部材との間に
装着される自転車用緩衝装置に関する。
【0002】
【従来の技術】サイクリングは、交通手段としてだけで
なくレクリエーションのひとつの形態としてより人気が
増加している。さらに、サイクルスポーツはプロ選手や
アマチュア選手にとって人気がある競技スポーツになっ
ている。近年、マウンテンバイクやシティサイクルにお
いて、フロントサスペンションやリアサスペンションを
装着してオフロードやオンロードでライダーに伝わる衝
撃を吸収するようにしたものが知られている。これらの
サスペンション(緩衝装置)は簡単な構造のものから複
雑な構造のものまで数多く存在する。
【0003】構造が簡単で安価な自転車用サスペンショ
ンとして特開平9−290790号に開示されたものが
ある。このサスペンションは、筒状の外側部材(第1部
材の一例)と外側部材に内装される内側部材(第2部材
の一例)と、外側部材と内側部材との間に装着され両部
材の相対回転により圧縮変形する弾性部材とを備えてい
る。外側部材は、たとえば自転車の前フレーム部材に、
内側部材は後フレーム部材にそれそれ一体で連結されて
いる。このサスペンションでは、外側部材が円筒形状の
場合には、内側部材に向けて突出するストッパ部を設
け、内側部材が円筒形状の場合には、外側部材に向けて
突出するストッパ部を設けている。両部材が円筒形状の
場合、両ストッパ部を対向する位置に形成している。内
側部材の両端部には側板が一体的に取り付けられてい
る。この側板に後フレーム部材が固定されている。弾性
部材は、内側部材と外側部材との間に介在されており、
両部材の相対回転により圧縮されて抵抗力を発生するも
のである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の自転車用サ
スペンションでは、弾性部材が内側部材と外側部材との
間の空間に介在されているだけであるので、弾性部材が
あまり圧縮されていない状態のとき、弾性部材がずれて
両部材との間で姿勢が変化することがある。弾性部材の
姿勢が変化すると、圧縮時の状態が変化し、緩衝性能が
変動して安定しない。
【0005】そこで、姿勢変化を防止するために弾性部
材を両部材の間の空間に隙間なく配置することが考えら
れるが、弾性部材を隙間なく配置すると圧縮時の弾性部
材の膨張が抑えられ、両部材の単位回転角当たりの抵抗
力が急激に大きくなり、衝撃を十分に吸収できない。本
発明の課題は、簡素な構成の自転車用緩衝装置におい
て、安定しかつ衝撃を十分に吸収可能な緩衝性能を得る
ことができるようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明1に係る自転車用緩
衝装置は、自転車の第1フレーム部材と第2フレーム部
材との間に装着される装置であって、第1部材と、第2
部材と、第1弾性部材とを備えている。第1部材は、第
1フレーム部材に固定可能であり、内部に形成された収
納空間と収納空間の内周面から内方に突出する少なくと
も一つの第1突出部とを有する部材である。第2部材
は、第2フレーム部材に固定可能であり第1部材の収納
空間内に相対回転自在に配置され、外周面から外方に突
出する第2突出部を有する部材である。第1弾性部材
は、第1部材と第2部材との間に両突出部で区画されて
形成される2種の空間のうち一方に装着され、第1突出
部と第2突出部とに保持されかつ内周面と外周面との少
なくともいずれか一方との間に隙間をあけて配置され、
両部材の相対回転により伸縮する部材である。
【0007】この緩衝装置では、第1フレーム部材又は
第2フレーム部材に路面から衝撃が作用すると、第1部
材と第2部材とが相対回転し、両突出部で区画される空
間の一方に装着された第1弾性部材が両突出部に挟まれ
て圧縮変形して弾性復元力が発生し衝撃が吸収される。
このとき、弾性部材は両突出部に保持されているので、
ずれが生じにくくなり緩衝性能が安定する。しかも、内
外周面の少なくともいずれか一方との間に隙間があるの
で、第1弾性部材が両突出部に挟まれて圧縮していくと
きに圧縮方向と交差する方向に膨らむことができ、両部
材の回動量が多くなり衝撃を十分に吸収できる。
【0008】発明2に係る自転車用緩衝装置は、発明1
に記載の装置において、第1弾性部材との間に隙間が形
成された第1部材の内周面及び第2部材の外周面は円周
面である。この場合には、第1部材と第2部材とが相対
回転しても第1弾性部材の隙間側の周面が常に一定の位
置にあるので、第1弾性部材が隙間側に膨張したときに
隙間が小さくなる割合を略一定にすることができ、緩衝
性能をさらに安定化させることができる。
【0009】発明3に係る自転車用緩衝装置は、発明1
又は2に記載の装置において、第1弾性部材は、一端が
内周面と第1突出部の基端部との境界部分に接触保持さ
れ、他端が外周面と第2突出部の基端部との境界部分に
接触保持されている。この場合には、第1弾性部材が対
角線の方向に配置されたそれぞれの境界部分で保持され
るので、第1弾性部材が圧縮変形したときに圧縮による
厚み方向(圧縮方向と交差する方向)への膨張以外に第
1弾性部材が移動しにくくなる。このため、緩衝性能を
さらに安定化させることができる。
【0010】発明4に係る自転車用緩衝装置は、発明1
から3のいずれかに記載の装置において、第1弾性部材
は、隙間が前記内周面と外周面との少なくともいずれか
一方との接触部分から徐々に大きくなるように配置され
ている。この場合には、第1弾性部材が隙間側に膨張す
るとき、第1弾性部材が周面に徐々に密着していくの
で、密着により摩擦が発生する部分でのずれ量が少なく
なり、第1弾性部材が摩耗しにくくなり、摩耗による緩
衝性能の変動を抑えることができる。
【0011】発明5に係る自転車用緩衝装置は、発明1
から4のいずれかに記載の装置において、第1部材と第
2部材とを同芯に配置するとともに両部材を相対回転自
在かつ軸方向移動不能に連結するための連結機構をさら
に備える。この場合には、両部材が連結機構により同芯
に配置されるとともに相対回転自在かつ軸方向移動不能
に連結されているので、両部材の相対回転時に径方向に
ずれにくくなる。このため衝撃作用時の両部材の接触を
防止でき、衝撃が作用しても両部材が傷つきにくくな
る。また、両部材がずれにくくなるので隙間も一定にな
り緩衝性能をさらに安定化させることができる。
【0012】発明6に係る自転車用緩衝装置は、発明1
から5のいずれかに記載の装置において、第1弾性部材
は前記両突出部に接触するように配置された弾性体であ
る。この場合には、両部材に接触するように弾性体を配
置するという簡単な構成で衝撃を吸収できる。発明7に
係る自転車用緩衝装置は、発明1から6のいずれかに記
載の装置において、他方の空間に配置された第2弾性部
材をさらに備える。この場合には、他方の空間に第2弾
性部材を配置したので、この第2弾性部材により第1弾
性部材に予圧を与えることができ、乗り手が自転車に乗
ったときの緩衝装置の沈み込みを抑えることができる。
【0013】発明8に係る自転車用緩衝装置は、発明7
に記載の装置において、他方の空間は、第2弾性部材が
装着された状態で両突出部が実質的に平行に配置される
ように形成されている。この場合には、第2弾性部材が
径方向にずれても第1突出部と第2突出部との隙間が変
化せず、第1弾性部材への予圧が変動しにくい。発明9
に係る自転車用緩衝装置は、発明1から8のいずれかに
記載の装置において、第2部材は、自転車のクランク軸
を同芯に回転自在に支持する回転支持部を有する。この
場合には、第2部材に回転支持部が設けられるので、緩
衝装置がクランク軸回りに相対回転する。このため、両
部材が回動しても、たとえばチェーン駆動の場合、クラ
ンクギアと小ギアとの芯間距離が変動せずチェーンテン
ションが変化しない。
【0014】
【発明の実施の形態】図1及び図2において、本発明の
一実施形態を採用した自転車10は、BMX型の自転車
であり、フレーム12とサスペンション組立体14とを
備えている。フレーム12は、主に主フレーム部材(第
1フレーム部材の一例)16と主フレーム部材16にサ
スペンション組立体14を介して弾性的に連結された後
フレーム部材(第2フレーム部材の一例)18とを有し
ている。
【0015】自転車10は、フレーム12後部に後ハブ
19a回りに回転自在に装着された後輪19と、フレー
ム12前部に前ハブ20a回りに回転自在に連結された
前輪20と、自転車を推進するための駆動部22とをさ
らに備えている。駆動部22は、図3に示すように、ク
ランク軸23aを有するボトムブラケット23(図4)
と、クランク軸23aの右端に回転不能に装着された前
スプロケット25付きの右クランクアーム24と、クラ
ンク軸23aの左端に回転不能に装着された左クランク
アーム26と、後ハブ19aに装着された後スプロケッ
ト29と、両スプロケット25,29に掛け渡された駆
動チェーン28とを有する従来と同様な構成のものであ
る。各クランクアーム24,26の先端にはペダル27
が装着されている。
【0016】主フレーム部材16は、剛性を有し溶接さ
れた複数のチューブ部材で構成されている。すなわち、
主フレーム部材16は、シートチューブ30と、ヘッド
チューブ32と、両チューブ30,32を連結するアッ
パーチューブ33及びダウンチューブ34とを有してい
る。主フレーム部材16は、高張力鋼やクロムモリブデ
ン鋼やアルミニウム合金やチタン合金等の金属素材やカ
ーボンコンポジット等の繊維強化樹脂素材等の剛性を有
する素材を用いて製造するのが好ましい。
【0017】シートチューブ30には先端にサドル37
が装着されたシードポスト38が上下位置調節可能に固
定されている。ヘッドチューブ32には、フロントフォ
ーク40が回転自在に装着されている。フロントフォー
ク40の下端に前輪20が回転自在に装着され、上端に
操舵用のハンドル組立体42が上下位置を調節可能に装
着されている。
【0018】ダウンチューブ34とシートチューブ30
との連結部分には、サスペンション組立体14を装着す
るための1対のブラケット50が溶接固定されている。
ブラケット50は、図2及び図3に示すように、ダウン
チューブ34に溶接固定される第1固定部50aと、第
1固定部50aの斜め下方でシートチューブ30に溶接
固定される第2固定部50bと、両固定部50a,50
bを1/4円弧状に湾曲して連結する連結部50cとを
有している。このようなブラケット50は、サスペンシ
ョン組立体14を装着するとともに、ダウンチューブ3
4とシートチューブ30とを連結することで主フレーム
部材16を補強することが可能になる。また、連結部5
0cを設けずにサスペンション組立体14を個別にチュ
ーブ34,30に装着する場合には、サスペンション組
立体14で2つのチューブ34,30を連結することに
より主フレーム部材16を補強することが可能になる。
【0019】サスペンション組立体14は、1対のブラ
ケット50の間に装着され、ボルト56により固定され
る。それぞれのブラケット50にはボルト56が貫通す
る2つのボルト孔(図示せず)が形成されている。この
ようにサスペンション組立体14をボルト56により主
フレーム部材16に着脱自在に装着することで、サスペ
ンション組立体14や後フレーム部材18の着脱が容易
になる。
【0020】後フレーム部材18は、図4に示すよう
に、実質的に同一の1対のアーム部材60を有してい
る。各アーム部材60は、基端に円形のサスペンション
装着部62を有し、先端にハブ装着部64を有してい
る。サスペンション装着部62はサスペンション組立体
14の内側部材(後述)に固定されている。1対のハブ
装着部64の間には後ハブ19aが装着されハブ装着部
64でハブ軸19bが固定される。
【0021】サスペンション装着部62は、ボトムブラ
ケット23が貫通可能な中心孔70を有している。中心
孔70の周囲にはボルト74が装着される5つのボルト
孔72が形成されている。ボルト74は、サスペンショ
ン装着部62をサスペンション組立体14の内側部材に
固定するために使用される。ハブ装着部64にはアーム
部材60の長手方向に延びる長溝76が形成されてお
り、この長溝76に公知の方法で後ハブ19aのハブ軸
19bが固定される。
【0022】サスペンション組立体14は、図4〜図6
に示すように、主フレーム部材16に固定される外側部
材(第1部材)80と、外側部材80の内周側に配置さ
れ後フレーム部材18に固定される内側部材(第2部
材)82と、外側部材80及び内側部材82の相対回転
により伸縮する第1及び第2弾性部材83,84と、外
側部材80及び内側部材82を同芯に配置するとともに
両部材80,82を相対回転自在かつ軸方向移動不能に
連結するための連結機構86とを備えている。
【0023】外側部材80は、概ね円筒状の金属製の部
材であり、内部に自転車10の左右に延びる中心軸を中
心とする円形の開口90を有している。これに用いる金
属としては、アルミニウム合金、チタン合金、クロムモ
リブデン鋼、高張力鋼、ステンレス合金等が好ましい。
開口90には、内側部材82がボトムブラケット23や
2つの弾性部材83,84とともに収納可能である。開
口90は、その中心軸がボトムブラケット23の中心軸
(クランク軸23の軸芯)と一致するように形成されて
いる。開口90には、径方向内方に延びる5つの第1突
出部92が形成されている。図6に示すように、第1突
出部92の基端部(根元部)の周方向の一面側と外側部
材80の外周面との境界部分には円弧状に面取りされた
第1保持部92aが形成されている。この第1保持部9
2aに第1弾性部材83の外周側の角部83aが接触状
態で保持される。
【0024】外側部材80は、外周側に径方向外方に突
出する2つの装着部94を有している。各装着部94の
先端には両端から所定深さのネジ孔96がそれぞれ形成
されている。このネジ孔96はブラケット50のボルト
孔に対向した位置に形成されており、ブラケット50の
ボルト孔を貫通させたボルト56をこのネジ孔96に螺
合させることでサスペンション組立体14が主フレーム
部材16に装着される。各装着部94の基端部には両端
から切り欠かれた切欠き部97が形成されており、外側
部材80の両端外周面には円周面98が形成されてい
る。内側部材82は、概ね円筒状の金属製の部材であ
り、内部にボトムブラケット23が公知のネジによる装
着法により装着される貫通孔104が形成されている。
これに用いる金属としては、アルミニウム合金、チタン
合金、クロムモリブデン鋼、高張力鋼、ステンレス合金
等が好ましい。内側部材82の外周部には径方向外方に
突出する5つの第2突出部102が形成されている。第
2突出部102は、第1突出部92と交互に配置され
る。この結果、第1突出部92と第2突出部102との
間には、外側部材80と内側部材82との相対回転によ
り体積が変化する略矩形の2種の空間を形成することが
できる。このうち、広い方の空間に第1弾性部材83が
装着され、狭い方の空間に第2弾性部材84が装着され
る。第2突出部102の基端部の周方向の一面側と内側
部材82の外周面との境界部分には、円弧状に面取りさ
れた第2保持部102aが形成されている。この第2保
持部102aに第1弾性部材83の内周側の角部83b
が接触状態で保持される。
【0025】また、第1突出部92の周方向の他面92
bと第2突出部102の周方向の他面102bとは両弾
性部材83,84が装着された状態で略平行に対向して
いる。第2突出部102の先端側には、ボルト74が螺
合するネジ孔106が形成されている。このネジ孔10
6にアーム部材60のボルト孔72を貫通してボルト7
4を螺合させることで、後フレーム部材18がサスペン
ション組立体14に固定され、主フレーム部材16に弾
性的に連結される。
【0026】第1弾性部材83は、断面が変形矩形状の
棒状弾性体製の部材である。この弾性体としては、ウレ
タンゴム,ニトリルゴム、ポリエチレンエラストマー等
の弾性体が好ましい。第1弾性部材83は、第1突出部
92と接触する外周側の角部83aと第2突出部102
に接触する内周側の角部83bとが鋭角状に丸みをおび
ている。第1弾性部材83は、第1突出部92と第2突
出部102とで形成される空間の一方に予圧された状態
で装着されており、両端が第2ブッシュ部112に接触
している。そして、第1突出部92との接触部において
外周側の第1保持部92aで角部83aが保持され、第
2突出部102との接触部において、第1保持部92a
と対角に配置される内周側の第2保持部102aで角部
83bが保持されている。このように、第1弾性部材8
3が対角線の方向に配置されたそれぞれの保持部92
a,102aで保持されるので、第1弾性部材83が圧
縮変形したときに圧縮による厚み方向(圧縮方向と交差
する方向)への膨張以外に第1弾性部材83がずれにく
くなる。このため、緩衝性能を安定化させることができ
る。
【0027】また、第1弾性部材83は、保持された状
態で外側部材80の内周面との間で、第2突出部102
との接触部分から時計方向に徐々に狭まるような隙間1
08aをあけて空間の一方に装着されている。また、内
側部材82の外周面との間でも、第1突出部92との接
触部分から反時計方向に徐々に狭まるような隙間108
bをあけて装着されている。
【0028】このように徐々に狭まるような隙間108
a,108bをあけて第1弾性部材83を配置すること
で、第1弾性部材83が両突出部92a,102aに挟
まれて圧縮していくときに、圧縮方向と交差する方向に
膨らむことができ、両部材80,82の回動量が多くな
り衝撃を十分に吸収できる。しかも、内側部材82が相
対回転して第1弾性部材83が圧縮して隙間108a,
108b側に膨張するとき、第1弾性部材83が外側部
材80の内周面及び内側部材82の外周面に徐々に密着
していくので、密着により摩擦が発生する部分でのずれ
量が少なくなり、第1弾性部材83が摩耗しにくくな
り、摩耗による緩衝性能の変動を抑えることができる。
【0029】第2弾性部材84は、ほぼ板状の弾性体製
であり、第1弾性部材に予圧を与えるとともに、2つの
突出部92,102の接触による衝突音の発生を抑える
ために装着されている。この弾性体としては、ウレタン
ゴム,ニトリルゴム、ポリエチレンエラストマー等の弾
性体が好ましい。第2弾性部材84が第1弾性部材83
に予圧を与えた状態で、第1突出部92の周方向の他面
92bと第2突出部102の周方向の他面102bとは
略平行に対向している。このため、第2弾性部材84が
径方向にずれても第1突出部92の周方向の他面92b
と第2突出部102の周方向の他面102bとの隙間が
変化せず、第1弾性部材83への予圧が変動しにくい。
ここでは、第1弾性部材83に予圧を与えることで、乗
り手が自転車にのったときにサスペンション組立体14
が乗り手の体重により動くことが抑えられる。
【0030】連結機構86は、外側部材80に固定され
た合成樹脂製の第1ブッシュ部110と、第1ブッシュ
部110の外周側に配置され内側部材82に固定された
金属製の第2ブッシュ部112とを有している。第1ブ
ッシュ部110に使用する合成樹脂としては、ポリアセ
タール樹脂やナイロンやテフロン(商標)等の合成樹脂
が好ましい。第2ブッシュ部112に使用する金属とし
ては、鉄系金属や銅及びしんちゅう系合金等の金属が好
ましい。第1ブッシュ部110は、外側部材80の円周
面98に接触する第1筒部114と、第1筒部114か
ら折れ曲がって外側部材80の端面に接触する第1環状
部116とを有する鍔付きリング形状の部材である。第
1ブッシュ部110は、外側部材80の円周面98には
め込み固定されている。
【0031】第2ブッシュ部112は、第1ブッシュ部
110の第1筒部114に接触する第2筒部118と、
第2筒部118から折れ曲がって第1ブッシュ部110
の第1環状部116に接触する第2環状部120とを有
する鍔付きリング形状の部材である。第2環状部120
には、5つのボルト孔72に対向する位置に5つのボル
ト孔122が形成されている。第2ブッシュ部112
は、ボルト74により後フレーム部材18とともに内側
部材82に固定されている。
【0032】次にサスペンション組立体14の衝撃吸収
動作について説明する。後輪19に衝撃や荷重が作用す
ると、後フレーム部材18が内側部材82とともに図1
のクランク軸23aの時計回りに回転する。このように
クランク軸23a回りに回転するので、他の部分で回転
させたときに生じるような駆動チェーン18の緊張や弛
緩等の駆動チェーン18に対する悪影響が生じなくな
る。このため、ペダリングロス等を抑えることができ
る。自転車に衝撃や荷重が加わる間、両突出部92,1
02の間で第1弾性部材83が圧縮変形してその衝撃や
荷重を吸収する。このとき、第1弾性部材83と外側部
材80及び内側部材82との隙間108a,108bが
徐々に狭くなり、図7に示すように、隙間がなくなるま
で圧縮すると全ての接触面で第1弾性部材83が拘束さ
れるのでストロークエンドになる。
【0033】衝撃や荷重が取り除かれると、第1弾性部
材83が弾性復元力により膨張し内側部材82が初期位
置まで戻る。このときの内側部材82のストロークと荷
重との関係を図8に示す。ここでは、第1弾性部材83
と外側部材80及び内側部材82の間に隙間108a,
108bを設けたので、図8に太線で示すように荷重に
対して大きなストロークを得ることができ、衝撃吸収範
囲が大きくなる。この隙間108a,108b形成され
ていない場合には、図8に細線で示すように荷重に対し
てストロークが小さくなる。
【0034】また、第1弾性部材83を圧縮時に食い込
む対角方向の2カ所で保持しているので、圧縮時に第1
弾性部材83が径方向に移動しにくくなる。このため、
図8に示す衝撃吸収特性が常に一定に変化し、安定した
緩衝性能が得られる。また、外側部材80と内側部材8
2とが連結機構86により軸方向移動不能にかつ相対回
転自在に連結されているので、両部材80,82が径方
向にずれにくくなる。このため衝撃作用時の両部材8
0,82の接触を防止でき、衝撃が作用しても両部材8
0,82が傷つきにくくなる。
【0035】〔他の実施形態〕 (a) 前記実施形態では、外側部材及び内側部材を円
筒形状にしたが、両部材の形状は円筒に限定されるもの
ではなく、角筒状のものや他の形状でもよい。 (b) 前記実施形態では、第1弾性部材を形状を断面
が変形矩形状の棒状部材で構成したが、第1弾性部材の
形状は、前記形状に限定されるものではない。たとえ
ば、図9に示すように、第1弾性部材83dの長手方向
の断面を台形状に構成し、第1弾性部材83dの両端8
3eとの間に径方向外方に行くに従い広くなる隙間を形
成し、第1弾性部材83dがに徐々に密着するようにし
てもよい。この場合には、第1弾性部材83dの膨張空
間がさらに広くなり、衝撃吸収能力が向上するととも
に、摩擦によるずれがさらに少なくなり、摩耗による緩
衝性能の変動をさらに抑えることができる。
【0036】(c) 前記実施形態ではアーム部材が後
輪のハブ軸をチェーン駆動するとともに両端で支持する
ように構成したが、後輪をベベルギア軸によりシャフト
駆動にしてもよく、さらに、後輪のハブ軸を片持ち支持
してもよい。 (d) 前記実施形態では、外側部材に主フレーム部材
を固定し内側部材に後フレーム部材を固定しているが、
内側部材及び外側部材のフレームへの固定の形態はこれ
に限定されるものではなく、外側部材に後フレーム部材
を固定し内側部材に主フレーム部材を固定してもよい。
【0037】(e) 前記実施形態では、第2弾性部材
84を装着して第1弾性部材83を予圧しているが、第
2弾性部材84を装着しなくてもよい。また、第2弾性
部材84を装着する場合に、第1弾性部材83に予圧を
与えない程度の柔らかい弾性体製のものを装着してもよ
い。このような第2弾性部材84は、予圧を与えること
はできないが、両突出部92,102の衝突による騒音
の発生を防止できるとともに、復元時の衝撃を吸収でき
る。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、第1弾性部材が両突出
部に挟まれて圧縮変形して衝撃を吸収するとき、弾性部
材が両突出部に保持されているので、ずれが生じにくく
なり緩衝性能が安定する。しかも、内外周面の少なくと
もいずれか一方との間に隙間があるので、第1弾性部材
が両突出部に挟まれて圧縮していくときに、圧縮方向と
交差する方向に膨らむことができ、両部材の回動量が多
くなり衝撃を十分に吸収できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を採用した自転車の側面
図。
【図2】その駆動部の側面拡大図。
【図3】駆動部の平面拡大図。
【図4】サスペンション組立体及び後フレーム部材の分
解斜視図。
【図5】サスペンション組立体の縦断面図。
【図6】図5のIV−IV断面図。
【図7】サスペンション組立体がストロークエンド位置
にある時の図6に相当する図。
【図8】サスペンション組立体の衝撃吸収特性を示すグ
ラフ。
【図9】他の実施形態の図5に相当する断面部分図。
【符号の説明】
12 フレーム 14 サスペンション組立体 16 主フレーム部材 18 後フレーム部材 23 ボトムブラケット 23a クランク軸 80 外側部材 82 内側部材 83 第1弾性部材 84 第2弾性部材 86 連結機構 90 開口 92 第1突出部 102 第2突出部 92a 第1保持部 102a 第2保持部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年6月4日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【課題を解決するための手段】発明1に係る自転車用緩
衝装置は、自転車の第1フレーム部材と第2フレーム部
材との間に装着される装置であって、第1部材と、第2
部材と、第1弾性部材と、連結機構とを備えている。第
1部材は、第1フレーム部材に固定可能であり、内部に
形成された円筒状の収納空間と収納空間の内周面から内
方に突出する少なくとも一つの第1突出部とを有する部
材である。第2部材は、第2フレーム部材に固定可能で
あり第1部材の収納空間内に第1部材と相対回転自在に
配置され、外周面から収納空間の内周面に向けて外方に
突出し第1突出部と周方向に対向して交互に配置された
第2突出部を有する部材である。第1弾性部材は、第1
部材と第2部材との間に両突出部で区画されて形成され
る2種の空間のうち一方に装着され、第1突出部と第2
突出部とに保持されかつ内周面と外周面との少なくとも
いずれか一方との間に隙間をあけて配置され、両部材の
相対回転により伸縮する部材である。連結機構は、第1
部材と第2部材とを相対回転自在に連結する機構であ
る。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】この緩衝装置では、第1フレーム部材又は
第2フレーム部材に路面から衝撃が作用すると、連結機
構によって連結された第1部材と第2部材とが相対回転
し、周方向に対向して交互に配置された両突出部で区画
される空間の一方に装着された第1弾性部材が両突出部
に挟まれて圧縮変形して弾性復元力が発生し衝撃が吸収
される。このとき、弾性部材は両突出部に保持されてい
るので、ずれが生じにくくなり緩衝性能が安定する。し
かも、内外周面の少なくともいずれか一方との間に隙間
があるので、第1弾性部材が両突出部に挟まれて圧縮し
ていくときに圧縮方向と交差する方向に膨らむことがで
き、両部材の回動量が多くなり衝撃を十分に吸収でき
る。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】発明8に係る自転車用緩衝装置は、発明7
に記載の装置において、他方の空間は、第2弾性部材が
装着された状態で両突出部が行に配置されるように形
成されている。この場合には、第2弾性部材が径方向に
ずれても第1突出部と第2突出部との隙間が変化せず、
第1弾性部材への予圧が変動しにくい。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年7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】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【課題を解決するための手段】発明1に係る自転車用緩
衝装置は、自転車の第1フレーム部材と第1フレームに
回動自在な第2フレーム部材との間に装着される装置で
あって、第1部材と、第2部材と、第1弾性部材と、連
結機構とを備えている。第1部材は、第1フレーム部材
に固定可能であり、内部に形成された円形の収納空間と
収納空間の内周面から内方に突出する複数の第1突出部
とを有する部材である。第2部材は、第2フレーム部材
に固定可能であり第1部材の収納空間内に第1部材と相
対回転自在に配置され、外周面から収納空間の内周面に
向けて外方に突出し第1突出部と周方向に対向して交互
に配置された複数の第2突出部を有する部材である。第
1弾性部材は、第1部材と第2部材との間に第2突出部
とその両側に配置された2つの第1突出部と成され
2つの空間のうち第1部材と第2部材とのいずれかに
荷重が作用して両部材が相対回転して圧縮される空間
装着され、第1突出部と第2突出部とに保持されかつ内
周面と外周面との少なくともいずれか一方との間に隙間
をあけて配置され、両部材の相対回転により伸縮する部
材である。連結機構は、第1部材と第2部材とを相対回
転自在に連結する機構である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】この緩衝装置では、第1フレーム部材又は
第2フレーム部材に路面から衝撃が作用すると、連結機
構によって連結された第1部材と第2部材とが相対回転
し、第2突出部とその両側に配置された2つの第1突出
部と形成される空間のうち第1部材と第2部材とのい
ずれかに荷重が作用したときに回動して圧縮される空間
に装着された第1弾性部材が両突出部に挟まれて圧縮変
形して弾性復元力が発生し衝撃が吸収される。このと
き、弾性部材は両突出部に保持されているので、ずれが
生じにくくなり緩衝性能が安定する。しかも、内外周面
の少なくともいずれか一方との間に隙間があるので、第
1弾性部材が両突出部に挟まれて圧縮していくときに圧
縮方向と交差する方向に膨らむことができ、両部材の回
動量が多くなり衝撃を十分に吸収できる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】発明5に係る自転車用緩衝装置は、発明1
から4のいずれかに記載の装置において、連結機構は、
第1部材と第2部材とを同芯に配置するとともに両部材
を相対回転自在かつ軸方向移動不能に連結するこの場
合には、両部材が連結機構により同芯に配置されるとと
もに相対回転自在かつ軸方向移動不能に連結されている
ので、両部材の相対回転時に径方向にずれにくくなる。
このため衝撃作用時の両部材の接触を防止でき、衝撃が
作用しても両部材が傷つきにくくなる。また、両部材が
ずれにくくなるので隙間も一定になり緩衝性能をさらに
安定化させることができる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】発明6に係る自転車用緩衝装置は、発明1
から5のいずれかに記載の装置において、第1弾性部材
は前記両突出部に接触するように配置された弾性体であ
る。この場合には、両部材に接触するように弾性体を配
置するという簡単な構成で衝撃を吸収できる。発明7に
係る自転車用緩衝装置は、発明1から6のいずれかに記
載の装置において、圧縮される空間と逆側の空間に配置
された第2弾性部材をさらに備える。この場合には、
縮される空間と逆側の空間に第2弾性部材を配置したの
で、この第2弾性部材により第1弾性部材に予圧を与え
ることができ、乗り手が自転車に乗ったときの緩衝装置
の沈み込みを抑えることができる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】発明8に係る自転車用緩衝装置は、発明7
に記載の装置において、圧縮される空間と逆側の空間
は、第2弾性部材が装着された状態で両突出部が実質的
に平行に配置されるように形成されている。この場合に
は、第2弾性部材が径方向にずれても第1突出部と第2
突出部との隙間が変化せず、第1弾性部材への予圧が変
動しにくい。発明9に係る自転車用緩衝装置は、発明1
から8のいずれかに記載の装置において、第2部材は、
自転車のクランク軸を同芯に回転自在に支持する回転支
持部を有する。この場合には、第2部材に回転支持部が
設けられるので、緩衝装置がクランク軸回りに相対回転
する。このため、両部材が回動しても、たとえばチェー
ン駆動の場合、クランクギアと小ギアとの芯間距離が変
動せずチェーンテンションが変化しない。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】自転車10は、フレーム12後部に後ハブ
19a回りに回転自在に装着された後輪19と、フレー
ム12前部に前ハブ20a回りに回転自在に連結された
前輪20と、自転車を推進するための駆動部22とをさ
らに備えている。駆動部22は、図3に示すように、ク
ランク軸23aを有するボトムブラケット23(回転支
持部の一例、図4)と、クランク軸23aの右端に回転
不能に装着された前スプロケット25付きの右クランク
アーム24と、クランク軸23aの左端に回転不能に装
着された左クランクアーム26と、後ハブ19aに装着
された後スプロケット29と、両スプロケット25,2
9に掛け渡された駆動チェーン28とを有する従来と同
様な構成のものである。各クランクアーム24,26の
先端にはペダル27が装着されている。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】自転車の第1フレーム部材と第2フレーム
    部材との間に装着される自転車用緩衝装置であって、 前記第1フレーム部材に固定可能であり、内部に形成さ
    れた収納空間と前記収納空間の内周面から内方に突出す
    る少なくとも一つの第1突出部とを有する第1部材と、 前記第2フレーム部材に固定可能であり前記第1部材の
    前記収納空間内に相対回転自在に配置され、外周面から
    外方に突出する第2突出部を有する第2部材と、 前記第1部材と第2部材との間に前記両突出部で区画さ
    れて形成される2種の空間のうち一方に装着され、前記
    第1突出部と第2突出部とに保持されかつ前記内周面と
    前記外周面との少なくともいずれか一方との間に隙間を
    あけて配置され、前記両部材の相対回転により伸縮する
    第1弾性部材と、を備えた自転車用緩衝装置。
  2. 【請求項2】前記第1弾性部材との間に隙間が形成され
    た前記第1部材の内周面及び前記第2部材の外周面は円
    周面である、請求項1に記載の自転車用緩衝装置。
  3. 【請求項3】前記第1弾性部材は、一端が前記内周面と
    第1突出部の基端部との境界部分に接触保持され、他端
    が前記外周面と第2突出部の基端部との境界部分に接触
    保持されている、請求項1又は2に記載の自転車用緩衝
    装置。
  4. 【請求項4】前記第1弾性部材は、前記隙間が前記内周
    面と外周面との少なくともいずれか一方との接触部分か
    ら徐々に大きくなるように配置されている、請求項1か
    ら3のいずれかに記載の自転車用緩衝装置。
  5. 【請求項5】前記第1部材と第2部材とを同芯に配置す
    るとともに前記両部材を相対回転自在かつ軸方向移動不
    能に連結するための連結機構をさらに備える、請求項1
    から4のいずれかに記載の自転車用緩衝装置。
  6. 【請求項6】前記第1弾性部材は前記両突出部に接触す
    るように配置された弾性体である、請求項1から5のい
    ずれかに記載の自転車用緩衝装置。
  7. 【請求項7】前記他方の空間に配置された第2弾性部材
    をさらに備える、請求項1から6のいずれかに記載の自
    転車用緩衝装置。
  8. 【請求項8】前記他方の空間は、前記第2弾性部材が装
    着された状態で前記両突出部が実質的に平行に配置され
    るように形成されている、請求項7に記載の自転車用緩
    衝装置。
  9. 【請求項9】前記第2部材は、自転車のクランク軸を同
    芯に回転自在に支持する回転支持部を有する、請求項1
    から8のいずれかに記載の自転車用緩衝装置。
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