(57)【要約】      （修正有）【課題】有効的に後輪にかかる衝撃を減衰することができる後輪懸架装置付き自転車を提供する。【解決手段】前後両端部を有する前三角フレーム２００と、前輪３００と、後輪懸架装置１００と、後輪４００と、クランクペダル手段５００と、スプロケット６１０と、フリーホイール６２０と、チェーン６３０とを有するチェーン駆動装置６００とを備えており、前記後輪懸架装置は、その後端部が前記後輪を支持しているとともに、前三角フレーム２００の後方に設けられている後三角フレーム１０と、そのピストンロッド４２の先端を一端とし、そのシリンダー体の末端を他端とし、前記一端と前記他端のうち一つが前三角フレーム２００に枢支されており、他の一つが後三角フレーム１０に枢支されていてピストンロッド４２が最大変位値以下の距離範囲においてシリンダ体に対して伸縮移動することができる流体圧シリンダ４０とから構成されている。【選択図】図２
2006027344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
後輪懸架装置を有し、この後輪懸架装置に軸支されている後輪にかかる衝撃を減衰させることができる自転車であって、
前後両端部を有する前三角フレームと、
前記前三角フレームの前端部近くに軸支されている前輪と、
前記前三角フレームの後端部近くに設けられている前記後輪懸架装置と、
前記後輪懸架装置に軸支されて前記前輪とほぼ同一面上に配置されている後輪と、
前記前後両輪の間の左右両側にそれぞれ回転踏動可能に軸支されているクランクペダル手段と、
前記クランクペダル手段に連結されているスプロケットと、前記後輪に連結されているフリーホイールと、前記スプロケットと前記フリーホイールに掛けられているチェーンとを有するチェーン駆動装置とを備えており、
前記後輪懸架装置は、
その後端部が前記後輪を支持しているとともに、前記前三角フレームの後方に設けられている後三角フレームと、
そのピストンロッドの先端を一端とし、そのシリンダー体の末端を他端とし、前記一端と前記他端のうち一つが前記前三角フレームに枢支されており、他の一つが前記後三角フレームに枢支されていて前記ピストンロッドが最大変位値以下の距離範囲において前記シリンダ体に対して伸縮移動することができる流体圧シリンダとから構成されており、
また、前記後輪懸架装置は、前記後輪が前記前三角フレームに対して移動する時、該後輪の中心の移動軌跡の回転中心を表すヴーチャルピボットポイントを有し、
このヴーチャルピボットポイントは、走行中、前記ピストンロッドが前記シリンダ体に対して最大変位値の１／４〜１／３の移動範囲内において移動する正常時に、前記チェーンと前記スプロケットとの接点に近く、且つ、前記後輪が上へ突っ張られる異常時に、後方へ移動することができるようにされており、
また、前記後三角フレームは前記前三角フレームに対する瞬間中心を有し、この瞬間中心と前記後輪の前記地面に接触する接地点とを通る直線と水平線との間に挟まれた角度は、いつも４０°〜５０°の範囲にあるようになされていることを特徴とする後輪懸架装置付き自転車。
【請求項２】
前記クランクペダル手段はクランク軸を有し、
前記後三角フレームは、前後両端部を有する下フォークと、前後両端部を有し、該下フォークの上に設けられている上フォークとを有し、
前記後輪懸架装置は、第１のピンによって回転可能に前記前三角フレームの前記クランク軸に隣接する処に軸支されている第１の端部と、第２のピンによって回転可能に前記下フォークの前端部に軸支されている第２の端部を有する下リンクと、
前記下リンクの上方に設けられており、且つ、第３のピンによって回転可能に前記前三角フレームの前記クランク軸の上方にある処に軸支されている第１の端部と、第４のピンによって回転可能に前記上フォークの前端部に軸支されている第２の端部とを有する上リンクとを有し、
前記流体圧シリンダの前記一端と前記他端とのうち一つが前記前三角フレームに枢支されており、他のひとつが前記上リンクの前記第３のピンと前記第４のピンとの間の処に枢支されていることを特徴とする請求項１に記載の後輪懸架装置付き自転車。
【請求項３】
前記下リンクの第１のピンは、その軸線が前記前三角フレームの前記クランク軸の後方及び下方にあるように、前記第１のリンク及び前記前三角フレームに挿入されていることを特徴とする請求項２に記載の後輪懸架装置付き自転車。
【請求項４】
前記上リンク及び前記下リンクは、前記後輪が上へ突っ張られる異常時に、前記下リンクの前記第２のピンが前記下リンクの前記第１のピンを中心として前記前三角フレームから前記後輪への方向に回転し、前記上リンクの前記第４のピンが前記上リンクの前記第３のピンを中心として前記後輪から前記前三角フレームへの方向に回転するように配置されていて前記流体圧シリンダの前記ピストンロッドが前記シリンダ体内に収縮されることを特徴とする請求項３に記載の後輪懸架装置付き自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車に関し、特に後輪懸架装置がついていてこの後輪懸架装置に軸支されている後輪にかかる衝撃を減衰させることができる後輪懸架装置付き自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
凹凸の路面に良好な走行性を得るために、後輪懸架装置を備えた種々の自転車が開発され市販されている。後輪懸架装置付き自転車の型式は大別して、１点ピボット式と、多点ピボット式とに分類されている。多点ピボット式の後輪懸架装置付き自転車では、リアブレーキを作動する時に、良好な緩衝効果を得るために、後三角フレームの前三角フレームに対する瞬間中心（ｉｎｓｔａｎｔ ｃｅｎｔｅｒ）は、後輪が地面に対して生ずる摩擦力と支持力との合力が後輪の接地点に作用する合力作用線に近いことが望ましい。
【０００３】
多点ピボット式の後輪懸架装置自転車の一例としては、図１に示すように、米国特許第６３８６５６８号に開示されているものがある。この自転車の後輪懸架装置は４点のピボット点ａ，ｂ，ｃ，ｄを有し、後三角フレームの前三角フレームに対する瞬間中心は上の２のピボット点ａ，ｂを連結する直線と下の２つのピボット点ｃ，ｄを連結する直線との交叉点となり、前輪より遥かな前方にあるので、リアブレーキ時に生ずる合力の作用線がこの瞬間中心に反時計方向のモーメントが生じて緩衝器を引っ張り、緩衝効果が悪くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記に鑑みて、本発明はその後輪懸架装置が後輪にかかる衝撃を有効に減衰させることができる後輪懸架装置付き自転車を提供しようとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明は、後輪懸架装置を有しこの後輪懸架装置に軸支されている後輪にかかる衝撃を減衰させることができる自転車であって、前後両端部を有する前三角フレームと、前記前三角フレームの前端部近くに軸支されている前輪と、前記前三角フレームの後端部近くに設けられている前記後輪懸架装置と、前記後輪懸架装置に軸支されて前記前輪とほぼ同一面上に配置されている後輪と、前記前後両輪の間の左右両側にそれぞれ回転踏動可能に軸支されているクランクペダル手段と、前記クランクペダル手段に連結されているスプロケットと、前記後輪に連結されているフリーホイールと、前記スプロケットと前記フリーホイールとに掛けられているチェーンとを有するチェーン駆動装置とを備えており、前記後輪懸架装置は、その後端部が前記後輪を支持しているとともに、前記前三角フレームの後方に設けられている後三角フレームと、そのピストンロッドの先端を一端とし、そのシリンダー体の末端を他端とし、前記一端と前記他端のうち一つが前記前三角フレームに枢支されており、他の一つが前記後三角フレームに枢支されていて前記ピストンロッドが最大変位値以下の距離範囲において前記シリンダ体に対して伸縮移動することができる流体圧シリンダとから構成されており、また、前記後輪懸架装置は、前記後輪が前記前三角フレームに対して移動する時、該後輪の中心の移動軌跡の回転中心を表すヴーチャルピボットポイントを有し、このヴーチャルピボットポイントは、走行中、前記ピストンロッドが前記シリンダ体に対して最大変位値の１／４〜１／３の移動範囲において移動する正常時に、前記チェーンと前記スプロケットとの接点に近く、且つ、前記後輪が上へ突っ張られる異常時に、後方へ移動することができるようにされており、また、前記後三角フレームは前記前三角フレームに対する瞬間中心を有し、この瞬間中心と前記後輪の前記地面に接触する接地点とを通る直線と水平線との間に挟まれた角度は、いつも４０°〜５０°の範囲にあるようになされていることを特徴とする後輪懸架装置付き自転車を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
上記構成によると、本発明の自転車では、前記後三角フレームは前記前三角フレームに対する瞬間中心を有し、この瞬間中心と前記後輪の前記地面に接触する接地点とを通る直線と水平線との間に挟まれた角度は、いつも４０°〜５０°の範囲にあるようにされており、リアブレーキを作動する時に生ずる合力の作用線と水平線との間に挟まれた角度とほぼ同じであるので、リアブレーキ作動時に、後輪懸架装置の作動に対する悪影響を低減することができ、良好な緩衝効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を説明する。  
図２及び図３に示すように、本実施形態における自転車は、前後両端部を有する前三角フレーム２００と、前記前三角フレーム２００の前端部近くに軸支されている前輪３００と、前記前三角フレーム２００の後端部近くに設けられている後輪懸架装置１００と、前記後輪懸架装置１００に軸支されて前記前輪３００とほぼ同一面上に配置されている後輪４００と、前記前後両輪３００、４００の間の左右両側にそれぞれ回転踏動可能に軸支されているクランクペダル手段５００と、前記クランクペダル手段５００に連結されているスプロケット６１０と、前記後輪４００に連結されているフリーホイール６２０と、前記スプロケット６１０と前記フリーホイール６２０に掛けられているチェーン６３０とを有するチェーン駆動装置６００とを備えている。それにより、前記後輪懸架装置１００によって、前記後輪４００にかかる衝撃を減衰させることができる。
【０００８】
前記クランクペダル手段５００はクランク軸５１０を有する。前記前三角フレーム２００は、前記クランク軸５１０に連結されていて斜めに後下方へ延伸している下連結ロッド２２０と、前記クランク軸５１０に連結されていて斜めに後上方へ延伸している上連結ロッド２３０とを有する。
【０００９】
また、前記後輪懸架装置１００は、その後端部が前記後輪４００を支持しているとともに、前記前三角フレーム２００の後方に設けられている後三角フレーム１０と、前記前三角フレーム２００と前記後三角フレーム１０とに軸支されている下リンク２０と、前記下リンク２０の上方に設けられている上、前記前三角フレーム２００と、前記後三角フレーム１０とに軸支されている上リンク３０と、前記前三角フレーム２００と前記上リンク３０とに枢支されている流体圧シリンダ４０とから構成されている。
【００１０】
前記後三角フレーム１０は、前後両端部を有する下フォーク１１と、該下フォーク１１の上に設けられている上フォーク１２とを有する。
【００１１】
前記下リンク２０はその第1の端部が第１のピン２１によって回転可能に前記前三角フレーム１００の前記下連結ロッド２２０に軸支されており、その第２の端部が第２のピン２２によって回転可能に前記下フォーク１１の前端部１１１に軸支されている。そして、前記第１のピン２１はその軸線が前記クランク軸５１０の後方及び下方にあるように、前記第１のリンク２０及び前記前三角フレーム２００に挿入されている。
【００１２】
また、前記上リンク３０は、その第1の端部が第３のピン３１によって回転可能に前記前三角フレーム２００の前記上連結ロッド２３０に軸支されており、その第２の端部が第４のピン３２によって回転可能に前記上フォーク１２の前端部１２１に軸支されている。
【００１３】
前記流体圧シリンダ４０は、そのピストンロッド４２の先端を一端とし、そのシリンダ体４１の末端を他端とし、前記他端が前記前三角フレーム２００に枢支されており、前記一端が前記上リンク３０の前記第３のピン３１と前記第４のピン３２との間の処に枢支されている。そして、流体シリンダ４０は、前記ピストンロッド４２が最大変位値以下の距離範囲において前記シリンダ体４１に対して伸縮移動することができる。
【００１４】
また、図３に示すように、リアブレーキを作動する時に、合力の作用線Ｂに沿って前記後輪４００にかけられるブレーキ力Ｆが前記後輪懸架装置１００の緩衝性に影響を来たす。前記合力の作用線Ｂと水平線Ｈとの間に挟まれた角度θはいつも４０°〜５０°の範囲にある。本実施形態において、前記角度θはほぼ４５°である。前記後三角フレーム１０は前記前三角フレーム２００に対する瞬間中心Ｏを有する。この瞬間中心Ｏとは、前記第1のピン２１と前記第２のピン２２とを連結する第1の直線Ｌ１と、前記第３のピン３１と前記第４のピン３２とを連結する第２の直線Ｌ２との交差点である。本実施形態において、この瞬間中心Ｏと前記後輪４００の地面に接触する接地点Ｐとを通る直線と水平線Ｈとの間に挟まれた角度は、いつも４０°〜５０°の範囲にあるようにされている。つまり、この瞬間中心Ｏと前記後輪４００の地面に接触する接地点Ｐとを通る直線と前記合力の作用線とは同一であるので、前記ブレーキ力Ｆが前記後輪懸架装置１００に対する影響を低減することができる。
【００１５】
そして、図４に示すように、前記後輪４００が路面の凹凸に応じて上（図示のＹ方向）へ突っ張られる時に、前記下リンク２０の前記第２のピン２２が前記下リンク２０の前記第１のピン２１を中心として前記前三角フレーム２００から前記後輪４００への方向（反時計方向）に回転し、前記上リンク３０の前記第４のピン３２が前記上リンク３０の前記第３のピン３１を中心として前記後輪３００から前記前三角フレーム２００への方向（時計方向）に回転する。この場合、前記流体圧シリンダ４０の前記ピストンロッド４２が前記シリンダ体（４１）内に収縮されるることにより、前記後輪４００にかけられる衝撃を減衰することができる。
【００１６】
また、図5に示すように、前記後輪懸架装置１００は、前記後輪４００が前記前三角フレーム２００に対して移動する時、該後輪４００の中心の移動軌跡の回転中心を表すヴーチャルピボットポイント（ＶＰＰ）を有する。このヴーチャルピボットポイントは、走行中、前記ピストンロッド４２が前記シリンダ体４１に対して最大変位値の１／４〜１／３の移動範囲において移動する正常時に、前記チェーン６３０と前記スプロケット６１０との接点に近く、且つ、前記後輪４００が例えば路面の凹凸などに応じて上へ突っ張られる異常時に、後方へ移動することができるようにされている。それにより、ライダーのペダルを踏むパワーロス（ｐｏｗｅｒ ｌｏｓｓ）を低減することができるのみならず、チェーン６３０がスプロケット６１０の逆方向に引っ張れるキックバック現象（ｋｉｃｋｂａｃｋ）を減少することもできる。
【００１７】
上述した実施形態から分かるように、本発明の後輪懸架装置付き自転車は、後三角フレームの前三角フレームに対する瞬間中心と前記後輪の前記地面に接触する接地点とを通る直線と水平線との間に挟まれた角度が、いつも４０°〜５０°の範囲にあるようにされており、リアブレーキを作動する時に生ずる合力の作用線と水平線との間に挟まれた角度とほぼ同じであるので、リアブレーキを作動する時に、後輪懸架装置の作動に対する悪影響を低減することができ、良好な緩衝効果が得られる。
【００１８】
なお、ヴーチャルピボットポイントは、走行中、ピストンロッドが前記シリンダ体41に対して最大変位値の１／４〜１／３の移動範囲内において移動する正常時に、前記チェーンと前記スプロケットとの接点に近いので、ライダーのペダルを踏むパワーロスを低減することができる。それに、前記ヴーチャルピボットポイントは前記後輪400が例えば路面の凹凸などに応じて上へ突っ張られる異常時に、後方へ移動することができるので、キックバック現象を減少することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
上記のように、本発明は、その後輪懸架装置が後輪にかかる衝撃を有効に減衰することができる後輪懸架装置付き自転車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】米国特許第６３８６５６８号に開示された後輪懸架装置付き自転車における後三角フレームの前三角フレームに対する瞬間中心を示す説明図。
【図２】本発明の実施形態における後輪懸架装置付き自転車を示す側面図。
【図３】前記実施形態における後三角フレームの前三角フレームに対する瞬間中心のと後輪の地面に接触する接地点とを通る直線と水平線との間に挟まれた角度を示す説明図。
【図４】後輪が路面の凹凸に応じて上へ突っ張られる時、前記実施形態における上リンク及び下リンクの回転状態を示す説明図。
【図５】後輪が路面の凹凸に応じて上へ突っ張られる時、瞬間中心が後方へ移動する状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００２１】
１０  後三角フレーム
１１  下フォーク
１１１  前端部
１２  上フォーク
１２１  前端部
２０  下リンク
２１  第１のピン
２２  第２のピン
３０  上リンク
３１  第３のピン
３２  第４のピン
４０  流体圧シリンダ
４１  シリンダ体
４２  ピストンロッド
１００  後輪懸架装置
２００  三角フレーム
２２０  下連結ロッド
２３０  上連結ロッド
３００  前輪
４００  後輪
５００  クランクペダル手段
５１０  クランク軸
６００  チェーン駆動装置
６１０  スプロケット
６２０  フリーホイール
６３０  チェーン
Ｂ  合力の作用線
Ｆ  ブレーキ力
Ｈ  水平線
Ｌ１  第１の直線
Ｌ２  第２の直線
Ｏ  瞬間中心
Ｐ  接地点
【図１】
2006027344.tif 000003
【図２】
2006027344.tif 000004
【図３】
2006027344.tif 000005
【図４】
2006027344.tif 000006
【図５】
2006027344.tif 000007