(57)【要約】【課題】平滑に動作可能な自転車用サスペンション・アセンブリを提供する。【解決手段】この自転車用サスペンション・アセンブリは、第１サスペンション部材(42)と、第２サスペンション部材(41)と、軸受(44)と、衝撃吸収構造(43)とを備えている。軸受(44)は、第１サスペンション部材と第２サスペンション部材との間に配置され、第１サスペンション部材が第２サスペンション部材に対して回転可能であるよう第１サスペンション部材を支持する。衝撃吸収構造は、両サスペンション部材間の相対的な回転に応じて伸張または収縮するように、両サスペンション部材間に配置されている。【選択図】図５
2006143188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１自転車フレーム部材(16)が連結される第１フレーム接続部(60)を有している第１サスペンション部材(42)と、
第２自転車フレーム部材(18)が連結される第２フレーム接続部(56)と、回動中心軸を備えた自転車用クランク車軸受取孔(52a)とを有している第２サスペンション部材(41)と、
前記第１サスペンション部材(42)と前記第２サスペンション部材(41)との間に配置され、前記第１サスペンション部材(42)が前記第２サスペンション部材(41)に対して回動中心軸の回りに回転可能であるよう前記第１サスペンション部材(42)を移動可能に支持する第１軸受(44)と、
前記第１サスペンション部材(42)と前記第２サスペンション部材(41)との間の相対的な回転に応じて伸張または収縮するように、前記第１サスペンション部材(42)と前記第２サスペンション部材(41)との間に配置された衝撃吸収構造(43)と、
を備えた自転車用サスペンション・アセンブリ。
【請求項２】
前記第１軸受(44)から回動中心軸に沿って軸方向に間隔を置いた位置において前記第１サスペンション部材(42)と前記第２サスペンション部材(41)との間に配置され、前記第１サスペンション部材(42)が前記第２サスペンション部材(41)に対して回転可能であるよう、前記第１サスペンション部材(42)をさらに支持する第２軸受(44)をさらに備えた、請求項１に記載の自転車用サスペンション・アセンブリ。
【請求項３】
前記第１軸受(44)と前記第２軸受(44)とは、回動中心軸に対して垂直に延び、前記衝撃吸収構造(43)を２つの等しい横部分に分割する横中心線に関して互いに対称な位置に配置されている、請求項２に記載の自転車用サスペンション・アセンブリ。
【請求項４】
前記第２サスペンション部材(41)は、前記第２フレーム接続部(56)を備えた外側部分(50)と、前記自転車用クランク車軸受取孔(52a)を備えた内側部分(52)と、前記外側部分(50)と前記内側部分(52)とを接続する半径方向部分(54)とを有し、前記第１サスペンション部材(42)の一部が前記外側部分(50)と前記内側部分(52)との間に配置されている、請求項１に記載の自転車用サスペンション・アセンブリ。
【請求項５】
前記第１軸受(44)は内周部と外周部とを有し、前記第１軸受(44)の内周部は前記第２サスペンション部材(41)の内側部分に当接し、前記第１軸受(44)の外周部は前記第１サスペンション部材(42)に当接している、請求項４に記載の自転車用サスペンション・アセンブリ。
【請求項６】
前記第１サスペンション部材(42)は、前記第２サスペンション部材(41)の外側部分(50)と内側部分(52)との間に同心配置されて、前記第１フレーム接続部(60)が前記第２サスペンション部材(41)の外側部分(50)のスロット(58)を貫通して延びている、請求項５に記載の自転車用サスペンション・アセンブリ。
【請求項７】
前記第２サスペンション部材(41)は、前記第１及び第２軸受(44)の内周部に係合するよう配置された内側部分(52)と、第２フレーム接続部(56)を備えた外側部分(50)と、前記外側部分(50)と前記内側部分(52)とを接続する半径方向部分(54)とを有している、請求項２に記載の自転車用サスペンション・アセンブリ。
【請求項８】
前記第２サスペンション部材(41)の半径方向部分(54)は、前記第２サスペンション部材(41)の外側部分(50)と内側部分(52)との間で半径方向に延び、前記衝撃吸収構造(43)に当接する複数の当接部材(52b)を備えている、請求項７に記載の自転車用サスペンション・アセンブリ。
【請求項９】
前記第２サスペンション部材(41)の内側部分(52)は管形部分を備え、前記管形部分はこの管形部分から半径方向に延び前記衝撃吸収構造(43)に当接する複数の当接部材(52b)を備えている、請求項７に記載の自転車用サスペンション・アセンブリ。
【請求項１０】
前記第１及び第２軸受(44)は同一である、請求項２又は７に記載の自転車用サスペンション・アセンブリ。
【請求項１１】
前記第１及び第２軸受((44)は同一の有効回転直径を有している、請求項２又は７に記載の自転車用サスペンション・アセンブリ。
【請求項１２】
前記第１及び第２軸受(44)は、回動中心軸に対して、前記衝撃吸収構造(43)から半径方向外側に配置されている、請求項２又は７に記載の自転車用サスペンション・アセンブリ。
【請求項１３】
前記第１及び第２軸受(144)は、回動中心軸に対して、前記衝撃吸収構造(143)から半径方向内側に配置されている、請求項２又は７に記載の自転車用サスペンション・アセンブリ。
【請求項１４】
前記衝撃吸収構造(43)は前記第１サスペンション部材(42)と前記第２サスペンション部材(41)との間で円周方向に間隔を置いて配置された複数の衝撃吸収要素(43a)を備えている、請求項２又は７に記載の自転車用サスペンション・アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用サスペンション・アセンブリ、特に、第１フレーム部材を第２フレーム部材に弾性連結する自転車用サスペンション・アセンブリに関する。なお、サスペンション・アセンブリは、リアフレーム部材がボトムブラケットを中心に回動するように、リアフレーム部材がメインフレーム部材に弾性連結されたリアサスペンション・アセンブリの部分であるのが望ましい。
【背景技術】
【０００２】
サイクリングは、交通の手段としてだけでなく、レクリエーションとしてもますます普及している。さらに、自転車競技は、アマ／プロの両方の分野で非常に人気の高い競技スポーツになった。自転車がレクリエーション、交通、競技のいずれに使われる場合でも、自転車業界は自転車の様々な部品や自転車のフレームに絶えず改良を重ねてきている。特に、自転車用変速装置は、広範囲にわたって設計し直されてきている。過去の大半の自転車は、典型的に、粗い乗車表面からの衝撃を直接乗り手に伝える剛性フレームを備えていた。すなわち、ほとんどの自転車は、いかなる種類のサスペンションをも備えてはいなかった。
【０００３】
最近では、特にマウンテンバイク（ＭＴＢ）やオールテラインバイク（ＡＴＢ）などの自転車には、悪路で乗車する際に乗り手に伝わる衝撃を吸収するフロントサスペンション・アセンブリまたはリアサスペンション・アセンブリが装備されるようになっている。また、今では、ハンドルバーやシートにもサスペンションが装備されるようになった。これらのサスペンション・アセンブリは、非常に簡単なものから、非常に複雑なものまで多様である。ただし、これらの従来型サスペンションには、多くの欠点が存在している。例えば、一部の従来型サスペンション・アセンブリは、製造コストが高すぎたり、組立てが困難であったり、あるいはその両方の欠点を持っている。従来型サスペンション・アセンブリの中には、絶え間ない調整を必要とするものもある。その他のサスペンション・アセンブリは、ドライブトレインに悪影響を与える場合がある。
【０００４】
リアサスペンション・アセンブリを利用した従来型自転車の例は、それぞれ米国特許である第３，９４２，８２１号、第５，１２１，９３７号、５，２０５，５７２号、第５，２１７，２４１号、第５，２２６，６７４号、第５，２４４，２２４号、第５，２５９，６３７号、第５，２８４，３５４号、第５，３０６，０３６号、第５，３１６，３２７号第５，３３２，２４６号、第５，３５４，０８５号、第５，３７０，４１１号、第５，３８５，３６１号、第５，４０９，２４９号、第５，４６０，３９６号、第５，４７４，３１８号、第５，４５２ｂ、０１３号、第５，５７０，８９６号、第５，６１１，５５７号、第５，９９７，０２２号、第６，１４９，１７５号、第６，１４９，１７６号、第６，２０９，８５８号、第６，４８１，７００号に開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２７８３５０号公報
【特許文献２】米国特許第３，９４２，８２１号
【特許文献３】米国特許第５，１２１，９３７号
【特許文献４】米国特許５，２０５，５７２号
【特許文献５】米国特許第５，２１７，２４１号
【特許文献６】米国特許第５，２２６，６７４号
【特許文献７】米国特許第５，２４４，２２４号
【特許文献８】米国特許第５，２５９，６３７号
【特許文献９】米国特許第５，２８４，３５４号
【特許文献１０】米国特許第５，３０６，０３６号
【特許文献１１】米国特許第５，３１６，３２７号
【特許文献１２】米国特許第５，３３２，２４６号
【特許文献１３】米国特許第５，３５４，０８５号
【特許文献１４】米国特許第５，３７０，４１１号
【特許文献１５】米国特許第５，３８５，３６１号
【特許文献１６】米国特許第５，４０９，２４９号
【特許文献１７】米国特許第５，４６０，３９６号
【特許文献１８】米国特許第５，４７４，３１８号
【特許文献１９】米国特許第５，４５２ｂ、０１３号
【特許文献２０】米国特許第５，５７０，８９６号
【特許文献２１】米国特許第５，６１１，５５７号
【特許文献２２】米国特許第５，９９７，０２２号
【特許文献２３】米国特許第６，１４９，１７５号
【特許文献２４】米国特許第６，１４９，１７６号
【特許文献２５】米国特許第６，２０９，８５８号
【特許文献２６】米国特許第６，４８１，７００号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の１つの目的は、平滑に動作可能な自転車用サスペンション・アセンブリを提供することにある。
【０００６】
本発明の別の目的は、製造が比較的低価格な自転車用サスペンション・アセンブリを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の前記の目的は、基本的に、第１サスペンション部材と、第２サスペンション部材と、第１軸受と、衝撃吸収構造とを基本的に備えた自転車用サスペンション・アセンブリを提供することによって達成できる。第１サスペンション部材は第１自転車フレーム部材が連結される第１フレーム接続部を有している。第２サスペンション部材は、第１自転車フレーム部材が連結される第２フレーム接続部と、回動中心軸を備えた自転車用クランク車軸受取孔とを有している。第１軸受は、第１サスペンション部材と第２サスペンション部材との間に配置され、第１サスペンション部材が第２サスペンション部材に対して回動中心軸の回りに回転可能であるよう第１サスペンション部材を移動可能に支持する。衝撃吸収構造は、第１サスペンション部材と第２サスペンション部材との間の相対的な回転に応じて伸張または収縮するよう、第１サスペンション部材及び第２サスペンション部材の間に配置される。
【０００８】
本発明の別の様相による自転車用サスペンション・アセンブリは、第１軸受から回動中心軸に沿って軸方向に間隔を置いた位置において第１サスペンション部材と第２サスペンション部材との間に配置され、第１サスペンション部材が第２サスペンション部材に対して回転可能であるよう第１サスペンション部材をさらに支持する第２軸受をさらに備えている。第１軸受と第２軸受とは、回動中心軸に対して垂直に延び、衝撃吸収構造を２つの等しい横部分に分割する横中心線に関して互いに対称な位置に配置されるのが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
以上のような本発明では、第１軸受または第２軸受、あるいはその両方の配置によって摩擦が低減されるので、第１及び第２自転車フレーム部材はより平滑に移動可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
[第１実施形態]
図１は、本発明の第１実施形態によるリアサスペンション・アセンブリ１４が装着されたフレーム１２を有する自転車１０を示している。フレーム１２は、基本的に、メインフレーム部材と、リアフレーム部材１８とを備え、リアフレーム部材１８は、その部分に伝わる衝撃を吸収するようリアフレーム部材１８をメインフレーム部材１６に弾性連結するサスペンション・アセンブリ１４を備えている。サスペンション・アセンブリ１４の構成に応じて、メインフレーム部材１６またはリアフレーム部材１８のいずれを第１フレーム部材あるいは第２フレーム部材と見なしてもよい。
【００１１】
自転車１０は、リアハブ１９ａの回りに回転自在に連結された後輪１９と、フロントハブ２０ａの回りに回転自在に連結された前輪２０と、自転車１０を走行駆動するためのドライブトレイン・アセンブリ２２とをさらに備えている。ドライブトレイン・アセンブリ２２は、基本的に、ボトムブラケット２３（図２参照）と、フロントチェーン用リングセットを備えたクランクセット２４と、ペダル２７を備えた１対のクランクアーム２６と、ドライブチェーン２８と、リアスプロケットセット２９とを備えている。自転車１０のこれらの部品については、当該技術において周知であるので、本発明と共に使用するために修正されている場合を除き、これらの部品に関する詳細は、ここでは説明または図示しない。さらに、ここでは詳細には図示、説明されていない、ブレーキ、ディレイラー、追加スプロケットなどの様々な従来型自転車用部品を本発明と共に使用することもできる。
【００１２】
ここで本発明を説明するために、以下で用いる「前方、後方、上方、上、下方、垂直、水平、下、横」などの方向を示す用語、ならびに他の同様の方向を表す用語は、本発明の装着された自転車の方向を表すものとする。したがって、本発明を説明するこれらの用語は、本発明の装着された自転車を基準に解釈されなければならない。
【００１３】
ここに図示されている実施形態によるメインフレーム部材１６は、互いに固定連結された複数の剛性管形部材で構成される。メインフレーム部材１６は、鋼、クロム−モリブデン合金、炭素複合材料、アルミニウム、その他の適切なフレーム用材料で構成されるのが望ましい。
【００１４】
図３に示すように、リアサスペンション・アセンブリ１４は、１対の取付用フランジ３０及び４本のボルト３２によって、メインフレーム部材１６に固定連結される。取付用フランジ３０及び４本のボルト３２は、第１トライブトレイン接続部すなわち後方トライブトレイン接続部を形成している。取付用フランジ３０は、メインフレーム部材１６を形成する管形部材の１つに溶接されるのが望ましい。１対の取付用フランジ３０は、メインフレーム部材１６から後方に向かって延び、それらの間にサスペンション・アセンブリ１４の一部分を受け取るための空間を形成するよう、互いに間隔を置いて配置されるのが望ましい。サスペンション・アセンブリ１４は、１対の取付用フランジ３０の間に受け取られ、ボルト３２によって取付用フランジ３０に装着される。
【００１５】
図５から最も明らかなように、リアフレーム部材１８は、ほぼ同一である１対のアーム３４（互いに鏡像を成す）を備えている。各々のアーム３４は、前方接続端と、リアハブ取付端とを有している。以下に説明するように、各アーム３４の前方接続端は、自転車用サスペンション・アセンブリ１４の部分に固定連結される。各アーム３４のリアハブ取付端は、自転車車輪１９がリアフレーム部材１８の各々のアーム３４の間でリアハブ１９ａの車軸の回りに回転可能であるように、自転車車輪１９におけるリアハブ１９ａの車軸の一端に固定連結される。アーム３４は、アルミニウム、鋼、クロム−モリブデン合金、炭素複合材料、あるいはその他の適切なフレーム用材料で形成されるのが望ましい。
【００１６】
図５から図１１を参照すると、サスペンション・アセンブリ１４は、基本的に、外側サスペンション部材４１と、内側サスペンション部材４２と、衝撃吸収構造４３と、１対の軸受４４と、内側右端カバー４５と、外側右端カバー４６とを備えている。ボトムブラケット２３がサスペンション・アセンブリ１４に連結されると、この部品の結合体は、サスペンションの統合されたボトムブラケット装置を形成する。本実施形態において、外側サスペンション部材４１は、リアフレーム部材１８のアーム３４に固定連結される一方、内側サスペンション部材４２は、メインフレーム１６に固定連結される。衝撃吸収構造４３は、減衰効果によって、メインフレーム１６と、リアフレーム部材１８との間の相対運動が制限されるように、外側サスペンション部材４１と、内側サスペンション部材４２との間に動作自在に配置される。軸受４４は、外側サスペンション部材４１と、内側サスペンション部材４２との間の相対的な回転運動による摩擦を低減するように、外側サスペンション部材４１と、内側サスペンション部材４２との間に配置されている。サスペンション・アセンブリ１４の構成に応じて、外側サスペンション部材４１または内側サスペンション部材４２のいずれを第１サスペンション部材あるいは第２サスペンション部材と見なしてもよい。
【００１７】
図５から図８に示すように、外側サスペンション部材４１は、基本的に、外側ハウジング部品すなわち外側ハウジング部分５０と、内側管形部品すなわち内側管形部分５２と、半径方向接続部品すなわち半径方向接続部分５４とを備えている。半径方向接続部分５４は、外側ハウジング部分５０と内側管形部分５２とを接続している。本実施形態による外側サスペンション部材４１は一体の部材である。ただし、外側サスペンション部材４１が複数の部分から成るように構成されてもよい。外側サスペンション部材４１は、アルミニウム、鋼、クロム−モリブデン合金、その他の適切な材料などの剛性材料で形成される。
【００１８】
内側右端カバー４５は、外側サスペンション部材４１の部分を効果的に構成するように、内側管形部分５２に固定連結される。内側右端カバー４５及び外側サスペンション部材４１の内側管形部品すなわち内側管形部分５２は、軸受４４によって、内側サスペンション部材４２を移動自在に支持している。特に、内側右端カバー４５及び内側管形部分５２は、軸受４４の環状内周面に当接する周面を有している。内側サスペンション部材４２は、外側ハウジング部分５０と内側管形部分５２との間に形成された環状空間内に配置され、衝撃吸収構造４３及び軸受４４は、外側サスペンション部材４１と内側サスペンション部材４２との間に配置される。
【００１９】
外側ハウジング部分５０は、１対の取付用タブすなわち取付用部材５６と、周方向延長スロットすなわち開口５８とを備えている。取付用部材５６は、取付用ボルト５９がねじ込み装着される、ボルト用ねじ付き貫通孔を有している。取付用部材５６は、サスペンション・アセンブリ１４をボルト５９でリアフレーム部材１８のアーム３４に連結するための、フレーム取付用接続部を形成している。特に、ボルト５９は、アーム３４の孔に挿入された後、取付用部材５６のボルト用孔にねじ込み装着される。このように、リアフレーム部材１８と、外側ハウジング部分５０とは、ボトムブラケット２３の中心軸の回りに一体で移動するように、互いに固定されている。
【００２０】
内側管形部分５２は、自転車用クランク車軸受取孔５２ａと、管形部分５２から半径方向外側に向かって延びる複数のフランジすなわち当接部材５２ｂとを有している。管形部分５２は、自転車フレーム１２の主要長手軸に対してほぼ横方向に延びる主要長手方向軸を有し、ボトムブラケット２３及び内側サスペンション部材４２の中心軸と同心に配置されている。したがって、自転車用クランク車軸受取孔５２ａは、ボトムブラケット２３の回動中心軸と一致する回動中心軸を有している。
【００２１】
自転車用クランク車軸受取孔５２ａは、従来の方法でボトムブラケット２３を受け取るよう寸法決めされるのが望ましい。従来の方法でボトムブラケット２３を自転車用クランク車軸受取孔５２ａ内に締め付けるために、自転車用クランク車軸受取孔５２ａは、互いに反対方向にねじ切りされた１対のねじ付き部分を有している。勿論、自転車用クランク車軸受取孔５２ａは、その他の種類のボトムブラケットを内部に受け取るよう構成可能である。
【００２２】
フランジすなわち当接部材５２ｂのそれぞれは、各々の端面から軸方向に延びるねじ付き孔５２ｃを有している。フランジすなわち当接部材５２ｂは、以下に説明するように、衝撃吸収構造４３（付勢部材）と係合するために、互いに反対方向を向く１対の当接面を各々形成している。
【００２３】
図５から図８に示すように、内側サスペンション部材４２は、基本的に、取付部分６０と、管形部分６２と、複数のフランジすなわち当接部材６４とを備えている。内側サスペンション部材４２は、外側サスペンション部材４１の外側部分と内側部分との間に同心になるように配置され、その取付部分６０は、外側サスペンション部材４１の外側ハウジング部品すなわち外側ハウジング部分５０のスロットすなわち開口５８を貫通して延びている。本実施形態による内側サスペンション部材４２は２つの部分によって構成される。内側サスペンション部材４２の２つの部分は、アルミニウム、鋼、クロム−モリブデン合金、その他の適切な材料などの剛性材料で形成される。
【００２４】
内側サスペンション部材４２の取付部分６０は、１対のボルト６６によって、内側サスペンション部材４２の管形部分６２に固定される。内側サスペンション部材４２の取付部分６０は、サスペンション・アセンブリ１４のフレーム接続部を形成している。内側サスペンション部材４２の取付部分６０は、外側サスペンション部材４１の外側ハウジング部分５０にある周方向延長スロット５８を貫通して延びている。図８から図１０に示すように、取付部分６０及びスロット５８は、外側サスペンション部材４１と、内側サスペンション部材４２との間の相対的な回転運動が可能になるよう寸法決めされている。内側サスペンション部材４２の取付部分６０は、１対の取付用タブすなわち取付用部材６０ａを備えている。各々の取付用部材６０ａは、取付用ボルト３２がねじ込み装着されるねじ付きボルト孔を有している。このように、内側サスペンション部材４２は、ボルト３２によってメインフレーム部材１６の取付用フランジ３０に固定される。
【００２５】
内側サスペンション部材４２の管形部分６２は、外側サスペンション部材４１の外側ハウジング部分５０と内側管形部分５２との間に形成された環状空間内に配置される。内側サスペンション部材４２の管形部分６２は、軸受４４によって、外側サスペンション部材４１の内側管形部分５２上に移動自在に支持される。特に、内側サスペンション部材４２の管形部分６２は、軸受４４の環状外周面に当接する１対の環状内周面６２ａを有している。外側サスペンション部材４１と、内側サスペンション部材４２との間に直接的な接触が生じないように、内側サスペンション部材４２の管形部分６２の外周面は、外側サスペンション部材４１の外側ハウジング部分５０の内周面から間隔を置いて配置されるのが望ましい。
【００２６】
フランジすなわち当接部材６４は、内側サスペンション部材４２の管形部分６２から半径方向内側に向かって延びている。各々のフランジすなわち当接部材６４は、衝撃吸収構造４３と係合するための、互いに反対方向を向く１対の当接面を形成している。特に、当接部材５２ｂと、当接部材６４とがサスペンション・アセンブリ１４の中心軸を中心に交互に配置されるように、フランジすなわち当接部材６４は、外側サスペンション部材４１の当接部材５２ｂと織り合わされている。図８から図１０に示すように、衝撃吸収構造４３は当接部材５２ｂ及び６４の当接面の間に挟み込まれている。
【００２７】
図８から図１０に最も明らかなように、本実施形態による衝撃吸収構造４３は、外側サスペンション部材４１を内側サスペンション部材４２に弾性連結している。基本的に、衝撃吸収構造４３は、外側サスペンション部材４１と内側サスペンション部材４２とを共に弾性連結するために、外側サスペンション部材４１及び内側サスペンション部材４２の各々の当接部材５２ｂ及び６４の間に配置される。本実施形態による衝撃吸収構造４３は、複数の衝撃吸収要素４３ａによって形成されている。図８に示すように、衝撃吸収要素４３ａは、静止状態において予め負荷が掛けられる、すなわち僅かに圧縮されるのが望ましい。衝撃吸収要素４３ａによって、後輪１９からフレーム１２に伝わる衝撃を吸収する、外側サスペンション部材４１と内側サスペンション部材４２との間の相対的な回動運動が可能になる。
【００２８】
衝撃吸収要素すなわち付勢部材４３ａは、外側サスペンション部材４１及び内側サスペンション部材４２の各々の当接部材５２ｂ及び６４の間に受け取られるよう寸法及び形状が決められた弾性部材であるのが望ましい。図８から図１０に示すように、各々の衝撃吸収要素４３ａは、単一の弾性材料で一体部材に構成されてもよい。あるいは、衝撃吸収要素４３ａが複数の弾性材料または圧縮性材料、あるいはその両方で構成されてもよい。衝撃吸収要素４３ａに適切な材料の例としては、ウレタンなどの単体エラストメトリック、ガス不浸透性エラストメトリックシェルに被覆されたエラストメトリックスポンジ材料、圧縮性液体の充填された不浸透性エラストメトリックシェルなどが挙げられる。
【００２９】
通常の使用時における衝撃吸収要素４３ａは、フレーム１２から伝達された衝撃を吸収して弾性的に変形された後、通常の静止位置にまでその弾性力によって戻るように、十分な弾性を備える必要がある。図９に示すように、衝撃吸収要素４３ａは、ほぼアーチ状の部材である。勿論、衝撃吸収要素４３ａは、サスペンション・アセンブリ１４のその他の部品の形状に応じて、様々な形状を備えることができる。図の実施形態による衝撃吸収構造４３は、８個の衝撃吸収要素４３ａにより形成されているが、衝撃吸収構造４３は、単一のエラストメトリック要素、単一のばね、複数のばねなどで構成されてもよく、ここに図示されている衝撃吸収構造４３に限定されるものではない。
【００３０】
第１及び第２軸受４４は、比較的従来どおりの軸受であり、同一であるのが望ましい。したがって、第１及び第２軸受４４は、同一の有効回転直径を有している。また、第１及び第２軸受４４は、回動中心軸に垂直に延び、かつ衝撃吸収構造４３を均等な横方向部分に分割する横方向中心線について対称に配置されるのが望ましい。本実施形態による第１及び第２軸受４４は、サスペンション・アセンブリ１４の回動中心軸に対して、衝撃吸収構造４３から半径方向外側に配置される。第１及び第２軸受４４のアウターレースすなわちアウターリングは、内側サスペンション部材４２の取付部分６０の環状内周面に当接する。
【００３１】
内側右端カバー４５は、外側サスペンション部材４１の部分を効果的に構成するよう、ボルト７０によって内側管形部分５２に固定連結される。図８に示すように、内側右端カバー４５は、一方の軸受４４の内周面を支持している。本実施形態による内側右端カバー４５は、アルミニウム、鋼、クロム−モリブデン合金などの剛性材料、あるいはその他の適切な材料で一体部材として形成される。
【００３２】
外側右端カバー４６は、外側サスペンション部材４１の部分を効果的に構成するよう、ボルト７２によって内側右端カバー４５に固定連結される。図８に示すように、外側右端カバー４６は、一方の軸受４４による軸方向の移動を防ぐように、その軸受４４の軸方向端面を支持している。また、外側右端カバー４６は、外側及び内側サスペンション部材４１，４２も効果的に固定している。本実施形態による外側右端カバー４６は、アルミニウム、鋼、クロム−モリブデン合金などの剛性材料、あるいはその他の適切な材料で一体部材として形成される。
【００３３】
運転中に力または衝撃が後輪１９に伝達されると、リアフレーム部材１８は、外側サスペンション部材４１と共にボトムブラケット２３の主軸を中心に時計回りに回転する。すなわち、後輪１９が隆起物に乗り上げると、リアフレーム部材１８により、最初に外側サスペンション部材４１がメインフレーム部材１６に対して回転する。この外側サスペンション部材４１による回転の結果、衝撃吸収要素４３ａが外側サスペンション部材４１と内側サスペンション部材４２との間で圧縮される。フレーム１２に加えられた力または衝撃が除去されると、衝撃吸収要素４３ａは、その弾性力によって元の静止状態に戻り、その結果、衝撃吸収要素４３ａの弾性によって、外側サスペンション部材４１が内側サスペンション部材４２に対して回転される。前述のように、最初の静止状態にある衝撃吸収要素４３ａは、予め圧縮されているか、または負荷が掛けられているのが望ましい。力または衝撃の吸収は、ボトムブラケット２３の軸を中心とする回転によって補正されるので、チェーン２８に影響を及ぼすことはない。すなわち、リアフレーム部材１８がメインフレーム部材１６に対して回転運動する間、チェーン２８がたるんだり、引っ張られたりすることはない。衝撃または力が自転車１０に吸収される間、衝撃吸収要素すなわち衝撃吸収要素４３ａは、外側及び内側サスペンション部材４１，４２の間で弾性変形または弾性圧縮される。
【００３４】
[第２実施形態]
ここで、図１２から図２０を参照して、第２実施形態による修正型リアサスペンション・アセンブリ１１４及び修正型リアフレーム部材１１８について詳細に説明する。図１４及び図１５に示すように、サスペンション・アセンブリ１１４及びリアフレーム部材１１８は、１対の取付用フランジすなわち取付用プレート１３０を利用することによって、図１の自転車１０と共に使用することができる。また、このサスペンション・アセンブリ１１４は、第１実施形態のボトムブラケット２３も使用する。第１実施形態と第２実施形態との類似点を考慮して、第１実施形態の部品と同一であるか、ほぼ同一である第２実施形態の部品についての説明は、簡略化のために省略している。
【００３５】
図１２から図１５に最も明らかなように、リアフレーム部材１１８は、ほぼ同一である１対のアーム１３４（互いに鏡像を成す）を備えている。各々のアーム１３４は、前方接続端と、リアハブ取付端とを有している。以下に説明するように、各アーム１３４の前方接続端は、自転車用サスペンション・アセンブリ１１４の部分に固定連結される。各アーム１３４のリアハブ取付端は、自転車車輪１９がリアフレーム部材１１８の各々のアーム１３４の間でリアハブ１９ａの車軸の回りに回転可能であるように、自転車車輪１９におけるリアハブ１９ａの車軸の一端に固定連結される。アーム１３４は、アルミニウム、鋼、クロム−モリブデン合金、炭素複合材料、あるいはその他の適切なフレーム用材料で形成されるのが望ましい。
【００３６】
図１５から図２０を参照すると、サスペンション・アセンブリ１１４は、基本的に、外側サスペンション部材１４１と、内側サスペンション部材１４２と、衝撃吸収構造１４３と、１対の軸受１４４と、右端カバー１４５とを備えている。第２実施形態では、外側サスペンション部材１４１は、取付用フランジすなわち取付用プレート１３０によってメインフレーム１６に固定される一方、内側サスペンション部材１４２及び右端カバー１４５は、リアフレーム部材１１８のアーム１３４に固定される。ボトムブラケット２３がサスペンション・アセンブリ１１４に連結されると、この部品の結合体は、サスペンションの統合されたボトムブラケット装置を形成する。
【００３７】
衝撃吸収構造１４３は、減衰効果によって、メインフレーム１６と、リアフレーム部材１８との間の相対運動が制限されるように、外側サスペンション部材１４１と内側サスペンション部材１４２との間に動作自在に配置される。軸受１４４は、外側サスペンション部材１４１と内側サスペンション部材１４２との間の相対的な回転運動による摩擦を低減するように、外側サスペンション部材１４１と内側サスペンション部材１４２との間に配置されている。
【００３８】
図１５から図１６に示すように、外側サスペンション部材１４１は、基本的に、外側ハウジング部品すなわち外側ハウジング部分１５０と、内側管形部品すなわち内側管形部分１５２と、半径方向接続部品すなわち半径方向接続部分１５４とを備えている。半径方向接続部分１５４は、外側ハウジング部分１５０と、内側管形部分１５２とを接続している。本実施形態による外側サスペンション部材１４１は、一体の部材である。ただし、外側サスペンション部材１４１が複数の部分から成るように構成されてもよい。外側サスペンション部材１４１は、アルミニウム、鋼、クロム−モリブデン合金、その他の適切な材料などの剛性材料で形成される。
【００３９】
外側ハウジング部分１５０は、１対の取付用タブすなわち取付用部材１５６を備えている。取付用部材１５６には取付用ボルト３２がねじ込み装着される、ボルト用ねじ付き貫通孔を有している。取付用部材１５６は、サスペンション・アセンブリ１１４をボルト３２でメインフレーム部材１６に連結するための、フレーム取付用接続部を形成している。
【００４０】
内側管形部分１５２は自転車用クランク車軸受取孔１５２ａを有している。自転車用クランク車軸受取孔１５２ａは、従来の方法でボトムブラケット２３を受け取るよう寸法決めされているのが望ましい。従来の方法でボトムブラケット２３を自転車用クランク車軸受取孔１５２ａ内に締め付けるために、自転車用クランク車軸受取孔１５２ａは、互いに反対方向にねじ切りされた１対のねじ付き部分を有している。
【００４１】
半径方向接続部分１５４は、外側ハウジング部分１５０と内側管形部分１５２との間で半径方向に延びる複数のフランジすなわち当接部材１５４ａを備えている。フランジすなわち当接部材１５４ａは、以下に説明するように、衝撃吸収構造１４３（付勢部材）と係合するために、互いに反対方向を向く１対の当接面を各々形成している。
【００４２】
内側サスペンション部材１４２は、基本的に、取付部分１６０と、複数の当接部材１６４とを備えている。内側サスペンション部材１４２の各部分は、アルミニウム、鋼、クロム−モリブデン合金、その他の適切な材料などの剛性材料で構成される。本第２実施形態による右端カバー１４５は、内側サスペンション部材１４２の部分を効果的に構成するよう、ボルト７０によって当接部材１６４に固定連結される。特に、右端カバー１４５は、内側サスペンション部材１４２の第２取付部分としての役割を果たしている。このように、右端カバー１４５及び取付部分１６０は、第１及び第２軸受１４４のアウターリングすなわちアウターレースに当接して、ボルト５９によって、リアフレーム部材１１８のアーム１３４に連結される。
【００４３】
内側サスペンション部材１４２の当接部材１６４は、外側サスペンション部材１４１の外側ハウジング部分１５０と内側管形部分１５２との間に形成された環状空間内に同心配置される。衝撃吸収構造１４３は、当接部材１６４と当接部材１５４ａとの間に配置される。本第２実施形態による第１及び第２軸受１４４は、サスペンション・アセンブリ１１４の回動中心軸に対して、衝撃吸収構造１４３から半径方向にさらに内側に配置される。
【００４４】
本実施形態による衝撃吸収構造１４３は、第１実施形態の場合と同様に、外側サスペンション部材１４１を内側サスペンション部材１４２に弾性連結している。基本的に、衝撃吸収構造１４３は、外側サスペンション部材１４１と内側サスペンション部材１４２とを共に弾性連結するために、外側サスペンション部材１４１及び内側サスペンション部材１４２の各々の当接部材１５４ａ及び１６４の間に配置される。本実施形態による衝撃吸収構造１４３は、複数の衝撃吸収要素１４３ａによって形成されている。図１６に示すように、衝撃吸収要素１４３ａは、静止状態において予め負荷が掛けられる、すなわち僅かに圧縮されるのが望ましい。衝撃吸収要素１４３ａによって、後輪１１９からフレーム１１２に伝わる衝撃を吸収する、外側サスペンション部材１４１と内側サスペンション部材１４２との間の相対的な回動運動が可能になる。衝撃吸収要素すなわち付勢部材１４３ａは、外側サスペンション部材１４１及び内側サスペンション部材１４２の各々の当接部材１５４ａ及び１６４の間に受け取られるよう寸法及び形状が決められた弾性部材であるのが望ましい。各々の衝撃吸収要素４３ａは、第１実施形態と同様の単一の弾性材料から一体部材として構成されてもよい。
【００４５】
第１及び第２軸受１４４は、比較的従来どおりの軸受であり、同一であるのが望ましい。したがって、第１及び第２軸受１４４は、同一の有効回転直径を有している。また、第１及び第２軸受１４４は、回動中心軸に垂直に延び、かつ衝撃吸収構造１４３を均等な横方向部分に分割する横方向中心線について対称に配置されるのが望ましい。本実施形態による第１及び第２軸受１４４は、サスペンション・アセンブリ１１４の回動中心軸に対して、衝撃吸収構造４３から半径方向内側に配置される。第１及び第２軸受１４４のアウターレースすなわちアウターリングは、取付部分１５０及び右端カバー１４５の環状内周面に当接する。第１及び第２軸受１４４のインナーレースすなわちインナーリングは、内側管形部分１５２の環状外周面に当接する。
【００４６】
本発明の範囲を理解するにあたり、ここで使用する「成る、構成する」などの用語及びその派生語は、言及された特徴、要素、部分、グループ、完全体、ステップのいずれか、またはその組合せ、あるいはそのすべての存在を明示する一方、言及されていないその他の特徴、要素、部分、グループ、完全体、ステップのいずれか、またはその組合せ、あるいはそのすべての存在を除外するものではない制限のない用語であるものとする。上記視点は、「備える」、「含む」、「有する」などの用語及びその派生語など、上記用語と同様の意味を持つ用語にも適用される。また、単数形で使用されている用語「部材」または「要素」は、単一の部分（部品）または複数の部分（部品）の二重の意味を含んでもよい。最後に、ここで使用されている「ほぼ」、「約」、「おおよそ」などの程度を表す用語は、最終結果が著しく変化しないような、妥当な量の変化を意味する修正用語である。これらの用語は、修正対象の用語の意味を否定しない場合は、少なくとも±５％の偏差を含むものと解釈される。
【００４７】
ここでは、本発明の選択された実施形態を説明、図示しているが、本開示から本技術に精通するものには明らかであるが、請求の範囲で定義された本発明の意図または範囲から離れることなく、様々な修正、変更を加えることができる。さらに、本発明による複数の実施形態の説明は、図示のみを目的とし、附随する請求事項や同等の請求による定義によって本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態による、自転車用リアサスペンション・アセンブリが装着された自転車の側面図。
【図２】ボトムブラケット装置と、メインフレーム部材及びリアフレーム部材との間の相互接続を示すためにボトムブラケットが除去されている、図１に示された自転車用リアサスペンション・アセンブリが連結された自転車の部分的側面図。
【図３】図２に示された自転車及びリアサスペンション・アセンブリの該当部分の部分的上面図。
【図４】本発明の第１実施形態による、図１から図３に示されたサスペンション・アセンブリの透視図。
【図５】本発明の第１実施形態による、図１から図４に示されたサスペンション・アセンブリの分解透視図。
【図６】図示の目的によりボトムブラケットが外されている、図１から図５に示されたサスペンション・アセンブリのボトムブラケット装置の前端面図。
【図７】図示の目的によりボトムブラケットが外されている、図１から図５に示されたリアサスペンション・アセンブリのボトムブラケット装置の右側面図。
【図８】図示の目的によりボトムブラケットが外されている、図１から図５に示されたリアサスペンション・アセンブリのボトムブラケット装置の図７の８−８線による長手方向断面図。
【図９】図示の目的によりボトムブラケットが外されている、図１から図５に示されたリアサスペンション・アセンブリのボトムブラケット装置の図７の９−９線による横方向断面図。
【図１０】図９と同様であるが、内側及び外側サスペンション部材が互いに相対的な第１回転方向へ回転されている、図１から図５に示されたリアサスペンション・アセンブリのボトムブラケット装置の横方向断面図。
【図１１】図９及び図１０と同様であるが、内側及び外側サスペンション部材が互いに相対的な第２回転方向へ回転されている、図１から図５に示されたリアサスペンション・アセンブリのボトムブラケット装置の横方向断面図。
【図１２】本発明の第２実施形態による、図示の目的によりボトムブラケットが外されている、図１の自転車に使用可能なサスペンション・アセンブリの透視図。
【図１３】ボトムブラケット装置と、メインフレーム部材及びリアフレーム部材との間の相互接続を示す、図１２に示された自転車用リアサスペンション・アセンブリの部分的側面図。
【図１４】自転車の一部分が連結されている、図１２及び図１３に示されたリアサスペンション・アセンブリの上面図。
【図１５】本発明の第２実施形態による、図１２から図１４に示されたサスペンション・アセンブリの分解透視図。
【図１６】図示の目的によりボトムブラケットが外されている、図１２から図１５に示されたリアサスペンション・アセンブリのボトムブラケット装置の図１４の１６−１６線による横方向断面図。
【図１７】図示の目的によりボトムブラケットが外されている、図１２から図１５に示されたリアサスペンション・アセンブリのボトムブラケット装置の図１６の１７−１７線による長手方向断面図。
【図１８】図示の目的によりボトムブラケットが外されている、図１２から図１５に示されたリアサスペンション・アセンブリのボトムブラケット装置の図１６の１８−１８線による長手方向断面図。
【図１９】図１６と同様であるが、内側及び外側サスペンション部材が互いに相対的な第１回転方向へ回転されている、図１２から図１４に示されたリアサスペンション・アセンブリのボトムブラケット装置の横方向断面図。
【図２０】図１６及び図１９と同様であるが、内側及び外側サスペンション部材が互いに相対的な第２回転方向へ回転されている、図１２から図１４に示されたリアサスペンション・アセンブリのボトムブラケット装置の横方向断面図。
【符号の説明】
【００４９】
１６  メインフレーム部材
１８  リアフレーム部材
４１  外側サスペンション部材
４２  内側サスペンション部材
４３，１４３  衝撃吸収構造
４４，１４４  軸受
５０，１５０  外側ハウジング部分
５２，１５２  内側管形部分
５２ａ  クランク車軸受取孔
５２ｂ  当接部材
５４，１５４  半径方向接続部分
５６  取付用部材
５８  スロット
６０  取付部分
【図１】
2006143188.tif 000003
【図２】
2006143188.tif 000004
【図３】
2006143188.tif 000005
【図４】
2006143188.tif 000006
【図５】
2006143188.tif 000007
【図６】
2006143188.tif 000008
【図７】
2006143188.tif 000009
【図８】
2006143188.tif 000010
【図９】
2006143188.tif 000011
【図１０】
2006143188.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2006143188.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2006143188.tif 000016
【図１５】
2006143188.tif 000017
【図１６】
2006143188.tif 000018
【図１７】
2006143188.tif 000019
【図１８】
2006143188.tif 000020
【図１９】
2006143188.tif 000021
【図２０】
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