(57)【要約】【課題】緩衝性能を向上させ、乗り心地を改善することができ、さらに、前進抵抗力を軽減して高速化を図ることが可能であり、スリップや、スリップ等に伴うタイヤの粉塵公害を防止し得る車輪支持機構を提供すること。【解決手段】フォーク（フロントフォーク５）に設けられ、車輪（前輪６）を支持する懸架装置１００を有する車輪支持機構であって、懸架装置は、一端部がフォークの下端位置に揺動自在に設けられ、他端部を車輪の車軸２２に支持されるとともに、進行方向へ向けて所定角度傾斜するように構成された連結部材２４と、フォークの下端位置に設けられ、連結部材の揺動運動に復元力を付加する弾性部材４１とを備えたことを特徴とする。【選択図】      図２
2004352195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォークに設けられ、車輪を支持する懸架装置を有する車輪支持機構であって、
前記懸架装置は、
一端部が前記フォークの下端位置に揺動自在に設けられ、他端部を前記車輪の車軸に支持されるとともに、進行方向へ向けて所定角度傾斜するように構成された連結部材と、
前記フォークの下端位置に設けられ、前記連結部材の揺動運動に復元力を付加する弾性部材とを備えたことを特徴とする車輪支持機構。
【請求項２】
前記所定角度は、０°を超えて１８０°未満である請求項１に記載の車輪支持機構。
【請求項３】
前記所定角度は、１５〜３５°である請求項１に記載の車輪支持機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自転車やバイク等の二輪車等に用いられ、懸架装置を備えている車輪支持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走行している車輪には、例えば、タイヤの変形、路面の小さな凹凸、前後輪の速度差等が原因となって、前後方向の衝撃や振動が生じる。この前後力は、路面が悪くなり車速が大きくなる程その影響が大きくなるのであるが、従来の懸架装置は、高速化に伴うこのような前後方向の衝撃や振動に対して、充分な抑制性能を有していなかった。このような問題を解決すべく、本発明者により、車輪に前後方向の運動を取り入れた偏心保持体を有する懸架装置（例えば、特許文献１参照）が提案されている。特許文献１に記載の懸架装置によれば、上下方向の衝撃や振動に対しても抑制性能を発揮することができるとともに、前後方向の衝撃や振動に対して抑制性能を発揮することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２５２４９０８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、自転車の世界についても高速化の波が押し寄せてきている。これは、日常用の自転車においても例外ではない。すなわち、超軽量の車体や、細くて高圧のタイヤの開発や、多段変速機の進歩等により、自転車においても小型オートバイ並みの速度で走行することが可能になってきており、このような場合、凹凸のある路面等を走行する際に車体に加わる衝撃や振動は非常に大きくなる。走行時に車体に加わる衝撃や振動が大きくなると、乗り心地が悪化して乗員に疲労が生じるだけではなく、前進抵抗力が増加して速度が低下し、さらには、スリップの発生や、スリップ等に伴うタイヤの粉塵公害をも引き起こすおそれがある。このような問題は、自転車のみならず、バイク等の他の二輪車や三輪車等においても生じ得る問題であった。特許文献１の懸架装置は、前後方向の衝撃や振動に対して抑制性能を発揮し得るが、このような近年の高速化に伴う走行時における衝撃や振動の増大を考慮すれば、未だ改善の余地があった。
【０００５】
また、静止摩擦係数が動いているときの動摩擦係数の１０倍程度あるということに起因して、自転車等においては、走行開始時に、走行時と比較して大きな動力が必要となるという問題もあった。また、特許文献１に記載の懸架装置を二輪車等の前輪支持機構に採用した場合、偏心保持体が垂直に立っているため、路面上の段差部を落ちたときの衝撃を充分に吸収することができないという問題がある。さらに、特許文献１に記載の懸架装置や、上下動サスペンションを二輪車等の車輪支持機構に採用した場合には、乗員の体重によって上下方向の振動や衝撃を緩和する性能が変化してしまう問題もあった。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、前後方向の衝撃や振動に対する抑制性能を向上させ、衝撃や振動による疲労を軽減して乗り心地を改善することができ、さらに、前進抵抗力を軽減してさらなる高速化を図ることができるとともに、スリップを防止することができ、スリップ等に伴うタイヤの粉塵公害を防止することも可能であり、さらには、走行開始時の乗員の負担軽減や、路面上の段差部における衝撃抑制性能の向上や、乗員の体重による振動や衝撃の抑制性能の変化の抑制等が可能な車輪支持機構を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、以下のようなものを提供する。
（１）フォーク（例えば、フロントフォーク５）に設けられ、車輪（例えば、前輪６）を支持する懸架装置（例えば、懸架装置１００）を有する車輪支持機構であって、
上記懸架装置は、
一端部が上記フォークの下端位置に揺動自在に設けられ、他端部を上記車輪の車軸（例えば、車軸２２）に支持されるとともに、進行方向へ向けて所定角度傾斜するように構成された連結部材（例えば、連結部材２４）と、
上記フォークの下端位置に設けられ、上記連結部材の揺動運動に復元力を付加する弾性部材（例えば、弾性部材４１）とを備えたことを特徴とする車輪支持機構（図２、３、４参照）。
【０００８】
「進行方向へ向けて所定角度傾斜する」とは、上記連結部材の上記他端部から進行方向へ向けて、鉛直下方に対して所定角度傾斜することをいう。
（１）の発明によれば、車体に乗員が乗ると、その荷重によって支持軸が鉛直下方に移動し、支持軸の移動に伴って、連結部材が偏心軸から進行方向へ向けて鉛直下方に対して傾斜した角度（以下、傾斜角ともいう）が所定角度より小さくなり、支持軸とフォークとの間に設けられた弾性部材に捻れが生じることになる。平坦な路面を走行している間は、この弾性部材の捻れが維持されるが、路面の凹凸を越える際には、車輪に対して後方へ衝撃が加わって捻れが開放され、その反動により、車輪が大きく後方へ運動することになる。このように、車輪の前後方向の運動の範囲を大きく確保することができるため、走行時の衝撃や振動に対して充分な抑制性能を発揮することができる。また、走行時には弾性部材に捻れが生じて後方へ付勢された状態となっているため、走行時に車輪に対して後方への衝撃が加わったとき、スムーズに車輪を後方へ逃がすことができ、前進抵抗力の増加を抑制することができる。その結果、衝撃や振動による疲労を軽減して乗り心地を改善することができる。
【０００９】
さらに、前進抵抗力を軽減してさらなる高速化を図ることができるとともに、スリップを防止することができ、スリップ等に伴うタイヤの粉塵公害を防止することも可能になる。
【００１０】
また、弾性部材が予め乗員の体重等によって捻られ、車輪が後方へ付勢された状態となるため、その力を利用してスムーズに走行を開始することができ、走行開始時における乗員の負担を軽減することができる。また、走行する路面上に突起部があった場合、突起部を乗り越えるためには突起の高さに等しい位置エネルギーを与える必要があるが、（１）の発明では、予め弾性部材がエネルギーを蓄えているため、このエネルギーを利用して突起部を軽く乗り越えることが可能である。また、上述したように、連結部材が垂直に立っていると、路面上の段差部を落ちたときの衝撃を充分に吸収することは困難であるが、（１）の発明によれば、車輪が浮いた瞬間に連結部材が所定角度（例えば、３０°）傾斜した状態に戻るので、着地衝撃を充分に吸収することが可能になる。さらに、（１）の発明によれば、乗員の体重が異なっても、乗員が乗った際には連結部材が所定角度傾斜した状態から垂直に立った状態となることに変わりがないため、乗員の体重によって上下方向の振動や衝撃を緩和する性能が変化することがなく、乗り心地の良さを確保することができる。
【００１１】
本発明は、さらに以下のようなものを提供する。
（２）  上記（１）に記載の車輪支持機構であって、
上記所定角度は、０°を超えて１８０°未満であることを特徴とする。
【００１２】
（２）の発明によれば、車体に乗員が乗る際に、確実に後方へ付勢された状態で弾性部材に捻れを生じさせることができるため、確実に車輪の前後方向への運動をさせることができるとともに、スムーズに車輪を後方へ逃がすことができる。
【００１３】
本発明は、さらに以下のようなものを提供する。
（３）  上記（１）に記載の車輪支持機構であって、
上記所定角度は、１５〜３５°であることを特徴とする。
【００１４】
（３）の発明によれば、車体に乗員が乗っている間、継続して捻れが生じることになる弾性部材への負荷を軽減することができるため、弾性部材に材料疲労による破断や破損等が生じることを防止することができ、長期間にわたる走行や、凹凸の激しい悪路における走行等を可能とすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の車輪支持機構の実施形態について図面に基づいて説明する。以下においては、本発明に係る車輪支持機構に好適な実施形態として、本発明を自転車の前輪支持機構に適用した場合を示す。
【００１６】
図１は、本発明に係る車輪支持機構を前輪支持機構に適用した自転車を模式的に示す全体側面略図である。
自転車のフロントフォーク５は、鉛直方向に設けられた鉛直支持部材４を備えており、鉛直支持部材４の下端には、前輪６の車軸を支持する懸架装置１００が設けられている。なお、前輪を制動する制動装置については、図示していないが、本発明の車輪支持機構に適用可能な制動装置は、特に限定されるものではなく、例えば、ドラムブレーキ、ディスクブレーキ、キャリパブレーキ等の従来公知の制動装置を採用することが可能である。
【００１７】
図２は、図１に示した前輪支持機構を模式的に示す側面図である。
フロントフォーク５は、上述した鉛直支持部材４と、その側面に後上方へ向けて設けられた斜支持部材１１とから構成される。鉛直支持部材４は、その下端側に、ベローズ内にコイルスプリングと油圧ダンパとを有する上下懸架装置７を備えており、上下方向の衝撃や振動を抑制し軽減することができる。
【００１８】
また、フロントフォーク５の上端側には、円筒形状のヘッドパイプ３が設けられ、ヘッドパイプ３には、ハンドルを備えたハンドル支柱２が差し込まれている。このハンドル支柱２は、引上ボルト（図示せず）の先に付いた臼のくさび作用によって、ハンドル支柱２の芯線を中心にハンドルが旋回可能となるように、ヘッドパイプ３に連結されている。また、図中に示すように、ハンドル支柱２は、その芯線の下側を進行方向側へ向けて傾斜するように設けられている。
【００１９】
図１、２に示す車輪支持機構では、上下懸架装置７が鉛直方向に設けられているため、すべり摩擦を防止することが可能であり、上下方向の衝撃や振動に対する抑制性能が低下することなく、充分に抑制性能を発揮することができる。また、図１、２に示す車輪支持機構においては、上下懸架装置７として、コイルスプリングを有する上下懸架装置が設けられているが、本発明の車輪支持機構に適用可能な上下懸架装置としては、上下方向の振動や衝撃に対して抑制性能を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、流体バネや非金属バネ等を用いることが可能である。また、流体バネとしては、例えば、空気バネや液体バネ等を挙げることができ、非金属バネとしては、ゴムバネ等を挙げることができる。
【００２０】
また、図１、２に示すように、ハンドル支柱２は、その芯線の下側を進行方向へ向けて傾斜するように設けられていることが望ましい。操作性を確保することができるからである。なお、ハンドル支柱２の傾斜角度、すなわち、ハンドル支柱２の芯線と水平面（前輪接地面）とがなす角（キャスタ角）は、ハンドルの操作性を充分に確保する点から、６０〜７５°であることが望ましく、６６〜７４°であることがより望ましい。
【００２１】
図３は、図２に示した懸架装置１００の側面図であり、図４は、図３に示した懸架装置１００の断面図である。なお、図４は、車体に乗員等の荷重が加わって、前輪６の車軸２２が、軸部２３の鉛直上方に位置する場合について示している。
【００２２】
偏心保持体１０は、２個の連結部材２１と、中空の車軸（偏心軸）２２とで構成されている。車軸２２には、前輪６のハブ６ａがボールベアリング（図示せず）を介して支持されており、前輪６は車軸２２に対して軸回り（図３に示す矢印Ｃ方向）に回転自在となっている。連結部材２１は、軸部（支持軸）２３と平板状のアーム２４とからなっている。アーム２４の上端には孔２４ａが形成されており、車軸２２はその両端が孔２４ａに嵌合固定されている。
なお、車軸（偏心軸）２２と、軸部（支持軸）２３とは平行となっており、アーム２４は、軸部２３に対して直角となっている。ハブ６ａはカム軸６ｂと調節ナット６ｃとによりアーム２４に固定されている。
【００２３】
鉛直支持部材４の下端には、ハウジング３１が形成されている。ハウジング３１は、軸方向（図４における左右方向）に抜けた円筒形状を有しており、ハウジング３１の中央部分には、弾性部材４１が設けられている。
弾性部材４１は、円筒状のものであり、ゴムからなる厚肉の本体４１ａと、本体４１ａの両面に固着された薄肉で金属製の外面部材４１ｂ及び内面部材４１ｃとからなる。本体４１ａは所定の角度範囲内での捻れを許容するものである。
また、弾性部材４１の左右の両側には、ベアリング３２、３３が設けられている。
【００２４】
軸部２３は、ベアリング３２、３３及び弾性部材４１に嵌合され、さらに、キー（図示せず）により弾性部材４１に対して軸回りに回転不能となるように支持される。また、軸部２３は、連結部材２１が車軸（偏心軸）２２から進行方向（図３における左方向）へ向けて、鉛直下方に対して傾斜角Ｐだけ傾斜するように支持される。このように、ベアリング３２、３３と弾性部材４１とを併用して軸部（支持軸）２３を支持することにより、剛性を高め、弾性部材４１の軸方向（図４における左右方向）へのこじれを防止することができる。
【００２５】
３８は、軸部２３とは反対側からハウジング３１を塞ぐカバーであり、このカバー３８の内周面には、ハウジング３１の外面に嵌合するためのネジ（図示せず）が形成されている。また、軸部２３の先端側には、蓋３５がボルト３６によって固定されている。すなわち、連結部材２１は、蓋３８及びボルト３６により弾性部材４１に対して軸方向移動不能に固定されている。
【００２６】
図５（ａ）〜（ｃ）は、図２〜４に示した懸架装置１００の動作原理を説明するための図である。
図５（ａ）は、車体に乗員が乗っていない状態を示している。懸架装置１００の連結部材２１は、車軸２２から進行方向（図中、左方向）へ向けて、鉛直下方に対して傾斜角Ｐだけ傾斜している。なお、図５（ａ）は、傾斜角Ｐが３０°である場合を示している。
【００２７】
車体に乗員が乗り、車体に荷重がかかると、図５（ｂ）に示すように、支持軸２３が下方に移動し、支持軸２３の移動に伴って、傾斜角Ｐが、図５（ａ）に示した状態より小さくなり、弾性部材４１（図示せず）に捻れが生じる。弾性部材４１に捻れが生じると、弾性部材４１は、後方（図中、右方向）へ付勢された状態となる。なお、図５（ｂ）では、支持軸２３が車軸２２の鉛直下方に位置した状態を示しているので、傾斜角Ｐは０°である。
【００２８】
平坦な路面を走行している際には、弾性部材４１の捻れが維持されるが、路面の凹凸を越える際には、図５（ｃ）に示すように、路面の凹凸により前輪６に対して後方への衝撃が加わって、弾性部材４１の捻れが開放され、その反動により、前輪６が支持軸２３のまわりに、後方へ大きく円運動することになり、傾斜角Ｐは、図５（ａ）に示した状態より大きくなる。図５（ｃ）では、傾斜角Ｐが６０°になった状態を示している。これにより、路面の凹凸を乗り越える際の前方からの衝撃を緩和することができる。
【００２９】
また、傾斜角Ｐが、図５（ａ）に示した状態より大きくなると、弾性部材４１に捻れが生じ、弾性部材４１は逆方向に付勢された状態となる。この弾性部材４１の捻れによる付勢力には、上方への分力が存在するため、路面の凹凸を越える際に、上方への衝撃を緩和することができる。
【００３０】
この懸架装置１００の動作原理について、さらに、具体的な数値を挙げて説明する。例えば、弾性部材４１の軸回りの捻れを許容し得る角度が３０°であって、かつ、車体に自重以外の荷重が加わっていないときの傾斜角Ｐが３０°である場合（図５（ａ）参照）、車体に乗員等の荷重が加わると、傾斜角Ｐが０°となって、弾性部材４１の捻れが３０°となり、弾性部材４１に、３０°の捻れに応じた弾性力が生じた状態が維持される（図５（ｂ）参照）。そして、走行時に前方より前輪６に衝撃が加わると、この捻れが開放され、３０°の捻れに応じた弾性力が復元力となって、前輪６が後方へ移動し、前輪６が元の位置（図５（ａ）参照）に戻るのであるが、このとき、弾性部材４１には捻れが生じていないので、弾性部材４１はこの状態から捻れを許容することができ、さらに、前輪６が後方へ移動することができる。その結果、最大で弾性部材４１の捻れが３０°となる位置、すなわち、傾斜角Ｐが６０°となる位置まで前輪６を後方へ逃がすことが可能になる（図５（ｃ）参照）。従って、この場合には、前輪６の前方からの衝撃に対して、弾性部材４１の捻れを、最大で、前方への３０°の捻れと後方への３０°の捻れとの計６０°まで利用することができるのである。
【００３１】
逆に、例えば、従来技術のように、車体に自重以外の荷重が加わっていないときの傾斜角Ｐが０°である場合、車体に乗員等の荷重が加わっても、傾斜角Ｐは０°のままであり、弾性部材４１に、捻れに応じた弾性力が生じないことになる。そして、走行時に前方より前輪６に衝撃が加わると、前輪６は後方へ移動することになるが、弾性部材４１の捻れを許容し得る角度が３０°であるため、最大で弾性部材４１の捻れが３０°となる位置、すなわち、傾斜角Ｐが３０°となる位置までしか前輪６を後方に逃がすことができない。従って、この場合には、前輪６の前方からの衝撃に対して、弾性部材４１の捻れを最大でも３０°までしか利用することができないのである。
【００３２】
このように、前輪６の前後方向の円運動の範囲を大きく確保することができるため、走行時の衝撃や振動に対して充分な抑制性能を発揮することかできる。また、平坦な路面を走行しているときには、弾性部材４１に捻れが生じて後方へ付勢された状態となっているため、路面の凹凸により前輪６に対して後方への衝撃が加わったときに、スムーズに前輪６を後方に逃がすことができるため、前進抵抗力の増加を抑制することができる。
【００３３】
本発明において、車体に自重以外の荷重が加わっていないときの傾斜角Ｐ（図５（ａ）参照）は、０°を超えて１８０°未満であることが望ましい。車体に乗員が乗る際に、確実に後方へ付勢された状態で弾性部材に捻れを生じさせることができるため、確実に車輪を前後方向へ円運動させることができるとともに、スムーズに車輪を後方へ逃がすことができるからである。
【００３４】
また、傾斜角は、１５°以上であり、かつ、３５°以下であることがより望ましい。１５°未満であると、車体に乗員か乗る際、弾性部材に生じる捻れが小さく、後方への付勢力があまり生じることがなく、充分な抑制性能を発揮することができず、一方、３５°を超えると、車体に乗員が乗っている際、弾性部材に生じる捻れが大きすぎて、弾性部材に材料疲労による破断や破損が生じるおそれがあるからである。
【００３５】
天然ゴムからなる弾性部材を用いる場合には、このような材料疲労による破断や破損を防止しつつ、充分な抑制性能を発揮させる点から、傾斜角は、２５°以上であり、かつ、３５°以下であることが、さらに望ましく、特に望ましくは、３０°である。
【００３６】
上述した例では、弾性部材がゴムブッシュからなる場合について説明したが、本発明においては、弾性部材を構成する材質としては、捻りに対する復元力が発生するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、走行条件や、乗員や車体の重量、傾斜角等に応じて、適宜選択することが可能である。
【００３７】
以上、本発明に係る車輪支持機構の実施形態について説明したが、さらに、本発明の車輪支持機構においては、以下のような構成を採用することが可能である。
（Ａ）フォークと偏心保持体との間には、回転減衰機構を設けられることが望ましい。自励振動等の予期しない不都合な振動の発生を防止することができ、操作性を向上させるとともに安全性を高めることができるからである。
図６は、回転減衰機構が設けられた本発明に係る車輪支持機構の懸架装置の一例を模式的に示す断面図である。図６においては、上述した図４に示した構成要素と対応する構成要素には同一の符号を付した。また、図６は、図４と同様に、車体の乗員等の荷重が加わって、前輪６の車軸２２が、軸部２３の鉛直上方に位置する場合について示している。
【００３８】
偏心保持体１０と、偏心保持体１０への前輪６の取付構造については、図４と略同様であるので、ここでの説明は省略する。ハウジング３１内のベアリング３３の軸方向外側には、Ｏリング１３４が配設されており、また、軸部２３の先端には、ボルト１３６によってロータ１３５が固定されている。１３８は、車軸２２とは反対側からハウジング３１を塞ぐカバーであり、カバー１３８の内周面には、ハウジング３１の外面に嵌合するためのネジが形成されている。
【００３９】
ハウジング３１内において、ロータ１３５とカバー１３８との間には、室１３７が形成され、この室１３７内には、例えば、シリコンオイル等の粘性流体が充填される。室１３７の軸部２３側はＯリング１３４によって封止され、粘性流体のベアリング３３側への流出が防止される。軸部２３の回転に伴って、その先端に固定されたロータ１３５が回転すると、室１３７に充填された粘性流体の粘性抵抗によって、ロータ１３５の回転に対して抵抗力を加えることができる。すなわち、鉛直支持部材４（フロントフォーク５）と、偏心保持体１０との間のハウジング３１内に、回転減衰機構が設けられているのである。
【００４０】
なお、図６に示したハウジング３１内の室１３７に充填される粘性流体は、特に限定されるものではなく、回転減衰機構に用いられる従来公知の粘性流体を用いることができる。また、粘性流体に代えて、例えば、シリコンオイル等を混入させた樹脂板を成形し、室１３７に配設することも可能である。さらに、粘性流体を利用せずに、ロータ１３５とカバー１３８とを直接接触させて摩擦抵抗によってロータ１３５の回転に対して抵抗力を加えることとしてもよい。このようにする場合、ロータ１３５及び／又はカバー１３８を、例えばシリコンオイル等を混入させた樹脂を用いて成形してもよく、また、摩擦力を高めるために、ステアリン酸やオレイン酸アミド等のスリップ剤を混入させてもよい。
【００４１】
また、車輪支持機構に適用可能な回転減衰機構としては、粘性流体を利用したものに限定されず、例えば、フロントフォーク側と偏心保持体側とに、それぞれ対向するように永久磁石を固定し、永久磁石の吸着力と反発力とを利用して、軸部２３の回転に抵抗力を加える回転減衰機構や、オリフィスを利用した回転減衰機構等を挙げることができる。
【００４２】
（Ｂ）図１〜５を用いて説明した実施形態は、自転車の前輪支持機構に、本発明の車輪支持機構を適用したものであったが、本発明の車輪支持機構は、自転車の後輪支持機構にも適用することが可能である。このようにした場合、チェーンによって駆動力が伝達される後輪が、前後方向へ円運動するため、チェーンの張りを充分に確保することができなくなったり、逆にチェーンの張りによって懸架装置の抑制性能を充分に発揮することができなくなったりするおそれがある。しかし、変速機等に用いられるテンションプーリを採用することにより、後輪の前後方向の円運動に拘わらず、充分なチェーンの張りを確保することができ、チェーンの張りによって懸架装置の抑制性能が低下する問題が生じることもない。なお、テンションプーリについては、従来公知のものであるので、ここでの説明は省略する。
【００４３】
（Ｃ）上述した車輪支持機構では、偏心保持体が、クランク軸構造を有していたが、本発明の車輪支持機構に係る偏心保持体は、偏心円筒であってもよい。
【００４４】
（Ｄ）上述した車輪支持機構では、ベアリング３２、３３と弾性部材４１とを併用して軸部（支持軸）２３を支持していたが、本発明の車輪支持機構においては、必ずしも、ベアリングを用いる必要はなく、弾性部材４１のみにより支持軸を支持することとしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、車輪の前後方向の運動の範囲を大きく確保することができるため、走行時の衝撃や振動に対して充分な抑制性能を発揮することができる。また、走行時には弾性部材に捻れが生じて後方へ付勢された状態となっているため、走行時に車輪に対して後方への衝撃が加わったとき、スムーズに車輪を後方へ逃がすことができ、前進抵抗力の増加を抑制することができる。その結果、衝撃や振動による疲労を軽減して乗り心地を改善することができる。
【００４６】
さらに、前進抵抗力を軽減してさらなる高速化を図ることができるとともに、スリップを防止することができ、スリップ等に伴うタイヤの粉塵公害を防止することも可能になる。
【００４７】
また、弾性部材が予め乗員の体重等によって捻られ、車輪が後方へ付勢された状態となるため、その力を利用してスムーズに走行を開始することができ、走行開始時における乗員の負担を軽減することができる。また、走行する路面上に突起部があった場合、突起部を乗り越えるためには突起の高さに等しい位置エネルギーを与える必要があるが、本発明では、予め弾性部材がエネルギーを蓄えているため、このエネルギーを利用して突起部を軽く乗り越えることが可能である。また、上述したように、連結部材が垂直に立っていると、路面上の段差部を落ちたときの衝撃を充分に吸収することは困難であるが、本発明によれば、車輪が浮いた瞬間に連結部材が所定角度傾斜した状態に戻るので、着地衝撃を充分に吸収することが可能になる。さらに、本発明によれば、乗員の体重が異なっても、乗員が乗った際には連結部材が所定角度傾斜した状態から垂直に立った状態となることに変わりがないため、乗員の体重によって上下方向の振動や衝撃を緩和する性能が変化することがなく、乗り心地の良さを確保することができる。
【００４８】
また、本発明によれば、傾斜角が０°を超えて１８０°未満である構成とすると、車体に乗員が乗る際に、確実に後方へ付勢された状態で弾性部材に捻れを生じさせることができるため、確実に車輪の前後方向への運動をさせることができるとともに、スムーズに車輪を後方へ逃がすことができる。
【００４９】
また、本発明によれば、傾斜角が１５〜３５°である構成を採用すると、車体に乗員が乗っている間、継続して捻れが生じることになる弾性部材への負荷を軽減することができるため、弾性部材に材料疲労による破断や破損等が生じることを防止することができ、長期間にわたる走行や、凹凸の激しい悪路における走行等を可能とすることができる。
【００５０】
また、本発明によれば、フォークと偏心保持体との間に回転減衰機構が設けられた構成とすると、自励振動等の予期しないような不都合な振動の発生を防止することができ、操作性を向上させるとともに安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車輪支持機構を前輪支持機構に適用した自転車を模式的に示す全体側面略図である。
【図２】図１に示した前輪支持機構を模式的に示す側面図である。
【図３】図２に示した懸架装置１００の側面図である。
【図４】図３に示した懸架装置１００の断面図である。
【図５】図２〜４に示した懸架装置１００の動作原理を説明するための図である。
【図６】回転減衰機構が設けられた本発明に係る車輪支持機構の懸架装置の一例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
２  ハンドル支柱
３  ヘッドパイプ
４  鉛直支持部材
５  フロントフォーク
６  前輪
７  上下懸架装置
１０  偏心保持体
２１  連結部材
２２  車軸（偏心軸）
２３  軸部（支持軸）
３１  ハウジング
３２、３３  ベアリング
４１  弾性部材
１００  懸架装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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