(57)【要約】【課題】  サスペンション装置が取り付けられる自転車のフレームの組立性を向上させる。【解決手段】  サスペンション支持部品２４は、自転車のフレーム体１２に連結されるスイングアーム１５に装着可能な部品であって、第１連結部２６と、第２連結２７部と、第３連結部２８とを備えている。第１連結部は２６、サスペンション支持部品の一端側に設けられ、スイングアーム１５に第１軸Ｘ１回りに揺動自在に連結可能なものである。第２連結部は、サスペンション支持部品の他端側に設けられ且つサスペンションユニット２２の第１端に取付可能である。サスペンションの第２端はスイングアーム１５に取付られる。第３連結部は、サスペンション支持部品の他端側に設けられ、フレーム体１２に固定的に取付可能なものである。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車の第１フレーム及び前記第１フレームに連結される第２フレームのいずれかに装着可能な自転車用サスペンション支持部品であって、
前記サスペンション支持部品の一端側に設けられ、前記第１及び第２フレームの一方に第１軸回りに揺動自在に連結可能な第１連結部と、
前記サスペンション支持部品の他端側に設けられ且つ減衰機構の第１端に取付可能であって、前記減衰機構の前記第１端は前記第１及び第２フレームの前記一方に取付られる第２端の反対側に位置するものである第２連結部と、
前記サスペンション支持部品の前記他端側に設けられ、前記第１及び第２フレームの他方に固定的に取付可能な第３連結部と、
を備えた自転車用サスペンション支持部品。
【請求項２】
前記自転車のボトムブラケットのクランク軸が貫通可能な開口をさらに備える、請求項１に記載の自転車用サスペンション支持部品。
【請求項３】
前記開口は円形に形成され、前記クランク軸を含むクランク軸組立体を取付可能なねじ部を両端部内周面に有する、請求項２に記載の自転車用サスペンション支持部品。
【請求項４】
前記第３連結部は、前記開口の周囲に配置されている、請求項２又は３に記載の自転車用サスペンション支持部品。
【請求項５】
前記第３連結部は、前記第２連結部の左右両側に配置されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の自転車用サスペンション支持部品。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の自転車用サスペンション支持部品と、
前記減衰機構と、
を備えた自転車用サスペンション装置。
【請求項７】
前記減衰機構は、シリンダ部と前記シリンダ部の内部を前記シリンダ部に対して相対移動するピストン部とを有し、
前記ピストン部と前記シリンダ部の一方が前記第１端側に位置し、他方が前記第２端側に位置する、請求項６に記載の自転車用サスペンション装置。
【請求項８】
前記第２端側に位置する前記ピストン部と前記シリンダ部の前記他方は、前記第１及び第２フレームの前記一方に第２軸回りに回動自在に連結可能である、請求項６又は７に記載の自転車用サスペンション装置。
【請求項９】
前記第２連結部は、前記減衰機構の前記第１端に第３軸回りに回動自在に連結可能である、請求項８に記載の自転車用サスペンション装置。
【請求項１０】
前記減衰機構は、弾性部材を有する、請求項６から９のいずれか１項に記載の自転車用サスペンション装置。
【請求項１１】
前記弾性部材は、ばね部材である、請求項１０に記載の自転車用サスペンション装置。
【請求項１２】
前記弾性部材は、ゴム部材である、請求項１０に記載の自転車用サスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車の第１フレーム及び前記第１フレームに連結される第２フレームのいずれかに装着可能な自転車用サスペンション支持部品及びそれを用いたサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マウンテンバイクと呼ばれる不整地走行用の自転車のフレームにリアサスペンションが組み込まれたものが知られている。特に、ダウンヒルレースで使用される自転車などにリアサスペンショ付きのフレームが広く採用されている。従来のリアサスペンション付きのフレームは、前フレームと、前フレームに揺動自在に装着された後フレームと、前後のフレーム間に装着されたサスペンション装置とを有している（たとえば、特許文献１参照）。サスペンション装置には、たとえば、シリンダと、シリンダに移動自在に装着されるピストンとを有する油圧ダンパーやさらにそれにコイルばねを組み合わせたものなどが採用されている。サスペンション装置の両端、具体的にはピストンとシリンダとには、それぞれフレームと揺動自在に連結するためのクレビスの形態のエンド部が設けられており、エンド部が前フレーム及び後フレームに揺動自在に連結されている。
【０００３】
このようなリアサスペンション付きのフレームを組み立てる場合、まず、前フレームと後フレームとを連結又は支持する。そして、サスペンション装置の２つのエンド部を、たとえ、前後のフレームに連結軸により各別に連結し、サスペンション装置を前後のフレームに揺動自在に連結している。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／００３８４５０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来の構成では、フレームを組み立てる場合、前後のフレームを連結又は支持し、続いてサスペンション装置の２つのエンド部を各別に前後のフレームに装着しなければならない。前後のフレームはそれぞれ比較的大きな部品であるため、２つのフレームを連結又は支持する作業に手間が掛かるとともに、２つのエンド部を前後のフレームに各別に取り付ける作業に長時間を要するおそれがある。このため、サスペンション装置が取り付けられるフレームの組立性が悪いという問題がある
本発明の課題は、サスペンション装置が取り付けられる自転車のフレームの組立性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明１に係る自転車用サスペンション支持部品は、自転車の第１フレーム及び第１フレームに連結される第２フレームのいずれかに装着可能な部品であって、第１連結部と、第２連結部と、第３連結部とを備えている。第１連結部は、サスペンション支持部品の一端側に設けられ、第１及び第２フレームの一方に第１軸回りに揺動自在に連結可能なものである。第２連結部は、サスペンション支持部品の他端側に設けられ且つ減衰機構の第１端に取付可能であって、減衰機構の第１端は第１及び第２フレームの一方に取付られる第２端の反対側に位置するものである。第３連結部は、サスペンション支持部品の他端側に設けられ、第１及び第２フレームの他方に固定的に取付可能なものである。
【０００６】
このサスペンション支持部品を用いて減衰機構を第１及び第２フレームに取り付ける際には、あらかじめ、第１連結部を第１及び第２フレームの一方に第１軸回りに揺動自在に連結し、減衰機構の第１端に第２連結部を連結し、かつ減衰機構の第２端を第１及び第２フレームの一方に連結する。この状態では、サスペンション支持部品の一端側に設けられた第２連結部と減衰機構の第２端とが第１及び第２フレームの一方に連結され、減衰機構の第１端がサスペンション支持部品の他端側の第２連結部に連結され一方のフレームと減衰機構とがサスペンション支持部品によりユニット化される。そして、最後に第３連結部を他方のフレームに固定的に取り付ける。ここでは、一方のフレームに予め減衰機構をサスペンション支持部品によりユニット化して取り付けることができるので、一方のフレームと減衰機構とをユニット化したサスペンション支持部品の第３連結部を他方のフレームに固定的に取り付けるだけで、減衰機構の他方のフレームへの連結と第１及び第２フレームの連結とを同時に行える。このため、サスペンション装置が取り付けられる自転車のフレームの組立作業を短時間で行え、組立性を向上させることができる。
【０００７】
発明２に係る自転車用サスペンション部品は、発明１に記載の部品において、自転車のボトムブラケットのクランク軸が貫通可能な開口をさらに備える。この場合には、クランク軸を取り付けるハンガー部の周りのスペースを有効活用できるので、減衰機構をコンパクトに配置できる。
【０００８】
発明３に係る自転車用サスペンション部品は、発明２に記載の部品において、開口は円形に形成され、クランク軸を含むクランク軸組立体を取付可能なねじ部を両端部内周面に有する。この場合には、市販のクランク軸組立体を開口内に装着できる。
【０００９】
発明４に係る自転車用サスペンション部品は、発明２又は３に記載の部品において、第３連結部は、開口の周囲に配置されている。この場合には、クランク軸組立体の周囲において、サスペンション部品を囲むように他方のフレームを固定できるため、組み付け後のサスペンション部品の露出を最小限にとどめ、サスペンション部品への防塵性及び自転車の意匠性が向上する。
【００１０】
発明５に係る自転車用サスペンション部品は、発明１から４のいずれかに記載の部品において、第３連結部は、第２連結部の左右両側に配置されている。この場合には、他方のフレームへの連結部分が減衰機構を取り付ける第２連結部の両側に配置されるので、減衰機構をフレームの中心に配置でき、フレームの振動を効率よく低減できる。
【００１１】
発明６に係る自転車用サスペンション装置は、請求項１から５のいずれか１項に記載の自転車用サスペンション支持部品と、減衰機構を備えている。この場合には、ユニット化した減衰機構とサスペンション部品により、サスペンション装置の組立性を向上できる。
【００１２】
発明７に係る自転車用サスペンション部品は、発明６に記載の装置において、減衰機構は、シリンダ部とシリンダ部の内部をシリンダ部に対して相対移動するピストン部とを有し、ピストン部とシリンダ部の一方が第１端側に位置し、他方が第２端側に位置する。この場合には、シリンダ部とピストン部とを用いたので密閉性に優れた減衰機構を提供できる。このため、ばね式や油圧式や気圧式や電磁サスペンション等の様々なタイプのサスペンションを適用できる。
【００１３】
発明８に係る自転車用サスペンション部品は、発明６又は７に記載の装置において、第２端側に位置するピストン部とシリンダ部の他方は、第１及び第２フレームの一方に第２軸回りに回動自在に連結可能である。この場合には、減衰機構の第２端がフレーム一方に回動自在に連結されるので、ストロークが長い減衰機構を搭載できる。
【００１４】
発明９に係る自転車用サスペンション装置は、発明８に記載の装置において、第２連結部は、減衰機構の第１端に第３軸回りに回動自在に連結可能である。この場合には、減衰機構の第１端が第２連結部に第３軸回りに回動自在に連結でき、第２端が第２軸回りに一方のフレームに連結できるので、減衰機構の両端が回動自在に連結される。このため、様々な方向からの振動に対して効果的な減衰機能を発揮できる。
【００１５】
発明１０に係る自転車用サスペンション装置は、発明６から９のいずれかに記載の装置において、減衰機構は、弾性部材を有する。この場合には、弾性体を利用することにより減衰機構の構造を簡素化できる。
【００１６】
発明１１に係る自転車用サスペンション装置は、発明１０に記載の装置において、弾性部材は、ばね部材である。この場合には、種々のばね部材を使用することにより、簡素な構造でありながら、使用条件等に応じて様々な減衰特性を持たせることができる。
【００１７】
発明１２に係る自転車用サスペンション装置は、発明１０に記載の装置において、弾性部材は、ゴム部材である。この場合には、安価な減衰機構を提供できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、一方のフレームに予め減衰機構をサスペンション支持部品によりユニット化して取り付けることができるので、一方のフレームと減衰機構とをユニット化したサスペンション支持部品の第３連結部を他方のフレームに固定的に取り付けるだけで、減衰機構の他方のフレームへの連結と第１及び第２フレームの連結とを同時に行える。このため、サスペンション装置が取り付けられる自転車のフレームの組立作業を短時間で行え、組立性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１及び図２において、本発明の一実施形態が採用された自転車１０は、Ｖ字状に湾曲した第１フレームとしてのフレーム体１２と、フレーム体１２の前部に回動自在に装着されたフロントフォーク１３と、フレーム体１２に対して揺動する第２フレームとしてのスイングアーム１５とを含むフレーム１１を有している。また、自転車１０は、フロントフォーク１３の先端に装着された前輪１６ｆと、スイングアーム１５の後端に装着された後輪１６ｒと、フロントフォーク１３の上部に連結されたハンドル部１７とを有している。フレーム体１２は、湾曲部分から下方に突出する突出部１２ａを有している。突出部１２ａには、図３に示すように、後部に開口１２ｂを有するＵ字状の断面を有しており、突出部１２ａの内部に、本発明の一実施形態によるサスペンション装置２０が設けられている。突出部１２ａの左右方向の側面には、後述するクランク軸組立体（ボトムブラケットの一例）３０をサスペンション装置２０に装着するための装着孔（図６）１２ｃが形成されている。また、装着孔１２ｃの周囲には、図示しない複数のボルト装着孔１２ｄが形成されている。
【００２０】
サスペンション装置２０は、図３及び図４に示すように、減衰機構であるサスペンションユニット２２と、サスペンションユニット２２とスイングアーム１５とをフレーム体１２に取り付けるためのサスペンション支持部品２４とを有している。
【００２１】
サスペンションユニット２２は、好ましくは、シリンダ部２２ａと、シリンダ部２２ａの内部をシリンダ部２２ａに対して相対移動するピストン部２２ｂとを有している。また、サスペンションユニット２２は、シリンダ部２２ａとピストン部２２ｂとの間に配置された、ばね部材やゴム部材等からなる弾性部材（図４）２２ｃを有している。シリンダ部２２ａの底部には、サスペンションユニット２２の第１端である１つ山クレビス２２ｄが設けられている。１つ山クレビス２２ｄは、貫通孔を有し、連結ピン２３を介してサスペンション支持部品２４に第３軸Ｘ３回りに回動自在に連結可能である。ピストン部２２ｂの先端には、サスペンションユニット２２の第１端である１つ山クレビス２２ｅが設けられている。１つ山クレビス２２ｅは、貫通孔を有し連結ピン２５を介してスイングアーム１５に第３軸Ｘ３と平行な第２軸Ｘ２回りに回動自在に連結可能である。
【００２２】
サスペンション支持部品２４は、サスペンションユニット２２をスイングアーム１５にユニット化してフレーム体１２に取り付けるためのものである。サスペンション支持部品２４は、部品２４の一端側に設けられ、スイングアーム１５に第１軸Ｘ１回りに揺動自在に連結可能な第１連結部２６と、部品２４の他端側に設けられ且つサスペンションユニット２２の１つ山クレビス２２ｄに取付可能な第２連結部２７と、部品２４の他端側に設けられ、フレーム体１２に固定的に取付可能な第３連結部２８と、クランク軸組立体３０のクランク軸３０ａが貫通可能な開口２９ａを有する筒状のハンガー部２９とを有している。
【００２３】
第１連結部２６は、ハンガー部２９の両端から径方向外方に延びる１対のアーム部２６ａ，２６ｂと、１対のアーム部２６ａ，２６ｂの先端（サスペンション支持部品２４の一端）に、好ましくは溶接により固定された連結筒部２６ｃと、を有している。アーム部２６ａ，２６ｂは、先端がスイングアーム１５の内側に挿入されるように途中で左右方向内側に折れ曲がっている。アーム部２６ａ，２６ｂは、フレーム体１２にサスペンション支持部品２４が固定された状態で開口１２ｂを通って斜め上後方にスイングアーム１５に向けて延びている。また、１対のアーム部２６ａ，２６ｂの下側縁部は、両アーム部２６ａ，２６ｂの間に配置された補強リブ２６ｄにより接合されている。連結筒部２６ｃの両端は、アーム部２６ａ，２６ｂの先端内側面に、好ましくは溶接により固定されている。連結筒部２６ｃの内部には、両アーム部２６ａ，２６ｂの両側部を貫通してスイングアーム１５の両側まで延びる鍔付きの連結ピン３２が貫通している。連結ピン３２の先端は、ボルト部材３４によりスイングアーム１５に固定されている。この第１連結部２６により、スイングアーム１５がフレーム体１２に第１軸Ｘ１回りに揺動自在にサスペンション支持部品２４に連結される。
【００２４】
第２連結部２７は、ハンガー部２９の外周面に設けられている。第２連結部２７は、ハンガー部２９の中間部の外周面に、好ましくは溶接により固定され貫通孔を有する２つ山クレビス３３を有している。この２つ山クレビス３３の間に、サスペンションユニット２２の第１端である１つ山クレビス２２ｄが装着される。この２つ山クレビス３３及び１つ山クレビス２２ｄを貫通して配置された連結ピン２３により、サスペンション支持部品２４及びサスペンションユニット２２が第１軸Ｘ１と平行な第３軸Ｘ３回りに回動可能に連結されている。
【００２５】
第３連結部２８は、ハンガー部２９の両端に固定されたアーム部２６ａ，２６ｂの基端部に設けられている。したがって、第３連結部２７は、開口２９ａの周囲に配置されかつ第２連結部２７の左右両側に配置されている。第３連結部２８は、フレーム体１２の突出部１２ａの内側面にサスペンション支持部品２４を複数本（たとえば３本）の固定ボルト３５により固定するための、複数のねじ孔２８ａを有している。ねじ孔２８ａは、突出部１２ａに形成され固定ボルト３５が貫通可能なボルト装着孔１２ｄと同じ周方向位置に形成されている。
【００２６】
ハンガー部２９は、図６に示すように、円形の開口２９ａを有する筒状の部分であり、開口２９ａの両端部内周面には、クランク軸組立体３０を装着可能な雌ねじ部２９ｂが形成されている。
【００２７】
クランク軸組立体３０は、開口２９ａの両端からねじ込み固定されるカートリッジ型のボトムブラケットであり、回転自在に装着されたクランク軸３０ａを有している。クランク軸３０ａの右端にはフロントスプロケット４０ａを有する右クランク４０が、左端には左クランク４１がそれぞれ回転不能に装着される。両クランク４０，４１の先端にはペダル４３が装着されている。また、スプロケット４０ａには、図５及び図６に示すように、チェーン４２がかけられている。チェーン４２は、後述する内装変速ハブ５３に装着されたリアスプロケット４４にもかけられており、クランク４０，４１の回転を内装変速ハブ５３に伝達する。チェーン４２には、フロントスプロケット４０ａの後方に配置されたチェーンテンショナー４５により張力が付与されている。フロントスプロケット４０ａ及びチェーン４２の露出部分は、チェーンカバー５０により覆われている。チェーンカバー５０は、右側の第３連結部２８とともに固定ボルト３５により突出部１２ａに固定されている。
【００２８】
スイングアーム１５は、図１、図４から図６に示すように、前後に延びる第１フレーム部材５５と、第１フレーム部材５５に前部で溶接固定され第１フレーム部材５５と間隔を隔てて前後に延びる第２フレーム部材５６と、両フレーム部材５５，５６の前部から前方に延びる連結アーム５７とを有している。第１及び第２フレーム部材５５，５６は、前端にサスペンション支持部品２４の第１連結部２６に揺動自在に装着される揺動支持部５５ａ，５６ａを有している。この揺動支持部５５ａ，５６ａには、連結ピン３２の両端部が装着される装着孔５５ｂ，５６ｂが形成されている。装着孔５５ｂ，５６ｂ、連結筒部２６ｃ、及び両アーム部２６ａ，２６ｂを貫通して連結ピン３２を装着することにより、スイングアーム１５がフレーム体１２に第１軸Ｘ１回りに揺動自在にサスペンション支持部品２４に連結される。
【００２９】
連結アーム５７の先端には、サスペンションユニット２２の１つ山クレビス２２ｅが間に配置され貫通孔を有する２つ山クレビス５７ａが形成されている。この両クレビス５７ａ，２２ｅを貫通して連結ピン２５を装着することにより、サスペンションユニット２２がスイングアーム１５に第２軸Ｘ２回りに回動自在に連結される。
【００３０】
このように構成されたフレーム体１２にスイングアーム１５を組み付ける場合、最初に、サスペンションユニット２２をサスペンション支持部品２４に組み付けサスペンション装置２０を組み立てる。具体的には、サスペンションユニット２２の第２端である１つ山クレビス２２ｄをサスペンション支持部品２４の第２連結部２７の２つ山クレビス３３内に挿入し、それらに形成された孔を合わせて連結ピン２３を挿入する。これにより、サスペンション装置２０の組立が完了する。
【００３１】
続いて、組み立てられたサスペンション装置２０をスイングアーム１５に組み付ける。具体的には、サスペンション支持部品２４の第１連結部２６をスイングアーム１５の揺動支持部５５ａ，５６ａの間に挿入し、それらに形成された装着孔５５ｂ，５６ｂや貫通孔を合わせ、連結ピン３２をその孔に、たとえば第２フレーム部材５６側から挿入する。そして、ボルト部材３４により連結ピン３２を固定する。次に、連結アーム５７の先端の２つ山クレビス５７ａにサスペンションユニット２２の１つ山クレビス２２ｅを挿入し、それらに形成された孔を合わせて連結ピン２５を挿入する。これにより、サスペンションユニット２２とスイングアーム１５とがサスペンション支持部品２４によりユニット化される。最後に、サスペンション支持部品２４の第３連結部２８をフレーム体１２の突出部１２ａの内側に配置し、ねじ孔２８ａとボルト装着孔１２ｄとを合わせて、そこに固定ボルト３５をねじ込んで第３連結部２８でサスペンション支持部品２４をフレーム体１２の突出部１２ａに固定的に連結する。
【００３２】
ここでは、スイングアーム１５に予めサスペンションユニット２２をサスペンション支持部品２４によりユニット化して取り付けることができるので、スイングアーム１５とサスペンションユニット２２とをユニット化したサスペンション支持部品２４の第３連結部２８をフレーム体１２に固定的に取り付けるだけで、サスペンションユニット２２のフレーム体１２への連結と、フレーム体１２とスイングアーム１５との連結とを同時に行える。このため、サスペンション装置２０が取り付けられる自転車のフレームの組立作業を短時間で行え、組立性を向上させることができる。
【００３３】
なお、特許請求の範囲及び明細書で記載した上下前後左右は、自転車に装着された状態における上下前後左右である。なお、左右は、自転車を後方から見たときの左右である。
【００３４】
〔他の実施形態〕
（ａ）前記実施形態では、第２フレームとしてのスイングアーム１５にサスペンションユニット２２をユニット化したが、第１フレームとしてのフレーム体１２にサスペンションユニット２２をユニット化してもよい。
【００３５】
（ｂ）前記実施形態では、サスペンションユニットとして弾性体が内部に装着されたものを例に説明したが、サスペンションユニットとして油圧ダンパーや空気ばねを有するものでもよいし、弾性体も含めてそれらを併用したものでもよい。
【００３６】
（ｃ）前記実施形形態では、サスペンションユニットとしてシリンダとピストンとを有するものを例示したが、サスペンションユニットとしては、ばね部材やゴム部材を単独で用いたものでもよい。
【００３７】
（ｄ）前記実施形態では、サスペンションユニット２２のシリンダ部２２ａがサスペンション支持部品に連結され、ピストン部２２ｂがスイングアーム１５に連結されていたが、逆でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態を採用した自転車の右側面図。
【図２】本発明の一実施形態を採用した自転車の左側面図。
【図３】そのサスペンション装置の斜視図。
【図４】スイングアームとサスペンション装置の側面断面図。
【図５】駆動系の構成を示す側面断面図。
【図６】図５のVI−VI断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１０  自転車
１１  フレーム
１２  フレーム体（第１フレームの一例）
１５  スイングアーム（第２フレームの一例）
２０  サスペンション装置
２２  サスペンションユニット（減衰機構の一例）
２２ａ  シリンダ
２２ｂ  ピストン
２２ｃ  弾性部材
２４  サスペンション支持部品
２６  第１連結部
２７  第２連結部
２８  第３連結部
２９ａ  開口
２９ｂ  雌ねじ部
３０  クランク軸組立体（ボトムブラケットの一例）
３０ａ  クランク軸
【図１】
2007083870.tif 000003
【図２】
2007083870.tif 000004
【図３】
2007083870.tif 000005
【図４】
2007083870.tif 000006
【図５】
2007083870.tif 000007
【図６】
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