(57)【要約】【課題】  自転車が近年都市部の舗装された道路を走行するに際してかなり快適な走行が可能であるが道路の縁石や車道と歩道の境界を走行する際には車輪からの衝撃や振動はかなり速度に応じて搭乗する人に不快な感覚を与えるものであり、もっと快適性を向上する必要を感じるものである。現在の一般に市販されている自転車は車輪のタイヤ内のチューブに充填されている空気圧とサドル下のスプリングで衝撃等を緩和しているのみであり、現状での改善はこれ以上は無理と言わざるを得ない。【解決手段】  快適性の向上を図るための本案発明では現在の自転車のフレーム構造に着目して走行する道路の凹凸や突起物等に対応したて衝撃等の緩和する機構や装置を自転車のフレームとともに着装して自転車の構造を従来の構造を大幅に変更して問題点を改善することにより快適な走行を実現するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪ヘッドチューブから後輪ハブまでを各種断面の形状をしたメーンフレームとなるトーションバースプリングを左右水平に２本配置して中間部上にシートチューブが接続されたボトムブラケットと前期メーンフレームをメーンフレームボトムブラケットで固定接続し、前記ヘッドチューブ内にスプライン軸、スプラインシャフトとスプリングとの反発力を利用して構成されたサスペンション内臓し、前輪からハンドルバーに伝達される衝撃等を断絶軽減する緩和装置が形成され、前期シートチューブ上部にもスプリングと回転防止機構が備わった緩和装置を配備して上部にサドルを配備し、後輪ハブの上下動にはボトムブラケットを支点として前記シートチューブがボトムブラケットを基点に微動回転できる構成となるショックレス自転車の構造。
【請求項２】
請求項１と同様にメーンフレームとなるトーションバースプリングで前輪と後輪間に配置する構造でボトムブラケットからヘッドチューブ間を上下に２本配設し、前期ヘッドチューブはフロントフォークとハンドルポストが一体でスプリング力に反発して振動により上下動する構造でハンドルポストには数枚のリーフスプリングを結束した構造で前輪からの衝撃を緩和する構造体でシートチューブ上には請求項１と同様のサスペンションを配置し、後輪ハブの上下動にはショックアブソーバーをシートステー部に配置する構成となるショックレス自転車の構造。
【請求項３】
従来の自転車と同様に三角形の形状をした左右対称に鋼管パイプを使用して、前輪後輪を配置してヘッドチューブとシートチューブに後輪ハブの上下動の衝撃の緩和対策には請求項２と同様な懸架装置を配置する構成となるショックレス自転車の構造
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  近年格安な自転車が輸入されるようになり爆発的に普及が進み駐輪場の確保や事故も増大し、その安全対策も急務となっています。自転車が発明されて１８０余年以上経過しますがその基本的な構造はほとんど大きな変化は見られずに現在に至っています。自転車の効用は周知のとおり極めて有効で人力歩行に比べると大きな差があり、今後も将来的にその利用は人類に大きな貢献が継続される事でしょう。また電動モーターを補助動力として併用する方式の自転車も近年急速に普及増台して坂道の多い街にはその補助作用の効果は大きく人力の軽減と快適で軽快な走行が実現しています。しかし現状においての自転車の効用は大きなものがありますが、いまだに自転車の欠点の面においてはそれほど今も昔も大きくは改善されずに旧来から同様である。即ち一般的な市販車では走行時の振動やパンクの問題では大きな技術的な進展はあまり見られない。この事は走行中にパンクが発生すればその時点でパンクの修理を行わなければ走行は継続して行うことは出来ずに走行を停止せざるを得ず目的地までに到達はできないものとなる。また振動等の衝撃も長時間の走行には疲労が蓄積するする等の弊害が発生する結果となる。
【背景技術】
【０００２】  一般の市販車では車輪のリムにタイヤがはめ込まれ内部にチューブが取り付けられ、その内部に空気を充填して走行時の路面の凹凸により発生する衝撃を空気圧を利用して衝撃を緩衝して吸収するものであるがこの時発生する衝撃が乗車している乗輪者には不快なもので更なる走行時の緩和があれば快適な走行の実現が可能となる。現行の大部分の市販車では走行時の衝撃はタイヤの空気圧とサドルの下部に配置されているスプリング構造体で吸収する構造になっているがこの構造では振動や衝撃の吸収には限界があり、他の機構によりさらに上質な吸収能力を向上するシステムが必要である。一部に改良を加えて特殊な構造にしたショックを吸収するシステムを採用したものが販売もされるが構造が複雑化する等の理由や製造単価が上昇する結果、大量普及には至っていないのが実情と言える。本が発明においては図１のように自転車のメーンフレームにトーションバースプリングを左右水平に配備した実施例１の方式と図７のようにトーションバースプリングの前部が上下に２本配備した第２実施例の方式と図９のように鋼管ハイプを特殊構造で配備した第３実施例の方式を提示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】  特許２６８８３９６号
【特許文献２】  特許３１２２６１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  現行の普通の市販車ではその価格から旧来からのタイヤのチューブ内の空気圧とサドルのスプリング構造体で衝撃や振動等を吸収するがこの構造では吸収力には限界があり、走行時の乗輪者には十分な快適性を得るには限界がある。周知のように自転車の基本構造は前輪後輪をパイプ構造の鋼管に三角形が２個対照に並ぶように配置して前部のの先端角の部分に前輪の中心部であるハブの車軸が取り付けられ、後部の三角形の先端部に後輪の車軸が配備され前後の三角形の接点となる接合部の上部にサドルが取り付けられ下部の三角形の部分に後輪を回転させるチェーンの中心軸となる駆動軸であるボトムブラケットが配置されペダルの回転軸部分がチェーン等の伝達装置を介してリヤ―ハブに連結され、乗輪者が足でペタルを回転させることによりチェーン等の伝達装置により後輪を回転させ走行が可能となるものであるがこの構造上では前後輪の車軸とパイプ構造のフレームとは一体構造で路面からの振動衝撃は絶えずフレーム構造の全体部分に伝達されるので常にハンドルとサドルを介して者に振動、衝撃は前記したタイヤ内の空気圧とサドル下部のスプリング構造体での吸収されない衝撃等は乗輪者に伝達されることになる。この基本構造から派生して現行の自転車の構造は多少変形した構造に変化はしている。一般の普及している自転車は前部の三角形の上辺のパイプ部分の中央部が下部に下がり三角形の中央部のパイプ部分に接続されており、こうすることにより女性等がスカートを履いていても容易に前足でサドルにまたがることができる構造になっている。この路面から伝わる振動衝撃は車輪のタイヤのチューブ内にある空気圧とサドル下のスプリング体により緩和されるのみであるがこれだけでは不十分でさらなる振動、衝撃の緩和機構を装備して走行時の振動等の改善策が必要なわけで本案ではそうした改善策とするために各種緩衝器や特別なフレーム構造により独自の作用をする構造にして衝撃振動を緩和することにより軽快な走行が可能となるものである。また現状の市販自転車は道路に落ちているピンや釘がタイヤに刺さるとパンクするということが往々にして発生するが現状ではこの問題に対する防止策は今も昔も十分に講じてこられなかった。本願発明ではこの問題も解決策を講じている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本案の第１の実施例の自転車の車体の構成は従来の自転車のように三角形のパイプ鋼管２組を左右対称による組み合わせたフレーム構成ではなく、（実施例３を除く）自転車のメーンフレームを構成するトーションバースプリングを各種形状に成形された形状鋼により、前輪のヘッドチューブの支持部から後輪のリアーハブの支持部までの長さを有する棒状のバーを左右に平行に２本配置して前輪部と後輪のハブをバーの前後にそれぞれ支持固定して、トーションバースプリングのほぼ中間部に後輪を回転駆動するチェーン等のペダル回転軸部であるボトムブラケットを配置し、走行時にペダルを乗輪者が足で回転してチェーン等で後輪を回転させ走行させる構造で、このペダル及びクランク軸取り付け軸部であるボトムブラケットの上部にシートチューブを配置し、その上部に回転防止構造のスプラインとスプリングの組み合わせによる振動吸収緩和装置（リアーサスペンション）を嵌合してその上部にサドルを配置する構造となり、後輪ハブとシートチューブ間にはシートステーを配備して三角形の形状で乗輪者の走行時のの安定と自転車全体の構造の強化はかり安全に走行する構造が構成される。【０００６】  前輪のヘッドチューブは２本のバー状のフレームとなるトーションバースプリングのみの接続で通常のようにトップチューブが存在しない構造となり、左右２本のフレームが従来のトップチューブとダウンチューブを兼用するものである。前輪のヘッドチューブ内部にはスプライン構造の振動吸収緩和装置（フロントサスペンション）を配置して走行時の前輪の上下動の振動衝撃の緩和装置として作用するもので走行時前輪の路面からの衝撃等が前輪からフロントフォークへ突き上げられてこのヘッドチューブ内のフロントサスペンションでスプラインシャフトとスプライン軸がスプリングとの作用で緩和されハンドルバーに伝わる衝撃を消去して乗輪者に与える振動衝撃等の不快感を無くするものである。【０００７】  前記トーションバースプリングの後輪側は後輪ハブを接続して後輪部を支えて、トーションバースプリングの中間部にボトムブラケットが配備され乗輪者の体重の重量分がこのボトムブラケットに乗りかかることになる。この事によりトーションバースプリングの中間点が沈み込む状態になる。乗輪者の体重にあったトーションバースプリングを使用することにより走行時に前輪が路面上の段差に乗り上げた時に前輪が上昇するとスプリングバーの中間点は体重が掛かっているから前輪と中間点のスプリングバーが下方に少し反り下がることにより、変形する為に路面から前輪に伝わる衝撃はトーションバースプリングによる弾力で緩和されてシートチューブを介してサドルから乗輪者に伝達されるがこのとき従来の自転車ではタイヤの空気圧のクッションによる緩和とサドルのスプリングの伸縮だけの緩和作用のみであるが本案による構造体では伝達する衝撃はトーションバースプリングの反り返りでも軽減されることになる。【０００８】  第１の方式ではメインフレームのトーションバースプリングの緩和作用に前輪が道路の段差等に乗り上げた際の振動衝撃は前輪ヘッドチューブ内のスプライン部（フロントサスペンション）の作用とシートピラー部のサスペンション（リ���ーサスペンション）の特殊なスプライン軸とスプリングの作用で前輪の緩和がなされる。後輪も同様に走行中前輪が乗り上げた段差は後輪も直線で走行すれば同じように前輪の後から後輪も段差等に乗り上げて振動衝撃は繰り返すことになり、前輪部と同じようにメインフレームのペダル回転軸から後輪ハブ部のトーションバースプリングも少し反り返りを走行中繰り返すとになる。後部スプリングバー部はペダル回転軸（ボトムブラケット）の上部にはシートステー配置されているので後輪部のフレームが反り返るとシートステーがシートチューブ側へフレームが反り返った分の距離が前に押しやられるのでその移動分を逃がすためにペダル回転軸部分のシートチューブ取付部（ボトムブラケット）がペダル回転軸部であるボトムブラケットの外周部取り付け部の外形が円形で回転できるようにシートチューブの根元がボトムブラケットに嵌め込まれているので前に押しやられた角度分がボトムブラケットに沿って回転して逃がす作用をするので容易に後輪部のフレームが反り返りを前方に逃がして吸収することが可能となる。【０００９】  メインフレームのトーションバースプリングを並列に２本水平に配置する方式での動作作用を説明してきたがペダル回転軸部から前部のヘッドチューブまで縦型に２本を配備する方式も製作可能でこれが第２の実施例となり、この方式ではヘッドチューブの取り付け部分はラバーブッシュで取り付けて弾力性を持たせて振動衝撃を分散させ逃がすようにしている。またシートステーをショックアブソーバーが取り付けらることにより後輪から発生する衝撃を吸収する構造にすれば第１の実施例より効果的な方式となる。また乗輪者はそれぞれの体重がまちまちであるので体重が重い人にはメーンフレームのスプリングの張力も強くなるように補強金具でスプリンクバーの張力を補強する作用をすることが可能な金具を取り付けている。またアシスト電動車でも本案方式での製造も可能であり、この方式を採用した場合には補助モーターの働きと走行時の衝撃等が吸収されるので快適性がさらに向上することが可能となる。【００１０】本願発明の第１第２の実施例の自転車では従来のように路面を走行する際の振動衝撃を大幅に緩和して快適な走行を可能にする機能にする為に特殊な構造のフレームを採用して走行時の快適性を向上させている。そして本願の第３の実施例では従来の自転車のように鋼管パイプを三角形に２個対象に平面上に左右配置し中央部のパイプをシートチューブにして前輪側の三角形の頂点にヘッドチューブを取り付け、反対側の三角形の頂点には後輪ハブを配置して前記シートチューブの下部にボトムブラケットを配置して上部には第２実施例と同様にリアサスペンションを配置して上部にサドルを設置して、シートステー部は第２実施例と同様ショックアブソーバー取付て後輪ハブの振動衝撃を緩和するもので、前輪も第２実施例と同様にヘッドチューブ内をハンドルポストが貫通し、リターンスプリングをヘッドチューブの上下に配置して前輪の振動衝撃等を第２実施例同様にヘッドチューブに伝わらないようにしてハンドルポストの上下動の振動等の動きをハンドルバーのリーフスプリングで衝撃を緩和して逃が乗輪者には振動等の伝達を軽減するもので��る。
【発明の効果】
【００１１】  本願発明の自転車での最大の利点は一般道路等での走行時に路面の凹凸や段差からの衝撃や振動が自転車の乗車して運転するものに自転車のフレームを介して乗輪者に伝わる不快な振動等を少なくし、快適な走行が可能にして、長時間の乗車にも疲労を軽減する作用が得られるものである。従来の自転車はタイヤ内のチューブに充填される空気圧とサドル下のスプリングによるこれらの吸収力よりもさらに走行時の振動等を緩和してミニバイクやオートバイ並みのような乗り心地に近づけるものである。また本願発明の自転車走行時に道路上に落ちているピンや釘をタイヤに刺さってパンクすることがない。それはタイヤ内のチューブには空気が存在しないので定期的に空気を補充必要もなく、空気圧の調整が不要となり走行時にくぎ等がタイヤに刺さっても空気が抜けることがないのでパンクは発生しない。本願方式ではタイヤ内には弾力のあるゴム製の充填剤であるゲル等や高分子合成樹脂剤を装填してパンク防止剤が挿入してあるのでピンや釘がタイヤに刺さっても従来のように空気が抜けるという現象が無いのでたまに目視点検で定期的に釘、ピン等がタイヤに刺さっていれば取り除けばいいだけで済むので簡便となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】  第１実施例の側面図の構成図
【図２】  第１実施例の正面図
【図３】  フロントサスペンションヘッドチューブ断面図
【図４】  図３１の１点鎖線部分の断面図
【図５】  リヤーサスペンションの分解構成図
【図６】  スプリングバー断面の形状図
【図７】  第２実施例の側面図
【図８】  第２実施例の正面図
【図９】  第３実施例の側面図
【図１０】  第３実施例の正面図
【図１１】  第１実施例のフロントサスとシートステーの組あわせ変更
【図１２】  第２実施例のフロントサスの組み合わせ変更
【図１３】  第３実施例のフロントサスの組み合わせ変更
【図１４】  図１３の正面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  本願発明であるショックレス自転車は３つの基本的構造体の実施例を提示しており、それぞれ異なる方式での振動衝撃を吸収する懸架装置が提示されてり、それぞれの基本的構造を更に各機能別ごとに基本的構成を別々の方式で組み合わせてた形式にして独特の構成にすることも可能でこれから説明する基本的な構成に縛られることなく各要素のサスペンションを寄せ集めて組み立ててもよく、事例通りの構成に限定されるものでない。
【実施例１】
【００１４】  実施例１の基本的な構成となるショックレス自転車の作用動作を図面を参照しながら説明すると本願発明の図１はショックレス自転車の実施例１の方式の側面図で図２が正面図である。（図中スポーク、バルブは車輪から省略している。）実施例１の構造の特徴は本案独自の形状に成形したメーンフレーム１０からなる弾性を有するトーションバースプリング１０を２本左右に水平に図中のように配置して、前輪のヘッドチューブ４に接続固定して、ボトムブラケット１１の下部にメーンフレームボトムブラケット１２で固定して、更に後輪側のリヤ―ハブ１９とシートステー１７ともメーンステー１０の最後部と堅固に固定して、走行時に乗輪者がサドルの腰を掛けると体重がサドルとシートチューブを介してボトムブラケット１１の位置のトーションバースプリング１０の中央部に架かることになり、走行時に前輪後輪が振動等で上下動するとメーンフレームのスプリングバーがその反動で上下動をして重心が架かっているボトムブラケットの位置を基点として前後のトーションバースプリング１０と車輪は反り返りながらクッションの役割を果たし、懸架装置として作用する役割を担い、乗輪車に路面からの衝撃振動等を緩和して不快感を軽減することになる。そのため従来の自転車のようにタイヤの空気圧とサドル下のスプリングのみでフレームに伝達された衝撃振動等はもろに乗輪者に伝わっていたのがこのメーンフレーム１０のトーションバースプリングの働きで大幅に緩和されることになる。この懸架装置の作用でも走行中の衝撃は大幅に緩和されるが本願発明では更に前輪のヘッドチューブ４内にフロントサスペンション４とサドル下部のシートチューブ１８の上部にリヤ―サスペンション１６の配置と、メーンフレーム後部のリヤ―ハブ１９に作用する上下動の振動もシートステー１７に作用する力をシートステー１８が前方に押される力をボトムブラケット１１の連結部の回転する機構とで走行時のリヤ―ハブ１９の上下動の衝撃等の作用をシートチューブ１８とボトムブラケット１１の回転接合部の構造によリサドルに伝達される衝撃を緩和する事が可能となるものである。【００１５】  このようにメーンフレームに３つの緩和する機構を配置して走行時の衝撃を更に和らげる構造に本案では構成されている。この３つの緩和装置のそれぞれの作用動作を説明すると１つ目が図１のヘッドチューブ４の内部が図３のようになっており、図３のｉの１点鎖線の断面が図４である。図４のように一番外側がヘッドチューブ３４でその内側にスプライン軸受け３１でそれにスプラインシャフト３２がかみ合っているのでスプラインシャフトはフロントフォーク５と連結され、スプライン軸受けはハンドルポスト３と連結されている。自転車が道路等を走行中段差等でフロントフォークが突き上げられるとスプラインシャフトはフロントサスペンションのスプラインシャフトを押し下げているスプラインリターンスプリング３０、３６を押し上げてスプラインシャフトはスプライン軸受けの上部に滑りなから上昇するがハンドルシャフト２９を押し上げることはない。そのため乗輪者が握っているハンドルには衝撃は伝達されずにスプライン構造の内部でスプラインシャフトが上下動をしてリターンス��リングとの作用で衝撃を機構内で解消が可能となり前輪の上下動の振動はハンドルバー１に直接作用せずにフロントサスペンション４内で緩和されることになる。スプライン構造であるため金属同士の接触面が多いのでヘッドチューブ外面にあるグリースニップル２９から定期的にグリースを注入して摩耗防止対策が取られている。【００１６】  次にサドル１５の下でシートチューブｌ８上のリヤ―サスペンション１６の緩衝器は図５のような断面図となり、シートチューブからサドルに伝達される振動衝撃がこのリアーサスペンション内のコイルスプリングとショックアブソーバー２７の作用で下から突き上げる衝撃を吸収してサドルに作用する衝撃を緩和して乗輪車の伝わる衝撃は従来の自転車と比較すると大きく緩和されることになる。搭乗者が体重１００ｋｇの者と体重５０ｋｇの者とでは当然クッション作用が異なるので体重に合わせて図５の体重調整ネジ２０で乗輪者の体重に合わせて、体重数値２５で乗輪者の体重に合致した数値にして最適な快適性を選択することが可能である。（ただし図中体重調整ねじ山２３のねじ山は省略していて描写していません。）そしてリヤ―ハブの上下動の動きはシートステー１７に作用してシートチューブを前に押しやりシートチューブとボトムブラケットの接合部が回転する構成になっているのでシートチューブとサドルが少し前方に傾斜回転してリヤ―ハブの作用する力は前方に傾斜して逃がすことになり、リヤ―ハブに作用する力はこのようにして解消することになる。メーンフレームとなるスプリングバーは図６の断面図のようにａ、ｂ、ｃ、ｄそれそれどの形状でもよく設計者の選択に依存するものである。
【実施例２】
【００１７】  第２の実施例の方式は図７、８のような機構になり、ボトムブラケット１１よりヘッドチューブ４までの区間は上下に２本でスプリングバー１０によりメーンフレームを構成して、ボトムブラケット１１からリヤ―ハブ１９までは第１実施例と同様にトーションバースプリング３８は左右水平に配置される構造となる。前輪のヘッドチューブ内には第１実施例のようなサスペンションが内蔵されてなく、フロントフォーク５とハンドルポスト３は連結されており、ヘッドチューブ４内を貫通して上下に配置されるためヘッドチューブ４の上下に配置されているリターンスプリング３９の作用で前輪から伝わる走行時に発生する衝撃等は第１の実施例のようにヘッドチューブ内でスプラインの機構により解消するのではなくハンドルポスト側の上部に衝撃が伝授され、従来のハンドルバー１だとそのまま衝撃が乗輪者の腕に伝わるが本願発明の実施例２ではハンドルバー１が図８のようにリーフスプリング４０が上下に数枚結束された状態で配置され下から押し上げられる衝撃はリーフスプリング４０の上下方向にハンドルバーが両サイドで上下に動くことによって振動等が解消する構造となり、乗輪者に伝わる衝撃は小さいもので大した負担にはならないことになり、こうして衝撃が緩和されることになる。リアーサスペンション１６は第１実施例と同じサスペンションを使用している。後部のボトムブラケット１１からリヤ―ハブ１９までの後部メインフレーム３８の走行中の上下動の振動等は第１実施例のシートステー１７に変わり第２実施例ではショックアブソーバー７が配備されリア―ハブから伝わる振動等を吸収して衝撃等を緩和する事になる。
【実施例３】
【００１８】  実施例３のシックレス自転車の構成は図９が側面図で図１０が正面図です。フレームの構成は従来の自転車と同様鋼管パイプ三角形（図中自転車前部の三角形はママチャリの為、三角形が多少変形している）がシートチューブ１８を中心に三角形のパイプ構造を前後に対象に配置している。ヘッドチューブ４は第２実施例と同じようにフロントフォーク５とハンドルポスト３は連結されており、ヘッドチューブ４内を貫通して上下に配置されるためヘッドチューブ４の上下に配置されているリターンスプリング３９の作用で前輪から伝わる走行時に発生する衝撃等はハンドルポスト３側の上部に衝撃が伝授され、従来のハンドルバーだとそのまま衝撃が乗輪者の腕に伝わるが本願発明の実施例２ではハンドルバーが図１０のようにリーフスプリングが上下に数枚結束された状態で配置され下から押し上げられる衝撃はリーフスプリングの上下方向にハンドルバー１が両サイドで上下に動くことによって振動等が解消緩和する構造となり、者に伝わる衝撃は小さいもので大した負担にはならないことになり、こうして衝撃が緩和されることになる。シートチューブ１８とサドル１５間に配置されるリア―サスペンション１６は第１、第２実施例と同様の方式で配置される。図中チェーンステー３７１１は走行中のボトムブラケット１１を基点にリア―ハブ１９の振動等による上下動はボトムブラケット１１の外形が円形なのでその外周にチェーンステー３８が嵌められているのでリア―ハブ１９の上下動がボトムブラケットを起点にチェーンステー３８が少しであるが回転することが可能になる。リア―ハブ１９の上下動はショックアブソーバー２７によって振動衝撃は吸収して後輪の緩和作用が得られることになる。このように第３の実施例は従来の自転車と同様のパイプ構造のフレームによるショックレス自転車の構成を成している。【００１９】  このように本願発明の第１から第３の実施例の各緩和装置の組み合わせはそれぞれの実施例に特定するものでなく図１１，図１２、図１３のように第１実施例、第２実施例、第３実施例の各緩和装置を組み合わせる構成でもよく各実施例に限定されず自由に変更可能である図１１は第１実施例ではフロントサスペンションとハンドルバーにシートステーを第２実施例のように変更している。図１２ではフロントサスペンションを第１実施例のフロントサスペンションの構成にしてハンドルポストは第１実施例と同様なハンドルの構造にしている。図１３もフロントサスペンションとハンドルバーを第１実施例と同様な方式を採用している。このように設計者は任意な各種緩和装置を任意な組み合わせによる構成してもよく自由に設計することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２０】  本願方式の自転車での道路等の走行時の振動や衝撃の吸収緩和機構の構成により搭乗者は快適な走行が可能となるばかりか従来からの走行には致命的なパンク問題の解消策が講じられているので目的地までの走行時に不慮の走行停止が起こらずに時間通りに目的地に到着できるので時間的ロスの発生が起こらない。本願方式には従来のパイプ構造のフレームに前輪、後輪がそれぞれ路面の段差や凹凸により発生する振動や衝撃をフレームを介して搭乗者に伝わり不快感が伝わるのを本願方式で車輪の走行時に発生した振動等をメインフレームの構成と前輪部のヘッドチュ―ブとサドル下のシートチューブ部にスプラインとスプリングで構成された緩和装置が組み込まれて上下振動に対して独自の動作をする懸架装置が組み込まれており、伝達される振動等を緩和する作用をおこなうものである。実施例で示されているよう本願方式で各種構成される方式での振動衝撃を緩和して搭乗者に快適な走行を実現し、振動等を伝達されるのを防止して自転車では長距離の走行や走行中にはパンクレスとなるために利用頻度は増大し、電動補助モーターを装備したタイプの自転車に装備すれば山間部や坂の多い街での自転車での活用範囲は増えるし、原動機付の単車タイプに取って代われる乗り物にも匹敵する効果が得られることが期待できるし、人力であるため燃料代や税金等の負担がなくなるために経済的である。
【符号の説明】
【００２１】１    ハンドルバー                      ２１  体重調整指示マーク
２    ハンドルステム                    ２２  体重調整スプリング
３    ハンドルポスト                    ２３  体重調整移動ねじ山
４    フロントサス  （ヘッドチューブ）  ２４  メーンロット
５    フロントフォーク                  ２５  体重数値
６    タイヤ                            ２６  ブッシュステー
７    リム                              ２７  ショックアブソーバー
８    フロントハブ                      ２８  後部バーブラケット
９    ヘッドチューブブラケット          ２９  グリースニップル
１０  メ−ンフレーム（トーションバー）  ３０  スプラインリターンスプリング
１１  ボトムブラケット                  ３１  スプライン軸受け
１２  メーンフレームボトムブラケット    ３２  スプラインシャフト
１３  クランク                          ３３  上部支持ベアリング
１４  ペタル                            ３４  ヘッドチューブ
１５  サドル                            ３５  下部支持ベアリング
１６  リヤ―サスペンション              ３６  スプラインリターンスプリング
１７  シートステー                      ３７  チェーンステー
１８  シートチューブ                    ３８  後部メインフレーム
１９  リヤ―ハブ                        ３９  リターンスプリング
２０  体重調整ネジ                      ４０  ハンドルバースプリンク
【図１】
2017165385.tif 000003
【図２】
2017165385.tif 000004
【図３】
2017165385.tif 000005
【図４】
2017165385.tif 000006
【図５】
2017165385.tif 000007
【図６】
2017165385.tif 000008
【図７】
2017165385.tif 000009
【図８】
2017165385.tif 000010
【図９】
2017165385.tif 000011
【図１０】
2017165385.tif 000012
【図１１】
2017165385.tif 000013
【図１２】
2017165385.tif 000014
【図１３】
2017165385.tif 000015
【図１４】
2017165385.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月9日(2016.8.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪ヘッドチューブから後輪ハブまでを各種断面の形状をしたスプリングバーである弾性体を左右平行に２本配置して、前記スプリングバーの中間部上にシートチューブが接続されたボトムブラケットと前記スプリングバーとボトムブラケットで固定接続し、前記ヘッドチューブ内にはスプライン軸受けとスプラインシャフトと上下にプライマリーとセカンダリーのリターンスプリングを２個配置して走行時の車輪からの衝撃の度合いに応じた係数で２段階で前記衝撃を緩和吸収する作用を成す構造を形成する構造のフロントサスペンションを内蔵し、シートチューブとサドルる間には自転車に乗る人の体重に応じて調整機構を有するショックアブソーバー内装したリアーサスペンションを有する構成の自転車。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  近年格安な自転車が輸入されるようになり爆発的に普及が進み駐輪場の確保や事故も増大し、その安全対策も急務となっています。自転車が発明されて１８０余年以上経過しますがその基本的な構造はほとんど大きな変化は見られずに現在に至っています。自転車の効用は周知のとおり極めて有効で人力歩行に比べると大きな差があり、今後も将来的にその利用は人類に大きな貢献が継続される事でしょう。また電動モーターを補助動力として併用する方式の自転車も近年急速に普及増台して坂道の多い街にはその補助作用の効果は大きく人力の軽減と快適で軽快な走行が実現しています。しかし現状においての自転車の効用は大きなものがありますが、いまだに自転車の欠点の面においてはそれほど今も昔も大きくは改善されずに旧来から同様である。即ち一般的な市販車では走行時の振動やパンクの問題では大きな技術的な進展はあまり見られない。この事は走行中にパンクが発生すればその時点でパンクの修理を行わなければ走行は継続して行うことは出来ずに走行を停止せざるを得ず目的地までに到達はできないものとなる。また振動等の衝撃も長時間の走行には疲労が蓄積するする等の弊害が発生する結果となる。
【背景技術】
【０００２】  一般の市販車では車輪のリムにタイヤがはめ込まれ内部にチューブが取り付けられ、その内部に空気を充填して走行時の路面の凹凸により発生する衝撃を空気圧を利用して衝撃を緩衝して吸収するものであるがこの時発生する衝撃が乗車している乗輪者には不快なもので更なる走行時の緩和があれば快適な走行の実現が可能となる。現行の大部分の市販車では走行時の衝撃はタイヤの空気圧とサドルの下部に配置されているスプリング構造体で吸収する構造になっているがこの構造では振動や衝撃の吸収には限界があり、他の機構によりさらに上質な吸収能力を向上するシステムが必要である。一部に改良を加えて特殊な構造にしたショックを吸収するシステムを採用したものが販売もされるが構造が複雑化する等の理由や製造単価が上昇する結果、大量普及には至っていないのが実情と言える。本願発明においては図１のように自転車の主要な骨格を構成するメーンフレームにスプリングバーを左右平行に前輪から後輪に配備固定した実施例１の方式と図７のようにメーンフレームのスプリングバーの前部が上下に２本配備した第２実施例の方式と図９のように鋼管ハイプを特殊構造で配備した第３実施例の方式を提示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】  特開平１−１０５０２８号広報
【特許文献２】  特開２０１３−８６７７６号広報
【特許文献３】  特開平７−２２８７７７号広報
【特許文献４】  実願平２−２６４５７号（実開平３−１１８８８５号）のマイクロフィルム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  現行の普通の市販車ではその価格から旧来からのタイヤのチューブ内の空気圧とサドルのスプリング構造体で衝撃や振動等を吸収するがこの構造では吸収力には限界があり、走行時の乗輪者には十分な快適性を得るには限界がある。周知のように自転車の基本構造は前輪後輪をパイプ構造の鋼管に三角形が２個対照に並ぶように配置して前部のの先端角の部分に前輪の中心部にフロントハブの車軸が取り付けられ、後部の三角形の先端部にリヤ―ハブが配備され，前後の三角形の接点となる接合部の上部にサドルが取り付けられ、下部の三角形の先端部分に後輪を回転させるチェーンの中心軸となる駆動軸であるボトムブラケットが配置され、ペタルの回転軸部分がチェーン等の伝達装置を介してリヤ―ハブに連結され、乗輪者が足でペタルを回転させることによりチェーン等の伝達装置により後輪を回転させ走行が可能となるものであるがこの構造上では前後輪の車軸とパイプ構造のフレームとは一体構造で路面からの振動衝撃は絶えずフレーム構造の全体部分に伝達されるので常にハンドルとサドルを介して乗輪者に振動、衝撃は前記したタイヤ内の空気圧とサドル下部のスプリング構造体での吸収されない衝撃等は乗輪者に伝達されることになる。この基本構造から派生して現行の自転車の構造は多少変形した構造に変化はしている。一般の普及している自転車は前部の三角形の上辺のパイプ部分の中央部が下部に下がり三角形の中央部のパイプ部分に接続されており、こうすることにより女性等がスカートを履いていても容易に前足でサドルにまたがることができる構造になっている。この路面から伝わる振動衝撃は車輪のタイヤのチューブ内にある空気圧とサドル下のスプリング体により緩和されるのみであるがこれだけでは不十分でさらなる振動、衝撃の緩和機構を装備して走行時の振動等の改善策が必要なわけで本案ではそうした改善策とするために各種緩衝器や特別なフレーム構造により独自の作用をする構造にして衝撃振動を緩和することにより軽快な走行が可能となるものである。また現状の市販自転車は道路に落ちているピンや釘がタイヤに刺さるとパンクするということが往々にして発生するが現状ではこの問題に対する防止策は今も昔も十分に講じてこられなかった。本願発明ではこの問題も解決策を講じている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】本願の実施例の自転車の車体の構成は従来の自転車のように三角形のパイプ鋼管２組を左右対称による組み合わせたフレーム構成ではなく、自転車のメーンフレームを構成するスプリングバーを各種形状に成形された形状鋼により、前輪のヘッドチューブの支持部から後輪のリアーハブの支持部までの長さを有する棒状のスプリングバーを左右に平行に２本配置して前輪部と後輪のハブをバーの前後にそれぞれ支持固定して、スプリングバーのほぼ中間部に後輪を回転駆動するチェーン等のペダル回転軸部であるボトムブラケットを配置し、走行時にペダルを乗輪者が足で回転してチェーン等で後輪を回転させ走行させる構造で、このペダル及びクランク軸取り付け軸部であるボトムブラケットの上部にシートチューブを配置し、その上部に回転防止構造のスプライン構造体とスプリングの組み合わせによる振動吸収緩和装置（リアーサスペンション）を嵌合してその上部にサドルを配置する構造となり、後輪ハブとシートチューブ間にはシートステーを配備して三角形の形状で乗輪者の走行時のの安定と自転車全体の構造の強化はかり安全に走行する構造が構成される。引用文献１の図２では板ばねで本願と同様に前輪部と後輪部を固着して全体を構成する自転車が提示されているが本願との相違点は引用文献１の構成では板ばねが１枚で自転車の骨格を構成する方式であるが本願では２本のスプリングバーによる左右二本配置する構成である点が大きな相違点である。この相違点は一本の板ばねでは走行中に部材の金属疲労や欠陥部品であった場合に板ばねが万が一の場合走行中に折損した時に一本では自転車が前輪、後輪が分解して乗輪者は地面等に転倒接触して頭部やその他の部位を打撲して人体に重大な損傷を受けることが想定できるが本願のように２本のスプリングバーで構成されている場合は２本同時に折損することはまず想定できず、まず一本が折損すればその時点で何らかの車体の異常の予兆を察知が可能でその時点で自転車を制止して事故防止策をとることが可能であり、よって本願方式では安全防止策に寄与する事が出きるので重要な安全対策が図られている点が大きな特徴である。。【０００６】本願発明の前輪のヘッドチューブには２本のスプリングバーのみの接続で通常の一般市販自転車ようにトップチューブが存在しない構造となり、左右に２本の平行に配置されたスプリングバーが従来のトップチューブとダウンチューブを兼用するものである。前輪のヘッドチューブ内部には二段階で衝撃を吸収するスプライン構造の振動吸収緩和装置（フロントサスペンション）を内蔵して走行時の前輪の上下動の振動衝撃の緩和装置として作用するもので走行時前輪の路面からの衝撃振動等により２本のスプリングが衝撃の強さに応じて２段階で作用して吸収し、前輪からフロントフォークへ突き上げられてこのヘッドチューブ内のフロントサスペンションで緩和されハンドルバーに伝わる衝撃を消去して乗輪者に与える振動衝撃等の不快感を無くするものである。【０００７】  前記スプリングバーの後輪側は後輪ハブと接続して後輪部を支えて、スプリングバーの中間部にボトムブラケットが配備され乗輪者の体重の重量分がサドルからシートチューブを介してこのボトムブラケットに乗りか���ることになる。この事によりスプリングバーの中間点が乗輪車の重量分沈み込む状態になる。乗輪者の体重にあったスプリングバーを使用することにより走行時に前輪が路面上の段差に乗り上げた時に前輪が上昇するとスプリングバーの中間点は体重が掛かっているから前輪と中間点のスプリングバーが下方に少し反り下がることにより、スプリングバーが変形する為に路面から前輪に伝わる衝撃はスプリングバーによる弾力で緩和されてシートチューブを介してサドルから乗輪者に伝達されるがこのとき従来の自転車ではタイヤの空気圧のクッションによる緩和とサドルのスプリングの伸縮だけの緩和作用のみであるが本案による構造体では伝達する衝撃はスプリングバーの反り返りでも軽減されることになる。
引用文献２に於いて段落００２４、図２，３には２本の弾性ロッド３０Ａを備えているが本願方式のように２本だけで前輪ヘッドチューブからボトムブラケットやシートチューブをえて後輪ハブに固定接続される方式でなく前記引用文献２では下部にフロントアンダーフレーム６やリアーアンダーフレーム８が接続され堅固な構造が構成されている。しかし本願ではスプリングバー２本のみで引用文献２と同様な堅固さを保持されており、引用文献２よりも部材の削減、製造価格の低減等の効果があり、引用文献２よりもはるかに進歩性が見られる。引用文献２での弾性フレーム３０の構成要素はフレーム構造の一部であるが本願における構成要素は主要なフレームである点が異なり、極めて簡素な構成になっているのが大きな特徴である。【０００８】  第１の実施方式ではメインフレームのスプリングバーの緩和作用に前輪が道路の段差等に乗り上げた際の振動衝撃は前輪ヘッドチューブ内のスプライン部（フロントサスペンション）での作用とシートピラー部のサスペンション（リアーサスペンション）のスプライン軸受けとスプラインシャフトにスプリングの作用で前輪からの衝撃緩和がなされる。後輪も同様に走行中前輪が乗り上げた段差は後輪も直線で走行すれば同じように前輪の後から後輪も段差等に乗り上げて振動衝撃は繰り返すことになり、前輪部と同じようにメインフレームのペダル回転軸から後輪ハブ部のスプリングバーも少し反り返りを走行中繰り返すとになる。後部スプリングバー部はペダル回転軸（ボトムブラケット）の上部にはシートステー配置されているので後輪部のフレームが反り返るとシートステーがシートチューブ側へフレームが反り返った分の距離が前に押しやられるのでその移動分を逃がすためにペダル回転軸部分のシートチューブ取付部（ボトムブラケット）がペダル回転軸部であるボトムブラケットの外周部取り付け部の外形が円形で回転できるようにシートチューブの根元がボトムブラケットに嵌め込まれているので前に押しやられた角度分がボトムブラケットに沿って回転して逃がす作用をするので容易に後輪部のフレームが反り返リを前方に逃がして吸収することが可能となる。
引用文献３の於いて図６のような本願と類似したスプライン軸受とスプリングシャフトで構成された緩衝装置がヘッドパイプ（ヘッドチューブ）内に配設されているがスプリングが一本でこれは発生する衝撃を一本のスプリングで衝撃を緩和するもので本願のように２本のスプリング作用で緩和する方式と比較して大雑把なものとなるが本願方式では発生する衝撃を二段階に分けて緩衝するので引用文献３よりもソフトな緩衝作用が得られることになり、引用文献３よりも進歩性がある。本願方式では走行中の軽微な振動に対してはフロントサスペンションのプライマリーリターンスプリングが衝撃を緩和するが大きな衝撃時にはセコンダリーリターンスプリングも作用して衝撃の緩和に寄与することになり、２段階での緩和作用が働くことになるので明らかに進歩性がみられる。また引用文献４の第１、４図の立ち上がりパイプ２内にコイルばね３によるクッション装置が記載されているがこの方式を本願方式のリヤ―サスペンションと比較すると引用文献４の方式は単にスプリング立ち上がりパイプ２内に緩衝用のコイルばねが配置されているだけであるが本願方式では走行時に自転車に乗る人の体重に合わせて図５のリヤ―サスペンションの体重調整ネジ２０を回転させて乗る人の体重数値２５に合わせて走行すると最も快適な緩衝作用の状態で走行することが可能となる。また油圧式ショックアブソーバー２７が内装されているので快適性がさらに上昇する結果が得られるので引用文献４よりも改良された緩衝作用をする効果が得られることになる。【０００９】本願方式での自転車のメインフレームとなるスプリングバーを並列に２本平行にヘッドチューブから後輪ハブまで配置する方式での動作作用とすでに公開されている類似技術の比較相違点を説明してきたが本願発明の進歩性は明らかである。また第１の実施例段落０００８ではボトムブラケットの外周部取り付け部の外形が円形で回転できるようにシートチューブの根元がボトムブラケットに嵌め込まれているので前に押しやられた角度分がボトムブラケットに沿って回転して逃がす作用をするするとあるがこれを図７のシートステーをショックアブソーバー２７が取り付けらることにより後輪から発生する衝撃を吸収する構造にすれば第１の実施例がより効果的な方式となる。また電動アシスト自転車でも本案方式での製造も可能であり、この方式を採用した場合には補助モーターの働きと走行時の衝撃等が吸収されるので快適性がさらに向上することが可能となる。【００１０】本願発明の最大の特徴はスプリングパー２本で前輪後輪を接続してボトムブラケットにシートチューブとシートステーを配置して自転車全体の強度を保ちながら走行時に路面から車体に伝わる衝撃等をスプリングバーの屈折復元作用を緩衝作用に利用するもので更に快適な乗り心地をえるためにヘッドチューブ内にフロントサスペンションとシートチューブ上部に体重調整ネジと油圧式ショックアブソーバーを装備したリヤーサスペンションを配備して爽快な乗りごこちを達成し、従来の主な普及型市販自転車がタイヤ内の空気圧とサドル下のスプリングのみで緩衝していた衝撃、振動等を緩和して快適な走行を実現する特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１１】  本願発明の自転車での最大の利点は一般道路等での走行時に路面の凹凸や段差からの衝撃や振動が自転車に乗車して運転するものに自転車のフレームを介して乗輪者に伝わる不快な振動等を少なくし、快適な走行が可能にして、長時間の乗車にも疲労を軽減する作用が得られるものである。
現在もっとも市場で大量に普及している価格的にも経済的な自転車であるシティサイクル車又はママチャリと言われる自転車では従来の自転車はタイヤ内のチューブに充填される空気圧とサドル下のスプリングによるこれらの吸収力よりもさらに走行時の振動等を緩和してミニバイクやオートバイ並みのような乗り心地に近づけるものである。また本願発明の自転車では走行時に道路上に落ちているピンや釘をタイヤに刺さってパンクすることがない。それはタイヤ内のチューブには空気が存在しないので定期的に空気を補充必要もなく、空気圧の調整が不要となり走行時にくぎ等がタイヤに刺さっても空気が抜けることがないのでパンクは発生しないこうしたパンクレスタイヤと言われる方式ではタイヤ内には弾力のあるゴム製の充填剤であるゲル等や高分子合成樹脂剤を装填してパンク防止剤が挿入してあるのでピンや釘がタイヤに刺さっても従来のように空気が抜けるという現象が無いのでたまに目視点検で定期的に釘、ピン等がタイヤに刺さっていれば取り除けばいいだけで済むので簡便となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】  第１実施例の側面図の構成図
【図２】  第１実施例の正面図
【図３】  フロントサスペンションヘッドチューブ断面図
【図４】  図３ｉの１点鎖線部分の断面図
【図５】  リヤ―サスペンションの分解構成図
【図６】  スプリングバー断面の形状図
【図７】  第２実施例の側面図
【図８】  第２実施例の正面図
【図９】  第３実施例の側面図
【図１０】  第３実施例の正面図
【図１１】  第１実施例のフロントサスとシートステーの組あわせ変更
【図１２】  第２実施例のフロントサスの組み合わせ変更
【図１３】  第３実施例のフロントサスの組み合わせ変更
【図１４】  図１３の正面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  本願発明であるショックレス自転車は３つの基本的構造体の実施例を提示しており、それぞれ異なる方式での振動衝撃を吸収する懸架装置が提示されてり、それぞれの基本的構造を更に各機能別ごとに基本的構成を別々の方式で組み合わせてた形式にして独特の構成にすることも可能でこれから説明する基本的な構成に縛られることなく各要素のサスペンションを寄せ集めて組み立ててもよく、事例通りの構成に限定されるものでない。
【実施例１】
【００１４】  実施例１の基本的な構成となるショックレス自転車の作用動作を図面を参照しながら説明すると本願発明の図１はショックレス自転車の実施例１の方式の側面図で図２が正面図である。（図中スポーク、バルブ等は車輪から省略している。）実施例１の構造の特徴は本案独自の形状に成形された弾性を有するスプリングバー１０を２本を左右に平行に図中のように配置して、前輪のヘッドチューブ４に接続固定して、ボトムブラケット１１の下部にメーンフレームボトムブラケット１２で固定して、更に後輪側のリヤ―ハブ１９とシートステー１７とも連結してスプリングバー１０の最後部で堅固に固定して、走行時に乗輪者がサドルの腰を掛けると体重がサドルとシートチューブを介してボトムブラケット１１の位置のスプリングバー１０の中央部に重心が架かることになり、走行時に前輪、後輪が振動等で上下動するとスプリングバー１０がその反動で上下動をして重心が架かっているボトムブラケットの位置を基点として前後の車輪は反り返りながらスプリングバー１０はクッションの役割を果たし、懸架装置として作用する役割を担い、乗輪車に路面からの衝撃振動等を緩和して不快感を軽減することになる。そのため従来の自転車のようにタイヤの空気圧とサドル下のスプリングのみでフレームに伝達された衝撃振動等はもろに乗輪者に伝わっていたのがこのスプリングバー１０の働きで大幅に緩和されることになる。このスプリングバー１０の懸架装置だけの作用でも走行中の衝撃は大幅に緩和されるが本願発明では更に前輪のヘッドチューブ４内にフロントサスペンションとサドル下部のシートチューブ１８の上部にリヤ―サスペンション１６の配置と、スプリングバー１０の最後部のリヤ―ハブ１９に作用する上下動の振動もシートステー１７に作用する力をシートステー１７が前方に押される力をボトムブラケット１１の連結部の回転する機構とで走行時のリヤ―ハブ１９の上下動の衝撃等の作用をシートチューブ１８とボトムブラケット１１の回転接合部の構造によリサドルに伝達される衝撃を緩和する事が可能となるものである。【００１５】  このようにメーンフレームとなるスプリングバー１０に３つの緩和する機構を配置して走行時の衝撃を更に和らげる構造に本願発明では構成されている。この３つの緩和装置のそれぞれの作用動作を説明すると１つ目が図１のヘッドチューブ４の内部が図３のようにフロントサスペンションが配置される構成になっており、図３のｉの１点鎖線の断面が図４である。図４のように一番外側がヘッドチューブ３４でその内側にスプライン軸受け３１でそれにスプラインシャフト３２がかみ合っているのでスプラインシャフトはフロントフォーク５と連結され、スプライン軸受けはハンドルポスト３と連結されている。自転車が道路等を走行中段差等でフロントフォークが突き上げられるとスプラインシャフトはフロントサスペンションのスプラインシャフトを押し下げているスプラインプライマリーリターンスプリング３６、とセコンダリーリターンスプリング３０を押し上げてスプラインシャフトはスプライン軸受けの上部に滑りながら上昇するがハンドルポスト３を押し上げることはない。そのため乗輪者が握っているハンドルには衝撃は伝達され��にスプライン構造の内部でスプラインシャフトが上下動をしてリターンスプリングとの作用で衝撃を機構内で解消が可能となり前輪の上下動の振動はハンドルバー１に直接作用せずにフロントサスペンション４内で緩和されることになる。スプライン構造であるため金属同士の接触面が多いのでヘッドチューブ外面にあるグリースニップル２９から定期的にグリースを注入して摩耗防止対策が取られている。軽度の路面からの衝撃はプライマリーリターンスプリング３６の作用で緩衝作用を行い衝撃を緩和するがそれ以上の衝撃がフロントサスペンションに作用する場合はセコンダリースプリング３０作用して衝撃を緩和吸収することになる。この機能が本願のフロントサスペンションの大きな特徴で従来にない進歩性を有する機能である。【００１６】  次にサドル１５の下でシートチューブ１８上のリヤ―サスペンション１６の緩衝器は図５のような断面図となり、シートチューブからサドルに伝達される振動衝撃がこのリアーサスペンション内のコイルスプリングとショックアブソーバー２７の作用で下から突き上げる衝撃を吸収してサドルに作用する衝撃を緩和して乗輪者の伝わる衝撃は従来の自転車と比較すると大きく緩和されることになる。搭乗者が体重１００ｋｇの者と体重５０ｋｇの者とでは当然クッション作用が異なるので体重に合わせて図５の体重調整ネジ２０で乗輪者の体重に合わせて、体重調整数値２５で乗輪者の体重に合致した数値にして最適な快適性を選択することが可能である。（ただし図中体重調整ねじ山２３のねじ山は省略していて描写していません。）そしてリヤ―ハブの上下動の動きはシートステー１７に作用してシートチューブを前に押しやりシートチューブとボトムブラケットの接合部が回転する構成になっているのでシートチューブとサドルが少し前方に傾斜回転してリヤ―ハブの作用する力は前方に傾斜して逃がすことになり、リヤ―ハブに作用する力はこのようにして解消することになる。メーンフレームとなるスプリングバーは図６の断面図のようにａ、ｂ、ｃ、ｄそれそれどの形状でもよく設計者の選択に依存するものである。しかしこの前記したシートチューブとボトムブラケットの接合部が回転する構成になっている技術は公知のものであり、本ショックレス自転車を製造する場合の設計者は図９の油圧式ショックアブソーバー２７の方式を採用するのも選択肢である。
【実施例２】
【００１７】  第２の実施例の方式は図７、８のような機構になり、ボトムブラケット１１よりヘッドチューブ４までの区間は上下に２本でスプリングバー１０によりメーンフレームを構成して、ボトムブラケット１１からリヤ―ハブ１９までは第１実施例と同様にスプリングバ−１０は左右上下平行に配置される構造となる。前輪のヘッドチューブ内には第１実施例のようなサスペンションが内蔵されてなく、フロントフォーク５とハンドルポスト３は連結されており、ヘッドチューブ４内を貫通して上下に配置されるためヘッドチューブ４の上下に配置されているリターンスプリング３９の作用で前輪から伝わる走行時に発生する衝撃等は第１の実施例のようにヘッドチューブ内でスプラインの機構により解消するのではなくハンドルポスト側の上部に衝撃が伝授され、従来のハンドルバー１だとそのまま衝撃が乗輪者の腕に伝わるが本願発明の実施例２ではハンドルバー１が図８のようにリーフスプリング４０が上下に数枚結束された状態で配置され下から押し上げられる衝撃はリーフスプリング４０の上下方向にハンドルバーが両サイドで上下に動くことによって振動等が解消する構造となり、乗輪者に伝わる衝撃は小さいもので大した負担にはならないことになり、こうして衝撃が緩和されることになる。リアーサスペンション１６ｃは第１実施例と同じサスペンションを使用している。後部のボトムブラケット１１からリヤ―ハブ１９までの後部メインフレーム３８の走行中の上下動の振動等は第１実施例のシートステー１７に変わり第２実施例では油圧ショックアブソーバー２７が配備されリヤ―ハブ１９から伝わる振動等を吸収して衝撃等を緩和する事になる。この第２実施例も部分的に公知の技術が含まれているので次の実施例３とともに部分的に設計製造者はこれ等の技術を随時選択採用することが考察できる。
【実施例３】
【００１８】  実施例３のシックレス自転車の構成は図９が側面図で図１０が正面図です。フレームの構成は従来の自転車と同様鋼管パイプ三角形（図中自転車前部の三角形はママチャリの為、三角形が多少変形している）がシートチューブ１８を中心に三角形のパイプ構造を前後に対象に配置している。ヘッドチューブ４は第２実施例と同じようにフロントフォーク５とハンドルポスト３は連結されており、ヘッドチューブ４内を貫通して上下に配置されるためヘッドチューブ４の上下に配置されているリターンスプリング３９の作用で前輪から伝わる走行時に発生する衝撃等はハンドルポスト３側の上部に衝撃が伝授され、従来のハンドルバーだとそのまま衝撃が乗輪者の腕に伝わるが本願発明の実施例２ではハンドルバーが図１０のようにリーフスプリングが上下に数枚結束された状態で配置され下から押し上げられる衝撃はリーフスプリングの上下方向にハンドルバー１が両サイドで上下に動くことによって振動等が解消緩和する構造となり、者に伝わる衝撃は小さいもので大した負担にはならないことになり、こうして衝撃が緩和されることになる。シートチューブ１８とサドル１５間に配置されるリア―サスペンション１６は第１、第２実施例と同様の方式で配置される。図中チェーンステー３７１１は走行中のボトムブラケット１１を基点にリア―ハブ１９の振動等による上下動はボトムブラケット１１の外形が円形なのでその外周にチェーンステー３８が嵌められているのでリア―ハブ１９の上下動がボトムブラケットを起点にシートチューブ１８が少しであるが自転車の前方方向に回転することが可能になる。リヤ―ハブ１９の上下動はショックアブソーバー２７によって振動衝撃は吸収して後輪の緩和作用が得られることになる。このように第３の実施例は従来の自転車と同様のパイプ構造のフレームによるショックレス自転車の構成を成している。【００１９】  このように本願発明の第１から第３の実施例の各緩和装置の組み合わせはそれぞれの実施例に特定するものでなく図１１，図１２、図１３のように第１実施例、第２実施例、第３実施例の各緩和装置を組み合わせる構成でもよく各実施例に限定されず自由に変更可能である図１１は第１実施例ではフロントサスペンションとハンドルバーにシートステーを第２実施例のように変更している。図１２ではフロントサスペンションを第１実施例のフロントサスペンションの構成にしてハンドルポストは第１実施例と同様なハンドルの構造にしている。図１３もフロントサスペンションとハンドルバーを第１実施例と同様な方式を採用している。このように設計者は任意な各種緩和装置を任意な組み合わせによる構成してもよく自由に設計することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２０】  本願方式の自転車での道路等の走行時の振動や衝撃の吸収緩和機構の構成により搭乗者は快適な走行が可能となるばかりか従来からの走行には致命的なパンク問題の解消策が講じられているので目的地までの走行時に不慮の走行停止が起こらずに時間通りに目的地に到着できるので時間的ロスの発生が起こらない。本願方式には従来のパイプ構造のフレームに前輪、後輪がそれぞれ路面の段差や凹凸により発生する振動や衝撃をフレームを介して搭乗者に伝わり不快感が伝わるのを本願方式で車輪の走行時に発生した振動等をメインフレームの構成と前輪部のヘッドチュ―ブとサドル下のシートチューブ部にスプラインとスプリングで構成された緩和装置が組み込まれて上下振動に対して独自の動作をする懸架装置が組み込まれており、伝達される振動等を緩和する作用をおこなうものである。実施例で示されているよう本願方式で各種構成される方式での振動衝撃を緩和して搭乗者に快適な走行を実現し、振動等を伝達されるのを防止して自転車では長距離の走行や走行中にはパンクレスとなるために利用頻度は増大し、電動補助モーターを装備したタイプの自転車に装備すれば山間部や坂の多い街での自転車での活用範囲は増えるし、原動機付の単車タイプに取って代われる乗り物にも匹敵する効果が得られることが期待できるし、人力であるため燃料代や税金等の負担がなくなるために経済的である。
【符号の説明】
【００２１】１      ハンドルバー                      ２１    体重調整指示マーク
２      ハンドルステム                    ２２    体重調整スプリング
３      ハンドルポスト                    ２３    体重調整移動ねじ山
４      ヘッドチューブ                    ２４    メーンロット
５      フロントフォーク                  ２５    体重数値
６      タイヤ                            ２６    ブッシュステー
７      リム                              ２７    油圧式ションクアブソーバー
８      フロントハブ                      ２８    後部バーブラケット
９      ヘッドチューブブラケット          ２９    グリースニップル
１０    スプリングバー                    ３０    セコンダリーリターンスプリング
１１    ボトムブラケット                  ３１    スプライン軸受け
１２    メーンフレームボトムブラケット    ３２    スプラインシャフト
１３    クランク                          ３３    上部支持ベアリング
１４    ペタル                            ３４    ヘッドチューブ
１５    サドル                            ３５    下部支持ベアリング
１６    リヤ―サスペンション              ３６    プライマリーリターンスプリング
１７    シートステー                      ３７    チェーンステー
１８    シートチューブ                    ３８    後部メインフレーム
１９    リヤ―ハブ                        ３９    リターンスプリング
２０    体重調整ネジ                      ４０    ハンドルバースプリング