特許 6366011 自転車用サスペンション

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6366011

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】自転車用サスペンション

(51)【国際特許分類】

   B62K 21/20 20060101AFI20180723BHJP

   B62J 1/08 20060101ALI20180723BHJP

【ＦＩ】

   B62K21/20

   B62J1/08 D

【請求項の数】8

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-83480(P2014-83480)

(22)【出願日】2014年4月15日

(65)【公開番号】特開2015-178352(P2015-178352A)

(43)【公開日】2015年10月8日

【審査請求日】2017年3月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】310015282

【氏名又は名称】許 偉鋼

(74)【代理人】

【識別番号】110001014

【氏名又は名称】特許業務法人東京アルパ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】許 偉鋼

【審査官】 米澤 篤

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−７２０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１１９６３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−９８７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−２２１０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０００６４９６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０３７７０８６３（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｋ ２１／２０

Ｂ６２Ｊ １／０６ − １／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車輪に加わる衝撃を吸収するための自転車用サスペンションであって、
上円筒部材を有するサスペンションユニットと、下円筒部材を有するロックユニットを備え、該上下円筒部材は上下動自在に互いに嵌合してなり、
該サスペンションユニットは、該上円筒部材内上部に固定された軸受けと、該軸受けに摺動自在に挿通された断面多角形状の外周と円筒状の内周を有するスライド軸と、該スライド軸の下端部外周を段差を介して支持する支持ベースと、該スライド軸内に挿通されたサスペンションボルトと、該スライド軸及び支持ベースの下端から延出したサスペンションボルト先端部に螺着される固定ナットと、該軸受けと該支持ベース間における該スライド軸外周に挿嵌されたコイルスプリングとからなり、
該ロックユニットは、該下円筒部材内上端部に固定される該支持ベースと所定間隔を隔てて該下円筒部材内に固定されるリング状のストッパーと、該ストッパーに挿通されるとともに頭部が該ストッパーに支持され、先端がロックナットに螺入固定されるロックボルトとからなり、
上記軸受けの内周は、該スライド軸外周に対応した多角形状に形成され、当該スライド軸に対して該上円筒部材が回転することなく該コイルスプリングの伸縮にシンクロして上下動するようにしたことを特徴とする自転車用サスペンション。

【請求項2】

上記スライド軸の下端部外周は多角形から段差を形成してなる円形状であり、該支持ベースの内周上端部には当該スライド軸の多角形外周の対向する２辺を挟持する対向壁部が形成されるとともに、当該対向壁部から下側の該支持ベース内周は該スライド軸の円形状下端部が嵌合する円形状としたことを特徴とする請求項１に記載の自転車用サスペンション。

【請求項3】

上記軸受けは内周面上部には該スライド軸外周と軸受け間に潤滑油を充填する潤滑油貯留スペースを形成してなる請求項１または２に記載の自転車用サスペンション。

【請求項4】

上記スライド軸の外周は断面六角形状としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自転車用サスペンション。

【請求項5】

上記支持ベースとストッパー間の下円筒部材内周には、該固定ナットの外径よりもやや大きい内径を有する円筒状のガイドリングを備え、該固定ナットの軸心を該サスペンションボルトの軸心に一致させるよう配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自転車用サスペンション。

【請求項6】

上記支持ベースと該ガイドリング間の下円筒部材の周壁には該固定ナットの回転を阻止する回転阻止棒を挿通するための回転阻止棒用貫通孔を形成したことを特徴とする請求項５に記載の自転車用サスペンション。

【請求項7】

上記軸受け、支持ベース、及びストッパーは、上円筒部材及び下円筒部材の周壁に貫通形成された複数の小さな溶接孔がスポット溶接されて固定されたことを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の自転車用サスペンション。

【請求項8】

上記軸受け、支持ベース、及びストッパーは、上円筒部材及び下円筒部材の周壁に貫通形成された複数の小さなネジ孔から螺入される固定ピンにより固定されたことを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の自転車用サスペンション。

【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に関し、殊に前輪と後輪が受ける衝撃からハンドル支柱とサドル支柱を介してライダーに伝わる振動を抑制するためにハンドル支柱やサドル支柱に設けるロードバイク、シティサイクル、電動アシスト自転車に適した自転車用サスペンションに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ロードバイク、シティサイクル、電動アシスト自転車等の自転車には、走行時に前輪と後輪からハンドルやサドルに伝達される衝撃を吸収するためのサスペンションをハンドル支柱やサドル支柱に装備したものが知られている。例えば、特許文献１には、相互に伸縮自在に挿通した上下一対の円筒部材内の同一軸心上を上下移動自在に配置された長尺ボルトが、該上円筒部材内に固定された軸受けに上端部を摺動自在に支持され、該下円筒部材内に固定されたリング状支持ベースに下端部を螺合自在に支持されている。該長尺ボルトと上下円筒部材間には該長尺ボルトを上方に付勢するコイルスプリングが配置され、該上下円筒部材には上下一対の回転止ホルダーが固定されるとともに、該上下回転止ホルダーの両端部いずれか一方又は双方に固定され、対向する回転止ホルダーの両端部いずれか一方又は双方に形成されたガイド孔内を摺動自在のガイドレールとからなる回転防止機構を備えた、強度が強く安定性に優れた「自転車用サスペンション」が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−９８７１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上述した従来の構成では、強度が強く安定性に優れているが、回転止ホルダー等の部品点数が多く、製造の工数やコストがかかるという問題があった。

【0005】

本発明の課題は、ハンドル支柱、サドル支柱の強度を確保しつつ、上下移動が円滑かつ安定しているのみならず、より簡潔な構成として製造工数、製造コストが削減したサスペンションを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

そこで、本発明に係る自転車用サスペンションは、車輪に加わる衝撃を吸収するための自転車用サスペンションであって、上円筒部材を有するサスペンションユニットと、下円筒部材を有するロックユニットを備え、該上下円筒部材は上下動自在に互いに嵌合してなり、該サスペンションユニットは、該上円筒部材内上部に固定された軸受けと、該軸受けに摺動自在に挿通された断面多角形状の外周と円筒状の内周を有するスライド軸と、該スライド軸の下端部外周を段差を介して支持する支持ベースと、該スライド軸内に挿通されたサスペンションボルトと、該スライド軸及び支持ベースの下端から延出したサスペンションボルト先端部に螺着される固定ナットと、該軸受けと該支持ベース間における該スライド軸外周に挿嵌されたコイルスプリングとからなり、該ロックユニットは、該下円筒部材内上端部に固定される該支持ベースと所定間隔を隔てて該下円筒部材内に固定されるリング状のストッパーと、該ストッパーに挿通されるとともに頭部が該ストッパーに支持され、先端がロックナットに螺入固定されるロックボルトとからなり、上記軸受けの内周は、該スライド軸外周に対応した多角形状に形成され、当該スライド軸に対して該上円筒部材が回転することなく該コイルスプリングの伸縮にシンクロして上下動するようにした構成とした。

【0007】

該スライド軸の下端部外周は多角形から段差を形成してなる円形状であり、該支持ベースの内周上端部には当該スライド軸の多角形外周の対向する２辺を挟持する対向壁部が形成されるとともに、当該対向壁部から下側の該支持ベース内周は該スライド軸の円形状下端部が嵌合する円形状とすることが好ましい。

【0008】

該軸受けの内周面上部には該スライド軸外周と軸受け間に潤滑油を充填する潤滑油貯留スペースを形成することが該スライド軸の円滑な上下動を確保する上で好ましい。

【0009】

該スライド軸の外周は断面六角形状とすることが当該スライド軸の回転防止のみならず強度上でも好ましい。

【0010】

該支持ベースとストッパー間の下円筒部材内周には、該固定ナットの外径よりもやや大きい内径を有する円筒状のガイドリングを備え、該固定ナットの軸心を該サスペンションボルトの軸心に一致させるよう配置することが、固定ナットをよりスムーズにサスペンションボルトに取り付ける上で好ましい。

【0011】

該軸受け、支持ベース、及びストッパーは、上円筒部材及び下円筒部材の周壁に貫通形成された複数の小さな溶接孔がスポット溶接されて固定されることが好ましい。

【0012】

また、軸受け、支持ベース、及びストッパーは、上円筒部材及び下円筒部材の周壁に貫通形成された複数の小さな貫通孔から挿通される固定ピンにより固定することもできる。さらには、この固定ピンに替えてボンド注入用の貫通孔としてそこから注入されるボンドによって固定することもできる。

【0013】

さらに、該支持ベースと該ガイドリング間の下円筒部材の周壁には該固定ナットの回転を阻止する回転阻止棒を挿通するための回転阻止棒用貫通孔を形成することが、該サスペンションボルトに当該固定ナットをスムーズに螺着固定する上で好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明の自転車用サスペンションによれば、断面多角形状の外周と円筒状の内周を有するスライド軸を設けると共に、軸受けの内周を該スライド軸外周に対応した多角形状に形成して、当該スライド軸に対して該上円筒部材が回転することなく該コイルスプリングの伸縮にシンクロして上下動する構成としたので、自転車用ハンドル支柱、サドル支柱の回転を防止して強度を確保でき、タイヤからの衝撃吸収が円滑かつ安定するのみならず、製造工数、製造コストを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施例に係る自転車用サスペンションを示す縦断面図である。

【図2】同サスペンションをサスペンションユニットとロックユニットに分離して示す縦断面図である。

【図3】同サスペンションユニットとロックユニットの上下円筒体内に軸受け、支持ベース及びストッパーを固定するためのスポット溶接箇所を示す縦断面図である。

【図4】同サスペンションユニットの軸受けにスライド軸が嵌合した状態を示すそれぞれ（ｂ）中のＸ−Ｘ線矢視断面（ａ）、縦断面図（ｂ）、及びスライド軸の底面図（ｃ）である。

【図5】同スライド軸の平面図（ａ）、スライド軸を支持ベースに嵌合した状態を示す縦断面図（ｂ）、同底面図、及びＹ−Ｙ線矢視断面図（ｄ）である。

【図6】同上円筒部材を除外したサスペンションユニットを示す縦断面図である。

【図7】同ロックユニットを示す縦断面図である。

【図8】同ロックユニットをロック金具に固定する様子を示す縦断面図である。

【図9】同サスペンションボルトに固定ナットを螺着する状態を示す縦断面図である。

【図10】同ロックユニットにおいてコイルスプリングロックボルトが圧縮された状態を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明に係る自転車用サスペンションは、自転車の前輪及び後輪に生じる衝撃を吸収するためにハンドル支柱及びサドル支柱に適用されるもので、図１に示すように、サスペンション１は、上円筒部材１０１を有するサスペンションユニット１００と、下円筒部材２０１を有するロックユニット２００を備え、該上下円筒部材１０１，２０１は上下動自在に互いに嵌合している。

【0017】

該サスペンションユニット１００は、該上円筒部材１０１内の上部に固定された軸受け１０２と、該軸受け１０２に摺動自在に挿通された断面六角形状の外周と円筒状の内周を有するスライド軸１０３と、該スライド軸１０３の下端部外周を段差を介して支持する支持ベース１０５と、該スライド軸１０３内に挿通されたサスペンションボルト１０４と、該スライド軸１０４及び支持ベース１０５の下端から延出したサスペンションボルト１０４先端部に締着される固定ナット１０７と、該軸受け１０２と該支持ベース１０５間における該スライド軸１０３外周に挿嵌されたコイルスプリング１０６とから構成されている。

【0018】

該軸受け１０２と当該軸受け１０２に挿通されたスライド軸１０３の上端とサスペンションボルト頭部１０４ａとの間にはワッシャ１０４ｂが配設されている。サスペンションボルト頭部１０４ａ中央には六角レンチがフィットする六角溝が形成されている。また、該軸受け１０２の上端部内周側にはスライド軸１０３外周との間でグリース等の潤滑油を充填するための潤滑油貯留スペース１０２ａが形成されている（図４(ｂ)参照）。

【0019】

該軸受け１０２の内周は、図４（ａ）に示すように、該スライド軸１０３外周に対応した六角形状に形成され、当該スライド軸１０３に対して該上円筒部材１０１が回転することなく該コイルスプリング１０６の伸縮にシンクロして上下動する構成としている。

【0020】

該スライド軸１０３の下端部外周１０３ｂは断面六角形状から段差１０３ａを介して円形状に形成され（図４ｃ参照）、該支持ベース１０５の内周上端部には、図５ｄに示すように、該スライド軸１０３の断面六角形の対向する平行な２辺を挟持する対向壁部１０５ｂ，１０５ｂが形成されるとともに、当該対向壁部１０７ｂ，１０７ｂ間の平坦面１０５ａから下側の該支持ベース１０５内周は該スライド軸１０３の円形状下端部１０３ｂが嵌合する円形状に形成されている。また、該下端部１０３ｂは、先端が支持ベース１０５下端から出ない長さに形成されている（図５ｂ参照）。

【0021】

該支持ベース１０５は、ロックユニット２００の上端部に嵌合固定されて、該支持ベース１０５の下端から下方に延出したサスペンションボルト１０４先端部を固定ナット１０７で締着することによりサステンションユニット１００とロックユニット２００とを連結している。

【0022】

該ロックユニット２００は、下円筒部材２０１内の上端部に固定された該支持ベース１０５と所定間隔を隔てて該下円筒部材２０１内に固定されるリング状のストッパー２０２と、該ストッパー２０２に挿通されてその頭部２０３ａが該ストッパー２０２に支持され、先端がロックナット３００に螺入固定されるロックボルト２０３を有している。また、該支持ベース１０５と該ストッパー２０２間の下円筒部材２０１内周壁面に沿っては該固定ナット１０７の外径よりも僅かに大きい内径を有する短筒状のガイドリング２０４を備えている。

【0023】

該軸受け１０２と該支持ベース１０５及び該ガイドリング２０２は、図３に示すように、上円筒部材１０１と下円筒部材２０１内に対応する周壁にそれぞれ複数の小さな溶接孔１０１ａ、２０１ａ、２０２ａを貫通形成してスポット溶接によって固定されている。

【0024】

図６は、サスペンションユニット１００から上下円筒部材１０１，２０１を除外した状態を示すもので、コイルスプリング１０６が該軸受け１０２と支持ベース１０５間にあって該スライド軸１０３外周に伸縮自在に装着されている。該支持ベース１０５内にサスペンションボルト１０４を挿通して先端ネジ部を固定ナット１０７で締着することによって、該スライド軸１０３とサスペンションボルト１０４は、該支持ベース１０５に支持されるが、該スライド軸１０３は該軸受け１０２内を上下動自在であるので、該スライド軸１０３とサスペンションボルト１０４はコイルスプリング１０６の伸縮範囲内において上下可動となる。かかる構成により、当該サステンションユニット１００は該ロックユニット２００に対して軸回りの回転が阻止され、コイルスプリング１０６の伸縮にシンクロしての上下動のみ可能となる。

【0025】

上述のように構成された自転車用サスペンション１の組み立てるには、まず、図３において、該上下円筒部材１０１，２０１の所定位置に軸受け１０２、ストッパー２０２をそれぞれスポット溶接し固定する。次いで、図７に示すように、ロックボルト２０３をストッパー２０２に挿通すると共に、ガイドリング２０４及び固定ナット１０７をストッパー２０２上のロックボルト頭部２０３ａ上に載置した上で、支持ベース１０５を下円筒部材２０１上端部に嵌合しスポット溶接し固定する。

【0026】

次に、ロックボルト２０３をロック金具３００に締着してロックユニット２００を固定する。ロックボルト２０３をロック金具３００に締着するには、図８に示すように、六角レンチＷを支持ベース１０５及び固定ナット１０７の内側を挿通してロックボルト頭部２０３ａの六角溝に嵌合し回転して取り付ける。

【0027】

上記固定されたロックユニット２００にサスペンションユニット１００を取り付ける。図２に示す状態のサスペンションユニット１００をロックユニット２００に挿入すると、上円筒部材１０１の下端部が下円筒部材２０１の上端部外周に嵌合しつつ、サスペンションボルト１０４の先端が支持ベース１０５を通過して固定ナット１０７のネジ孔に到達する。これを六角レンチを用いてサスペンションボルト頭部１０４ａの六角溝に嵌合して回転させ定着する。このとき、図９に示すように、下円筒部材２０１に穿孔した回転阻止棒用貫通孔２０１ｃから回転阻止棒Ｐを差し込んで固定ナット１０７を押圧して該固定ナット１０７の回転を阻止しておく。

【0028】

そして、最後に上円筒部材１０１の上端開口部を密封キャップ１０８で密閉する。該密封キャップ１０８下端側外周にはネジが切られ、該上円筒部材１０１の上端部内周には対応するネジが切られているものである。また、該密封キャップ１０８の中央にはネジ孔が形成され、スクリューキャップ１０９によって密封自在としている。

【産業上の利用可能性】

【0029】

本発明にかかる自転車用サスペンションは、特にロードバイク、シティサイクル、電動アシスト自転車のハンドル支柱、サドル支柱に適用することができ有用である。

【符号の説明】

【0030】

１ ：サスペンション装置
１００：サスペンションユニット
１０１：上円筒部材
１０１ａ：溶接孔
１０２：軸受け
１０２ａ：潤滑油貯留部
１０３：スライド軸
１０４：サスペンションボルト
１０４ａ：サスペンションボルト頭部
１０４ｂ：ワッシャ
１０５：支持ベース
１０６：コイルスプリング
１０７：固定ナット
１０８：密封キャップ
１０９：スクリューキャップ
２００：ロックユニット
２０１：下円筒部材
２０１ａ、２０１ｂ：溶接孔
２０１ｃ：回転阻止棒用貫通孔
２０２：ストッパー
２０３： ロックボルト
２０４： ガイドリング
２０３ａ：ロックボルト頭部
３００：ロック金具
Ｐ ：回転阻止棒
Ｗ ：六角レンチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】