自転車のサスペンション

自転車サスペンションは、ライダーと自転車を地面の荒れから保護するために、それらを吊り下げるために使用されるシステムです。自転車サスペンションは主にマウンテンバイクで使用されますが、ハイブリッド自転車でもよく使用されます。

自転車のサスペンションは、さまざまな方法とその組み合わせで実装できます。

• フロントサスペンション
• リアサスペンション
• サスペンションシートポスト
• サスペンションサドル
• サスペンションステム（現在は珍しい）

サスペンションステムは、サスペンションのサイズと安定性のための「緩い」ヘッドチューブ角度を制限する短いステムの継続的なトレンドにより、現在では一般的ではありません。フロントサスペンションのみを備えた自転車はハードテールと呼ばれ、フロントとリアの両方にサスペンションを備えた自転車はデュアルまたはフルサスペンションバイクと呼ばれます。自転車にサスペンションがない場合は、リジッドと呼ばれます。ブロンプトン 折りたたみ自転車にはリアのみのサスペンションが装備されていますが、リアサスペンションのみを備え た自転車は一般的ではありません。

通常はより硬いフレームが好まれますが、どんな素材も無限に硬いわけではなく、したがってどんなフレームでも多少のたわみは生じます。自転車の設計者は、フレーム自体がある程度振動を吸収できるように意図的にフレームを製作します。

サスペンション システムは、ライダーに快適さを提供するだけでなく、片方または両方の車輪を地面に接触させたままにすることで、 トラクションと安全性を向上させます。

1885年には、ウィペットブランドの安全自転車がフレームをサスペンションに使うスプリングを採用していたことで有名でした。^{[1] [2] [3]} 1901年、自転車に関する有名な著者であるアーチボルド・シャープが自転車用エアサスペンションの特許を取得しました。^[4]彼はエアスプリング社に関わっており、同社は1909年にエアスプリングのオートバイを開発しましたが、サスペンションの優秀さを示すために記者にエアスプリングの自転車を貸し出しました。^[5]

1983年、ブライアン・スキナーは、シンプルなリアショックとシングルピボットを備えた初のサスペンションシステム「MCRディセンダー」を設計・実装した。このバイクにはリジッドフロントフォークが採用されていたが、当時は少なくともマウンテンバイクでは、ショック付きのフォークを製造する技術はまだ存在していなかった。^[6]フロントサスペンションがバイクに初めて搭載されたのは1990年、マニトウの創設者ダグ・ブラッドバリーがガレージで初のフロントサスペンションフォークを設計・製造したときである。このフォークはエラストマーを使用し、減衰効果はなく、スプリングのみであった。しかし、剛性は制御可能で、寒い天候を除いて良好に機能した。^[7]

フロントサスペンションは、多くの場合、テレスコピック（伸縮式）フォークを使用して実装されます。サスペンションの詳細は、フォークが設計されているマウンテンバイクの種類によって異なり、一般的には移動量によって分類されます。たとえば、メーカーは、移動量、重量、耐久性、強度、ハンドリング特性に対する要求がそれぞれ異なるクロスカントリー（XC）、ダウンヒル（DH）、フリーライド（FR）、エンデューロ（ND）ライディング用に異なるフォークを製造しています。

伸縮式サスペンション フォークはますます洗練され、一般的にトラベル量が増加しています。サスペンション フォークが導入されたとき、ダウンヒル マウンテン バイクには 80 ～ 100 mm のトラベル量で十分だと考えられていました。このトラベル量はクロスカントリー競技では現在一般的ですが、ダウンヒル フォークは最も過酷な地形にも対応できるよう、通常 200 mm 以上のトラベル量を提供します。

設計上のその他の進歩としては、調整可能なトラベルが挙げられ、これによりライダーはフォークのトラベルを特定の地形に適応させることができます (たとえば、上り坂や舗装されたセクションではトラベルを少なくし、下り坂セクションではトラベルを多くする)。多くのフォークにはトラベルをロックアウトする機能があります。これにより、フォークのトラベルがなくなるか大幅に短縮され、地形の滑らかなセクションでの走行効率が向上します。ロックアウトは、ハンドルバーのレバーから機械式ケーブルを介して、または電子機器を介してリモート制御できる場合もあります。

すべてのショックアブソーバーと同様に、ショックアブソーバーは通常、スプリングとダンパーの2 つの部分で構成されています。スプリングは、スチールまたはチタンのコイル、圧縮空気、さらにはエラストマーで実装できます。スプリングの材質が異なればスプリング レートも異なり、これがフォーク全体の特性に基本的な影響を及ぼします。コイル スプリング フォークは、移動中ほぼ一定 (「線形」) のスプリング レートを維持します。一方、エア スプリング フォークのスプリング レートは移動とともに増加するため、プログレッシブになります。チタン コイルははるかに軽量ですが、はるかに高価です。エア スプリング フォークは一般にさらに軽量です。

エアスプリングは、圧縮空気の特性を利用して、それ以上の圧縮に抵抗します。スプリング自体は金属コイルではなく圧縮空気によって提供されるため、はるかに軽量です。このため、クロスカントリー設計でよく使用されます。このタイプのフォーク設計のもう 1 つの利点は、フォーク内の空気圧を変更することでスプリング レートを簡単に調整できることです。これにより、フォークをライダーの体重に合わせて効果的に調整できます。コイル スプリング フォークでこれを実現するには、異なるスプリング レートのコイルを交換する必要があります。ただし、空気圧は当然、スプリング レートとプリロードの両方を同時に制御するため、エア フォークにはプリロードを個別に調整するための追加のシステムが必要になり、複雑さが増します。エアスプリング フォークのもう 1 つの欠点は、フォークの動作全体にわたって線形のスプリング レートを実現するのが難しいことです。フォークが圧縮されると、内部に保持されている空気が圧縮されます。フォークの移動の終わりに向かって、フォークをさらに圧縮するには、より大きな力が必要になります。これにより、スプリング レートが増加し、フォークにプログレッシブな感触が与えられます。スプリング内の空気量を増やすと、この影響は軽減されますが、スプリングの量は、最終的にはフォーク内に収める必要があるため制限されます。システム内に 2 つの空気室を使用することで、エアサスペンションの直線的な感覚が実現します。これは、一定の圧縮量に達するとメインチャンバーに接続される「予備」チャンバーを設けることで実現されます。圧縮量が一定に達すると、バルブが開き、チャンバーが実質的に大きくなります。2 つをリンクすることで、チャンバー内の空気を圧縮するために必要な力が軽減され、サスペンションの移動距離の終わりに近づいたときに、エアシステムに従来から伴っていた指数関数的なバネ定数の感覚が軽減されます。

コイルスプリングフォークのプリロードの量は、通常、フォーク脚の1つ上にあるノブを回すことで調整できます。エアスプリング設計では、プリロードを処理するさまざまな方法があります。異なるチャンバーを個別に加圧するシステムや、空気圧を変更した後にサグを自動的に設定するシステムなど、プリロードに影響を与えるように設計されたいくつかのシステムがあります。^[8]

ダンパーは通常、オイルを 1 つ以上の小さなオリフィス(ポートとも呼ばれる) またはシム スタックに通すことで実装されます。一部のモデルでは、ライダーの体重、ライディング スタイル、地形、またはこれらやその他の要素の組み合わせに合わせてダンパーを調整できます。2 つのコンポーネントは、スプリング メカニズムをフォークの脚の 1 つに、ダンパーをもう 1 つの脚に収納することで分離されることがよくあります。ダンパー ユニットがないと、システムは過度に反発し、実際にはリジッド フォークよりもライダーの制御性が低下します。

水や泥によるサスペンションの損傷を防ぐために、フォークの支柱を覆うゲートルが使用されてきました。しかし、支柱とスライダーを適切に密閉したとしても、フォークが移動するとゲートルと支柱の間の空洞に空気が出入りできるように、ゲートルには小さな開口部が必要です。水や砂利がこれらの穴から入り込み、中に閉じ込められて時間の経過とともに蓄積される可能性があります。現代のダストワイパーとシールは、それ自体で十分に水や泥を遮断し、ゲートルのない支柱の方が一般的に見た目が美しいと考えられているため^{（誰が？）}、ゲートルは好まれなくなりました。

いくつかのメーカーは、テレスコピックフォークの別のバリエーションを試した。例えば、キャノンデールは、ステアリングチューブにショックアブソーバーを組み込んだヘッドショックと、片側が1本の脚しかない片側フォークを設計したレフティである。両システムの支柱は円形ではなく、ブッシングではなくニードルベアリング上をスライドする平らな面が機械加工されており、これによりハンドルバーに対して車輪が回転するのを防ぐ。これらのシステムは両方とも、軽量でありながら、より高い剛性と優れた感触を提供すると主張している。プロフレックス（ガービン）、ホワイト、BMWなどの他のメーカーは、BMWのデュオレバーによく似た、テレスコピックフォークレッグに頼る代わりに4バーリンケージシステムを採用したサスペンションフォークを製造している。サンツアースイングショックフォークは、コイルカンチレバースイングセットアップに基づいており、サスペンションはステアリングチューブ内に配置され、上からアクセスできるコイルスプリングによって提供され、^[9]元々は初期のオートバイのサスペンションに使用されていた技術である。

• 
  キャノンデールヘッドショック サスペンションフォーク
• 
  ブリヂストンのトレーリングリンクサスペンションフォーク
• 
  Lauf ピボットレス、トレーリングリンクサスペンションフォーク
• 
  BuzBikeのリーディングリンクサスペンションフォーク
• 
  Birdy折りたたみ自転車のリーディングリンク サスペンション フォーク
• 
  安全自転車のネジとバネが付いたフォークの詳細
• 
  スプリングフォーク付き安全自転車

リアサスペンション付きの自転車には、通常、フロントサスペンションも付いています。サスペンション付きのリカンベント自転車は例外で、多くの場合、リアサスペンションのみを採用しています。

マウンテンバイクのサスペンション技術は、1990年代初頭に初めて登場して以来、大きな進歩を遂げてきました。初期のフルサスペンションフレームは重く、ライダーがペダルをこぐと上下に跳ねる傾向がありました。この動きはペダルボブ、キックバック、またはモンキーモーションと呼ばれ、特に急な坂を登るときに、ライダーのペダルストロークから力を奪いました。また、急ブレーキからの入力も、初期のフルサスペンション設計に悪影響を及ぼしました。ライダーがブレーキを踏むと、これらの初期のサスペンションはトラベル量まで圧縮され、衝撃を吸収する能力がいくらか失われました。これは、リアサスペンションが最も必要な状況で発生しました。ブレーキをかけることでサスペンションが圧縮されることをブレーキスクワットと呼び、^{[10] [11]}ブレーキをかけることでサスペンションが伸びることをブレーキジャックと呼びます。

ペダルボブとブレーキジャックの問題は、1990年代初頭に解決され始めた。最初に成功したフルサスペンションバイクの1つは、元オートバイチャンピオンのマート・ロウウィルによって設計された。 ^[12]彼のバイク、ゲイリー・フィッシャーRS-1は1992年に発売された。そのリアサスペンションは、スポーツカーレースのAアームサスペンションデザインを採用し、マウンテンバイクで初の4リンクだった。 ^[12]この設計により、不要なブレーキと後輪へのペダリング入力という2つの問題が軽減されたが、設計は完璧ではなかった。加速時のサスペンションの動作に問題が残り、RS-1では、リアアクスル、つまりリムがチェーンステーとシートステーに対して動くため、従来のカンチレバーブレーキを使用できなかった。軽量で強力なディスクブレーキは1990年代半ばまで開発されず、RS-1に使用されたディスクブレーキがRS-1の没落の原因となった。

ホルスト・ライトナーは、1970年代半ばにオートバイのチェーントルクの問題とそれがサスペンションに与える影響について研究し始めました。1985年にライトナーは、後に「ホルストリンク」として知られるようになるものを組み込んだ試作マウンテンバイクを製作しました。ホルストリンクは、4バーサスペンションの一種です。ライトナーは、マウンテンバイクと研究会社であるAMPリサーチを設立し、フルサスペンションマウンテンバイクの製作を開始しました。1990年に、AMPはマウンテンバイクの「完全独立リンケージ」リアサスペンションの特徴としてホルストリンクを発表しました。AMP B-3とB-4 XCフルサスペンションバイクは、オプションのディスクブレーキと、マクファーソンストラットに非常によく似たホルストリンクリアサスペンションを備えていました。この場合、ショックアブソーバーのスライドピストンが4番目の「バー」を表していることに注意してください。後のモデルであるB-5には、革命的な4バーフロントサスペンションフォークと、リアのホルストリンクが装備されていました。重量約10.5kg（23ポンド）の自転車で、最大125mm（5インチ）のトラベルを特徴としていました。AMPリサーチは10年間、カリフォルニア州ラグナビーチでフルサスペンションバイクを少量生産し、ハブ、リアショック、フロントサスペンションフォーク、ケーブル作動式油圧ディスクブレーキを自社で製造し、先駆者となりました。^[13]

ソフトテール（ソフテイルとも呼ばれる）は、通常のダイヤモンドフレームのチェーンステーの屈曲を利用してサスペンションの移動距離を生み出し、チェーンステー内に特定の屈曲部材を組み込むこともあります。ショックアブソーバー（またはエラストマー）は、チェーンステーが上下に動くように、また衝撃を吸収するために、シートステーと一列に配置されています。サスペンションが移動すると、シートステーとショックアブソーバーの位置がずれます。この位置ずれによってサスペンションの力に機械的なてこ作用が生じ、チェーンステーとシートステーのジョイントにトルクが生じます。これはソフトテール設計に固有の構造上の欠点であり、移動距離が通常約1～2インチと大幅に制限されます。ソフトテールは可動部品やピボットポイントが少ないためシンプルで、メンテナンスもほとんど必要ありません。注目すべき例としては、KHS Team Softail、Trek STP、Moots YBBなどがあります。一部の自転車（Cannondale Scalpel、Yeti ASR Carbon、古いYeti自転車など）では、ピボットの1つがフレキシブルリンクに置き換えられた4バーサスペンション設計が採用されています。

統合リア トライアングル (略して「URT」) は、ボトム ブラケットとリア アクスルを常に直接接続します。サスペンション アクションは、リア アクスルとボトム ブラケットを統合するリア トライアングルと、シートとフロント アクスルを統合するフロント トライアングルの間で提供されます。この設計では、ピボットが 1 つだけ使用されるため、可動部品の数が少なくなります。ボトム ブラケットとリア アクスル間の長さが固定されているため、URT にはチェーンの伸びがなく、フロント ディレイラーのシフトが一定であるという利点があります。さらに、バイクは簡単にシングル スピードに変更できます。ただし、URT のサスペンションが動くと、シートとペダルの間の距離が変わり、ペダリングの効率が低下します。さらに、ライダーがシートからペダルに体重を移すと、バイクのバネ部分からバネ下部分に体重が移ります。そのため、ライダーの体重の一部はサスペンション システムによって吊り下げられなくなります。ペダリング自体がこの体重の移動であるため、この設計ではサスペンション ボブが発生しやすくなります。

このタイプのサスペンションを備えた自転車の代表的な例としては、Ibis Szazbo、Klein Mantra、Schwinn S-10、Trek Y などがあります。

シングルピボットサスペンションとは、後輪を自転車のメインフレームに接続するピボットポイントが 1 つしかないサスペンションです。自転車に他のピボットがある場合もない場合も、前述の条件を満たしていればシングルピボットサスペンションになります。自転車に 4 バーサスペンションがあってもシングルピボットである場合があります。自転車にリアトライアングルをショックに接続するさまざまなリンケージがあっても、シングルピボットである場合があります。このようなリンケージにより、サスペンションのプログレッシブ性を最適化することができます。ショックアブソーバーがリアトライアングルに直接接続されているシングルピボットバイクは、デザインのシンプルさを活用しながら、リグレッシブサスペンションレートを作成しますが、ライディングの種類や衝撃の強さによっては最適ではない場合があります。4 バーシングルまたはマルチピボットデザインと比較したクラシックシングルピボットバイクの利点は、後輪をフレームに接続する単一の構造で実現できる剛性です。一部のデザインでは、前述のリアトライアングルとショックの間の追加のリンケージを使用して、この利点とよりプログレッシブなサスペンションレートを組み合わせようとしています。

シングルピボットバイクのもう 1 つの課題は、「ブレーキ ジャック」、つまりブレーキがリア サスペンションの動作に与える影響です。4 バー デザインでは、リア ブレーキをシートステーに接続することで、この問題に対処できます。他のデザインでは、ダウンヒル向けのバイクの一部で、リア ブレーキ マウントをフレームに接続するポールを使用して、ブレーキ専用の 4 バー システムのようなフローティング ブレーキ マウントが使用されています。このタイプのシステムは、ブレーキ ジャックが特に重大な問題とは見なされていないため、余分な重量がかかることからほとんど使用されなくなりました。

リンケージ駆動シングルピボットには 2 つのタイプがあります。メインスイングアームをショックに接続する追加のリンケージがリア セクションの剛性に構造的な役割を果たすタイプ (4 バー シングルピボット設計) と、スイングアームのみで剛性が確保されるタイプです。この場合、リンケージはサスペンション レートを最適化するために使用されます。場合によっては、リンケージが剛性をさらに高めるように設計されることもありますが、この点でのリンケージの役割は 4 バー設計ほど重要ではありません。

このサスペンション設計を長年使用してきたことで知られる著名なメーカーとしては、KHS、Kona、Jamis、Diamondback Bicycles、古いTrek Fuelsなどがあります。

シングルピボット設計では、ピボットの位置とチェーンラインとの関係を見れば、ペダリングがリアサスペンションにどのような影響を与えるかが簡単にわかります。チェーンラインは、張力がかかっているチェーンの部分に対応します。その位置は、使用しているチェーンリングのサイズと、カセットで選択されているギアによって異なります。ピボットがこのラインまたはその延長上にある場合、チェーンに作用する力はサスペンションに影響を与えません。ピボットがこのラインより上にある場合、ペダリングによってアンチスクワットが生成され、サスペンションが硬くなって上昇します (どの程度まで上昇するかは、明らかにピボットとチェーンラインの垂直距離によって異なります)。ピボットがこのラインより下にある場合、ペダリングの力によってサスペンションがスクワットします。これは望ましくない特性ですが、スクワット設計にはペダルの反動を軽減できるという利点があります。したがって、すべてのサスペンションバイクでは、ペダリング効率とペ​​ダルの反動の間には常に妥協点があります。体重の重いライダーはペダルのキックバックによる被害が少ないため、アンチスクワット性能の高いサスペンションでも、体重の軽いライダーほどは問題になりません。

スプリット ピボット設計は、リンケージ駆動シングル ピボットの特殊なケースで、4 つのバーのピボット ポイントの 1 つが後車軸と一致します。これにより、ディスク ブレーキ キャリパーをスイングアームではなくフローティング リンケージ (カップラーとも呼ばれる) に取り付けることができます。この結果、ブレーキ トルクはフローティング リンケージを介してサスペンションと相互作用するようになります。リンケージは、ブレーキ時のサスペンション性能にプラスの影響を与えるように設計でき、通常はブレーキ ジャックが減少します。さらに、サスペンションが移動するときのブレーキ ディスクとブレーキ キャリパーの相対的な回転は、シングル ピボット設計の場合とは異なります。スプリット ピボット設計の 4 つのリンケージは、ブレーキ トルクの伝達方法、ブレーキ キャリパーがディスクに対してどのように動くか、ホイールの移動とショックの移動の間のてこ比に影響を与えます。これらの影響によって最適なリンケージ設計が異なる可能性があるため、バイクの設計ではバランスを取る必要があります。Dave Weagle は、"Split Pivot" と名付けたスプリット ピボットを設計しました。Trek Bicycle Corporationも、2007 年初頭に「Active Braking Pivot」(ABP) と呼ばれるスプリット ピボット デザインのバージョンをリリースしました。Cycles Devinci は、 Dave Weagle が特許を取得した「スプリット ピボット」デザインのライセンス実装をリリースしました。

「ホルストリンク」サスペンションは、 4バーリンク式サスペンションの一種である。両方の接続リンクがシートチューブ上で回転し、下部ピボットがボトムブラケットの中心より上に位置し、後車軸がフローティングリンクと下部接続リンクを接続するピボットより上に位置するのが特徴である。^{[14] [15]}

スペシャライズドはライトナーの特許をいくつか購入し、自社の「FSRサスペンション」に使用している。複数のメーカーがスペシャライズドから設計のライセンスを取得している。CubeやScottなど一部のヨーロッパのメーカーは同じサスペンション設計を使用しているが、特許保護のため2013年まで米国に輸入できなかった。^{[16]カナダの自転車メーカー} Norcoもスペシャライズドから設計のライセンスを取得しているが、FSRシステムをさらに最適化し、独自のシステムをAdvanced Ride Technology (ART)と呼んでいる。^{[17] [18]}

これらの設計は、必ずしも一般的なサスペンション特性を共有しているわけではありませんが、構造上の利点は共通しています。接続リンクが非常に短いため、フローティング リンクは、後輪を囲むのに十分な大きさの剛性の高い後部三角形の形になっています。これにより、ホイールの両側の後部三角形を 1 つの部品として剛性に接続してから、4 バーの接続リンクに取り付けることができます。これにより、4 バー設計の弱点である後部の横方向およびねじり剛性が大幅に向上し、ピボット、接続リンク、および後部車軸とフレーム間のジョイントにかかる負荷が軽減されます。

「バーチャル ピボット ポイント」または VPP は、後部三角形をフレームに接続するリンクが比較的短い 4 節リンク サスペンションに付けられた名前です。チェーン ステーを長くする効果と S 字型の車軸経路が特徴です。^[19]バリエーションによっては、サスペンションが動くとリンクが反対方向に回転する場合があります。すべてのリンク システムに見られるように、瞬間回転中心はバーチャル ピボット ポイントとも呼ばれます。「バーチャル ピボット ポイント」サスペンションは、90 年代にジェイミー カロンとジェームズ クラスンが Outland Bikes のために開発し^{[20] 、関連する特許は現在}Santa Cruz Bicyclesが所有しています。

スポットバイクの新しいサスペンション設計は、「リビングリンク」と従来のVPPまたはツインリンクリアサスペンションシステムを組み合わせたものです。この設計では、ボトムピボットリンクをカーボンファイバーリーフスプリングに置き換え、自転車の前部三角形と後部三角形を接続します。耐久性が低いように見えるかもしれませんが、同社のカーボンファイバー技術は最高クラスであり、リンクが非常に短いため、大きな力に耐えることができます。PinkBikeのフォーラムによると、このサスペンション設計はペダリング効率を向上させ、他のどのサスペンションよりもバンプを乗り越えるのに役立ちます。^{[21] [22] [23]}

デイブ・ウィーグルの「DWリンク」は、2つの比較的短いリンクを備えた別の4バーサスペンションシステムで、通常は共回転します。サスペンションの移動に応じて変化するアンチスクワット応答が特徴で、ペダリング中のスクワットによるエネルギー損失を減らすように設計されています。^[24]通常、サスペンションの移動開始時にアンチスクワットが高く、その後は低くなります。DWリンクは、もともとアイアンホースバイシクルカンパニーによって使用されていました。同社は2009年初頭に破産を申請し、2009年7月にドレルインダストリーズに買収されました。 ^[25] DWリンクは現在、アイビス、インディペンデントファブリケーション、ターナーサスペンションバイシクル、ピボットサイクルにライセンス供与されています。^[26]

短くて共回転するリンクを使用する別のバリ​​エーションは、ジャイアント・バイシクルズが「マエストロ」と呼ぶ自転車に採用されている。ジャイアントがDWリンクのデイブ・ウィーグルに相談した後、デイブ・ウィーグルは特許侵害でジャイアントを訴えた。2014年、長く費用のかかる戦いの末、訴訟は取り下げられた。^[27]

ショートリンク設計のもう 1 つのバリエーションは、「スイッチリンク」です。これは、デイブ アールが設計した SB-66 などの一部のYetiバイクに採用されています。元の形式では、後部三角形が偏心下部ピボットを使用してフレームに接続され、偏心の中心から取り付けられたピボットまでの長さの非常に短い下部リンクが効果的に作成されます。下部リンクは、最初はわずかに上方および後方に回転します。リンクは逆回転し、上部リンクは最初は前方および上方に回転します。上部リンクがさらに回転すると、下部リンクの方向が下方および前方に反転または「切り替え」られて下方に移動します。最近の形式では、下部リンクは Fox Racing Shox のショック テクノロジーに基づくリニア ベアリングに置き換えられています。このリニア ベアリングは、最初は単純に上方に移動し、サスペンションの移動の終わりに向かって下方に移動するだけです。

Trek 自転車の「フル フローター」は、リア ショックがリア トライアングルにのみ取り付けられているシステムです。チェーン ステーはシート チューブ上で回転し、フロント トライアングルに伸び、下部ショック ブッシングがチェーン ステーに取り付けられます。シート ステーは「Evo」リンクに取り付けられ、これがショック トップ ブッシングに取り付けられます。このシステムにより、移動中にリンクに対するショック角度がより直線的に変化するため、サスペンションの運動学をより細かく調整できます。また、Trek は「フル フローター」を「ABP」リア アクスルと組み合わせています。リア サスペンション ピボットはリア アクスルであるため、ペダルのフィードバックが軽減され、ホイールのブレーキ力がサスペンションの動きを変えるのを防ぎます。また、荒れた地形でのブレーキングによるトラクションとコントロールが向上します。2019 年以降、Trek はフル フローター デザインの使用を中止し、代わりにフレームに取り付けられた固定下部ショック マウントを使用しています。

「エクイリンク」サスペンションシステムは、フェルトバイシクルズがフルサスペンションライン用に開発した。このシステムは、「スティーブンソンスタイル」の6バーリンクサスペンションシステムを採用している。^[28]エクイリンクは、上部リンクと下部リンクを結びつけるドッグボーン型のバーにちなんで名付けられた。初期のモデルではチェーンステーとシートステーの間にピボットがあったが、後期のカーボンファイバーモデルではチェーンステーとシートステーが一体化しており、曲げることでピボットアクションを生み出す。フェルトは、このシステムはどんなギアの組み合わせでもペダリング効率を維持すると主張している。^[29]

「フローティング ドライブトレイン」または「フローティング ボトム ブラケット」を備えた自転車は、後輪をフレームから吊り下げるために任意のタイプのサスペンション システムを使用できますが、クランク アセンブリをフレームとリア サスペンションに接続するにはリンクを使用します。リンクはリア サスペンションに接続されているため、サスペンションの動きによってクランク アセンブリも動きます。フローティング ドライブトレインは、特定のリア サスペンション システムの欠点を補うためによく使用され、設計でその利点をより有効に活用できます。

「独立ドライブトレイン」（または「IDrive」^[要出典]）は、自転車のクランクアセンブリ用の4バーサスペンションシステムです。^{[30] [31]}後輪自体はシングルピボットサスペンションとして吊り下げられています。これは、マウンテンバイクのサスペンション設計者であるジム・バスビー・ジュニアによって開発され、1993年から1998年までGTバイシクルズが使用したGT LTS（GTバイシクルズの「リンクチューンドサスペンション」）4バーリンケージ設計で遭遇した制限の直接的な結果でした。IDriveは、ライダーから後輪へのエネルギー伝達の効率を最大化しようとします。ボトムブラケットはスイングアーム内のベアリングに偏心して配置され、ベアリングの中心とボトムブラケットの間の距離は事実上非常に短いリンクを作成し、スイングアーム自体が別のリンクを作成します。ベアリングシェルとフレームの間のリンクは、ボトムブラケットがフローティングリンク上にある4バーリンケージと、スイングアームの動きによって作動するリンケージ全体を備えた4バーリンケージを完成させます。

マーベリック バイクスが製造し、ロックショックスの創設者ポール ターナーが設計した「モノリンク」は、独立ドライブトレイン サスペンションのバリエーションであり、マクファーソン ストラットのバリエーションです。3 つのピボット ポイントとショックのスライド動作を使用して、4 番目の自由度を提供します。この設計では、フレームとリア トライアングルを接続するリンク (モノリンク) にボトム ブラケットが配置されます。クランクにかかる負荷は、サスペンションの部品自体の負荷でもあるため、部分的にバネ下荷重となり、サスペンションに積極的に作用します。ただし、このため、サドルから立ち上がって全力疾走する際のボブは少なくなります。これもまた、他の領域を犠牲にして、ドライブトレインの効率を最大化しようとする試みです。この設計を使用している有名なバイクは、マーベリック ML7、デュランス、ML8、クライン パロミノです。

「ペンドボックス」は、ラピエールのリンク駆動シングルピボットバイクのいくつかに搭載されており、クランクアセンブリは「ミニスイングアーム」であるペンドボックスを使用してフレームから吊り下げられています。リンクがスイングアームとペンドボックスを接続し、4バーリンクを形成します。^[32]

サスペンションは、サスペンション サドル、サスペンション レール、またはサスペンション シートポストを使用してサドルに実装できます。ドロッパー シートポストと混同しないでください。サスペンション シートポストにはさまざまな種類があり、さまざまなメカニズムで動作します。サスペンションの設計が異なると、圧縮時にシートがさまざまな経路で動きます。

最も基本的なサスペンション シート ポストであるピストン スタイル (写真の横にあるもの) は、スライド ポストを使用してスプリング圧力を調整します。このスプリング圧力は、ポストの底部にあるねじ込みインサートを調整してスプリングのプリロードを調整することで変更できる場合がよくあります。すべてのピストン スタイルのシート ポストは、シート チューブの傾斜に沿って上下に移動します。これらの部品を上下にスライドさせる必要があるため、すべてのピストン スタイルのサスペンション シート ポストは、ポストの軸を中心に少なくともわずかに回転し、シートが左右にわずかに揺れることがあります。プリロードされていないスプリングを使用したピストン スタイルのシート ポストや、許容誤差の小さいその他の設計でも、シートがポストの軸に沿って上下にわずかに揺れることがあります。シートが適切に固定されていないと、不快で迷惑なだけでなく、危険でもあります。ピストン スタイルのシート ポストの新しい優れた設計では、あらゆる形態の揺れが最小限に抑えられ、実際に調整可能なピストンがポストに組み込まれたシート ポストも提供されています。

平行四辺形サスペンションシートポストは、サドルクランプをポストに接続するデュアルリンクバーを使用しており、すべて弧を描くように動作しますが、一部は後方に弧を描き、その他は前方に弧を描きます。弧の方向の違いにより、異なる用途向けに設計されたポストが作成されます。後方の弧は、高速で移動している小さなホイールや上り坂に適していますが、前方方向は、下り坂や低速で走行する大きなホイールに最適です。一部のシートポストは、実際には平行四辺形ではない不均一なリンクを使用して設計されているため、圧縮されたときにアーチが直線に近づきます。シートポストに張力をかけるためにさまざまな異なる設計が実装されており、エラストマーを使用するものもあれば、ピストンを使用するものもあります。これらのエラストマーとピストンのサイズ、形状、位置も、ブランドやモデルによって異なります。一部のエラストマーは、エラストマーリングのさまざまな組み合わせを積み重ねて特定のプロファイルを作成し、サスペンションを段階的に増加させることで調整できます。その他のエラストマーには、調整可能な空気圧や圧縮のプロファイルを変更する方法があります。

レールサスペンションは、シート レールの V 字型ループで、上部に追加のサドル クランプが付いています。サスペンション レールはシート ポストのサドル クランプに接続され、レールの追加のサドル クランプはシートに接続され、シートが 1.5 ～ 3 インチ高くなります。サスペンション レールの硬さは、クランプをレールの折り目に配置することで設定されます。サスペンションの動きは、硬さによって決まる半径と距離で、円弧を描いて下方および後方に動きます。

サドル、レール、またはシートポスト サスペンションの有効性は、ライダーがサドルに体重をかけるかどうかによって決まります。このため、このタイプのサスペンションは、ライダーがほとんどの時間を座った状態で過ごす、より直立したスタイルの自転車で最も人気があります。これらは、ハイブリッド バイク、クルーザー、ロード バイク、シクロクロス バイクなど、他の形式のサスペンションがない自転車に特に適していますが、ハードテール マウンテン バイクでも、フォークのサスペンションが十分な快適さを生み出さない荒れた場所や凹凸のある場所を走行する場合に役立ちます。

自転車の車輪のハブにはサスペンションが装備されていることがある。^[33]あるメーカーは12mmから24mmの移動量を提供している。^[34]

マウンテンバイクでは、90 年代に「サスペンション ハブ」という用語が使用され、当時の慣習よりも特大の車軸端と太い車軸を備えたハブを指していました。これらのハブは、ホイールを取り付けた後にフォークの脚を互いの位置にしっかりと固定することで、当時はまだ目新しいものであったサスペンション フォークを強化するように設計されており、フォークのステアリング レスポンスが向上しました。この機能はマウンテン バイクのフロント ハブの例外的な要件ではなくなったため、この用語は使用されなくなり、現在のマウンテン バイクのハブはすべてサスペンション ハブです。

自転車のサスペンションのさまざまな側面を説明するために、いくつかの用語がよく使用されます。

トラベルとは、サスペンション機構が許容する動きの量を指します。通常は、車輪の車軸が移動する量を測定します。

プリロードとは、ライダーの体重などの外部負荷がかかる前にスプリング コンポーネントに適用される力のことです。プリロードが大きいほどサスペンションのたわみが少なくなり、プリロードが小さいほどサスペンションのたわみが大きくなります。プリロードを調整すると、サスペンションの車高が変わります。

リバウンドとは、ショックを吸収した後にサスペンション コンポーネントが元の構成に戻る速度を指します。この用語は、一般的に、リバウンド速度を変えるショックのリバウンド ダンピングまたはリバウンド ダンピング調整も指します。リバウンド ダンピングが大きいほど、ショックの戻り速度は遅くなります。

サグとは、ライダーの静的負荷のみでサスペンションがどれだけ動くかを指します。サグは、ライダーのサスペンションを調整するときに、1 つのパラメータとしてよく使用されます。スプリングのプリロードは、必要なサグ量が測定されるまで調整されます。

ロックアウトとは、サスペンション機構を無効にして、実質的に剛性を高めるメカニズムを指します。これは、登坂中や全力疾走中に、サスペンションがライダーの力を吸収するのを防ぐのに望ましい場合があります。一部のロックアウト機構には、適切な力が加わるとロックアウトが解除される「ブローオフ」システムも備わっており、予期しない大きな負荷がかかったときにショックアブソーバーが損傷したり、ライダーが負傷したりするのを防ぐのに役立ちます。

ボブとスクワットは、通常は後部のサスペンションがライダーのペダリングにどのように反応するかを指します。スクワットは通常、加速時に後端が沈むことを指し、ボブはペダルを踏むたびに繰り返されるスクワットとリバウンドを指します。どちらもペダリングからパワーを奪うため、望ましくない特性です。多くのサスペンションシステムには、ボブをなくすためにアンチボブ、アンチスクワット、または「プラットフォーム」ダンピングが組み込まれています。^[35]

ペダルフィードバックは、ボトムブラケットに対する後車軸の動きによってチェーンがクランクセットに加えるトルクを表します。^[35]ペダルフィードバックは、チェーンリングと後部コグの間の距離が増加することによって発生し、前方へのペダリングと反対のクランクセット上のトルクとして感じられます。

圧縮ダンピングとは、フロントフォークショックまたはリアショックの圧縮率を遅くするシステムのことです。圧縮ダンピングは通常、ショックに負荷がかかったときに油圧流体 (オイルなど) をバルブに通すことで実現されます。ダンピングの量はバルブの抵抗によって決まり、バルブの抵抗が大きいほどダンピング量も大きくなります。多くのショックには、バルブの抵抗を変える圧縮ダンピング調整機能があります。多くの場合、ロックアウトは圧縮をまったく許可しないか、ごくわずかしか許可しないようにすることで機能します。

バネ下質量とは、自転車のサスペンション システムによって支えられていない部分の質量のことです。極端な例としては、フレームにサスペンションがなく、タイヤにもほとんどサスペンションがなく、サドルにもサスペンションがないロード バイクがあります。ライダーはサドルから体を起こすことで膝でサスペンションを提供する場合があり、その質量はバネ下質量になりますが、自転車の質量はすべてバネ下質量のままです。もう一方の極端な例は、フル サスペンションのマウンテン バイクです。フロントとリアのサスペンションでは、サスペンションされていない部分はホイールと、フロント フォークとリア チェーン ステーの小さな部品だけです。それでも、マウンテン バイクは、小さくて高圧のロード タイヤよりもはるかに長い移動距離を可能にする大きくて低圧のタイヤを履いているため、ホイールもある程度はバネ状になっています。

一般的に、自転車はライダーに比べて非常に軽いため、サスペンションをどこに設置し、どの程度使用するかを決定する際に、トラベルはバネ下質量よりもずっと大きな要因となります。例外として、ライダーがシートから立ち上がることができないか、立ち上がる必要があることを事前に知ることができないリカンベント自転車やタンデム自転車では、路面の凹凸を乗り越える際にライダーの質量を膝で支えることは期待できません。これらの自転車には通常、バネ下質量を減らすための何らかのサスペンション システムが搭載されています。

多くのマウンテン バイクはフル サスペンション設計です。かつてのマウンテン バイクは、リジッド フレームとリジッド フォークを備えていました。1990 年代初頭、マウンテン バイクはフロント サスペンション フォークを備えるようになりました。これにより、ライダーの腕にかかる負担が軽減され、荒れた地形での走行が容易になりました。最初のサスペンション フォークのサスペンション移動量は約 1 1⁄2 ～ 2インチ (38 ～ 50 mm) でした。その後すぐに、フレーム デザイナーの中には、走行中ずっとスムーズな乗り心地を実現するフル サスペンション フレームを考案した人もいました。

新しいサスペンション フレームとフォークの設計では、重量が軽減され、サスペンションの移動量が増え、感触が向上しています。多くは、ペダリング効率を向上させるために、ライダーが激しくペダルをこいだり、登り坂を走っているときにリア サスペンションをロックします。ほとんどのサスペンション フレームとフォークのサスペンション移動量は約 4 ～ 6 インチ (100 ～ 150 mm) です。ダウンヒル レースやフリーライディング用に作られた、よりアグレッシブなサスペンション フレームとフォークのサスペンション移動量は、8 または 9 インチ (200 または 230 mm) にもなります。

多くのライダーは依然としてハードテイルフレームを好んでおり、マウンテンバイクのライダーのほぼ全員がサスペンションフォークを使用しています。有名なサスペンションフォークのメーカーとしては、Manitou、Öhlins、Marzocchi、Fox Racing Shox、RockShox、そして（それほど多くはありませんが） X-Fusion、 RST、Suntour、Maguraなどがあります。一部の自転車メーカー（特にCannondaleとSpecialized）は独自のサスペンションシステムも製造しています。

あまり一般的ではないが、ロードバイクの中にはサスペンションを組み込んだものもある。特に前述のソフトテールタイプはそうだ。一例として、トレック・バイシクル・コーポレーションのスパ（サスペンション・パフォーマンス・アドバンテージ）リアサスペンションがある。これは同社のパイロットモデルの一部に搭載されていたが、2008年モデルではこのシステムは廃止された。アレックス・モールトン・バイシクルズが製造するほぼすべての自転車は、小型ホイールと高圧タイヤの低いサスペンションなしの質量のおかげで、非常に効果的なフルサスペンションを備えている。これは、これらの自転車の型破りなデザインの特徴である。最近のデザインとしては、一部の現代のハイブリッドバイクに搭載されている片持ち式の「スイングショック」 ^{[9]がある。 [36]}

多くのリカンベント バイクには、少なくともリア サスペンションが装備されています。これは、ライダーが走行中にシートから体を持ち上げることができない場合が多いためです。ペダリングの推進力が水平方向、つまり下方向ではなく前方方向である場合は、通常、シングル ピボットで十分です。これは通常、ボトム ブラケットがシートのベース高さよりも高い場合に当てはまります。ボトム ブラケットがシート ベースよりも大幅に低い場合は、ペダリングによって多少の跳ね返りが生じる可能性があります。

ショートホイールベースのリカンベントは、ロングホイールベースのリカンベントよりもフロントサスペンションの恩恵を受けます。これは、ロングホイールベースのリカンベントよりも、前輪 (多くの場合、直径が小さいため、サスペンションの必要性がさらに高まります) が、はるかに大きな荷重を受けるためです。

ソフトライドサスペンションシステムは、1989年のインターバイクショーで発表されました。オリジナルのSRSシステムは、粘弾性層で結合された2つのフォーム充填グラスファイバーボックスで構成されていました。もともとマウンテンバイクでの使用を目的としていたソフトライドは、1991年に初の本格的なマウンテンバイクであるPowerCurveを製造しました。1996年にソフトライドは初のアルミフレームロードバイクであるClassic TTをリリースしました。ソフトライドサスペンションシステムは、トライアスロンレースでほぼ独占的に使用されています。ソフトライドは、このデザインがUCIレースで禁止された後、2007年に自転車の生産を中止しました。^[37]

Softride に非常に近いサスペンション設計は、当時の競合ビーム自転車であるZipp 2001です。この自転車では、サスペンションはビーム自体の屈曲ではなくヒンジにありました。