JPH0585455A - 自転車フレーム - Google Patents
自転車フレームInfo
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Abstract
製造可能かつ、使用者の要求に適合する特定の調節を迅
速、効率的に実施でき、ペダリング中にエネルギの最大
出力を得られ、良好な機械的強度特にフレーム面内の捩
り強さを有するフレームを提供する。 【構成】 上管2が、前部分を介して下管3に結合され
且つ連続断面結合部を介してステー10に結合されてお
り、前フォークピボット5ハウジング4が、入れ子装着
により前部分に装着された所謂ステアリングボックス16
により形成されており、座席柱ハウジングが、分岐装着
により連続断面結合部に装着された所謂座席管30により
規定されていることを特徴とする。特に競技用自転車フ
レームに適用される。
Description
り、より詳細にはツーリング、スポーツ又は競技用自転
車のいずれかに拘わらず自転車等のフレームに適用する
ことができる。
レームの製造方法としては、一体成形されるか又は溶
接、接着もしくは他の装着方法により接合された金属、
プラスチック材料、複合材料の構成要素から製造する多
数の方法が提案されている。
一般に実質的に水平な上管、上管から下向きに傾斜した
下管、傾斜管の下端部から伸延する後フォーク及びフォ
ークの端部を上管に結合する後ステーとを常に含むとみ
なされ得る。
の結合点との間には「座席管」と呼称される支材が挿入
されている。
しており、前フォークを取り付けるためのステアリング
ピボット、座席管、クランクセットケーシング及び後輪
軸を受容するための軸受を結合点に装着することが可能
である。
理的エネルギの良好な効率を確保するために、こうして
形成されるフレームの所定の寸法特徴が使用者の体形に
対応すべきであることは旧来から認められている。
と座席管との間の距離、クランクセットケーシングを通
る鉛直軸に対する座席管のセットバックを個人毎に考慮
しなければならない。技術的な理由から、前フォークの
回動を維持及び許容するように構成されたステアリング
ピボットに与えられるクリアランス角度を考慮すること
も必要である。
類のフレーム製造方法が使用されている。
するために使用者の体形特徴を考慮する所謂ユニット方
法である。この製造方法が最も合理的であることは確か
であるが、製造費用が甚大であるので、特殊な場合にし
か利用できない。
し、不利益が最小となるような妥協を得るために各製造
範囲で寸法特徴を近似的に選択する。
成材料の種類に関係なくフレームを大量生産できるので
経済的に良好な結果を与える。
の実際の体形に応じて異なる寸法特徴を適切に調節する
ことができないので、多くの場合、経済的利点よりも不
満度の高いフレームを使用者に提供することが認められ
ている。
な材料から工業規模で製造可能であり、予め決められた
少数の有効範囲から上記のような特定の調節を迅速、簡
単、効率的且つ低費用で実施することができ、寸法特徴
を使用者の要求に容易に適合させることが可能な新規自
転車フレームを提案することにより、上記欠点を解決す
ることである。
より詳細には複合材料を成形することにより製造される
自転車フレームに係る。
と同時に、ペダリング中に生じる物理的エネルギの最大
出力を得られるように非常に良好な機械的強度、更には
フレーム面内の捩り強ささえをも有する新規フレームを
提案することである。
に、本発明の自転車フレームは、上管が、前部分を介し
て下管に結合され且つ連続断面結合部を介してステーに
結合されており、前フォークピボットハウジングが、入
れ子装着により前部分に装着された所謂ステアリングボ
ックスにより形成されており、座席柱ハウジングが、分
岐装着により連続断面結合部に装着された所謂座席管に
より規定されていることを特徴とする。
する。
として形成されるか又は接着、鑞付けもしくはリベット
止め技術により相互に接合された数個の要素から形成さ
れ得る本発明のフレーム(参照符号1により全体を表
す)を示す。本発明は好ましくは複合材料から一体成形
された型のフレーム1に係る。
アの使用を意味するものと理解されるべきである。この
ようなコアは、適当な熱硬化樹脂により含浸及び重合さ
れたガラス及び/又はカーボンファイバ繊維をベースと
する周囲エンベロープに密接して囲繞され且つ緊密に接
着されている。
ために多数の従来技術が使用可能であり、従って本発明
の目的は、当業者の及ぶ範囲であるとみなされるべきこ
のような要素に関しては詳述しない。
に、フレームの面内で凸面が上向きの曲線形状である所
謂上管2を含むように形成される。フレーム1は、下方
向に傾斜しており且つ上管2の前部に結合された第2の
所謂下管3を含み、該前部のレベルにおいてフレーム
は、前輪6を固定及び舵取するためのフォーク5を支持
するためのハウジング4を規定する。
れており、該後部フォークは上側に凸状の曲線形状を各
々有する2つの分岐アーム8により構成される。傾斜下
管3とフォーク7との間の結合部は、有利なことにはク
ランクセットケーシング9の支持及び保持を確保する。
管2の後端に結合する機能を有する1対のステー10を
含む。ステー10はフレームの面内において上側に凸状
の曲線形状をとる要素により構成される。フォーク要素
8とステー10との端部間の結合部は、有利なことには
後輪12の軸の取り付けに使用される開放軸受11を支
持又は規定する。
10は相互に1線状に形成され、且つクランクセットケ
ーシング9と上管2の後端部をステー10に結合する連
続断面結合部14との間に支材として挿入される立管1
3を介して補強され得る連続曲線状フレーム要素を、フ
レームの面内に規定する。
2と下部フレーム3とは双方の前端を介して前部分15
で相互に結合され、該前部分の機能は、入れ子装着17
により前部分15に装着されるステアリングボックス1
6を支持することである。図2及び図3により詳細に示
す入れ子装着17は以下の技術的手段を使用する。
ト5の軸方向に平行又はやや異なる方向に前部分15の
全高にわたって伸延する嵌め込み用半コア18を横断前
面に含む。コア18は、横断面において実質的に半円筒
形、又は好ましくは図2に示すように平行六面体18a
と台形断面の頂部18bとを有する形状をとり得る。
し得るか又は好ましくは半コア18を画成するための周
囲溝に対応し得る周囲の所謂ストップショルダ19をそ
の基部に備える。
6の側においては、周縁部21により規定される開放断
面を有する中空の所謂アセンブリベース20を使用す
る。ベース20は半コア18と組み合わせられ、縁部2
1がショルダ19に支承されるまで嵌め込み、相互に嵌
着することによりコアを完全に受容するように構成され
ている。
部を覆うように構成された壁22によりステアリングボ
ックス16の内側で規定されることを示す。内壁22は
弓形壁23と同様に補剛ウェブを構成し、該弓形壁は、
フォーク5のステアリングピボットを取り付けるための
ライニング又はジャケットの取り付け用ハウジング4を
ステアリングボックス16の内側24に規定する。
の装着は、使用される材料の種類に適合する接着剤(例
えばにかわ)の膜を結合表面に介在させ、図3の矢印f
1の方向に半コア18とベース20とを相互に装着する
ことにより確保される。装着は、三次元で堅固な強い結
合が得られるように縁部21がショルダ19に支承され
るまで行われる。
ィ25を設け、中空ベース20の内面にそれと相補形状
のブロッキング要素26を設けると有利であることを示
す。形成される入れ子装着はこうして、使用中に特に矢
印f2の方向の一方又は他方に加えられる応力に対抗し
て機械的に補強される。
種々の高さを有するステアリングボックス16を製造す
ることが可能になる。ステアリングボックス16の適当
な高さを選択することにより、フォークのピボットに装
着された頭管を昇降させることができ、従って、図1に
参照符号H1〜H5により表すような適切な高さ又はサイ
ズを所与の標準寸法のフォークに与えることができる。
の面の向きを変えることもでき、必要に応じてフォーク
5に与えるべきクリアランス角度αを変えることができ
る。
ー10との間に含まれる連続断面結合部14は有利なこ
とには、図4及び図5に細部構成を示すような分岐装着
31により適切な座席管30の位置決めを確保する。座
席管30は座席柱の正確な位置決めを確保するために使
用される。
上縁部において、実質的に一定の深さで部分14の厚み
内に形成された凹形切欠32を含む。切欠32は、部分
14の一般輪郭に従って実質的に中ほどの高さに設定さ
れた2つの長手方向突縁部34により結合された2つの
横方向突縁部33を含む。凹形切欠32は、連続的又は
非連続的に切欠の全長に伸延し且つ好ましくは非限定的
な例として半円筒形の横断面を有する嵌め込み用半コア
35を露出させている。
席柱を正しく取り付けるために使用される開放ハウジン
グ37をその上部に規定するシャフト36を含む。シャ
フト36の下方には、前端部39及び後端部40の2つ
の端部を夫々含む開放し且つ細長い中空アセンブリベー
ス38が延びている。端部39及び40は、切欠32の
深さに対応する厚さと切欠32及び半コア35(図5の
例によるとステー10まで伸びずに部分14の範囲に形
成されている)に対応する形状とを有することを特徴と
する。従ってこの例では、実質的に半円筒形の端部はシ
ャフト36と反対側で開放している。端部39及び40
は、ベース38の一部を形成する係合用側面部41を装
着することにより相互に結合される。
2の長さに対応し、端部39及び40の断面は結合部1
4の凸状上縁部からの切欠の高さに関連して選択され
る。
3、突縁部34と端部39、端部40、側面部41との
間の面間結合を確保する膜又はコーティング(例えばに
かわ)を分岐装着31の相補表面に塗布することによ
る。
0は結合部14にまたがって装着され、三次元で有効に
固定されている。この位置では座席柱の軸x−x’は、
好ましくはクランクセットケーシング9の横断軸を通
る。
と同様にシャフト36の種々の高さで調整され得る。従
って、適切な座席管30を選択することにより、例えば
図1の参照符号H1〜H5から選択される適切な高さ又は
サイズを所与の標準寸法のフレーム1に与えることが可
能になる。
選択することにより、所与のフレームに任意のサイズを
与えることが可能である。このような場合、ボックス1
6及び管30は例えばフレームレベルH1〜H5の1つを
規定するために相互に一致するように選択すべきであ
る。一方、直立又は下降即ち後傾位置を使用者に与える
ことが所望される場合は、ボックス16及び管30を一
致させないように選択することも可能である。こうし
て、標準を構成するサイズの範囲又は特定のサイクリス
トの所定の姿勢における身体部分のサイズに正確に対応
するように個々の要求にあわせたフレーム形状に適合さ
せるために、あらゆる組み合わせが可能である。
れたボックス16及び管30とを使用することにより、
使用者の体形特徴又は姿勢要件にこのように容易に適合
させることができる。実験の結果、必要とされ得る全フ
レームサイズは、有利な原価で工業的規模で製造可能な
2つの基本フレームの有効範囲によりカバーできること
が判明した。
半径により規定される上縁部を部分14に与えるように
構成された実施例を示す。ベース38にも同一の相補形
状を与えるように構成されているので、切欠32の二等
分線Bにより規定されるような中心中立位置から矢印f
4の方向又は矢印f5の方向に座席管30を移動させるこ
とが可能である。
欠32よりも大きい全長を規定する端部39及び40を
も備え得る。端部39及び40は可分刻又は長さを短く
できるように構成されているので、クランクセットケー
シング9を通る鉛直軸Aに対してシャフト30を接近又
は遠ざけるように端部39及び40の一方又は他方の切
欠を配置できるように選択することにより、ベース38
の長さを切欠32の長さに正確に適合させることが可能
になる。
座席管のセットバックを実際的且つ迅速に変更すること
が可能になり、更に例えばハンドル管を操作することに
より、軸Aに対する前進又は後退位置を使用者に与える
ことが可能になる。
切欠32に対応するように特別に構成された座席管30
の変形実施例を示す。このような場合に端部40aは、
側面部41の輪郭に内接する下向き曲線状の2つの側縁
部42を有する掌形状である。その場合に端部40a
は、有利には後輪ブレーキ取り付け用手段44を備える
領域43を含む。手段44は突起45及び穴46から構
成され得る。
管30を使用することにより、本発明の特徴に従ってフ
レームを製造すると上記の種々の可能性が得られる。こ
の場合、フレーム1、ボックス16及び管30を複合材
料から製造すると、より簡単、より迅速且つより低コス
トでこれらの可能性が得られることは容易に理解されよ
う。
ダーメード自転車フレームの製造に適用すると好適であ
る。
例に限定されず、発明の範囲内で種々の変形が可能であ
る。
である。
る。
る。
る。
断面図である。
ある。
された上管及びステーが上側に凸状の連続曲線状フレー
ム要素を規定しており、下方向に傾斜した下管が上管及
びステー側に凸状の曲線状フレーム要素を形成し、後フ
ォークがステー側に凸状の2つの曲線状分岐フレーム要
素を形成することを特徴とする請求項1に記載の自転車
フレーム。 ─────────────────────────────────────────────────────
Claims (12)
- 【請求項1】 上管と、上管と共に前フォークピボット
ハウジングを規定する傾斜下管と、座席柱ハウジングの
近傍で上管に結合されたステーと、クランクセットケー
シングを介して下管に結合され且つ後輪軸取り付け用軸
受を介してステーに結合された後フォークとを含む型の
自転車フレームであって、上管が、前部分を介して下管
に結合され且つ連続断面結合部を介してステーに結合さ
れており、前フォークピボットハウジングが、入れ子装
着により前部分に装着された所謂ステアリングボックス
により形成されており、座席柱ハウジングが、分岐装着
により連続断面結合部に装着された所謂座席管により規
定されていることを特徴とする自転車フレーム。 - 【請求項2】 相互に一線状に形成された上管及びステ
ーが上側に凸状の連続曲線状フレーム要素を規定してお
り、下方向に傾斜した下管が上管及びステー側に凸状の
曲線状フレーム要素を形成し、後フォークがステー側に
凸状の2つの曲線状分岐フレーム要素を形成することを
特徴とする請求項1に記載の自転車フレーム。 - 【請求項3】 連続断面結合部がフレームの面内で、少
なくとも上縁部において曲率半径により規定されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の自転車フレー
ム。 - 【請求項4】 金属から製造されていることを特徴とす
る請求項1から3のいずれか一項に記載の自転車フレー
ム。 - 【請求項5】 複合材料から製造されていることを特徴
とする請求項1から3のいずれか一項に記載の自転車フ
レーム。 - 【請求項6】 ステアリングボックス及び座席管が、夫
々接着剤を介して入れ子装着及び分岐装着により装着さ
れていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一
項に記載の自転車フレーム。 - 【請求項7】 前部分とステアリングボックスとの入れ
子装着が、前部分側においては周囲ストップショルダを
縁部に有する嵌め込み用半コアを含み、ボックス側にお
いては、半コアに対応する形状を有しており且つショル
ダに係合するように構成された開口を規定する周縁部を
有する開放中空アセンブリベースを含むことを特徴とす
る請求項6に記載の自転車フレーム。 - 【請求項8】 半コアが結合部の全高に伸延しており、
且つ少なくとも2つの開放キャビティを側面に有し、該
キャビティが、ベースの対応する側壁の内側表面に設け
られてキャビティに相補的な形状の2つのブロッキング
要素を受容することを特徴とする請求項7に記載の自転
車フレーム。 - 【請求項9】 結合部と座席管との間の分岐装着が、結
合部の側においてはその上縁部に、2つの横方向突縁部
と2つの長手方向突縁部とを縁部に有する嵌め込み用半
コアを規定する実質的に一定の厚さの凹形切欠を含み、
座席管の側においては、係合用側面部により相互に結合
された2つの端部を含み且つ半コア及び突縁部に部分的
に係合するように切欠に配置されるように構成された開
放的で細長い中空ベースを含むことを特徴とする請求項
6に記載の自転車フレーム。 - 【請求項10】 端部が、座席管により規定される座席
柱ハウジングの軸の両側に異なる突出長を有することを
特徴とする請求項9に記載の自転車フレーム。 - 【請求項11】 座席管が、ステーの先端を取り付ける
ように構成された掌形状の端部を含むことを特徴とする
請求項9又は10に記載の自転車フレーム。 - 【請求項12】 端部が、後輪ブレーキ取り付け用手段
を備えた領域を含むことを特徴とする請求項11に記載
の自転車フレーム。
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