JPH09137U - Bicycle frame - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 自転車用フレームの組み立てを容易にすると
共に、フレームの強度および精度を向上させ、さらに軽
量化をはかることを目的とする。
【構成】 上パイプ１の前後端部にパイプ挿通孔1a, 1b
をバルジ加工により一体に形成すると共に、下パイプ２
の前後端部にパイプ挿通孔2a，2bをバルジ加工により一
体に形成し、上下パイプ１，２の断面形状を各部に作用
する曲げモーメントと軸力分布に対応するようにし、こ
れらの構成部材とハンガーラグ３と立パイプ４とヘッド
パイプ６とを相互に組み合わせて固着して自転車用フレ
ームの枠状の前部を構成する。
(57) [Abstract] [Purpose] The purpose is to facilitate the assembly of a bicycle frame, improve the strength and precision of the frame, and further reduce the weight. [Configuration] Pipe insertion holes 1a, 1b at the front and rear ends of the upper pipe 1.
Is integrally formed by bulging and the lower pipe 2
The pipe insertion holes 2a and 2b are integrally formed at the front and rear ends of the pipe by bulging, and the cross-sectional shapes of the upper and lower pipes 1 and 2 are made to correspond to the bending moment and axial force distribution acting on the respective parts. The hanger lug 3, the standing pipe 4, and the head pipe 6 are combined and fixed to each other to form a frame-shaped front portion of the bicycle frame.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、自転車用フレームに関するものである。 The present invention relates to a bicycle frame.
【０００２】[0002]
本出願人は先に、自転車用フレームに関するものとして、特公昭60-47145号公 報に開示されている技術および実公昭60-21344号公報に開示されている技術を開 発した。ここに、前者は、管の両端部にパイプ挿通孔を一体に形成して、これを 二輪車用のＨ型メインフレームに用いたものであり、後者は、ラグ部材またはパ イプ部材に先端を閉塞した突出部を形成し、それを他のパイプ部材に嵌合させて 固着して自転車用フレームに用いたものである。 The present applicant has previously developed the technology disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-47145 and the technology disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 60-21344 as a bicycle frame. Here, the former is one in which pipe insertion holes are integrally formed at both ends of the pipe and is used for an H-shaped main frame for a motorcycle, and the latter is closed by a lug member or a pipe member. It is used for a bicycle frame by forming a protruding portion, fitting it to another pipe member and fixing it.
【０００３】 また図６と図７は、従来の自転車用フレームの代表的な例を示すもので、図中 ａはヘッドパイプ、ｂは上パイプ、ｃは下パイプ、ｄは立パイプ、ｅはバックホ ーク、ｆはチェーンステー、ｇはハンガーラグ、ｈ，ｉはヘッドパイプａに設け たヘッドラグ、ｊはシートラグである。6 and 7 show a typical example of a conventional bicycle frame, in which a is a head pipe, b is an upper pipe, c is a lower pipe, d is a vertical pipe, and e is a pipe. Back hawk, f is a chain stay, g is a hanger lug, h and i are head lugs provided on the head pipe a, and j is a seat lug.
【０００４】 図６の自転車用フレームは、フレームを構成する各種パイプ部材ａ，ｂ，ｃ， ｄ，ｅ，ｆを各種ラグ部材ｇ，ｈ，ｉ，ｊを介して結合した後、各結合部をそれ ぞれロー付けによって固着した構成であるが、このラグ部材を介してダイアモン ド型フレームを組み立てる際に、大まかな工程として、ラグ部材ｈ，ｉを一体に 形成したヘッドパイプａを使用する場合、シートラグｊ、ハンガーラグｇの各ラ グ部材の内径又は外径の寸法を結合相手のパイプ部材に対してある程度余裕をも たせて加工することによって適当なクリアランスを設け、このクリアランスを利 用して各部の結合を徐々に進行させ、最終段階ではほぼ同時に所定の結合位置ま でなかばこじるように結合を進行させる。その後、この枠状をなす前三角部の形 を整えてから、バックホークｅとチェーンステーｆとを所定の治具に固定してロ ー付けする。そして最後にフレーム全体の歪などの修正をする。The bicycle frame of FIG. 6 has various pipe members a, b, c, d, e, and f, which form the frame, connected to each other via various lug members g, h, i, and j, and then each connecting portion. The head pipe a is formed by integrally forming the lug members h and i as a rough process when assembling the diamond type frame through the lug members. In this case, an appropriate clearance is provided by processing the inner diameter or outer diameter of each lug member of the seat lug j and the hanger lug g with a certain allowance with respect to the pipe member of the mating partner, and this clearance is used. Then, the binding of each part is gradually advanced, and in the final stage, the binding is advanced almost at the same time so that the binding is made to a predetermined binding position. After that, the shape of the frame-shaped front triangular portion is adjusted, and then the back hawk e and the chain stay f are fixed and fixed to a predetermined jig. Finally, the distortion of the whole frame is corrected.
【０００５】 図７の自転車用フレームは、ラグ部材ｈ，ｉ，ｊを使用しないで、パイプ部材 ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆとハンガーラグｇとをそれぞれ所定の治具を介して突き 合わせた後、溶接して一体化したものである。The bicycle frame of FIG. 7 does not use the lug members h, i, j, but the pipe members a, b, c, d, e, f and the hanger lug g via predetermined jigs. After abutting, they are welded and integrated.
【０００６】[0006]
しかして、図６に示した従来の自転車用フレームの場合は、各パイプ部材ｂ， ｃ，ｄを各種ラグ部材ｇ，ｊ内に十分に挿入すると、そのパイプ部材ｂ，ｃ，ｄ の角度が固定されてしまうため、図８に示すようにヘッドラグｈ，ｉ付きのヘッ ドパイプａを最後に組み付けようとしても、上パイプｂと下パイプｃとは既に図 ８に示す状態で固定されているので、ヘッドパイプａのラグｈ，ｉを上下パイプ ｂ，ｃに挿入することは不可能である。したがって従来は、先に記したように上 下パイプｂ，ｃの前端をヘッドラグｈ，ｉに挿入するのと同時に上パイプｂの後 端をシートラグｊに挿入する必要があったが、このように組み立てを同時進行的 に行うのは、自転車用フレームを自動組み立てする場合の障害になっていた。 However, in the case of the conventional bicycle frame shown in FIG. 6, when the pipe members b, c, d are sufficiently inserted into the various lug members g, j, the angles of the pipe members b, c, d are changed. Since it will be fixed, even if the head pipe a with head lugs h and i is to be assembled at the end as shown in FIG. 8, the upper pipe b and the lower pipe c are already fixed in the state shown in FIG. It is impossible to insert the lugs h and i of the head pipe a into the upper and lower pipes b and c. Therefore, conventionally, as described above, it was necessary to insert the front ends of the upper and lower pipes b and c into the head lugs h and i and at the same time the rear end of the upper pipe b into the seat lug j. The simultaneous assembling was an obstacle to the automatic assembling of the bicycle frame.
【０００７】 また、従来の自転車用フレームにおいては、パイプ部材同士が互いに保持し合 って枠状のフレームを形成しているという例はなく、前述したように、ラグ部材 を介して接合されるか、またはパイプ部材同士が直接当接して溶接されているの みであって、もしもロー付や溶接の不良があった場合、パイプ部材同士が分離し てしまう可能性があった。Further, in the conventional bicycle frame, there is no example in which the pipe members hold each other to form a frame-shaped frame, and as described above, they are joined via the lug member. Or, if the pipe members are directly contacted and welded to each other and there is a brazing or welding defect, the pipe members may be separated from each other.
【０００８】 ところで図９は、自転車の通常の走行状態においてフレームのパイプ部材ｂ， ｃ，ｄに作用する曲げモーメントを示す図であり、図10は、従来の自転車用フレ ームの各々円筒状の上パイプｂと下パイプｃの各断面における応力分布を示す図 である。By the way, FIG. 9 is a diagram showing bending moments acting on the pipe members b, c, d of the frame in a normal running state of the bicycle, and FIG. 10 is a diagram showing the cylindrical shape of the conventional bicycle frame. It is a figure which shows the stress distribution in each cross section of the upper pipe b and the lower pipe c.
【０００９】 すなわち自転車の通常の乗車状態においては、フレームの各パイプ部材にかか る荷重は曲げモーメントが支配的であり、その応力は各パイプ部材の両端部にお いて大きく、中間部で小さくなっている。また、円筒状のパイプ部材を用いた従 来のフレームでは、その応力はパイプ部材の両端部に向かうにつれて上下非対称 となっている。That is, in a normal riding condition of a bicycle, the bending moment is dominant in the load applied to each pipe member of the frame, and the stress is large at both ends of each pipe member and small at the middle portion. Has become. Moreover, in a conventional frame using a cylindrical pipe member, the stress is vertically asymmetrical toward both ends of the pipe member.
【００１０】 したがって従来の自転車用フレームの構成部材である円筒状パイプのように各 部が略均等の断面係数を有するものは、中間部の強度に無駄があり、これが自転 車の軽量化をはかる上の障害の一つになっていた。Therefore, a cylindrical pipe, which is a constituent member of a conventional bicycle frame, in which each part has a substantially uniform section modulus, there is waste in the strength of the middle part, which reduces the weight of the bicycle. It was one of the obstacles above.
【００１１】[0011]
上述した問題点を解決するために本考案は、上パイプの前端部にヘッドパイプ の上端部を固着するとともに、そのヘッドパイプの下端部に下パイプの前端部を 固着し、前記上パイプの後端部に立パイプの上方部を固着するとともに、その立 パイプの下端部と前記下パイプの後端部とをハンガーラグに固着して、それら上 パイプ、ヘッドパイプ、下パイプ、ハンガーラグおよび立パイプを枠状に組み合 わせ、前記立パイプの上方部にバックホークの前端部を固着するとともに、前記 ハンガーラグにチェーンステーの前端部を固着し、前記バックホークの後端部を 前記チェーンステーの後端部に固着してなる自転車用フレームにおいて、管の両 端部に管軸と交差するパイプ挿通孔を互いに略平行にバルジ加工により一体に形 成するとともに、その管の中間部から両端部に向かって徐々に上下方向の径を拡 大して断面形状を略楕円状に形成し、かつその略楕円状の断面形状を上下非対称 に形成して、その管を前記上パイプとし、管の両端部に管軸と交差するパイプ挿 通孔を互いに略平行にバルジ加工により一体に形成するとともに、その管の中間 部から両端部に向かって徐々に上下方向の径を拡大して断面形状を略楕円状に形 成し、かつその略楕円状の断面形状を上下非対称に形成して、その管を前記下パ イプとし、管の側部に、前記チェーンステー用の嵌合部をバルジ加工により一体 に形成して、その管を前記ハンガーラグとし、前記ヘッドパイプの上端部を前記 上パイプの前端部のパイプ挿通孔に挿入して固着するとともに、前記立パイプの 上方部を前記上パイプの後端部のパイプ挿通孔に挿入して固着し、前記ヘッドパ イプの下端部を前記下パイプの前端部のパイプ挿通孔に挿入して固着するととも に、前記立パイプの下端部を前記下パイプの後端部のパイプ挿通孔に挿入して固 着し、前記下パイプの後端部に前記ハンガーラグを固着するとともに、そのハン ガーラグの嵌合部に前記チェーンステーの前端部を嵌合させて固着したことを特 徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention fixes the upper end of the head pipe to the front end of the upper pipe, and the front end of the lower pipe to the lower end of the head pipe. The upper part of the standing pipe is fixed to the end part, and the lower end part of the standing pipe and the rear end part of the lower pipe are fixed to the hanger lug so that the upper pipe, the head pipe, the lower pipe, the hanger lug, and the standing pipe. The pipes are assembled in a frame shape, the front end of the back hawk is fixed to the upper part of the standing pipe, the front end of the chain stay is fixed to the hanger lug, and the rear end of the back hawk is fixed to the chain stay. In the bicycle frame fixed to the rear end of the pipe, pipe insertion holes intersecting the pipe axis are formed at both ends of the pipe substantially in parallel with each other by bulging. The diameter of the pipe is gradually increased in the vertical direction from the middle portion to both ends to form a substantially elliptical cross-section, and the substantially elliptical cross-section is formed vertically and asymmetrically. As an upper pipe, pipe insertion holes intersecting with the pipe axis are formed at both ends of the pipe substantially in parallel with each other by bulge processing, and the diameter in the vertical direction gradually increases from the middle part to both ends of the pipe. By enlarging and forming the cross-sectional shape into a substantially elliptical shape, and by forming the substantially elliptical cross-sectional shape in a vertically asymmetrical manner, the pipe is used as the lower pipe, and a side portion of the pipe is used for the chain stay. The fitting part is integrally formed by bulge processing, and the pipe is used as the hanger lug, and the upper end of the head pipe is inserted into and fixed to the pipe insertion hole at the front end of the upper pipe. The upper part is the rear end of the upper pipe Of the head pipe into the pipe insertion hole of the front end of the lower pipe, and the lower end of the standpipe is attached to the rear end of the lower pipe. Part of the lower pipe is fixed by fixing the hanger lug to the rear end of the lower pipe, and the front end of the chain stay is fitted and fixed to the fitting part of the hanger lug. It is a feature.
【００１２】[0012]
かかる本考案の自転車用フレームにあっては、上パイプと下パイプとの各々の 前端部にパイプ挿通孔を一体に形成すると共に、上パイプと下パイプとの各々の 後端部にもパイプ挿通孔を一体に形成し、それら上下パイプの前端部のパイプ挿 通孔にヘッドパイプの上下端部をそれぞれ挿入して固着するとともに上下パイプ の後端部のパイプ挿通孔に立パイプの上方部および下端部をそれぞれ挿入して固 着することにより、自転車用フレームの枠状の前部において上下パイプとヘッド パイプと立パイプとが相互に構造的に保持し合うよう構成しており、それゆえ、 本考案によれば、たとえロー付けや溶接等の固着手段に不具合があったとしても 構造的にパイプ部材同士の分離を防止できるので、安全性の高い自転車用フレー ムを得ることができる。しかも本考案によれば、ハンガーラグの嵌合部にチェー ンステーの前端部を嵌合させて固着するので、自転車用フレームの全体的な強度 を高めることができる。 In the bicycle frame of the present invention, a pipe insertion hole is integrally formed at the front ends of the upper pipe and the lower pipe, and the pipe insertion holes are also inserted at the rear ends of the upper pipe and the lower pipe. The holes are integrally formed, and the upper and lower ends of the head pipe are inserted into and fixed to the pipe insertion holes at the front ends of the upper and lower pipes, and the upper and lower parts of the vertical pipe are inserted into the pipe insertion holes at the rear ends of the upper and lower pipes. The upper and lower pipes, the head pipe, and the vertical pipe are structured to hold each other structurally at the frame-shaped front portion of the bicycle frame by inserting and fixing the lower end portions thereof. According to the present invention, it is possible to structurally prevent the pipe members from being separated from each other even if there is a problem with the fixing means such as brazing or welding, so that it is possible to obtain a bicycle frame with high safety. Kill. Moreover, according to the present invention, since the front end portion of the chain stay is fitted and fixed to the fitting portion of the hanger lug, the overall strength of the bicycle frame can be increased.
【００１３】 また本考案の自転車用フレームにあっては、上パイプの両端部に一体に、互い に略平行なパイプ挿通孔をバルジ加工により形成するとともに、上パイプの両端 部に一体に、互いに略平行なパイプ挿通孔をバルジ加工により形成しており、一 般にバルジ加工によれば、上下パイプに対するそれらのパイプ挿通孔の角度を高 精度に出すことができる。それゆえ本考案によれば、上パイプを除く他のフレー ム構成部材を順次位置決めして固着した後、最後に上パイプの両端部のパイプ挿 通孔をヘッドパイプと立パイプとにそれぞれ無理なく容易に嵌合させることがで き、したがって自転車用フレームの組み立て作業を容易に自動化することができ る。Also, in the bicycle frame of the present invention, the pipe insertion holes that are substantially parallel to each other are integrally formed at both ends of the upper pipe by bulging, and the both ends of the upper pipe are integrally formed with each other. The substantially parallel pipe insertion holes are formed by bulging, and generally by bulging, the angles of the pipe insertion holes with respect to the upper and lower pipes can be accurately obtained. Therefore, according to the present invention, after the other frame components other than the upper pipe are sequentially positioned and fixed, finally, the pipe insertion holes at both ends of the upper pipe are reasonably set in the head pipe and the vertical pipe, respectively. It can be easily fitted and therefore the assembly work of the bicycle frame can be easily automated.
【００１４】 また本考案にあっては、上下パイプの各々の中間部から両端部に向かって上下 方向の径を徐々に拡大してその断面形状を略楕円状に形成したので、自転車の通 常の乗車状態においてそれら上パイプおよび下パイプにかかる荷重、特に曲げモ ーメントの連続的な変化に対応して、それら上パイプおよび下パイプに発生する 歪が全長に亘って分散される。さらに本考案においては、上記楕円状の断面形状 を上下非対称にしたから、上パイプおよび下パイプに生じる曲げモーメントと軸 力の複合力に正確に対応して、それら上パイプおよび下パイプに発生する軸方向 応力がそれらのパイプ部材の断面全体に亘って分散される。それゆえ本考案によ れば、強度および剛性バランスの良い自転車用フレームを得ることができる。Further, according to the present invention, the diameter of the upper and lower pipes in the vertical direction is gradually increased from the middle portion to the both ends, and the cross-sectional shape thereof is formed into a substantially elliptical shape. In response to the continuous changes in the loads on the upper pipe and the lower pipe, especially the bending moment in the riding state of the vehicle, the strains generated in the upper pipe and the lower pipe are dispersed over the entire length. Further, in the present invention, since the above-mentioned elliptical cross-sectional shape is vertically asymmetrical, it accurately corresponds to the combined force of the bending moment and the axial force generated in the upper pipe and the lower pipe, and is generated in the upper pipe and the lower pipe. Axial stresses are distributed over the cross section of the pipe members. Therefore, according to the present invention, a bicycle frame having a good balance of strength and rigidity can be obtained.
【００１５】[0015]
以下、図１〜図５について本考案の実施例を説明する。本実施例においては、 図１に示すように、円筒状の管の両端部に管軸と交差するパイプ挿通孔1a, 1bを 互いに略平行にバルジ加工により一体に形成してこの管を上パイプ１とし、また 円筒状の管の両端部に管軸と交差するパイプ挿通孔2a, 2bを互いに略平行にバル ジ加工により一体に形成してこの管を下パイプ２とし、図２，図５(a), (b)に示 すように、円筒状の管の側部に二本のチェーンステー５の前端部との嵌合部3aを バルジ加工により一体に形成してこの管をハンガーラグ３とし、上パイプ１と下 パイプ２との各々の前端部のパイプ挿通孔1a, 2aにヘッドパイプ６の上下端部を それぞれ挿入して溶着すると共に、上パイプ１と下パイプ２との各々の後端部の パイプ挿通孔1b, 2bに立パイプ４の上方部、特にこの実施例では上端部と下端部 とをそれぞれ挿入して溶着し、下パイプ２の後端部に前記ハンガーラグ３を固着 し、このハンガーラグ３に二本のチェーンステー５の前端部をそれぞれ嵌合させ て溶着し、その二本のチェーンステー５の後端部に二本のバックホーク７の後端 部を固着し、前記上パイプ１の後端部の外面に上記バックホーク７の前端部を溶 接により固着することでそのバックホーク７の前端部を立パイプ４の上端部に固 着して、自転車用フレームを構成する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, pipe insertion holes 1a and 1b intersecting the pipe axis are integrally formed by bulging at both ends of a cylindrical pipe by bulging to form an upper pipe. 2, and the pipe insertion holes 2a, 2b intersecting the pipe axis are integrally formed in the both ends of the cylindrical pipe substantially parallel to each other by bulging to form this pipe as the lower pipe 2. As shown in (a) and (b), the fitting parts 3a with the front ends of the two chain stays 5 are integrally formed on the side part of the cylindrical tube by bulging, and this tube is formed into a hanger lug. 3, the upper and lower end portions of the head pipe 6 are respectively inserted into the pipe insertion holes 1a and 2a at the front end portions of the upper pipe 1 and the lower pipe 2 and welded together, and the upper pipe 1 and the lower pipe 2 are respectively attached. In the pipe insertion holes 1b, 2b at the rear end, the upper part of the standing pipe 4, particularly the upper end and the lower end in this embodiment, are provided. Each of them is inserted and welded, the hanger lug 3 is fixed to the rear end of the lower pipe 2, and the front ends of the two chain stays 5 are fitted and welded to the hanger lug 3, respectively. The back ends of the two back hawks 7 are fixed to the rear ends of the chain stays 5, and the front ends of the above-mentioned back hawks 7 are fixed to the outer surface of the rear end of the upper pipe 1 by welding. The front end of the hawk 7 is fixed to the upper end of the standing pipe 4 to form a bicycle frame.
【００１６】 なお、図３の(a) 〜(e) は、上パイプ１をバルジ加工により所望の形状に成形 する工程を示すもので、(a) は円筒状のパイプ素材であり、このパイプ素材を所 定の成形用金型（図示せず）内に入れて、内圧をかけることにより、(b) に示す ようにパイプ素材の前端部に上下に突出する突部1c, 1dを形成すると共に、パイ プ素材の後端部に上下に突出する突部1e, 1fを形成し、つぎに(c) に示すように 突部1c, 1eの上面にパイプ挿通孔1a, 1bをあけ、さらに(d) に示すように、パイ プ素材の前部に切欠1gを設けると共に、パイプ素材の後部に切欠1hを設けて上パ イプ１を一体に形成する。ここに、(e) は上パイプ１の前部の断面を示すもので ある。3 (a) to 3 (e) show a step of forming the upper pipe 1 into a desired shape by bulging, and FIG. 3 (a) is a cylindrical pipe material. Put the material in a predetermined molding die (not shown) and apply internal pressure to form the protruding parts 1c, 1d protruding vertically at the front end of the pipe material as shown in (b). At the same time, projecting parts 1e and 1f that project vertically are formed at the rear end of the pipe material, and then pipe insertion holes 1a and 1b are opened on the upper surface of the projecting parts 1c and 1e as shown in (c). As shown in (d), the notch 1g is provided at the front of the pipe material, and the notch 1h is provided at the rear of the pipe material to integrally form the upper pipe 1. Here, (e) shows a cross section of the front part of the upper pipe 1.
【００１７】 また、図４の(a) 〜(d) は、下パイプ２をバルジ加工により所望の形状に成形 する工程を示すもので、(a) は円筒状のパイプ素材であり、このパイプ素材を所 定の成形用金型 (図示せず）内に入れて、内圧をかけることにより、(b) に示す ようにパイプ素材の前端部に上下に突出する突部2c, 2dを形成すると共に、パイ プ素材の後端部に上下に突出する突部2e, 2fを形成し、つぎに(c) に示すように 突部2dの下面にパイプ挿通孔2aをあけると共に、突部2eの上面にパイプ挿通孔2b をあけ、さらにパイプ素材の前部に切欠2gを設けると共に、パイプ素材の後部に 切欠2hを設けて下パイプ２を一体に形成する。ここに、(d) は下パイプ２の後部 の断面を示すものである。4 (a) to 4 (d) show a step of forming the lower pipe 2 into a desired shape by bulging, and FIG. 4 (a) is a cylindrical pipe material. Put the material in a predetermined molding die (not shown) and apply internal pressure to form the protruding parts 2c, 2d protruding vertically at the front end of the pipe material as shown in (b). At the same time, projecting parts 2e and 2f projecting vertically are formed at the rear end of the pipe material.Next, as shown in (c), a pipe insertion hole 2a is opened in the lower surface of the projecting part 2d, and the projecting part 2e A pipe insertion hole 2b is formed on the upper surface, a cutout 2g is further provided in the front part of the pipe material, and a cutout 2h is provided in the rear part of the pipe material to integrally form the lower pipe 2. Here, (d) shows a cross section of the rear part of the lower pipe 2.
【００１８】 また、図５の(a), (b)は、ハンガーラグ３の実施例を示すもので、この例では 二本のチェーンステー５の前端部との嵌合部3aは、チェーンステー５の前端部と 嵌合するボス状に形成してあるが、この他、チェーンステー５の前端部に挿入で きる嵌合用突部として形成してもよい。5 (a) and 5 (b) show an embodiment of the hanger lug 3, and in this example, the fitting portions 3a with the front end portions of the two chain stays 5 are chain stays. Although it is formed in a boss shape that fits with the front end of the chain stay 5, it may be formed as a fitting projection that can be inserted into the front end of the chain stay 5.
【００１９】 さらに本考案においては、図１の(b),(c),(d) の各断面図に示すように、上パ イプ１および下パイプ２の各々について中間部から両端部に向かってそれぞれ上 下方向の径を徐々に拡大して上下非対称の略楕円状の断面形状に形成する。Further, in the present invention, as shown in the sectional views of (b), (c), and (d) of FIG. 1, each of the upper pipe 1 and the lower pipe 2 goes from the middle portion to both end portions. The diameters in the upper and lower directions are gradually increased to form a vertically asymmetrical, substantially elliptical cross-sectional shape.
【００２０】 すなわち上パイプ１および下パイプ２の各々の中間部は、図１の(a) のＣ−Ｃ 断面図である図１の(c) に示すように断面形状を真円とし、上パイプ１および下 パイプ２の各々の前端部は、図１の(a) のＤ−Ｄ断面図である図１の(d) に示す ように断面形状を下部がふくらんでいる卵形の略楕円状に形成し、上パイプ１お よび下パイプ２の各々の後端部は、図１の(a) のＢ−Ｂ断面図である図１の(b) に示すように断面形状を上部がふくらんでいる倒立卵形の略楕円状に形成してあ る。That is, the middle portion of each of the upper pipe 1 and the lower pipe 2 has a perfect circular cross-sectional shape as shown in FIG. 1 (c) which is a sectional view taken along line CC of FIG. 1 (a). The front end of each of the pipe 1 and the lower pipe 2 is a substantially oval oval with a bulging lower section as shown in FIG. 1 (d), which is a sectional view taken along line DD of FIG. 1 (a). Each of the upper pipe 1 and the lower pipe 2 has a rear end portion whose upper portion has a cross-sectional shape as shown in FIG. 1 (b) which is a BB cross sectional view of FIG. 1 (a). It is formed into a swelling, inverted oval, approximately elliptical shape.
【００２１】 このような断面形状にしたのは、図９および図10に示すように、フレームの各 パイプ部材に作用する曲げモーメントやそれと軸力との複合力の分布状況がそれ ぞれ異っており、特に上下パイプでは、前端部および後端部でその複合力の分布 が上下非対称となるから、断面形状が上下対称では軸方向応力が上方や下方に集 中して生ずるので、かかる応力を断面内で分散させて生じさせるべくその断面形 状も上下非対称にしたためである。As shown in FIGS. 9 and 10, the cross-sectional shape is such that the bending moment acting on each pipe member of the frame and the distribution state of the combined force of the bending moment and the axial force are different from each other. Especially, in the case of upper and lower pipes, the distribution of the combined force is asymmetrical in the front and rear ends, so if the cross-sectional shape is vertically symmetrical, axial stress will be generated in the upward and downward directions. This is because the cross-sectional shape is also vertically asymmetrical so as to be generated by being dispersed in the cross-section.
【００２２】[0022]
かくして本考案によれば、自転車用フレームの枠状の前部において上下パイプ とヘッドパイプと立パイプとが相互に構造的に保持し合うよう構成したから、た とえロー付けや溶接等の固着手段に不具合があったとしても構造的にパイプ部材 同士の分離を防止できるので、安全性の高い自転車用フレームを得ることができ る。しかも本考案によれば、ハンガーラグの嵌合部にチェーンステーの前端部を 嵌合させて固着したから、自転車用フレームの全体的な強度を高めることができ る。 Thus, according to the present invention, the upper and lower pipes, the head pipe, and the vertical pipe are structurally held to each other in the frame-shaped front portion of the bicycle frame. Even if there is a problem with the means, it is possible to structurally prevent the pipe members from separating from each other, so that it is possible to obtain a bicycle frame with high safety. Moreover, according to the present invention, since the front end portion of the chain stay is fitted and fixed to the fitting portion of the hanger lug, the overall strength of the bicycle frame can be increased.
【００２３】 また本考案によれば、上パイプおよび下パイプの各々の両端部に一体に、互い に略平行なパイプ挿通孔をバルジ加工により高精度に形成したから、上パイプを 除く他のフレーム構成部材を順次位置決めして固着した後、最後に上パイプの両 端部のパイプ挿通孔をヘッドパイプと立パイプとにそれぞれ無理なく容易に嵌合 させることができ、したがって自転車用フレームの組み立て作業を容易に自動化 することができる。Further, according to the present invention, since pipe insertion holes which are substantially parallel to each other are integrally formed at both ends of the upper pipe and the lower pipe by bulging with high precision, other frames except the upper pipe are formed. After positioning and fixing the components in sequence, finally, the pipe insertion holes at both ends of the upper pipe can be easily fitted to the head pipe and the vertical pipe respectively without difficulty, and therefore, the bicycle frame assembly work. Can be easily automated.
【００２４】 さらに本考案によれば、上パイプおよび下パイプの各々の中間部から両端部に 向かって、それぞれ上下方向の径を徐々に拡大してその断面形状を略楕円状に形 成し、かつその楕円状の断面形状を上下非対称にしたから、自転車の通常の乗車 状態においてそれら上パイプおよび下パイプにかかる荷重、特に曲げモーメント の連続的な変化に対応して、それら上パイプおよび下パイプに発生する歪を全長 に亘って分散させるとともに、上パイプおよび下パイプに生じる曲げモーメント と軸力の複合力に正確に対応して、それら上パイプおよび下パイプに発生する軸 方向応力をそれらのパイプ部材の断面全体に亘って分散させ得るので、強度およ び剛性バランスの良い自転車用フレームを得ることができる。Further, according to the present invention, the diameter of each of the upper pipe and the lower pipe in the vertical direction is gradually increased from the middle portion to both end portions of the upper pipe and the lower pipe to form a substantially elliptical cross-sectional shape. In addition, since the elliptical cross-sectional shape is vertically asymmetrical, the upper pipe and the lower pipe are supported in response to the continuous changes in the load applied to the upper pipe and the lower pipe, especially the bending moment in a normal riding state of the bicycle. The strain generated in the upper pipe and the lower pipe is accurately corresponded to the combined force of the bending moment and the axial force generated in the upper pipe and the lower pipe, and the axial stress generated in the upper pipe and the lower pipe is Since it can be dispersed over the entire cross section of the pipe member, a bicycle frame having a good balance of strength and rigidity can be obtained.
【図１】(a) は、本考案の自転車用フレームの側面図で
あり、(b) は、同図(a) のＢ−Ｂ拡大断面図であり、
(c) は、同図(a) のＣ−Ｃ拡大断面図であり、(d) は、
同図(a) のＤ−Ｄ拡大断面図である。FIG. 1A is a side view of a bicycle frame of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged sectional view taken along line BB of FIG. 1A.
(c) is an enlarged sectional view taken along the line CC of FIG. (a), and (d) is
FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along line D-D of FIG.
【図２】本考案の自転車用フレームの分解斜視図であ
る。FIG. 2 is an exploded perspective view of the bicycle frame of the present invention.
【図３】上パイプのバルジ加工の工程説明図であり、
(a) は、パイプ素材を示す斜視図であり、(b) は、前後
部にそれぞれ突部を形成した状態を示す斜視図であり、
(c) は、突部の上面にパイプ挿通孔をあけた状態を示す
斜視図であり、(d) は、前後部にそれぞれ切欠を設けた
状態を示す斜視図であり、(e) は、同図(d) の前部の拡
大断面図である。FIG. 3 is a process explanatory view of bulging of the upper pipe,
(a) is a perspective view showing a pipe material, (b) is a perspective view showing a state in which a protrusion is formed in each of the front and rear,
(c) is a perspective view showing a state in which a pipe insertion hole is opened on the upper surface of the projection, (d) is a perspective view showing a state in which a notch is provided in each of the front and rear parts, (e) is It is an enlarged sectional view of the front part of Drawing (d).
【図４】下パイプのバルジ加工の工程説明図であり、
(a) は、パイプ素材を示す斜視図であり、(b) は、前後
部にそれぞれ突部を形成した状態を示す斜視図であり、
(c) は、突部の上下面にパイプ挿通孔をあけると共に前
後部にそれぞれ切欠を設けた状態を示す斜視図であり、
(d) は、同図(c) の後部の拡大断面図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a process of bulging the lower pipe,
(a) is a perspective view showing a pipe material, (b) is a perspective view showing a state in which a protrusion is formed in each of the front and rear,
(c) is a perspective view showing a state in which a pipe insertion hole is formed in the upper and lower surfaces of the protrusion and notches are formed in the front and rear portions, respectively.
(d) is an enlarged sectional view of the rear portion of FIG.
【図５】(a) は、ハンガーラグの一実施例を示す斜視図
であり、(b) は、そのハンガーラグの側面図である。5A is a perspective view showing an embodiment of a hanger lug, and FIG. 5B is a side view of the hanger lug.
【図６】従来の自転車用フレームの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a conventional bicycle frame.
【図７】従来の他の自転車用フレームの斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of another conventional bicycle frame.
【図８】図６の自転車用フレームのヘッドパイプを接合
する前の状態を示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing a state before joining the head pipes of the bicycle frame of FIG.
【図９】自転車の通常の走行状態においてフレームの各
パイプ部材に作用する曲げモーメント図である。FIG. 9 is a bending moment diagram acting on each pipe member of the frame in a normal running state of the bicycle.
【図１０】自転車の通常の乗車状態において上パイプと
下パイプの各断面における応力分布図である。FIG. 10 is a stress distribution diagram in each cross section of an upper pipe and a lower pipe in a normal riding state of a bicycle.
１ 上パイプ 1a, 1b パイプ挿通孔 ２ 下パイプ 2a, 2b パイプ挿通孔 ３ ハンガーラグ 3a 嵌合部 ４ 立パイプ ５ チェーンステー ６ ヘッドパイプ ７ バックホーク 1 Upper pipe 1a, 1b Pipe insertion hole 2 Lower pipe 2a, 2b Pipe insertion hole 3 Hanger lug 3a Fitting part 4 Standing pipe 5 Chain stay 6 Head pipe 7 Back hawk
Claims (1)
（６）の上端部を固着するとともに、そのヘッドパイプ
（６）の下端部に下パイプ（２）の前端部を固着し、前
記上パイプ（１）の後端部に立パイプ（４）の上方部を
固着するとともに、その立パイプ（４）の下端部と前記
下パイプ（２）の後端部とをハンガーラグ（３）に固着
して、それら上パイプ（１）、ヘッドパイプ（６）、下
パイプ（２）、ハンガーラグ（３）および立パイプ
（４）を枠状に組み合わせ、前記立パイプ（４）の上方
部にバックホーク（７）の前端部を固着するとともに、
前記ハンガーラグ（３）にチェーンステー（５）の前端
部を固着し、前記バックホーク（７）の後端部を前記チ
ェーンステー（５）の後端部に固着してなる自転車用フ
レームにおいて、 管の両端部に管軸と交差するパイプ挿通孔（１ａ，１
ｂ）を互いに略平行にバルジ加工により一体に形成する
とともに、その管の中間部から両端部に向かって徐々に
上下方向の径を拡大して断面形状を略楕円状に形成し、
かつその略楕円状の断面形状を上下非対称に形成して、
その管を前記上パイプ（１）とし、 管の両端部に管軸と交差するパイプ挿通孔（２ａ，２
ｂ）を互いに略平行にバルジ加工により一体に形成する
とともに、その管の中間部から両端部に向かって徐々に
上下方向の径を拡大して断面形状を略楕円状に形成し、
かつその略楕円状の断面形状を上下非対称に形成して、
その管を前記下パイプ（２）とし、 管の側部に、前記チェーンステー（５）用の嵌合部（３
ａ）をバルジ加工により一体に形成して、その管を前記
ハンガーラグ（３）とし、 前記ヘッドパイプ（６）の上端部を前記上パイプ（１）
の前端部のパイプ挿通孔（１ａ）に挿入して固着すると
ともに、前記立パイプ（４）の上方部を前記上パイプ
（１）の後端部のパイプ挿通孔（１ｂ）に挿入して固着
し、 前記ヘッドパイプ（６）の下端部を前記下パイプ（２）
の前端部のパイプ挿通孔（２ａ）に挿入して固着すると
ともに、前記立パイプ（４）の下端部を前記下パイプ
（２）の後端部のパイプ挿通孔（２ｂ）に挿入して固着
し、 前記下パイプ（２）の後端部に前記ハンガーラグ（３）
を固着するとともに、そのハンガーラグ（３）の嵌合部
（３ａ）に前記チェーンステー（５）の前端部を嵌合さ
せて固着したことを特徴とする、自転車用フレーム。1. An upper end of a head pipe (6) is fixed to a front end of the upper pipe (1), and a front end of a lower pipe (2) is fixed to a lower end of the head pipe (6). The upper part of the standing pipe (4) is fixed to the rear end of the upper pipe (1), and the lower end of the standing pipe (4) and the rear end of the lower pipe (2) are connected to the hanger lug (3). The upper pipe (1), the head pipe (6), the lower pipe (2), the hanger lug (3) and the vertical pipe (4) are combined in a frame shape by being fixed to the upper pipe (1). Secure the front end of the back hawk (7) to the
A bicycle frame in which a front end portion of a chain stay (5) is fixed to the hanger lug (3) and a rear end portion of the back hawk (7) is fixed to a rear end portion of the chain stay (5), Pipe insertion holes (1a, 1) that intersect the pipe axis at both ends of the pipe.
b) are integrally formed substantially parallel to each other by bulging, and the diameter in the vertical direction is gradually increased from the middle part to both ends of the tube to form a substantially elliptical cross-section.
And by forming the substantially elliptical cross-sectional shape vertically asymmetric,
The pipe is referred to as the upper pipe (1), and pipe insertion holes (2a, 2) that intersect the pipe axis are provided at both ends of the pipe.
b) are integrally formed substantially parallel to each other by bulging, and the diameter in the vertical direction is gradually increased from the middle part to both ends of the tube to form a substantially elliptical cross-section.
And by forming the substantially elliptical cross-sectional shape vertically asymmetric,
The pipe is used as the lower pipe (2), and a fitting portion (3) for the chain stay (5) is provided on a side portion of the pipe.
a) is integrally formed by bulge processing, the tube is the hanger lug (3), and the upper end of the head pipe (6) is the upper pipe (1).
Of the upright pipe (4) is inserted into the pipe insertion hole (1a) at the front end of the upper pipe (1) and fixed to the pipe insertion hole (1b) at the rear end of the upper pipe (1). The lower end of the head pipe (6) is connected to the lower pipe (2).
Of the upright pipe (4) is inserted into the pipe insertion hole (2a) at the front end of the lower pipe (2) and fixed to the pipe insertion hole (2b) at the rear end of the lower pipe (2). The hanger lug (3) at the rear end of the lower pipe (2).
The bicycle frame, characterized in that the front end of the chain stay (5) is fitted and fixed to the fitting portion (3a) of the hanger lug (3).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP964596U JPH09137U (en) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | Bicycle frame |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP964596U JPH09137U (en) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | Bicycle frame |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09137U true JPH09137U (en) | 1997-03-28 |
Family
ID=11725966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP964596U Pending JPH09137U (en) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | Bicycle frame |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09137U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58156201U (en) * | 1982-04-12 | 1983-10-19 | 巽 茂蔵 | Straight scale with full circumference level |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57191175A (en) * | 1981-04-15 | 1982-11-24 | Campagnolo Tullio | Tube structure for bicycle and motorcycle frame |
| JPS60213588A (en) * | 1984-04-09 | 1985-10-25 | 宮田工業株式会社 | Frame for bicycle |
| JPH04218480A (en) * | 1990-12-18 | 1992-08-10 | Bridgestone Cycle Co | Frame for bicycle |
-
1996
- 1996-09-25 JP JP964596U patent/JPH09137U/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS57191175A (en) * | 1981-04-15 | 1982-11-24 | Campagnolo Tullio | Tube structure for bicycle and motorcycle frame |
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