JPH0615812Y2 - 自転車のフレーム構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野及び考案の概要〕 本考案は、自転車、特に、自転車のフレーム構造に関す
るものであり、前輪に作用する地面からの衝撃力や制動
に伴なう衝撃力等が、緩和された状態でフレーム体に伝
わるようにすることによって、上パイプや下パイプのヘ
ッドパイプとの結合部及びその近傍の破損を防止するも
のである。

［従来技術とその問題点及び課題］ 自転車のフレームは、自転車に加わる荷重を支持し、そ
の他、駆動力、操舵力、制動力等、複雑な力を受け持つ
為、一定以上の強度が要求される。

フレームは、第３図及び第４図に示すように、前ホーク
(2)とフレーム体(1)とから構成され、一般に、前ホーク
(2)はホークステム(20)をフレーム体(1)のヘッドパイプ
(10)に挿入する態様でヘッドセットを介して取付けられ
ており、その取付け角度は70度程度に設定してある。

上記フレームとしては、例えば、ダイヤモンド形フレー
ムの場合には、フレーム体(1)の上パイプ(11)や下パイ
プ(12)の肉厚は１mm程度に設定されており、前ホーク
(2)のホークステム(20)の肉厚は、2.5mm程度に設定され
ている。

従って、自転車のフレームの構成から、自転車に加わる
荷重はホークステム(20)におけるヘッドパイプ(10)の下
玉受け(B)が位置する部分に集中的に曲げ荷重として作
用することとなるが、ホークステム(20)の破損は防止で
きることとなる。

ところが、上記構成のものでは、ホークステム(20)の剛
性が高くなることから、衝突時における衝撃力や制動に
伴なう衝撃力等がフレーム体(1)の上パイプ(11)及び下
パイプ(12)に、そのまま作用することとなり、その結
果、前記上・下パイプ(11)(12)のヘッドパイプ(10)との
結合部及びその近傍が破損してしまうと言う問題があ
る。これまでの破損状況の報告によると、特に、下パイ
プ(12)における破損が著しい。

本考案は、かかる点に鑑みてなされたものであり、『フ
レーム体(1)のヘッドパイプ(10)に、前ホーク(2)のホー
クステム(20)を回動自在に支持させてなる自転車のフレ
ーム』に於いて、前輪に作用する地面からの衝撃力や制
動に伴なう衝撃力等が、緩和された状態でフレーム体
(1)に伝わるようにすることによって、フレーム体(1)の
上パイプや下パイプのヘッドパイプ(10)との結合部及び
その近傍の破損を防止するものである。

［技術的手段］ 上記課題を解決する為に講じた本考案の技術的手段は、
『ホークステム(20)におけるホーク肩との結合部及びそ
の近傍を薄肉に設定し、ホークステム(20)におけるホー
ク肩との結合部近傍の弾性変形能を向上させた』ことで
ある。

［作用］ 上記技術的手段は次のように作用する。

ホークステム(20)におけるホーク肩との結合部及びその
近傍を薄肉に設定し、この部分の弾性変形能を向上させ
てあるから、前輪に作用する地面からの衝撃力等は、前
記ホークステム(20)の薄肉部分によって吸収されること
となり、前記衝撃力は緩和された状態でフレーム体(1)
に伝わることとなる。

即ち、上パイプや下パイプにおけるヘッドパイプ(10)と
の結合部及びその近傍に、前輪に作用する地面からの衝
撃力等が緩和された状態で伝わることとなる。

［効果］ 本考案は上記構成であるから次の特有の効果を有する。

上パイプや下パイプにおけるヘッドパイプ(10)との結合
部及びその近傍に前輪に作用する地面からの衝撃力等が
緩和された状態で伝わることとなるから、上パイプや下
パイプのヘッドパイプ(10)との結合部及びその近傍が破
損しにくいものとなる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を第１図及び第２図に基づいて説
明する。

この自転車のフレーム構造は、既述従来のものとほぼ同
様であるが、前輪に加わる衝撃力が緩和された状態でフ
レーム体に伝わるようにする為、第１図に示すように、
前ホーク(2)のホークステム(20)における下端部の内周
面を下方に向って拡大するテーパー面(21)としてある。
即ち、このテーパー面(21)を形成した部分が、上記技術
的手段の項に記載した薄肉部と対応している。

この実施例のものでは、ホークステム(20)として、外径
28.6mm，肉厚が2.5mmの引抜き鋼管を使用しており、上
記テーパー面(21)の形成範囲は、ヘッドセット(3)の下
玉押しのストッパー(22)から15mm程度下方の位置から下
端までの約30mmにわたって形成してあり、そのテーパー
部における下端部の肉厚は1.8mm程度となるように切削
加工してある。

そして、上記テーパー面(21)の形成範囲である外周部分
に一対のホーク足(27)(27)を溶接固定し、他方、ホーク
ステム(20)は、ヘッドセットによって、その厚肉部分
（肉厚2.5mmの部分）を支持する態様で回動自在に固定
してある。

従って、ホークステム(20)の下端部を薄肉にしていない
既述従来のものと比較して、その部分の弾性変形能は向
上したものとなり、既述作用により、前記衝撃力は緩和
された状態でフレーム体(1)に伝わることとなる。又、
ホークステム(20)におけるヘッドセットとの結合部分
は、厚肉部分であるから、前ホーク(2)とフレーム体(1)
との結合部分の強度は十分なものとなる。

尚、上記実施例のものでは、ホークステム(20)の内周面
を下端に向って拡大するテーパー面(21)を形成して該部
分を薄肉部(28)としたが、第２図に示すように、下端部
を一定の薄肉部(28)とすると共に内径が変化する部分の
みをテーパー面(29)に形成するようにしてもよい。

又、上記実施例のものでは、フレームに形状をダイヤモ
ンド形としたが、Ｕ字状，Ｈ字状，その他の形状のフレ
ームに採用しても同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例のホークステムの説明図、第２
図は本考案の他の実施例のホークステムの説明図、第３
図及び第４図は自転車のフレームの説明図であり、図
中、 (1)……フレーム体 (2)……前ホーク (10)……ヘッドパイプ (20)……ホークステム

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】フレーム体(1)のヘッドパイプ(10)に、前
   ホーク(2)のホークステム(20)を回動自在に支持させて
   なる自転車のフレーム構造に於いて、ホークステム(20)
   におけるホーク肩との結合部及びその近傍を薄肉に設定
   し、ホークステム(20)におけるホーク肩との結合部近傍
   の弾性変形能を向上させた自転車のフレーム構造。