JPH09509369A - 自転車、モータ付自転車、あるいは類似車両のためのフレームの製造方法、および、そのようにして製造されたフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、軽量非鉄材料のチューブから自転車のフレームを、様々な部材を予備組立し、それらを塩浴中におけるブレイズ溶接により互いに結合することにより製造するための方法である。個々のチューブ（１、２、３、４、５、６、７）は、あるチューブの端部が対応する部材の周囲表面に対して突き合わされることにより、および／または、部材の内部に完全にまたは部分的に挿入されることにより、結合が得られるような互いの位置関係に配置され、溶接金属が、接触領域に設けられる。支持する側の部材は、結合領域の内部に開口（２０）を有している。その結果、塩浴は、ブレイズ溶接作業時にフレームの内部全体にわたって循環することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 自転車、モータ付自転車、あるいは類似車両のためのフレームの製造方法、 および、そのようにして製造されたフレーム 本発明は、自転車あるいは他の任意の車両のためのものであって、金属チュー ブ、特にアルミニウム製の金属チューブから構成されるシャシーを備えるフレー ムの改良された製造方法に関するものである。 自転車のフレームを作ることに関して、管状部材を組み立てるあるいは結合す るための提案が、数多くなされている。 自転車のフレームを作ることに関して最も広く使用されている技術は、様々な チューブを組み立てることである。この場合、チューブの端部どうしが、チュー ブあるいはチューブの端部付近が内部に挿入されることになるスリーブあるいは 結合部材を介して結合されることにより、チューブがフレームを形成する。そし て、溶接または接着のいずれかにより、永久的な結合がなされる。これは、フレ ームを形成するチューブが、軽量金属製である場合、特にアルミニウム製である 場合に行われる。これは、フランス特許Ａ−２ ３１８ ３３３、フランス特許Ａ −２ ２４５ ５２０、米国特許Ａ−４ ０４７ ７３１に記載されている。 接着を使用した組立技術は、アルミニウム製の、あるいは、複合材料製の軽量 フレームを製作するのに好適である。しかしながら、技術的には、困難な手法で ある。 溶接あるいはロウづけを使用した組立技術は、フランス特許Ａ−２ ３１８ ３ ３３に記載されているように、軽量の非鉄材料、例えは、アルミニウムをベース とする材料に対して適用される。しかしながら、温度上昇のために、合金の強度 が低下したり仕上がり表面が劣化したりすることにより、技術的には、困難な手 法である。 そこで、本発明の主題をなすところの、簡易な手法、かつ、経済的に実現し得 る方法が創出された。この手法では、例えはアルミニウムのような軽量非鉄材料 により自転車のフレームを作ることができる。そして、フレームを形成する個々 のチューブは、溶接により互いに結合される。この場合のフレームは、チューブ どうしが結合部材により結合されているフレームの機械的強度と同等の機械的強 度を有している。すなわち、結合領域における強度低下をきたすことなく結合が 得られている。 上記のような結合は、本発明の方法により可能とされる。すなわち、一方にお いては、様々なチューブの互いの位置関係を非常に特別に配置することにより可 能とされる。他方においては、溶接技術として、塩の浴中における、あるいは、 他の任意の等価なフラックスの浴中におけるブレイズ溶接技術を使用することに より可能とされる。 本発明の方法は、一般的には、フレームを構成するために使用される様々な部 材を予備組立する工程と、結合領域に充填用金属の層を介装する工程と、その後 、予備組立された組立体を、チューブを構成する金属の融点と充填用金属の融点 との間の辺りの温度にまで温度が引き上げられた塩の浴中に浸漬する工程とを具 備し、これにより、様々な部材を互いに結合し得る方法である。そして、この場 合において、 −個々のチューブが、あるチューブの端部がこのチューブに関連する部材の周 囲表面に対して突き合わされることにより、および／または、関連する部材の内 部に完全にまたは部分的に挿入されることにより、結合が得られるような互いの 位置関係に配置されるとともに、充填用金属が、接触領域に介装され、 −突き合わされる側の部材は、結合領域の内部に配置されていることにより、 ブレイズ溶接作業時に塩浴のフレームの内部全体にわたる流通を可能とするオリ フィスを有していることを特徴としている。 本発明の好ましい実施形態においては、当接チューブの各端部には、内部仕切 が設けられ、この仕切は、側部において、当接している部材の表面に対して基部 を介して溶接されるよう設けられているチューブの内面に対して溶接される。 さらに、結合領域の外部には、付加的に、補強手段を設けることができる。 本発明および本発明のもたらす利点は、本発明を何ら限定するものではなく、 また、添付図面を参照した以下の実施形態によりさらに理解されるであろう。 図１は、本発明の方法により製作されたフレームを概略的に示す正面図である 。 図２および図３は、一例としてボトムブラケットアセンブリにおけるチューブ の組立方法を示す分解図および斜視図である。 図４および図５は、本発明のフレームのステアリングヘッドに適用される様々 なタイプの外部補強手段を概略的に示す側面図である。 図６および図７は、シート中においてなされる結合の結合方法を示す断面図お よび平面図である。 図８および図９は、１つのチューブの支持チューブ内部への完全な挿入、ある いは、部分的な挿入による組立を示す断面図である。 添付図面、特に図１を参照すると、本発明により製造された自転車フレームは 、不可欠的に、水平トップチューブ１、ステアリングヘッド２、ダウンチューブ ３、ボトムブラケットアセンブリ４、直軸チューブ５、および、ボトム部材６と 支柱７との対を備えて構成されている。ボトム部材６と支柱７との対は、互いの 端部に後輪を取り付けるためのラグ（lug）８を有している。 これらの組立体には、一方においては、前輪を支持するためのフォーク、およ び、ハンドルレバーが取り付けられる。他方においては、サドル、ペダル、グラ ンクアセンブリが取り付けられる。これら部材は、図示の単純化のために、図示 されてはいない。 本発明の主題をなす方法によりこのようなフレームを製造するために、次のよ うな従来からの部材が使用される。すなわち、 −水平チューブ、ダウンチューブ、直軸チューブとして、外径が３５ｍｍ〜５ ０ｍｍにわたり得るものであり、また壁厚が１〜１．５ｍｍであるアルミニウム チューブ、 −ボトム部材、支柱として、外径が１６ｍｍ〜２０ｍｍであり、また璧厚が１ 〜１．５ｍｍであるチューブ、 −チューブの機械加工により得られたステアリングヘッド、および、チューブ の機械加工あるいは直接機械加工を伴う打ち抜き加工や鋳造により得られたボト ムブラケットアセンブリ、 である。 これら様々な部材は、結合部材を介してではなく、フレームを構成することに なる管状部材の端部を他の部材の周囲表面に対して突き合わせ溶接することによ り互いに結合される。この場合、結合領域には、充填用金属が介装される。 図示の実施形態においては、ステアリングヘッド２は、水平トップチューブ１ の端部１０、および、ダウンチューブ３の端部１１が当接する表面として機能す る。 ダウンチューブ３の端部１２、および、直軸チューブ５の端部１３は、ボトム ブラケットアセンブリ４の表面に突き合わされるか、図８に示すようにボトムブ ラケットアセンブリ４の内部に完全に挿入されるか、あるいは、図９に示すよう にボトムブラケットアセンブリ４の内部に部分的に挿入されるか、のいずれかと することができる。 水平トップチューブ１の第２端部１４は、その役目として、直軸チューブ５の 表面に突き合わされる。 ボトム部材６および支柱７は、それぞれ、ボトムブラケットアセンブリ４およ び直軸チューブ５の表面に対して、突き合わされるか、あるいは、完全にまたは 部分的に挿入される。これら様々な部材は、例えば、組立ジグ上において、結合 領域に充填用金属を介装して、予備的に組み立てられる。すべてのものに対して 同一の符号２０を付したオリフィスが、結合領域の内部における当接表面に設け られる。これにより、フレームを構成する様々な部材を連通状態に配置すること ができる。 予備組立時には、各チューブの端部の内部に、すべてのものを同一の符号２１ により全体的に示す内部仕切を設けておくことが有利である。内部仕切２１は、 小さなプレートの形態であり、その幅は、管状部材の内径に等しい。充填用金属 は、また、これら仕切２１とチューブの内部表面との間の接触領域に沿って設け られる。 図２に示すような好ましい実施形態においては、これら仕切２１は、当接表面 、例えば、ボトムブラケットアセンブリ４（図２および図３を参照されたい）の 表面上に配置される。これにより、仕切２１は、オリフィス２０中に挿入され、 塩浴の循環が可能とされる。 また、例えば水平トッブチューブの結合箇所には、内部補強手段２１あるいは 外部補強手段２２（図４および図５に図示）のような付加的な補強手段を配置す ることもできる。また、チューブ内には、チューブの長さ方向の任意箇所に、付 加的な仕切を、例えば所定領域を前進させるために設けることができる。 フレームを構成することになる様々な部材のすべては、上記のように取り付け られ、そして、スポット状の接着あるいはスポット溶接により予備組立が完了さ れる。フレームは、従来と同様の手法により、その後の処理のために、組立ジグ から降ろされる。そして、工場内において、塩浴でのブレイズ溶接が、従来と同 様にして行われる。 ブレイズ溶接により、フレームを構成する様々な部材のすべての完全な結合が 得られ、溶接箇所において、さらに作業を施す必要はない。 接着により製造される従来のフレームと比較すると、本発明の方法では、結合 部材を使用しなくても済み、したがって、機械的強度を劣化させることなくフレ ームの軽量化およびコスト低減を図ることができる。 本発明は、上記実施形態に何ら制限されないことはもちろんであり、本発明は 、本発明の範囲内におけるすべての他の代替可能な形態をも包含するものである 。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．アルミニウムをベースとする材料のような軽量非鉄材料のチューブから構成 されるシャシーを備える自転車あるいは車両のためのフレームを製造するための 方法において、 前記フレームを構成するために使用される様々な部材を予備組立する工程と、 結合領域に充填用金属の層を介装する工程と、 その後、予備組立された前記組立体を、チューブを構成する前記金属の融点と 前記充填用金属の融点との間の辺りの温度にまで温度が引き上げられた塩の浴中 に浸漬する工程とを具備し、 これにより、前記様々な部材を互いに結合し得る方法であって、 −個々のチューブ（１、２、３、４、５、６、７）が、あるチューブの端部が 該チューブに関連する部材の周囲表面に対して突き合わされることにより、およ び／または、関連する前記部材の内部に完全にまたは部分的に挿入されることに より、前記結合が得られるような互いの位置関係に配置されるとともに、前記充 填用金属が、接触領域に介装され、 −突き合わされる側の前記部材は、結合領域の内部に配置されていることによ り、ブレイズ溶接作業時に前記塩浴のフレームの内部全体にわたる流通を可能と するオリフィス（２０）を有していることを特徴とするフレームの製造方法。 ２．前記当接チューブの各端部には、内部仕切（２１）が設けられ、 該仕切は、側部において、当接している部材の表面に対して基部を介して溶接 されるよう設けられている前記チューブの内面に対して溶接されることを特徴と する請求項１記載の方法。 ３．前記結合領域の外部には、付加的な補強手段（２２）が設けられていること を特徴とする請求項１または２記載の方法。