JPS6123505Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自転車及びその類似車輌用フレーム
に関する。本考案によるフレームを用いて組立て
られた自転車及びその類似車輌は必然的に本考案
の範囲内に含まれる。

一般に周知の如く、自転車のフレーム通常円筒
状のパイプにより構成されており、該パイプの端
部は、接合部材と呼ばれる中空の部材内に係合さ
れて、はんだづけまたは溶接により固定されて、
組立後に該パイプが集まるフレームの各部分にお
いて、リリーフ（浮上り）が形成されるのであ
る。

このようにしてフレームを組立てることは著し
い不便と欠点を持つている。特に接合部材の支承
面内にパイプを良好な状態おいて接合するために
は、一般に鋳物成形により作られた該接合部材の
未加工の支承内面を加工しなければならないから
である。数個の組立用支承面を有する接合部材の
場合には、例えば４つの支承内面を有するペダル
の接合部材においては、特殊機械による合理的な
加工が必要である。

その他の欠点として、公知の組立用接合部材
は、その仕上げおよび装飾の押抜きがその軽量化
のために、しばしば鋳造工場で行なわれることを
考えれば、極めて脆弱であり、部材の先端および
その他の切り抜き部分ににおいて、組立用支承内
面の加工が特に困難である。他方において、接合
部材の支承内面内に、はめ込まれたパイプを接合
して組立てようとする時、中空の円筒支承内面に
パイプを押込む時、接着剤は押出されて剥がれて
しまう。この場合、フレームを乾燥炉内に入れる
前に、接合部材の切抜き内に残つている余分の接
着剤を丁寧に洗い落さなければならず、これは時
間のかかる厄介な仕事である。その他の欠点とし
ては、接合部材を美化するために、これに型打ち
を施すことは、該部材を容易に弱体化する危険を
伴うことである。さらにまた、多かれ少なかれ、
装飾的であり且つ連結用先端および汚れ防止具を
形成するリリーフを有する接合部材にも欠点が存
在し、美感の面でも好ましくない。リリーフを施
した接合部材の製作は、上述のような欠点を有す
るのみならず、極めてデリケートで高価である。

本考案の目的は、前記の如き不都合および欠点
を除去しようとするもので、中空の接合部材を製
作してこれを利用する。この接合部材は、その先
端に至るまで漸減する大きさの断面積を有する組
立用外側支承面が形成されたテーパ管状部材とし
ての接続部を有しており、その最大断面積は、該
接合部材の外側支承面を自らの延長上に有する管
状支持部材としての支持部の断面積より小さく、
該支承面の回りにフレームのパイプの該当する端
部を押し当てて、これを接着固定する。この場
合、接合部材の組立用外側支承面に対応して、該
フレームパイプの端部に至るまで漸増する大きさ
の断面積を有する内面としての内側支承面がパイ
プの端部に形成されている。

前記目的は、本考案による、パイプと、このパ
イプを連結しており、この連結したパイプと他の
パイプとを接着剤を用いて連結するための連結部
材とからなり、この連結部材が所定の肉厚と外径
とを有した管状支持部材と、この管状支持部材に
一体的に、当該管状支持部材の肉厚よりも薄い肉
厚で、当該管状支持部材の外径より小さく且つ管
状支持部材から離れる方向に向かつて徐々に減少
する外径を有して設けられたテーパ管状部材とを
有しており、前記パイプが、この一端に向かつて
直径が徐々に増大し前記てテーパ管状部材の外面
に密着している内面と、前記管状支持部材の外径
と実質的に等しい外径であり、該管状支持部材に
当接している一端とを有している車輌用フレーム
によつて達成される。

本考案の他の実施例に基き、フレームのパイプ
の端部における漸増する大きさの断面積を有する
内側支承面が、組立用支承面においてパイプの厚
さを減少することなく、朝顔型に広げられたパイ
プの端部の内側に形成される。

次に本考案が、何ら限定的意味を持たずに示さ
れたその実施例について添付図面を参照して詳細
に説明される。

第１図には組立てラインにある状態の自転車の
フレームのパイプおよび接合部材が分解状態で示
されており、第２図には第１図に対応するフレー
ムのパイプおよび接合部材が組立てられた状態が
示されている。第３図において、フレームのパイ
プ２の下部接合部材１は斜行パイプ３に接続さ
れ、パイプ２の上接合部材４はフレームの上部パ
イプ６に接続されている。第４図において上部パ
イプ６のサドルの接合部材７がサドルパイプ８お
よび後部のフオークのパイプ９と接続されてい
る。

該接合部材の管状支持部材としての部分７ｂは
該接合部材７と一体的に形成されているか、また
はそれに固く結合されている。

第５図において、水平な後部のフオークのパイ
プ１１、サドルパイプ８および斜行パイプ３と共
に、それらを接続するペダル・クランクの函体１
０が示されている。第６図において、前部フオー
クのパイプ１３を接続した方向制御パイプ１４の
接合部材１２（フオークの頭部）が実されてい
る。

第７図において、フレームの後部取付具に取付
けられるか、あるいは一体的に形成された接合部
材１５並びに該接合部材１５と共に組立てられる
後部の水平フオークのパイプ１１およびパイプ９
が示されている。第８図には、変形例として、上
部パイプ６および斜行パイプ３のための単一体の
方向接合部材１６が示されている。

上述の接合部材１，４，７，１５，１６は夫々
本体即ち支持部と、該支持部から、押延してパイ
プの端部に接合される接続部とを有して形成され
ており、接続部はパイプ端部の内側支承面と係合
して接着される外側支承面を備えている。

即ち、全ての場合に、本考案の特徴に基き、接
続部は、それぞれ組立のための、１つまたは複数
の円錐状の外側支承面を具備している１ａ，４
ａ，７ａ，１０ａ，１２ａ，１５ａ，１６ａ。

また、これらの外側支承面の断面積は、接合部
材が有する支持部１ｂ，４ｂ，７ｂ，１０ｂ，１
２ｂ，１５ｂ，１６ｂの断面積より小さい。

また、パイプ３，６，８，９，１１，１３のこ
れらの接合部材と組立端部には、円錐状の室また
は内側騒音低減装置面３ａ，６ａ，８ａ，９ａ，
１１ａ，１３ａが設けられている。接続部の円錐
状の外側支承面およびパイプの接続端部の円錐状
内面支承面は、勿論組立の全長に亘り良好な接合
が得られるように、互いに対応する円錐状を持つ
ている。

対応する支承面の相互係合により得られる強固
な接合の外に、接続部とパイプとの組立の際の固
定または一体化は、本考案に基き、接着により確
実且つ強固に行なわれる。勿論使用される金属合
金または他の物質の性質を考慮に入れて、適当な
任意の接着剤を使用することができる。

一例として、商品名EPOXYで知られている接
着剤、乾燥室内焼成の単一成分のPROCHALの
REDUX203型、MINESOTA 3MのEC2214、
HELCELのHEXELITE FX114等の接着剤が利
用される。

また、例えば常温で重合される２つの成分の型
の他の商品名の接着剤も、それが組立てるべき物
質に適応して十分な接着の特徴を示し、且つそれ
が技術の通則内で使用され得るならば、利用され
る。

一方ではフレームの構成部材の円錐状の内側及
び外側の両支承面及び他方ではその固定を確実な
ものにする接着との組合わせにより、接着効果が
際立つて改善され、固定の安全性と十分な効果が
得られる。

実際において、本考案によれば、第１３図およ
び第１４図に示す如く、組立時に、円錐状の外側
支承面１７と内側支承面１８とに接着剤Ａが塗布
された後に、該接着剤は、前記支承面にめつき状
に密着して、円錐状表面間に良好に配分されて残
存する。これに反し、一般には接着剤が塗布され
た対応する円筒状表面を接合する時によく生ずる
ことがあるが、接着剤が押出されたり、または掻
き削られたりして、接着剤による接着が不規則で
不安定であり、安全性に欠ける虞れが大きい。

第１７図および第１８図に示す如く、接続部の
円錐状外側支承面の端部に、差込みおよび係合を
容易にするために、１つまたは２つの斜状切込み
が設けられる。この場合、接続部およびパイプの
内面の円錐形状が組立の良好な耐久力に有害であ
る応力の集中現象を回避するすることがでかきる
ように、外側支承面の端部に設けられた１つまた
は２つの斜状切込みは、強い部位から弱い部位へ
突然移行することを回避する減衰区域を機能させ
ることができ、これにより該弱い部位が自転車使
用時における応力により、へこんだり、折れたり
する不安がなくなることが理解されるべきであ
る。

本考案の要旨を逸脱しない範囲内において、円
錐状の内側及び外側支承面は、全体として、例え
ば前部フオーク頭部およびフオークのパイプの支
承面１２ａおよび１３ａは、第１５図示の如く円
形断面であるのみならず、第１６図示の如く楕円
状断面であることができる。この楕円状断面は例
えばプレスで形成される。

また本考案の要旨の範囲を逸脱することなく、
接合部材およびパイプの対応する支承面の断面形
状を円みをおびた多角形等の他の円形に近い形状
のものにすることができ、これらの支承面の角形
状または傾斜は常に軸方向に維持される。

本考案の構成が与える有利な特徴は、円錐状の
外側支承面１ａ，４ａ，７ａ，１０ａ，１５ａ，
１６ａまたは、これらの円錐状支承面のあるも
の、例えば大きな応力を支持するペダル・クラン
クの接合部の外側支承面で、補強用のリブを有す
る内部形状を有するものを作ることに存する。一
例として、第９図および第１０図に示されている
ように、支承面１０ａは、フレームの全体的平面
内に形成された直径的リブ１０ｃを具備してい
る。第１１図および第１２図に示された実施例に
おいては、支承面１０ａは、数個の縦方向リブ１
０ｂにより内面的に補強されている。ここは一例
として単に３つのリブが示されている。リブ１０
ｃ，１０ｄ等は、新規且つ有利な態様で、接合部
材が鋳物工場の方法により作られる時に、鋳造に
より直接に形成される。しかし、リブまたはその
他の補強手段を、円錐状外側支承面の内部に他の
手段により取付けることもできる。

第２３図および第２４図には、斜行パイプ２
１、サドルパイプ２２および水平な後部フオーク
のパイプ２３−２４を有するペダル・クランクの
函体の接合部材２０が示されている。第２５図に
は、後部フオークのパイプ２７およびサドルパイ
プ２２を有する上部パイプ２６のサドルの接合部
材２５が示されている。

前記の実施例の特徴に従つて、各接続部は、該
部材に設けられた支持部２０ｂ，２５ｂより小さ
い断面積を有する組立用の１つまたは複数の円錐
状外側支承面２０ａ，２５ａを具備している。

補足的に、パイプ２１，２２，２３，２４，２
６，２７のこれらの接合部材に対して組立てられ
る端部には、円錐状室または内側支承面２１ａ，
２２ａ，２３ａ，２４ａ，２６ａ，２７ａが設け
られている。

本考案の変形実施例の重要な特徴に従い、パイ
プの端部に設けられた内側支承面は、特にプレス
における冷間形成により作られる。この形成は、
パイプの端部の外側でも内側でも同様に行なわ
れ、これにより、それらの組立用支承面の内部に
おいてパイプの厚さを減ずることなく、パイプの
端部は朝顔形広げられる（第１９図および第２１
図参照）。勿論、接続部の円錐状外側支承面およ
びパイプの端部に設けられた円錐状内側支承面
は、組立の全長に亘つて良好な接合が確保される
ように、対応する円錐形を持つている。

このために、傾斜角度α（第１９図および第２
１図参照）を、鋳物工場の部品の抜け勾配を増大
するように著しく大きくすることができ（３゜程
度）、これはパイプの厚さには無関係である。

既述の如く、完全且つ確実な組立てを確保する
ために、外側支承面２８ａおよび内側支承面２９
ａに接着剤A₁が塗られる（第１９図、第２０
図、第２１図および第２２図参照）。

第１９図および第２０図に示された実施例にお
いて、パイプ２９の端部における内側支承面２９
ａの長さｌは、接続部２８の組立用外側支承面２
８ａの長さl₁に等しいか、または殆んど等しい。
第２１図および第２２図に示された実施例におい
ては、パイプ３１の端部における内側支承面３１
ａの長さl₂は、接合部材２８の組立用外支承面２
８ａの長さl₁より長い。このような構成は、パイ
プの断面積を減少し得る効果および利益がある。
これがないとパイプの耐久力に対し有害である。

上述の実施例態様は、限定的ではないが、自転
車のフレームの極めて大きい重力の作用を受ける
部分であるペダル・クランクの函体の場合に、特
に有利に適用される。実際において、パイプの端
部における組立用の内側支承面の部分の慣性モー
メントが増大され、これは円筒状内面を軽量化し
て製造しても生ずるのである。

前記された全ての変形実施例が、本考案の実施
のために適用され得ることは明らかである。

また、フレームの端部は、接続部が要求しない
効果を与えることが明らかである。これはフレー
ムパイプ端部の断面の外側寸法および形状が、接
合部材の支持部の断面の外側寸法および形状に該
当しているからである。

次に、本考案による自転車及びその類似車輌用
フレームの利点を列挙する。

(1) 本考案による接続部の円錐状外側支承面は、
鋳物工場から鋳放いのままで供給され且つ型抜
きも容易である。これに反し、公知のフレーム
の組立用接合部材にいおては、パイプは接合部
材の円筒状内側支承面内に継ぎ合わされるの
で、型抜きのために円錐状に形成されて鋳放し
のままの該接合部材の内側支承面は、更に加工
まされなければならない。従つて、例えば数個
の支承面を有するペダル・クランクの接合部材
を考えるならば、その加工のためには特殊機械
が必要であり、本考案の構成および方法による
利益は極めて大きい。

(2) パイプが継ぎ合わされる公知の組立用接合部
材は、鋳物工場において軽量化を目指して、し
ばしば形成される仕上げおよび装飾の押抜きの
ことを考えれば、極めて脆弱である。突起やそ
の他の切抜きは、組立用内側支承面の加工を困
難ならしめる。

(3) パイプの内側端部における円錐形状は、これ
らのパイプが軽合金で作られていることを考え
れば、容易に得られる。

(4) 自転車フレームの製造に使用される軽合金ジ
ユラルミンのパイプは1.6mm程度の厚さを有
し、円錐形支承面が形成された後において、最
も薄い端部において約１mmの厚さを残し、これ
は許容し得るもので安全性に影響を与えない。

(5) フレームの端部は、接続部が要求しない効果
を与える。これはパイプ３，６，８，１３，１
１，９の断面の外側寸法および形状が、接合部
材の支持部１ｂ，４ｂ，７ｂ，１０ｂ、１２
ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂの断面の外側寸法
および形状に該当するからである。かくて、フ
レームに対して、極めて美感を与える純粋な一
連の線が得られ、熔接パイプによる型の接合部
材のないフレームを有する自転車として観察さ
れ、その製作に長時間を面するものとして、か
つデリケートであり且つ高価である良質の高級
自転車として考えられるものである。かくて、
往々にして、接合部材の危険な弱化および過剰
の型押しの危険による疑わしい結果を伴なう複
雑困難なフレームの接合部材の美化に没頭する
必要はなくなる。

(6) フレームの接合部材の製作は、合理化され且
つ工業化され、接合部材、即ち接続部の外側支
承面及びパイプの内側支承面に接着剤は直ちに
塗装され、加工の必要はない。組立て部分にね
じが全く設けられていないこと特に留意される
べきである。ねじ切りは高価であり、且つねじ
を切つた部分は弱化することが観察される。

(7) フレーム接合部材とパイプとの間の接合線
は、塗料の一筋または単一の装飾線により、簡
単に目だたぬようにされ且つ美化される。金属
の色合いにニユアンスをつけ且つ簡単な選択に
よりコントラストが得られる。

(8) 単一体の方向接合部材１６により、その区分
で特定の形態を有する実施態様の可能性が与え
られている。

(9) 役に立つ限り、フレームの美観を損うことな
く、組立用外側支承面の長さを増加することが
できる。これは公知の接合部材では不可能であ
る。

(10) パイプの端部を朝顔形に広げることにより、
著しい応力を受ける、かような部分のの耐久力
のために完全に有利な金属の冷間圧延が得られ
る。

(11) パイプの端部における組立用内側支承面の部
分の慣性モーメントの増加が得られる。

(12) パイプと連結部材のテーパ管状部材との嵌合
部分における肉厚が連結部材の管状支持部材に
近接するに従つて増大しているため、生じる応
力の大きさに対応した強度を有したフレームと
し得、フレームの破損、より特定的には接合部
の破損を確実に防止することが出来る。

(13) パイプと連結部材とを嵌合した状態では、
パイプと連結部材との間には肉厚の急激な変化
が無いため、応力の集中が生じることが無く、
急激な肉厚の変化部分における破損が生じる恐
れは無い。

(14) 管状支持部材とテーパ管状部材との外径の
相違によつて生じる段部によつてパイプの挿入
量が規制されるために、フレームの組み立て時
に、パイプの内面とテーパ管状部材の外面との
間に、接着剤を収容し得る所定の管状のすきま
を残し得、パイプの内面とテーパ管状部材外面
とに塗布された接着剤があふれ出すような無駄
を無くし得ると共に、連結部材に対してパイプ
を回転し得るが故に、接着剤を均一に嵌合部に
塗布し得、効果的に前記嵌合状態を固定し得
る。

組立てられる成分は、同一性質の金属または軽
合金であるとは限らないことは明らかである。金
属、合金、他の物質、例えばアルミニウムとプラ
スチツク物質、アルミニウムと鋼鉄、アルミニウ
ムと炭素繊維等である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による自転車のフレームの構成
部材を示すための各部材を分離した状態を示す
図、第２図はフレームのパイプおよび接合部材が
組立てられた後の状態を示す第１図と同様の図、
第３図、第４図、第５図、第６図および第７図は
フレームの構成部材を詳細に示す部分断面図、第
８図は第３図に示される成形の変形例にして、同
時にフレームの斜行パイプおよび上部パイプを組
立て得る単一体の接合部材を示し、第９図および
第１０図は内部に補強リブを有する接合部材の接
続部の断面図、第１１図および１２図は内部に他
の補強リブを設けた接合部材の接続部の断面図、
第１３図および第１４図は本考案によるパイプお
よび接合部材の接続部の組立用内側及び外側の円
錐形状支承面における接着剤の塗布状態を示す
図、第１５図および第１６図は第６図の線１５−
１５による横断面図、第１７図および第１８図は
接合部材の接続部の端部に１つまたは２つの斜状
切込みが設けられてフレームのパイプと接合され
た状態を断面で示し、第１９図は接合部材の接続
部の外側支承面上に接着される前におけるパイプ
の組立用内側支承面の他の実施例を示す一部断面
図、第２０図は円錐状の内側および外側支承面が
接着された後における第１９図と同様な断面図、
第２１図は接合部材の接続部の外側支承面上に接
着される前におけるパイプの他の実施例を示す一
部断面図、第２２図は円錐状の内側及び外側両支
承面が接着された後における第２１図と同様の断
面図、第２３図はペダル・又ランクの接合部材の
変形実施例を示す一部断面正面図、第２４図は第
２３図の線２４−２４による断面図、第２５図は
サドルパイプ及びこれに対応するパイプの接合部
材との接合を示す部分断面正面図である。 １，４，７，１５，１６……接合部材、１０…
…ペダル・クランク函体、２，３，６，８，９，
１１，１３……フレームパイプ、１ａ，４ａ，７
ａ，１０ａ，１２ａ，１５ａ，１６ａ……接合部
材の接続部の円錐状外側支承面、１ｂ，４ｂ，７
ｂ，１０ｂ，１２ｂ，１５ｂ，１６ｂ……接合部
材の支持部、３ａ，６ａ，８ａ，９ａ，１１ａ，
１３ａ，……パイプの端部の円錐状内側支承面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) パイプと、このパイプを連結しており、この
   連結したパイプと他のパイプとを接着剤を用い
   て連結するための連結部材とからなり、この連
   結部材が所定の肉厚と外径とを有した管状支持
   部材と、この管状支持部材に一体的に、当該管
   状支持部材の肉厚よりも薄い肉厚で、当該管状
   支持部材の外径より小さく且つ管状支持部材か
   ら離れる方向に向かつて徐々に減少する外径を
   有して設けられたテーパ管状部材とを有してお
   り、前記パイプが、この一端に向つて直径が
   徐々に増大し前記てテーパ管状部材の外面に密
   着している内面と、前記管状支持部材の外径と
   実質的に等しい外径であり、該管状支持部材に
   当接している一端とを有している車輌用フレー
   ム。 (2) 前記テーパ管状部材の先端が一方向又は二方
   向に傾斜した切欠に形成されている実用新案登
   録請求の範囲第１項に項記載のフレーム。 (3) 前記テーパ管状部材及び前記パイプの断面が
   楕円形又は多角形に形成されている実用新案登
   録請求の範囲第１又は第２項に記載のフレー
   ム。 (4) 前記テーパ管状部材の内面に補強部が一体に
   設けられている実用新案登録請求の範囲第１項
   から第３項のいずれかに記載のフレーム。 (5) 前記パイプのテーパ内面部のパイプ中心軸方
   向における長さは該方向におけるテーパ管状部
   材のテーパ外面部の長さに等しい実用新案登録
   請求の範囲第１項から第４項のいずれかに記載
   のフレーム。 (6) 前記パイプのテーパ内面部のパイプ中心軸方
   向における長さが該方向におけるテーパ管状部
   材のテーパ外面部の長さよりも大である実用新
   案登録請求の範囲第１項から第４項のいずれか
   に記載のフレーム。