(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材を２つ重ね合わせて溶着により接合して閉断面の自転車フレームとする自転車フレームの製造方法であって、
前記半割り連結部材の前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向に沿った方向の少なくとも一方の溶着面の幅を、前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記半割り連結部材の側部の肉厚より大きくしており、
前記半割り連結部材は、前記半割り連結部材を接合して形成された連結部材の外面及び内面が連続した曲面となる形状とされており、
前記溶着は、前記半割りヘッドパイプ又は前記半割りシートパイプの軸方向に沿って振動させる振動溶着であり、前記半割り連結部材の軸方向が振動方向と交差するように配置されている自転車フレームの製造方法。
【請求項２】
前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記半割り連結部材の上下の溶着面の幅を、前記半割り連結部材の側部の肉厚より大きくした請求項１に記載の自転車フレームの製造方法。
【請求項３】
前記半割り連結部材は、前記半割り連結部材の軸方向と直交する断面が縦長である請求項１又は請求項２に記載の自転車フレームの製造方法。
【請求項４】
ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材を２つ重ね合わせて溶着により接合して閉断面の自転車フレームとする自転車フレームの製造方法であって、
前記半割り連結部材の前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向に沿った方向の少なくとも一方の溶着面の幅を、前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記半割り連結部材の側部の肉厚より大きくしており、
前記半割り連結部材は、前記半割り連結部材の軸方向と直交する外形断面形状が卵形を半割り形状としたものであり、前記卵形は、下部側の軸方向と直交する方向の外形幅が上部側の軸方向と直交する方向の外形幅より大きく形成されており、前記下部側の厚さが前記上部側の厚さよりも厚く形成されている自転車フレームの製造方法。
【請求項５】
ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材を２つ重ね合わせて溶着により接合して閉断面の自転車フレームとする自転車フレームの製造方法であって、
前記半割り連結部材の前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向に沿った方向の少なくとも一方の溶着面の幅を、前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記半割り連結部材の側部の肉厚より大きくしており、
前記半割り連結部材は、上下に２本配置されており、
下側の前記半割り連結部材は、下側の前記半割り連結部材の軸方向と直交する断面が卵形を半割り形状としたものであり、下部側が上部側よりも厚く形成されており、
上側の前記半割り連結部材は、上側の前記半割り連結部材の軸方向と直交する断面が逆の卵形を半割り形状としたものであり、上部側が下部側よりも厚く形成されている自転車フレームの製造方法。
【請求項６】
ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材を２つ重ね合わせて溶着により接合して閉断面の自転車フレームとする自転車フレームの製造方法であって、
前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向に沿った方向の前記半割り連結部材の上下の溶着面の幅を、前記半割り連結部材の側部の肉厚より大きくしており、
前記半割り連結部材は、上下に２本配置されており、
下側の前記半割り連結部材は、下側の前記半割り連結部材の軸方向と直交する断面が卵形を半割り形状としたものであり、下部側が上部側よりも厚く形成されており、
上側の前記半割り連結部材は、上側の前記半割り連結部材の軸方向と直交する断面が逆の卵形を半割り形状としたものであり、上部側が下部側よりも厚く形成されている自転車フレームの製造方法。
【請求項７】
ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材を２つ重ね合わせて溶着により接合して閉断面の自転車フレームとする自転車フレームの製造方法であって、
前記半割り連結部材の前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向に沿った方向の溶着面の幅よりも、前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記半割り連結部材の側部の肉厚を大きくした自転車フレームの製造方法。
【請求項８】
前記溶着は、前記半割りヘッドパイプ又は前記半割りシートパイプの軸方向に沿って振動させる振動溶着であり、前記半割り連結部材の軸方向が振動方向と交差するように配置されている請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載の自転車フレームの製造方法。
【請求項９】
ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材が２つ重ね合わされて溶着面で接合されている閉断面の自転車フレームであって、
前記連結部材の前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向に沿った方向の少なくとも一方の厚みが、前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記連結部材の側部の肉厚より大きく、
さらに、前記連結部材は、前記連結部材の軸方向と直交する断面にて下部側の軸方向と直交する方向の外形幅が上部側の軸方向と直交する方向の外形幅より大きく形成された卵形であり、前記下部側の厚みが前記上部側よりも厚く形成されている自転車フレーム。
【請求項１０】
ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材が２つ重ね合わされて溶着面で接合されている閉断面の自転車フレームであって、
前記連結部材の前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向に沿った方向の少なくとも一方の厚みが、前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記連結部材の側部の肉厚より大きく、
前記連結部材は、上下に２本配置されており、
下側の前記連結部材は、下側の前記連結部材の軸方向と直交する断面にて下部側の厚みが上部側よりも厚く形成された卵形であり、
上側の前記連結部材は、上側の前記連結部材の軸方向と直交する断面にて上部側の厚みが下部側よりも厚く形成された逆の卵形である自転車フレーム。
【請求項１１】
ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材が２つ重ね合わされて溶着面で接合されている閉断面の自転車フレームであって、
前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向に沿った方向の前記連結部材の上下の厚みを、前記連結部材の側部の肉厚より大きくしており、
前記連結部材は、上下に２本配置されており、
下側の前記連結部材は、下側の前記連結部材の軸方向と直交する断面にて下部側の厚みが上部側よりも厚く形成された卵形であり、
上側の前記連結部材は、上側の前記連結部材の軸方向と直交する断面にて上部側の厚みが下部側よりも厚く形成された逆の卵形である自転車フレーム。
【請求項１２】
ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材が２つ重ね合わされて溶着面で接合されている閉断面の自転車フレームであって、
前記連結部材の前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向に沿った方向の厚みよりも、前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記連結部材の側部の肉厚が大きい自転車フレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車フレームの製造方法及び自転車フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、自転車の閉断面のフレームの製造方法として、２つの開断面の半フレーム体を接着、溶接、或いはねじによる締結、または超音波などの結合方式で接合し、閉断面のフレームとする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案第３００４８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載の構成では、例えば、２つの半フレーム体を樹脂で形成し、接着や超音波などの結合方式で接合して閉断面のフレームとした場合、フレームの強度及び剛性、特に自転車のシートパイプの軸方向と交差する方向に配置された連接パイプの強度及び剛性が不十分となる可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、十分な強度及び剛性の樹脂製の自転車フレームを得ることができる自転車フレームの製造方法及び自転車フレームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る自転車フレームの製造方法は、ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材を２つ重ね合わせて溶着により接合して閉断面の自転車フレームとする自転車フレームの製造方法であって、前記半割り連結部材の前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向に沿った方向の少なくとも一方の溶着面の幅を、前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記半割り連結部材の側部の肉厚より大きくしており、前記半割り連結部材は、前記半割り連結部材を接合して形成された連結部材の外面及び内面が連続した曲面となる形状とされており、前記溶着は、前記半割りヘッドパイプ又は前記半割りシートパイプの軸方向に沿って振動させる振動溶着であり、前記半割り連結部材の軸方向が振動方向と交差するように配置されている。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、ヘッドパイプ及びシートパイプの少なくとも一方に連結される連結部材には、シートパイプ又はヘッドパイプの略軸方向（自転車となったときの上下方向）へ作用する荷重により曲げ応力が作用する。このため、引張力及び圧縮力が作用する側の肉厚を大きくすることが有効である。そこで、半割り連結部材を重ね合わせて接合する溶着面の幅の少なくとも一方を大きくすることで、引張力及び圧縮力が作用する側の肉厚を大きくし、部材剛性を上げている。
また、半割りヘッドパイプ又は半割りシートパイプの軸方向に沿って振動させる振動溶着により、半割り自転車フレーム部材を接合して閉断面の自転車フレームとする。その際、半割りヘッドパイプ又は半割りシートパイプの軸方向に沿って振動溶着させることにより、ヘッドパイプ又はシートパイプの軸芯がずれることが抑制され、ヘッドパイプ又はシートパイプの強度及び寸法精度（内径真円度、真直度）を確保することができる。また、半割り連結部材の軸方向が振動方向と交差するように配置されていても、半割り連結部材の溶着面の幅が大きいため、溶着面のずれが吸収され、溶着性の低下を抑制することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自転車フレームの製造方法において、前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記半割り連結部材の上下の溶着面の幅を、前記半割り連結部材の側部の肉厚より大きくしている。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、半割りシートパイプ又は半割りヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの半割り連結部材の上下の溶着面の幅を、半割り連結部材の側部の肉厚より大きくすることで、引張力及び圧縮力が作用しやすい側の肉厚を大きくし、部材剛性を上げている。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の自転車フレームの製造方法において、前記半割り連結部材は、前記半割り連結部材の軸方向と直交する断面が縦長である。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、半割り連結部材を接合した連結部材は、連結部材の軸方向と直交する断面が縦長となる。これにより、連結部材に曲げ応力が作用したときに、連結部材が縦長の面側、すなわち自転車となったときの略上下側に変形するのを抑制することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明に係る自転車フレームの製造方法は、ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材を２つ重ね合わせて溶着により接合して閉断面の自転車フレームとする自転車フレームの製造方法であって、前記半割り連結部材の前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向に沿った方向の少なくとも一方の溶着面の幅を、前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記半割り連結部材の側部の肉厚より大きくしており、前記半割り連結部材は、前記半割り連結部材の軸方向と直交する外形断面形状が卵形を半割り形状としたものであり、前記卵形は、下部側の軸方向と直交する方向の外形幅が上部側の軸方向と直交する方向の外形幅より大きく形成されており、前記下部側の厚さが前記上部側の厚さよりも厚く形成されている。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、半割り連結部材を接合した連結部材は、軸方向と直交する断面にて下部側が上部側よりも厚く形成された卵形である。これにより、連結部材に曲げ応力が作用したときに、連結部材が下方側に変形するのを抑制することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明に係る自転車フレームの製造方法は、ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材を２つ重ね合わせて溶着により接合して閉断面の自転車フレームとする自転車フレームの製造方法であって、前記半割り連結部材の前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向に沿った方向の少なくとも一方の溶着面の幅を、前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記半割り連結部材の側部の肉厚より大きくしており、前記半割り連結部材は、上下に２本配置されており、下側の前記半割り連結部材は、下側の前記半割り連結部材の軸方向と直交する断面が卵形を半割り形状としたものであり、下部側が上部側よりも厚く形成されており、上側の前記半割り連結部材は、上側の前記半割り連結部材の軸方向と直交する断面が逆の卵形を半割り形状としたものであり、上部側が下部側よりも厚く形成されている。
請求項６に記載の発明に係る自転車フレームの製造方法は、ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材を２つ重ね合わせて溶着により接合して閉断面の自転車フレームとする自転車フレームの製造方法であって、前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向に沿った方向の前記半割り連結部材の上下の溶着面の幅を、前記半割り連結部材の側部の肉厚より大きくしており、前記半割り連結部材は、上下に２本配置されており、下側の前記半割り連結部材は、下側の前記半割り連結部材の軸方向と直交する断面が卵形を半割り形状としたものであり、下部側が上部側よりも厚く形成されており、上側の前記半割り連結部材は、上側の前記半割り連結部材の軸方向と直交する断面が逆の卵形を半割り形状としたものであり、上部側が下部側よりも厚く形成されている。
【００１５】
請求項５又は請求項６に記載の発明では、下側の半割り連結部材を接合した下側の連結部材は、軸方向と直交する断面にて下部側が上部側よりも厚く形成された卵形となる。上側の半割り連結部材を接合した上側の連結部材は、軸方向と直交する断面にて上部側が下部側よりも厚く形成された逆の卵形となる。これにより、上下の連結部材に曲げ応力が作用したときに、上側の連結部材が上方に、下側の連結部材が下方に変形するのを抑制することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明に係る自転車フレームの製造方法は、ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材を２つ重ね合わせて溶着により接合して閉断面の自転車フレームとする自転車フレームの製造方法であって、前記半割り連結部材の前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向に沿った方向の溶着面の幅よりも、前記半割りシートパイプ又は前記半割りヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記半割り連結部材の側部の肉厚を大きくしている。
【００１７】
請求項７に記載の発明では、半割り連結部材の半割りシートパイプ又は半割りヘッドパイプの軸方向に沿った方向の溶着面の幅よりも、半割りシートパイプ又は半割りヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの半割り連結部材の側部の肉厚を大きくすることで、半割り連結部材を接合した連結部材の強度及び剛性を上げることができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載の自転車フレームの製造方法において、前記溶着は、前記半割りヘッドパイプ又は前記半割りシートパイプの軸方向に沿って振動させる振動溶着であり、前記半割り連結部材の軸方向が振動方向と交差するように配置されている。
【００１９】
請求項８に記載の発明では、半割りヘッドパイプ又は半割りシートパイプの軸方向に沿って振動させる振動溶着により、半割り自転車フレーム部材を接合して閉断面の自転車フレームとする。その際、半割りヘッドパイプ又は半割りシートパイプの軸方向に沿って振動溶着させることにより、ヘッドパイプ又はシートパイプの軸芯がずれることが抑制され、ヘッドパイプ又はシートパイプの強度及び寸法精度（内径真円度、真直度）を確保することができる。また、半割り連結部材の軸方向が振動方向と交差するように配置されていても、半割り連結部材の溶着面の幅が大きいため、溶着面のずれが吸収され、溶着性の低下を抑制することができる。
【００２８】
請求項９に記載の発明に係る自転車フレームは、ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材を２つ重ね合わせて溶着により接合して形成された閉断面の自転車フレームであって、前記連結部材の前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向に沿った方向の少なくとも一方の厚みが、前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記連結部材の側部の肉厚より大きく、さらに、前記連結部材は、前記連結部材の軸方向と直交する断面にて下部側の軸方向と直交する方向の外形幅が上部側の軸方向と直交する方向の外形幅より大きく形成された卵形であり、前記下部側の厚みが前記上部側よりも厚く形成されている。
【００２９】
請求項９に記載の発明では、連結部材は、軸方向と直交する断面にて下部側の厚みが上部側よりも厚く形成された卵形であり、連結部材に曲げ応力が作用したときに、連結部材が下方側に変形するのを抑制することができる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明に係る自転車フレームは、ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材を２つ重ね合わせて溶着により接合して形成された閉断面の自転車フレームであって、前記連結部材の前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向に沿った方向の少なくとも一方の厚みが、前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記連結部材の側部の肉厚より大きく、前記連結部材は、上下に２本配置されており、下側の前記連結部材は、下側の前記連結部材の軸方向と直交する断面にて下部側の厚みが上部側よりも厚く形成された卵形であり、上側の前記連結部材は、上側の前記連結部材の軸方向と直交する断面にて上部側の厚みが下部側よりも厚く形成された逆の卵形である。
請求項１１に記載の発明に係る自転車フレームは、ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材を２つ重ね合わせて溶着により接合して形成された閉断面の自転車フレームであって、前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向に沿った方向の前記連結部材の上下の厚みを、前記連結部材の側部の肉厚より大きくしており、前記連結部材は、上下に２本配置されており、下側の前記連結部材は、下側の前記連結部材の軸方向と直交する断面にて下部側の厚みが上部側よりも厚く形成された卵形であり、上側の前記連結部材は、上側の前記連結部材の軸方向と直交する断面にて上部側の厚みが下部側よりも厚く形成された逆の卵形である。
【００３１】
請求項１０又は請求項１１に記載の発明では、下側の連結部材は、軸方向と直交する断面にて下部側の厚みが上部側よりも厚く形成された卵形であり、上側の連結部材は、軸方向と直交する断面にて上部側の厚みが下部側よりも厚く形成された逆の卵形である。これにより、上下の連結部材に曲げ応力が作用したときに、上側の連結部材が上方に、下側の連結部材が下方に変形するのを抑制することができる。
【００３２】
請求項１２に記載の発明に係る自転車フレームは、ハンドルが装着される開断面の半割りヘッドパイプ及びサドルのシートポストが装着される開断面の半割りシートパイプの少なくとも一方と、前記半割りヘッドパイプ及び前記半割りシートパイプの少なくとも一方に連結される開断面の半割り連結部材と、が一体成形された開断面の半割り自転車フレーム部材を２つ重ね合わせて溶着により接合して形成された閉断面の自転車フレームであって、前記連結部材の前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向に沿った方向の厚みよりも、前記シートパイプ又は前記ヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの前記連結部材の側部の肉厚が大きい。
【００３３】
請求項１２に記載の発明では、連結部材のシートパイプ又はヘッドパイプの軸方向に沿った方向の厚みよりも、シートパイプ又はヘッドパイプの軸方向を上下方向として自転車フレームを組み立てたときの連結部材の側部の肉厚が大きいため、連結部材の強度及び剛性を上げることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、溶着部（面）の溶着強度が高く、十分な強度及び剛性の樹脂製の自転車フレームを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態の自転車フレームに適用される樹脂製の半割り自転車フレーム部材を示す斜視図である。
【図２】図１に示す半割り自転車フレーム部材を溶着して一体化した自転車フレームを示す斜視図である。
【図３】図１に示す半割り自転車フレーム部材の溶着面を振動溶着する際の振動方向を示す側面図である。
【図４】（Ａ）は半割り連結部材の軸方向と直交する上下方向に沿った断面図であり、（Ｂ）は半割り連結部材を溶着して一体化させた連結部材の軸方向と直交する上下方向に沿った断面図である。
【図５】左右一対の半割り自転車フレーム部材を振動溶着する装置を示す斜視図である。
【図６】（Ａ）は半割り連結部材を振動溶着する装置の溶着前の状態を示す断面図であり、（Ｂ）は半割り連結部材を振動溶着する装置の溶着後の状態を示す断面図である。
【図７】半割り連結部材の第１変形例であって、（Ａ）は半割り連結部材の軸方向と直交する上下方向に沿った断面図であり、（Ｂ）は半割り連結部材を溶着して一体化させた連結部材の軸方向と直交する上下方向に沿った断面図である。
【図８】半割り連結部材の第２変形例であって、（Ａ）は上側と下側の半割り連結部材の軸方向と直交する上下方向に沿った断面図であり、（Ｂ）は半割り連結部材を溶着して一体化させた上側と下側の連結部材の軸方向と直交する上下方向に沿った断面図である。
【図９】半割り連結部材の第３変形例を示す軸方向と直交する上下方向に沿った断面図である。
【図１０】半割り連結部材の比較例を示す軸方向と直交する上下方向に沿った断面図である。
【図１１】第２実施形態の自転車フレームを示す斜視図である。
【図１２】図１１に示す自転車フレームに用いられる半割り連結部材であって、（Ａ）は半割り連結部材の軸方向と直交する上下方向に沿った断面図であり、（Ｂ）は半割り連結部材を溶着して一体化させた連結部材の軸方向と直交する上下方向に沿った断面図である。
【図１３】半割り連結部材の第４変形例を示す軸方向と直交する上下方向に沿った断面図である。
【図１４】半割り連結部材の第５変形例を示す軸方向と直交する上下方向に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、これらの図面において適宜示される矢印ＦＲは自転車の前方側を示しており、矢印ＵＰは自転車の上方側を示している。
【００３７】
図１には、本発明の第１実施形態である自転車フレームの製造方法に用いられる左右一対の半割り自転車フレーム部材１０、２０が示されている。また、図２には、本発明の第１実施形態である自転車フレームの製造方法により製造された自転車フレーム４０が示されている。図１に示されるように、自転車の後面視にて左側と右側に配置される左右一対の開断面の半割り自転車フレーム部材１０、２０は、略上下方向に沿って配置される開断面の半割りヘッドパイプ１２、２２と、半割りヘッドパイプ１２、２２と間隔をおいて上下方向に沿って配置される開断面の半割りシートパイプ１４、２４と、半割りヘッドパイプ１２、２２と半割りシートパイプ１４、２４に交差するように配置されると共に半割りヘッドパイプ１２、２２と半割りシートパイプ１４、２４との間を繋ぐ開断面の上側の半割り連結部材１６、２６及び下側の半割り連結部材１８、２８と、を備えている。さらに、半割り自転車フレーム部材１０、２０は、半割りシートパイプ１４、２４の下端部から後方側に延びたチェーンステー３２、３４と、半割りシートパイプ１４、２４の上端部とチェーンステー３２、３４の後端部とを繋ぐバックホーク３６、３８と、を備えている。
【００３８】
半割り自転車フレーム部材１０は、半割りヘッドパイプ１２と、半割りシートパイプ１４と、上側の半割り連結部材１６と、下側の半割り連結部材１８と、チェーンステー３２と、バックホーク３６とが樹脂で一体成形されている。また、半割り自転車フレーム部材２０は、半割りヘッドパイプ２２と、半割りシートパイプ２４と、上側の半割り連結部材２６と、下側の半割り連結部材２８と、チェーンステー３４と、バックホーク３８とが樹脂で一体成形されている。
【００３９】
図３に示されるように、左側の半割り自転車フレーム部材１０には、半割りヘッドパイプ１２の前端部と後端部に上下方向に沿って溶着面１２Ａ、１２Ｂが形成されており、半割りシートパイプ１４の前端部と後端部に上下方向に沿って溶着面１４Ａ、１４Ｂが形成されている。半割りヘッドパイプ１２と半割りシートパイプ１４は、横方向に沿った断面が略半円状に形成されており、周方向に沿ってほぼ均一な厚みで形成されている。図示を省略するが、右側の半割り自転車フレーム部材２０は、左側の半割り自転車フレーム部材１０と左右対称であり、半割りヘッドパイプ２２と半割りシートパイプ２４に同様に溶着面が形成されている。
【００４０】
また、左側の半割り自転車フレーム部材１０には、上側の半割り連結部材１６の上端部と下端部に溶着面１６Ａ、１６Ｂが形成されており、下側の半割り連結部材１８の上端部と下端部に溶着面１８Ａ、１８Ｂが形成されている。
【００４１】
図４（Ａ）に示されるように、左右一対の上側の半割り連結部材１６、２６は、軸方向と直交する上下方向の断面にて、上端部の溶着面１６Ａ，２６Ａと下端部の溶着面１６Ｂ，２６Ｂの幅（半割りシートパイプ１４、２４の軸方向に沿った方向の幅）が、半割り連結部材１６、２６の側部１６Ｃ、２６Ｃの厚み（肉厚）よりも厚く形成されている。図示を省略するが、左右一対の下側の半割り連結部材１８、２８も同様に、上端部の溶着面１８Ａと下端部の溶着面１８Ｂの幅（半割りシートパイプ１４、２４の軸方向に沿った方向の幅）が半割り連結部材１８、２８の側部の厚みよりも厚く形成されている。
【００４２】
図１及び図２等に示されるように、左右一対の半割り自転車フレーム部材１０、２０は、半割りヘッドパイプ１２、２２と、半割りシートパイプ１４、２４と、上側の半割り連結部材１６、２６と、下側の半割り連結部材１８、２８の各溶着面が重ね合わされて所定の溶着方式によって溶着されることで、左右一対の半割り自転車フレーム部材１０、２０が一体化された閉断面の自転車フレーム４０が形成されている。本実施形態では、溶着方式として、振動溶着が用いられている。図３に示されるように、振動溶着では、半割りヘッドパイプ１２及び半割りシートパイプ１４の軸方向（半割りヘッドパイプ１２及び半割りシートパイプ１４の長手方向、すなわち矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向）に沿って振動させる。すなわち、半割りヘッドパイプ１２の溶着面１２Ａ、１２Ｂと半割りシートパイプ１４の溶着面１４Ａ、１４Ｂは振動方向とほぼ平行に配置され、上側の半割り連結部材１６の軸方向に沿った溶着面１６Ａ、１６Ｂと、下側の半割り連結部材１８の軸方向に沿った溶着面１８Ａ、１８Ｂが振動方向と交差するように配置されている。
【００４３】
左右一対の半割り自転車フレーム部材１０、２０は、半割りヘッドパイプ１２、２２と、半割りシートパイプ１４、２４と、上側の半割り連結部材１６、２６と、下側の半割り連結部材１８、２８の各溶着面が重ね合わされて振動溶着されることで、圧力と往復運動による摩擦熱で溶着面が溶融し、接合される。これにより、図２に示されるように、閉断面のヘッドパイプ４２と、閉断面のシートパイプ４４と、ヘッドパイプ４２とシートパイプ４４とを繋ぐ閉断面の上側の連結部材４６及び下側の連結部材４８と、を備えた自転車フレーム４０が形成される。その際、半割りヘッドパイプ１２、２２と半割りシートパイプ１４、２４の軸方向（長手方向）に振動方向が設定されていることで、振動溶着時の半割りヘッドパイプ１２、２２と、半割りシートパイプ１４、２４との溶着面のズレが抑制され、溶着後のヘッドパイプ４２とシートパイプ４４の強度及び寸法精度を確保することができる。
【００４４】
一方、半割り連結部材の溶着面は、振動方向と交差する方向に配置されているため、対向する溶着面がずれることにより、溶着性が低下する可能性がある。これに対して、本実施形態では、図４（Ａ）に示されるように、左右一対の上側の半割り連結部材１６、２６は、上端部の溶着面１６Ａ，２６Ａと下端部の溶着面１６Ｂ，２６Ｂの幅（上下方向の長さ）が半割り連結部材１６、２６の側部１６Ｃ、２６Ｃの厚みよりも厚く形成されていることで、振動溶着時の溶着面１６Ａ，２６Ａと、溶着面１６Ｂ，２６Ｂとのズレが吸収され、溶着性の低下を抑制することができる。また、図４（Ｂ）に示されるように、溶着後の連結部材４６は、上部４６Ａと下部４６Ｂの厚みが側部４６Ｃの厚みよりも厚いため、自転車フレーム４０を用いた自転車の走行時に連結部材４６に曲げ応力が作用しても、連結部材４６の上下方向への変形が抑制されるようになっている。
【００４５】
同様に、左右一対の下側の半割り連結部材１８、２８も同様に、上端部の溶着面１８Ａと下端部の溶着面１８Ｂの幅（上下方向の長さ）が半割り連結部材１８、２８の側部の厚みよりも厚く形成されていることで、振動溶着時の溶着面のズレが吸収され、溶着性の低下を抑制することができる。また、溶着後の連結部材４８は、上部と下部の厚みが側部の厚みよりも厚いため、連結部材４８に曲げ応力が作用しても、連結部材４８の上下方向への変形が抑制される。これにより、自転車フレーム４０の溶着面の溶着強度が高く、自転車フレーム４０としての強度及び剛性をも向上させることができる。
【００４６】
次に、本実施形態の自転車フレーム４０の製造方法について説明する。
【００４７】
図５に示されるように、自転車フレーム４０を製造するための振動溶着装置６０は、片側の面に半割り自転車フレーム部材１０が嵌め込まれる凹部６２Ａを備えた略矩形状の溶着治具６２と、凹部６２Ａと対向する面に半割り自転車フレーム部材２０が嵌め込まれる凹部６４Ａを備えた略矩形状の溶着治具６４と、を備えている。この振動溶着装置６０では、図５に示す装置上下方向の上方側に溶着治具６２が配置され、下方側に溶着治具６４が配置されている。この振動溶着装置６０では、溶着治具６４を固定した状態で、溶着治具６２の半割り自転車フレーム部材１０の各溶着面を溶着治具６４の半割り自転車フレーム部材２０の各溶着面に荷重をかけて接触させ、半割りヘッドパイプ１２及び半割りシートパイプ１４の軸方向（略上下方向）に振動させることで、半割り自転車フレーム部材１０の各溶着面と半割り自転車フレーム部材２０の各溶着面とを振動溶着により接合する。
【００４８】
図６（Ａ）、（Ｂ）には、左右一対の上側の半割り連結部材１６の溶着面と上側の半割り連結部材２６の溶着面とを振動溶着させる工程が部分断面図にて示されている。図６（Ａ）に示されるように、溶着治具６２の凹部６２Ａに嵌め込まれた上側の半割り連結部材１６の溶着面１６Ａ、１６Ｂと、溶着治具６４の凹部６４Ａに嵌め込まれた上側の半割り連結部材２６の溶着面２６Ａ、２６Ｂと、が対向配置されている。図６（Ｂ）に示されるように、溶着治具６４を固定した状態で、溶着治具６２の半割り連結部材１６の溶着面１６Ａ、１６Ｂを溶着治具６４の半割り連結部材２６の溶着面２６Ａ、２６Ｂに図示しない押圧手段により矢印Ｃ方向に荷重をかけて接触させると共に、振動装置６６により略上下方向（矢印Ａ方向）に振動させる。これにより、半割り連結部材１６の溶着面１６Ａ、１６Ｂと半割り連結部材２６の溶着面２６Ａ、２６Ｂとが、圧力と往復運動による摩擦熱で溶融し、接合されることで、閉断面の連結部材４６が形成される。
【００４９】
このような自転車フレーム４０の製造方法では、半割りヘッドパイプ１２の溶着面１２Ａ、１２Ｂと半割りシートパイプ１４の溶着面１４Ａ、１４Ｂは振動方向とほぼ平行に配置されることで、振動溶着時の半割りヘッドパイプ１２、２２と、半割りシートパイプ１４、２４との溶着面のズレが抑制され、溶着後のヘッドパイプ４２とシートパイプ４４の強度及び寸法精度を確保することができる。
【００５０】
また、図６（Ａ）に示されるように、左右一対の上側の半割り連結部材１６、２６は、上端部の溶着面１６Ａ，２６Ａと下端部の溶着面１６Ｂ，２６Ｂの幅（上下方向の長さ）が半割り連結部材１６、２６の側部１６Ｃ、２６Ｃの厚みよりも厚く形成されていることで、半割り連結部材１６、２６の軸方向（長手方向）と交差する方向に振動しても、溶着面１６Ａ，２６Ａと溶着面１６Ｂ，２６Ｂのズレが吸収され、溶着性の低下を抑制することができる。
【００５１】
また、自転車フレーム４０を自転車に用いる際には、ヘッドパイプ４２にはハンドル（図示省略）が装着され、シートパイプ４４にはサドルのシートポスト（図示省略）が装着される。ヘッドパイプ４２とシートパイプ４４を繋ぐ連結部材４６、４８には、シートパイプ４４の軸方向へ作用する荷重により曲げ応力が作用する。このため、連結部材４６、４８における引張力及び圧縮力が作用する側の肉厚を大きくすることが有効である。本実施形態では、図４（Ｂ）に示されるように、溶着後の連結部材４６は、上部４６Ａと下部４６Ｂの厚みを側部４６Ｃの厚みよりも厚くすることで、引張力及び圧縮力が作用する側の肉厚を大きくし、部材剛性を上げている。連結部材４８も同様である。このため、連結部材４６、４８の上下方向への変形を抑制し、自転車フレーム４０の強度及び剛性を向上させることができる。
【００５２】
次に、本発明の第１変形例である自転車フレームの連結部材について説明する。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５３】
図７（Ａ）に示すように、半割りヘッドパイプ（図１参照）と半割りシートパイプ（図１参照）とを繋ぐ左右一対の開断面の半割り連結部材７２、７４は、上下方向に沿った断面（半割りシートパイプの軸方向に沿った断面）が縦長とされている。また、半割り連結部材７２、７４は、上端部の溶着面７２Ａ，７４Ａと下端部の溶着面７２Ｂ，７４Ｂの幅（上下方向の長さ）が半割り連結部材７２、７４の側部７２Ｃ、７４Ｃの厚みよりも厚く形成されている。半割り連結部材７２、７４の上端部の溶着面７２Ａ，７４Ａと、下端部の溶着面７２Ｂ，７４Ｂをそれぞれ振動溶着により溶融接合することで、図７（Ｂ）に示すように、半割り連結部材７２、７４が一体となった連結部材７６が形成される。なお、上側と下側の連結部材７６は、上下方向に沿った断面がほぼ同じに形成されている。
【００５４】
このような半割り連結部材７２、７４では、振動方向と交差する方向に半割り連結部材７２、７４が配置されていても、上端部の溶着面７２Ａ，７４Ａと下端部の溶着面７２Ｂ，７４Ｂの幅（上下方向の長さ）が半割り連結部材７２、７４の側部７２Ｃ、７４Ｃの厚みよりも厚く形成されていることで、溶着面７２Ａ，７４Ａと溶着面７２Ｂ，７４Ｂのズレが吸収され、溶着性の低下を抑制することができる。また、図７（Ｂ）に示されるように、溶着後の連結部材７６は、上下方向に沿った断面が縦長で、上部７６Ａと下部７６Ｂの厚み（肉厚）が側部７６Ｃの厚みよりも厚いため、連結部材７６に曲げ応力が作用しても、連結部材７６の上下方向への変形を抑制することができる。
【００５５】
次に、本発明の第２変形例である自転車フレームの連結部材について説明する。なお、第１実施形態及び第１変形例と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５６】
図８（Ａ）に示すように、半割りヘッドパイプ（図１参照）と半割りシートパイプ（図１参照）とを繋ぐ左右一対の開断面の上側の半割り連結部材８２、８４は、上下方向に沿った断面（半割りシートパイプの軸方向に沿った断面）が逆の卵形を半割り形成としたものである。また、上側の半割り連結部材８２、８４は、上端部の溶着面８２Ａ、８４Ａの幅（上下方向の長さ）が下端部の溶着面８２Ｂ、８４Ｂの幅よりも大きく形成されると共に、下端部の溶着面８２Ｂ、８４Ｂの幅が側部８２Ｃ、８４Ｃの厚みよりも大きく形成されている。また、半割りヘッドパイプ（図１参照）と半割りシートパイプ（図１参照）とを繋ぐ左右一対の開断面の下側の半割り連結部材８６、８８は、上下方向に沿った断面が卵形を半割り形成としたものである。また、下側の半割り連結部材８６、８８は、下端部の溶着面８６Ｂ、８８Ｂの幅が上端部の溶着面８６Ａ、８８Ａの幅よりも大きく形成されると共に、上端部の溶着面８６Ａ、８８Ａの幅が側部８６Ｃ、８８Ｃの厚みよりも大きく形成されている。
【００５７】
半割り連結部材８２、８４の上端部の溶着面８２Ａ，８４Ａと、下端部の溶着面８２Ｂ，８４Ｂを略上下方向に沿って振動させる振動溶着によりそれぞれ溶融接合すると共に、半割り連結部材８６、８８の上端部の溶着面８６Ａ，８８Ａと、下端部の溶着面８６Ｂ，８８Ｂを振動溶着によりそれぞれ溶融接合する。これにより、図８（Ｂ）に示すように、半割り連結部材８２、８４が一体となった閉断面の上側の連結部材９０と、半割り連結部材８６、８８が一体となった閉断面の下側の連結部材９２と、が形成される。上側の連結部材９０は、上下方向に沿った断面（半割りシートパイプの軸方向に沿った断面）にて逆の卵形であり、下側の連結部材９２は、連結部材９０と上下対称の卵形である。
【００５８】
このような左右一対の半割り連結部材８２、８４は、図８（Ａ）に示すように、側部８２Ｃ、８４Ｃの周面からの距離が長い上端部の溶着面８２Ａ，８４Ａ付近の厚みを側部８２Ｃ、８４Ｃの周面からの距離が短い下端部の溶着面８２Ｂ，８４Ｂ付近の厚みよりも厚くすることで、半割り連結部材８２、８４と交差する方向（略上下方向）に振動させても、上端部の溶着面８２Ａ，８４Ａ付近の倒れ変形を抑制することができる。同様に、左右一対の半割り連結部材８６、８８は、側部８６Ｃ、８８Ｃの周面からの距離が長い下端部の溶着面８６Ｂ，８８Ｂ付近の厚みを側部８６Ｃ、８８Ｃの周面からの距離が短い上端部の溶着面８６Ａ，８８Ａ付近の厚みよりも厚くすることで、半割り連結部材８６、８８と交差する方向（略上下方向）に振動させても、下端部の溶着面８６Ｂ，８８Ｂ付近の倒れ変形を抑制することができる。
【００５９】
また、図８（Ｂ）に示されるように、溶着後の上側の連結部材９０は逆の卵形で、溶着後の下側の連結部材９２は連結部材９０と上下対称の卵形とされており、連結部材９０の上部９０Ａの厚み（肉厚）が側部９０Ｃ及び下部９０Ｂの厚みよりも厚く、連結部材９２の下部９２Ｂの厚み（肉厚）が側部９２Ｃ及び上部９２Ａの厚みよりも厚いため、連結部材９０、９２に曲げ応力が作用したときに、連結部材９０及び連結部材９２が上下方向に曲げ変形するのをより確実に抑制することができる。
【００６０】
次に、本発明の第３変形例である自転車フレームの連結部材について説明する。なお、第１実施形態、第１変形例及び第２変形例と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００６１】
図９に示されるように、半割りヘッドパイプ（図１参照）と半割りシートパイプ（図１参照）とを繋ぐ左右一対の開断面の半割り連結部材１０２、１０４は、上下方向に沿った断面（半割りシートパイプの軸方向に沿った断面）が左右対称で略Ｕ字状とされており、上端部の溶着面１０２Ａ，１０４Ａと下端部の溶着面１０２Ｂ，１０４Ｂの幅（上下方向の長さ）が半割り連結部材１０２、１０４の側部１０２Ｃ、１０４Ｃの厚みよりも厚く形成されている。また、上端部の溶着面１０２Ａ，１０４Ａと下端部の溶着面１０２Ｂ，１０４Ｂが、側部１０２Ｃ、１０４Ｃから略同じ厚さ（上下方向の幅）で近接する方向に突出するように形成されている。
【００６２】
このような半割り連結部材１０２、１０４では、上端部の溶着面１０２Ａ，１０４Ａと、下端部の溶着面１０２Ｂ，１０４Ｂを略上下方向に振動させる振動溶着により溶融接合することで、半割り連結部材１０２、１０４が一体となった閉断面の連結部材（図示省略）が形成される。その際、上端部の溶着面１０２Ａ，１０４Ａと下端部の溶着面１０２Ｂ，１０４Ｂが、側部１０２Ｃ、１０４Ｃから略同じ厚さ（上下方向の幅）で近接するように突出しているため、振動溶着時に上端部の溶着面１０２Ａ，１０４Ａと下端部の溶着面１０２Ｂ，１０４Ｂの倒れ変形を抑制することができる。
【００６３】
図１０には、比較例に係る自転車フレームの半割り連結部材が示されている。図１０に示されるように、左右一対の開断面の半割り連結部材２０２、２０４は、上下方向に沿った断面が左右対称で略Ｃ字状とされており、上端部と下端部に両者が上下方向に近接するように突出した溶着部２０３、２０５が形成されている。
【００６４】
溶着部２０３の溶着面２０３Ａ，２０３Ｂの幅（上下方向の長さ）、及び溶着部２０５の溶着面２０５Ａ，２０５Ｂの幅（上下方向の長さ）は、半割り連結部材２０２、２０４の側部２０２Ｃ、２０４Ｃの厚みよりも厚く形成されている。
【００６５】
このような半割り連結部材２０２、２０４では、上端部と下端部に両者が上下方向に近接するように突出した溶着部２０３、２０５が設けられており、略上下方向に振動させて溶着面２０３Ａと溶着面２０５Ａ、溶着面２０３Ｂと溶着面２０５Ｂをそれぞれ振動溶着させる際に、側部２０２Ｃ、２０４Ｃに対して溶着部２０３、２０５の倒れ変形が発生する可能性がある。
【００６６】
これに対して、第１実施形態、第１変形例〜第３変形例の左右一対の半割り連結部材では、溶着部が上下方向の近接する側に突出せず、溶着面の幅（上下方向の長さ）を側部よりも大きくしているため、略上下方向に振動させて溶着するときに側部に対する溶着面の倒れ変形をより確実に抑制することができる。
【００６７】
次に、本発明の第２実施形態である自転車フレームの連結部材について説明する。なお、第１実施形態、及び第１変形例〜第３変形例と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００６８】
図１１に示されるように、閉断面の自転車フレーム１３０は、略上下方向に沿って配置される閉断面のヘッドパイプ１３２と、ヘッドパイプ１３２と間隔をおいて略上下方向に沿って配置される閉断面のシートパイプ１３４と、ヘッドパイプ１３２とシートパイプ１３４に交差するように配置されると共にヘッドパイプ１３２とシートパイプ１３４との間を繋ぐ１本の閉断面の連結部材１３６と、を備えている。さらに、自転車フレーム１３０は、シートパイプ１３４の下端部から後方側に延びたチェーンステー３２、３４と、シートパイプ１３４の上端部とチェーンステー３２、３４の後端部とを繋ぐバックホーク３６、３８と、を備えている。
【００６９】
自転車フレーム１３０は、左右一対の開断面の半割り自転車フレーム部材１４０、１４４における開断面の半割りヘッドパイプ１２、２２と、開断面の半割りシートパイプ１４、２４と、開断面の半割り連結部材１４２、１４６の各溶着面が重ね合わされて振動溶着されることで、溶融接合されている。
【００７０】
図１２（Ａ）に示されるように、上下方向に沿った断面（半割りシートパイプの軸方向に沿った断面）にて半割り連結部材１４２、１４６は、下端部の溶着面１４２Ｂ、１４６Ｂの幅（上下方向の長さ）が上端部の溶着面１４２Ａ、１４６Ａの幅よりも大きく形成されると共に、上端部の溶着面１４２Ａ、１４６Ａの幅が側部１４２Ｃ、１４６Ｃの厚み（肉厚）よりも大きく形成されている。
【００７１】
半割り連結部材１４２、１４６の上端部の溶着面１４２Ａ，１４６Ａと、下端部の溶着面１４２Ｂ，１４６Ｂを略上下方向に沿って振動させる振動溶着により溶融接合することで、図１２（Ｂ）に示すように、半割り連結部材１４２、１４６が一体となった閉断面の連結部材１３６が形成される。
【００７２】
また、図１２（Ｂ）に示されるように、連結部材１３６の下部１３６Ｂの厚み（肉厚）が側部１３６Ｃ及び上部１３６Ａの厚み（肉厚）よりも厚いため、連結部材１３６に曲げ応力が作用したときに、連結部材１３６が上下方向、特に下方に曲げ変形するのをより確実に抑制することができる。
【００７３】
次に、本発明の第４変形例である自転車フレームの連結部材について説明する。なお、第１及び第２実施形態、第１〜第３変形例と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００７４】
図１３に示されるように、半割りヘッドパイプと半割りシートパイプとを繋ぐ左右一対の開断面の半割り連結部材１５０、１５２は、軸方向と直交する上下方向に沿った断面にて、下端部の溶着面１５０Ｂ，１５２Ｂの幅（上下方向の長さ）が上端部の溶着面１５０Ａ，１５２Ａの幅（上下方向の長さ）と側部１５０Ｃ，１５２Ｃの厚みよりも厚く形成されている。上端部の溶着面１５０Ａ，１５２Ａの幅（上下方向の長さ）と側部１５０Ｃ，１５２Ｃの厚みは、ほぼ同じ寸法で形成されている。半割り連結部材１５０、１５２の上端部の溶着面１５０Ａ，１５２Ａと、下端部の溶着面１５０Ｂ，１５２Ｂをそれぞれ振動溶着により溶融接合することで、半割り連結部材１５０、１５２が一体となった閉断面の連結部材（図示省略）が形成される。半割り連結部材１５０、１５２が一体となった閉断面の連結部材（図示省略）は、図２に示す自転車フレーム４０の連結部材、図１１に示す自転車フレーム１３０の連結部材のいずれに適用してもよい。
【００７５】
半割り連結部材１５０、１５２が一体となった連結部材（図示省略）は、下部の厚み（肉厚）が上部及び側部の厚みよりも厚いため、連結部材に曲げ応力が作用しても、連結部材の上下方向への変形を抑制することができる。
【００７６】
次に、本発明の第５変形例である自転車フレームの連結部材について説明する。なお、第１及び第２実施形態、第１〜第４変形例と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００７７】
図１４に示すように、半割りヘッドパイプと半割りシートパイプとを繋ぐ左右一対の開断面の半割り連結部材１６０、１６２は、軸方向と直交する上下方向に沿った断面にて、上端部の溶着面１６０Ａ，１６２Ａと下端部の溶着面１６０Ｂ，１６２Ｂの幅（上下方向の長さ）よりも、半割り連結部材１６０、１６２の側部１６０Ｃ、１６２Ｃの厚みが厚く形成されている。半割り連結部材１６０、１６２の上端部の溶着面１６０Ａ，１６２Ａと、下端部の溶着面１６０Ｂ，１６２Ｂをそれぞれ振動溶着により溶融接合することで、半割り連結部材１６０、１６２が一体となった閉断面の連結部材（図示省略）が形成される。半割り連結部材１６０、１６２が一体となった閉断面の連結部材（図示省略）は、図２に示す自転車フレーム４０の連結部材、図１１に示す自転車フレーム１３０の連結部材のいずれに適用してもよい。
【００７８】
このような半割り連結部材１６０、１６２では、振動方向と交差する方向に半割り連結部材１６０、１６２の軸方向が配置されていても、上端部の溶着面１６０Ａ，１６２Ａと下端部の溶着面１６０Ｂ，１６２Ｂの幅（上下方向の長さ）よりも側部１６０Ｃ、１６２Ｃの厚みが厚く形成されていることで、上端部の溶着面１６０Ａ，１６２Ａと下端部の溶着面１６０Ｂ，１６２Ｂの倒れが抑制される。また、半割り連結部材１６０、１６２が一体となった閉断面の連結部材（図示省略）は、上部と下部の厚み（肉厚）よりも側部Ｃの厚みよりも厚いため、連結部材に曲げ応力が作用しても、連結部材が曲げ変形しにくい。
【００７９】
なお、第１実施形態及び第２実施形態、及び第１変形例〜第５変形例では、左右一対の半割り自転車フレーム部材の各溶着面を振動溶着により接合したが、他の溶着方式、例えば熱溶着、又はレーザー溶着等により接合してもよい。以下、熱溶着、レーザー溶着について説明する。
【００８０】
熱溶着には、熱板溶着と熱風溶着がある。熱板溶着には、接触式と非接触式とがあり、接触式の場合は、開断面の半割り自転車フレーム部材の各溶着面（接合面）を熱伝導で加熱し、非接触式の場合は、開断面の半割り自転車フレーム部材の各溶着面を輻射熱で加熱する。また熱板加熱方式には、ヒーター加熱と電磁誘導加熱とがある。熱板溶着では、熱板の温度と溶着面の加熱時間と接触圧で溶着条件が設定される。また、熱風溶着は、開断面の半割り自転車フレーム部材の各溶着面（接合面）に高温の空気を吹き付けて樹脂を溶融させ、加圧接合するものである。また、溶着面（接合面）に赤外線を当てる赤外線シール方式も用いられる。
【００８１】
レーザー溶着は、レーザー光のエネルギーをレーザー吸収材表面で熱エネルギーに変換し、溶着する方式である。レーザー溶着では、レーザー光を透過する材料と、レーザー光を吸収する材料とを組み合わせており、例えば上から照射されたレーザー光が上側のレーザー光を透過する材料を素通りし、下側のレーザー光を吸収する材料にて吸収されることにより、２つの材料の接合面（半割り自転車フレーム部材の溶着面）の間で発熱が起って樹脂が溶融し、接合面が溶着されるものである。このレーザー溶着では、振動溶着などに比べて物理的ストレスが少なく、非接触溶着のため、表面に熱影響・キズ・変形が生じにくく、バリなども発生しにくいという利点がある。
【００８２】
なお、第１実施形態及び第２実施形態、及び第１変形例〜第５変形例では、半割りヘッドパイプと、半割りシートパイプと、半割りヘッドパイプと半割りシートパイプとを繋ぐ半割り連結部材と、が一体成形された半割り自転車フレーム部材を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、半割りシートパイプと該半割りシートパイプに連結される半割り連結部材とが一体成形された半割り自転車フレーム部材、又は、半割りヘッドパイプと該半割りヘッドパイプに連結される半割り連結部材とが一体成形された半割り自転車フレーム部材を用いてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１０、２０    半割り自転車フレーム部材
１２、２２    半割りヘッドパイプ
１２Ａ 溶着面
１４、２４    半割りシートパイプ
１４Ａ 溶着面
１６、２６    半割り連結部材
１６Ａ，２６Ａ       溶着面
１６Ｂ，２６Ｂ       溶着面
１６Ｃ，２６Ｃ       側部
１８、２８    半割り連結部材
１８Ａ 溶着面
１８Ｂ 溶着面
４０   自転車フレーム
４２   ヘッドパイプ
４４   シートパイプ
４６   連結部材
４６Ａ 上部
４６Ｂ 下部
４６Ｃ 側部
４８   連結部材
７２、７４    半割り連結部材
７２Ａ，７４Ａ       溶着面
７２Ｂ，７４Ｂ       溶着面
７２Ｃ，７４Ｃ       側部
７６   連結部材
７６Ａ 上部
７６Ｂ 下部
７６Ｃ 側部
８２、８４    半割り連結部材
８２Ａ，８４Ａ       溶着面
８２Ｂ，８４Ｂ       溶着面
８２Ｃ，８４Ｃ       側部
８６、８８    半割り連結部材
８６Ａ，８８Ａ       溶着面
８６Ｂ，８８Ｂ       溶着面
８６Ｃ，８８Ｃ       側部
９０   連結部材
９０Ａ 上部
９０Ｂ 下部
９０Ｃ 側部
９２   連結部材
９２Ａ 上部
９２Ｂ 下部
９２Ｃ 側部
１０２、１０４       半割り連結部材
１０２Ａ，１０４Ａ   溶着面
１０２Ｂ，１０４Ｂ   溶着面
１０２Ｃ，１０４Ｃ   側部
１３０ 自転車フレーム
１３２ ヘッドパイプ
１３４ シートパイプ
１３６ 連結部材
１３６Ａ      上部
１３６Ｂ      下部
１３６Ｃ      側部
１４０、１４４       半割り自転車フレーム部材
１４２、１４６       連結部材
１４２Ａ，１４６Ａ   溶着面
１４２Ｂ，１４６Ｂ   溶着面
１４２Ｃ，１４６Ｃ   側部
１５０、１５２       半割り連結部材
１５０Ａ，１５２Ａ   溶着面
１５０Ｂ，１５２Ｂ   溶着面
１５０Ｃ，１５２Ｃ   側部
１６０、１６２       半割り連結部材
１６０Ａ，１６２Ａ   溶着面
１６０Ｂ，１６２Ｂ   溶着面
１６０Ｃ，１６２Ｃ   側部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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