(57)【要約】  前部フレームの一部を成すシートチューブ（Ｃ）、シートステイ（ｔｓ）及びチェーンステイ（ｔｉ）から成るそれぞれの後部三角形によって構成される自転車フレームの後部構造は、シートステイ（ｔｓ）とチェーンステイ（ｔｉ）とが第四の辺（ｔ４）によって結合されて、四辺形が形成されることを特徴とする。後部軸（Ｐ２）は形成される各後部四辺形の第四の辺（ｔ４）に配置される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前部フレームの一部を成すシートチューブ（Ｃ）と、シートステイ（ｔｓ）と、チェーンステイ（ｔｉ）とから成る後部三角形によって構成される自転車フレームの後部構造であり、
前記シートステイ（ｔｓ）と前記チェーンステイ（ｔｉ）が第四の辺（ｔ４）によって結合されて四辺形が形成されることを特徴とする、自転車フレームの後部構造。
【請求項２】
前記第四の辺（ｔ４）が基本的に直線であることを特徴とする、請求項１に記載の自転車フレームの後部構造。
【請求項３】
前記第四の辺（ｔ４）が基本的に曲線であることを特徴とする、請求項１に記載の自転車フレームの後部構造。
【請求項４】
前記四辺形の頂点（Ｖ１）、（Ｖ２）、（Ｖ３）、（Ｖ４）が下記の座標によって定義されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の自転車フレームの後部構造：
（Ｖ１）    ｘ：４２０±７６／ｙ：１２６±２２
（Ｖ２）    ｘ：４１０±２０／ｙ：７０±１５
（Ｖ３）    ｘ：３４０±２０／ｙ：２２±１０
（Ｖ４）    ｘ：０／ｙ：０
【請求項５】
後部軸（Ｐ２）が形成される各後部四辺形の前記第四の辺（ｔ４）に配置され、小さい垂直屈曲を容易にして、運転中のサイクリストの快適さを増すことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の自転車フレームの後部構造。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
これまでの自転車の歴史を通じて、高機能のモデルのあらゆる製造者の目的の１つは剛性／重量の関係を最適化することであった。すなわち、最小の重量で最大の剛性を得ることであった。
【０００２】
同じ力が加えられる場合質量が小さければ加速が大きくなるので（Ｆ＝ｍ＊ａ）、重量を最小限に抑えることはサイクリストが傾斜で上げなければならない質量を最大限減少しかつ加速を容易にする要望に応える。
【０００３】
しかし重量を小さくしようとすると、フレームの剛性がなおざりになることがしばしばであった。フレームの剛性は車両の制御及び安定性を保証する際の基本特性であるが、サイクリストのエネルギーの活用のためでもある。すなわち、剛性が不十分であるためにサイクリストのペダル踏みの力を受けて変形するフレームは与えられるエネルギー全体の浪費を意味する。このようなエネルギーの損失は構造の変形の二乗に比例する（エネルギー１／２＊構造の剛性＊変形2）。
【０００４】
このように、自転車の性能の最適化のためには重量を減らすだけでなく、同時に高いレベルの剛性も維持しなければならないことが明らかである。
【０００５】
多くの理論計算及び様々な研究の後に、出願者は下記のことを確認した：
１．ペダルをこぐ時（登り、スプリント）自転車は左右に平衡を保たれる傾向があるので、フレームの剛性不足はほとんどこのときに明らかになる。側方の力の存在はこの場合使用中の大きな変形を引き起こす。
２．この変形は、自転車の側方の剛性及びねじれ剛性（フレームの縦軸に対して）を改良することによって最小限に抑えられる。
３．これらの剛性の改良は安定性を高めると同時に運転の精度を高める。
４．構造の重要ポイントは対角チューブ及び後部三角形に集中する。
【０００６】
一方、地面からサイクリストに伝えられる主に垂直の振動の吸収を快適さと理解すると、快適さの卓越度を評することができる。この点も研究され、本発明の対象である自転車フレームの後部構造の形態において最適化された。
【０００７】
この分野の卓越度を得た特性は地面の凸凹及び主に垂直方向の様々な振動の吸収に関する。この問題のための通常の解決法は、複数の形態を持つメカニズム及び緩衝器から成る複雑な後部サスペンションシステムを採用することである。
【０００８】
本発明の目的に従った自転車フレームの後部の構造のために提案される解決法において、高い剛性を与える他に、後部構造に補足的頂点を含めることによって伝統的な三角形構造を凌ぐ吸収を与える。すなわち、小さい垂直の屈曲を容易にし、それが運転中の利用者の快適さを増大する。
【０００９】
対角チューブの最適化の仕事が実現したら、剛性化の仕事は自転車フレームの後部に集中される。特許出願者の基礎はこの点にある。
【００１０】
歴史的に自転車フレームの後部の問題は伝統的な３つの頂点、すなわちペダル軸、後部軸及びトップチューブとシートチューブの結合部、から構成される後部二重三角形を実現することによって解決されてきた。明らかに後輪は両方の三角構造の間に含まれることになる。
【００１１】
この新規の出願の基礎は新たな頂点を挿入することによってこの三角形を破壊することにある。このようにして、四辺形が形成される。四辺形の構造的性能は伝統的な三角形状より優れている。
【００１２】
このような性能の向上はチェーンステイとシートステイとの間の分離を増大することによって得られる。このことは、三角形に比べて四辺形の慣性モーメントの大きいことによって与えられる後部の剛性の比例的増大に反映される。
【００１３】
重量が同じ場合、四辺形は軸“ｚ”及び“ｙ”に対して大きい慣性モーメントを持つので、それぞれ側面の力（ｘ方向）及びねじり力（ｙ方向）を受けたときの変形が小さい。このことは、サイクリストのエネルギーの活用の向上に転化される。
【００１４】
本発明の対象である自転車フレームの後部構造は、前部フレームの一部を成すシートチューブ、シートステイ及びチェーンステイから成るそれぞれの後部三角形によって構成されるものであり、シートステイとチェーンステイが第四の辺によって結合されて四辺形が形成されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の対象には提案される本質を変質、変更または修正しないあらゆる実施態様が含まれる。
特に、
ａ）第四の辺は基本的に直線であっても基本的に曲線であっても良い；
ｂ）下記の座標によって頂点を定義できる：
（Ｖ１）    ｘ：４２０±７６／ｙ：１２６±２２
（Ｖ２）    ｘ：４１０±２０／ｙ：７０±１５
（Ｖ３）    ｘ：３４０±２０／ｙ：２２±１０
（Ｖ４）    ｘ：０／ｙ：０
または上記の公差の変動範囲を超えるまたはこれに達しない座標によって定義できる。
【００１６】
本発明の目的をよりよく理解するために望ましい実施態様の図面が添付されるが、本発明の基本を損ねることのない副次的変更が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に本発明の実施態様の例（限定的ではなく）について説明する。
【００１８】
従来の自転車フレームは、前部フレーム、及びペダル軸からトップチューブとシートチューブの結合部までシートチューブの縦軸に沿って同軸にシートチューブに配置されるシートチューブ（Ｃ）から伸びるそれぞれの後部三角形によって構成される。
【００１９】
本発明に従えば、シートチューブ（Ｃ）から発して後部三角形の一部を形成するシートステイ（ｔｓ）とチェーンステイ（ｔｉ）は第四のステイ（ｔ４）によって結合され、四辺形が形成される。
【００２０】
この四辺形は、前記のシートチューブ（Ｃ）及び前記のシートステイ（ｔｓ），チェーンステイ（ｔｉ）、第四のステイ（ｔ４）によって構成され、その頂点（Ｖ１）、（Ｖ２）、（Ｖ３）、（Ｖ４）の座標によって完璧に定義される。
【００２１】
前記の第四のステイ（ｔ４）またはシートステイ（ｔｓ）、チェーンステイ（ｔｉ）及び（または）シートチューブ（Ｃ）のいずれも基本的に直線でもあるいは基本的に曲線でも本発明の効果にとって関係なく、付随的なことである。
【００２２】
ペダル軸を中心にしてデカルト座標を置くと、各頂点（Ｖ１）、（Ｖ２）、（Ｖ３）、（Ｖ４）の位置は下記の通りとなる：
（Ｖ１）    ｘ：４２０±７６／ｙ：１２６±２２
（Ｖ２）    ｘ：４１０±２０／ｙ：７０±１５
（Ｖ３）    ｘ：３４０±２０／ｙ：２２±１０
（Ｖ４）    ｘ：０／ｙ：０
【００２３】
自転車の後輪の後部軸受け中心軸（Ｐ２）は形成される四辺形の第四の辺（ｔ４）に配置される（図１を参照のこと）。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に従った後部構造を含む自転車フレームの全体立面略図を示す。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年2月20日(2007.2.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前部フレームの一部を成すシートチューブ（Ｃ）と、シートステイ（ｔｓ）と、チェーンステイ（ｔｉ）とから成る後部三角形によって構成される自転車フレームの後部構造であり、前記シートステイ（ｔｓ）と前記チェーンステイ（ｔｉ）が第四の辺（ｔ４）によって結合されて下記の座標によって定義される頂点を持つ四辺形が形成されて、該構造が前記第四の辺（ｔ４）に向かって屈曲することができ、小さい垂直屈曲を容易にして運転中のサイクリストの快適さを増す、ことを特徴とする自転車フレームの後部構造
（Ｖ１）    ｘ：１２６±２２／ｙ：４２０±２２
（Ｖ２）    ｘ：４１０±２０／ｙ：７０±１５
（Ｖ３）    ｘ：３４０±２０／ｙ：２２±１０
（Ｖ４）    ｘ：０／ｙ：０
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の対象には提案される本質を変質、変更または修正しないあらゆる実施態様が含まれる。特に、
ａ）第四の辺は基本的に直線であっても基本的に曲線であっても良い；
ｂ）下記の座標によって頂点を定義できる：
（Ｖ１）    ｘ：１２６±２２／ｙ：４２０±２２
（Ｖ２）    ｘ：４１０±２０／ｙ：７０±１５
（Ｖ３）    ｘ：３４０±２０／ｙ：２２±１０
（Ｖ４）    ｘ：０／ｙ：０
または上記の公差の変動範囲を超えるまたはこれに達しない座標によって定義できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
ペダル軸を中心にしてデカルト座標を置くと、各頂点（Ｖ１）、（Ｖ２）、（Ｖ３）、（Ｖ４）の位置は下記の通りとなる：
（Ｖ１）    ｘ：１２６±２２／ｙ：４２０±２２
（Ｖ２）    ｘ：４１０±２０／ｙ：７０±１５
（Ｖ３）    ｘ：３４０±２０／ｙ：２２±１０
（Ｖ４）    ｘ：０／ｙ：０
【国際調査報告】
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