(57)【要約】【課題】車体の軽量化を実現しかつ機械的強度を確保し、特に折り畳み自転車に適した自転車を提供する。【解決手段】フレーム構成部材として、トップチューブ２と、トップチューブ２の後端部にシートチューブ３を介して連結される左右対をなすバックフォーク４ａ，４ｂと、トップチューブ２の前端部にヘッドチューブ５を介して連結される左右対をなすフロントフォーク６ａ，６ｂとを含む自転車であって、トップチューブ２およびバックフォーク４ａ，４ｂは、内部が中空であり、マグネシウム合金の展伸材により構成されている。バックフォーク４ａ，４ｂは、内周面の少なくとも下部位置に、補強用のリブ８が全長にわたって一体に設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム構成部材として、トップチューブと、トップチューブの後端部にシートチューブを介して連結される左右対をなすバックフォークと、トップチューブの前端部にヘッドチューブを介して連結される左右対をなすフロントフォークとを含む自転車であって、少なくともトップチューブおよびバックフォークは、内部が中空であり、マグネシウム合金の展伸材により構成され、前記バックフォークは、内周面の少なくとも下部位置に、補強用のリブが全長にわたって一体に設けられてなる自転車。
【請求項２】
前記バックフォークは、上面側が凸状に湾曲する形状であり、長さ方向に対して垂直方向の断面形状が縦に長い楕円形状である請求項１に記載に自転車。
【請求項３】
前記トップチューブは、内周面の少なくとも下部位置に、補強用のリブが全長にわたって一体に設けられている請求項１に記載の自転車。
【請求項４】
前記マグネシウム合金の展伸材は、アルミニウムを６．４重量％、亜鉛を１重量％含有するＡＺ６１Ａ系の押出し棒材である請求項１に記載の自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車体の軽量化がはかられた自転車に関し、特に、折り畳むことが可能な折り畳み自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自転車のフレーム素材として、クロムモリブデン鋼など、スチール（鋼）を主成分とした合金が用いられてきた。スチールは、機械的強度や振動吸収性など、自転車のフレーム素材として理想的な素材であるが、錆が発生し、重量が大きいという問題がある。
【０００３】
折り畳むことが可能な折り畳み自転車は、フレーム構造に折り畳み機構を有するため、一般的に機械的強度が弱くなり、その分、重量が嵩む傾向にある。このため、車体の軽量化をはかりかつ機械的強度を確保することが必要となる。スチールは重量が大きく、折り畳み自転車のフレーム素材としては不向きであるため、車体の軽量化を実現するために、フレーム素材としてアルミニウム合金を用いた自転車が普及してきた。アルミニウム合金は軽量かつ堅牢であり、錆びにくいうえに安価であるため、現在、あらゆる種類の自転車に用いられている。近年、さらなる車体の軽量化が求められ、フレーム素材としてマグネシウム合金を用いた自転車が提案されている（例えば特許文献１参照）。マグネシウムの比重は、アルミニウムの２／３であり、マグネシウム合金の展伸材をフレーム素材として用いることで、とりわけ、折り畳み自転車の車体を一層軽量化し得る。      
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５８８１１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
今般、発明者は、フレーム構成部材のうち、シートチューブとバックフォークをマグネシウム合金の展伸材を用いて組み立てた自転車を試作した。この自転車について、機械的強度や振動吸収性などの試験を実施したところ、シートチューブに比べてバックフォークに欠損が生じ易いことが判明し、特に折り畳み自転車では、バックフォークの機械的強度を高める必要があるとの結論に達した。
【０００６】
この発明が目的とするところは、車体の軽量化を実現しかつ機械的強度を確保し、特に折り畳み自転車に適した自転車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による自転車は、フレーム構成部材として、トップチューブと、トップチューブの後端部にシートチューブを介して連結される左右対をなすバックフォークと、トップチューブの前端部にヘッドチューブを介して連結される左右対をなすフロントフォークとを含むものである。少なくともトップチューブおよびバックフォークは、内部が中空であり、マグネシウム合金の展伸材により構成されている。前記バックフォークは、内周面の少なくとも下部位置に、補強用のリブが全長にわたって一体に設けられている。
【０００８】
この発明によると、フレーム素材としてマグネシウム合金の展伸材を用いているので、フレーム素材としてアルミニウム合金を用いた自転車より車体が一層軽量化される。また、マグネシウム合金の展伸材を用いたときに欠損が生じ易いバックフォークの内面の少なくとも下部位置に、補強用のリブが全長にわたって一体に設けられているので、車体の軽量化が実現されるうえに、バックフォークの機械的強度が確保される。
【０００９】
好ましい実施態様においては、前記バックフォークは、上面側が凸状に湾曲する形状であり、長さ方向に対して垂直方向の断面形状が縦に長い楕円形状である。
【００１０】
この実施態様のバックフォークは、耐荷重性に優れた形態であるので、機械的強度が保たれる。
【００１１】
さらに好ましい実施態様においては、前記トップチューブは、内周面の少なくとも下部位置に、補強用のリブが全長にわたって一体に設けられている。
【００１２】
この実施態様によると、バックフォークに加えてトップチューブも補強用のリブによって機械的強度が確保されているので、車体全体として機械的強度が高められる。
【００１３】
前記マグネシウム合金の展伸材は、アルミニウムを６．４重量％、亜鉛を１重量％含有するＡＺ６１Ａ系の押出し棒材を用いるのが望ましいが、これに限られるものではない。ＡＺ６１Ａ系の押出し棒材は、成形性、溶接性に優れているので、溶接箇所における機械的強度の低下が防止される。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、車体の軽量化を実現しかつ機械的強度も確保することができ、特に折り畳み自転車に適した自転車を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態の自転車の外観を示す正面図である。
【図２】フレームの主要部を示す正面図である。
【図３】左右対をなすバックフォークを示す平面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】補強用のリブを拡大して示す断面図である。
【図６】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】バックフォークの他の実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、折り畳み自転車１の一実施形態を示している。この折り畳み自転車１は、フレーム１０を構成するトップチューブ２のほぼ長さ中央部が二つ折り可能な構造になっている。この二つ折り部はジョイント部２０において結合され、固定用のレバー２１が設けられている。
【００１７】
トップチューブ２の後端部には、上下方向を向くシートチューブ３を介して左右対をなすバックフォーク４ａ，４ｂが設けられている。トップチューブ２とシートチューブ３との間およびシートチューブ３と左右のバックフォーク４ａ，４ｂとの間は溶接により一体に連結されている。トップチューブ２の前端部には、上下方向を向くヘッドチューブ５を介して左右対をなすフロントフォーク６ａ，６ｂが設けられている。トップチューブ２とヘッドチューブ５との間およびヘッドチューブ５と左右のフロントフォーク６ａ，６ｂとの間は溶接により一体に連結されている。
【００１８】
シートチューブ３にはシートポスト３０が高さ調節が可能に支持されている。シートポスト３０の上端部にはサドル３１が取り付けられている。ヘッドチューブ５にはステム５０が高さ調節が可能に支持されている。ステム５０の上端部にはハンドル５１が設けられている。左右のバックフォーク４ａ，４ｂは斜め下方へ延びており、後端部間には後車輪４０が回転自由に支持されている。左右のフロントフォーク６ａ，６ｂはほぼ真下へ延びており、下端部間に前車輪６０が回転自由に支持されている。
【００１９】
シートチューブ３は、図１および図２に示すように、下方へ延びる延長部３２を一連に備えている。トップチューブ２の後部の下面には支持パイプ２２が溶着され、延長部３２の下端部と支持パイプ２２の下端部との間に軸受筒７が溶接により取り付けられている。軸受筒７は駆動軸７０を回転自由に支持する。駆動軸７０の両端部にはクランクアーム７１がそれぞれ取り付けられている。各クランクアーム７１の先端にはペダル７２が装着されている。駆動軸７０およびクランクアーム７１の回転はフロントギヤ７３およびチェン７４を介して後車輪４０に伝えられる。
【００２０】
上記のトップチューブ２、シートチューブ３、バックフォーク４ａ，４ｂ、ヘッドチューブ５、およびフロントフォーク６ａ，６ｂは自転車１のフレーム１０を構成している。これらのフレーム構成部材のうち、少なくともトップチューブ２およびバックフォーク４ａ，４ｂ、望ましくは全てのフレーム構成部材はマグネシウム合金の展伸材により構成される。この実施例では、マグネシウム合金の展伸材として、アルミニウムを６．４重量％、亜鉛を１重量％、マンガンを０．２８重量％含有するＡＺ６１Ａ系の押出し棒材が用いてあるが、必ずしもこれに限られるものではない。なお、トップチューブ２およびバックフォーク４ａ，４ｂのみをマグネシウム合金の展伸材により構成する場合は、他のフレーム構成部材はアルミニウム合金の展伸材により構成する。
【００２１】
バックフォーク４ａ，４ｂは、上面側が凸状に湾曲する形状になっており、図２および図３に示すように、前端部から後端部にかけて両者の間隔が次第に広がりつつ斜め下方へ延びている。各バックフォーク４ａ，４ｂの下面は、シートチューブ３の延長部３２に溶接により連結された支えフレーム４１によりそれぞれ支持されている。また、バックフォーク４ａ，４ｂの長さ中央部間は連結パイプ４２で連結されている。各バックフォーク４ａ，４ｂは、図４に示すように、内部が中空であり、長さ方向に対して垂直方向の断面形状が縦に長い楕円形状である。
【００２２】
各バックフォーク４ａ，４ｂは、内周面の下部位置に、少なくとも１条の補強用のリブ８が全長にわたって一体に形成されている。リブ８は、図５に示すように、両側面部８１，８１が互いに平行であり、側面部８１，８１間の幅ｄは全長にわたって一定である。リブ８の上部８２は湾曲面になっており、リブ８の下部８３はわずかに裾拡がりとなっている。なお、リブ８は、内周面の下部位置に、２条または３条平行に設けてもよい。
【００２３】
トップチューブ２は、図２および図６に示すように、内部が中空であり、長さ方向に対して垂直方向の断面形状が縦に長い楕円形状である。トップチューブ２は、内周面の下部位置に、少なくとも１条の補強用のリブ９が全長にわたって一体に形成されている。なお、このリブ９もバックフォーク４ａ，４ｂに形成されたリブ８と同様の形態のものであり、ここでは説明を省略する。
【００２４】
図７は、バックフォーク４ａ，４ｂの他の実施形態を示している。この例では、バックフォーク４ａ，４ｂの内周面の下部位置と上部位置の両方に、補強用のリブ８，８がいずれも全長にわたって一体に形成されている。各リブ８の形態は図５に示したものと同様であり、ここでは説明を省略する。リブ８は必要に応じてさらに数を増やすこともでき、例えば、下部位置と上部位置に加えて、図中、一点鎖線で示すように、両側位置にも設けることも可能である。なお、トップチューブ２のリブ９も下部位置と上部位置に設けてもよい。
【００２５】
上記した実施態様では、フレーム素材としてマグネシウム合金の展伸材を用いているので、車体が軽量化される。また、マグネシウム合金の展伸材を用いたときに欠損が生じ易いバックフォーク４ａ，４ｂには、内面の下部位置に、少なくも１条の補強用のリブ８が全長にわたって一体に形成されているので、バックフォーク４ａ，４ｂの機械的強度が確保される。さらに、トップチューブ２の内周面の下部位置に少なくとも１条の補強用のリブ９が全長にわたって一体に形成されているので、トップチューブ２も補強用のリブ９によって機械的強度が確保され、これらのフレーム補強構造によって車体全体の機械的強度が高められる。
【００２６】
また、バックフォーク４ａ，４ｂおよびトップチューブ２は、長さ方向に対して垂直方向の断面形状が縦に長い楕円形状であり、しかも、バックフォーク４ａ，４ｂは上面側が凸状に湾曲する形状であるので、バックフォーク４ａ，４ｂおよびトップチューブ２は耐荷重性に優れた形態であり、機械的強度が保たれる。
【００２７】
さらに、この実施例で用いられたマグネシウム合金の展伸材は、アルミニウムを６．４重量％、亜鉛を１重量％含有するＡＺ６１Ａ系の押出し棒材であり、成形性、溶接性に優れているので、溶接箇所における機械的強度の低下が防止される。
【符号の説明】
【００２８】
１    自転車
２    トップチューブ
３    シートチューブ
４ａ，４ｂ  バックフォーク
５    ヘッドチューブ
６ａ，６ｂ  フロントフォーク
８，９  補強用のリブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2018158601.tif 000006
【図５】
2018158601.tif 000007
【図６】
2018158601.tif 000008
【図７】
2018158601.tif 000009