(57)【要約】      （修正有）【課題】自転車のボディーフレームを主要材料としてカーボン素材を使用し、各チューブの外径をクラシックタイプのボディーフレームの太さにしても十分な剛性を確保できる自転車のボディーフレームを提供する。【解決手段】ヘッドチューブ、トップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブが一体をなすように多数枚のシートを必要な厚さに積層し、エポキシ樹脂と共に加熱・加圧する工程を含み、トップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブは、その外径が各チューブの一端から他端まで１５〜３５ｍｍの範囲内に同一外径に形成され、トップチューブの前端から後端に向かう方向を基準に１／４区間、ボトムチューブの前方から後方に向かう方向を基準に前方１／４区間、及びシートチューブの下端から上端に向かう方向を基準に下部１／４区間の内部には、カーボン素材で製作されたインナーチューブが固定・設置された自転車のボディーフレームを構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドチューブ、トップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブが一体をなすように多数枚のシートを必要な厚さに積層し、エポキシ樹脂と共に加熱・加圧する工程を含んで製作される自転車のボディーフレームにおいて、
前記トップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブは、その外径が各チューブの一端から他の一端まで１５〜３５ｍｍの範囲内に同一の外径を有するように形成され、
前記トップチューブの前端から後端に向かう方向を基準にして１／４区間、前記ボトムチューブの前方から後方に向かう方向を基準にして前方１／４区間、及び前記シートチューブの下端から上端に向かう方向を基準にして下部１／４区間の内部には、カーボン素材で製作されたインナーチューブが固定・設置された
ことを特徴とする自転車のボディーフレーム。
【請求項２】
前記トップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブのそれぞれの内径は、一端から前記それぞれのインナーチューブが位置した側の端に向かって漸次または段階的に小さくなる構造である
請求項１に記載の自転車のボディーフレーム。
【請求項３】
前記インナーチューブは、その外径が前記トップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブの内径に対応するサイズの円形パイプ形状に構成された
請求項１または２に記載の自転車のボディーフレーム。
【請求項４】
前記インナーチューブは、その外径が前記トップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブの内径より小さい複数の円形パイプに形成された
請求項１または２に記載の自転車のボディーフレーム。
【請求項５】
前記インナーチューブは、前記トップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブの内部面に頂点部分が接する多角パイプ形状に構成された
請求項１または２に記載の自転車のボディーフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボン素材を使用してボディーフレームを構成するトップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブの外径をクラシックタイプの自転車におけるボディーフレームを構成するチューブの太さに薄く製作したとしても、十分な剛性を確保し、ボディーフレームの重さを相対的に低下させ得るようにする自転車のボディーフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
陸上運送手段の一つである自転車は、運転手の駆動力に基づいて駆動できるので、環境汚染防止及び省エネなどの次元で非常に有用である。さらに、自転車は、運転手の体力を増強させることができ、レジャー活動の道具としても利用され得る側面で人気が多い。すなわち、自転車は、運送手段のみならず、スポーツまたはレジャー道具としても多く利用されている。そこで、自転車は、用途、構造、材質、駆動原理などによって多様に区分することができる。
【０００３】
使用者の用途観点では、自転車は、一般用、競技用、山岳用、レジャー用などに区分することができる。特に、一般用自転車の場合は、運転手のみが搭乗できる１人用、２人以上が搭乗できる多人乗用、搭乗者の後方に貨物を積み込める貨物用などがある。
【０００４】
自転車の構造側面では、区分基準に応じてさらに多くの形態に区分きるが、例えば、自転車の胴体が折り畳まれるか否かによって折り畳み式自転車と非折り畳み式自転車に区分することができる。
【０００５】
また、自転車の材質側面では、自転車のボディーフレームをなす主要材質が冷延鋼板、ステンレススチール、クロム―モリブデン鋼、アルミニウム、チタン、マグネシウム、カーボン繊維などであるか否かによっても区分することができる。特に、このようなボディーフレームの材質差によっては、自転車の全体重量に及ぼす影響が非常に大きい。例えば、クロム―モリブデン鋼の比重を１００とした場合、チタンの比重は５０、アルミニウムの比重は３４である一方、カーボンは１８水準であり、カーボン素材を用いたボディーフレームが装着された自転車は、他の素材を使用して製作した自転車に比べて軽くなる。
【０００６】
前記の各区分例のように、自転車は、その区分基準に従って多様に区分できるが、本発明を説明するためには、ボディーフレームの外観による基準に従ってクラシックタイプの自転車とモダンタイプの自転車に区分する必要がある。そこで、本明細書の全般では、自転車のボディーフレームの外観による区分において、自転車のボディーフレームをなすヘッドチューブ（ｈｅａｄ  ｔｕｂｅ）、トップチューブ（ｔｏｐ  ｔｕｂｅ）、ボトムチューブ（ｂｏｔｔｏｍ  ｔｕｂｅ）、シートチューブ（ｓｅａｔ  ｔｕｂｅ）、リアチューブ（ｒｅａｒ  ｔｕｂｅ）、チェーンチューブ（ｃｈａｉｎ  ｔｕｂｅ）などのそれぞれは概して金属材質の円形パイプからなり、各チューブの連結部分が互いに溶接されたり、別途の連結手段を通じて連結された構造に対してクラシックタイプの自転車と区分することにする。その一方、ボディーフレームをなすそれぞれのチューブの直径または太さがクラシックタイプの自転車のそれらに比べて相対的に大きいか厚く、各チューブが円形パイプからなるよりは多様な形態にデザインされたものに対してモダンタイプの自転車と区分することにする。このような区分は、伝統的なスタイル（ｃｌａｓｓｉｃａｌ  ｓｔｙｌｅ）の自転車の場合は主に鉄を主成分とした金属の円形パイプでそのボディーフレームが製作された一方、現代的なスタイル（ｍｏｄｅｒｎ  ｓｔｙｌｅ）の自転車の場合は、主要な使用用途に応じてカーボンなどの新素材でボディーフレームが製作され得ることから、より多様にデザインされている現実を反映したものである。
【０００７】
図１は、従来のクラシックタイプの自転車１０の一例を示した図で、ボディーフレーム１１をなすヘッドチューブ、トップチューブ１２、ボトムチューブ１３及びシートチューブ１４などは、互いに直径には差があり得るが、それら各チューブは概して円形パイプからなる。このようなクラシックタイプの自転車１０は、山岳用またはレジャー用自転車よりは、一般用または競技用自転車として主に使用されている。特に、ボディーフレーム１１がスチールやアルミニウムなどを主成分とした金属で製作された自転車がこれに該当し得る。
【０００８】
図２は、従来のモダンタイプの自転車２０の一例を示した図で、ボディーフレーム２１をなすヘッドチューブ、トップチューブ２２、ボトムチューブ２３及びシートチューブ２４などが互いに異なる太さからなるが、それぞれのチューブは、円形パイプを連結して製作するよりは、その全体が一体に成形されたり、または、部分的に成形された後、別途の組立工程を通じて組み立てが行われた構造である。特に、ボディーフレーム２１が概してカーボン素材からなる山岳用またはレジャー用自転車の場合がこれに該当し得る。
【０００９】
図１と図２を例に挙げて区分したクラシックタイプの自転車１０とモダンタイプの自転車２０は、ボディーフレーム１１、２１をなす各チューブの外径（または太さ）で大きな特徴的な差を有する。すなわち、クラシックタイプの自転車１０の各チューブ１２、１３、１４は、それに対応するモダンタイプの自転車２０の各チューブ２２、２３、２４に比べて外径（または太さ）が相対的に小さい。これは、クラシックタイプの自転車１０のボディーフレーム１１は金属の円形パイプからなるので、直径が細いとしても剛性が大きい一方、モダンタイプの自転車２０のボディーフレーム２１は主にカーボン素材を用いた成形を通じて製作されるので、十分な剛性を確保するためにはその外径（または太さ）が相対的に厚くなるしかないためである。
【００１０】
もちろん、モダンタイプの自転車２０のボディーフレーム２１をなす各チューブ２２、２３、２４が相対的に厚く形成されたことは、その材質のみから起因するのではない。山岳用またはレジャー用自転車は、そのデザインをより活動的で且つ強く、洗練されたイメージに提供するために太くした側面もある。
【００１１】
一方、クラシックタイプの自転車のボディーフレームは、図１に示したように、概してシートチューブ１４を基準にして前方にはトップチューブ１２とボトムチューブ１３が三角形の形態をなし、後方にはリアチューブ１５とチェーンチューブ１６が三角形の形態をなすので、全体的にはダイヤモンド形態をなす構造が多い。このような構造のボディーフレーム１１においては、運転手がペダルを踏んで運転する過程では、トップチューブ１２の前方部分１２ａ、ボトムチューブ１３の前方部分１３ａ及びシートチューブ１４の下端部分１４ａなどに相対的にねじり応力が集中する。そのため、モダンタイプの自転車のボディーフレームは、図２に示したように、トップチューブ２２の前方部分２２ａ、ボトムチューブ２３の前方部分２３ａ及びシートチューブ２４の下端部分２４ａが相対的に厚く形成される。
【００１２】
従来のクラシックタイプの自転車は、主に円形の金属パイプを連結する方式で製作されることによって、ボディーフレームをなす各チューブの前後部分（または上下部分）の外径が該して同一であった。また、主にカーボン素材を用いてボディーフレームを製作するモダンタイプの自転車の場合は、各チューブの前後部分（または上下部分）を異なる太さに成形することが容易になり、その結果、多様なデザインに設計することができる。
【００１３】
ところが、従来は、自転車のボディーフレームをなす各チューブのデザインを伝統的な構造に維持しながら、その材質をカーボン素材で製作しようとする試みがなかった。また、クラシックタイプの自転車は、ボディーフレームが主に金属で製作されることによって、重さが相当であり、使用者が取り扱うのに不便な点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】大韓民国特許庁登録特許公報１０―１３３７５９３３３３３号
【特許文献２】大韓民国特許庁公開特許公報１０―２０１２―００２８５４９号
【特許文献３】大韓民国特許庁特許公報特１９９４―０００８５８５号
【特許文献４】大韓民国特許庁登録実用新案公報２０―０１６３１６６号
【特許文献５】大韓民国特許庁登録特許公報１０―０９３８１７５号
【特許文献６】米国特許庁登録特許公報ＵＳ６，０１２，７３３号
【特許文献７】米国特許庁登録特許公報ＵＳ７，５７４，０７４号
【特許文献８】米国特許庁登録特許公報ＵＳ７，７９３，９５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、自転車のボディーフレームをなすトップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブなどを製作する主要材料としてカーボン素材を使用し、各チューブの外径をクラシックタイプの自転車のボディーフレームの太さにしたとしても十分な剛性を確保できるようにする自転車のボディーフレームを提供することを目的とする。
【００１６】
また、金属素材を主要材料として使用して製作されていた伝統的なスタイルの自転車の外観を維持しながらも、自転車全体の重量を大きく低下させ得る自転車のボディーフレームを提供することを目的とする。
【００１７】
特に、自転車のボディーフレームをなすトップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブなどでねじり応力が集中する部分を相対的に補強できる自転車のボディー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】
【００１８】
上述したような目的を解決するための手段として、本発明は、次のような構成からなり得る。
【００１９】
本発明に係る自転車のボディーフレームは、トップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブを含んで構成される自転車のボディーフレームにおいて、トップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブのうち少なくともいずれか一つ以上のチューブは、一端から他端までの外径が同一なパイプ形状を有するアウターチューブとしてカーボン素材で成形され、アウターチューブの全区間または特定区間の内部には、アウターチューブの断面積に比べて小さい断面積を有する管状にカーボン素材で成形されたインナーチューブが固定・設置された構造からなり得る。
【００２０】
本発明に係る自転車のボディーフレームにおいて、インナーチューブは、アウターチューブの内面に外面が接合される円形パイプ形状に構成することができる。
【００２１】
本発明に係る自転車のボディーフレームにおいて、インナーチューブは、断面形状が多角形に形成され、アウターチューブの内面に対して間隔を置いて多数の位置に接合された構造からなり得る。
【００２２】
本発明に係る自転車のボディーフレームにおいて、インナーチューブは、アウターチューブの内径より小さい外径を有する３個または４個が管状に形成され、アウターチューブの内面に対して間隔を置いて多数の位置に接合された構造からなり得る。
【００２３】
本発明に係る自転車のボディーフレームにおいて、インナーチューブは、アウターチューブの内径より小さい辺を有する複数の三角形状または複数の四角形状に形成され、アウターチューブの内面に間隔を置いて接合された構造からなり得る。
【００２４】
本発明に係る自転車のボディーフレームにおいて、アウターチューブは、その外径が１５ｍｍ〜３５ｍｍの範囲内に成形することができる。
【００２５】
本発明に係る自転車のボディーフレームにおいて、アウターチューブは、いずれか一端から他の一端に向かうほど内径が漸次または段階的に小さくなる構造からなり得る。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る自転車のボディーフレームは、既存のクラシックタイプの自転車のボディーフレームと同様に、ボディーフレームを構成するトップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブなどがそれぞれ前端（または上端）から後端（または下端）まで同一の外径を有する円形パイプ形状からなり、その外径は、クラシックタイプの自転車のボディーフレームを構成するトップチューブ、ボトムチューブ及びシートチューブなどと比較したとき、それぞれの外径が類似するサイズに形成されたとしても、各チューブがカーボン素材で構成されることによって、既存のクラシックタイプの自転車に比べて相対的に軽い自転車を提供できるという大きな長所を有する。
【００２７】
また、本発明に係る自転車のボディーフレームは、既存のクラシックタイプの自転車のボディーフレームの外観を維持しながら、ねじり応力が集中する部分は補強されることによって、全体的な構造の安定性を確保できるという長所を有する。
【００２８】
特に、本発明に係る自転車のボディーフレームは、クラシックタイプの自転車のボディーフレームが主に金属素材の円形パイプに製作されると見なされていたパラダイムを転換させ得るという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来の一例のクラシックタイプの自転車の構造の説明図
【図２】従来の一例のモダンタイプの自転車の構造の説明図
【図３】本発明の一実施例に係る自転車のボディーフレームの構造の説明図
【図４】本発明の一実施例に係るアウターチューブの断面図
【図５】図４に示されたＡ―Ａ線断面図
【図６】本発明の他の実施例に係るインナーチューブの断面図
【図７】本発明の他の実施例に係るインナーチューブの断面図
【図８】本発明の更に他の実施例に係るインナーチューブの断面図
【図９】本発明の更に他の実施例に係るインナーチューブの断面図
【図１０】本発明の更に他の実施例に係るインナーチューブの断面図
【図１１】本発明の更に他の実施例に係るアウターチューブの構成図
【図１２】本発明の更に他の実施例に係るアウターチューブの構成図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では、本発明に係る自転車のボディーフレームについて、いくつかの実施例を示した各図面を参考にしてより具体的に説明する。図面中の図面符号１００は、本発明の実施例に係るボディーフレームを指示する。
【００３１】
本発明に係るボディーフレーム１００は、図３に示したように、トップチューブ１１０、ボトムチューブ１２０及びシートチューブ１３０が概して三角形態に配列される一方、各チューブ１１０、１２０、１３０は前端（または上端）から後端（または下端）までの外径が同一な円形のパイプ形状をなすクラシックタイプの自転車に適用できるようにするためのものである。トップチューブ１１０、ボトムチューブ１２０及びシートチューブ１３０は、図面に示すように、リアチューブ１４０及びチェーンチューブ１５０と共に概してダイヤモンド形態をなすように配列されることによって、クラシックタイプの自転車の外観を備えることもできる。そして、トップチューブ１１０の前端とボトムチューブ１２０の前端は、ハンドルとフォークを連結するヘッドチューブ（図示せず）と一体に連結される。
【００３２】
クラシックタイプの自転車の外観に適するように、トップチューブ１１０はほぼ水平に近く配列されたり、または前端が後端に比べて高く配列され、ボトムチューブ１２０の前端（上端）はトップチューブ１１０の前端と鋭角をなすように配列され、シートチューブ１３０の後端（上端）はトップチューブ１１０の後端と鋭角をなすように配列され、ボトムチューブ１２０の後端（下端）はシートチューブ１３０の前端（下端）と鋭角をなすように配列され得る。すなわち、ボディーフレーム１００を構成する各チューブは、シートチューブ１３０を基準にしてトップチューブ１１０とボトムチューブ１２０が三角形態に配列される一方、リアチューブ１４０とチェーンチューブ１５０が三角形態に配列され、全体的にはダイヤモンド形態をなす既存の伝統的スタイルの自転車と類似する構造をなすことができる。
【００３３】
特に、本発明の実施例に係る自転車のボディーフレーム１００を構成するトップチューブ１１０、ボトムチューブ１２０及びシートチューブ１３０はカーボン素材を主成分として成形・製作されるが、既存のモダンタイプの自転車のそれらとは異なり、各チューブ１１０、１２０、１３０の前端（上端）から後端（下端）まで同一の外径を有する円形パイプ形状からなる。また、ボディーフレーム１００を構成する各チューブ１１０、１２０、１３０の太さは、既存のクラシックタイプの自転車に適用されていた各チューブの太さのように薄く形成される。
【００３４】
本発明の多くの実施例に適用され得るボディーフレーム１００を構成する各チューブ１１０、１２０、１３０は、全体的にクラシックタイプの自転車におけるボディーフレームの外観と認識され得るように、その外径が１５ｍｍ〜３５ｍｍの範囲内の円形パイプ構造からなる。特に、トップチューブ１１０、ボトムチューブ１２０及びシートチューブ１３０は、同一の外径を有する構造からなるものが、クラシックタイプの自転車の外形を演出するのにさらに近接し得るだろう。
【００３５】
本発明の実施例に係るボディーフレーム１００を構成する各チューブ１１０、１２０、１３０の全体または少なくともいずれか一つの内部途中には、カーボン素材で製作されたインナーチューブ３００がさらに設置されることによって、外部衝撃やねじり応力などに対する剛性を確保することができる。
【００３６】
インナーチューブ３００の設置区間は、図面に示したように、トップチューブ１１０の場合は前端区間１１０ａになり、ボトムチューブ１２０の場合は前端区間１２０ａになり、シートチューブ１３０の場合は下端区間１３０ａになり得る。すなわち、上述したように、各チューブ１１０、１２０、１３０のこれら区間は、相対的にねじり応力を多く受けるので、カーボン繊維とエポキシ樹脂などを用いてチューブの直径を細く成形した場合に補強が必要な部分である。例えば、トップチューブ１１０の特定区間のみに本発明に係るインナーチューブ３００が適用される場合、インナーチューブ３００は、トップチューブ１１０を４等分した場合を基準にして前端から後端まで長さの前方１／４区間に該当する前端区間１１０ａに位置することが好ましい。ボトムチューブ１２０の場合は、前端から後端まで長さの前方１／４区間に該当する前端区間１２０ａにインナーチューブ３００が設置され、シートチューブ１３０の場合は、上端から下端まで長さの下端１／４区間に該当する下端区間１３０ａにインナーチューブ３００が設置されることが好ましい。
【００３７】
以下では、説明の便宜上、インナーチューブ３００が設置される各チューブに対しては、「アウターチューブ」という名称を共に使用することにする。
【００３８】
本発明の実施例に係る自転車のボディーフレーム１００を構成するトップチューブ１１０、ボトムチューブ１２０またはシートチューブ１３０に適用され得るアウターチューブ２００は、その外径が一定の円形パイプ形状に製作され、既存のモダンタイプの自転車に適用されていたボディーフレームの各チューブに比べてデザインが単純であるので、製作が容易になり得る。
【００３９】
カーボン素材を用いてパイプ形状に製作する過程では、特定の枠または金型にカーボンシートを必要な厚さに積層し、エポキシ樹脂と共に適当な温度で加圧することによって、所望のデザインが作られるようにする工程が含まれる。カーボンシートを用いて断面が円形、三角形または四角形のパイプ形状に成形する方法としては、既存のカーボン素材を用いて特定形状のチューブを製作していた方法を適用することができる。
【００４０】
一方、本発明の実施例に係るアウターチューブ２００またはインナーチューブ３００は、それぞれの一端から他の一端に向かうほど肉厚が厚くなる構造からなり得る。すなわち、カーボンシートを積層してカーボンチューブを成形する過程で、カーボンシートの枚数、カーボンシートの配列方向、カーボンシートの厚さ、樹脂の厚さなどを調節する方式で所望の肉厚を設定することができる。
【００４１】
また、アウターチューブ２００の内部に設置されるインナーチューブ３００の場合も、その断面形状が円形または多角形（三角形、四角形など）の管状に形成されるので、製作が相対的に容易であり、大量生産が可能である。特に、インナーチューブ３００の構造が簡単であるので、アウターチューブ２００との組み立てに必要な各インナーチューブ３００の事前製作を容易に行うことができる。
【００４２】
上述したように、本発明に係るインナーチューブ３００は、相対的にねじり応力を多く受ける各チューブ１１０、１２０、１３０の特定区間のみに設置されてもよいが、各チューブ１１０、１２０、１３０の一端から他の一端に至る全区間に設置されてもよい。インナーチューブ３００が設置される好ましい位置は、図面に表示したように、ねじり応力を相対的に多く受ける部分であるトップチューブ１１０とボトムチューブ１２０の場合は前端部分であり、シートチューブ１３０の場合は下端部分である。また、インナーチューブ３００は、トップチューブ１１０、ボトムチューブ１２０及びシートチューブ１３０の全体に設置されてもよいが、いずれか特定の一つのチューブまたは二つのチューブに設置されてもよい。
【００４３】
一方、アウターチューブ２００の成形過程では、予め成形されたインナーチューブ３００が内部にインサートされる方式で製作され得る。また、別途に成形・製作されたアウターチューブ２００内にインナーチューブ３００が組み立てられた状態で別途の接合過程を通じて互いに一体をなすことができる。
【００４４】
図４は、本発明の一実施例に係る自転車のボディーフレーム１００を構成するトップチューブ１１０、ボトムチューブ１２０またはシートチューブ１３０に適用され得るアウターチューブ２００の断面図である。図５は、図４に表示されたＡ―Ａ線断面図である。
【００４５】
図５に示したように、アウターチューブ２００の内部には、アウターチューブ２００の内径に対応する外径を有するインナーチューブ３００がさらに設置された状態である。すなわち、カーボン素材で断面円形に且つ管状に製作されたインナーチューブ３００がアウターチューブ２００の成形過程で内在されたり、または、別途に製作されたアウターチューブ２００の内部にインナーチューブ３００が組み立てられることによって、アウターチューブ２００の内面にインナーチューブ３００の外面が接した状態になる。
【００４６】
図６と図７は、 アウターチューブの内部に位置するインナーチューブ３００の断面が多角形状に形成された場合を示し、図６は、インナーチューブ３００の断面が三角形である場合を示し、図７は、インナーチューブ３００の断面が四角形である場合を示す。図６に示すように、インナーチューブ３００の断面が三角形状である場合は、アウターチューブ２００の内部面に対して三角形の辺に該当する部分は接触せず、三角形の頂点に該当する部分は接触する構造からなる。インナーチューブ３００の断面が四角形状である場合は、アウターチューブ２００の内部面に対して四角形の辺に該当する部分は間隔を接触せず、四角形の頂点に該当する部分は接触する構造からなる。
【００４７】
図８〜図１０は、アウターチューブ２００の内部に設置されるインナーチューブ３００が複数配列された場合を示した各例である。
【００４８】
まず、図８は、多数のインナーチューブ３００の断面形状が円形からなり、所定の間隔を置いて３個のインナーチューブ３００が配列されることによって、アウターチューブ２００の内面に所定間隔を置いて線接触がなされる場合を示したものである。
【００４９】
図９に示した多数のインナーチューブ３００の断面形状は三角形からなるが、互いに隣接する各インナーチューブ３００の間には面接触がなされた状態であり、アウターチューブ２００の内面には間隔を置いて３箇所の位置に各インナーチューブ３００の二つの頂点の線接触がなされた状態である。図９では、インナーチューブ３００が３個の三角チューブで構成された状態を示しているが、複数の三角チューブまたは四角チューブにも適用可能である。
【００５０】
図１０は、アウターチューブ２００の内部に設置される多数のインナーチューブ３００が断面弧状からなる場合を示す。インナーチューブ３００の断面が弧状をなす場合は、図面に示すように、アウターチューブ２００の内面には曲面区間の面接触がなされる一方、残りの二つの辺の面と、それぞれ隣接する各インナーチューブ３００の面との面接触がなされる。
【００５１】
そして、図面には表現されていないが、インナーチューブ３００として、五角形の断面を有するチューブ、蜂の巣形状の断面を有するチューブ、星形状の断面を有するチューブなども適用され得ることは当然である。
【００５２】
一方、本発明の他の実施例を示した図１１及び図１２に示すように、アウターチューブ２００は、いずれか一端から他の一端に向かうほど内径が漸次または段階的に減少する構造からなり得る。すなわち、アウターチューブ２００の肉厚がいずれか一側から他の一側に向かって漸次または段階的に厚くなる構造からなり得る。
【００５３】
図１１に示すように、アウターチューブ２００は、いずれか一端から他の一端に至るまでの外径は同一であるが、その内径が漸次減少する形態からなってもよい。また、図１２に示したように、アウターチューブ２００は、いずれか一側に向かうほど外径は同一であるが、内径が漸次減少する構造からなってもよい。このような本発明の更に他の実施例に係るアウターチューブ２００に適用されるインナーチューブ３００は、いずれか一側から他の一側に向かうほどその肉厚が同一になるように形成されてもよく、その肉厚が漸次または段階的に減少または増加する構造からなってもよい。
【００５４】
本発明の実施例に係るインナーチューブ３００は、ボディーフレーム１００を構成するトップチューブ１１０、ボトムチューブ１２０及びシートチューブ１３０の全てに適用されてもよく、いずれか一つのチューブまたは二つのチューブに適用されてもよい。
【００５５】
以上説明したように、ボディーフレーム１００の各チューブ１１０、１２０、１３０は、カーボン素材を主に使用し、前端と後端（または上端と下端）の外径は同一で、ボディーフレームに金属材質のパイプが適用されていた既存のクラシックタイプの自転車と同様に、その太さを薄く設定することができる。特に、ボディーフレーム１００を構成する各チューブが薄く形成されることによって、ねじり応力を相対的に多く受けて剛性に問題が生じ得る区間にはインナーチューブ３００が設置され、補強がなされるようになる。
【００５６】
以上では、添付の各図面を参照しながら、本発明に係る自転車のボディーフレームのいくつかの実施例について説明した。これら各実施例は、本発明の特許請求の範囲に記載の技術思想に含まれるものである。また、これら各実施例は、例示的なものに過ぎなく、本発明の特許請求の範囲を解釈するにおいて限定的に解釈されない。
【符号の説明】
【００５７】
１００    ボディーフレーム
１１０    トップチューブ
１２０    ボトムチューブ
１３０    シートチューブ
２００    アウターチューブ
３００    インナーチューブ
【図１】
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【図２】
2015224025.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015224025.tif 000006
【図５】
2015224025.tif 000007
【図６】
2015224025.tif 000008
【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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