(57)【要約】【課題】構造が強く重量が軽い自転車の前フレームを提供する【解決手段】繊維補強材料から構成される上パイプ２０、下パイプ３０及びヘッドパイプ４０を含む。上パイプは内部に収容室２２を有し、下パイプは内部に収容室３２を有し、ヘッドパイプは上パイプの一端と下パイプの一端とから一体になるように延伸して形成される。また上パイプ、ヘッドパイプ及び下パイプは同一平面上に位置する。ヘッドパイプには収容室４２と二つの開口部４４とを有し、ヘッドパイプの収容室は上パイプの収容室と下パイプの収容室とに繋がるように設けられる。上パイプは内部に二つの第一内管２４を有するため、二つの内管が互いに隣接する管壁を結合させて上リブ２６を形成する。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
繊維補強材料から構成され、かつ内部に収容室を有する上パイプと、
繊維補強材料から構成され、かつ内部に収容室を有する下パイプと
繊維補強材料から構成され、かつ上パイプの一端と下パイプの一端とから一体になるように延伸して形成されるヘッドパイプと、を備え、
上パイプ、ヘッドパイプ及び下パイプは同一平面上に位置し、ヘッドパイプには収容室と、収容室と外部とに繋がる二つの開口部を有し、ヘッドパイプの収容室は上パイプの収容室と下パイプの収容室とに繋がるように設けられることを特徴とする自転車の前フレーム。
【請求項２】
上パイプは収容室に互いに隣接するように並列される二つの第一内管を有し、二つの第一内管は上パイプに密着するように設けられ、かつ二つの第一内管が互いに隣接する管壁を結合させて上リブが形成されることを特徴とする請求項１に記載の自転車の前フレーム。
【請求項３】
二つの第一内管の内部はヘッドパイプの収容室に繋がるように設けられることを特徴とする請求項２に記載の自転車の前フレーム。
【請求項４】
上リブは平面に平行していることを特徴とする請求項２に記載の自転車の前フレーム。
【請求項５】
下パイプは収容室に互いに隣接するように並列される二つの第二内管を有し、二つの第二内管は下パイプに密着するように設けられ、かつ二つの第二内管が互いに隣接する管壁を結合させて下リブが形成されることを特徴とする請求項１に記載の自転車の前フレーム。
【請求項６】
二つの第二内管の内部はヘッドパイプの収容室に繋がるように設けられることを特徴とする請求項５に記載の自転車の前フレーム。
【請求項７】
下リブは平面に平行していることを特徴とする請求項５に記載の自転車の前フレーム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は自転車、詳しく言えば構造が強くて重量が軽い自転車の前フレームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属材料から構成される従来の自転車のフレームは構造強度が良好であるが、重量は比較的重い。フレームの重量を減らすために、近年、炭素繊維補強樹脂を材質とするフレームが開発されてきた。図１に示すように、フレーム１は前フレーム２、中間軸３及び後フレーム４から構成され、そのうち前フレーム２は上パイプ５、ヘッドパイプ６及び下パイプ７を有する。図２に示すように、その製造法は、予め樹脂を含浸させた繊維織布を巻き取ってロングパイプ８を形成し、ロングパイプ８の所定の部位に二つの開口部８１を形成し、続いて開口部８１からロングパイプ８の中にネックパイプ９を差し込み、かつネックパイプ９を別の開口部８１からロングパイプ８に突出させ、最後にロングパイプ８とネックパイプ９とを型に入れて暫く加熱すれば前フレーム２が完成する。
二回の成型方法により製造された前フレーム２のネックパイプ９とヘッドパイプ６との間には隙間が生じやすいため、構造強度があまり高くない。また上パイプ５と下パイプ７との構造強度が足りないため、比較的大きい応力を受けると、構造が破壊されやすい。構造を強化するために繊維補強樹脂を多めに使用すれば、全体の重量を増加させてしまう。従って、如何に前フレームの構造強度と重量とを同時に配慮するかということが業界において研究開発の重要な課題となる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
本考案の主な目的は、構造が強くて重量が軽い自転車の前フレームを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の目的を達成するために、本考案による自転車の前フレームには、繊維補強材料から構成される上パイプ、下パイプ及びヘッドパイプを含み、そのうち上パイプは内部に収容室を有し、下パイプは内部に収容室を有し、ヘッドパイプは上パイプの一端と下パイプの一端とから一体になるように延伸して形成される。また上パイプ、ヘッドパイプ及び下パイプは同一平面上に位置し、ヘッドパイプには収容室と二つの開口部とを有し、ヘッドパイプの収容室は上パイプの収容室と下パイプの収容室とに繋がるように設けられる。上パイプは内部に二つの内管を有するため、二つの内管が互いに隣接する管壁を結合させて上リブを形成することにより、上パイプの構造強度と上パイプとヘッドパイプとの連接箇所の構造強度を強化することが可能である。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、実施例を挙げ、図面に基づいて本考案の特徴を説明する。
図３に示すように、本考案の実施例による自転車の前フレーム１０には、繊維補強材料から構成される上パイプ２０、二つの第一内管２４、下パイプ３０、二つの第二内管３４及びヘッドパイプ４０を含む。本実施例では、繊維は炭素繊維である。実際に製造する際にはホウ素繊維、ガラス繊維またはケブラー（Kevlar）繊維等を採用することが可能である。また樹脂は、熱硬性樹脂または熱塑性樹脂である。
【０００６】
図４から図６に示すように、上パイプ２０、下パイプ３０及びヘッドパイプ４０とは一体成型される。上パイプ２０は内部に収容室２２を有し、二つの第一内管２４は互いに隣接するように収容室２２中に並列される。また二つの第一内管２４は、上パイプ２０に密着するように設けられ、かつ二つの第一内管２４が互いに隣接する管壁を結合させて上リブ２６を形成する。下パイプ３０は内部に収容室３２を有し、二つの第二内管３４は互いに隣接するように収容室３２中に並列される。また二つの第二内管３４は、下パイプ３０に密着するように設けられ、かつ二つの第二内管３４が互いに隣接する管壁を結合させて下リブ３６を形成する。
【０００７】
ヘッドパイプ４０は、上パイプ２０の前端と下パイプ３０の前端とから一体になるように延伸して形成される。また上パイプ２０、ヘッドパイプ４０及び下パイプ３０とは同一平面Ｐ上に位置し、上パイプ２０の上リブ２６と下パイプ３０の下リブ３６とはこの平面に平行するように設けられる。またヘッドパイプ４０には前フォーク（図中未表示）の立パイプ５０を差し込むため、収容室４２と、収容室４２と外部に繋がる二つの開口部４４とを有する。またヘッドパイプ４０の収容室４２は、上パイプ２０の収容室２２と下パイプ３０の収容室３２とに繋がり、二つの第一内管２４の内部と二つの第二内管３４との内部は、ヘッドパイプ４０の収容室４２に繋がるように設けられる。
【０００８】
実際に製造する際、まず二つの第一内管２４を並列し、そののち二つの第二内管３４を並列し、続いて予め樹脂を含浸させた炭素繊維織布で二つの第一内管２４を巻いて上パイプ２０を形成し、上パイプ２０の前端を前記織布で巻いてヘッドパイプ４０を形成し、そののち二つの第二内管３４を前記織布で巻いて下パイプ３０を形成し、続いて形成したものを型（図中未表示）に入れて加熱すると同時に、二つの第一内管２４の内部、二つの第二内管３４の内部及びヘッドパイプ４０の収容室２４中とに高圧気体を注入することにより二つの第一内管２４（または二つの第二内管３４）と上パイプ２０（または下パイプ３０）とを緊密に接合し、かつ上パイプ２０、下パイプ３０及びヘッドパイプ４０とを膨脹させて型の内壁にくっつけ、そして暫くの時間が立てば前フレーム１０の硬化、成型が完成する。
【０００９】
本実施例による前フレーム１０は一回のみの加熱により成型されるため、第一内管２４（または第二内管３４）と上パイプ２０（または下パイプ３０）との間に隙間を生じることがなく、かつ周知の構造に比べて構造強度が改善される。また上パイプ２０は内部に上リブ２６を有し、下パイプ３０は内部に下リブ３６を有するため、上パイプ２０と下パイプ３０との構造強度を大幅に増加させることが可能なだけでなく、繊維補強樹脂の使用量を減らすことが可能である。従って前フレーム１０全体の重量が減っても十分な構造強度を保持することが可能となる。また本実施例による前フレーム１０は周知の構造と異なり、ネックパイプがないため、重量をよりいっそう減らし、周知の構造の欠点を改善し、本考案の目的を達成することが可能である。
【００１０】
本考案の精神により前フレーム１０の構造を多様化することが可能である。例えば需要に応じ上リブ２６と下リブ３６の配列方向を変えるか、需要に応じそれらの配置をやめることが可能である。このように考え出し易い構造変化は本考案の請求範囲に属すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】周知の自転車のフレームの分解図である。
【図２】本考案の一実施例における自転車の前フレームを示す断面図である。
【図３】本考案の一実施例における自転車の前フレームを示す正面図である。
【図４】本考案の一実施例における自転車の前フレームを示す図３の４−４線に沿う断面図である。
【図５】本考案の一実施例における自転車の前フレームを示す図３の５−５線に沿う断面図である。
【図６】本考案の一実施例における自転車の前フレームを示す図３の６−６線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００１２】
１:フレーム、２：前フレーム、３：中間軸、４：フレーム後部、５：上パイプ、６：ヘッドパイプ、７：下パイプ、８：ロングパイプ、８１：開口部、９：ネックパイプ、１０：前フレーム、２０：上パイプ、２２：収容室、２４：第一内管、２６：上リブ、３０：下パイプ、３２：収容室、３４：第二内管、３６：下リブ、４０：ヘッドパイプ、４２：収容室、４４：開口部、５０：立パイプ、Ｐ：平面
【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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