JP2000006871A - 自転車フレームのシートステー固着構造及び自転車フレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】シートステーの固着構造を簡略化できるととも
に、フレームのサイズの変化によるシートステーの取り
付け角度の変化に対応できる固着構造と、そのシートス
テー固着構造を用いた自転車フレームを提供する。 【解決手段】金属又は繊維強化プラスチック又はこれら
を組み合わせた複合材で形成した自転車フレームに用い
られるシートステー固着構造であって、シートチューブ
の上端に設けられたシートポスト締め付け用スリットの
左右両側にシートステー固着カラーを水平に固着し、左
右両シートステーの上端に固着されたシートジョイント
プラグ７のピボット部７１のそれぞれ内側に、前記シー
トステー固着カラー内に嵌合する筒状ジョイント７２を
ピボット部７１に直角に立設し、ピボット部７１に前記
筒状ジョイント７２と同軸にシートピン挿通孔７３を設
けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自転車フレームの
シートステー固着構造及びそのシートステー固着構造を
用いた自転車フレームに関するものであり、シートステ
ーの固着構造を簡略化できるとともに、フレームのサイ
ズの変化によるシートステーの取り付け角度の変化に対
応できる固着構造と、そのシートステー固着構造を用い
た自転車フレームに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自転車のフレームに用いられ
る素材としては、クロモリ鋼、アルミ合金あるいはチタ
ン合金製パイプが主に使用され、フレームの組み立て方
法についてもそれらパイプを溶接によって組み立てら
れ、シートステーもシートチューブ上端付近に溶接固着
する方法が一般的であった。しかし、近時自転車の軽量
化を求められるに従い、繊維強化プラスチックを素材と
したパイプが用いられ、フレームの組み立て方法につい
ても溶接が不可能な繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）パ
イプの場合には、ラグと呼ばれる種々の接合部材が使用
されるとともに、ラグ自体にも簡略化・軽量化が求めら
れてきている。さらに、量産化される自転車フレームに
おいては、１アイテムで複数のサイズのフレームを製造
する必要があり、シートステーの取付角度がサイズごと
に異なるため、シートラグの加工角度をサイズごとに変
えなければならなかった。また、この場合複数サイズの
シートステーブリッジをも用意しなければならなかっ
た。

【０００３】これらシートラグやシートステー取付構造
の簡略化・軽量化に関する技術の一例を挙げると、特開
昭６０−１４３１９０号発明「自転車のフレームのシー
トラグ及びフレームを組み立てる方法」には、シートラ
グの後側に斜め下方向に出た腕を有し、該腕にシートス
テイの上端部を固定嵌合するとともに、該腕には横方向
孔が作られ、該孔にシート柱にクランプする為の締付け
ボルトを取りつける技術が紹介されている。

【０００４】また、実開昭５８−９２１８８号発明「バ
ックホークの接着による取付構造」には、シートラグの
下方に座部を設け、バックホーク（シートステー）の上
端に短軸を横設し、前記座部に穿設した横孔に該短軸を
係合させて接着固定する技術が紹介されている。

【０００５】シートステーを固着するためのシートジョ
イントネジを挿通する孔と、シートポストを所望の高さ
でシートラグに固定するためのシートピンを挿通する孔
が、同軸のシートジョイントネジ挿通孔として穿設され
たことを特徴とするシートラグも紹介されている（特願
平８−２６１３１６号）。

【０００６】

【発明が解決しようとするする課題】ところが、前記特
開昭６０−１４３１９０号発明「自転車のフレームのシ
ートラグ及びフレームを組み立てる方法」に係るシート
ラグは、シートステイを固定する腕がシートラグの管形
本体と一体に形成されているため、シート管（シートチ
ューブ）に対するシートステイの角度が固定されてい
る。そのため、シートステイはシートラグへの取り付け
角度を変えることができず、フレームのサイズの変化に
よるシートステイの取り付け角度の変化に対応すること
ができないため、各フレームサイズに応じて取り付け角
度を変えた数種類のシートラグを製造しなければならな
いといった問題があった。

【０００７】この問題は、前記実開昭５８−９２１８８
号発明「バックホークの接着による取付構造」には、シ
ートラグの座部横孔を設け、バックホーク（シートステ
ー）の上端に横設した短軸を該横孔に係合させて取り付
け角度を決定し、接着固定する技術によって解決されて
いる。しかしながら、実開昭５８−９２１８８号発明に
おいて、シートポスト締め付け機構に関しては、シート
ラグの後上部よりにシートポスト締め付け用の縦溝を形
成し、その両側に横孔を穿設した座部を設け、該横孔に
シートピンを挿通して締め付ける構造が取られている。
そのため、該シートラグにはシートステー取り付け用の
座部とシートポスト締め付け用の座部との二つの座部が
必要であるので、シートラグ自体の構造も複雑なものと
なる上、重量増にもつながり軽量性が求められる自転車
部品としては、不利であった。また、外観上も座部が二
つあることによって、すっきりしたデザインに仕上げる
ことが困難であるといった問題もあった。

【０００８】これらすべての問題を解決すべく、出願人
は特願平８−２６１３１６号にシートジョイントネジを
挿通する孔と、シートピンを挿通する孔が同軸のシート
ジョイントネジ挿通孔として穿設されたシートラグを開
示しているが、該シートラグ構造においても、部品点数
及び組み付け工程数が多く、また軽量化の点でさらに改
良の余地があった。

【０００９】

【課題を決するための手段】そこで本発明に係るシート
ステー固着構造は、前記特願平８−２６１３１６号に記
載されたシートラグ構造にさらに改良を加えることによ
り、部品点数を減らし、自転車フレームの組み付け工程
を簡略化するとともに、フレームの軽量化に寄与するシ
ートステー固着構造を提供する。

【００１０】具体的には、シートステーの上端に固着さ
れるシートジョイントプラグの構造を改良し、特願平８
−２６１３１６号に開示された発明に係る「シートジョ
イントネジ」を不要とし、シートチューブの素材によっ
てはシートラグ自体も不要とすることができるため、フ
レーム自体を大幅に軽量化できる。

【００１１】そのために、本発明に係るシートステー固
着構造は、シートジョイントプラグのピボット部のそれ
ぞれ内側に、筒状ジョイントをピボット部に直角に形成
し、該ピボット部に前記筒状ジョイントと同軸にシート
ピン挿通孔を設けたことを特徴とするシートステー固着
構造とした。

【００１２】さらに、本発明に係る自転車フレームは、
前記本発明に係るシートステー固着構造を用いたフレー
ムであって、以下のように構成される。シートチューブ
の上端に設けられたシートポスト締め付け用スリットの
左右両側にシートステー固着カラーを水平に固着する。
左右両シートステーの上部は互いに平行に形成されてお
り、該両シートステーの上端に固着された前記シートジ
ョイントプラグの左右両側の筒状ジョイントがほぼ同軸
上に位置することとなる。該筒状ジョイントを前記シー
トステー固着カラーの左右両外側より嵌め合わせて、接
着剤や溶接等で固着することにより、自転車用フレーム
を形成する。このように、左右両シートステーの上部を
平行に形成することにより、フレームサイズの変化によ
り、シートステーの取付角度が変化しても前記左右両側
の筒状ジョイントが常に水平方向に同軸状態を保てるた
め、同一のシートジョイントプラグで対応できるように
なる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る自転車フレーム用の
シートステー固着構造及び自転車フレームは、以下のよ
うに実施される。本発明に係るシートジョイントプラグ
に用いられる素材は、アルミニウム、チタン等の純金
属、あるいはアルミ合金、チタン合金、ステンレス鋼等
の合金類であって軽量で靱性に富む金属素材から適宜選
択される。また、該シートジョイントプラグの成形方法
は、鋳造、鍛造あるいはＮＣ削り出し加工等従来から用
いられている金属成形技術から適宜選択される。該シー
トジョイントプラグの構造は、ピボット部、シートステ
ー結合部、筒状ジョイントからなり、該筒状ジョイント
は、ピボット部にシートステー結合部の軸方向に対して
直角方向に立設されている。該筒状ジョイントには、シ
ートピン挿通孔が同軸に穿設されている。

【００１４】前記シートステー固着カラーの取付位置
は、自転車フレームの形状との関係で、シートステーを
シートチューブの上端部付近に固着するために適した部
位であって、かつ、シートポストをシートチューブにク
ランプするのに適した部位に設けられる。具体的には、
シートチューブの背面側上端に設けられたシートポスト
締め付け用スリットの左右両側にシートステー固着カラ
ーを水平に固着するのが一般的である。

【００１５】該シートステー固着カラーの取付方法は、
シートチューブの上端部付近に溶接で固着されるのが一
般的であるが、シュートチューブとトップチューブを結
合するためにシートラグが用いられる場合には、該シー
トラグの背面部に溶接したり、あるいは、該シートラグ
と一体に形成することも可能である。

【００１６】前記シートジョイントプラグは自転車の後
輪を支持する左右両シートステーの上端に固着される。
固着方法は特に限定されるものではないが、シートステ
ーに用いられる素材によって、溶接、接着剤による固着
あるいはビス止めなど従来から用いれれる方法より適宜
選択されるものである。

【００１７】本発明に係る自転車用フレームは、その左
右両シートステーの間隔が下端から上端に向かって徐々
に狭まってゆくが、上端部に近い適当な位置からそれぞ
れ平行になるように形成されている。これによって、前
記シートジョイントプラグに設けられた筒状ジョイント
を前記シートステー固着カラーと同軸上に位置すること
となり、例えばフレームのサイズが大きくなり、シート
チューブとシートステーの取付角度が小さくなったとし
ても、同じシートジョイントプラグを使用することがで
きる。

【００１８】本発明に係る自転車用フレームは以下のよ
うに実施される。すなわち、前記シートジョイントプラ
グの筒状ジョイントを、左右それぞれ前記シートステー
固着カラーの外側から嵌入する。この場合、該筒状ジョ
イントを接着剤等により固着することも可能であるが、
嵌入繋止しておくだけでも良い。次に、シートポストを
シートチューブ上端から挿入し、適当な高さに合わせた
後、前記シートステー固着カラーに穿設されているシー
トピン挿通孔にシートピンを挿通し、該シートピンで前
記シートポスト締め付け用スリットを締め付けてシート
ポストを固定する。

【００１９】また、本発明に係るシートステー固着構造
をシートラグに用いた場合には、該シートラグの上端部
より、長手方向に上部開口部から所定の長さにスリット
を設け、該スリットの左右両側に前記シートステー固着
カラーが設けられている。

【００２０】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は自転車フレームの側面図、図２は本発明に係
るシートラグの側面図、図３は本発明に係るシートラグ
の上面図、図４は本発明に係るシートジョイントプラグ
の見取り図、図５は本発明に係るのシートピンの見取り
図、図６は本発明に係るシートシートステー固着構造の
組み付け方を示す見取り図である。

【００２１】本実施例においては、本発明に係るのシー
トステー固着構造をシートラグ１に適用したものであ
る。すなわち、図１、図２及び図３に示すように本実施
例に係る自転車用のシートラグ１は、以下の構造を有す
る。本実施例に係るシートラグ１は、シートチューブ結
合部１４とトップチューブ結合部１３を有し、背面側に
上部開口部１２から所定の長さに設けられたスリット１
６と、該スリット１６の左右両側にシートステー４の上
端部を固着するためのシートステー固着カラー１１が形
成されている。シートステー固着カラー１１の設けられ
る部位は、自転車フレームの形状との関係で、シートス
テー４をシートラグ１に固着するために適した部位であ
って、かつシートポスト６を該シートラグ１にクランプ
するのに適した部位に設けらる。

【００２２】該シートステー固着カラー１１は、溶接等
によりシートラグ１に固定されるが、シートラグ１と一
体に鋳造等で形成することも可能である。左右両側のシ
ートステー固着カラー１１には、それぞれ筒状ジョイン
ト７２の挿通孔１５が左右方向に穿設されている。

【００２３】本実施例に係るシートジョイントプラグ７
は、軽量で靱性に富むアルミ合金を用い、鋳造によって
形成されるが、素材及び成形方法に関して特に限定され
るものではない。該シートジョイントプラグ７の構造
は、ピボット部７１、シートステー結合部７４、筒状ジ
ョイント７２からなり、該筒状ジョイント７２は、ピボ
ット部７１にシートステー結合部７４の軸方向に対して
直角方向に立設されている。該筒状ジョイント７２に
は、シートピン挿通孔７３が同軸に穿設されている。該
筒状ジョイント７２の外径は、前記シートステー固着カ
ラー１１の内径にほぼ等しく、がたつき無く嵌合するこ
とができ、その内径はシートピン８が挿通できるように
決定される。

【００２４】シートステー４の固着方法は、シートジョ
イントプラグ７を図６に示すようにシートステー４の上
端部にシートステー結合部７４で固着し、シートジョイ
ントプラグ７の筒状ジョイント７２を前記シートラグ１
のシートステー固着カラー１１に外方から嵌入し、ピボ
ット部７１に当接させて接着若しくは溶接して固定す
る。この際、シートステー４の上端部から約５〜２５ｃ
ｍの位置で、左右両シートステー４がほぼ並行になるよ
うに屈曲させてある。そのため、シートステー４のシー
トチューブ３に対する角度が変化したとしても、前記左
右両筒状ジョイント７２を同軸線上に保つことができシ
ートステー固着カラー１１にスムーズに嵌入することが
できる。

【００２５】図１に示すように本発明に係る自転車フレ
ームを構成するシートチューブ３及びトップチューブ２
は、それぞれシートラグ１のシートチューブ結合部１４
とトップチューブ結合部１３に固着される。固着方法
は、各チューブに用いられている素材によって適宜選択
できるものであるが、一般的に鉄合金製チューブやアル
ミ製チューブの場合は溶接により、ＦＲＰ製チューブの
場合は接着剤やリベットにより固着される。

【００２６】サドルを担持するシートポスト６の固定方
法は、図６に示すようにシートポスト６の下端部を前記
シートラグの上部開口部１７から挿通し、前記筒状ジョ
イント７２の軸中心に穿設された前記シートピン貫通孔
７３に雄雌両螺子部を有するシートピン８を挿通して、
左右方向に締め付けることによりシートポスト６をクラ
ンプして固定する。図５に示すように該シートピン８は
六角レンチにより螺合されるものが好適であるが、螺合
する際に共回りしないよう、図６の（Ｂ）のように雌螺
子側の胴部に長手方向のロレット８ｂを設けると良い。

【００２７】

【発明の効果】本発明に係るシートステー固着構造及び
自転車フレームは、上記のように構成されるので以下の
効果を奏する。すなわち、本発明に係るシートステー固
着構造は、シートステー上方に平行部を設け、筒状ジョ
イントを有するシートジョイントプラグにより固着する
構造としたため、フレームサイズの変化に伴うシートス
テーの取り付け角度の変化に対し、一種類のシートラグ
で対応することができる。そのため、数種のシートラグ
を製造する必要もなく、更に、取り付け角度に応じて結
合部を切削加工等しなければならないといった、煩雑な
作業から解放されることになる。

【００２８】また、本発明に係るシーツステー固着構造
は、シートステーを固着するためのジョイントプラグ
と、シートポストを所望の高さでシートラグに固定する
ためのシートピン挿通孔が一体の構造を有するため、従
来シートラグに設けられていたシートステー固着用機構
とシートポスト挟着用機構の二つの機構を一つにするこ
とができる。そのため、シートラグ自体の構造がシンプ
ルなものとなり、製造工程をを簡素化でき生産コストを
低減することができる。更に、シートラグ自体の重量を
軽減することができ、自転車の軽量化に寄与することが
できる。

【００２９】本発明に係る自転車フレームは、上記シー
トステー固着構造を有するため、特に複雑な構造となり
がちなシートラグ付近の外観をすっきりとしたスマート
なデザインに仕上げることができる。また、フレームの
サイズ変化に対して煩雑な後加工を必要とせず、生産効
率の向上にも寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自転車フレームの側面図

【図２】本発明に係る実施例のシートラグの側面図

【図３】本発明に係る実施例シートラグの平面図

【図４】本発明に係るシートジョイントプラグの見取り
図

【図５】本発明に係るシートピンの見取り図

【図６】本発明に係る実施例のシートラグ部分の組み付
け方を示す見取り図

【符号の説明】

１ シートラグ １１ シートステー固着カラー １２ 上部開口部 １３ トップチューブ結合部 １４ シートチューブ結合部 １５ 筒状ジョイント挿通孔 １６ スリット ２ トップチューブ ３ シートチューブ ４ シートステー ４１ 平行部 ５ サドル ６ シートポスト ７ シートジョイントプラグ ７１ ピボット部 ７２ 筒状ジョイント頭部 ７３ シートピン挿通孔 ７４ シートステー結合部 ８ シートピン ８ａ 頭部 ８ｂ ロレット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属又は繊維強化プラスチック又はこれ
   らを組み合わせた複合材で形成した自転車フレームに用
   いられるシートステー固着構造であって、シートチュー
   ブの上端に設けられたシートポスト締め付け用スリット
   の左右両側にシートステー固着カラーを水平に固着し、
   左右両シートステーの上端に固着されたシートジョイン
   トプラグのピボット部のそれぞれ内側に、前記シートス
   テー固着カラー内に嵌合する筒状ジョイントをピボット
   部に直角に立設し、該ピボット部に前記筒状ジョイント
   と同軸にシートピン挿通孔を設けたことを特徴とするシ
   ートステー固着構造。
2. 【請求項２】 金属又は繊維強化プラスチック又はこれ
   らを組み合わせた複合材で形成した自転車フレームであ
   って、シートチューブの上端に設けられたシートポスト
   締め付け用スリットの左右両側にシートステー固着カラ
   ーを水平に固着し、左右両シートステーの上端に固着さ
   れたシートジョイントプラグのピボット部のそれぞれ内
   側に、前記シートステー固着カラー内に嵌合する筒状ジ
   ョイントをピボット部に直角に立設し、該ピボット部に
   前記筒状ジョイントと同軸にシートピン挿通孔を設けた
   シートステー固着構造を有し、前記左右両シートステー
   の上部が平行に形成されたことを特徴とする自転車フレ
   ーム。