JP2002106521A

JP2002106521A - 分割フレームの接続構造

Info

Publication number: JP2002106521A
Application number: JP2000304446A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Shimada; 信秋島田; Tsuneo Kitagawa; 恒雄北川
Original assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Priority date: 2000-10-04
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2002-04-10
Anticipated expiration: 2020-10-04
Also published as: JP4731003B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐久性を低下させることなく、接続が極めて
簡単な分割フレームの接続構造を提供する。【解決手段】相互に連結される２つのフレームパイプ
の一方にジョイント部を設け、他方に当該ジョイント部
の収納口を設けてなる分割フレームの接続構造であっ
て、ジョイント部が、支持部材と、当該支持部材とは別
個に設けられた締結部材と、前記両部材の離着機構とか
ら構成され、離着機構により支持部材と締結部材とを密
着させると締結部材の外面と収納口のパイプ内面との間
に空間が形成されて２つのフレームパイプが接続又は分
離可能となり、離着機構により支持部材から締結部材を
離間させると締結部材の外面が収納口のパイプ内面を圧
迫して固定状態となる分割フレームの接続構造。１‥フレームパイプ、１Ａ‥収納口、２‥フレームパイ
プ、３‥ジョイント部、１１‥支持部材、１２‥締結部
材、１３〜１８‥離着機構

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自転車の持ち運び
時等に分割できるフレームの接続構造に関するものであ
り、特に、簡単かつ確実に接続及び分離ができるように
した分割フレームの接続構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、自転車のフレーム等を分割可
能とし、自動車等にコンパクトに収納して持ち運ぶこと
ができるようにした分割フレームが知られている。そし
て、このような分割フレームの接続構造として、相互に
連結され、断面が長円形である２つのフレームパイプの
一方にジョイント部を設け、他方に設けた収納口に当該
ジョイント部を挿入し、ジョイント部を拡幅することに
より収納口のパイプ内面を圧迫して固定状態とする接続
構造があった。

【０００３】即ち、図３に示すように、相互に連結され
た２つのフレームパイプ２１，２２のうち、一方のフレ
ームパイプ２１における収納口となっている開口端に、
他方のフレームパイプ２２に固定されたジョイントパイ
プ３１を挿入する接続構造である。ここで、ジョイント
パイプ３１は切り込み３２によって上下が拡幅可能とな
されており、上側３３にはナット３５が溶接され、下側
３４にはボルト受３６が設けられている。

【０００４】従って、ボルト３７を締め込むと、ナット
３５によって上側３３が上昇するように力が作用すると
共に、ボルト受３６によって下側３４が下降するように
力が作用することとなるので、切り込み３２の間隔が拡
大してフレームパイプ２１の内面を圧迫し、フレームパ
イプ２２と固定状態になる。一方、ボルト３７を緩める
と、ジョイントパイプ３１自体のバネ作用によって切り
込み３２の間隔が元の平衡状態に戻り、フレームパイプ
２１内面の圧迫状態が解除されるので、フレームパイプ
２１，２２の分割が可能になる。

【０００５】しかしながら、このような従来の接続構造
は、ジョイントパイプ３１の外径がフレームパイプ２１
の内径とほぼ同一となっているので、フレームパイプ２
１，２２の分割はできても、接続が難しいという問題が
あった。即ち、フレームの接続の際にはフレームパイプ
２１の開口端にジョイントパイプ３１を挿入する必要が
あるが、両者の位置や角度を正確に合わせておかないと
挿入できず、ある程度重量のあるフレームの位置合わせ
が難しかったのである。

【０００６】また、ジョイントパイプ３１の外径をフレ
ームパイプ２１の内径より十分小さくしておくことで挿
入を容易にすると、今度は耐久性が著しく低下するとい
う問題があった。即ち、ジョイントパイプ３１の外径を
その分拡大しなければ固定状態にならないため、固定及
び分離時における切り込み３２の間隔の増減幅が大きく
なり、ジョイントパイプ３１とフレームパイプ２２との
固定部が早期に破壊してしまうのである。

【０００７】更に、従来の接続構造では、断面が長円形
のフレームパイプ２１，２２に作用するねじり方向の荷
重に対し、フレームパイプ２１とジョイントパイプ３１
の圧縮摩擦のみによって受ける構造となっているため、
大きなネジリ方向荷重の入力があった場合、フレームパ
イプ２１とジョイントパイプ３１とが回転ズレしてしま
うという問題もあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、耐久
性を低下させることなく、接続が極めて簡単な分割フレ
ームの接続構造を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するためになされたものであって、その要旨は、相
互に連結される２つのフレームパイプの一方にジョイン
ト部を設け、他方に当該ジョイント部の収納口を設けて
なる分割フレームの接続構造であって、ジョイント部
が、支持部材と、当該支持部材とは別個に設けられた締
結部材と、前記両部材の離着機構とから構成され、離着
機構により支持部材と締結部材とを密着させると締結部
材の外面と収納口のパイプ内面との間に空間が形成され
て２つのフレームパイプが接続又は分離可能となり、離
着機構により支持部材から締結部材を離間させると締結
部材の外面が収納口のパイプ内面を圧迫して固定状態と
なる分割フレームの接続構造に係るものである。

【００１０】そして好ましくは、前記締結部材が支持部
材の上側に設けられ、前記２つのフレームパイプの断面
が上下方向に長い円形となっており、前記支持部材にお
ける締結部材との密着面が、フレームパイプの長径の４
０％以上７０％以下の位置にある分割フレームの接続構
造に係るものである。また、前記支持部材及び／又は締
結部材の外面に長手方向の溝が形成され、前記収納口の
パイプ内面に当該溝と合致する凸帯が形成されており、
更に、前記支持部材における長手方向の少なくとも一端
に突起が形成され、締結部材に当該突起と合致する窪み
が形成されている分割フレームの接続構造に係るもので
ある。

【００１１】なお、前記離着機構としては、支持部材に
固定された雌ネジと、締結部材に回転自在に設けられた
雄ネジとからなるものが好ましく、特に、前記離着機構
の雄ネジを逆ネジとすることが好ましい。また、雄ネジ
の頭部は、分割フレームの固定状態において、収納口側
のフレームパイプに設けられた操作穴の内壁と重なって
位置することが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の接続構造は、自転車等の
分割フレームの接続及び分離のためのものである。即
ち、自転車には上パイプ、下パイプ、メインパイプ、立
てパイプ等の各種のフレームパイプが存在し、必要に応
じてこれらのフレームパイプを分割することで自転車を
コンパクトに収納可能とするものであるが、本発明の接
続構造はこのような分割フレームの接続及び分離に使用
される。

【００１３】そして、相互に連結される２つのフレーム
パイプの一方にジョイント部が設けられ、他方に当該ジ
ョイント部の収納口が設けられている。ここで、ジョイ
ント部は支持部材と締結部材と両部材の離着機構とから
構成されており、離着機構によって支持部材から締結部
材を離間させることにより、締結部材の外面が収納口の
パイプ内面を圧迫して固定状態となる。従って、分割さ
れたフレーム同士が簡単かつ確実に接続固定されるので
ある。

【００１４】本発明の分割フレームの接続構造は、特徴
的に、締結部材と支持部材とが別個に設けられている。
即ち、ジョイント部が、一方のフレームパイプに固定さ
れて動かない支持部材と、当該フレームパイプとは全く
独立で、離着機構によって可動する締結部材とから構成
されている。従って、フレームの接続及び分離に際し
て、従来の接続構造のようにジョイント部とそれが固定
されているフレームパイプとの間に力が作用することが
全くないので、耐久性に優れるのである。

【００１５】また、締結部材と支持部材とが別個である
ことから、離着機構によって支持部材と締結部材とを密
着させることができる。即ち、従来の接続構造のように
ジョイント部のバネ作用によって切り込みの間隔が元の
平衡状態に戻るのではなく、離着機構によって支持部材
と締結部材とが積極的に密着させられる。従って、締結
部材の外面と収納口のパイプ内面との間に空間が形成さ
れて大きな隙間となるため、フレームパイプの収納口へ
のジョイント部の挿入が極めて容易になるのである。

【００１６】ここで、締結部材と支持部材との位置関係
は特に限定されるものではなく、上下左右のいずれであ
ってもよいが、好ましくは締結部材を支持部材の上側に
設ける。自転車のメインフレームを考えるとフレームパ
イプが座屈する方向に力が作用するので、フレームパイ
プの下側を強固にしておくべきだからである。また、フ
レームパイプの断面形状も特に限定されるものではない
が、上記と同様の理由から、断面を上下方向に長い円形
としておくことが好ましい。なお、上下方向に長い円形
とは、長円及び楕円の他、長径と短径とを組み合わせた
円形等、曲率を変化させて上下方向を長くした各種の円
形をいう。

【００１７】この場合、分割フレームの固定状態では、
締結部材の上面が収納口のパイプ上内面を持ち上げるよ
うに圧迫するので、パイプの断面形状が上下方向に伸び
左右方向に縮むように変形する。そのため、当該パイプ
の左右内面が支持部材の側面角部に圧着し、パイプの内
面をかじったり損傷することも考えられる。従って、支
持部材の側面角部は、パイプ断面半径がなるべく大きい
部分に位置させることが好ましい。即ち、支持部材の角
部となる締結部材との密着面をフレームパイプの長径の
４０％以上７０％以下の範囲内に位置させるのである。
ここで、４０％より下側では支持部材が小さくなって強
度上の問題が生じ、７０％より上側ではパイプの曲げ半
径が小さくなってパイプの内面を傷付ける可能性が高く
なってしまう。

【００１８】また、支持部材及び／又は締結部材の外面
に長手方向の溝を形成すると共に、収納口のパイプ内面
に当該溝と合致する凸帯を形成することが好ましい。溝
と凸帯とが合致してジョイント部とフレームパイプとの
ガタがなくなり、ネジリ方向の荷重に対しても強固な締
結が可能となるからである。しかも、溝と凸帯がガイド
レールになって、ジョイント部の挿入操作も容易にな
る。なお、溝と凸帯との位置関係及びその数は特に限定
されるものではなく、上下左右のいずれであってもよ
い。即ち、一例として締結部材が支持部材の上部に位置
する場合について考えれば、締結部材の上面だけか、支
持部材の上面と締結部材の上面の両方に溝を形成した場
合には、パイプ内面の上側のみに１本の凸帯を形成する
こととなり、支持部材の下面だけに溝を形成した場合に
は、パイプ内面の下側のみに１本の凸帯を形成すること
となるが、好ましくは、フレームパイプの上下方向の曲
げ剛性を考慮して、凸帯を上下に一組形成する。

【００１９】更に、支持部材における長手方向の少なく
とも一端に突起を形成すると共に、締結部材に当該突起
と合致する窪みを形成することが好ましい。突起と窪み
とが合致して締結部材が支持部材からあらぬ方向に移動
したり回転したりすることがなくなるだけでなく、支持
部材の断面係数を上げることができるからである。

【００２０】また、支持部材と締結部材との離着機構も
特に限定されるものではなく、ネジ機構、リンク機構、
てこ機構等の種々のものが適用できるが、好ましくは支
持部材に固定した雌ネジと締結部材に回転自在に設けた
雄ネジとから構成する。構造が簡単で離着機構が確実に
作動するからである。更に、雄ネジを逆ネジとしておく
ことが好ましい。本発明の接続構造では支持部材から締
結部材を遠ざけることが固定となるので、通常のネジの
締め付けと操作感を統一させるためである。

【００２１】このように、雄ネジの回転操作によって分
割フレームが固定状態になるが、回転操作は収納口側の
フレームパイプに設けた操作穴を使用すればよい。ここ
で、締結部材を支持部材から離間させた固定状態におい
て、雄ネジの頭部が操作穴の内壁と重なるようにすれ
ば、多少雄ネジが緩んだとしても雄ネジの頭部が操作穴
に引っ掛かるので、抜け防止に効果的となる。

【００２２】なお、ジョイント部及びフレームパイプの
構成材料も特に限定されるものではないが、好ましくは
アルミ押出又は引抜製材とする。軽量であり、比較的複
雑な形状であっても容易に得ることができるからであ
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に
より説明する。図１は、本発明の分割フレームの接続構
造を自転車のメインフレームに適用した状態を示す側面
図であり、図１（Ａ）はその接続状態を示し、図１
（Ｂ）はその分離状態を示している。図１に示すよう
に、自転車のメインフレームは、収納性を考慮して中央
部でフレームパイプ１，２に分割されている。そして、
相互に連結されるこの２つのフレームパイプ１，２のう
ち、一方のフレームパイプ２にジョイント部３が設けら
れ、他方のフレームパイプ１の端部が開口してジョイン
ト部３の収納口１Ａとなっている。なお、フレームパイ
プ１，２及びジョイント部３は、軽量化と生産性を考慮
してアルミ押出製材を使用しており、強度面からその断
面が上下方向に長い円形となるように、左右側面から上
下面にかけて徐々に半径を小さくして構成している。な
お、長径に対し短径は約６０％となっている。

【００２４】図２は、ジョイント部付近を拡大して示す
斜視図であり、図２（Ａ）はその分解図を示し、図２
（Ｂ）はその組立図を示している。図２（Ａ）に示すよ
うに、ジョイント部は、支持部材１１、その上部に取り
付けられた締結部材１２、離着機構１３〜１８によって
構成されている。ここで、離着機構１３〜１８について
更に詳述すると、支持部材１１に特殊ナット１３が６角
穴付き止めネジ１４で固定されている。一方、締結部材
１２にはカラー１５を介してソケットボルト１６が挿入
されている。このソケットボルト１６には、平座金１
７，１７を通してＵナット１８，１８がねじ込まれてお
り、締結部材１２からのソケットボルト１６の抜け出し
を防止しつつ締結部材１２内で回転自在となっている。
従って、特殊ナット１３にソケットボルト１６をねじ込
めば支持部材１１と締結部材１２とが密着し、緩めれば
両者が離間するようになっている。なお、接続時におけ
る操作方向を通常のネジの締め付けと統一させて違和感
をなくすため、ソケットボルト１６は逆ネジとしてあ
る。

【００２５】このように、ソケットボルト１６の回転に
よって締結部材１２が上下するのであるが、その際、締
結部材１２も一緒に回転することがないよう、実施例で
は、締結部材１２の下側両端部に窪み１２Ｂを形成する
と共に、支持部材１１の上側両端部に窪み１２Ｂに合致
する突起１１Ｂ，１１Ｂを形成してある。なお、突起１
１Ｂ，１１Ｂの形成は、支持部材１１の断面係数を上げ
られるという効果もある。

【００２６】また、支持部材１１の上下面には長手方向
の溝１１Ａ，１１Ａが形成され、締結部材１２の上面に
も溝１２Ａが形成されている。一方、フレームパイプ２
の内面上下には支持部材１１の溝１１Ａ，１１Ａに合致
する凸帯２Ａ，２Ａが形成されている。従って、図２
（Ｂ）に示すように、ジョイント部３がフレームパイプ
２にガタツキなく固着されることとなる。なお、フレー
ムパイプ１の内面上下にも支持部材１１の溝１１Ａ及び
締結部材１２の溝１２Ａに合致する凸帯が形成されてお
り、ジョイント部３を収納口１Ａに挿入した際のガタを
なくすと共にパイプ剛性を向上させている。

【００２７】次に、図２に示す接続構造によって分割さ
れたフレームパイプ１，２を接続・分離する手順につい
て説明する。まず接続手順であるが、最初に、ソケット
ボルト１６がねじ込まれ、図２（Ｂ）に示すように、支
持部材１１と締結部材１２とがある程度密着した状態に
あることを確認する。この状態では、支持部材１１の上
側溝１１Ａよりも締結部材１２の溝１２Ａが全体的に下
がった状態となっているので、その分だけフレームパイ
プ１の収納口１Ａに対する隙間が大きい。従って、極め
て容易にジョイント部を収納口１Ａに挿入することがで
きる。

【００２８】ジョイント部を挿入した後は、フレームパ
イプ１の操作穴１Ｂを使ってソケットボルト１６を回
し、支持部材１１から締結部材１２を離間させる。する
と、締結部材１２の上面がフレームパイプ１の上側内面
を締め付けることとなるので、図１（Ａ）に示すような
フレームパイプ１，２の接続固定状態となる。ここで、
フレームパイプ１は上下方向に伸び変形し、図２（Ｂ）
に示すフレームパイプ１の左右両内面が支持部材１１の
角部１１Ｃと接触する。しかしながら、支持部材１１に
おける締結部材１２との密着面１１Ｄは、フレームパイ
プ１の長径に対して約６０％の位置にあり、従って、前
記角部１１Ｃはフレームパイプ１の最も半径の大きい部
分に接触し、また、締結部材１２はフレームパイプ１の
断面半径の小さい部分（稜線）に十分接触するため、パ
イプの密着締結時にもパイプを不必要に変形させること
がなく、フレームパイプ１と支持部材１１がかじったり
損傷することはない。なお、この状態で仮にソケットボ
ルト１６が多少緩んだとしても、ソケットボルト１６の
頭部が、図２（Ｂ）に示す操作穴１Ｂの内壁を構成する
凸帯の端部に引っ掛かるため、フレームパイプ１，２が
不用意に分離することもない。

【００２９】一方、分離の際には、ソケットボルト１６
を逆に回してフレームパイプ１から締結部材１２の締め
付けを解除してやればよい。そして、フレームパイプ２
を引き抜けば簡単に分離でき、図１（Ｂ）に示すような
分割状態となる。なお、本発明の接続構造では、このよ
うに、分離時に支持部材１１と締結部材１２とを密着さ
せているので、次に接続する際は、既にジョイント部と
収納口との大きな隙間ができている。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の分割フレ
ームの接続構造は、ジョイント部における締結部材と支
持部材とを別個に設け、離着機構により支持部材と締結
部材とを積極的に密着させて収納口に対する大きな隙間
を形成するものであるので、フレームパイプの収納口へ
のジョイント部の挿入が極めて容易になる。しかも、接
続及び分離に際してジョイント部に無理な力が作用する
ことがないので、耐久性にも優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の分割フレームの接続構造を自
転車のメインフレームに適用した例を示す側面図であ
る。

【図２】図２は、図１のジョイント部付近を拡大して示
す斜視図である。

【図３】図３は、従来の分割フレームの接続構造を示す
側面図である。

【符号の説明】

１‥フレームパイプ１Ａ‥収納口１Ｂ‥操作穴２‥フレームパイプ２Ａ‥凸帯３‥ジョイント部１１‥支持部材１１Ａ‥溝１１Ｂ‥突起１１Ｃ‥角部１１Ｄ‥密着面１２‥締結部材１２Ａ‥溝１２Ｂ‥窪み１３‥特殊ナット１４‥６角穴付き止めネジ１５‥カラー１６‥ソケットボルト１７‥平座金１８‥Ｕナット２１‥フレームパイプ２２‥フレームパイプ３１‥ジョイントパイプ３２‥切り込み３３‥上側３４‥下側３５‥ナット３６‥ボルト受３７‥ボルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相互に連結される２つのフレームパイプ
の一方にジョイント部を設け、他方に当該ジョイント部
の収納口を設けてなる分割フレームの接続構造であっ
て、ジョイント部が、支持部材と、当該支持部材とは別
個に設けられた締結部材と、前記両部材の離着機構とか
ら構成され、離着機構により支持部材と締結部材とを密
着させると締結部材の外面と収納口のパイプ内面との間
に空間が形成されて２つのフレームパイプが接続又は分
離可能となり、離着機構により支持部材から締結部材を
離間させると締結部材の外面が収納口のパイプ内面を圧
迫して固定状態となることを特徴とする分割フレームの
接続構造。
【請求項２】前記締結部材が支持部材の上側に設けら
れ、前記２つのフレームパイプの断面が上下方向に長い
円形となっていることを特徴とする請求項１に記載の分
割フレームの接続構造。
【請求項３】前記支持部材における締結部材との密着
面が、フレームパイプの長径の４０％以上７０％以下の
位置にあることを特徴とする請求項２に記載の分割フレ
ームの接続構造。
【請求項４】前記支持部材及び／又は締結部材の外面
に長手方向の溝が形成され、前記収納口のパイプ内面に
当該溝と合致する凸帯が形成されていることを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれか１項に記載の分割フレーム
の接続構造。
【請求項５】前記支持部材における長手方向の少なく
とも一端に突起が形成され、締結部材に当該突起と合致
する窪みが形成されていることを特徴とする請求項１乃
至４のいずれか１項に記載の分割フレームの接続構造。
【請求項６】前記離着機構が、支持部材に固定された
雌ネジと、締結部材に回転自在に設けられた雄ネジとか
らなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項
に記載の分割フレームの接続構造。
【請求項７】前記離着機構の雄ネジが、逆ネジである
ことを特徴とする請求項６に記載の分割フレームの接続
構造。
【請求項８】前記離着機構の雄ネジ頭部が、分割フレ
ームの固定状態において、収納口側のフレームパイプに
設けられた操作穴の内壁と重なって位置することを特徴
とする請求項６又は７に記載の分割フレームの接続構
造。