JP2004505841A - 複合材料製のサドル、特に自転車用のサドル、およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

複合材料製のサドル、特に自転車用のサドルであって、支持構造体（２）を有し、該支持構造体がその上方に座面（７）を有する詰め物（３）を備えているサドル。前記支持構造体（２）が、高い剛性の複合材料製の複数の第一の層（８）を有し、該第一の層が、該層の中央に成形された開口（１１）を有し、また前記支持構造体（２）が、第一の層（８）よりも剛性の小さな複合材料製の第二の層（９）を有し、該第二の層が、前記開口（１１）を覆う重ね合わせ面に沿って前記第一の層に固定されて、弾性的に曲がる領域を形成するようになっており、該領域は、好ましくは、前記サドル（１）のシート（７）の前立腺領域および坐骨領域に配置される。
【選択図】図３

Description

【０００１】
本発明は、複合材料製のサドル、特に自転車用のサドル、および該サドルの製造方法に関する。
【０００２】
周知のように、通常のタイプのサドルは、該サドルの支持構造体をなす、この分野の技術用語では、“シェル”の名前で呼ばれている、成形された硬質または半硬質の本体を有し、また前記サドルは、前記シェルの上に配置され、通常、発泡エラストマー材料、たとえばゲルの形の材料の添加ありまたはなしのポリウレタンから成る詰め物を有する。シェルは、また、該シェルの下に取り付けられた、サドルを自転車の枠に確実に連結するための固定手段をも有する。これらの手段は、通常、クランプによってサドル取り付け管に固定される一つの成形バー（または一対の成形バー）を有する。
【０００３】
サドルの詰め物は、一般に、織物、なめし革、または他の材料で覆われて（ｌｉｎｅｄ）おり、この覆いは、基本的に、自転車に乗る人の着座の快適さを保証する機能を有する。
【０００４】
周知のように、自転車の分野では、しばらくの間、快適であると同時に、すなわち着座の快適さを保証できると同時に、軽量で自転車乗り手の動作を過度に妨害しないサドルを提供することが特に緊急に必要とされていた。
【０００５】
特に軽量のサドルを提供するために、最近、詰め物なしのサドルが製造された。該サドルは、実質的に、特に丈夫で軽量の材料、たとえば樹脂マトリックスによって互いに結合されたカーボンファイバーから成る複合材料で一体製造された支持構造体のみから成る。
【０００６】
これらのサドルは、非常に軽量ですぐれた機械的強度を有しているが、実際には、シートの弾性が低いため非常に快適性が低いということがわかっている。
【０００７】
より最近、自転車乗り手の快適さを改善するために、カーボンファイバーシートの上に薄い詰め物が取り付けられた。しかし、これによっても、依然として、快適さの過度の欠如の問題は完全には解決することができていない。
【０００８】
あるいは、すでに公知のサドルは、いろいろな弾性の材料のいくつかの層（ゲルをも含む）から成る詰め物を使用する。これらの層は、実質的に一定の断面を有する硬質または半硬質プラスチック材料（たとえば、ポリプロピレン）製の支持構造体の上の座面のいろいろな領域に適当に配置されている。このようにすれば、サドルの座面の全体における圧力の分布が著しく改善され、それによって自転車乗り手の快適さが向上するが、サドル全体の軽量性が大きく損なわれる。
【０００９】
したがって、現在でも、快適でしかも非常に軽量のサドルを提供するという問題はまだ完全には解決されていない。特に、これまで、着座快適さを最適化する機能は、すべて詰め物に帰されており、また可能な場合にサドルの総重量を低下させる機能は支持構造体に帰されていた。
【００１０】
したがって、本発明の主目的は、非常に軽量で非常に快適な座面を有する、複合材料製のサドル、特に自転車用のサドルを提供することによって、前記技術の欠点を除去することである。
【００１１】
本発明のもう一つの目的は、特に、構造的に簡単で動作が完全に信頼できるサドルを提供することである。
【００１２】
本発明のさらに一つの目的は、快適で軽量のサドルを製造するための、簡単で低コストの方法を提供することである。
【００１３】
これらの目的は、他の目的とともに、すべて、複合材料製のサドル、特に自転車用のサドルであって、支持構造体を有し、該支持構造体がその上に座面を有する詰め物を備えているサドルによって、達成される。本発明によれば、当該サドルは、前記支持構造体が、複合材料製の少なくとも一つの第一の層と複合材料製の少なくとも一つの第二の層とから成り、該第二の層が、前記第一の層の形と異なる形を有し、これらの層の重ね合わせ面に沿って、前記第一の層に固定されて、前記支持構造体に異なった剛性を有する部分を定める、ことを特徴とする。
【００１４】
本発明による前記構成によれば、単一のサドルにおいて、快適さと軽量性という特徴を組み合わせることができる。
【００１５】
本発明のさらなる特徴と利点は、以下に示す、添付の図面を参照しつつなされる、本発明のサドルの好ましい実施形態の詳細な説明により、よりはっきりと理解されるであろう。この実施形態は、非限定例として示すものである。
【００１６】
添付の図面において、１は本発明の対象であるサドルの全体を示す。
【００１７】
以下では、説明が簡単なように、自転車用のサドルについて述べるが、このサドルは、三輪車、オートバイ、または他の任意の種類の乗り物に取りつけることもできる、と理解すべきである。
【００１８】
サドル１は、実質的に、該サドルの支持構造体を形成し、この分野の技術用語で“シェル”と呼ばれる、硬質または半硬質の枠２、およびシェル２の上に取り付けられ、好ましくは発泡エラストマー材料から成る弾性的に曲がる詰め物３、から成る。
【００１９】
好ましくは、詰め物３は、ゲルの形の材料の注入ありまたはなしで発泡エラストマー材料（ポリウレタン）を使用して製造され、自転車乗り手が濡れる汗の量を制限することのできる織物、なめし革、または他の材料の覆い（ｌｉｎｉｎｇ）によって覆われている。
【００２０】
図２を参照すると、シェル２は、底部表面４と上部表面６とを有し、底部表面４には、サドル１を自転車の支持枠に確実に連結することのできる固定手段（これ自体は公知のタイプのものなので、図示せず）に連結されており、また上部表面６上には、上部に自転車乗り手のための座面７を定めることのできる詰め物３が固定されている。
【００２１】
添付の図面には示さない固定手段は、一般に、それ自身の上に折り曲げられた成形バー（フォーク）または一対の成形バーによって与えられ、これらはクランプによってサドル取り付け管に固定される。
【００２２】
好ましくは、これらの成形バーは、カーボンファイバー製であり、断面が一定ではなく、特に、サドル取り付け管の領域で大きな断面を有し、このバーにいろいろな張力が作用することが可能であるようになっている。
【００２３】
本発明においては、支持構造体２は、剛性の高い複合材料から成る一つ以上の第一の層８と、重ね合わせ面１０に沿って第一の層８に固定されるより剛性の低い複合材料から成る第二の層９とによって構成される。第一および第二の層８および９は、異なった領域を覆い、したがって剛性の異なる部分を定める。
【００２４】
もっと詳しく言えば、本発明の好ましい実施形態の場合、支持構造体２は複数の第一の層８を有し、それぞれの層には、実質的にサドル１の中央領域に配置される開口１１が備えられる。この開口１１は、割合に大きな弾性を有する低剛性の第二の層によってのみ被覆されている。したがって、弾性的に曲がる領域がこの開口１１の領域に定められる。
【００２５】
明らかに、本発明の保護の範囲を逸脱することなく、開口１１を剛性の低い第二の層９の代わりに第一の層８で覆うことが可能である。いずれにしても、この領域に伴いうる弾性作用は、複合材料の少数の層によって、すなわちこの開口１１の領域の支持構造体の厚さを小さくすることによって得ることができるからである。
【００２６】
好ましくは、この弾性的に曲がる領域は、サドル１のシート７の前立腺領域および／またはサドル１のシート７の坐骨領域に配置する。
【００２７】
そのために、この弾性的に曲がる領域は、たとえば、サドル１のシート７の坐骨領域に配置された二つの後部突出部１１´とサドル１のシート７の前立腺領域に延びる中央突出部１１”とから成る形を有することができる。
【００２８】
構造的には、図３および４に示すように、第一の層８のそれぞれは実質的に相似形であって、層ごとにだんだん小さくなる寸法を有し、支持構造体２の厚さが変化して、その周縁に沿って薄くなるようになっている。
【００２９】
図３および４に示す実施形態においては、第二の層９は二つの第一の層８の間に固定されている。
【００３０】
構造的には、第一の層８は、好ましくは、エポキシマトリックスに結合されたカーボンファイバー（より一般的には、通常“高弾性率ファイバー”と呼ばれる複合材料ファイバー）から成り、一方、第二の層９は、ポリウレタンを基材とするマトリックスに結合されたケブラー（ｋｅｖｌａｒ）およびポリエステルファイバー（より一般的には、通常“高伸びファイバー”と呼ばれる複合材料ファイバー）から成る。このようにすれば、第一の層は割合に大きな剛性を有し、また第二の層は割合に大きな弾性を有する。
【００３１】
さらに、好ましくは、それぞれの第一の層８を構成するファイバーは、最大の機械的性能を得るために、異なる方向に配置することができる。
【００３２】
特に、たとえば、サドルの軸線に対して、長さ方向、横断方向、および４５°方向に順番に配置することができる。
【００３３】
第二の層９は、好ましくは、ケブラーファイバーの長さ方向配置およびポリエステルファイバーの横断方向配置を有することができる。
【００３４】
本発明は、また、複合材料製のサドル１特に自転車用のサドルの製造方法であって、通常、支持構造体２の上にポリウレタンカバー３を型内で成形するステップを含むタイプの方法にも関する。
【００３５】
より詳しくは、このステップにおいては、支持構造体が配置されるオスの部品から成る型と、ライニングで適当に被覆されたメスの部品とから成る型が使用される。
【００３６】
前記成形ステップのあと、型内にポリウレタンが挿入され、型が閉じられる。
【００３７】
本発明の方法においては、成形したあと型内に挿入する支持構造体２の製造は、剛性の大きな複合材料から成る織物製の第一の層８を中空打ち抜きして、層８のそれぞれに開口１１を同時または順次に形成するステップを含む。
【００３８】
第一の層８のそれぞれは、好ましくは、少しずつ異なり、だんだんに小さくなる寸法を有するが、一方、中央開口１１は同じままである。そのために、たとえば、いろいろな断面を定める切断刃を有する中空パンチを使用することができる。
【００３９】
同様に、第一の層よりも剛性の小さい複合材料から成る織物製の第二の層の中空パンチも、実施することができるが、この場合、開口は成形されない。
【００４０】
このあと、中央開口１１が明確に定められ、また重なった層がへりに沿って薄くなるように、異なる寸法の第一の層８を互いに重ね合わせるステップが実施される。
【００４１】
最後に、特別の型内で、熱硬化性樹脂によって、それぞれの層８と９を成形し、固定するステップが実施される。
【００４２】
好ましくは、第一の層８には、７０〜１００℃の温度で急速に橋かけ結合する（ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋ）ことのできるエポキシ樹脂を予備含浸させておく。好ましくは、第二の層９も、樹脂（たとえば、ポリウレタン）を予備含浸させたタイプのものとし、したがって層８と９が型内に配置されると、型は適当な圧力によって閉じられ、該型に備えられた加熱および冷却の手段によって、支持構造体の完全な成形が実施される。
【００４３】
この型を成形するステップの間、好ましくは、引き続いて固定手段を取り付けるのに必要な溝とラグが、また特に成形バーも、支持構造体２の底部表面４に形成される。
【００４４】
図３および４に示す実施形態の場合、重ね合わせステップの間、まず一つの第一の層８が型内に配置され、次に第二の層９がこの第一の層に重ね合わされ、残りの第一の層８が第二の層に重ね合わされる。
【００４５】
型内の層の相互固定は、各層に含浸させた熱硬化性樹脂によってまたは型内への樹脂の注入によって、実現することができる。
【００４６】
好ましくは、支持構造体２には、型から抜き出したあと、たとえばばりを除去するために、仕上げステップを実施することができる。
【００４７】
このように、本発明は、あらかじめ硬化した製品を与えることを意図する。
【００４８】
明らかに、本発明の実施においては、本発明の保護の範囲を逸脱することなく、前記形状および構成とは異なるものを製造することができる。
【００４９】
さらに、すべての細部は技術的に同等の要素と寸法で置き換えることができ、使用する形状と材料は必要に応じていろいろな特性のものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明のサドルを、いくつかの部品を省いて他の部品がよりはっきりと見られるようにした、平面図である。
【図２】
図１のサドルの断面を示す側面図である。
【図３】
図１のサドルの支持構造物の、大きな尺度での断面を示す模式側面図である。
【図４】
図２の線ＩＩ−ＩＩに沿う、支持構造体の模式断面図である。
【符号の説明】
１　サドル
２　支持構造体（シェル）
３　詰め物
４　底部表面
６　上部表面
７　座面（シート）
８　第一の層
９　第二の層
１０　重ね合わせ面
１１　開口
１１´　後部突出部
１１”　中央突出部

Claims (19)

1. 複合材料製のサドル、特に自転車用のサドルであって、支持構造体（２）を有し、該支持構造体がその上方に座面（７）を有する詰め物（３）を備えているタイプのサドルにおいて、
   前記支持構造体（２）が、複合材料製の少なくとも一つの第一の層（８）と複合材料製の少なくとも一つの第二の層（９）とから成り、該第二の層が、前記第一の層（８）の形と異なる形を有し、これらの層の重ね合わせ面（１０）に沿って前記第一の層に固定されて、前記支持構造体（２）に異なった剛性を有する部分を定める、
   ことを特徴とする複合材料製のサドル。
2. 複数の第一の層（８）を有し、該第一の層が、重ね合わされて、互いに固定され、該第一の層のそれぞれが少なくとも一つの開口（１１）を定めることができ、該開口の内部に前記第二の層（９）が配置されて、弾性的に曲がる領域を与えるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の複合材料製のサドル。
3. 前記第一の層（８）が剛性の大きな複合材料で作られ、前記第二の層（９）が、前記第一の層（８）の剛性よりも小さな剛性を有する複合材料で作られていることを特徴とする請求項１または２に記載の複合材料製のサドル。
4. 前記開口（１１）が、前記サドル（１）のシート（７）の坐骨領域に配置されている二つの後部突出部（１１´）を有する形であることを特徴とする請求項２に記載の複合材料製のサドル。
5. 前記開口（１１）が、前記サドル（１）のシート（７）の前立腺領域に配置されている中央突出部（１１”）を有する形であることを特徴とする請求項２に記載の複合材料製のサドル。
6. 前記重ね合わされた第一の層（８）が、実質的に相似な形と、前記詰め物（３）に向かって小さくなる寸法とを有することを特徴とする請求項２に記載の複合材料製のサドル。
7. 前記第二の層（９）が、二つの前記第一の層（８）の間に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の複合材料製のサドル。
8. 前記第一の層（８）が、エポキシマトリックスに結合されたカーボンファイバーから成ることを特徴とする請求項１に記載の複合材料製のサドル。
9. 前記第二の層（９）が、ポリウレタンを基材とするマトリックスに結合されたケブラーファイバーから成ることを特徴とする請求項１に記載の複合材料製のサドル。
10. 前記第二の層（９）が、ポリウレタンを基材とするマトリックスに結合されたケブラーファイバーおよびポリエステルファイバーから成ることを特徴とする請求項１に記載の複合材料製のサドル。
11. 前記詰め物（３）が発泡エラストマー材料製のカバーから成ることを特徴とする請求項１に記載の複合材料製のサドル。
12. ゲルの形の材料の部分が発泡エラストマー材料製の前記カバーの内部に配置されることを特徴とする請求項１１に記載の複合材料製のサドル。
13. 少なくとも一つの前記第一の層（８）が、前記サドルの軸線の方向とは異なる方向に配置されたファイバーを有することを特徴とする請求項２に記載の複合材料製のサドル。
14. 前記支持構造体（２）が、カーボンファイバー製の少なくとも一つの成形した棒状の要素によってサドル取り付け管に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の複合材料製のサドル。
15. 複合材料製のサドル、特に自転車用のサドルであって、支持構造体（２）を有し、該支持構造体がその上方に座面（７）を有する詰め物（３）を備えているタイプのサドルにおいて、
    前記支持構造体（２）が、複合材料製の異なった形状の複数の重ね合わされた層（８）によって得られ、該層が、重ね合わされた面（１０）に沿って互いに固定されており、前記層（８）が、ある少ない数の前記重ね合わせられた層（８）によって形成される少なくとも一つの弾性的に曲がる領域を定める、
    ことを特徴とする複合材料製のサドル。
16. 複合材料製のサドル、特に自転車用のサドルの製造方法であって、支持構造体（２）の頂部に発泡エラストマー材料製のカバー（３）を、型内で成形するステップを含むタイプの方法において、
    −実質的に支持構造体（２）の輪郭を定める、大きな剛性の複合材料から成る織物の一つ以上の第一の層（８）の中空打ち抜き、
    −前記第一の層（８）の内部における少なくとも一つの開口（１１）の形成、
    −第二の中空打ち抜きであって、前記第一の層（８）よりも剛性の小さい複合材料から成る織物製の少なくとも一つの第二の層（９）の中空打ち抜き、
    −型内での前記第一の層（８）と前記第二の層（９）との重ね合わせ、
    −前記型内での前記第一および第二の層（８、９）の、熱硬化性樹脂による成形と固定、
    の各作業ステップから成ることを特徴とする複合材料製のサドルの製造方法。
17. 前記重ね合わせのステップにおいて、型内での一つの第一の層（８）の配置、該第一の層（８）の上への前記第二の層（９）の重ね合わせ、および該第二の層（９）の上への残りの第一の層（８）の重ね合わせが行われることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 前記型内での前記第一および第二の層（８、９）の成形と固定の前記ステップが、個々の層に予備含浸させた熱硬化性樹脂を使用して実施されることを特徴とする請求項１６に記載の複合材料製のサドルの製造方法。
19. 前記型内での前記第一および第二の層（８、９）の成形と固定の前記ステップが、前記型内への樹脂の注入によって実施されることを特徴とする請求項１６に記載の複合材料製のサドルの製造方法。