JP2009006842A - 自転車用パイプ及び自転車用パイプの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】長手方向全長に亘って開口した開口部を有する収容空間にケーブルを挿通させることのできる自転車用パイプを提供する。
【解決手段】立パイプ32とヘッドパイプ41との間を連繋し、内部にケーブル50が挿通する自転車用パイプであって、長手方向全長に亘って開口部26が形成された中空の筒部材22と、該筒部材22内部の長手方向全長に亘って形成され、筒部材内22を２つの空間に仕切るよう突設された補強壁24を有しており、筒部材22、補強壁24及び開口部26により囲まれる収容空間27に、ケーブル50を収納することができるようにした。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、電動補助自転車等の自転車のパイプに関するものであり、ブレーキワイヤー、電装用コード、制御用コード等のケーブルを内部に挿通することのできる自転車用パイプ及び該パイプを有する自転車に関するものである。
自転車のパイプ(以下、適宜「メインパイプ」という。「ダウンチューブ」と称されることがある)には、ブレーキワイヤー、変速用ワイヤー、電装用コード等のケーブルが配設される。ケーブルは、メインパイプの下側に、結束具によって束ねた状態で取り付けられている。
電動補助自転車では、制御用コードや電源コード等のケーブルが多くなるから、ケーブルをメインパイプの下側に露出した状態で取り付けると、外観を損ない、また、ケーブルに雨水、泥、ゴミ等が付着して、ケーブルが損傷、劣化等しやすくなる問題がある。
そこで、メインパイプに貫通孔をあけ、該貫通孔からメインパイプ内を挿通するようケーブルを配設した構造の自転車も提案されている(例えば、特許文献１参照)。
特開２００７−１３７１７３号公報
ケーブルの増加に伴い、ケーブルをメインパイプの貫通孔に挿通させるのには手間が掛かる。
また、多くのケーブルを同じ貫通孔から挿通させるには孔径を大きくしなければならず、メインパイプの強度低下を招くことがある。
さらに、ケーブルのメンテナンス等により１本のケーブルを交換する必要があるときでも、全てのケーブルを抜き出して、再度挿入せざるを得ず、作業に手間が掛かる問題があった。
本発明の目的は、長手方向全長に亘って開口した開口部を有する収容空間にケーブルを挿通させることのできる自転車用パイプを提供することである。
上記課題を解決するために本発明の自転車用パイプは、
立パイプとヘッドパイプとの間を連繋し、内部にケーブルが挿通する自転車用パイプであって、
長手方向全長に亘って開口部が形成された中空の筒部材と、
該筒部材内部の長手方向全長に亘って形成され、筒部材内を２つの空間に仕切るよう突設された補強壁を有しており、
筒部材、補強壁及び開口部により囲まれる収容空間に、ケーブルを収納することができるようにした。
上記自転車用パイプによれば、ケーブルを収容する収容空間は、長手方向の全長に亘って開口部を有しているから、ケーブルは、開口部から簡単に挿入、取出しを行なうことができ、ケーブルの配設作業の効率化及びメンテナンス性の向上を達成できる。
また、ケーブルは、外部に露出することはなく、外部から視認しにくいから、ケーブルが雨水等に曝されて劣化、損傷することを防止でき、外観を損ねることもない。
さらに、パイプ内に補強壁を具備することで、パイプの強度を可及的に高めることができ、開口部からパイプが開いたり、歪んでしまうこともない。
以下、電動自転車(10)に本発明の自転車用パイプ(以下「メインパイプ」と称する)(20)を適用した実施例について説明する。
電動自転車(10)は、図１に示すように、前輪(11)と後輪(12)を複数のパイプ、ステー等のフレームによって接続して構成される。
電動自転車(10)は、使用者のペダル踏力に応じて、前輪(11)又は後輪(12)に動力伝達可能に配備されたモータを作動させ、走行を補助する自転車であり、図示の実施例では、モータを内蔵したハブユニット(44)を前輪側に配備している。
ハブユニット(44)は、前ホーク(40)の先端に取り付けられ、ハブユニット(44)には、前輪(11)がモータの駆動力を受けて回転可能となるように配備されている。
ハブユニット(44)内のモータには、給電用コード、制御用コード等の複数のケーブル(50)が接続されている。
また、前ホーク(40)には、ヘッドランプ(45)が配備されている。ヘッドランプ(45)には給電用のケーブル(50)が接続されている。
前ホーク(40)は、上端が中央で連結され、ヘッドパイプ(41)に接続されている。ヘッドパイプ(41)の先端には、ハンドル(42)が取り付けられている。ハンドル(42)は、モータやヘッドランプ(45)を制御する操作部(46)を有し、左右先端にブレーキレバー(47)を具える。
操作部(46)には、モータの動力補助をオン、オフ又は補助割合を切り換えるスイッチや、ヘッドランプ(45)のオン、オフスイッチ等が配備されており、これらは、複数のケーブル(50)によって、制御手段(60)及びバッテリ(62)に接続されている。
ブレーキレバー(47)からはブレーキワイヤとなるケーブル(50)が延びており、前輪用のブレーキワイヤは、前輪ブレーキ(13)に連繋されている。
図１及び図２に示すように、メインパイプ(20)の前端には、ヘッドパイプ(41)に枢支されるパイプフレーム(30)が接続されている。
メインパイプ(20)は、パイプフレーム(30)から後方に向けて下向きに略Ｓ字状に屈曲しており、メインパイプ(20)の後端は、左右方向に延びるクランク軸(15)を軸支するハンガラグ(31)及び後方斜め上向きに延びる立パイプ(32)に連結される。メインパイプ(20)を図示の通り略Ｓ字状にすることで、メインパイプ(20)を使用者が容易に乗り越えることができるから、乗り降りをスムーズにすることができる。勿論、メインパイプ(20)の形状は、これに限定されるものではない。
立パイプ(32)の後方には、制御手段(60)とバッテリ(62)が配備される。バッテリ(62)は、着脱可能とすることができる。
ハンガラグ(31)からは後方に向けてチェーンステー(34)が延びており、該チェーンステー(34)の後端と立パイプ(32)の上端はバックホーク(35)により連繋されている。チェーンステー(34)の後端には、後輪(12)が軸支される。
クランク軸(15)には、ペダルクランク(16)及びペダル(17)が装着され、ペダルクランク(16)と一体回転可能に配備されたスプロケット(36)と後輪のスプロケット(図示せず)との間にチェーン(38)を張設している。
後輪(12)は、チェーンステー(34)の先端に軸支され、後輪用のブレーキ(14)によって制動可能となっている。後輪用ブレーキ(14)には、前記ブレーキレバー(47)から延びるブレーキワイヤとなるケーブル(50)が接続されている。
図３は、メインパイプ(20)の断面図である。図に示すように、メインパイプ(20)は、断面略楕円形の中空筒部材(22)と、該筒部材(22)の内部に長手方向全長に亘って形成された補強壁(24)及び筒部材(22)の長手方向全長に亘って形成された開口部(26)を有する。
補強壁(24)は、筒部材(22)の内部を２つの空間に仕切っており、開口部(26)側の空間がケーブル(50)を挿通する収容空間(27)となっている。
開口部(26)は、筒部材(22)の下側、図示の例では、縦長の楕円の下側に形成することができる。
収容空間(27)を広く採るために、補強壁(24)は開口部(26)から離れる方向に凸形状とすることが望ましい。勿論、補強壁(24)は直線状又は凹形状とすることもできる。
メインパイプ(20)は、アルミニウムの押出成形により作製することができる。
図１及び図２に示すような略Ｓ字状に曲がった屈曲部を有するメインパイプ(20)は、図４乃至図６に示す成型用治具(80)(84)を用いて作製することができる。
成型用治具(80)(84)は、上下一対の治具から構成することができ、両治具(80)(84)の合わせ面(81)(85)は、メインパイプ(20)の加工形状に合わせて、略Ｓ字状に屈曲した曲面形状となっている。
両治具(80)(84)の合わせ面(81)(85)には、メインパイプ(20)が嵌合する断面略楕円形の凹溝(82)(86)が設けられている。下側治具(84)の凹溝(86)には、中央から上向きに突条(87)が形成されている。
突条(87)は、メインパイプ(20)の開口部(26)と一致する幅を有し、メインパイプ(20)を下側治具(84)の凹溝(86)に嵌めたときに、開口部(26)が突条(87)に嵌まる。また、突条(87)の先端は、メインパイプ(20)を下側治具(84)に嵌めたときに、メインパイプ(20)の補強壁(24)に当接する高さに形成されている。
上記治具(80)(84)を上下に間隔を存して配置し、図４に示すように、押出成形等により得られた真っ直ぐなメインパイプ(20)を下側の治具(84)の凹溝(86)に嵌める。メインパイプ(20)は、未だ真っ直ぐであるから、最初は、メインパイプ(20)が下側治具(84)に嵌まるのは一部だけとなる。このとき、嵌合部分は、図５に示すように、メインパイプ(20)が下側治具(84)の凹溝(86)に沿って嵌まり、開口部(26)から突条(87)が侵入して、突条(87)の先端が、補強壁(24)に当接した状態となる。
この状態で、上下の治具(80)(84)を接近させて、メインパイプ(20)を屈曲させる。メインパイプ(20)は、治具(80)(86)の凹溝(82)(86)及び突条(87)によって、筒部材(22)及び開口部(26)が広がったり、歪むことなく、略Ｓ字状に屈曲する。また、突条(87)の先端は、補強壁(24)に当たって保持されるから、補強壁(24)がゆがんでしまうこともない。
図６に示すように、両治具(80)(84)を離間させ、メインパイプ(20)を治具(80)(84)から取り出すことで、メインパイプ(20)は、略Ｓ字状に加工することができる。
略Ｓ字状に屈曲されたメインパイプ(20)には、ケーブル(50)の脱落を阻止する保持部材(70)(後述する)を取り付ける切欠き(28)が、図２及び図７に示すように、開口部(26)の１又は複数箇所に形成される。切欠き(28)は、開口部(26)の側縁の対向位置にエンドミル等を用いて同心円状に形成することが望ましい。これにより、開口部(26)の側縁の左右に対向した一対の切欠き(28)を１回の作業で簡単に形成できる。
上記により作製されたメインパイプ(20)には、図２に示すように、前端側にパイプフレーム(30)、後端側に上向きに立パイプ(32)、後端にハンガラグ(31)が溶接等により接合される。溶接を行なうには、メインパイプ(20)がアルミニウムで作製されている場合、同じ材質でパイプフレーム(30)、立パイプ(32)及びハンガラグ(31)を作製することが望ましい。
パイプフレーム(30)は、図２に示すように、メインパイプ(20)の前端側の開口を全て閉じるように溶接することができる。一方、ハンガラグ(31)は、図２に示すように、ケーブル(50)の収容空間となる補強壁(24)の下側を塞がないように、メインパイプ(20)の補強壁(24)よりも上側のみに溶接することが望ましい。これにより、ケーブル(50)をメインパイプ(20)の後端開口(29)からスムーズに引き出すことができる。
なお、立パイプ(32)をメインパイプ(20)及びハンガラグ(31)と溶接した後、断面略半円状の補強プレート(33)を立パイプ(32)とメインパイプ(20)の両方に当接するよう配置し溶接することで、より強固な接合を行なうことができる。
チェーンステー(34)及びバックホーク(35)も溶接等により、ハンガラグ(31)及び立パイプ(32)に接合される。
組み立てられたフレームには、公知の要領で、前輪(11)、後輪(12)、ハンドル(42)等が取り付けられる。
上述した前輪(11)のハブユニット(44)やヘッドランプ(45)、ハンドル(42)のブレーキレバー(47)、操作部(46)から延びるケーブル(50)は、パイプフレーム(30)の後面下端側からメインパイプ(20)の下側の長手方向全長に亘って設けられた開口部(26)から挿入され、図１０に示すように、メインパイプ(20)内の収容空間(27)を通るように配置され、メインパイプ(20)の後端開口(29)から延出させて、制御手段(60)、バッテリ(62)、後輪ブレーキ(14)等に接続される。
ケーブル(50)がメインパイプ(20)の開口部(26)から脱落しないようにするために、開口部(26)に形成された切欠き(28)には、保持部材(70)が取り付けられる。図８及び図９に示すように、保持部材(70)は、例えば、板状部材(72)の片面の略中央から左右方向に突設された係合爪(74)(74)と、板状部材(72)の前記片面から上向きに突設された位置決め突起(76)(76)を有する形状とすることができ、樹脂等の可撓性材料から作製することができる。
保持部材(70)は、図８乃至図１１に示すように、係合爪(74)(74)が開口部(26)の内部に侵入し、位置決め突起(76)が切欠き(28)に嵌まるように取り付けられ、これにより、保持部材(70)は脱落不能且つ移動不能となると共にケーブル(50)の脱落が阻止される。
保持部材(70)は、開口部(26)を全長に亘って覆うのではなく、上記のように、必要箇所のみに取り付けることで、保持部材(70)の取付けや取外しが簡便であり、作業効率を向上させることができる。
ケーブル(50)をメインパイプ(20)の収容空間(27)に収容することで、ケーブル(50)は外部に露出しないので、雨等に当たりにくく、腐食等を抑えることができる。また、収容空間(27)自体は、外部からは視認されにくいので、ケーブル(50)が外観を損ねることもない。
また、開口部(26)は、メインパイプ(20)の長手方向全長に亘って形成されているから、ケーブル(50)の一部をメンテナンス等の際に容易に取り出すことができ、再度設置も容易に行なうことができ、交換作業を可及的に効率化することができる。
本発明は、ケーブルを内部に容易に挿通させることができ、ケーブルが外部に露出しないので、ケーブルの劣化を防止でき、外観を損ねることもない自転車用パイプとして有用である。
本発明のメインパイプを含む自転車フレームを具える電動自転車の側面図である。 本発明のメインパイプを含む自転車フレームの側面図である。 メインパイプの断面図である。 成型用治具にメインパイプを挿入する過程を示す説明図である。 成型用治具にメインパイプを挿入する過程を示す説明図である。 成型用治具により屈曲したメインパイプを示す説明図である。 メインパイプの開口部拡大図である。 保持部材の正面図である。 保持部材の底面図である。 ケーブルを挿通させ、保持部材を取り付けたメインパイプの断面図である。 保持部材を取り付けたメインパイプの要部底面図である。
符号の説明
(10) 自転車
(20) メインパイプ
(22) 筒部材
(24) 補強壁
(26) 開口部
(27) 収容空間
(28) 切欠き
(50) ケーブル
(70) 保持部材

Claims (7)

  1. 立パイプとヘッドパイプとの間を連繋し、内部にケーブルが挿通する自転車用パイプであって、
    長手方向全長に亘って開口部が形成された中空の筒部材と、
    該筒部材内部の長手方向全長に亘って形成され、筒部材内を２つの空間に仕切るよう突設された補強壁を有しており、
    筒部材、補強壁及び開口部により囲まれる収容空間に、ケーブルを収納することができるようにしたことを特徴とする自転車用パイプ。
  2. 筒部材は、長手方向に屈曲部分を有する請求項１に記載の自転車用パイプ。
  3. 開口部の側縁には、対向する位置に１又は複数箇所に切欠きが形成されており、該切欠きにケーブルの脱落を防ぐ保持部材を装着可能とした請求項１又は請求項２に記載の自転車用パイプ。
  4. 切欠きは、開口部の側縁の対向位置に同心円状に形成される請求項３に記載の自転車用パイプ。
  5. 筒部材、開口部及び補強壁は、押出し加工により一体に形成される請求項１乃至請求項４の何れかに記載の自転車用パイプ。
  6. 請求項１乃至請求項５の何れかに記載の自転車用パイプを、開口部が下側に向くように立パイプとヘッドパイプとの間に配したことを特徴とする自転車。
  7. 立パイプとヘッドパイプとの間を連繋する屈曲部分を有する自転車用パイプの製造方法であって、
    長手方向全長に亘って開口部が形成された中空の筒部材と、該筒部材内部の長手方向全長に亘って形成され、筒部材内を２つの空間に仕切るよう突設された補強壁を有する真っ直ぐな自転車用パイプと、
    上下一対の成型用治具であって、両治具の合わせ面は、自転車用パイプの加工形状に合わせた曲面形状であり、両合わせ面には、それぞれ対向するよう凹溝が形成されており、該凹溝は、前記自転車用パイプの筒部材の外周形状に合わせて形成され、一方の治具には、凹溝から開口部の幅に合わせた突条が形成されており、該突条は、凹溝に筒部材を挿入したときに先端が補強壁に当たる高さである成型用治具を準備し、
    突条の形成された治具に、突条が開口部に嵌まるように筒部材を挿入し、他方の治具の凹溝を筒部材に位置合わせして、両治具で筒部材を挟み込むことによって、筒部材に曲げ加工を施すことを特徴とする自転車用パイプの製造方法。
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