JP2017007661A - カードボード・ベースの構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、カードボードで作られるか又はカードボードを備える構造物、その構造物から構築される好適には人力車両のフレームであるフレーム、及び、その構造物を作る方法を提供する。【解決手段】カードボード・ベース構造物が、長手方向補強部材を中心として折り畳まれる単一のカードボード・シートの少なくとも２つの層を備える複層のカードボード・ベース部片から切断される、互いに対して角度をつけられる２つ以上の概略細長い要素を備える。【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、例えば、自転車などの例えば人力車両（ｈｕｍａｎ−ｐｏｗｅｒｅｄ ｖｅｈｉｃｌｅ）のフレームといったようなフレーム内の構成要素であってよいカードボードで作られるか又はそのようなカードボードを備える構造物に関する。

特許文献１が、人間の乗り手を移送するための十分な剛性を有する人力陸上車両（ｈｕｍａｎ−ｐｏｗｅｒｅｄ ｌａｎｄ ｖｅｈｉｃｌｅ）を開示している。この車両はパルプ状にしてリサイクル可能（ｐｕｌｐａｂｌｙ ｒｅｃｙｃｌａｂｌｅ）である材料及び細断してリサイクル可能（ｓｈｒｅｄｄａｂｌｙ ｒｅｃｙｃｌａｂｌｅ）である材料から構成される。

国際公開第２０１１／０６７７４２号 米国仮特許出願第６１／７１５，３５９号明細書 米国仮特許出願第６１／７８７，２２９号明細書

本発明はカードボードで作られるか又はカードボードを備える構造物を提供する。通常、本発明によって提供される構造物は主要な構成要素としてカードボードを備える。場合によっては、構造物は、カードボード以外の例えば木材などの材料で作られる何らかの補強部材又は補強要素をさらに備える可能性があり、或は、カードボード以外の例えば木材、金属などの材料で作られる要素を接続することにより互いに連接されるカードボード・ベースの要素を備える可能性がある。

本発明の一態様によって提供されるのは、複層のカードボード・ベース部片から切断された互いに対して角度をつけられる２つ以上の概略細長い要素すなわち少なくとも第１及び第２の細長い要素を備える構造物である。「概略細長い」という用語は、要素が要素の他の寸法よりも大幅に突出する長さ寸法を有することを意味するものとして理解されるべきである。概略細長い要素は、棒、梁などに類似する全体形状を有してよい。

カードボード・ベース部片は長手方向補強部材を中心として折り畳まれる単一のカードボード・シートの少なくとも２つの層を備え、それにより、その端部のところに長手方向の折り畳み領域を備える二層構造が画定され、上記領域がカードボード・シートの複数の部分によって取り囲まれる補強部材を備える。上記細長い要素のうちの少なくとも第１の細長い要素が折り畳み領域の少なくとも一部分に沿って延在し、その折り畳み領域の少なくとも一部分を含む。

カードボード・シートは、（ｉ）例えばコルゲート状にする、波形に織り込む、又は他の方法で緩く詰められた、間に複数の空隙を画定するペーパー・シート又はストリップによって形成される、複数のセル又は空隙を画定するように構成されるペーパー、高耐久性ペーパー又はカードボード（参照を容易にするために、以下では、ペーパー、高耐久性ペーパー又はカードボードを集合的に参照するのに「ペーパー」という用語を使用する）で作られる少なくとも１つの低密度層を含み、（ｉｉ）低密度層の片側又は両側に裏張りする（つまり、間に低密度層を挟む）１つ又は複数のライナー・カードボード・シートを含む、ような種類であってよい。このようなカードボード・パネルの例は、波形に織り込まれるか又はコルゲート状にされるペーパー・パネル（複数可）又はストリップと、片側又は両側に（つまり、挟むように）位置する１つ又は２つの、波形に織り込まれるか又はコルゲート状にされるペーパーの平坦ライナーボードとで構成される「コルゲート・カードボード」として知られるようなものであり、さらには、「ハニカム・カードボード」と称されるようなものであってもよい。コルゲート・カードボード・シート又はハニカム・カードボード・シートは単一壁又は複数壁のカードボード・シートであってよい。これらの用語は、単一の厚いパネルのペーパーの単純な構成から、複数のコルゲート層、ハニカム層及び別の層を特徴とする複雑な構造までの範囲に及ぶ、多様な強度のヘビー・デューティ・カードボードを包含することも意味する。

一実施例によると、少なくとも２つの細長い要素が互いに一体化され、上記カードボード部片から単一の一体構造物として切断される。

別の態様では、本発明は、カードボードで作られるか又はカードボードを備える構造物を製造するための方法を提供する。この方法は、その縁部に長手方向折り畳み領域を備える概略平坦な二層カードボード・ベース部片を形成することを目的として長手方向部材を中心としてカードボード・シートを折り畳むことを含む。次いで、構造物が平坦な二層カードボード・ベース部片から切断され、この構造物が互いに対して角度をつけられる少なくとも２つの一体の細長い要素を備え、これらの少なくとも２つの一体の細長い要素のうちの少なくとも１つが上記折り畳み領域に沿って延在する。

補強部材は、通常、例えば円形断面、楕円形断面又は長円形断面などの、実質的に曲線状の断面を有する。補強部材は、限定しないが、通常、カードボード又は木材で作られる。プラスチック、金属などの別の材料も可能である。

第１の細長い部材は、上記折り畳み領域の実質的にすべて又は一部分のみを含むように作られてよい。一部の実施例では、本発明によって提供される種類の２つ又は複数の等しい又は異なる構造物を作るのに単一のカードボード部片が使用されてよい。

折り畳み領域内に埋め込まれる補強要素は通常は第１の細長い要素の長手方向に延在する。本発明の一部の実施例では、構造物はまた、第１の細長い要素と第２の細長い要素との間を延在する支持要素を備え、この支持要素は通常は両方の細長い要素に対して角度をつけられ、構造物を追加的に補強する。補強要素はやはりカードボードから作られ得、通常はやはり上記カードボード部片から切断され、先天的に２つの細長い部材と一体である。しかし、支持要素を別個に構成して後でその支持要素を２つの細長い要素に適切な手法で接続することも可能である。

少なくとも２つの細長い要素は、一体に形成される場合であっても、上記構造物内に例えば形成されるか又は埋め込まれるような適切なコネクタ又は接続部材を使用することにより別の構造物又は構造要素に接続されるように通常は設計される自由端部を有することができる。

本発明の一部の実施例では、第１の細長い要素は、長手方向補強部材より大幅に高い（例えば、少なくとも約５倍、１０倍、１５倍であり、少なくとも約２０倍以上となる場合もある）耐荷重特性又は耐屈曲特性を有する。本発明の構造物は、通常、上記第１の細長い要素に対して垂直な方向の荷重を支持することができ（上記第１の要素がその両端部で支持される場合）、この荷重はこのような構造物の重量の少なくとも約１０倍、１５倍、２０倍であり、少なくとも約２５倍となる場合もある。

構造物は、その全体に、又は、その要素内に、耐火性コーティング、耐液性コーティング、傷防止コーティング及び別の耐環境性コーティングのうちの１つ又は複数であってよい外部コーティングを備えることができる。

一実施例では、上で定義される構造物は人力車両のフレームの一部分である。特定の一実施例によると、構造物は例えば自転車などの人力車両のフレームの一部分として構成される。このようなフレームは２つ以上の部品を備えることができ、それらのうちの１つ又はいずれもが本発明によって提供されるような構造物であり、これらは等しくても異なっていてもよい。例えば、互いに鏡像である２つの要素が自転車フレームの後方フレーム部分を構成し、第３の構造物が自転車フレームの前方部分を構成する。

本発明の一実施例では、細長い要素のうちの少なくとも１つがペダル・クランクに連接されるように構成される。

同時に提出される共同出願（ｃｏ−ｏｗｎｅｄ）のＰＣＴ出願を参照し、参照によりその内容が本明細書に組み込まれると共に「Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｃａｒｄｂｏａｒｄ」と題される特許文献２及び特許文献３（以下、「共同出願の出願書類」）の優先権を主張する。この共同出願の出願書類は、必要な変更を加えて上記第１の細長い要素にその特性及び製造が類似する構造要素を説明する。

本明細書で開示される主題をより良く理解できるようにするために及び本主題が実際にどのように実施されるのかを例証するために、次に、添付図面を参照しながら単に非限定的な例として実施例を説明する。

本発明の一実施例によるフレームを備える自転車を示す概略等角図である。 図１に示されるフレームを示す概略等角図である。 図２に示されるフレームの前方フレーム構成要素を示す概略等角図である。 図３Ａに示される詳細Ａを示す概略拡大図である。 図３Ａに示される詳細Ｂを示す概略拡大図である。 図３Ｃに示される詳細Ｂを示す概略背面図である。 図３Ａに示される詳細Ｃを示す概略拡大斜視図である。 図３Ａに示される線Ａ−Ａに沿う概略断面図である。 図３Ａに示される線Ｂ−Ｂに沿う概略断面図である。 図３Ａに示される線Ｃ−Ｃに沿う概略断面図である。 図３Ａから３Ｅに示される前方フレームを作る２つの段階を示す概略正面図である。 図３Ａから３Ｅに示される前方フレームを作る２つの段階を示す概略等角図である。 図２に示されるフレームの後方フレーム構成要素を示す概略等角図である。 図６Ａに示される詳細Ｄを示す概略拡大図である。 図６Ａに示される詳細Ｅを示す概略拡大図である。 図５Ａの線Ｄ−Ｄに沿う概略断面図である。 図５Ａの線Ｅ−Ｅに沿う概略断面図である。

以下の説明では、場合によっては具体的に特定の図に言及するが、多くの場合はすべての図を参照する。

最初に、ステアリング構成１１０と、フレーム１０２と、シート１５０と、ホイール１６０と、クランク組立体１７０とを有する自転車１００を示す図１及び２を具体的に参照する。

フレーム１０２が前方フレーム部分１２０及び２つの後方フレーム部分１４０を備え、２つの後方フレーム部分１４０が互いに鏡像である。フレーム部分の各々が以下でもさらに説明されるように実質的にカードボードから作られる。

図３Ａから３Ｅで最も良く見られるように、前方フレーム部分１２０が、２つの一体の細長い要素Ｌ１及びＬ２と、２つの細長い要素Ｌ１、Ｌ２とやはり一体に形成される支持要素１２６とを備える。

長手方向要素Ｌ１及びＬ２の端部分１２７Ｌ１及び１２７Ｌ２が、それぞれ、後方フレーム部分１４０の対応する要素１４７Ｌ１’及び１４７Ｌ２’、自転車シート１５０並びにクランク組立体１７０に関連付けられる部位として機能する。見られるように、クランク組立体に結合される端部分１２７Ｌ２は円形状を有する。

図４Ａ及び４Ｂは前方フレーム部分１２０を製造する手法の概略図である。これらの図に見られるように、前方フレーム部分１２０全体が、カードボード・シート１２４の折り畳み領域１２１に沿って延在する棒１２３によって構成される補強部材を中心として折り畳まれる単一シートのカードボード１２４で作られる。補強部材は通常はカードボードで作られるが、木材、プラスチック及び別の材料で作られてもよい。カードボード・シートは、通常、二重壁のコルゲート・カードボード・シート、複数壁のコルゲート・カードボード・シート、又は、ハニカム・カードボード・シートである。

シート１２４が折り畳まれると、その左部分１２４Ａ及び右部分１２４Ｂが互いに付着され（例えば、接着剤ＡＤ、縫着、ステープル留めなどにより）、その結果、その部分が補強棒１２３を堅固に取り囲んでその周りを閉じ、二重層の生産前のカードボード・ベース部片１２８を少なくとも形成する。次いで、図４Ｂに示される生産前の構造物が所望される形状に切断され得、この実例では前方フレーム部分１２０の形状となるように（点線により）示される。

結果的に、細長い部材Ｌ１がその全長を通過する補強棒１２３を有し、折り畳み領域１２１を含み、対して、細長い要素Ｌ２が支持要素１２６と共に補強棒が通過しない二重層カードボードで形成される。

これに関連して、図３Ｆから３Ｈが、線Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ及びＣ−Ｃ（図３Ａ）に沿う概略断面図を示す。見られるように、要素Ｌ１、Ｌ２及び１２６の各々が二層のカードボードを備え、一方で、細長い要素Ｌ１が、カードボードで作られ得るが木材及び別の材料で作られてもよい補強棒１２３をさらに有する。この特定の実施例での補強部材は円形断面を有する。しかし、補強部材が長円形又は別の曲線状の断面形状を有してもよいことに留意されたい。一般に、細長い要素Ｌ１は共同出願の出願書類の構造要素の特徴を有し、その関連部分に関して参照によりその内容が本明細書に組み込まれる。

前方フレーム部分１２０及び後方フレーム部分１４０は、フレーム部分１２０、１４０内の指定の貫通孔１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃに嵌挿される複数のピン１８０（図１に示され、カードボード、木材又は別の材料で作られてよい）を使用して、図２に示される手法で一体に組み立てられる。フレーム部分１２０、１４０は重複部分を有し、それらの部分の隣り合う表面に接着剤ＡＤを塗布することにより確実に密に接続され得る。

具体的には、図３Ｂに示されるように、フレーム部分１２０の前方部分が、カードボード部分１２４Ａ及び１２４Ｂ内にある４つの長手方向に向いた止まり孔１２５Ａと、孔１２５Ａ及びフレーム部分１２０の側面に対して垂直な４つの孔１２５Ｂとを備える。止まり孔及び貫通孔のこのセットが、ステアリング構成のステムから突出するピン（図示せず）と、ステアリング構成から延在してフレーム部分１２０の側面に取り付けられるフラップ１１５とを使用して、ステアリング構成１１０の前方フレーム部分１２０に連接されるように機能する。

端部分１２７Ｌ１は、両方の部分１２４Ａ、１２４Ｂに対してやはり垂直でありそれらの両方の部分１２４Ａ、１２４Ｂを通過する８つの貫通孔１２５Ｃを有するように形成され、後方フレーム部分１４０の対応する端部分１４７Ｌ１に取り付けられるように構成される。

曲線状の端部分１２７Ｌ２は、両方の部分１２４Ａ、１２４Ｂに対して垂直でありそれらの両方の部分１２４Ａ、１２４Ｂを通過する６つの貫通孔を装備し、円形部分１２７Ｌ２の周りに円周状に配置され、２つの後方フレーム部分１４０の対応する端部分１４７Ｌ２’に取り付けられるように構成され、それにより、クランク１７０のためのクランク組立体シート１７２が一体に形成される。

後方フレーム部分１４０が図５Ａ〜５Ｃに個別に示される。後方フレーム部分１４０はフレーム部分１２０と異なる形で構成されるが、フレーム部分１２０と同様に、単一の二層カードボード部片から構築される。次いで、フレーム部分１４０が二層カードボード部片から切断され、その結果、カードボード・シート部分によって取り囲まれる補強部材を備える折り畳み領域１４１が、最終的に、折り畳み領域１２１がフレーム部分１２０の細長い要素Ｌ１を形成するのと同様の形で細長い要素Ｌ１を形成する。このため、これらの部分の間の等しい要素は数値を２０足した同様の参照符号が付され、つまり、前方フレーム１２０のカードボード部分１２４Ａは後方フレーム部分１４０のカードボード部分１４４Ａに等しい。

後方フレーム部分１４０も、前方フレーム部分１２０のそれぞれの端部分１２７Ｌ１、１２７Ｌ２に取り付けられるように構成されるそれぞれの端部分１４７Ｌ１’、１４７Ｌ２’を備える２つの長手方向部材Ｌ１’及びＬ２’を備える。

図４Ａ及び４Ｂに関連して上で説明したように、後方フレーム部分１４０全体もやはり、カードボード・シート１４４の折り畳み領域１４１に沿って延在する補強棒１４３を中心として折り畳まれる単一シートのカードボード１４４で作られる。

シート１４４が折り畳まれてその部分１４４Ａ、１４４Ｂが互いに付着されると、シート１４４が後方フレーム部分１４０の所望される形状となるように切断され得る。次いで後方三角形部片が切断された構造物に取り付けられ、三角形突出部１４９が構築される。

このようにして、細長い部材Ｌ１’がその全長を通過する補強棒１４３を有し、折り畳み領域１４１を含み、対して、細長い部材Ｌ２’が補強棒が通過しない二重層カードボードで形成される。これは図５Ｄ及び５Ｅで具体的に見られる。

後方フレーム部分１４０はまた、リア・ホイール１６０の自転車１００のリア・アクスルを中に受けるように構成されるアクスル・ポート１４６を備えるように形成される。

前方フレーム部分１２０及び後方フレーム部分１４０が、異なるフレーム部分１２０、１４０内にある指定の孔１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２８、１４５、１４８に嵌挿される複数のピン１８０（その一部が図１に示され、カードボード、木材、プラスチック及び別の材料で作られてよい）を使用して、図２に示される手法で一体に組み立てられる。異なるフレーム部分１２０、１４０は重複部分を有し、孔にピン１８０を通過させることにより、及び、それらの部分の隣り合う表面に接着剤ＡＤを塗布することにより、さらには別の手段を用いることにより、確実に密に接続され得る。

上で言及したように、後方フレームは２つの鏡像フレーム部分１４０を備え、これらは前方フレーム部分１２０の両側に取り付けられる。これによりとりわけ、フレームの構造がロバスト性を有して安定するようになり、前方フレーム部分１２０が両側で補強されるようになる（さらに、鏡像フレーム部分１４０の間の隙間がそれらの間でリア・ホイール１６０を受けるようになる）。

２つのフレーム部分１２０、１４０を備える組み立てられたフレーム１０２は、閉輪郭構造物を一体に形成し、２つの補強部材１２３、１４３を有することにより、大きい荷重を支持するように構成されるロバスト性を有する構造が得られる。具体的には、フレーム１０２は少なくとも成人男性２人分（約２００Ｋｇ）の重量を支持することができ、及び／又は、この重量を自転車１００のホイール１６０に適切に伝達することができる。

本発明は、例えば、自転車などの例えば人力車両（ｈｕｍａｎ−ｐｏｗｅｒｅｄ ｖｅｈｉｃｌｅ）のフレームといったようなフレーム内の構成要素であってよいカードボードで作られるか又はそのようなカードボードを備える構造物に関する。

特許文献１が、人間の乗り手を移送するための十分な剛性を有する人力陸上車両（ｈｕｍａｎ−ｐｏｗｅｒｅｄ ｌａｎｄ ｖｅｈｉｃｌｅ）を開示している。この車両はパルプ状にしてリサイクル可能（ｐｕｌｐａｂｌｙ ｒｅｃｙｃｌａｂｌｅ）である材料及び細断してリサイクル可能（ｓｈｒｅｄｄａｂｌｙ ｒｅｃｙｃｌａｂｌｅ）である材料から構成される。

国際公開第２０１１／０６７７４２号 米国仮特許出願第６１／７１５，３５９号明細書 米国仮特許出願第６１／７８７，２２９号明細書

本発明はカードボードで作られるか又はカードボードを備える構造物を提供する。通常、本発明によって提供される構造物は主要な構成要素としてカードボードを備える。場合によっては、構造物は、カードボード以外の例えば木材などの材料で作られる何らかの補強部材又は補強要素をさらに備える可能性があり、或は、カードボード以外の例えば木材、金属などの材料で作られる要素を接続することにより互いに連接されるカードボード・ベースの要素を備える可能性がある。

本発明の一態様によって提供されるのは、複層のカードボード・ベース部片から切断された互いに対して角度をつけられる２つ以上の概略細長い要素すなわち少なくとも第１及び第２の細長い要素を備える構造物である。「概略細長い」という用語は、要素が要素の他の寸法よりも大幅に突出する長さ寸法を有することを意味するものとして理解されるべきである。概略細長い要素は、棒、梁などに類似する全体形状を有してよい。

カードボード・ベース部片は長手方向補強部材を中心として折り畳まれる単一のカードボード・シートの少なくとも２つの層を備え、それにより、その端部のところに長手方向の折り畳み領域を備える二層構造が画定され、上記領域がカードボード・シートの複数の部分によって取り囲まれる補強部材を備える。上記細長い要素のうちの少なくとも第１の細長い要素が折り畳み領域の少なくとも一部分に沿って延在し、その折り畳み領域の少なくとも一部分を含む。

カードボード・シートは、（ｉ）例えばコルゲート状にする、波形に織り込む、又は他の方法で緩く詰められた、間に複数の空隙を画定するペーパー・シート又はストリップによって形成される、複数のセル又は空隙を画定するように構成されるペーパー、高耐久性ペーパー又はカードボード（参照を容易にするために、以下では、ペーパー、高耐久性ペーパー又はカードボードを集合的に参照するのに「ペーパー」という用語を使用する）で作られる少なくとも１つの低密度層を含み、（ｉｉ）低密度層の片側又は両側に裏張りする（つまり、間に低密度層を挟む）１つ又は複数のライナー・カードボード・シートを含む、ような種類であってよい。このようなカードボード・パネルの例は、波形に織り込まれるか又はコルゲート状にされるペーパー・パネル（複数可）又はストリップと、片側又は両側に（つまり、挟むように）位置する１つ又は２つの、波形に織り込まれるか又はコルゲート状にされるペーパーの平坦ライナーボードとで構成される「コルゲート・カードボード」として知られるようなものであり、さらには、「ハニカム・カードボード」と称されるようなものであってもよい。コルゲート・カードボード・シート又はハニカム・カードボード・シートは単一壁又は複数壁のカードボード・シートであってよい。これらの用語は、単一の厚いパネルのペーパーの単純な構成から、複数のコルゲート層、ハニカム層及び別の層を特徴とする複雑な構造までの範囲に及ぶ、多様な強度のヘビー・デューティ・カードボードを包含することも意味する。

一実施例によると、少なくとも２つの細長い要素が互いに一体化され、上記カードボード部片から単一の一体構造物として切断される。

別の態様では、本発明は、カードボードで作られるか又はカードボードを備える構造物を製造するための方法を提供する。この方法は、その縁部に長手方向折り畳み領域を備える概略平坦な二層カードボード・ベース部片を形成することを目的として長手方向部材を中心としてカードボード・シートを折り畳むことを含む。次いで、構造物が平坦な二層カードボード・ベース部片から切断され、この構造物が互いに対して角度をつけられる少なくとも２つの一体の細長い要素を備え、これらの少なくとも２つの一体の細長い要素のうちの少なくとも１つが上記折り畳み領域に沿って延在する。

補強部材は、通常、例えば円形断面、楕円形断面又は長円形断面などの、実質的に曲線状の断面を有する。補強部材は、限定しないが、通常、カードボード又は木材で作られる。プラスチック、金属などの別の材料も可能である。

第１の細長い部材は、上記折り畳み領域の実質的にすべて又は一部分のみを含むように作られてよい。一部の実施例では、本発明によって提供される種類の２つ又は複数の等しい又は異なる構造物を作るのに単一のカードボード部片が使用されてよい。

折り畳み領域内に埋め込まれる補強要素は通常は第１の細長い要素の長手方向に延在する。本発明の一部の実施例では、構造物はまた、第１の細長い要素と第２の細長い要素との間を延在する支持要素を備え、この支持要素は通常は両方の細長い要素に対して角度をつけられ、構造物を追加的に補強する。補強要素はやはりカードボードから作られ得、通常はやはり上記カードボード部片から切断され、先天的に２つの細長い部材と一体である。しかし、支持要素を別個に構成して後でその支持要素を２つの細長い要素に適切な手法で接続することも可能である。

少なくとも２つの細長い要素は、一体に形成される場合であっても、上記構造物内に例えば形成されるか又は埋め込まれるような適切なコネクタ又は接続部材を使用することにより別の構造物又は構造要素に接続されるように通常は設計される自由端部を有することができる。

本発明の一部の実施例では、第１の細長い要素は、長手方向補強部材より大幅に高い（例えば、少なくとも約５倍、１０倍、１５倍であり、少なくとも約２０倍以上となる場合もある）耐荷重特性又は耐屈曲特性を有する。本発明の構造物は、通常、上記第１の細長い要素に対して垂直な方向の荷重を支持することができ（上記第１の要素がその両端部で支持される場合）、この荷重はこのような構造物の重量の少なくとも約１０倍、１５倍、２０倍であり、少なくとも約２５倍となる場合もある。

構造物は、その全体に、又は、その要素内に、耐火性コーティング、耐液性コーティング、傷防止コーティング及び別の耐環境性コーティングのうちの１つ又は複数であってよい外部コーティングを備えることができる。

一実施例では、上で定義される構造物は人力車両のフレームの一部分である。特定の一実施例によると、構造物は例えば自転車などの人力車両のフレームの一部分として構成される。このようなフレームは２つ以上の部品を備えることができ、それらのうちの１つ又はいずれもが本発明によって提供されるような構造物であり、これらは等しくても異なっていてもよい。例えば、互いに鏡像である２つの要素が自転車フレームの後方フレーム部分を構成し、第３の構造物が自転車フレームの前方部分を構成する。

本発明の一実施例では、細長い要素のうちの少なくとも１つがペダル・クランクに連接されるように構成される。

同時に提出される共同出願（ｃｏ−ｏｗｎｅｄ）のＰＣＴ出願を参照し、参照によりその内容が本明細書に組み込まれると共に「Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｃａｒｄｂｏａｒｄ」と題される特許文献２及び特許文献３（以下、「共同出願の出願書類」）の優先権を主張する。この共同出願の出願書類は、必要な変更を加えて上記第１の細長い要素にその特性及び製造が類似する構造要素を説明する。

本明細書で開示される主題をより良く理解できるようにするために及び本主題が実際にどのように実施されるのかを例証するために、次に、添付図面を参照しながら単に非限定的な例として実施例を説明する。

本発明の一実施例によるフレームを備える自転車を示す概略等角図である。 図１に示されるフレームを示す概略等角図である。 図２に示されるフレームの前方フレーム構成要素を示す概略等角図である。 図３Ａに示される詳細Ａを示す概略拡大図である。 図３Ａに示される詳細Ｂを示す概略拡大図である。 図３Ｃに示される詳細Ｂを示す概略背面図である。 図３Ａに示される詳細Ｃを示す概略拡大斜視図である。 図３Ａに示される線Ａ−Ａに沿う概略断面図である。 図３Ａに示される線Ｂ−Ｂに沿う概略断面図である。 図３Ａに示される線Ｃ−Ｃに沿う概略断面図である。 図３Ａから３Ｅに示される前方フレームを作る２つの段階を示す概略正面図である。 図３Ａから３Ｅに示される前方フレームを作る２つの段階を示す概略等角図である。 図２に示されるフレームの後方フレーム構成要素を示す概略等角図である。 図５Ａに示される詳細Ｄを示す概略拡大図である。 図５Ａに示される詳細Ｅを示す概略拡大図である。 図５Ａの線Ｄ−Ｄに沿う概略断面図である。 図５Ａの線Ｅ−Ｅに沿う概略断面図である。

以下の説明では、場合によっては具体的に特定の図に言及するが、多くの場合はすべての図を参照する。

最初に、ステアリング構成１１０と、フレーム１０２と、前輪フォーク１３０、シート１５０と、ホイール１６０と、クランク組立体１７０とを有する自転車１００を示す図１及び２を具体的に参照する。

フレーム１０２が前方フレーム部分１２０及び２つの後方フレーム部分１４０を備え、２つの後方フレーム部分１４０が互いに鏡像である。フレーム部分の各々が以下でもさらに説明されるように実質的にカードボードから作られる。

図３Ａから３Ｅで最も良く見られるように、前方フレーム部分１２０が、２つの一体の細長い要素Ｌ１及びＬ２と、２つの細長い要素Ｌ１、Ｌ２とやはり一体に形成される支持要素１２６とを備える。

長手方向要素Ｌ１及びＬ２の端部分１２７Ｌ１及び１２７Ｌ２が、それぞれ、後方フレーム部分１４０の対応する要素１４７Ｌ１’及び１４７Ｌ２’、自転車シート１５０並びにクランク組立体１７０に関連付けられる部位として機能する。見られるように、クランク組立体に結合される端部分１２７Ｌ２は円形状を有する。

図４Ａ及び４Ｂは前方フレーム部分１２０を製造する手法の概略図である。これらの図に見られるように、前方フレーム部分１２０全体が、カードボード・シート１２４の折り畳み領域１２１に沿って延在する棒１２３によって構成される補強部材を中心として折り畳まれる単一シートのカードボード１２４で作られて、前方フレーム部分１２０に一体化される細長い心部包絡部材１２２を形成する。補強部材は通常はカードボードで作られるが、木材、プラスチック及び別の材料で作られてもよい。カードボード・シートは、通常、二重壁のコルゲート・カードボード・シート、複数壁のコルゲート・カードボード・シート、又は、ハニカム・カードボード・シートである。

シート１２４が折り畳まれると、その左部分１２４Ａ及び右部分１２４Ｂが互いに付着され（例えば、接着剤ＡＤ、縫着、ステープル留めなどにより）、その結果、その部分が補強棒１２３を堅固に取り囲んでその周りを閉じ、二重層の生産前のカードボード・ベース部片１２８を少なくとも形成する。次いで、図４Ｂに示される生産前の構造物が所望される形状に切断され得、この実例では前方フレーム部分１２０の形状となるように（点線により）示される。

結果的に、細長い部材Ｌ１がその全長を通過する補強棒１２３を有し、折り畳み領域１２１を含み、対して、細長い要素Ｌ２が支持要素１２６と共に補強棒が通過しない二重層カードボードで形成される。

これに関連して、図３Ｆから３Ｈが、線Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ及びＣ−Ｃ（図３Ａ）に沿う概略断面図を示す。見られるように、要素Ｌ１、Ｌ２及び１２６（１２６Ａ、１２６Ｂ）の各々が二層のカードボードを備え、一方で、細長い要素Ｌ１が、カードボードで作られ得るが木材及び別の材料で作られてもよい補強棒１２３をさらに有する。この特定の実施例での補強部材は円形断面を有する。しかし、補強部材が長円形又は別の曲線状の断面形状を有してもよいことに留意されたい。一般に、細長い要素Ｌ１は共同出願の出願書類の構造要素の特徴を有し、その関連部分に関して参照によりその内容が本明細書に組み込まれる。

前方フレーム部分１２０及び後方フレーム部分１４０は、フレーム部分１２０、１４０内の指定の貫通孔１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃに嵌挿される複数のピン１８０（図１に示され、カードボード、木材又は別の材料で作られてよい）を使用して、図２に示される手法で一体に組み立てられる。フレーム部分１２０、１４０は重複部分を有し、それらの部分の隣り合う表面に接着剤ＡＤを塗布することにより確実に密に接続され得る。

具体的には、図３Ｂに示されるように、フレーム部分１２０の前方部分が、カードボード部分１２４Ａ及び１２４Ｂ内にある４つの長手方向に向いた止まり孔１２５Ａと、孔１２５Ａ及びフレーム部分１２０の側面に対して垂直な４つの孔１２５Ｂとを備える。止まり孔及び貫通孔のこのセットが、ステアリング構成のステムから突出するピン（図示せず）と、ステアリング構成から延在してフレーム部分１２０の側面に取り付けられるフラップ１９０とを使用して、ステアリング構成１１０の前方フレーム部分１２０に連接されるように機能する。

端部分１２７Ｌ１は、両方の部分１２４Ａ、１２４Ｂに対してやはり垂直でありそれらの両方の部分１２４Ａ、１２４Ｂを通過する８つの貫通孔１２５Ｃを有するように形成され、後方フレーム部分１４０の対応する端部分１４７Ｌ１に取り付けられるように構成される。

曲線状の端部分１２７Ｌ２は、両方の部分１２７Ａ、１２７Ｂに対して垂直でありそれらの両方の部分１２７Ａ、１２７Ｂを通過する６つの貫通孔を装備し、中心穴１２９の周りに円周状に配置される。曲線状の端部分１２７Ｌ２は、２つの後方フレーム部分１４０の対応する端部分１４７Ｌ２’に取り付けられるように構成され、それにより、クランク１７０のためのクランク組立体シートが一体に形成される。

後方フレーム部分１４０が図５Ａ〜５Ｃに個別に示される。後方フレーム部分１４０はフレーム部分１２０と異なる形で構成されるが、フレーム部分１２０と同様に、単一の二層カードボード部片から構築される。次いで、フレーム部分１４０が二層カードボード部片から切断され、その結果、カードボード・シート部分によって取り囲まれる補強部材を備える折り畳み領域１４１が、最終的に、折り畳み領域１２１がフレーム部分１２０の細長い要素Ｌ１を形成するのと同様の形で細長い要素Ｌ１を形成する。このため、これらの部分の間の等しい要素は数値を２０足した同様の参照符号が付され、つまり、前方フレーム１２０のカードボード部分１２４Ａは後方フレーム部分１４０のカードボード部分１４４Ａに等しい。

後方フレーム部分１４０も、前方フレーム部分１２０のそれぞれの端部分１２７Ｌ１、１２７Ｌ２に取り付けられるように構成されるそれぞれの端部分１４７Ｌ１’、１４７Ｌ２’を備える２つの長手方向部材Ｌ１’及びＬ２’を備える。

図４Ａ及び４Ｂに関連して上で説明したように、後方フレーム部分１４０全体もやはり、カードボード・シートの折り畳み領域１４１に沿って延在する補強棒１４３を中心として折り畳まれる単一シートのカードボードで作られる。

シートが折り畳まれてその部分１４４Ａ、１４４Ｂが互いに付着されると、シート１４４が後方フレーム部分１４０の所望される形状となるように切断され得る。次いで後方三角形部片が切断された構造物に取り付けられ、三角形突出部１４９が構築される。

このようにして、細長い部材Ｌ１’がその全長を通過する補強棒１４３を有し、折り畳み領域１４１を含み、対して、細長い部材Ｌ２’が補強棒が通過しない二重層カードボードで形成される。これは図５Ｄ及び５Ｅで具体的に見られる。

後方フレーム部分１４０はまた、リア・ホイール１６０の自転車１００のリア・アクスルを中に受けるように構成されるアクスル・ポート１４６を備えるように形成される。

前方フレーム部分１２０及び後方フレーム部分１４０が、異なるフレーム部分１２０、１４０内にある指定の孔１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃ、１２８、１４５、１４８に嵌挿される複数のピン１８０（その一部が図１に示され、カードボード、木材、プラスチック及び別の材料で作られてよい）を使用して、図２に示される手法で一体に組み立てられる。異なるフレーム部分１２０、１４０は重複部分を有し、孔にピン１８０を通過させることにより、及び、それらの部分の隣り合う表面に接着剤ＡＤを塗布することにより、さらには別の手段を用いることにより、確実に密に接続され得る。

上で言及したように、後方フレームは２つの鏡像フレーム部分１４０を備え、これらは前方フレーム部分１２０の両側に取り付けられる。これによりとりわけ、フレームの構造がロバスト性を有して安定するようになり、前方フレーム部分１２０が両側で補強されるようになる（さらに、鏡像フレーム部分１４０の間の隙間がそれらの間でリア・ホイール１６０を受けるようになる）。

２つのフレーム部分１２０、１４０を備える組み立てられたフレーム１０２は、（２つの補強部材１２３、１４３を有する）大きい荷重を支持するように構成されるロバスト性を有する構造を備える、閉輪郭構造物を一体に形成する。具体的には、フレーム１０２は少なくとも成人男性２人分（約２００Ｋｇ）の重量を支持することができ、及び／又は、この重量を自転車１００のホイール１６０に適切に伝達することができる。

Claims (18)

1. 長手方向補強部材を中心として折り畳まれる単一のカードボード・シートの少なくとも２つの層を備える複層のカードボード・ベース部片から切断される、互いに対して角度をつけられる２つ以上の概略細長い要素であって、それにより、前記カードボード・シートの複数の部分によって取り囲まれる前記部材を備える長手方向折り畳み領域が画定される、２つ以上の概略細長い要素を備え、
   前記細長い要素のうちの少なくとも第１の要素が前記折り畳み領域の少なくとも一部分に沿って延在してその少なくとも一部分を含む、
   構造物。
2. 前記２つ以上の細長い要素のうちの少なくとも２つが互いに一体に形成される、請求項１に記載の構造物。
3. 前記補強部材が曲線状の断面を有する、請求項２に記載の構造物。
4. 前記補強部材がカードボード又は木材で作られる、請求項１から３までのいずれか一項に記載の構造物。
5. 前記第１の要素が前記折り畳み領域の実質的に全体を含む、請求項１から４までのいずれか一項に記載の構造物。
6. 前記補強要素が前記第１の要素の長手方向に延在する、請求項３に記載の構造物。
7. 前記細長い要素のうちの前記第１の要素と少なくとも１つの別の要素との間を延在する支持要素をさらに備える、請求項１から６までのいずれか一項に記載の構造物。
8. 前記支持要素がカードボードで作られる、請求項７に記載の構造物。
9. 前記少なくとも２つの細長い要素が一体に形成され、前記細長い部材のうちの１つ又は複数が別の構造物又は別の構造要素に接続可能である自由端部を有する、請求項１から８までのいずれか一項に記載の構造物。
10. 少なくとも前記第１の細長い要素が前記長手方向補強部材より大幅に高い耐荷重特性又は耐屈曲特性を有する、請求項１から９までのいずれか一項に記載の構造物。
11. 前記第１の細長い要素に対して垂直な方向の荷重を支持することができ、前記荷重が前記構造物の重量の少なくとも１０倍である、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の構造物。
12. 外部コーティングを備える、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の構造物。
13. 前記外部コーティングが、耐火性コーティング、耐液性コーティング、傷防止コーティング及び別の耐環境性コーティングのうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の構造物。
14. 人力車両のフレームの構成要素である、請求項１から１３までのいずれか一項に記載の構造物。
15. 前記細長い要素のうちの少なくとも１つの少なくとも１つの端部がペダル・クランクに連接されるように構成される、請求項１４に記載の構造物。
16. 請求項１から１５までのいずれか一項に記載の２つ以上の構造物を備える、人力車両のためのフレーム。
17. 人間の乗り手のためのサイズ及び形状を有する、請求項１６に記載のフレーム。
18. 構造物を製造するための方法であって、
    長手方向部材を中心としてカードボード・シートを折り畳み、それにより、その縁部に長手方向折り畳み領域を備える概略平坦な二層カードボード・ベース部片を形成するステップと、
    前記部片から構造物を切断するステップであって、前記構造物が少なくとも２つの細長い要素を備え、前記少なくとも２つの細長い要素のうちの第１の細長い要素が前記折り畳み領域に沿って延在し、前記要素のうちの少なくとも１つの別の要素と一体化されその少なくとも１つの別の要素に対して角度をつけられる、ステップと
    を含む方法。