JP6347062B2

JP6347062B2 - 自転車のフレーム剛性調整用ブリッジ

Info

Publication number: JP6347062B2
Application number: JP2014048103A
Authority: JP
Inventors: 耕太櫻井; 慎一郎加納
Original assignee: ダイアテック株式会社
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2018-06-27
Anticipated expiration: 2034-03-11
Also published as: JP2015171842A

Description

本発明は、自転車の隣接する2本のフレームパイプ、特に並行して延びる1対のパイプ、を固定して、両フレームパイプ間のねじれ剛性を調整するためのブリッジに関する。

従来より、自転車本体を構成するフレームの2本のパイプ間（例えば2本のシートステイ間又は2本のチェーンステイ間）には、両者を補強し、ねじれを防止するために、これらを固定するブリッジが設けられている。

例えば、特許文献１には、チェーンステイ間又はシートステイ間に適用される、Ｈ字状の一体型管状ブリッジや、管状ブリッジと2対のパイプ把持具2組とから成る分離型ブリッジが記載されている。一体型管状ブリッジは、Ｈ字状の部分がフレームと溶着又はリベットにより固定され、分離型ブリッジは、チェーンステイ又はシートステイとパイプ保持具と管状ブリッジは全て接着剤によって接着固定される。

特許文献２には、チェーンステイ間とシートステイ間のいずれにも適用可能な平板状ブリッジが記載されている。この平板状ブリッジは、チェーンステイ又はシートステイ間に架け渡され、該ブリッジの両端がチェーンステイ又はシートステイと接触する部分に溶接されることにより、両チェーンステイ間又は両シートステイ間に固定される。

特開昭62-213078号公報特開平9-193870号公報

特にスポーツ用自転車においては、カーブ走行時等の速度を上げ、長時間の運転による疲労を軽減するために、運転者の運転能力や走行路の状態等に応じて操縦性や乗り心地を調整する必要がある。また、スポーツ用でなくとも、自転車愛好家の間には、操縦性や乗り心地を時と場合に応じて調整したいという要望が存在する。

操縦性は、運転者の操作が自転車に正しく伝達され、一方、自転車（特に車輪）に加わる力等が運転者に正しく伝えられる性能である。また、乗り心地は、自転車に加わる力や振動が過度に運転者に伝えられることなく、適切に吸収することのできる性能である。これらの中では特に、運転者によるハンドル操作を正しく前輪に伝え、前輪に加わる力を正しくハンドルに伝える一方、前輪や後輪などのタイヤに加わる振動や外乱を過度に車体に伝えないという性能が求められる。これら車輪とハンドル、車輪と車体との間には、フロントフォーク、シートステイ及びチェーンステイが存在するが、これらの剛性、特にねじり剛性は、前記操縦性及び乗り心地の調整に大きな影響を持つ。ところが、従来の自転車では、これらは特許文献１及び２に記載のものを含め、溶接又は接着などにより固定されたブリッジで連結されていたため、剛性を調節することができなかった。

本発明が解決しようとする課題は、自転車の隣接する2本のフレームパイプ間のねじれ剛性を容易に調整することができるブリッジを提供することにある。

上記課題を解決するために成された本発明に係る自転車のフレーム剛性調整用ブリッジは、自転車の隣接する2本のフレームパイプを、その両フレームパイプの中心軸により形成される面を間に、両フレームパイプにまたがってサンドイッチ状に挟み込むための、2枚の平板状部材と、
前記2枚の平板状部材同士を締結する締結具と
から成ることを特徴とする。

本発明に係る自転車のフレーム剛性調整用ブリッジは次のように使用する。まず、2枚の平板状部材で隣接する2本のフレームパイプをサンドイッチ状に挟み込む。そして、これら2枚の平板状部材をねじ等の締結具で締結する。

この締結具による2枚の平板状部材の締結の強さを調整することで、2本のフレームパイプのねじれ剛性が調整される。また、2枚の平板状部材に、厚さや幅の異なるもの、或いは素材の異なるもの（ヤング率が異なるもの）を複数種類用意しておき、それらを取り替えて使用することによっても、2本のフレームパイプのねじれ剛性を調整することができる。

この平板状部材の素材としては、アルミニウム又はアルミニウム合金、鋼（炭素鋼、クロムモリブデン鋼、ステンレス鋼）、マグネシウム又はマグネシウム合金、真鍮、チタン、炭素繊維強化樹脂等を用いることができる。

前記平板状部材と2本のフレームパイプの間にゴムシート又は樹脂シートを挟んでもよい。この構成により、2本のフレームパイプのねじれ剛性を弱めることができるとともに、走行中にそれらフレームパイプに生じる振動を吸収することができ、乗り心地の向上に寄与する。また、フレームパイプの振動が伝達されにくくなるため、締結具の緩みも生じにくくなる。

前記2本のフレームパイプは、2本のチェーンステイ、2本のシートステイ、2本のフォークブレード、又はトップチューブとダウンチューブであってもよい。

本発明に係る自転車のフレーム剛性調整用ブリッジによると、隣接する2本のフレーム間のねじれ剛性を調整することができる。また、取替が容易であるため、その厚さや素材を変えることにより、ねじれ剛性を大きな幅で調整することができる。

本発明の1つの実施例に係る自転車のフレーム剛性調整用ブリッジを2本のチェーンステイ間に適用した状態を示す拡大斜視図。同実施例の上側の平板状部材の表裏を示す斜視図(a)、(b)と、下側の平板状部材の表裏を示す斜視図(c)、(d)。同実施例の2枚の平板状部材で2本のチェーンステイをサンドイッチ状に挟んだ状態を示す断面図(a)と、これらを締結するためのねじの図(b)。自転車の各フレームパイプの名称を説明するための図。自転車のフレームパイプと、本発明に係るフレーム剛性調整用ブリッジが適用可能な部位を示す図。本発明の別の実施例に係る自転車のフレーム剛性調整用ブリッジを2本のチェーンステイとボトムブラケットに適用した状態を示す拡大斜視図(a)及び断面図(b)。

本発明係る自転車のフレーム剛性調整用ブリッジの１つの実施例を、図１〜図３を参照して説明する。
本実施例の自転車のフレーム剛性調整用ブリッジ１は、図１に示すように、2本の並行して延びるチェーンステイ５１をサンドイッチ状に挟んで固定するためのもので、上平板状部材２と下平板状部材３とそれらを締結するための6本のねじ４とで構成される。

上平板状部材２と下平板状部材３は、ボトムブラケット５６と後輪（タイヤ）６との間で、隣接する2本のチェーンステイ５１に架け渡すことができる大きさで、図２及び図３に示すように、2本のチェーンステイ５１の広がりに合わせて略台形の形状をしており、両側部にあるフレームパイプ把持部２２、３２と、それらの間の平面部２３、３３で構成される。
上平板状部材２と下平板状部材３のフレームパイプ把持部２２、３２は、フレームパイプ（今の場合は、各チェーンステイ５１）を把持できるように、フレームパイプの外形とほぼ同形の内面を有している（図２(b)及び(d)）。
上平板状部材２と下平板状部材３を締結する6本のねじ穴２１、３１は、平面部２３、３３に設けられている（図２(b)、(c)、(d)）。

上平板状部材２と下平板状部材３の素材は、本実施例ではアルミニウムであるが、これに限定されず、例えば、強化されたアルミニウム合金、鋼（炭素鋼、クロムモリブデン鋼、ステンレス鋼）、マグネシウム又はマグネシウム合金、真鍮、チタン、炭素繊維強化樹脂等など、自転車のフレーム等に用いられる素材と同じ素材を用いることができる。

本実施例のフレーム剛性調整用ブリッジ１を取り付けるには、まず、2本のチェーンステイ５１を、上平板状部材２及び下平板状部材３で上下からサンドイッチ状に挟み、6つのねじ穴２１、３１に下平板状部材３側からねじ４を挿入して、ドライバーでねじ止めする。

このように2本のチェーンステイ５１を挟んで固定するフレーム剛性調整用ブリッジ１の、厚さ（上平板状部材２と下平板状部材３の厚さ）や幅（図２(d)のＷ）が異なるもの、或いは素材が異なるものを複数セット用意しておくことにより、2本のチェーンステイ５１のねじれ剛性を様々に変化させる（調整する）ことができる。

上平板状部材２及び／又は下平板状部材３と2本のチェーンステイ５１の間にゴムシート又は樹脂シートを挟んでもよい。この構成により、2本のチェーンステイ５１のねじれ剛性を弱めることができる。また、走行中に、主に後輪６を通じて伝わる地面からの振動を吸収することができ、より快適な乗り心地を実現することができる。また、チェーンステイ５１の振動が伝達されにくくなるため、ねじ４の緩みも生じにくくなる。

本実施例のフレーム剛性調整用ブリッジ１は、2本のチェーンステイ５１間（図５のＡ）に取り付けたが、取り付ける箇所は、自転車の隣接する2本のフレーム間、例えば、2本のシートステイ５２の間（図５のＢ）、2本のフォークブレード５３の間（図５のＣ）、及び／又はトップチューブ５５とダウンチューブ５４の間（図５のＤ）であってもよい。目的に応じて本発明の自転車のフレーム剛性調整用ブリッジ１の厚さや幅、素材、取り付け箇所などを調整することで、ねじれ剛性をより細かく調整することが可能となる。

また、本発明のフレーム剛性調整用ブリッジ１は、取替可能であるため、自転車を使用する目的に応じてねじれ剛性を調整するのに適した構造であるが、当然ながら、自転車のフレームの補強のために用いることもできる。

本発明の自転車のフレーム剛性調整用ブリッジ１を取り付けるのに適した自転車は、フレームが細く、ブリッジによる操縦性や運動性が大きく乗り心地に影響するロードバイクや、フレームやタイヤの小さな小径車、さらにはカスタマイズが容易なシングルスピードなどであるが、他の種類の自転車に取り付け可能であることは言うまでもない。

本発明は上記実施例に限らず、本発明の趣旨の範囲で適宜変形、追加、修正を加えることができる。例えば、取り付ける自転車や部位に応じてねじの数などを適宜変更することができる。また、上平板状部材２と下平板状部材３のいずれをフレームパイプの上方にしてもよい。さらに、上平板状部材のねじ穴が貫通しており、上平板状部材と下平板状部材がボルトとナットによって互いに連結される形態であってもよい。

また、チェーンステイ５１間に取り付ける場合、図６に示すように、上下の平板状部材６２、６３は両チェーンステイ５１間のみでなく、それらを連結するボトムブラケット５６にまで跨る形状であってもよい。この場合、上下の平板状部材６２、６３は、その前方に延長した部分でボトムブラケット５６を挟むだけでもよいが、ボトムブラケット５６にネジ６４で固定するようにしてもよい。これらにより、ねじり剛性を高める方向で調整することができるようになる。

１…自転車のフレーム剛性調整用ブリッジ
２…上平板状部材
２１…ねじ穴
２２…フレームパイプ把持部
２３…平面部
３…下平板状部材
３１…ねじ穴
３２…フレームパイプ把持部
３３…平面部
４…ねじ
５１…チェーンステイ
５２…シートステイ
５３…フォークブレイド
５４…ダウンチューブ
５５…トップチューブ
５６…ボトムブラケット
６…後輪（タイヤ）

Claims

自転車の隣接する2本のフレームパイプを、その両フレームパイプの中心軸により形成される面を間に、両フレームパイプにまたがってサンドイッチ状に挟み込むための、2枚の平板状部材と、
前記2枚の平板状部材同士を締結する締結具と
前記平板状部材と前記2本のフレームパイプの間に介挿するゴムシート又は樹脂シート
を備えることを特徴とする自転車のフレーム剛性調整用ブリッジ。
前記2本のフレームパイプは、2本のチェーンステイ、2本のシートステイ、2本のフォークブレード、又はトップチューブとダウンチューブであることをことを特徴とする請求項１に記載の自転車のフレーム剛性調整用ブリッジ。
自転車の2本のチェーンステイを、その両チェーンステイの中心軸により形成される面を間に、両チェーンステイにまたがってサンドイッチ状に挟み込むための、2枚の平板状部材と、
前記2枚の平板状部材同士を締結する締結具と
を備えることを特徴とする自転車のフレーム剛性調整用ブリッジ。
自転車の2本のチェーンステイを、その両チェーンステイの中心軸により形成される面を間に、両チェーンステイにまたがってサンドイッチ状に挟み込み、両チェーンステイを連結するボトムブラケットにまで跨る2枚の平板状部材と、
前記2枚の平板状部材同士を締結する締結具と
を備えることを特徴とする自転車のフレーム剛性調整用ブリッジ。
前記平板状部材が、アルミニウム又はアルミニウム合金、炭素鋼、クロムモリブデン鋼、ステンレス鋼、マグネシウム又はマグネシウム合金、真鍮、チタン、又は炭素繊維強化樹脂のいずれかから成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自転車のフレーム剛性調整用ブリッジ。