JPH0674072B2 - 複合自転車フレームおよびその製造方法 - Google Patents

複合自転車フレームおよびその製造方法

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JPH0674072B2
JPH0674072B2 JP62503103A JP50310387A JPH0674072B2 JP H0674072 B2 JPH0674072 B2 JP H0674072B2 JP 62503103 A JP62503103 A JP 62503103A JP 50310387 A JP50310387 A JP 50310387A JP H0674072 B2 JPH0674072 B2 JP H0674072B2
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Description

【発明の詳細な説明】 関連出願の記載 本願は、1986年５月12日に提出された、本出願人の所有
にかかると共に継続中の米国特許出願第861,983号の一
部継続出願である。
技術分野 本発明は、自転車フレームに関する。特に、本発明は、
複合材料からつくられる高性能の超軽量自転車フレーム
および該自転車フレームの製造方法に関する。
背景技術 従来の自転車のフレームは、溶接、ろう付けまたは他の
手段によりチューブを一体化して組み立てられるアセン
ブリである。個々のフレームチューブは、従来、機能自
転車を組み立てるのに使用される他の主要構成要素即ち
アセンブリに対して、それぞれの位置によって表わされ
ている。即ち、ハンドルバーアセンブリと前部フォーク
を支持する短いフレームチューブは「ヘッド（“hea
d"）チューブと呼ばれ、シートを支持しかつペダル軸支
持体（底部ブラケット）に連結されるチューブは「シー
ト」（“seat"）チューブと呼ばれ、シートチューブと
ヘッドチューブとを結合するチューブは「トップ」
（“top"）と呼ばれ、ヘッドチューブから底部ブラケッ
トへ下方へ伸びるチューブは「ダウン」（“down"）チ
ューブと呼ばれ、後輪の両側でシートチューブから後部
車軸の端部へ下方へ伸びる一対のチューブは「シートス
テイ」（“seat stay"）と呼ばれ、後輪の両側で底部ブ
ラケットをシートステイに後部車軸において連結する一
対のチューブは「チェーンステイ」（“chain stay"）
と呼ばれている。
これらの各構造部品を一体化するのに必要とされる多数
の連結部材は、自転車に乗るときに自転車にかかる種々
の力と組み合わされて、多くの問題を生ずる。例えば、
従来の自転車のフレームの結合即ち連結部材の１つ以上
に支障がある場合には、該連結部材が修理されるまで、
通常は、フレーム全体は使用することができないものと
なる。多くフレームの場合、フレームを真直ぐにし且つ
連結部材を修理するのに要する費用は、著しく高いもの
となる。
更に、各チューブは、通常、合金金属の押出しにより、
または圧延もしくは継ぎ合わせによってつくられるの
で、比較的重量がある。また、これらの多数の構造部品
を製造しかつ組立てるには、時間と費用とを要する。
更にまた、従来のフレームチューブの殆どは、通常の商
業的なチューブ加工によって製造されるので、断面形状
が一般に円形である。従って、従来のフレームは、チュ
ーブのかかる形状と多数の連結部の存在とにより、空気
力学的に適当ではなかった。
上記問題点の幾つかについては、これまで、対応がなさ
れてきた。例えば、トリンブル（Trimble）の米国特許
第4,513,986号には、内部補剛リブと他の構造素子との
上に、応力を加えた単一の外皮層を有するモノコック
（monocoque）タイプのフレームが提供されている。ト
ンプソン・ジュニア（Thompson,Jr.）の米国特許第3,83
3,242号には、構造用発泡体内部を覆う硬質の外皮層が
記載されている。これらのフレームは、外皮層の空気力
学的形状と単一性とにより、従来の自転車フレームをし
のぐ空気力学的な利点を発揮することができる。しかし
ながら、これらのフレームは、シャーウェブ（shear we
b）、補強アングル、補強ブロックおよびストリップ，
連結ブロックのような多数の内部構造支持素子を相互に
連結させることが必要となり、また、フレームを支持す
るのに内部に構造用発泡体を配設することが必要となる
場合もあり、従って、従来のフレームの欠点をも相変わ
らず有することとなる。更に、前進動作における空気力
学的（aerodynamic）な改良ができるものと考えられる
が、応力が加えられた外皮により、横風に対するフレー
ムの感受性が増大する。
このように、空気力学的であり、容易に構成することが
でき、しかも大量生産に適した、単一の（unitary）、
強固で、軽量な自転車フレームに対する必要性が高まっ
ている。本発明は、内部構造素子を必要とせず、廉価で
軽量かつ強靱な複合材料から構成することができる、一
個構成で（one−piece）、全体が中空の、空気力学的な
自転車フレームを提供することにより、上記した問題点
を解決するものである。
発明の概要 本発明は、内部構造要素を持たない、単一の、超軽量
で、全体が中空の自転車フレームを提供するものであ
る。
本発明の一実施例によれば、複合材料をつくるのに使用
することができる構造用繊維の層と樹脂とを使用して構
成されるステアリング支持手段、シート支持手段、ペダ
ル支持手段、車輪支持手段、トップチューブ部、ダウン
チューブ部、シートチューブ部、チェーンステイ部およ
びシートステイ部を有する全体が中空の、一個構成の自
転車フレームが提供されている。
本発明の別の実施例によれば、ステアリング支持手段、
シート支持手段、ペダル支持手段、車輪支持手段、トッ
プチューブ部、ダウンチューブ部、チェーンステイ部お
よびシートステイ部を備え、熱硬化性樹脂含浸ガラス繊
維、炭素繊維およびケブラー（KEVLAR）（登録商標）繊
維の層を使用して構成される全体が中空の単一の自転車
フレームが提供されている。
種々の実施例においては、本発明のフレームの所定の部
分の横断面形状を、該部分の位置によって変えることに
より、横風感受性（cross wind sensitivity）を付随的
に高めることなく、フレームの空気力学的挙動を改善す
ることができる。
本発明の更に別の実施例においては、構造用繊維と樹脂
とを使用して単一の、全体が中空の超軽量自転車フレー
ムを製造する方法が提供されており、この方法では、繊
維と樹脂は、フレームの種々の完成部の中空の内部の形
状とサイズとをほぼ有するマンドレルの周囲で先ず成形
される。この最初のレイアップ（layup）の後に、これ
らの中空部をマンドレルから取り外し、繊維ストリップ
と樹脂の多層からなる中空のコーナーパッチ（corner p
atch）を使用して一体化する。膨張式ブラッダ（inflat
able bladder）を、トップチューブ部、ダウンチューブ
およびシートチューブ部においてみられる、より大きい
中空部に入れるのが好ましく、熱膨張性樹脂組成物から
つくられる中実の（solid）発泡体（foam）をシートス
テイおよびチェーンステイ部のより小さい中空部に配置
する。あるいは内部圧力手段を構成するブラッダ、中実
発泡体またはこれらの双方の全部または一部の代わりに
発泡性液体樹脂を使用することもできる。次に、フレー
ムを外部圧力手段を構成するモールドに入れ、ブラッダ
を膨張させて繊維と樹脂の層をモールドの壁に対して圧
縮し、モールドに熱を加えることにより硬化処理を開始
する。温度が上昇するにつれてブラッダ内の圧力および
シートステイ部とチェーンステイ部内での発泡体の膨張
による圧力が増加し、これにより繊維と樹脂の層を更に
圧縮することができる。硬化が完了するに膨張式ブラッ
ダを取り出し、所定の部分にある発泡体は適宜の溶媒に
溶解することにより取り除くことができる。
本発明の更に別の実施例によれば、中空の接続体（junc
tion）によって一体化される少なくとも２つの中空のチ
ューブ部からなる単一で、全体が中空のフレーム主構成
素子を主モールド内で成形し且つ早期硬化（precure）
することができる全体的に単一で超軽量な自転車フレー
ムを製造する方法が提供されている。フレームの１つ以
上の他の中空部を別々に成形し、早期硬化することがで
き、次に、接着連結体を使用して主構成素子に連結する
ことができる。あるいは、早期硬化した中空のチューブ
またはステイ部を、中空の接続体によって一体化された
少なくとも２つの中空チューブ部からなる未硬化の単一
の主フレーム構成素子に取り付けることにより、早期硬
化部を、単一の主構成素子を硬化させながらフレームに
接着させることができる。
図面の簡単な説明 本発明の一層の理解と利点は、添付図面に関してなされ
る詳細な説明から明白になるものであり、図面におい
て、 第１図は、シートアセンブリと前部フォークアセンブリ
とを示す本発明のフレームの側面図であり、 第２図は、本発明のフレームのシート支持スリーブを支
持するための中空の接続体を示す第１図の２−２線断面
図であり、 第３図は、本発明のフレームの後部斜視図であり、 第４図は、本発明のフレームを示す第１図の４−４線断
面図であり、 第５図は、本発明のフレームのダウンチューブ部を示す
第１図の５−５線断面図であり、 第６図は、本発明のフレームのトップチューブ部を示す
第１図の６−６線断面図であり、 第７図は、本発明のフレームのシートチューブ部を示す
第１図の７−７線断面図であり、 第８図は、本発明のフレームのトップチューブ部とダウ
ンチューブ部との接続を示す第１図の８−８線断面図で
あり、 第９図は、本発明のフレームのシートチューブ部とダウ
ンチューブ部との接続を示す第１図の９−９線断面図で
あり、 第10図は、本発明のフレームのチェーンステイ部を示す
第１図の10−10線断面図であり、 第11図は、本発明のフレームにおけるステアリングアセ
ンブリを支持するための接続体の部分を示す第１図の11
−11線部分断面図であり、 第12図は、本発明のフレームのシートステイ部の１つを
示す第１図の12−12線断面図であり、 第13図は、複合材料を硬化する前におけるモールド内に
ある本発明のフレームのシートチューブ部またはダウン
チューブ部を示す部分断面図であり、 第14図は、複合材料を硬化する際におけるモールド内に
ある本発明のフレームのシートチューブ部またはダウン
チューブ部を示す部分断面図であり、 第15図は、フレームのモールドとヘッドチューブの接続
部を示し、図示を明瞭にするためモールドの上部半分を
除去してある部分平面図であり、 第16図は、第15図の16−16線部分正断面図あり、 第17図は、第15図の17−17線部分正断面図であり、 第18図は、第15図の18−18線部分正断面図であり、 第19図は、前部三角形部を独立した一体片としてモルー
ド成形したときのステイを連結する手段を示すペダル手
段と連結されたチェーンステイとペダル支持手段との部
分横断面図である。
発明の詳細な説明 本発明は、内部構造素子を必要としない、超軽量で、全
体が中空の、単一の自転車フレームと、かかるフレーム
を製造する方法を提供するものである。
本発明の一つの実施例によれば、複合材料をつくるのに
使用することができる、樹脂を含浸した構造用繊維の層
を使用して構成されるステアリング支持手段、シート支
持手段、ペダル支持手段、車輪支持手段、トップチュー
ブ部、ダウンチューブ部、シートチューブ部、チェーン
ステイ部およびシートステイ部を有する全体が中空で単
一の管状自転車フレームが提供されている。
本発明の他の実施例によれば、樹脂含浸ガラス繊維、炭
素繊維およびケブラー（KEVLAR）（登録商標）繊維の層
を使用して構成されるステアリング支持手段、シート支
持手段、ペダル支持手段、車輪支持手段、トップチュー
ブ部、ダウンチューブ部、シートチューブ部、チェーン
ステイ部およびシートステイ部を有する全体が中空で、
単一の自転車フレームが提供されている。
本発明の種々の実施例においては、フレームの所定の部
分の横断面形状は、横風に対する感受性を付随的に高め
ることなく、フレームの空気力学的挙動を改善するよう
に変えることができる。
第1,3および４図には、本発明のフレームが示されてお
り、該フレームは、ステアリング支持手段26とシート支
持手段27との間を伸びる全体が中空で管状のトップチュ
ーブ部17と、ステアリング支持手段26と全体が中空の接
続体部のペダル支持手段25との間を延びる全体が中空で
管状のダウンチューブ部18と、シート支持手段27とペダ
ル支持手段25との間を伸びるシートチューブ部20と、全
体が中空で管状の第１と第２のチェーンステイ部19,1
9′と、全体が中空で管状の第１と第２のシートステイ
部21,21′とを備えており、第１のチェーンステイ部19
は、ペダル支持手段25の左側から車輪支持手段24の左側
へ伸びかつ第２のチェーンステイ部19′はペダル支持手
段25の右側から車輪支持手段24′の右側へ伸びており、
また第１のシートステイ部21はシート支持手段27の左側
から車輪支持手段24の左側へ伸び且つ第２のシートステ
イ部21′はシート支持手段27の右側から車輪支持手段2
4′の右側へ伸びている。
かかる構成において、トップチューブ部17,ダウンチュ
ーブ部18およびシートチューブ部20は、開口のある前部
三角形部を形成し、シートチューブ部20,チェーンステ
イ部19,19′およびシートステイ部21,21′は開口を有す
る一対の後部三角形部を形成している。右側の後部三角
形部は、右側のチェーンステイ部19′と、右側のシート
ステイ部21′と、シートチューブ部20とから構成され、
左側の後部三角形部は、左側チェーンステイ部19と、左
側シートステイ部21と、シートチューブ部20とから構成
されている。
ステアリング支持手段26は、底端部で前部フォークアセ
ンブリ22と前輪アセンブリを回転自在に支持し且つ頂端
部でハンドルバーアセンブリを回転自在に支持する中空
の接続結合素子（junction and associated element）
を備えている。シート支持手段27は、シートアセンブリ
（23）のポストを調節自在に受けるための中空の接続結
合素子を備えている。ペダル支持手段25は、ペダルクラ
ンク・チェーンホイールアセンブリを支持する中空の接
続結合素子を有している。各車輪支持手段24,24′は、
車輪アセンブリの車輪を支持するように第１の脚31,3
1′と第２の脚32,32′とを有するスロットの付いた車輪
ドロップアウト（dropout）を備えた中空の接続体を有
している。各車輪支持手段24,24′の中空接続体には、
車輪ドロップアウトのヘッド30,30′を受けるように、
凹部34,34′を設けるのが好ましい。凹部34,34′は、予
めモールド成形した接続体を切り欠いてもよいが、フレ
ームを構成するときに接続体の一部としてモールド成形
するのが好ましく、ドロップアウトは、フレーム材料を
レイアップしてからであるが、未硬化のフレームをモル
ードに入れる前に、所定の位置に置かれる。モールド成
形した凹部34,34′は、ドロップアウトとモールド成形
した凹部34,34′とを更に接着処理しなくても、ドロッ
プアウトが所定の位置から動かないように、受け入れら
れたドロップアウトの形状とぴったりと一致して、各車
輪支持手段24,24′において車輪ドロップアウトをフレ
ームに永続的に且つしっかりと取り付ける手段を提供す
るようにするのが好ましい。
別の支持および安定手段が第１の脚31,31′と第２の脚3
2,32′とによって提供されており、第１の脚は全体が中
空の管状シートステイ部21,21′の底部に埋め込まれて
いるが、該底部に接着剤によって取り付けるのが好まし
く、第２の脚は、全体が中空の管状のチェーンステイ部
19,19′の後部に埋め込まれているが、該後部に接着剤
によって取り付けるのが好ましい。
同様にステアリング支持スリーブ26′をステアリング支
持手段26に埋め込み、シート支持スリーブ27′をシート
支持手段27に埋め込み、ペダルクランク軸（図示せず）
を受ける底部ブラケット25′をペダル支持手段25に埋め
込むこともできる。
第４乃至12図は、本発明の単一のフレームの種々の部分
の好ましい横断面形状を示す。種々の中空の管状部分の
横断面形状は、丸い空気力学的形状を有しているが、非
円形の翼形（air foil type）横断面形状が好ましい。
この空気力学的横断面形状は、細長い管状部分の長手方
向に実質上沿って延びるのがより好ましく、該管状部分
の実質上全長に沿って延びるのがより好ましい。好まし
い空気力学的形状は前輪と後輪とが回転する仮想面、好
ましくはホイールアセンブリによって支持されるタイヤ
の幾何学的横断面形状の中心を実質上通る面に対して実
質上対称となる形状である。
第７図は、一対の後縁37と、ホイールアセンブリのタイ
ヤの横断面の湾曲または曲がり（curvature）即ち輪郭
に実質上従う均一な横断面の湾曲を有する凹状後壁38と
を備える管状のシートチューブ部の最も好ましい横断面
形状を示す。後壁38は、第１図に湾曲した点線で示すよ
うに、ホイールアセンブリの車輪の周囲のカーブに従っ
て、長手方向へ均一にカーブしているのが好ましい。
本発明のフレームの種々の部分の横断面形状とは別に、
充分なクリアランスをフレームの種々の部分の表面と後
部ホイールアセンブリおよび前部ホイールアセンブリの
ような取付け構成素子との間に設けて、フレームから異
常な干渉を受けることなく自転車を正常に操作すること
ができる、例えば、タイヤの表面とフレームの表面とを
接触させることなくタイヤを自由に回転することができ
るようにしている。
本発明のフレームは、適宜の構造用プラスチック、複合
材料または、例えば、ガラス繊維およびエポキシのよう
な構造用繊維のストリップから形成した繊維強化プラス
チックからつくることができる。強化繊維は、一方向で
あっても、織られていてもよい。ガラス繊維、カーボン
およびケブラー（KEVLAR）（登録商標）繊維を組合わせ
て使用して、強度を高めるのが好ましい。最も好ましい
実施例においては、強化繊維は、一方向であり且つそれ
ぞれ約３分の１づつのガラス、ケブラー（KEVLAR）繊維
およびカーボンからなる。
樹脂は、成形性を有する熱硬化性エポキシ樹脂であるの
が好ましい。ロールとしてパッケージされ、しかも、上
記した好ましい強化繊維からつくられ且つ上記した好ま
しい樹脂を含浸した織布（fabric）の１以上の層からな
る長尺のシートを、カリフォルニア州、オレンジ（Oran
ge）に所在するファイバーライト・カンパニー（Fiberi
te Company）から入手することができる。
本発明の好ましい実施例によれば、更に、構造用繊維と
樹脂とを使用し、充分な繊維と樹脂とが種々の完成部分
の中空内部とほぼ同じサイズと形状とを有するマンドレ
ルの周囲に最初に成形されて、約0.89乃至3.2mm（約35
乃至125mil）の肉厚の硬化フレームを得るようにした超
軽量で、単一の、全体が中空の自転車フレームを製造す
る方法が提供されている。この始めのレイアップの後
に、これらの部分をマンドレルから取り外し、樹脂を含
浸した繊維のストリップの複数の層からなるコーナーパ
ッチからつくった中空の接続体により一体化して未硬化
シェルを形成する。膨張式ブラダを、トップチューブ
部、ダウンチューブ部およびシートチューブ部に形成さ
れたより大きい中空部に入れる。熱膨張性樹脂組成物か
らつくられた発泡体の中実片をシートステイおよびチェ
ーンステイ部の、より小さい中空部に入れる。独立気泡
構造を有し、かつポリメタクリルイミドからつくられた
熱膨張性樹脂の中実発泡体は、コネチカット州、オレン
ジ（Orange）に所在するサイロ・インダストリーズ（Cy
ro Industries）から商標ロハセル（Rohacell）が付さ
れて販売されているものを入手することができる。この
樹脂発泡体は、周囲温度において剛性を有しているが、
フレームを硬化する温度において軟化して塑性状態とな
り、径方向へ膨張する。
次に未硬化シェルをモールドに入れ、ブラッダを膨張さ
せて、繊維と樹脂の層をモールドの壁に圧縮する（comp
ress）。次に、モールドに熱を加えて樹脂を硬化させる
のに充分な温度までフレームを加熱する。ファイバーラ
イト・カンパニー（Fiberite Company）から得られる好
ましい強化繊維と樹脂の場合には、フレームを約121℃
（250°Ｆ）に加熱して樹脂を硬化させる。繊維と樹脂
を更に圧縮すると、ブラッダ内に圧力が生じ、温度が上
昇するにつれて、シートステイとチェーンステイ部にお
ける発泡体の膨張により生ずる圧力が上昇する。硬化が
完了すると、フレームをモールドから取り出し、膨張式
ブラッダを取り出し、チェーンステイおよびシートステ
イ部にある発泡体を、適宜の溶媒に溶解することにより
取り除くことができる。
本発明の一個構成のフレームを成形する好ましい方法で
は、右側および左側と、完成フレームの形状とサイズに
対応した内部キャビティとを有する二個構成の雌型を使
用する。
丸いチューブフレーム体をつくるには、樹脂を含浸した
繊維ストリップをマンドレルの周囲に巻き付けて管状構
造体を得ることにより、トップチューブ部17、シートチ
ューブ部20及びダウンチューブ部18を別々に作る。特定
の部分において所望される強度特性により、ストリップ
の幾つかは、螺旋状に巻き、また別の幾つかは長手方向
に巻いて多層とすることができる。連続した層を螺旋状
に巻く場合には、樹脂含浸繊維の長いストリップ、好ま
しくは、約５ないし11cm（約２乃至４インチ）の幅のス
トリップを使用して反対方向へ巻くのが好ましい。同じ
層においては、ストリップはオーバーラップしないよう
に巻くのが好ましい。マンドレルの外径は、つくってい
る特定の部分の仕上内径にほぼ対応する。かかる各部分
は、マンドレルに一層づつ巻かれる。使用される層の数
は、仕上げフレームにおける特定の部分の所望の肉厚に
よって決められる。例えば、約1.5mm（約60mil）の肉厚
の仕上げフレームをつくる場合には、約60層であること
がわかった。巻き付け後は、管状部分を軸線方向へ摺動
して、マンドレルから取り外す。
各部分の長手方向の軸線に対して層を巻く方向は、重要
である。好ましい一方向繊維がトップチューブ部17、ダ
ウンチューブ部18、シートステイ部21およびチェーンス
テイ部19に使用される場合には、かかる繊維の約４分の
１乃至半分が、これらの細長い部分の長手方向の軸線に
対して０乃至45度、好ましくは約45度の角度で配置さ
れ、残りの部分は、長手方向の軸線と略平行とされる。
繊維をこのように配向させることにより、曲げおよび捩
れ応力に対するこれらの部材の強度を高めることができ
るものと考えられる。従って、例えば、８層の樹脂含浸
繊維を使用するフレームの場合には、２層を長手方向の
軸線に対して45度配向させると、25％が角度をもった繊
維となり、75％が長手方向に配向する繊維となる。ま
た、層は、ある45度の層が前の45度の層に対して90度の
角度でセットされるように巻くことができる。シートチ
ューブ部20の場合には、一方向繊維は、実質上全部が、
長手方向の軸線と略平行であるのが好ましい。
チェーンステイ部19,19′とシートステイ部21,21′は、
完成されたチェーンステイ部19,19′とシートステイ部2
1,21′の内部の形状とサイズとをほぼ有する低密度の中
実発泡体コア（core）の周囲に樹脂含浸繊維のストリッ
プを巻き付けることにより形成するのが好ましい。中実
の発泡体コアは、気体を含む樹脂の小さな独立気泡から
なる内部構造を破壊することなく膨脹するように、加熱
すると、充分な可塑性を呈する。
各部分は、最初のレイアップ後は、必要な場合には、所
定のサイズに切断し、かつ、膨脹式ブラッダをトップチ
ューブ部17、ダウンチューブ部18およびシートチューブ
部20の内側に置く。次に、第15乃至18図に示すように、
樹脂含浸繊維材料のパッチ54を使用して、各部分を一体
化するとともに、車輪支持手段24,24′、ペダル支持手
段25,25′、ステアリング支持手段26およびシート支持
手段27に共通な接続体を形成する。各パッチ54の約半分
は、パッチの上部セクションと下部セクションとを充分
にオーバーラップさせて、モールドの対応する半分にお
けるセクションとしてレイアップして、硬化したときに
２つのセクションを一体にするのが好ましい。例えば、
約1.3mm（半インチ）オーバーラップさせると、満足な
結果が得られることがわかった。パッチのセクション
は、対応する予備成形されたチューブをモールド内に配
置する前にモールドにレイアップするとともに、パッチ
が対応する予備成形されたチューブ部の端部とオーバー
ラップするようにパッチを切断する。例えば、約2.5乃
至10cm（約１乃至４インチ）オーバーラップさせると各
部分を充分に一体化させ得ることがわかった。あるい
は、パッチを、テーブルの上でチューブ部の端部の周囲
に形成することもでき、次に、このようにして組み立て
られたフレームをモールドに入れる。金属スリーブ、例
えば、シート支持スリーブ27′、ヘッドチューブ支持ス
リーブ26′、車輪ドロップアウトおよび底部ブラケット
25′を、この時点で埋め込む。例えば、車輪ドロップア
ウトの脚31,31′および32,32′をシートステイ部21,2
1′およびチェーン19,19′の端部に挿入し、繊維ストリ
ップを含浸するのに使用する樹脂を埋め込み、それか
ら、車輪支持手段24,24′の凹所を形成してヘッド30,3
0′を収容する。
次に、アセンブリ全体をモールドの一方の即ち第１の半
分に入れ、モールドの別の半分をモールドの第１の半分
と結合させ、未硬化のフレームを内部キャビティに保持
する。トップおよびダウンチューブ部には１つのブラッ
ダを使用し、シートチューブ部には別のブラッダを使用
するのが好ましい。ブラッダは、フレームの大きな部分
の内側から外側へモールドを通って伸びる各ブラッダの
端部を介して膨脹させ、約１乃至35Kg/cm2（約15乃至50
0psig）、好ましくは、約7kg/cm2（約100psig）の圧力
とする。モールドに熱を加えて、樹脂製造業者の指示に
従って樹脂を硬化させるとともに、発泡体を膨脹させ
る。例えば、ファイバーライト・カンパニー（Fiberite
Company）から入手することができる好ましい繊維と樹
脂とを使用する場合には、モールドは、約250度の温度
に加熱する。ブラッダによる内部圧力およびシートステ
イ部とチェーンステイ部内にある膨脹した発泡体による
内部圧力により、樹脂が硬化するにつれて、繊維／樹脂
層を一緒に且つモールドの表面に対して圧縮する。
樹脂が硬化してからモールドを冷却して開き、一体とな
ったフレームを取り出す。ブラッダを減圧し取り出すこ
とができ、あるいは、軽量であるので、大きな部材の中
空部内に残しておくこともできる。膨脹した発泡体は、
適宜の溶媒に溶解させることにより、シートステイ部お
よびチェーンステイ部から取り出すことができる。
より空気力学的な横断面を有する部分を備えたフレーム
をつくるには、上記した手順に幾つかの変形を加えるこ
とができる。上記したように、トップチューブ部17はマ
ンドレルに巻き付け、チェーンステイ部19,19′とシー
トステイ部21、21′は低密度の発泡体コアに巻き付ける
のが好ましいが、ダウンチューブ部18とシートチューブ
部20は、モールドの各半分に直接入れた繊維と樹脂材料
からなる多層織布の樹脂含浸ストリップから形成するの
が好ましい。モールドの第１の半分40におけるストリッ
プの幅は、完成された部分の周囲の半分とほぼ等しく、
一方モールドの第２の半分42におけるストリップの幅
は、部分の２つの半分をモールドにおいて一体化するた
めに、すべての側においてオーバーラップさせることが
できるように広く切断する。例えば、すべての側で約1.
3cm（半インチ）オーバーラップさせると、満足のいく
オーバーラップが得られることがわかった。繊維と樹脂
とからなる多層の織布は、一方向繊維からなる各層によ
り構成し、多層織布の層の配向は上記したように、強度
を最適なものにするように変えることができる。使用さ
れるべき層の数は、完成フレームの特定の部分の所望の
壁厚によって決められる。上記したように、８層にする
と、約1.5mm（約60mil）の仕上げ壁厚を得ることがで
き、殆どの目的に合った強度を得ることができる。
樹脂含浸繊維材料のバッチ54も同様に、モールドの各半
分に入れて、車輪支持手段24,24′、ペダル支持手段2
5、ステアリング支持手段26およびシート支持手段27の
中空接続体の半分を形成する。ヘッドチューブ26′のよ
うな所望の金属インサートを、一方のモールド半分、好
ましくは第16および18図に示すように第２の即ち下部半
分42においてこれらの共通の接続体に配置する。次に、
予め巻き付かれたトップチューブ部17を一方のモールド
半分、好ましくは第２の半分42の所定の場所に入れ、一
方のパッチ54をチューブ部17の一端とシートチューブ部
20の一端とに巻き付け、他のパッチ54をチューブ部17の
他端とダウンチューブ部18の一端に突き付けて、これら
の部分を一体にする共通の接続体を得る。チェーンステ
イ部19,19′とシートステイ部21,21′のそれぞれ１個づ
つをモールドの各半分のそれぞれの場所に入れて、各モ
ールド半分において、各シートステイ部21,21′の一端
にシート支持手段27の中空接続体パッチを巻き付け、他
端に車輪支持手段24,24′の中空接続体パッチを巻き付
けるとともに、各チェーンステイ部19,19′の一端にペ
ダル支持手段25の中空接続体パッチを巻き付け、他端に
車輪支持手段24,24′の中空接続体パッチを巻き付け
る。１つ以上のブラッダをダウンチューブ部とシートチ
ューブ部において材料のより幅の広いストリップを有す
るモールド半分に入れ、マンドレルに巻き付けたトップ
チューブ部の中に挿入する。各側のオーバーラップ部
は、２つのモールド半分が結合される前に、ブラッダに
掛ける。第13図は、２つの結合された半分の横断面図で
ある。次に、ブラッダ46を、モールドを貫通して伸びる
端部を介して、約１乃至35Kg/cm2（約15乃至500psig）
に膨脹する。かくして、第14図に示すように、ブラッダ
46により付与される圧力によって、第２のフレーム半分
50の横方向にオーバーラップする縁部44が第１のフレー
ム半分48の対向する縁部に対して圧縮され、フレームが
硬化するにつれて、２つのセクションを一体化するとと
もに、硬化したフレームの内部チャンバーの周囲に実質
上連続するフレーム壁を提供する長手方向に延びた接続
体を形成する。
尚、第１のフレーム半分48が隣接する壁部の１つを、第
２のフレーム半分50が隣接する壁部の他の１つを、ブラ
ッダ46が圧力手段を、縁部44が圧力成形接合部をそれぞ
れ構成する。
上記したように、樹脂を硬化させるのに熱を加えるのが
望ましく、ブラッダ46により且つシートステイ部および
チェーンステイ部の膨脹した発泡体コアにより付与され
る圧力によって、繊維／樹脂複合体は、樹脂が硬化する
につれて、モールドの内面に対して圧縮される。硬化後
に、一個構成のフレームはモールドから取り出され、ブ
ラッダと発泡体コアは必要に応じて取り出される。この
ようにして形成されたフレームは、フレームの種々の部
分を形成するのに最初に使用された樹脂含浸繊維の層の
数によって約0.89乃至3.2mm（約35乃至125mil）の範囲
の肉厚を有する。かくして、種々の部分の壁厚は、必要
とされる強度によって製造中に選択的に増減させること
ができる。これにより、重量が異常に少なく（「超軽
量」）、しかも予期し得ないほど高いレベルの強度、剛
性および耐久性を発揮することができる自転車フレーム
を提供することができる。単一の一個構成とすることに
より、以前はモノコックタイプのフレームだけが達成す
ることができたことであるが、空気力学的抗力を異常に
低くすることができるとともに、モノコックタイプのフ
レームが持つ横風感受性をなくすことができ、しかも従
来のフレームアセンブリが共通して遭遇する接合欠陥の
問題を除去することができる。
構造上の観点からは好ましいことではないが、当業者で
あれば、上記した方法を自転車フレームの主要部分を別
々に製造する場合に適用することにより、製造上の利点
が得られることを理解することができるものである。こ
のように上記方法は、中空の接続体によって一本化され
る少なくとも２つの中空チューブ部からなる自転車フレ
ームの単一の主構成要素をつくるのに使用することがで
きる。例えば、一体化された前部三角形部をつくること
ができ且つフレームを、２つのチェーンステイ部19,1
9′、２つのシートステイ部21、21′および共通接続体3
4,34′からなる一体化されたステイアセンブリを加える
ことによりフレームを完成することができる。連結は、
一体化ステイアセンブリを別々につくって硬化させ、早
期硬化したステイアセンブリを共通接続体25および27を
形成するのに使用したパッチの中に入れ、未硬化の巻き
付けられたステイ部に関して上記した態様と同じ態様で
これらを前部三角形部に巻き付けることにより、行うこ
とができる。あるいは、硬化部分と未硬化部分との連結
は、接続しようとする部分間の接続体に、早期硬化した
管状部分を滑らせる中空の圧力成形接合部を構成する突
出スタブ（stub）56を示す第19図に示すような滑り嵌め
連結体を設けることにより行うことができる。例えば、
チェーンステイ部19,19′とシートステイ部21,21′を、
中空の共通接続体34,34′とともに別々にモールド成形
し、硬化させ、次に共通接続体27と25から後方へ突出
し、チェーンステイ部19,19′の端部とシートステイ部2
1,21′の端部を滑らせる中空のスタブ56を設けることに
より、未硬化の前部三角形部に接続することができる。
中空のスタブには、前部三角形部の最終硬化の際に、ス
タブ56を早期硬化部の端部の内面に対して押し付け且つ
スタブを早期硬化部の端部に結合するための膨脹手段が
設けられている。この連結手段を使用すると、スタブ
は、中空の取り付け部の端部の中へ、好ましくは少くと
も約2.5cm（約１インチ）、より好ましくは少なくとも
約5.1cm（約２インチ）延びるとともに、スタブと取り
付けられた早期硬化中空部の内面との界面においてスタ
ブ56の表面に置かれた樹脂を有することができる。次
に、アセンブリ全体を、上記したように硬化させる。
硬化後は、一体化されたステイアセンブリ、硬化した樹
脂の接着力により前部三角形部にしっかりと取り付ける
ことができる。シートステイ21,21′とチェーンステイ1
9,19′を前部三角形部に接続する場合には接続体がいる
が、かかる接続体は外部からは見えない。
あるいは、早期硬化アセンブリは、第19図に示すような
連結手段を使用して、上記したように形成され、硬化さ
れる前部三角形部にしっかりと取り付けることができ
る。強固な取り付けは、シートステイ21,21′の端部、
チェーンステイ部19,19′の端部および共通接続体27,25
に滑り嵌め接続体を設けることにより、確実なものとさ
れる。かくして、第19図に示すように、本発明のフレー
ムにおいては、接続体25にチェーンステイ19の端部の内
径よりもほんのわずかだけ小さい外径を有する後方へ突
出したスタブ連結体を設けることができ、これによりチ
ェーンステイ19の端部を連結体56上で滑らせ且つ共通接
続体25の後縁で前部三角形部に当接させることができ
る。強固かつ永続的な取り付けは、連結体56の外面とチ
ェーンステイ部19の端部の内面との間の界面に適宜の接
着剤を塗布することにより行うことができる。一体化さ
れた後部三角形部の他の部分も、同様に前部三角形部に
取り付けることができ、自転車フレームを完成すること
ができる。かくして、従来の自転車よりも接続体が少な
く且つ全体が一体化されたフレームからは得られない製
造上の利点を発揮することができるフレームを得ること
ができる。
当業者であれば、本発明のフレームを種々の材料から構
成することができるとともに、本発明の方法を種々の態
様で変更することができることを理解することができる
ものである。本発明を、添付図面に示す好ましい実施例
に関して説明したが、本発明の範囲から逸脱することな
く種々の変更を更に加えることができるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 105:04 4Ｆ 105:06 4Ｆ Ｂ２９Ｌ 22:00 4Ｆ 31:30 4Ｆ

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】フォークアセンブリ（22）を支持するステ
    アリング支持手段（26,26′）と、シートアセンブリ（2
    3）を支持するシート支持手段（27,27′）と、ペダルア
    センブリを支持するペダル支持手段（25,25′）と、車
    輪アセンブリを支持する車輪支持手段（24,24′,30,3
    0′,31,31′,32,32′）の少なくとも２つを連結する自
    転車フレームにおいて、 全体が中空の単一フレーム構成素子が少なくとも２つの
    前記支持手段の間を長手方向に延び且つ該少なくとも２
    つの支持手段を連結しており、 前記単一フレーム構成素子は、合成樹脂含浸繊維材料か
    らなる少なくとも１つの成形層からそれぞれ構成される
    少なくとも２つの隣接する壁部（48,50;19,25）からな
    り， 前記２つの隣接する壁部は、少なくとも１つの圧力成形
    接合部（44,56）によって一体化されて、前記単一フレ
    ーム構成素子の内部チャンバーの少なくとも１部を囲む
    前記合成樹脂含浸繊維材料からなる単一壁を構成し、 前記少なくとも１つの圧力成形接合部は前記２つの隣接
    する壁部のオーバーラップされた部分によって構成され
    た前記合成樹脂含浸繊維材料からなるオーバーラップ層
    から構成されることを特徴とする自転車フレーム。
  2. 【請求項２】前記内部チャンバー及び前記圧力成形接合
    部（44）はそれぞれ前記単一フレーム構成素子の長手方
    向に細長く延ばされており、 前記圧力成形接合部は前記２つの壁部（48,50）を一体
    化して、前記合成樹脂含浸繊維材料からなり且つ前記単
    一フレーム構成素子の前記細長く延ばされた内部チャン
    バーを横方向から囲むように延びる単一壁を備えた全体
    が中空の管状部（17,18,19,19′,20,21,21′）を形成す
    ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の自転車フ
    レーム。
  3. 【請求項３】前記圧力成形接合部（44）は、前記単一フ
    レーム構成素子の長手方向に細長く延ばされ且つ前記圧
    力成形接合部は前記２つの壁部（48,50）を一体化し
    て、前記合成樹脂含浸繊維材料からなり且つ前記単一フ
    レーム構成素子の前記細長く延ばされた内部チャンバー
    を横方向から囲むように延びる単一壁を備えた全体が中
    空の接続体（24,24′,25,26,27）を形成することを特徴
    とする請求の範囲第１項に記載の自転車フレーム。
  4. 【請求項４】前記２つの隣接する壁部は、オーバーラッ
    プされる両端部を形成すべく軸線を長手方向に沿って延
    ばすように巻回された樹脂含浸繊維からなる細長い１本
    のストリップの異なった部分からなり、 前記両端部は前記圧力成形接合部（44）によって一体化
    されており、前記２つの隣接する壁部はそれぞれ前記内
    部チャンバーの両側を横方向から囲むように延びている
    ことを特徴とする請求の範囲第１乃至３項のいずれかに
    記載の自転車フレーム。
  5. 【請求項５】前記単一フレーム構成素子は、少なくとも
    １つの全体が中空の接続体部（25）と少なくとも１つの
    全体が中空の管状部（19）とからなり、オーバーラップ
    層からなる前記圧力成形接合部（56）は、前記内部チャ
    ンバーを横方向から囲むように前記単一フレーム構成素
    子の長手方向に延び、且つ前記少なくとも１つの接続体
    部（25）と前記少なくとも１つの全体が中空の管状部
    （19）とを一体化することを特徴とする請求の範囲第１
    項に記載の自転車フレーム。
  6. 【請求項６】前記管状部（19）は、前記合成樹脂含浸繊
    維材料からなる少なくとも１本の細長いストリップ（4
    8,50）からなり、前記接続体部（25）は前記合成樹脂含
    浸繊維材料からなる少なくとも１つのパッチ（54）から
    なり、前記細長いストリップは、前記単一壁が前記管状
    部（19）と前記接続体部（25）とからなるように前記圧
    力成形接合部（56）によって前記パッチに一体化され、
    前記細長いストリップと前記パッチは樹脂含浸繊維の連
    続シートから切断された別々の構成体であることを特徴
    とする請求の範囲第５項に記載の自転車フレーム。
  7. 【請求項７】前記単一フレーム構成素子は、第２の圧力
    成形接合部（44）を備えており、該第２の圧力成形接合
    部は前記単一フレーム構成素子の長手方向に延び且つ前
    記中空の管状部（19）の２つのサブセクション（48,5
    0）と前記全体が中空の接続体部（25）の２つのサブセ
    クションとを一体化して樹脂含浸繊維材料からなる前記
    単一壁を形成し、前記単一壁は前記単一フレーム構成素
    子の前記内部チャンバーの両側を囲むように横方向に延
    びていることを特徴とする請求の範囲第５項あるいは第
    ６項に記載の自転車フレーム。
  8. 【請求項８】前記２つの隣接する壁部は前記全体が中空
    の単一フレーム構成素子の少なくとも一部の対向する半
    部を形成する樹脂含浸繊維材料からなる別々の構成体
    （48,50）からなり、前記構成体の横幅寸法は、前記２
    組のオーバーラップされる２つの端部を形成するのに充
    分な長さであり、オーバーラップされる２つの端部の各
    々は、２つの圧力成形接合部（44）を形成し、一方の組
    のオーバーラップされる２つの端部により形成される前
    記圧力成形接合部は他方のオーバーラップされる２つの
    端部により形成される前記圧力成形接合部組と対向する
    関係にあり、２つの前記圧力成形接合部は２つの前記対
    向する端部を一体化して前記全体が中空の単一フレーム
    構成素子の前記内部チャンバーの両側を囲むように延び
    る単一壁を形成することを特徴とする請求の範囲第１項
    乃至第３項のいずれかに記載の自転車フレーム。
  9. 【請求項９】前記単一フレーム構成素子は、少なくとも
    １つの全体が中空の管状部（19）に連結された少なくと
    も１つの全体が中空の接続体部（25）からなり、 前記管状部は樹脂が含浸された繊維材料からなる少なく
    とも１つの細長いストリップ（48,50）からなり、前記
    接続体部は樹脂が含浸された繊維材料からなる少なくと
    も１つのパッチ（54）からなり、前記細長いストリップ
    は第３の圧力成形接合部を形成する第３の一組のオーバ
    ーラップされる端部によって前記パッチと一体化され、
    第３の圧力成形接合部により前記単一壁が前記管状部と
    前記中空の接続体部とを一体化することを特徴とする請
    求の範囲第８項に記載の自転車フレーム。
  10. 【請求項１０】前記単一フレーム構成素子は少なくとも
    １つの全体が中空の管状部を含み、該管状部は樹脂が含
    浸された繊維材料からなり螺旋状に巻き付けられてモー
    ルドされた少なくとも１つの層からなることを特徴とす
    る請求の範囲第１項乃至第９項のいずれかに記載の自転
    車フレーム。
  11. 【請求項１１】前記単一フレーム構成素子は少なくとも
    １つの全体が中空の管状部を含み、該管状部は樹脂が含
    浸された繊維材料からなり螺旋状に巻き付けられてモー
    ルドされた少なくとも２つの連続した層からなり、前記
    連続した層はそれぞれ樹脂が含浸された繊維からなる細
    長いストリップを異なる方向に螺旋状に巻き付けて構成
    されることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第10項の
    いずれかに記載の自転車フレーム。
  12. 【請求項１２】前記全体が中空の単一フレーム構成素子
    は、前記ステアリング支持手段の部材（26′）と前記シ
    ート支持手段の部材（27′）との間を延びる全体が中空
    のトップ管状部（17）と、前記ステアリング支持手段の
    部材（26′）と前記ペダル支持手段の部材（25′）との
    間を延びる前記全体が中空のダウン管状部（18）と、前
    記シート支持手段の部材（27′）と前記ペダル支持手段
    の部材（25′）との間を延びる前記全体が中空のシート
    管状部（20）と、前記トップ管状部（17）と前記ダウン
    管状部（18）とを一体化し且つ前記ステアリング支持部
    材（26′）を支持する全体が中空の共通接続体（26）
    と、前記トップ管状部（17）と前記シート管状部（20）
    とを一体化し且つ前記シート支持部材（27′）を支持す
    る全体が中空の共通接続体（27）と、前記シート管状部
    （20）と前記ダウン管状部（18）とを一体化し且つ前記
    ペダル支持部材（25′）を支持する全体が中空の共通接
    続体（25）とからなり、前記一体化される管状部と共通
    接続体は、全体が中空の単一の前部三角形構成素子を形
    成することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第11項の
    いずれかに記載の自転車フレーム。
  13. 【請求項１３】前記全体が中空の単一フレーム構成素子
    は、前記シート支持手段の部材（27′）と前記ペダル支
    持手段の部材（25′）との間を延びる全体が中空のシー
    ト管状部（20）と、前記ペダル支持手段の部材（25′）
    と前記車輪支持手段の部材（30,30′）との間を延びる
    一対の全体が中空のチェインステイ管状部（19,19′）
    と、前記シート支持手段の部材（27′）と前記車輪支持
    手段の部材（30,30′）との間を延びる一対の全体が中
    空のシートステイ管状部（21,21′）と、前記シート管
    状部（20）と前記チェインステイ管状部（19,19′）の
    各々の１端部とを一体化し且つ前記ペダル支持部材（2
    5′）を支持する全体が中空の共通接続体（25）と、前
    記シート管状部（20）と前記シートステイ管状部（21,2
    1′）の各々の１端部とを一体化し且つ前記シート支持
    部材（27′）を支持する全体が中空の共通接続体（27）
    と、それぞれが前記チェインステイ管状部（19,19′）
    の内の１つの他端と前記シートステイ管状部（21,2
    1′）の内の対応する１つの他端とを一体化し且つ前記
    車輪支持手段の後輪支持部材（30,30′）を支持する一
    対の全体が中空の後輪共通接続体（24,24′）とからな
    り、前記一体化された全体が中空の管状部と共通接続体
    は、前記車輪アセンブリの各側において前記チェインス
    テイ管状部の１つ及び対応する前記シートステイ管状部
    と共に全体が中空の単一の後部三角形構成素子を形成す
    ることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第11項のいず
    れかに記載の自転車フレーム。
  14. 【請求項１４】前記全体が中空の単一フレーム構成素子
    は、前記ステアリング支持手段の部材（26′）と前記シ
    ート支持手段の部材（27′）との間を延びる全体が中空
    のトップ管状部（17）と、前記ステアリング支持手段の
    部材（26′）と前記ペダル支持手段の部材（25′）との
    間を延びる全体が中空のダウン管状部（18）と、前記シ
    ート支持手段の部材（27′）と前記ペダル支持手段の部
    材（25′）との間を延びる全体が中空のシート管状部
    （20）と、前記ペダル支持手段の部材（25′）と前記車
    輪支持手段の部材（30,30′）との間を延びる一対の全
    体が中空のチェインステイ管状部（19,19′）と、前記
    シート支持手段の部材（27′）と前記車輪支持手段の部
    材（30,30′）との間に延びる一対の全体が中空のシー
    トステイ管状部（21,21′）と、前記トップ管状部と前
    記ダウン管状部とを一体化し且つ前記ステアリング支持
    部材（26′）を支持する全体が中空の共通接続体（26）
    と、前記トップ管状部（17）前記シート管状部（20）及
    び前記シートステイ管状部（21,21′）の各々の１端を
    一体化し且つ前記シート支持部材（27′）を支持する全
    体が中空の共通接続体と、ダウン管状部（18）前記シー
    ト管状部（20）及び前記１対のチェインステイ管状部
    （19,19′）の各々の１端を一体化し且つ前記ペダル支
    持部材（25′）を支持する全体が中空の共通接続体（2
    5）とを備え、前記一体化された管状部と共通接続体
    は、前記トップ管状部（17）、前記ダウン管状部（18）
    及び前記シート管状部（20）が開口した前部三角形部を
    形成し、前記シート管状部（20）、前記チェインステイ
    管状部（19,19′）及び前記シートステイ管状部（21,2
    1′）が前記チェインステイ管状部の１つ及び前記シー
    トステイ管状部の対応する１つとともに前記車輪アセン
    ブリの各側で開口した後部三角形部を形成し、前記シー
    ト管状部（20）が前記前部及び後部三角形部のそれぞれ
    の共通の辺を提供し且つ前記前部三角形部の２辺と前記
    後部三角形部の２辺の外縁がそれぞれの三角形部の他の
    １辺からながめると前記フレームの形状の輪郭を形成す
    る全体が中空の単一フレーム構成素子を形成することを
    特徴とする請求の範囲第１項乃至第11項のいずれかに記
    載の自転車フレーム。
  15. 【請求項１５】前記全体が中空の単一フレーム構成素子
    は、前記チェーンステイ管状部（19,19′）の１つの他
    端と前記対応するシートステイ管状部（21,21′）の他
    端とを一体化し且つ前記車輪支持手段の後輪支持手段の
    １つを支持する１対の全体が中空の共通後部接続体（2
    4,24′）を備え、前記一体化された管状部と共通接続体
    は、完全に一体の一個構成フレームを形成することを特
    徴とする請求の範囲第14項に記載の自転車フレーム。
  16. 【請求項１６】前記全体が中空の単一フレーム構成素子
    は、前記チェーンステイ管状部（19,19′）の一方の他
    端と前記対応するシートステイ管状部（21,21′）の他
    端とをそれぞれ結合し且つ前記車輪支持手段の前記後輪
    支持部材（30,30′）を含む一対のステイからなること
    を特徴とする請求の範囲第14項に記載の自転車フレー
    ム。
  17. 【請求項１７】前記全体が中空の単一フレーム構成素子
    の少なくとも一部は、ティアドロップに近似した非円形
    の空気力学横断形状を有していることを特徴とする請求
    の範囲第１項乃至第16項のいずれかに記載の自転車フレ
    ーム。
  18. 【請求項１８】前記全体が中空の単一フレーム構成素子
    の内部チャンバーの少なくとも一部は、少なくとも一部
    が発泡された合成樹脂からなる別個のコア部材により充
    填されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第
    17項のいずれかに記載の自転車フレーム。
  19. 【請求項１９】前記全体が中空の単一フレーム構成素子
    の内部チャンバーの少なくとも一部は、柔軟材料からな
    るブラッダ（46）の包含することを特徴とする請求の範
    囲第１項乃至第18項のいずれかに記載の自転車フレー
    ム。
  20. 【請求項２０】前記合成樹脂含浸繊維材料は、熱硬化樹
    脂が含浸された構造用繊維からなることを特徴とする請
    求の範囲第１項乃至第19項のいずれかに記載の自転車フ
    レーム。
  21. 【請求項２１】前記合成樹脂含浸繊維材料は、一方向繊
    維からなる多重層からなり、異なった層の一方向繊維は
    前記単一フレーム構成素子の長手方向に対して異なった
    方向に長く延びていることを特徴とする請求の範囲第１
    項乃至第20項のいずれかに記載の自転車フレーム。
  22. 【請求項２２】前記ステアリング支持手段、前記シート
    支持手段、前記ペダル支持手段及び前記車輪支持手段の
    １以上の少なくとも一部は、前記単一フレーム構成素子
    の内部チャンバーの中で支持され且つ前記内部チャンバ
    ーの周囲の前記単一壁に埋設されていることを特徴とす
    る請求の範囲第１項乃至第21項のいずれかに記載の自転
    車フレーム。
  23. 【請求項２３】フォークアセンブリ（22）を支持するス
    テアリング支持手段（26,26′）と、シートアセンブリ
    （23）を支持するシート支持手段（27,27′）と、ペダ
    ルアセンブリを支持するペダル支持手段（25,25′）
    と、車輪アセンブリを支持する車輪支持手段（24,24′,
    30,30′,31,31′,32,32′）の少なくとも２つを連結す
    る全体が中空の自転車フレームの製造方法において、 少なくとも２つの壁部（48,50:19,25）を形成する工程
    であって、前記２つの壁部がそれぞれ合成樹脂含浸繊維
    材料からなる少なくとも１つの層から構成され、該少な
    くとも２つの壁部の一方の壁部の一部は他方の壁部の対
    応する一部と対向する位置に配置されるように構成され
    且つ２つの対応する一部の少なくとも一方の樹脂が実質
    的に未硬化である少なくとも２つの壁部を形成する工程
    と、 前記少なくとも２つの壁部を前記対応する部分がそれぞ
    れ対向するように互いに隣接して配置する工程と、 対向する前記対応する部分（44,56）を横方向にオーバ
    ーラップさせて、少なくとも２つの前記支持手段の間を
    長手方向に延び且つ内部圧力手段（46）を収容する内部
    チャンバーを備えた全体が中空のシェルを形成する工程
    と、 前記内部圧力手段（46）を前記シェル内に配置し、外部
    圧力手段（40,42）に隣接して前記シェルの未硬化な前
    記部分を配置する工程と、 前記内部圧力手段及び外部圧力手段によりオーバーラッ
    プした前記部分を同時に圧縮して前記シェルの未硬化な
    部分を形づける圧縮工程と、 前記少なくとも２つの支持手段の間を長手方向に延びる
    全体が中空の単一フレーム構成素子を形成するために前
    記圧縮下において前記シェルの前記未硬化な部分を硬化
    させる硬化工程とからなり、 前記圧縮工程及び前記硬化工程は、オーバーラップした
    前記部分により少なくとも１つの圧力成形接合部（44,5
    6）を形成し、前記圧力成形接合部は前記少なくとも２
    つの隣接する壁部（48,50;19,25）を一体化し且つ前記
    全体が中空の単一フレーム構成素子の内部チャンバーの
    少なくとも１部を囲む前記合成樹脂浸漬繊維材料からな
    る実質的に連続した壁部を構成する自転車フレームの製
    造方法
  24. 【請求項２４】前記シェルは、少なくとも１個の全体が
    中空の接続体（25）とオーバーラップされた長手方向に
    延び且つ全体が中空の少なくとも１つの管状部（19）か
    らなり、 前記シェルの前記圧縮工程及び前記硬化工程は、前記全
    体が中空の管状部（19）と前記全体が中空の接続体（2
    5）とを一体化する圧縮モールド接続体（56）を形成し
    て前記全体が中空の単一フレーム構成素子を形成するこ
    とを特徴とする請求の範囲第23項に記載の自転車フレー
    ムの製造方法。
  25. 【請求項２５】前記シェルは、マンドレル手段の周囲に
    前記合成樹脂含漬繊維材料からなる少なくとも１本の細
    長いストリップを包むことによって個々に形成された少
    なくとも１つの全体が中空の管状部（19）からなり、前
    記個々に形成された全体が中空の管状部（19）は全体が
    中空の接続体（25）にオーバーラップされて前記シェル
    の少なくとも一部分を形成することを特徴とする請求の
    範囲第23項または第24項のいずれかに記載の自転車フレ
    ームの製造方法。
  26. 【請求項２６】前記少なくとも２つの壁部（48,50）
    は、前記全体が中空の単一のフレーム構成素子の少なく
    とも一部分の対向する２つの半部を形成する樹脂含漬維
    材料からなる２つの分離構成体からなり、 前記樹脂含浸繊維材料からなる２つの前記分離構成体の
    横方向の幅寸法はオーバーラップされる端部を２組形成
    するのに充分な長さであり、 ２組の前記オーバーラップされる端部がオーバーラップ
    されてそれぞれ形成される２つの圧力成形接合部（44,4
    4）はそれぞれ対向する関係にあり、前記圧力成形接合
    部（44,44）は、前記２つの半部を一体化して前記全体
    が中空の単一のフレーム構成素子の前記内部チャンバー
    の両側に延びる単一壁を形成することを特徴とする請求
    の範囲第23項乃至第25項のいずれかに記載の自転車フレ
    ームの製造方法。
  27. 【請求項２７】前記外部圧力手段は、前記内部圧力手段
    （46）と対向する関係で前記シェルの周りに配置される
    モールド手段（40,42）からなり、前記内部圧力手段
    は、前記モールド手段（40,42）の対向する表面に対し
    て前記未硬化シェルを圧縮するように作用することを特
    徴とする請求の範囲第23項乃至第26項にいずれかに記載
    の自転車フレームの製造方法。
  28. 【請求項２８】前記内部圧力手段は、前記未硬化シェル
    の内部チャンバー内の少なくとも一部を満たし且つ前記
    圧縮工程において膨脹する膨脹可能な発泡体からなるこ
    とを特徴とする請求の範囲第23項乃至第27項のいずれか
    に記載の自転車フレームの製造方法。
  29. 【請求項２９】前記内部圧力手段は、少なくとも１つの
    ブラッダ（46）からなり、前記圧縮工程は加圧流体で前
    記少なくとも１つのブラッダを膨脹させる工程を含むこ
    とを特徴とする請求の範囲第23項乃至第28項のいずれか
    に記載の自転車フレームの製造方法。
  30. 【請求項３０】前記各部の他方の樹脂は、前記対向する
    部分が横方向にオーバーラップされる前に実質的な量だ
    け事前に硬化されていることを特徴とする請求の範囲第
    23項乃至第29項にいずれかに記載の自転車フレームの製
    造方法。
  31. 【請求項３１】前記各部の他方の樹脂は、前記対向する
    部分が横方向にオーバーラップされる際には実質的に未
    硬化であることを特徴とする請求の範囲第23項乃至第29
    項のいずれかに記載の自転車フレームの製造方法。
  32. 【請求項３２】前記合成樹脂は熱硬化性であり、前記硬
    化工程は前記全体が中空の単一フレーム構成素子を形成
    するために前記圧力手段によって圧縮を行いながら前記
    シェルを加熱する工程からなることを特徴とする請求の
    範囲第23項乃至第31項のいずれかに記載の自転車フレー
    ムの製造方法。
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