JPH072157A

JPH072157A - 自転車フレーム

Info

Publication number: JPH072157A
Application number: JP6045971A
Authority: JP
Inventors: Pierre A Martin; ピエール・アベル・マルタン; Christian Pascaud; クリステイアン・パスコー; Jean-Marie Riffard; ジヤン−マリー・リフアール
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-16
Filing date: 1994-03-16
Publication date: 1995-01-06
Also published as: FR2702730B1; FR2702730A1; CN1093993A; US5445400A

Abstract

(57)【要約】【目的】十分な強度と共に個人的要件が満足される自
転車フレームを提供する。【構成】フレームエレメントのアセンブリによって構
成されるタイプの自転車フレームであって、前方端部部
分（６）と後方アセンブリ部分（７）とを含む、上方部
材を形成する上方バー（５）；後方フォーク（１１）
と、フォークから上向きに延伸し且つ前方端部部分（１
６）を含む下方部材を構成する斜行部材（１５）とを形
成する一体的下方バー（１０）；２つのステー（２
１）；下方バーに取り付けられたクランクソケット（４
１）；及びサドルチューブソケットとクランクソケット
との間に取り付けられたスペーサ部材（４０）を具備す
ることを特徴とする自転車フレーム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自転車フレーム、特に、
オートバイまたは他の類似のモータ駆動の乗り物に対す
るものとしての自転車または速歩機（ｖｅｌｏｃｉｐｅ
ｄｅ）用のフレームに関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明の分野において、自転車フレーム
は、関係する実施態様に従って２種類に分類可能と考え
られる。

【０００３】第１類は、個別の部材を組み立てることに
より製造されるフレームに係わり、第２類は、通常は成
形によって単一部品として製造されるフレームに係わ
る。

【０００４】自転車フレームの組立には、不可避と考え
られる３つの構造不変部（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏ
ｎｓｔａｎｔ）を考慮する必要がある。それらは、車輪
の半径に従う後方フォークの長さ、後方フォークとクラ
ンクソケット及びサドルチューブを結ぶ線とのなす角
度、及び、水平面に対する前方フォークの角度である。

【０００５】上記３つの構造特性は不変であるが、フレ
ームの高さ、即ちフレームのクランクソケットと上方部
材との距離と、フレームの長さまたは投影部（ｐｒｏｊ
ｅｃｔｉｏｎ）、即ちサドルチューブとステアリングス
イベルとの距離とは、フレームサイズが乗り手（サイク
リスト）の体格特性に出来る限りうまく適合されるので
あれば、実質的に可変の値である。実際、かかる調整
は、自転車乗車が良好条件下に行われるため、更には物
理的動作が最適に行われるための前提である。

【０００６】第１類のフレームにおいて上記構造条件を
満足する場合には、不変条件及び可変条件は本質的問題
とはならない。要求される特性を満足するフレームを組
み立てるべく所望の長さに切断される使用可能なフレー
ム部材を得れば十分である。

【０００７】ほとんどの場合、このような第１類フレー
ムは、金属チューブまたは所謂合成もしくはプラスチッ
ク材料のチューブ、例えばガラス繊維や炭素繊維ででき
たものをベースとする部材を使用する。

【０００８】しかしながら、成形によって得られるフレ
ームに対応する第２類において不変及び可変構造条件の
両方を満足するには、全ての要求を満足するならば、異
なるフレームがあればその数だけの型が必要となるのは
不可避である。

【０００９】このような要求を容認可能なコストと両立
させることが困難であることは容易に理解される。この
理由により成形フレームは通常ただ一人のためのものと
して製造され、トップレベルの競技用に制限されてい
る。

【００１０】上記実施上の制約は、軽重量であると共
に、同じサイクリストが通常のフレームを使用して達成
し得るよりもはるかに大きなパフォーマンスレベルを与
え得る特に強靭な複合材料のフレームを成形によって実
現し得る新規の製造技術とは矛盾する。

【００１１】複合材料でできたフレームは実質的に、合
成樹脂フォーム、特にその密度及び機械的特性の故に
“構造用”と称されるフォームでできたコアを包囲する
ドレープ成形された重合合成クロスの壁を有する材料を
ベースとしている。“合成樹脂”の例としてはポリウレ
タンを挙げ得る。

【００１２】本発明の目的は、複合材料から成形された
フレームの主要な利点を保持し得る一方で、第１類のフ
レームによって与えられる便益を保持しており、従って
フレームが、サイクリストの体型的特徴に応じて変更可
能であるという新規の自転車フレーム及び該フレームを
製造する新規方法を提供することである。

【００１３】即ち本発明の目的は、個々のフレームを個
別の部材により組立るという方法ではあるが、構造体の
必須の部材は成形複合材料を用いるという方法によって
製造することを可能にする構造手段を提供することであ
る。

【００１４】上記目的を達成するため、自転車フレーム
は、一定断面の直線形前方端部部分と、サドルチューブ
を受容するためのソケットを構成する後方アセンブリ部
分とを含む、上方部材を形成する上方バー；後輪の軸を
受容するための軸受スロットを規定する端部部分を備え
た後方フォークと、フォークから上向きに延伸し且つ直
線形でしかも一定断面を有する前方端部部分を含む下方
部材を構成する斜行部材とを形成する一体的下方バー；
サドルチューブソケットを後方フォークの端部部分に連
結する２つのステー；下方バー内に取り付けられたクラ
ンクソケット；及びサドルチューブソケットとクランク
ソケットとの間に取り付けられたスペーサ部材を具備す
ることを特徴とする。

【００１５】種々の他の特徴は、本発明の実施態様を非
限定的に示す添付の図面を参照して行う以下の説明から
明らかとなろう。

【００１６】

【実施例】図１〜３は、本発明の自転車フレームの第１
の実施例を示している。このフレームは、第１に前輪１
及び後輪２を受容し、第２に、通常のペダルシステムに
よって適当な伝達手段（図示せず）を介して後輪２を駆
動し得るサイクリストを支持するの適した、一平面内に
広がる強靭なアセンブリを形成すべく個々の部材を組み
立てることにより製造されている。

【００１７】本発明のフレームは、複合材料を成形する
ことにより製造された上方バー５を含む。通常は、例を
挙げれば、“複合材料”なる用語は、これもまた合成の
“構造用”気泡材料、例えばポリウレタン樹脂のコアを
包囲する予備含浸重合ドレープ成形クロスの周囲スキン
を包含する。

【００１８】上記タイプのバー５は、正確に言えば本発
明の一部ではない通常の技術を使用して成形することに
より製造し得る。

【００１９】上方バー５は、一定寸法の適当な断面を有
する長さＬの前方端部部分６と、直線形延長部とを含む
ように構成及び製造されている。上方バー５は更に、後
述する手段によってサドルチューブ８を受容するための
後方アセンブリ端部部分７を含むよう製造されている。

【００２０】図１の実施例においては、上方バー５はフ
レームの唯一の上方部材であり、本発明によればフレー
ムは更に、上方バー５と同じ方法を使用して、即ち複合
材料を成形することにより製造された下方バー１０を含
む。一体的下方バーは更に、後輪２の軸がその中に取り
付けられる軸受スロット１３を規定する端部部分１２を
備えた後方フォーク１１を含む。下方バー１０は更に、
後方フォーク１１の頭頂部１４から出て該フォークから
遠ざかるよう上向きに延伸する斜行部材１５をも含む。
部材１５は、端部部分６と同じ特性を有する、即ち長さ
ｌを有する端部部分１６を含んでおり、この長さに沿っ
て端部部分１６は一定の適正断面となっており、図１に
おいてはラインＸ−Ｘ’によって示された直線形に延伸
している。ラインＸ−Ｘ’は、フォークの頭頂部１４と
軸受スロット１３とを通る仮想ラインＹ−Ｙ’に対して
一定角度αをなしている。

【００２１】上述のフレーム部材５及び１０は、ステア
リングスイベルソケット２０及び後方ステー２１によっ
て組み立てられる。

【００２２】前輪１用の前方フォーク２２を受容するの
に適したソケット２０は１つ以上の管セグメント２３を
含み、管セグメント２３は、限定的ではないが好ましく
は金属でできた２つの組み立てラグ２４及び２５に特に
接着剤によって固定されている。このために、各ラグ２
４及び２５は、好ましくは接着剤によってその上に接着
されるべく管２３のセグメント上にねじ込むのに適した
リング２６及び２７を含んでいる。管２３は、金属製の
部品または複合材料製の管セグメントによって構成し得
る。

【００２３】対応するリング２６または２７から突出し
て各ラグ２４及び２５には、それぞれ上方バー５の前方
端部部分６及び下方バー１０の部材１５の前方端部部分
１６に嵌合し且つそこに特に接着剤によって固定するた
めのスリーブ２８及び２９が備えられている。

【００２４】スリーブ２８及び２９には、端部部分６及
び１６の外側形状に相補的な多角形の内側形状を与え得
る。

【００２５】図４に示したように管セグメント２３は、
当分野において公知の任意の手段を使用して前方フォー
ク２２のカラム３１をセンタリングし且つ軸方向で固定
するための玉軸受、キャップまたはカップ３０と協働す
る。カラム３１は、任意の公知の手段によって、任意の
適当なタイプのハンドルバーのステム３２を嵌合するの
に適当に製造されている。

【００２６】上述したように、バー５及び１０はステー
２１によっても連結される。ステー２１は、図５に示し
た実施例においては、着脱可能手段３５及び３６によっ
てそれぞれフォーク１１の端部部分１２及び上方バー５
の後方アセンブリ部分７に取り付けられる独立部材によ
って構成されている。かかる取り付け手段３５及び３６
は任意の適当な種類のものとし得、特に、部分１２及び
７にある相補的ハウジングを貫くピン、ペグ、コッター
または合せピンによって構成することができる。このた
めに部分１２及び７は、付加することもできるし一体的
に形成することもできる、図５においてはタブ３７、図
１０においては突出部３８のごとき手段を構成し得る。

【００２７】タブ３７は、後方部分１２の少なくとも一
部分が、下方バーに取り付けられており軸受スロット１
３を規定するような形状とされているプレート３９によ
って構成されている場合は特に、嵌合によっても取り付
け得る。

【００２８】上方バー及び下方バーは更に、後方端部部
分７をフォークの頭頂部１４と相互連結するためのスペ
ーサ部材４０によって相互連結されている。スペーサ部
材４０は、図６に示したように、フォークの頭頂部１４
内に取り付けられた、クランクシャフトを受容するため
のソケット４１を含む。クランクソケット４１は、玉軸
受などによって１つ以上のチェインホイールと共にペダ
ルが向かい合って取り付けられるペダルクランクシャフ
トを受容するのに適したブッシュ４２を含む。ブッシュ
４２には例えば、フォーク１１と部材１５が延伸する方
向との間の角度を実質的に二分する方向に沿って延伸
し、いかなる場合でも前記方向と後方フォークの方向と
がなす一定角度値をほぼ満足する管状スリーブ４３を備
えることができる。スリーブ４３は平滑とすることもで
きるが、スペーサ部材４０を形成するための任意の適当
な材料のカラム４４の対応部分に、必要によっては更に
接着剤を用いて取り付け得るようねじ山が切られている
のが好ましい。一般に、カラム４４は金属管タイプもの
であるが、所定の用途においては、複合または合成材料
の管構造体も考え得る。

【００２９】図７、８及び９は、クランクソケット４１
をフォークの頭頂部１４内に取り付け得る種々の方法
と、カラム４４の対応の下方端部部分をそこにいかに連
結及び取り付けるかを示している。図７の方法は、少な
くとも構築の容易さにおいて最良の製造方法を構成する
と見られる。

【００３０】全てのケースで、一方ではクランクソケッ
ト４１及び／またはカラム４４と、他方ではフォークの
頭頂部１４及び斜行部材１５の基部との間に主として残
る隙間またはギャップ４５を少なくとも部分的に閉鎖す
る目的で、部品を間に置くかまたはシーラントを堆積す
ることにより、カラム４４をスリーブ４３上に取り付け
得る。

【００３１】図１０において明らかなように、カラム４
４は更に、上方バー５の後方アセンブリ部分７を貫くよ
う対応する向きで設けられた縦孔５０内に押込嵌めとし
て嵌合されている。縦孔５０は、適当であれば、後方部
分７内に挿入されているかまたは挿入可能なブッシュで
裏打ちすることができ、このときブッシュは、サドルチ
ューブを受容するためのソケットを構成するのに適した
部材（ｍａｓｓ）５１を形成する。カラム４４の上方端
部部分は、特にねじ込み及び接着剤によって、管状ハウ
ジング５２に連結されており、管状ハウジング５２は、
ソケット５１の上面によって与えられる担持表面５４に
連通するようソケット５１内に縦孔５０と同軸に形成さ
れているハウジング５３内に取り付けられ且つ接着剤に
よって接着されている。ハウジング５２には、中間封止
ガスケットを含むまたは含まない、平面５４に当接する
ための頂部カラー５５が備えられている。

【００３２】ハウジング５２には、サドルチューブ８と
協働するのに適した滑動及びロック手段が備えられてい
る。かかる手段は全体が番号５６で示されており、１つ
以上のねじ、または、ハウジング５１の後面からアクセ
ス可能なハウジング５２を締め付けるための他の手段に
よって構成し得る。

【００３３】上述の手段を使用し、自転車フレームの２
つの主要な構成部材、即ち上方バー５及び下方バー１０
を、複合材料から成形することにより製造することが可
能になる。

【００３４】サイクリストの体格的特徴に応じて、カラ
ム４４の長さ及び管セグメント２３の高さを規定するこ
とにより、得られるフレームの高さを調整することがで
きる。

【００３５】更に、端部部分６及び１６を、これらをス
リーブ２４及び２５内に嵌合した後のカラム４０の軸と
セグメント２３の軸との間の距離Ｄが、満足されるべき
投影寸法に対応するような長さに切断することにより、
フレームの長さを規定することができる。次いで、ステ
ー２１の長さを適当に選択することにより、アセンブリ
は、図１に実線で示されたフレーム、またはこのフレー
ムと図１に一点破線で示された参照番号５ａのフレーム
との中間の任意のフレームを提供し得る。

【００３６】即ち図１は、カラム４０の長さ、ステー２
１の長さ、セグメント２３の長さ、並びに端部部分６及
び１６の長さに選択的に作用することにより、複合材料
から成形された主要部材を、所望の長さに切断し、次い
でそれを取付け及び接着するという、全てが迅速に、単
純に、従って信頼性をもって行い得る作業のほかには何
もせずとも、任意の個人的な構造要件に積極的に応じる
ことができる。

【００３７】本発明の手段によって、フレーム構造の不
可避の不変条件、即ち車輪半径に応じた後方フォークの
長さ、スペーサ部材の構成によって規定される後方フォ
ークとカラム４０とのなす角度、及び組み立てラグ２４
及び２５による構成によって規定される前方フォークの
角度を満足しながら、上記結果を得ることができる。

【００３８】即ち本発明の取り付けフレームを得るため
には、まず全ての状況下で同一の４つの部品、即ちクラ
ンクソケット４１と、ラグ２４及び２５と、ハウジング
５２とを得、次いで５、１０、２１及び４０のごとき前
もって製造されているフレーム部材を、組み立てたとき
にフレームが所望の高さ及び長さ条件を満足するような
適当な長さに切断すれば十分であるにも係わらず、複合
材料を成形することにより製造された部材を使用する、
即ち極めて軽量であり、機械的強度が高く（特にねじれ
において）、優れた耐腐性を示すという利点が享受され
る。

【００３９】ねじ山付きスリーブ４３を持たないクラン
クソケット４１を使用すること、及び前記管を、あとで
挿入するのではなく下方バー部材１０を製造する際に取
り付け得ることも考えられる。同様に、ソケット４１を
スペーサ４０の基部に固定し、ソケットがペダルクラン
ク軸用のジャーナル軸受を構成するブッシュと協働する
ような態様とすることも考え得る。

【００４０】図１１は、上方バー５を下方バー１０に連
結するステー２１が、ソケット５１を備えたフォーク結
合部から始まる上方バー５の延長部６０によって形成さ
れている別の実施例を示す。かかる状況下では、ステー
６０の端部部分６１はその長さが特にカラム４４の長さ
に整合するような長さに切断するのに適している。それ
らは更に、嵌合及び接着剤によって端部部分１２に固定
することができる。

【００４１】本発明は、上記説明及び図面に示した実施
例に制限されることはなく、本発明の主旨を超えない範
囲で多数の変形を実施し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自転車フレームの概略図である。

【図２】本発明フレームの第１の実施例の構成部材の分
解斜視図である。

【図３】図２の構成部材がどのように組み立てられるか
を示す斜視図である。

【図４】所定のフレーム部材を組み立てる手段のフラグ
メントを示す一部断面立面図である。

【図５】所定のフレーム部材を組み立てる手段のフラグ
メントを示す一部断面立面図である。

【図６】フレーム部材を組み立てる別の方法を示す一部
切欠部分斜視図である。

【図７】図６の実施例の変形態様を示す部分断面図であ
る。

【図８】図６の実施例の別の変形態様を示す部分断面図
である。

【図９】図６の実施例の更に別の変形態様を示す部分断
面図である。

【図１０】フレームを組み立てる別の方法を示す、縮尺
の異なる部分断面図である。

【図１１】本発明フレームの別の実施例を示す概略側面
図である。

【符号の説明】

５上方バー６上方バーの前方端部部分７後方アセンブリ部分１０下方バー１１後方フォーク１５斜行部材１６下方バーの前方端部部分２１ステー４０スペーサ部材

フロントページの続き (72)発明者ピエール・アベル・マルタンフランス国、26270・ロリオール、カルテイエ・レ・ロツシユ（番地なし) (72)発明者クリステイアン・パスコーフランス国、07250・ル・プーザン、リユ・ジユール・フエリー、８ (72)発明者ジヤン−マリー・リフアールフランス国、26250・リブロン、レ・シヤルミーユ、７

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前方フォークを受容するのに適したステ
アリングスイベルソケット（２０）にラグ（２４，２
５）によって連結された少なくとも１つの上方部材及び
少なくとも１つの下方部材を備えたフレームエレメント
によって構成されるタイプの自転車フレームであって、一定断面の直線形前方端部部分（６）とサドルチューブ
を受容するためのソケットを構成する後方アセンブリ部
分（７）とを含む、前記上方部材を形成する上方バー
（５）；後輪（２）の軸を受容するための軸受スロット
（１３）を規定する端部部分（１２）を備えた後方フォ
ーク（１１）と、前記フォークから上向きに延伸し且つ
一定断面を有する直線形の前方端部部分（１６）を含む
下方部材を構成する斜行部材（１５）とを形成する一体
的下方バー（１０）；前記サドルチューブソケット
（７）を前記後方フォークの端部部分（１２）に連結す
る２つのステー（２１）；前記下方バー内に取り付けら
れたクランクソケット（４１）；及び前記サドルチュー
ブソケットと前記クランクソケットとの間に取り付けら
れたスペーサ部材（４０）を具備することを特徴とする
自転車フレーム。
【請求項２】前記上方及び下方バーの前方端部部分
（６及び１６）が、所望の長さに切断するのに適してお
り、前記ステアリングスイベルソケットを構成する管セ
グメント（２３）によって相互に連結されているラグ
（２４，２５）によって形成されているスリーブ（２
８，２９）内に嵌合され且つそこに接着剤によって固定
されていることを特徴とする請求項１に記載の自転車フ
レーム。
【請求項３】前記下方バー（１０）の前方端部部分
（１６）が、前記後方フォークの軸受スロット及び前記
クランクソケットの軸を通る仮想ライン（Ｙ−Ｙ’）に
対して一定傾斜角度（α）をなす方向（Ｘ−Ｘ’）に沿
って延伸していることを特徴とする請求項１に記載の自
転車フレーム。
【請求項４】前記ステー（２１）が、前記上方部材
（５）と前記後方フォークの端部部分（１２）とに取り
付けられた独立部材でできていることを特徴とする請求
項１に記載の自転車フレーム。
【請求項５】前記ステー（２１）が、前記サドルソケ
ット（７）から前記上方バーを延長する部分（６０）に
よって形成されていることを特徴とする請求項１に記載
の自転車フレーム。
【請求項６】前記上方及び下方バー（５，１０）及び
前記管セグメント（２３）が複合材料でできており、且
つ前記ラグ（２４，２５）、スペーサ部材（４０）及び
クランクソケット（４１）が金属でできていることを特
徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の自転車
フレーム。
【請求項７】前記クランクソケット（４１）が、前記
後方フォーク（１１）が前記斜行部材（１５）に連結し
且つ前記スペーサ部材（４０）の基部に接着されている
前記後方フォーク（１１）の頭頂部（１４）内に位置す
ることを特徴とする請求項１に記載の自転車フレーム。
【請求項８】前記スペーサ部材（４０）が、前記上方
バー（５）のサドルチューブソケット（５１）を貫く縦
孔（５０）内に押込嵌めとして挿入され、更にそこにサ
ドルチューブ（８）が滑動し且つ適所にロックされ得る
手段（５６）を含むアセンブリ及びスラストヘッドによ
って維持されるカラム（４４）によって構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の自転車フレーム。
【請求項９】前記アセンブリヘッドが、前記縦孔と同
軸の内腔（５３）内にセンタリングされている管状ハウ
ジング（５２）を備えており、前記管状ハウジングが、
前記後方アセンブリ部分（７）に当接して前記縦孔の密
閉クロージャを与えるべく該ハウジングに固定された上
部カラー（５５）を有しており、更に前記ハウジング
が、前記スペーサ部材（４０）を該ハウジング（５２）
内でセンタリングし且つその中に保持するよう作用する
ことを特徴とする請求項８に記載の自転車フレーム。
【請求項１０】前記ロック手段（５６）が、前記ハウ
ジング（５２）内で前記スペーサ部材の通過部分を調整
するための調整部材によって構成されており、前記調整
部材が前記サドルチューブソケットの後面からアクセス
可能であることを特徴とする請求項８に記載の自転車フ
レーム。