JPH0732366Y2 - ラグとパイプの連結構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔利用分野および従来の技術〕 本考案は、自転車用フレームのラグとパイプの連結構造
に関して、特に繊維強化樹脂（以下FRPという）パイプ
とラグの連結構造に関してである。

〔従来技術とその問題点〕

従来自転車フレームは、鉄、アルミ等の単一構造部材が
使用されていたため、ラグとパイプの連結は、溶接、ロ
ー付などで行なれていた。

しかし自転車の軽量化を推進するため、炭素繊維、ポロ
ン繊維、ガラス繊維等のFRPの複合構造材によって製作
される自転車フレームが開発されてきた。

これらの複合構造材より製作された自転車フレームは、
従来の鉄、アルミ等で製作されたものより軽量でしかも
強度的にも満足するものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これら従来の単一構造部材で形成された
ラグとパイプの連結手段としての溶接、蝋付けはできな
いという問題点があった。

上述の問題点を解決するため最近接着剤による連結手段
が用いられるようになった。ところが、接着剤を用い
て、溶接、蝋付の連結強度を得るためには、連結面積、
すなわち接着面積を大幅に増大しなければならず、連結
部分を大きくしなくてはならない。このため、自転車の
軽量化を阻害することになる。又、接着剤を使用した連
結部分は、時間がたつと、接着力の低下など接合力が不
充分となり連結部分の強度に信頼が失われる不都合もあ
った。

このような接着剤を用いたラグとパイプの連結方法の難
点を解消するため、接続されるべきパイプとしてFRP製
パイプ（以下“FRPパイプ”という。）を用いた連結方
法、たとえば実開平１−76385号が提案されている。

この提案はラグの突出部に接着剤を塗布しFRPパイプ該
突出部に嵌合しSMC（シート・モールデング・コンパウ
ンド）でこのFRPパイプを被覆し直圧式成型して一体と
したものである。

しかしながら、この提案の方法ではラグの各コーナ部を
SMCにより厚く被覆しなければ自転車の走行時における
上下左右からの応力に耐えることができず自転車の軽量
化に不都合がある。

〔解決すべき課題〕

本考案はかかる点に鑑みて成されたものでありラグとFR
Pパイプの連結部分の強度を充分に保ちつつかつ連結部
分の小型化を可能とすることを課題とする。

〔解決するための技術的手段〕

本考案は上記従来のこの種連結構造の問題点を解決する
ためつぎのような手段を採用したものである。すなわち ラグ１のパイプ部５から突出した結合枝部13に接着剤を
塗布した後、繊維強化樹脂パイプ２を挿入して連結する
ラグとパイプの連結構造において、 結合枝部13は曲線状の根元部14、中間筒部15、連結筒部
11とからなり、 中間筒部15は根元部14とあご部16で仕切られ、また連結
筒部11とはあご部16より高さの低いリング状の肩部12で
仕切られており、かつ 根元部14の直径 ＞中間筒部15の直径 ≧連結筒部11の直径 の相対関係を有するとともに、連結筒部11に挿入された
繊維強化樹脂パイプ２の上から繊維強化樹脂プリプレグ
ががあご部16の高さまで中間筒部15、連結筒部11の範囲
にわたり巻着硬化されているものである。

〔作用〕 本考案の作用は次の通りである。

本考案の連結構造は次のようにして組立てられる。

ラグ１の連結筒部11の外周に接着剤を塗布した後、FRP
パイプ２を連結筒部11に肩部12に突き当るまで挿入す
る。

つぎに連結筒部11、中間筒部15の範囲にわたって肩部12
が埋まり、あご部16の高さになるまで、FRP製プリプレ
グを巻着する。

つぎにラグ１を金型に入れて加熱し、FRP製プリプレグ
を硬化させると、FRP製プリプレグは肩部12とあご部16
の間の中間筒部15にまで食い込むことになる。

また、この際 根元部14の直径＞ 中間筒部15の直径≧ 連結筒部11の直径 の関係にある。

〔効果〕

本考案の効果を要約すれば次の通りである。

FRP層３のFRP製プリプレグは肩部12とあご部16の間の
中間15にまで埋没するので、FRPパイプ２は連結したFRP
層３により脱落することがない。

また、 根元部14の直径＞ 中間筒部15の直径≧ 連結筒部11の直径 の関係となっているので、自転車走行時の上下左右から
の応力の分散が可能となる。

さらに前記FRP製プリプレグはFRPパイプの繊維と同一
の繊維とすることが密着性に関してはより高い効果が得
られる。

〔実施例〕

以下本考案の実施例について説明する。

第１〜第５図において１はラグで第２図に示すヘッドラ
グシートラグ、ハンガーラグを総称する。２はラグ１に
接続されるFRP製パイプである。

ラグ１は第１図、第4,5図に示すようにパイプ部５と結
合枝部13とからなる。

結合枝部13においてはパイプ５より、曲線を描いて根元
部14が連なる。根元部14にはあご部16となって落ち込み
中間筒部15と段部をなす。

中間筒部15の他端はリング状にあご部16より高さの低い
肩部12が突設される。

リング状の肩部12の先端側部は連結筒部11となり、本実
施例では中間筒部の直径よりその直径が小さい。

連結筒部11の直径は接続されるFRP製パイプ２の内径と
等しい。

連結筒部11の外周全域に接着剤４が塗布される。

連結筒部11にFRP製パイプ２が挿入され連結された後中
間筒部15、肩部12、FRP製パイプ２の挿入された連結筒
部11の外周全域にFRP製プリプレグが巻き付けられる。

すなわちFRP層３が設けられる。そして最終形状として
根元部14、中間筒部15、連結筒部11、FRP製パイプ２の
順に肉厚が減少してゆく形状になる。

この形状は自転車走行時の上下左右からの応力の分散が
可能となる。

前記FRP製プリプレグは、FRPパイプ２の繊維と同一繊維
とするのでFRP製パイプ２はラング１に良く密着する。

つぎに、結合枝部13を構成している根元部14、中間筒部
15 肩部２、連結筒部11およびFRPパイプ２の相対寸法
について述べる。すなわち、本実施例においては、根元
部14の直径＞肩部12の直径＞中間筒部15の直径≧連結筒
部11の直径の相対関係となっている。また、連結筒部11
の長さ3lは中間筒部15の長さｌの第4,5図に示すように
約３倍となっている。

このような構成部材からなる本考案連結構造は次のよう
な組立工程で作られる。

なお、この組立工程は第２図に示される。ヘッドラグ、
シートラグ、ハンガーラグについても同様である。

まづ、結合枝部13の先端に位置する連結筒部11の外周全
域に接着剤４を塗布した後、FRPパイプ２を肩部12に突
き当るまで挿入する。かくしてFRPのパイプ２とラグ１
とは一体となる。

次ぎにテープ状にカットしたFRP製プリプレグを肩部12
が隠れ、かつあご部16の高さと同一になるまで、前記連
結筒部11、肩部12 中間筒部15の外周全域に巻き付けて
いく。

つぎに上記の状態でラグ１を金型に装着し、加熱する
と、FRP製プリプレグは硬化し、FRP層３、すなわちアウ
ターラグとなり、ラグ１とFRPパイプ２とを完全に連結
する。

このとき、FRP層３は根元部14と、肩部12の間の中間筒
部15に向けて食い込み、装填されるので、FRP層３はラ
グ１から抜け出ることはない。

なお、本考案連結構造はアルミニウムなどの単一素材の
自転車にも採用できる。

また結合枝部13は中空のパイプでも中実のパイプ状体で
もよい。

なお第６図のようにFRPパイプ２の挿入端部に抜け止め
実部2aを配設してもよい。これによりFRPパイプ２の抜
け止め防止として役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図：本考案連結構造の断面図、 第２図：本考案連結構造を用いた自転車の分解図、 第３図：同じく結合した場合の正面図、 第４図：本考案連結構造の要部断面図、 第５図：同じくラグの要部拡大断面図、 第６図:FRPパイプに抜け止め凸部を設けたときの断面
図、 1:ラグ 11:連結筒部、12:肩部、13:結合枝部、14:根元部、15:
中間筒部、16:あご部、2:FRPパイプ、2a:抜け止め突
部、3:FRP層、4:接着剤、5:パイプ部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ラグ１のパイプ部５から突出した結合枝部
   13に接着剤を塗布した後、繊維強化樹脂パイプ２を挿入
   して連結するラグとパイプの連結構造において、 結合枝部13は曲線状の根元部14、中間筒部15、連結筒部
   11とからなり、 中間筒部15は根元部14とあご部16で仕切られ、また連結
   筒部11とはあご部16より高さの低いリング状の肩部12で
   仕切られており、かつ、 根元部14の直径 ＞中間筒部15の直径 ≧連結筒部11の直径 の相対関係を有するとともに、連結筒部11に挿入された
   繊維強化樹脂パイプ２の上から繊維強化樹脂プリプレグ
   があご部16の高さまで中間筒部15、連結筒部11の範囲に
   わたり巻着硬化されている、 ことを特徴とするラグとパイプの連結構造。