JPS62175278A - 管の組み立てシステムおよびその自転車のフレ−ムへの応用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、とくに自転車のフレームの製造に応用される
管の組み立てシステムに関するものであるが、たＸしこ
れに限定されるものではない。

自転車のフレームは、その端部が接合素子ないしは「ジ
ヨイント」を介して連結される断面が円形または楕円形
の管によって構成される。

従来、自転車のフレームの管の端部は、ジヨイントにつ
いている空洞の中に入れられ、はんだ付けまたは溶接に
よって固定される。最近では、接着法によって組み立て
られる自転車のフレームが開発されている。この方法で
は、端部は、さまざまなジヨイントの口部にはめられ接
着される。この口部は、例えば、その開いた端部のほう
に徐々に減少する断面をもっている。フランス特許第２
４３２４２５号およびその追加の特許第２４４１５３１
号明細書を参照のこと。このような口をもっているジヨ
イントは、鋳造法によってくることかでざる。

しかしながら、この接着法による既知の組み立て方式で
は、管の端部で、内部に、特別の「円錐台状」の事前成
形を行うことが必要になる。加えて、組み立てを行うた
めには、管およびジヨイントを、取り付は用型板あるい
は「治具」上に配置する必要があり、そのために、高価
な設備やがなりの据え付は時間を要する。

また、最近では、はんだ付けも、溶接もあるいは接着も
おこなわずに、管の端部なジヨイントについている空洞
の口の内部に力で取り付けるだけで組み立てをおこなう
組み立て方式も提案されている。しかしながら、この組
み立て方式には、機械的抵抗力および組み立ての安定性
という視点から不十分な点がある。

本発明は、とくに自転車のフレーム用に、管の端部の事
前成形をまフたくなくし、取り付は用型板をまったく必
要とせず、管およびジヨイント上に比較的大きい公差を
もちながら寸法の完全な正確性が確保され、大きな機械
的安定性を有し、しかも、一定の仕上げ作業なしですま
すことのできる管の組み立ての完成されたシステム、す
なわち経済的に大量にしかも高品質で生産することので
きる自転車のフレーム用の組み立てシステムを提供する
ことにより、これらの不便さを除去することを目的とす
るものである。

そのため、本発明の目的をなす管の組み立てシステムに
おいては、結合素子が利用され連結する管の端部がその
上にはめられ、各日は、その自由な端部から、連続的に
、その上に対応する管が接着すれる断面が一定の第１の
範囲、その上に管の端部がねじ込まれる断面が徐々に増
大する第２の範囲、および管の端部の面がそれに突き当
る肩部を有する。

すなわち、本発明は、断面が一定の範囲上での管の接着
、および断面が徐々に増大する範囲上での膨張による管
の閉塞を組み合わせたもので、それにより、きわめて頑
丈な組み立てを行うことができる。口の上に管の底をは
めるとき、接着剤は、一部が、第１の範囲から第２の範
囲に引きずられていくが、外部に出ることはなく、その
ため、余分な接着剤を取り除くためにフレームを清浄す
る作業をいっさい省くことがで咎る。管の端の面が口の
肩部に当たることによって、自動的に、管のジヨイント
に対する最終的な位置ぎめか、きわめて正確におこなわ
れることになる。加えて、口部の形がみな同しことから
、取り付は用装置を必要とせずに、管の「事前組み立て
」をおこなうことかできる。

管の断面が円形である特別の場合には、接合素子の対応
する口は、その自由な端部から、連続的に、円筒状の第
１の範囲、円錐台状の第２の範囲、および環状の肩部を
有する。

のぞましくは、第１の範囲の一定の断面は、対応する管
の内部の断面よりわずかに小さく、管を当該第１の範囲
に結びつける接着剤のために直径方向の遊びを用意する
ようになっている。

上に定義された管の組み立てシステムは、円形または楕
円形の断面の管を有し、金属または他の塑性変形が可能
な他の材料製の自転車のフレームに応用することができ
る。すなわち、このシステムは、フレームの管状素子す
なわち本来の意味での管や後部フォークの縁抑えなどの
他の構成部分を、通常の接合素子、すなわち、かじ取り
ギヤ・ケース、クランク・ギヤ・ケース、サドルのジヨ
イント、およびフレームの後方止め具、などに連結する
ために応用することができる。また、これらの接合素子
は、すべて、対応する管状素子の方向に応じて向けられ
た口を備えており、各日は、断面が一定の第１の範囲お
よびそれに続いて伸びる断面が徐々に増大する第２の範
囲を有する。

本発明の対象となる組み立てシステムを用いて容易に実
現できる特殊な形状をしたフレームの場合には、同じ原
理を「Ｙ」字形のジヨイントにも適用して、後部フォー
クの２本の縁抑えの頂上部を、それ自身サドルのジヨイ
ントに連結されている補助管と連結させる。

いずれにせよ、本発明は、すでに定義された管の組み立
てシステムの応用を含む自転車のフレームの１つの実施
形態を例として示した添付図面を参照して行う以下の説
明によってよりよく理解されるであろうゎたＸし、この
実施形態が本発明の範囲を限定するものではないことは
、いうまでもない。

第１図は、自転車のフレームを示したもので、このフレ
ームは、それ自身すでに知られているように、以下のよ
うな管状素子によって構成される。すなわち、上部管１
、対角管２、サドル管３、後部フォークに属する２本の
縁抑え４、および２本の底部５、である。上部管１は、
フレームの前部で、ハンドル・ケース６を介して対角管
２に連結されている。対角管２は、クランク・ギヤ・ケ
ース７を介して、サドルの管３ならびに２本の底部５に
連結されている。上部管１は、サドル・ジョイント８を
用いて、サドル管３および後部フォークに連結されてい
る。

こ＼で検討している特別の例においては、サドル・ジョ
イント８は、補助管９によって「Ｙ」字形の中間ジヨイ
ント１０に接続されており、また２本の縁抑え４の上端
は、この中間ジヨイントに連結されている。これらの縁
抑え４は、在来の方法で、後部の２つの足部１１を介し
て対応する底部５に接合されている。

本発明は、このフレームの各極管を、ハンドル・ケース
６およびクランク・ギヤ・ケース７、ジヨイント８およ
び１０、および足部１１に、またしたがフて各極管を互
いに組み立てることに関するものである。これらの組み
立てに共通する原理は、第２図および第３図に示されて
いる。

これらの図において、Ｔは、ジヨイントまたはたとえば
足またはギヤ・ボックスなどの他の類似の素子と連結さ
せる管の端部な指す。ジヨイントＲには、接合すべき多
管Ｔの方向に、口Ｅが設けられている。口Ｅの自由な端
部から、順次、断面が一定の第１の範囲Ｃ，第１の範囲
ＣからジヨイントＲの中央本体の方向に伸びて断面が徐
々に増大する第２の範囲ｄ、および第２の範囲ｄを限定
してジヨイントＲの中央本体への８行を確保する肩部ｅ
に区切られていることがわかる。

断面が円形の管Ｔを接合するという特別の場合には、第
１の範囲Ｃは、円筒状をなし、また第２の範囲は、一定
の開ぎ角α（図ではかなり誇張されている）を有する円
錐台状をなし、最後に肩部ｅは、環状をなしている。円
筒状の範囲Ｃの外径ａは、管Ｔの内径りよりわずかに小
さい。円錐台状の範囲ｄの最大の直径は、反対に、管Ｔ
の内径りよりわずかに大きくなフている。２つの範’Ｊ
ｆＪｃおよびｄの長さは、はＸ等しいようにすることが
できる。

口Ｅは、中空状にして、それにより内部に空洞６が得ら
れるようにすると有利である。この空洞は、とくにジヨ
イントＲが鋳造によりつくられる場合には、型抜きを容
易にするために、口Ｅの自由な端部に達し、また、範囲
ｄのテーバとは逆の一定のテーパをもつようにすること
もできる。

管ＴとジヨイントＲの連結を行うためには、口Ｅの第１
の範囲Ｃに接着剤を塗布し、管Ｔの端部な、矢印Ｆで示
されているように、力で口にはめ込み、肩ｅにぶつかる
まで差し込む。これにより、ＯＥの円筒状の範囲Ｃの区
域内で、管ＴとジヨイントＲとが接着法により連結され
るが、この連結は、管Ｔの端部を口Ｅの円筒台状の範囲
ｄにねじ込んで閉塞させることにより補強される。

また管Ｔの先端面が肩部ｅに突ぎ当ることによって、正
確な最終的位置ぎめが約束される。

次の第４〜８図は、第１図にもとづいて完全な自転車の
フレームを得るために必要な管のさまざまな組み立てに
この原理を応用した状態を示したものである。

すなわち、まず第４図は、フレームの前部で、ハンドル
・ケースを介して、上部管１と対角管２を組み立てる状
態を示している。ハンドル・ケース６は、はｙ管状をし
ており、同一平面内に第１の口１２と第２の口１３をも
っていて、それぞれの軸１４および１５は、互いに収斂
する向きをもっている。８口１２および１３には、すで
に説明した一般原則に従って、順次、円筒状の範囲Ｃ１
円錐台状の範囲ｄ、および環状の肩部ｅが設けられてい
る。上部管１は、第１の口１２にはめ込まれ、また対角
管２は、第２の口１３にはめ込まれ、容管１および２は
、対応する口の円筒状の範囲Ｃに接着され、円錐台状の
範囲ｄに押し込ま】　】 れる。また、２つの口１２および１３の空洞すは、かじ
取りギヤ・ボックス６の内部と通じていることにも注意
する必要がある。

第５図および第６図は、対角管２、サドル管３、および
２つの底部５の組み立てを示したもので、これらはクラ
ンク・ギヤ・ケース７の区域内で収斂している。

このクランク・ギヤ・ケース７は、軸が水平の円筒状収
納部１６を備えており、また、２つの口１７および１８
をもっているが、これらの口のそれぞれの軸１９および
２０は、ケース７の左右対称面内にあり、互いに収斂す
る方向に向っている。２つの他の口２１は、左右対称に
つくられ、その軸２２は、それぞれ、クランク・ギヤ・
ケース７の左右対称面と鋭角を形成する。これらの口１
７．１Ｂ、および２１は、すべて、すでに説明した一般
原則にもとづいてつくられる。はじめの２つの口１７お
よび１８は、それぞれ、対角管２およびサドル管３の接
合に役立つ。他の２つの口２１は、２つの底部５の組み
立てを可能にする。

容管と対応する口の間の接着法および力によるはめ込み
の結合方式は、常に同じである。各種の口１７．１８．
および２１の空洞すは、すべて収納部１６と通じている
。

第７図は、サドルのジヨイント８を示しており、このジ
ヨイントは、サドル管３の上端部を受ける円筒状収納部
２３をもっている。このサドルのジヨイント８は、同一
平面内に第１の口２４と第２の口２５を有し、その各々
の軸２６および２７は、やはり同一平面内に置かれ、互
いに収斂する方向をもっている、上部管１は、すでに明
らかにされた原則にもとづく第１の口２４にはめ込まれ
て接着される。第２の口２５は、こ＼では、管９の上端
の接合に約立つ。この管９は、平たい、例えば楕円形の
断面をもっているので、口２５の２つの範囲Ｃおよびｄ
は、対応する形状の断面をもつ必要があるが、その断面
は、やはり、範囲Ｃに関しては一定であり、範囲ｄに関
しては増大するものでなければならない。

第８図は、後部フォークを実現するために、管９の下端
を２つの縁抑え４の上端に結合させることのできる「Ｙ
」字形の中間ジヨイント１０をより詳細に示したもので
ある。

この「Ｙ」字形のジヨイント１０は、後部ブレーキを固
定させるための中ぐり２８をもっている。このジヨイン
トは、第１の口２９を有し、その軸３０は、このジヨイ
ント１０の左右対称面の中に置かれ、また、その２つの
範囲Ｃおよぞｄは、管９の断面に適合した断面を有し、
管９は、前記第１の口にはめ込まれて接着される。ジヨ
イント１０には、さらに、左右対称に配置された他の２
つの口３１が配備されており、それらの軸３２は、それ
ぞれジヨイント１０の左右対称面と鋭角を形成する。こ
れら２つの口３１は、２つの縁抑え４の上端部を受ける
。

「Ｙ」字形のジヨイント１０は、大きな部品で、口２９
および３１の空洞すは、こ＼では、中開きの穴として描
かれている。

最後に、２つの後方足部１１の１方を介した各縁抑え４
の下端の対応する底部５への連結も、常に同じ原則に従
って行われるので、こ＼で詳細にわたフて説明する必要
はないであろう。各足部１１には、すでに説明したよう
な形状で、それぞれが縁抑え４と底部５の方向に向けら
れた２つの口が設けられている。

完全な自転車のフレームを実現させるために行われる管
と他の素子の間のさまざまな接合について、以上説明し
てきたが、上記の説明にあたっては、組み立て作業が行
われる実際の順序は考慮されていない。第９〜１４図は
、まず２つのサブ・アセンブリーを行って、次にそれら
を結合して完全なフレームを得るというのぞましいフレ
ーム組み立ての方式を示したものである。

作業の第１位置では、上部管１、対角管２、ハンドル・
ケース６、およびクランク・ギヤ・ボックスで構成され
る「前部」サブ・アセンブリーが実現される。第９図に
示されているように、ハンドル・ケース６は、固定式に
保持される、まず矢印Ｆ１に従って押す作業を行うと、
上部管１がハンドル・ケース６の口にしっかりはめ込ま
れる。

次に矢印Ｆ２に従って第２の押す作業を行うと、対角管
２がハンドル・ケース６の口１３とクランク・ギヤ・ボ
ックス７の口１７に同時にしっかりはめ込まれる。これ
らの部品を組み立てることにより、第１０図に示すよう
な第１のサブ・アセンブリー３３が得られることになる
。

他の作業位置では、縁抑え４、底部５、サドル・ジョイ
ント８、管９、「Ｙ」字形ジヨイント１０、および後部
足１１で構成される「後部」サブ・アセンブリーが実現
される。こぎで、第１１図に示すように、サドル・ジョ
イント８が、固定式に保持される。まず、矢印Ｆ３にて
従って押す作業を行うと、後部フォークの組立て、すな
わち、一方では、管９をサドル・ジョイント８および「
Ｙ」字形ジヨイント１０のそれぞれの口２５および２９
にはめ込むことによるこれらの連結、他方では２つの縁
抑え４をｒ　Ｙ　Ｊ字形ジヨイント１０の口３１および
後部の足部１１の対応する口（番号はつけられていない
）にはめ込むことによるジヨイント１０および足部１１
との連結が確保される。次に、矢印Ｆ４に従って押す第
２の作業を行うと、２つの底部５が対応する後部の足部
１１に連結される。これらすべての部品を組み立てるこ
とにより、第１２図に示すような第２のサブ・アセンブ
リー３４が得られる。

このようにして構成された２つのサブ・アセンブリー３
３および３４は、第３の作業位置で互いに連結される。

サドル管３かサドル・ジョイント８の中に導入されるが
、底に達するまで押されない。このようにして、２つの
サブ・アセンブリー３３および３４は、第１３図に示さ
れているような相対位置に置かれることになる。「前部
」サブ・アセンブリー３３は、固定式に保持されている
ため、矢印Ｆ５およびＦ６にはＸ平行な方向に加えられ
る押す作業によって、一方では、サドル・ジョイント８
の口２４が上部管１の中に確実に導入され、他方では、
２つの底部５がクランク・ギヤ・ボックス７の対応する
口に確実にはめ込まれる。最後に、第１４図に示される
ように、サドル管３が矢印Ｆ７に添った押す作業によっ
て、サドル・ジョイント８を横切ってより深く差し込ま
れ、クランク・ギヤ・ボックス７の口１８にはまり込む
ようになる。サドル管３の上部は、接着、ネジ止め、ま
たははめ込みによりサドル・ジョイント８の中に閉塞さ
せることができる。以上のようにして、頑丈にまた寸法
もきわめて正確に組み立てられた完全な自動車のフレー
ムが得られる。

以上、管の組み立てシステムを、自転車のフレームの製
造への応用に即して説明してきたが、当該システムが、
他の分野における管状素子の組み立てにも応用できるこ
とは自明のことである。

また、以上の説明から明らかなように、本発明は、断面
が円形の管の組み立てに限定されず、断面が楕円形、半
円形、あるいは他の形状の管にも適したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、自転車フレームのそれぞれの管が、互いに、
本発明の目的をなすシステムによって組み立てられた自
転車のフレームの全体の斜視図である。 第２図は、木組み立てシステムの原理の図式図で、２つ
の素子を連結する前の管の端部と管の端部を受けるため
の口の縦断面を示したものである。 第３図は第２図と同様な縦断面図であるが、口と連結し
た後の管の端部を示したものである。 第４図は、第１図にもとづく自転車のフレームに属する
ハンドル・ケースの縦断面を詳細に示し、合わせてこの
ケースに接合された管を簡単に示したものである。 第５図は、第１図にもとづく自転車のフレームに属する
クランク・ギヤ・ボックスを第６図のＶ−Ｖ線に添って
切った断面を詳細に示し、同じく合わせてこのボックス
に接合された管を簡単に示したものである。 第６図は、第５図のＶｒ−ＶＴ線に添って切った、クラ
ンク・ギヤ・ボックスの別の断面図である。 第７図は第１図にもとづく自転車のフレームに属するサ
ドル・ジョイントの側面図で、合わせて、このジョーイ
ンドに組み立てられたかまたはそこを通る管を簡単に示
したものである。 第８図は、第１図にもとづく自転車のフレームの後部フ
ォークの「Ｙ」字形の中間ジヨイントの正面図で、合わ
せて、このジヨイントによって連結された管および２つ
の縁抑えを簡単に示したものである。 第９〜１４図は、検討した自転車のフレームの管を組み
立てる段階を順次きわめて図式的に示した図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連結する管（Ｔ）の端部がはめられる口（Ｅ）を備
   えた接合素子（Ｒ）を利用するとくに自転車のフレーム
   用の管の組み立てシステムにおいて、各口（Ｅ）は、そ
   の自由な端部から連続的に、対応する管（Ｔ）が接着さ
   れる断面が一定の第１の範囲（ｃ）、管（Ｔ）の端部が
   押し込まれる断面が徐々に増大する第２の範囲（ｄ）、
   および管（Ｔ）の端部の面（ｆ）が突き当る肩部（ｅ）
   を有することを特徴とする管の組み立てシステム。 ２、円形の断面の管（Ｔ）のために、接合素子（Ｒ）の
   対応する口（Ｅ）が、その自由な端部から連続的に、円
   筒状の第１の範囲（ｃ）、円錐台状の第２の範囲（ｄ）
   、および環状の肩部（ｅ）を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の管の組み立てシステム。 ３、第１の範囲（ｃ）の一定の断面が、対応する管（Ｔ
   ）の内部の断面よりわずかに小さく、管（Ｔ）を当該第
   １の範囲（ｃ）に結びつける接着剤のために直径方向の
   遊びを用意するようになっていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項に記載の管の組み立てシ
   ステム。 ４、第１の範囲（ｃ）が、対応する管（Ｔ）の内径（Ｄ
   ）よりわずかに小さい外径（ａ）を有することを特徴と
   する特許請求の範囲第２項および第３項の任意の１項に
   記載の管の組み立てシステム。 ５、第２の範囲（ｄ）の最大の断面、すなわち肩部（ｅ
   ）に隣接する断面が、管（Ｔ）の内部の断面よりわずか
   に大きいことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第４項の任意の１項に記載の管の組み立てシステム。 ６、フレームの管状素子（１〜５、９）の少くとも一部
   を、ハンドル・ケース（６）、クランク・ギヤ・ケース
   （７）、サドル・ジョイント（８）、およびフレームの
   後方止め具（１１）に連結するために、当該システムを
   自転車のフレームに応用する組み立てシステムであって
   、これらの結合素子（６、７、８、１１）は、対応する
   管状素子の方向に応じて向けられた口（１２、１３、１
   ７、１８、２１、２４、２５）を備えており、各口は、
   断面が一定の第１の範囲（ｃ）およびそれに続いて伸び
   る断面が徐々に増大する第２の範囲（ｄ）を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項の任意
   の１項に記載の管の組み立てシステム。 ７、当該システムが自転車のフレームの後部フォークの
   ２本の縁抑え（４）の頂上部を、それ自身サドル・ジョ
   イント（８）に連結されている補助管（９）と結合させ
   る「Ｙ」字形のジョイント（１０）にも応用されること
   を特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の管の組み立
   てシステム。 ８、サドル・ジョイント（８）が、その上にフレームの
   上部管（１）がはめられ接着される第１の口（２４）、
   前記補助管（９）を接合するための第２の口（２５）、
   およびサドルの管（３）の上端を受ける円筒状収納部（
   ２３）を有することを特徴とする特許請求の範囲第７項
   に記載の管の組み立てシステム。