JPS63247184A

JPS63247184A - 自転車およびその類似車両におけるフレ−ムの結合構造

Info

Publication number: JPS63247184A
Application number: JP62082145A
Authority: JP
Inventors: 安原　正憲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-01
Filing date: 1987-04-01
Publication date: 1988-10-13
Also published as: US4896991A

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】〈産業上の利用分野〉この発廚は自転車およびその類似車両におけるフレーム
の結合構造に関し、更に詳細には、継手とパイプとを強
固に結合でき、安全性の高い自転車およびその類似車両
における７レームの結合構造に関する。

〈従来の技術〉従来、自転車およびその類似車両のフレームを構成する
には、継手とパイプとを接合し、その後両者を溶接、ろ
う付は等により強く結合していた。

ところが、近年スポーツ車の普及によシ車体の軽量化が
図られ、フレームをアルミ材で構成したり、カーボン繊
維等の新素材を利用する等種々の開発が行なわれている
。このような新材料の場合にはアルミ材のように融点が
低かったシ、また別の材料では加熱によってもろくなっ
たり変色変形により外観が悪くなったシするため溶接・
ろう付けによる接着が出来ない場合がある。そのために
継手とパイプとを接着剤により接合することが行なわれ
ており、同時に大きな接着強度を有する接着剤の研究開
発も行なわれている。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、接着剤による化学的接着力だけでは自転
車の負荷時における耐久性に問題があり、走行中におけ
るフレームの分解等は直ちに人身事故につながる点から
、接着剤に加えて他の抜止め手段の併用が要望されてい
た。また、接着剤だけで結合する場合であっても、継手
の接続用突出部の軸長は短かく接着剤の塗布面積が小さ
いため、強力な接着剤を使用した場合であっても、接着
強度に対する不安が残るのが常であった。

く問題点を解決するための手段〉この廃物は上記欠点を改善するためになされたもので、
第１発明として、フレームを構成する少なくとも１つの
継手にはパイプ端部と接続される接続用突出部が形成さ
れ、この接続用突出部とパイプ端部のいずれか一方の部
材の外周面には係合用突起が突設され、他方の部材の周
壁または内周面には前記係合用突起を案内挿通ずる挿通
用切欠部が形成され、この挿通用切欠部に連続して周方
向に抜止部が形成され、前記一方の部材の係合用突起を
前記他方の部材の挿通用切欠部に挿通した後局方向に回
動して、係合用突起が抜止部によシ阻止されて両部材を
強固に接合する点に特徴を有する。

また、ｇＩＩＪ２発明としては、継手とパイプの間に中
間部材を介装し、継手の接続用突出部と中間部材の端部
とは第１発明と同じ構成により接続し、この中間部材に
対しパイプを接着剤等によシ接続貸せて、パイプとの接
合面積を大きくした点に特徴を有する。

く作　用〉上述のように、本発明のうち第１発明では継手の接続用
突出部とパイプ端部のいずれか一方に係合用突起を他方
に挿通用切欠部を形成しているから、両部材を嵌合した
ときに係合用突起が挿通用切欠部に案内挿通されて嵌合
が簡単に行なわれ、その後係合用突起を周方向に回動さ
せると係合用突起が抜止部に機械的に阻止されるため、
継手またはパイプを抜脱方向に引張っても両部材は相互
に離脱することはない。

また、接続用突出部とパイプ端部の相互に接触する表面
に接着剤を保持させたのち両部材を接合させた場合には
、接着剤による化学的接着力に加えて係合用突起と抜止
部による機械的結合力により、フレーム強度の一層の向
上を達成できる。したがって、特に軽量自転車ではその
安全性を飛躍的に向上させることができる。

さらに、接着剤と本結合構造とを併用すると、挿通用切
欠部には接着剤が溜まシ、その接着剤の固化によって係
合用突起が身動き出来ず、部材間の離脱が禁止されるた
め安全性がさらに向上する。

また、第２発明によると、中間部材を第１発明と同じよ
うに継手の接続用突出部に係合用突起と抜止部との保合
関係により機械的に強く結合し、この後中間部材に対し
パイプを嵌合するものである。したがって、まず接着剤
を使って中間部材を接続用突出部に接合すれば、第１発
明と同様に機械的結合力と接着剤による化学的結合力の
相乗効果によシ中間部材を継手に対し強く結合できる。

次に、中間部材に対して）（イ７プを“接膨剤等により
嵌合して接合する。中間部材の軸長は任意に設定できる
から、これを長くすればする程、パイプとの接着剤によ
る接着面積が大きくでき、化学的結合力を飛躍的に強化
でき、総合して継手とパイプとの結合力を格段に向上す
ることができる。

同時に、継手の強度上比較的弱い部分である接合用突出
部に中間部材および／またはパイプとが重層されるため
機械的強度が増し、負荷時における応力集中に対しても
パテットパイプを使用したととくの効果が生じ十分に対
応できる。又この場合、パイプによ多接続用突出部と中
８部材の結合部分が自動的にカバーされるので、修正等
手間をかけなくても、外観上も優れたフレーム構造とな
る。

〈実施例〉以下に、本発明の実施例を図面にしたがって詳細に説明
する。

第２図はこの考案が適用される自転車フレームの分解構
成図で、フレーム用の継手としてヘッドラグＡ１ハンガ
ーラグＢ１シートラグ０１パツクブリツジＤ１　リヤエ
ンドＥ１ホーククラクンＦおよび７０ントエンドＧがあ
る。′＝！た、フレーム用のパイプとして、上パイプ２
、下パイプ４、立バイブロ、第１パツクホーク８、第２
パンクホーク１０　　、チェーンステー１２および前ホ
ーク足１４およびヘッドラグＡに内挿されるホークステ
ム　（図示せず）がある。本ｉ町は上記フレームを構成
する少なくとも１つの継手とこれに接続されるパイプと
の結合構造に関するものである。

第１図はへラドラグＡと上下バイブ２，４との接合方法
を説明する斜視図で、本発明の一例として例示するもの
である。ヘッドラグＡはヘッドチューブ１６と、このヘ
ッドチューブ１６の上下端に接着剤により嵌合固定され
る上ラグ１８と下ラグ２０とから構成されている。勿論
このような分割型でなくワンピース型のへラドラグも本
発明に包含される。上下ラグ１８．２０には上下パイプ
２，４のパイプ端部２ａ、　４ａと接続される接続用突
出部１８ａ、２０ａが突設されている。この接続用突出
部１８ａ、２０ａの外周面には係合用突起１８ｂ　、　
２０ｂが突設されている。

図示していないが、係合用突起は各接続用突出部に一対
づつ設けている。勿論、この個数は結合強度、成形条件
等により適宜変更することができる。

また、係合用突起の成形方法については鋳造、プレス等
公知の各種の成形技術を利用できる。

上パイプ端部２ａおよび下パイプ端部４ａの各々には一
対の挿通用切欠部２ｂ　、　４ｂおよびこれに連続して
周方向に切欠部２ｃ、　４ｃを形成し、この切欠部２ｃ
、４ｃの前方側の縁部が抜止部２ｄ　、　４ｄになって
いる。

接続用突出部１８ａ　、　２０ａと上下パイプ端部２ａ
。

４ａ　　を接続するには、まず接続用突出部１８ａ、２
０ａの外周面とパイプ端部２ａ、４ａの内周面に接着剤
を塗着する。次に、上下パイプ端部２ａ、４ａを矢印ａ
方向に進めて挿通用切欠部２ｂ、４ｂ内に係合用突起１
８ｂ　、　２０ｂが入るように接続用突出部１８ａ　、
　２０ａに嵌合させる。嵌合させた後、上下パイプ２，
４を矢印す方向に回動させると、係合用突起１８ｂ。

２０ｂが切欠部２ｃ、４ｃ内に進入し、その奥端部に当
接するまで回動させる。

このとき、上ラグ１８と上パイプ２とは第３図に示すよ
うに結合される。しだがって、上ラグ１８と上パイプ２
を矢印Ｃ方向に引張っても、係合用突起１８ｂと抜止部
２ｄとが互いに阻止し合って両部材とも機械的に抜脱す
ることはできない。このことは、下ラグ２０と下パイプ
４との間でも同様である。

また、挿通用切欠部２ｂと切欠部２ｃＫは接着剤が貯溜
する結果、固化したときには表面がフラットになり、し
かもこの固化した接着剤により係合用突起１８ｂが切欠
部２Ｃから抜は出ることはできず、極めて強固な結合を
得ることが出来る。したがって、接着剤による化学的結
合力と本発明による機械的結合力の相乗作用により、軽
量車に対して特に有効的に適用することができる。

第４図から第７図は木発黒の他の実施例を示したもので
ある。本実施例では前記実施例とは逆にパイプ側に係合
用突起を設けている。

第６図にみられるように、上パイプ２の端部２ａを段部
２ｅを介して縮径し、その先端外周面に係合用突起２ｆ
を突設する。上パイプ２の周面と係合用突起２ｆの頂面
とは面一に形成されている。勿論係合用突起２ｆの頂面
を接合強度に問題がない程度に低くすることもできる。

また、第４図から分るように、上ラグ１８の接続用突出
部１８ａの内周面には環状突起１８ｃが突設されている
。この環状突起１８ｃの一部には軸方向に挿通用切欠部
１８ｄが形成されている。Ａ−Ａ線断面図である第５図
からはこれらの構造が明瞭に理解される。

接合の手順を接続用突出部１８ａを一部切欠いた第４図
に基づいて説明すると、パイプ端部２ａを接続用突出部
１８ａ内に矢印ｄ方向に進入させる。このとき、係合用
突起２ｆは挿通用切欠部１８ｄを挿通し、この後上パイ
プ２を矢印ｅ方向に回動して第７図のように接合を完了
する。

こうすると、環状突起１８ｃの端縁が抜止部１８ｅとな
り、係合用突起２ｆがこの抜止部１８ｅに阻止されるた
め、たとえ上ラグ１８および上パイプ２を矢印ｆ方向に
引張っても両部材は離脱することはない。また、接着剤
を併用すると第７図に点で示すように、間隙は接着剤で
充填され、接着剤の固化によって上バイブ２０回動が阻
止される。したがって、部材間の分離がなく極めて安全
なフレームを提供できる。

また図示はしていないが、次のような構造も本発明の範
囲内に包含される。第４図に示すような場合において環
状突起１８ｃを設けず、接続用突出部１８ａに第１図の
上下パイプ２，４に設けた挿通用切欠部２ｂおよび切欠
部２Ｃと同様の切欠きを設け、この切欠きに係合用突起
２ｆが係合するような構造も採用できる。係合した後、
接続用突出部１８ａと係合用突起２ｆの周面が面一にな
るように設計しておけば、それ以外の間隙が接着剤によ
り充填される結果、外観上も秀麗に仕上がる。

さらに次のような構造も採用できる。第１図に示すよう
な係合用突起１８ｂ　、　２０ｂの場合に、上下パイプ
端部２ａ、４ａの内周面に第４図に示す環状突起１８ｃ
を設ければ、第４図と同様の効果を奏することができる
。

第８図ないし第１０図には第２発明の実施例が示されて
いる。第８図のうち第１図と同一のへラドラグＡについ
ては説明を省略し、それ以外の部分を以下に説明する。

上パイプ２および下パイプ４と接続用突出部１８ａ　、
　２０ａとの間には中間部材３０．３２が配置されてい
る。中間部材３０．３２には第１図と同じように挿通用
切欠部３０ａ　、　３２ａおよび周方向に切欠部３０ｂ
　、　３２ｂが形成され、この切欠部３０ｂ　、　３２
ｂの前端縁が抜止部３０ｃ　、　３２ｃになる。

中間部材３０．３２を接続用突出部１８ａ　、　２０ａ
　Ｉ／Ｃ嵌合するには、まず両部材の接触面に接着剤を
塗布し、・（１３）その後中間部材３０．３２を第１図と同様傾矢印び方向
に外嵌し、矢印り方向に回動ずれば、係合用突起１８ｂ
　、　２０ｂが挿通用切欠部３０ａ　、　３２ａおよび
切欠部３０ｂ　、　３２ｂを通って抜止部３０ｃ　、　
３２ｃにより抜脱阻止されることになる。その効果は第
１図と同様であるから省略する。

前記中間部材３０．３２の軸長は接続用突出部１８ａ、
２０ａより相当長く設定されている。次に、この中間部
材３０．３２の外周面と上下パイプ２，４の内周面に接
着剤を塗布し、矢印ｉ方向に上下パイプ２．４を前記中
間部材３０．３２に対し嵌合すると、両部材の接触面積
が大きいため、極めて大きな接合強度が得られる。また
、中間部材の外周面に接着効果を増強するために荒し加
工等の表面処理を行うこともできる。同時に縦断面図で
ある第９図に示されるように、比較的肉厚の薄い接続用
突出部１８ａ上に中間部材３０と上パイプ２が重層する
だめ、この部分の機械的強度が増強され、負荷時の応力
集中に対しても十分に補強できることになる。

また、前記中間部材３０．３２の軸長は任意に設定でき
るから、接着強度を車種毎に変更できる等中間部材は種
々の技術的効果を有する。

また、第１０図は第２発明の他の実施例を示している。

中間部材３０の端部の形状は第６図と同様であり、係合
用突起３０ｄが形成されている。この中間部材３０を接
続用突出部１８ａに挿入し、環状突起１８ｃの抜止部１
８ｅに係止させる手順は第４図におけると全く同様であ
る。次に接続用突出部１８ａから突出している中間部材
３０に対し上パイプ２を相互に接着剤を塗布して嵌合接
続する。中間部材３０の突出している面積を大きくとれ
ば、即ち軸長を長くすればパイプとの接着面積が大きく
なり接合強度が飛躍的に向上する。中間部材３０の軸長
は自在に調整でき為から、接合強度も中間部材を取り換
えるだけで自在に調整できる等優れた効果を発揮できる
。

挿通用切欠部や抜止部の構造および係合用突起の形状等
は個々の事例毎に最適に設計でき、その他本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想
を逸脱しない範囲における種々の変形例、設計変更等を
その技術的範囲内に包含するものである。

〈発明の効果〉本発明は以上詳述したように、第１発明においては継手
の接続用突出部とパイプ端部のいずれか一方の外周面に
係合用突起を突設し、他方に挿通用切欠部を介して抜止
部を設けたから、抜止部で係合用突起の離脱を阻止でき
、継手とパイプの結合を機械的に強化することができる
。また、接着剤と併用すると、接着剤が挿通用切欠部等
の間隙に流れ込み、固化により係合用突起の動きを阻止
固定できるから、軽量自転車等の結合強度の飛躍的な向
上を図ることができる。

捷た第２発明においては、軸長を任意に設定でき得、る
中間部材を接続用突出部に対し第１発明と同様に強く結
合し、この大面積の中間部材に対しパイプを接着剤等で
結合できるから、接着面積の増大により接着強度を飛躍
的に向上でき、第１発明と同様に特に軽量自転車に対し
て有効な効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明がヘッドラグに適用された実施例を示す
斜視図、第２図は自転車フレームの分解構成図、第３図
はヘッドラグの上ラグ部分の斜視図、第４図は他の実施
例を示す斜視図、第５図は第４図のＡ−Ａ線断面図、第
６図はパイプ端部の斜−面図、第７図は接続後の縦断面
図、第８図は第２発明の実施例を示す斜視図、第９図は
第８図の要部断面図、第１０図は第２発明の他の実施例
の縦断面図である。Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、、−継１手２　、４　、
６　、８　、１０　、１２　、１４・・・パイプ２ａ　
、　４ａ・・・パイプ端部２ｂ、４ｂ、１８ｄ、３０ａ、３２ａ　＠＠＠挿通用切
欠部２ｄ、４ｄ、１８ｅ、３０ｃ、３２ｃ　＠＠・抜止
部１８ａ　、　２０ａ・・・接続用突出部２ｆ　、　１
８ｂ　、　２０ｂ　、　３０ｄ　−・係合用突起１８ｃ
・・・環状突起３０　、３２・・・中間部材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）パイプ２、４、６、８、１０、１２、１４と継手
を結合して形成された自転車およびその類似車両のフレ
ームにおいて、少なくとも１つの継手Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、
Ｅ、Ｆ、Ｇにはパイプ端部２ａ、４ａと接続される接続
用突出部１８ａ、２０ａが形成され、この接続用突出部
とパイプ端部のいずれか一方の部材の外周面には係合用
突起２ｆ、１８ｂ、２０ｂが突設され、他方の部材の周
壁または内周面には前記係合用突起を案内挿通する挿通
用切欠部２ｂ、４ｂ、１８ｄが形成され、この挿通用切
欠部に連続して周方向に抜止部２ｄ、４ｄ、１８ｅが形
成され、前記一方の部材の係合用突起を前記他方の部材
の挿通用切欠部に挿通した後周方向に回動して、係合用
突起が抜止部により阻止されて両部材が強く接合するこ
とを特徴とする自転車およびその類似車両におけるフレ
ームの結合構造。
（２）係合用突起を継手の接続用突出部の外周面に突設
し、パイプ端部の軸方向に挿通用切欠部を形成し、且周
方向に抜止部を切欠き形成した特許請求の範囲第１項記
載のフレームの結合構造。
（３）係合用突起をパイプ端部の外周面に突設し、継手
の接続用突出部の内周面に環状突起１８ｃを形成し、こ
の環状突起の一部に軸方向に挿通用切欠部を形成し、環
状突起の周縁が抜止部になつている特許請求の範囲第１
項記載のフレームの結合構造。
（４）パイプと継手を結合して形成された自転車および
その類似車両のフレームにおいて、パイプと継手の間に
中間部材３０、３２を介装し、少なくとも１つの継手に
は中間部材と接続される接続用突出部が形成され、この
接続用突出部と中間部材端部のいずれか一方の部材の外
周面には係合用突起１８ｂ、２０ｂ、３０ｄが突設され
、他方の部材の周壁または内周面には前記係合用突起を
案内挿通する挿通用切欠部が形成され、この挿通用切欠
部に連続して周方向に抜止部３０ｃ、３２ｃが形成され
、前記一方の部材の係合用突起を前記他方の部材の挿通
用切欠部に挿通した後周方向に回動して、係合用突起が
抜止部に阻止されて両部材を強く接合し、この中間部材
に対しパイプを接続することにより継手とパイプを接合
することを特徴とする自転車およびその類似車両におけ
るフレームの結合構造。