KR101116641B1 - 자전거 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전체 프레임의 형상으로 트림 성형된 2장의 패널을 각각 대칭되도록 스탬핑 프레스 성형을 통하여 절곡 성형한 후, 스폿 용접을 통하여 가장자리를 용접하고, 헤드튜브와 시트튜브 및 스프로켓 허브는 양측 패널 사이의 해당 위치에 개재하여 아크 용접에 의해 고정하여 일체로 제작함으로써 생산성이 높고, 외관 디자인을 다양화할 수 있도록 하는 자전거 프레임을 제공한다.

자전거 프레임, 스탬핑 프레스, 스폿 용접, 아크 용접

Description

자전거 프레임{BICYCLE FRAME}

본 발명은 자전거 프레임에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전체 프레임의 형상으로 트림 성형된 2장의 패널을 이용하여 일체로 제작되는 자전거 프레임에 관한 것이다.

일반적으로 자전거 프레임은 전체적인 자전거의 몸체를 이루는 구성품으로, 도 1은 종래의 자전거 프레임을 도시하고 있다. 도시된 도면에 의하면, 종래의 자전거 프레임(100)은 헤드튜브(102), 시트튜브(104), 탑튜브(112), 다운튜브(110), 시트스태이(106), 및 체인스태이(108)로 구성된다.

즉, 헤드튜브(102)는 상단에 조향핸들 연결체가 연결되고, 그 하단에 앞바퀴 회전 연결체가 연결되며, 시트튜브(104)는 상단에 안장 연결체가 연결되고, 하단에 체인 구동체가 연결된다.

상기 탑튜브(112) 및 다운튜브(110)는 헤드튜브(102)와 시트튜브(104)를 연결하여 지지하게 되며, 시트스태이(106) 및 체인스태이(108)는 뒷바퀴 회전 연결체와 시트튜브(104)를 연결하여 지지하게 된다.

한편, 상기한 자전거 프레임은 탑튜브(112)와 다운튜브(110)를 모두 구비하 는 경우도 있지만, 경우에 따라 헤드튜브(102)0와 시트튜브(104) 사이에 한 개의 메인튜브(미도시)가 연결될 수도 있다.

상기와 같은 종래 자전거 프레임은 그 소재를 스틸, 마그네슘, 티타늄 등 첨단소재로 다양하게 제조하여 자전거 자체의 견고함을 유지하는데는 적합할 수 있으나, 대부분 기본 소재는 튜브를 사용하여 용접을 통해 제작됨으로 자동화가 어려워 수작업으로 제작되어 생산성이 저하되고, 제조비용이 상승하는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전체 프레임의 형상으로 트림 성형된 2장의 패널을 각각 대칭되도록 스탬핑 프레스 성형을 통하여 절곡 성형한 후, 스폿 용접을 통하여 가장자리를 용접하고, 헤드튜브와 시트튜브 및 스프로켓 허브는 양측 패널 사이의 해당 위치에 개재하여 아크 용접에 의해 고정하여 일체로 제작함으로써 생산성이 높고, 외관 디자인을 다양화할 수 있도록 하는 자전거 프레임을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 자전거 프레임은 전체 프레임의 형상으로 트림 성형된 2장의 패널을 상호 대칭되도록 스탬핑 프레스 성형을 통하여 양단에 플랜지부를 갖도록 양측 몸체 패널로 절곡 성형하고, 상기 절곡 성형된 양측 몸체 패널의 각 플랜지부의 가장자리를 따라 상호 스폿 용접으로 용접 고정하고, 상기 양측 몸체 패널의 사이에는 헤드튜브와 시트튜브 및 스프로켓 허브를 해당위치에 개재한 상태로 용접 고정하여 일체로 제작되는 것을 특징으로 한다.

상기 양측 몸체 패널은 그 단면비를 통하여 부분적인 강성을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 양측 몸체 패널은 뒷바퀴측에 대응하는 체인스태이부 및 시트스태이부 가 상기 뒷바퀴의 폭을 수용하도록 일측으로 편심되게 절곡 성형되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 헤드튜브는 상기 양측 몸체 패널의 사이의 전방 단부에 종방향으로 개재된 상태로 아크 용접되어 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 시트튜브는 상기 양측 몸체 패널의 사이의 중앙 상단부에 종방향으로 개재된 상태로 아크 용접되어 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 스프로켓 허브는 상기 양측 몸체 패널의 사이의 중앙 하단부에 폭방향으로 개재된 상태로 아크 용접되어 고정되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자전거 프레임에 의하면, 전체 프레임의 형상으로 트림 성형된 2장의 패널을 각각 대칭되도록 스탬핑 프레스 성형을 통하여 절곡 성형한 후, 스폿 용접을 통하여 가장자리를 용접하고, 헤드튜브와 시트튜브 및 스프로켓 허브를 양측 패널 사이의 해당 위치에 개재하여 아크 용접에 의해 고정하여 일체로 제작함으로써 생산성이 높고, 외관 디자인을 다양화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 양측 패널의 부분적인 단면비를 조절하여 해당부분의 강성을 조정할 수 있으며, 스템핑 프레스 성형성의 이점을 이용하여 양측 패널을 다양하게 설계하는 것이 가능하여 고감성 프레임을 제공할 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하 면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자전거 프레임의 측면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자전거 프레임의 평면도이다.

본 실시예에 따른 자전거 프레임(1)은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 종래의 일반적인 헤드튜브(102), 시트튜브(104), 탑튜브(112), 다운튜브(110), 시트스태이(106), 및 체인스태이(108)로 구성되는 전체 자전거 프레임의 형상으로, 도 2에서 도시한 바와 같이, 2장의 패널을 트림 성형하고, 트림 성형된 2장의 패널을, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상호 대칭되도록 스탬핑 프레스 성형을 통하여 양단에 플랜지부(F)를 갖도록 곡면의 양측 몸체 패널(P1,P2)로 절곡 성형한 다음, 상기 절곡 성형된 양측 몸체 패널(P1,P2)의 각 플랜지부(F)의 가장자리를 따라 상호 스폿 용접(SW)으로 용접 고정하여 구성된다.

그리고 상기 양측 몸체 패널(P1,P2)의 사이에는 헤드튜브(T1)와 시트튜브(T2) 및 스프로켓 허브(T3)를 해당위치에 개재한 상태로 용접 고정하여 일체로 제작된다.

여기서, 상기 양측 몸체 패널(P1,P2)은 그 단면비를 가변 설계하여 부분적인 강성이 요구되는 부분의 강도의 조절이 가능하며, 상기 양측 몸체 패널(P1,P2) 사이에는 소정의 공간부(S)가 형성된다.

또한, 상기 양측 몸체 패널(P1,P2)은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 뒷바퀴(3)측에 대응하는 체인스태이부(D1) 및 시트스태이부(D2)가 상기 뒷바퀴(3)의 폭을 수용하도록 일측으로 편심되게 상기한 스템핑 프레스 성형공정에서 절곡 성형되 어 형성된다.

한편, 상기 헤드튜브(T1)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 양측 몸체 패널(P1,P2) 사이의 전방 단부에 종방향으로 개재된 상태로 그 외주 상단과 하단을 따라 아크 용접(AW)되어 고정된다.

또한, 상기 시트튜브(T2)는, 도 5에서 도시한 바와 같이,상기 양측 몸체 패널(P1,P2)의 사이의 중앙 상단부에 종방향으로 개재된 상태로 그 외주 상단을 따라 아크 용접(AW)되어 고정된다.

또한, 상기 스프로켓 허브(T3)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 양측 몸체 패널(P1,2P)의 사이의 중앙 하단부에 폭방향으로 개재된 상태로 그 외주 양단을 따라 아크 용접(AW)되어 고정된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 자전거 프레임(1)은 종전의 자전거 프레임의 전체 형상으로 트림 성형된 2장의 패널을 각각 대칭되도록 스탬핑 프레스 성형을 통하여 절곡 성형한 후, 스폿 용접(SW)을 통하여 가장자리를 용접하고, 상기 헤드튜브(T1)와 시트튜브(T2) 및 스프로켓 허브(T3)는 양측 몸체 패널(P1,P2) 사이의 해당 위치에 개재하여 아크 용접(AW)에 의해 고정함으로써 프레임 전체 구조가 하나로 일체화되어 제작된다. 이로 인해 자동화 양산공정의 적용이 가능하여 생산성이 높고, 제조비용을 절감하게 된다.

또한, 프레임의 디자인을 다양하게 설계하는 것이 가능하며, 양측 몸체 패널(P1,P2)의 부분적인 단면비를 조절하여 해당부분의 강성을 조정할 수 도 있다.

도 1은 일반적인 자전거 프레임의 측면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자전거 프레임의 측면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자전거 프레임의 평면도이다.

도 4와 도 5는 도 2의 A-A, B-B선에 따른 단면도이다.

Claims (11)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 자전거 프레임(1)에 있어서,

   전체 프레임의 형상으로 트림 성형된 2장의 패널을 상호 대칭되도록 스탬핑 프레스 성형을 통하여 양단에 플랜지부(F)를 갖도록 양측 몸체 패널(P1,P2)로 절곡 성형하고, 상기 절곡 성형된 양측 몸체 패널(P1,P2)의 각 플랜지부(F)의 가장자리를 따라 상호 스폿 용접(SW)으로 용접 고정하고, 상기 양측 몸체 패널(P1,P2)의 사이에는 헤드튜브(T1))와 시트튜브(T2) 및 스프로켓 허브(T3)를 해당위치에 개재한 상태로 용접 고정하여 일체로 제작하되,

   상기 헤드튜브(T1)는 상기 양측 몸체 패널(P1,P2)의 사이의 전방 단부에 종방향으로 개재된 상태로 아크 용접(AW)되어 고정되는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임.
5. 제4항에서,

   상기 시트튜브(T2)는

   상기 양측 몸체 패널(P1,P2)의 사이의 중앙 상단부에 종방향으로 개재된 상태로 아크 용접(AW)되어 고정되는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임.
6. 제4항에서,

   상기 스프로켓 허브(T3)는

   상기 양측 몸체 패널(P1,P2)의 사이의 중앙 하단부에 폭방향으로 개재된 상태로 아크 용접(AW)되어 고정되는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

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