KR101199979B1 - Bicycle frame which used dual tube - Google Patents
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Abstract
탑튜브 및 다운튜브를 듀얼로 구성한 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 프레임은, 자전거의 핸들과 전륜이 연결되는 헤드튜브; 상기 헤드튜브의 상부에 일단이 연결되는 탑유니트; 상기 헤드튜브의 하부에 일단이 연결되는 다운유니트; 및 상기 탑유니트 및 다운유니트에 연결되어 상기 탑유니트 및 다운유니트를 지지하고, 자전거의 안장이 연결되는 시트튜브로 이루어지며, 상기 탑유니트는 한 쌍의 탑튜브 및 한 쌍의 시트스테이로 형성된 듀얼 튜브 구조이고, 상기 다운유니트는 한 쌍의 다운튜브 및 한 쌍의 체인스테이로 형성된 듀얼 튜브 구조이다.Bicycle frame using dual tube with dual top tube and down tube is provided. Bicycle frame according to an embodiment of the present invention, the handle and the front of the bicycle head tube head connected; A top unit having one end connected to an upper portion of the head tube; A down unit having one end connected to a lower portion of the head tube; And a seat tube connected to the top unit and the down unit to support the top unit and the down unit, and the saddle of the bicycle is connected, wherein the top unit is formed of a pair of top tubes and a pair of seat stays. It is a tube structure, and the down unit is a dual tube structure formed of a pair of down tubes and a pair of chainstays.
Description
본 발명은 자전거 프레임에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탑튜브 및 다운튜브를 듀얼로 구성한 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임에 관한 것이다.The present invention relates to a bicycle frame, and more particularly to a bicycle frame using a dual tube consisting of a dual top tube and down tube.
레저 활동 수단과 친환경 이동 수단으로써 편리하고 이용하기 쉬운 자전거에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 따라 자전거의 경량화를 위해 새로운 소재를 프레임에 적용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 자전거의 구조는 1890년대의 다이아몬드 프레임의 형태가, 지난 100년 동안 큰 변화 없이 유지되고 있다.There is a growing interest in bicycles that are convenient and easy to use as recreational means and eco-friendly vehicles. Accordingly, research is being actively conducted to apply new materials to the frame to reduce the weight of the bicycle. However, the bike's structure remains the same as the diamond frame of the 1890s, with no major changes over the last 100 years.
도 1은 종래의 일반적인 자전거 프레임인 다이아몬드 프레임을 도시한 것이다. 종래의 다이아몬드 프레임(100)은 헤드튜브(102), 시트튜브(104), 탑튜브(106), 다운튜브(108), 시트스테이(110) 및 체인스테이(112)로 구성된다.1 illustrates a diamond frame which is a conventional bicycle frame. The
헤드튜브(102)는 상단에 조향 핸들의 연결체가 연결되고, 하단에 전륜의 회전 연결체가 연결된다. 또한 시트튜브(104)는 상단에 안장의 연결체가 연결되고, 하단에 체인의 연결체가 연결된다. 그리고, 탑튜브(106) 및 다운튜브(108)는 헤드튜브(102)와 시트튜브(104)에 연결되어 이를 지지한다. 또한, 시트스테이(110) 및 체인스테이(112)는 후륜의 회전 연결체와 시트튜브(104)를 연결하여 지지한다.
이와 같은 종래의 자전거의 다이아몬드 프레임(100)은 강건한 구조를 유지하는 장점이 있으나, 프레임의 경량화에 한계가 있으며, 프레임을 경량화할 때 프레임의 강성의 저하가 발생한다. 또한, 다이아몬드 프레임은 다수의 접합 부위를 가지고 있어, 용접 결함이 발생할 가능성이 높으며, 제작 공정이 복잡하며, 많은 시간과 설비가 요구되는 문제가 있다.The
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 탑튜브 및 다운튜브를 듀얼로 구성하여 경량화되고, 프레임 자체의 강성이 향상된 자전거 프레임을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, it is to provide a bicycle frame is reduced in weight by the dual configuration of the top tube and the down tube, the rigidity of the frame itself.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 자전거 프레임의 제작시 접합 부위의 수를 줄여 자전거 제작 공정을 단순화하고, 용접 불량 등으로 발생하는 결함을 방지할 수 있는 자전거 프레임을 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a bicycle frame that can reduce the number of joints during the manufacture of the bicycle frame, simplify the bicycle manufacturing process, and prevent defects caused by poor welding.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 프레임의 내부에 빈 공간을 형성하여 수납 공간을 마련하는 자전거 프레임을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a bicycle frame to form an empty space in the interior of the frame to provide a storage space.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 프레임은, 자전거의 핸들과 전륜이 연결되는 헤드튜브; 상기 헤드튜브의 상부에 일단이 연결되는 탑유니트; 상기 헤드튜브의 하부에 일단이 연결되는 다운유니트; 및 상기 탑유니트 및 다운유니트에 연결되어 상기 탑유니트 및 다운유니트를 지지하고, 자전거의 안장이 연결되는 시트튜브로 이루어지며, 상기 탑유니트는 한 쌍의 탑튜브 및 한 쌍의 시트스테이로 형성된 듀얼 튜브 구조이고, 상기 다운유니트는 한 쌍의 다운튜브 및 한 쌍의 체인스테이로 형성된 듀얼 튜브 구조이다.Bicycle frame according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the head tube is connected to the handle and the front wheel of the bicycle; A top unit having one end connected to an upper portion of the head tube; A down unit having one end connected to a lower portion of the head tube; And a seat tube connected to the top unit and the down unit to support the top unit and the down unit, and the saddle of the bicycle is connected, wherein the top unit is formed of a pair of top tubes and a pair of seat stays. It is a tube structure, and the down unit is a dual tube structure formed of a pair of down tubes and a pair of chainstays.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거는, 상기의 자전거 프레임을 이용한다.Bicycle according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, using the bicycle frame.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
본 발명에 따르면, 탑튜브 및 다운튜브를 듀얼로 구성하여 자전거 프레임을 경량화하고, 프레임 자체의 강성이 향상시킬 수 있다.According to the present invention, by configuring the top tube and the down tube in dual, the bicycle frame can be reduced in weight, and the rigidity of the frame itself can be improved.
또한, 자전거 프레임을 제작할 때, 접합 부위의 수를 줄여 자전거 제작 공정을 단순화하여 생산 효율을 증대시키고, 제조 원가가 절감되며, 용접 불량 등으로 발생하는 결함을 방지할 수 있다. In addition, when manufacturing the bicycle frame, it is possible to reduce the number of joints to simplify the bicycle manufacturing process to increase the production efficiency, reduce the manufacturing cost, and prevent defects caused by poor welding.
그리고, 프레임의 내부에 빈 공간을 형성하여 수납 공간을 마련하거나, 자전거의 부속물을 장착하여, 자전거 프레임을 효과적으로 이용할 수 있다.In addition, an empty space may be formed inside the frame to provide a storage space, or an accessory of the bicycle may be mounted to effectively use the bicycle frame.
도 1은 종래 자전거의 다이아몬드 프레임을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 튜브 구조 사이에 연결튜브를 연결한 도면이다.
도 4(a)는 자전거 프레임을 이루는 끼움공을 구비한 각 튜브를 도시한 도면이고, 도 4(b)는 끼움공을 구비한 각 튜브를 연결한 자전거 프레임을 도시한 도면이다.
도 5는 외면커버부와 외면커버부의 일면에 개폐 장치를 구비한 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임을 도시한 도면이다.
도 6(a)는 다이아몬드 자전거 프레임에 대한 강도 해석 실험의 정면 하중 조건을 도시한 도면이며, 도 6(b)는 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임에 대한 강도 해석 실험의 측면 하중 조건을 도시한 도면이다.
도 7은 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임을 구비한 자전거를 도시한 도면이다.1 is a view showing a diamond frame of a conventional bicycle.
2 is a view showing a bicycle frame using a dual tube according to an embodiment of the present invention.
3 is a view connecting the connection tube between the dual tube structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 (a) is a view showing each tube having a fitting hole constituting the bicycle frame, Figure 4 (b) is a view showing a bicycle frame connecting each tube having a fitting hole.
5 is a view showing a bicycle frame using a dual tube having an opening and closing device on one surface of the outer cover portion and the outer cover portion.
FIG. 6 (a) is a diagram showing the front loading conditions of the strength analysis experiment for the diamond bicycle frame, and FIG. 6 (b) is the diagram showing the side loading conditions of the strength analysis experiment for the bicycle frame using the dual tube. .
7 is a diagram illustrating a bicycle having a bicycle frame using a dual tube.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, components and / or sections, it is needless to say that these elements, components and / or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, element or section from another element, element or section. Therefore, it goes without saying that the first element, the first element or the first section mentioned below may be the second element, the second element or the second section within the technical spirit of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "이루어지다(made of)"는 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms "comprises" and / or "made of" means that a component, step, operation, and / or element may be embodied in one or more other components, steps, operations, and / And does not exclude the presence or addition thereof.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임을 도시한 도면이다.2 is a view showing a bicycle frame using a dual tube according to an embodiment of the present invention.
자전거 프레임(200)은, 헤드튜브(210), 시트튜브(220), 탑유니트(230) 및 다운유니트(240)로 이루어진다.The
헤드튜브(210)에는 자전거의 핸들과 전륜이 연결된다. 또한, 헤드튜브(210)에 탑유니트(230) 및 다운유니트(240)가 연결된다. The handle and the front wheel of the bicycle is connected to the
탑유니트(230)는 한 쌍의 탑튜브 및 한 쌍의 시트스테이로 형성된 것을 말하며, 다운유니트(240)는 한 쌍의 다운튜브 및 한 쌍의 체인스테이로 형성된 것을 말한다. 이 때, 통상적인 자전거 프레임의 튜브는 직선의 형상을 가지나, 상기 탑유니트(230)와 다운유니트(240)는 중간 부분에서 경사를 가진다.The
그러므로, 종래 다이아몬드 프레임(100)의 탑튜브(106)와 다운튜브(108)는 단일의 튜브 구조인데 반해, 본 발명의 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임(200)은 종래의 탑튜브(106)와 다운튜브(108)가 이중으로 구성된 듀얼 튜브(dual tube)를 구조를 구비한다.Therefore, the
듀얼 튜브가 구비된 탑유니트(230)와 다운유니트(240)의 타단은 후륜의 회전 연결체와 연결된다. The other end of the
그러므로, 탑유니트(230)는 종래의 단일 구조 헤드튜브(106)와 종래의 듀얼 구조 시트스테이(110)가 수행하는 역할을 동시에 수행하는 듀얼 구조이다. 또한, 다운유니트(240)는 종래의 단일 구조 다운튜브(108)와 종래의 듀얼 구조 체인스테이(112)가 수행하는 역할을 동시에 수행하는 듀얼 구조이다.Therefore, the
시트튜브(220)는 탑유니트(230) 및 다운유니트(240)에 연결되어 상기 탑유니트(230) 및 다운유니트(240)를 지지하고, 자전거의 안장이 연결된다. The
탑유니트(230)는 탑튜브와 시트스테이의 역할을 동시에 수행하는 지지물로, 일체로 형성되나, 탑튜브의 역할을 수행하는 부분과 시트스테이의 역할을 수행하는 부분으로 구분되며, 상기 구분되는 영역에서 경사를 이룬다. 마찬가지로, 다운유니트(240)도 다운튜브와 체인스테이의 역할을 수행하는 부분으로 구분할 수 있으며, 상기 구분되는 영역에서 경사를 이룬다.The
탑유니트(230) 및 다운유니트(240)의 경사가 생기는 영역에서 시트튜브(220)가 연결된다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 튜브 구조 사이에 연결튜브를 연결한 도면이다.3 is a view connecting the connection tube between the dual tube structure according to an embodiment of the present invention.
탑유니트(230) 및 다운유니트(240)는 듀얼 튜브 구조를 가지며, 듀얼 튜브 구조 사이에 공간이 생긴다. 이 때, 듀얼 튜브 사이의 강성을 강화시키기 위해 연결튜브(250)가 연결된다. The
즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 연결튜브(250)는 탑유니트(230)를 이루는 듀얼 튜브 사이 또는 다운유니트(240)를 이루는 듀얼 튜브 사이를 연결하고, 탑유니트(230) 및 다운유니트(240)를 지지하는 역할을 수행한다. 여기에서, 연결튜브(250)는 적어도 하나 이상이며, 탑유니트(230) 사이에만 또는 다운유니트(240) 사이에만 있을 수도 있다.That is, as shown in FIG. 3, the
도 4(a)는 자전거 프레임을 이루는 끼움공을 구비한 각 튜브를 도시한 도면이고, 도 4(b)는 끼움공을 구비한 각 튜브를 연결한 자전거 프레임을 도시한 도면이다.Figure 4 (a) is a view showing each tube having a fitting hole constituting the bicycle frame, Figure 4 (b) is a view showing a bicycle frame connecting each tube having a fitting hole.
한 쌍의 탑튜브 및 한 쌍의 시트스테이로 형성된 듀얼 튜브 구조를 가진 탑유니트(230) 및 한 쌍의 다운튜브 및 한 쌍의 체인스테이로 형성된 듀얼 튜브 구조를 가진 다운유니트(240)를 채택하였을 때, 자전거 프레임(200)의 제작이 단순해진다.A
탑유니트(230)를 이루는 듀얼 튜브 사이에 끼움공(235)을 구비하고, 다운유니트(240)를 이루는 듀얼 튜브 사이에 끼움공(245)을 구비할 수 있다. 끼움공(235, 245)에 시트튜브(220)의 상단과 하단이 체결되도록 하여 자전거 프레임의 제작 공정을 더욱 단순화할 수 있다.The
탑유니트(230)의 끼움공(235)에는 시트튜브(220)의 상단이 체결되고, 다운유니트(240) 끼움공(245)에는 시트튜브(220)의 하단이 체결된다.The upper end of the
끼움공(235, 245)에 시트튜브(220)의 상하단이 체결된 후 이탈을 방지하기 위해 끼움공의 내부 공간으로 걸림턱(미도시)이 구비될 수 있다.A locking jaw (not shown) may be provided as an inner space of the fitting hole to prevent separation after the upper and lower ends of the
도 4(a)에 도시한 바와 같이, 헤드튜브(210)에도 탑유니트(230) 및 다운유니트(240)가 체결될 수 있도록 4개의 끼움공이 구비될 수 있다. 이 때, 탑유니트(230) 및 다운유니트(240)의 끝단은 체결이 쉽도록 구부러진 형상을 가지게 될 것이다. 헤드튜브(210)의 경우 탑유니트(230) 및 다운유니트(240)의 끝단이 체결되므로, 일반적으로 시트튜브(220)에 비해 강성이 약할 가능성이 있으므로 용접 작업을 추가적으로 실시하여 강성을 높일 수 있을 것이다.As shown in Figure 4 (a), the
도 4(b)에 도시한 바와 같이, 헤드튜브(210)의 끼움공(215)에 탑유니트(230) 및 다운유니트(240)를 체결하며, 탑유니트(230)의 끼움공(235)에 시트튜브(220)의 상단을 체결하고, 다운유니트(240)의 끼움공(245)에 시트튜브(220)의 하단을 체결하여 간단하게 자전거 프레임(200)을 조립할 수 있다.As shown in FIG. 4B, the
따라서, 시트튜브(220)가 연결되는 탑유니트(230) 및 다운유니트(240)의 영역에 끼움공(235, 245)을 구비하도록 하여 자전거 프레임(200)의 제작 공정을 간단하게 하고, 자전거 프레임(200)에 가해지는 충격을 효과적으로 분산시켜 프레임의 강성을 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, the
도 5는 외면커버부와 외면커버부의 일면에 개폐 장치를 구비한 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임을 도시한 도면이다.5 is a view showing a bicycle frame using a dual tube having an opening and closing device on one surface of the outer cover portion and the outer cover portion.
탑유니트(230)와 다운유니트(240)는 각각 듀얼 튜브 구조를 가지므로, 탑유니트(230) 및 다운유니트(240)의 듀얼 튜브 구조를 잇는 가상의 평면을 가정하면, 탑유니트(230)와 다운유니트(240)에 의해 형성되는 가상의 내부 공간이 생긴다. Since the
그러므로, 도 5에 도시한 바와 같이, 헤드튜브(210), 탑유니트(230), 다운유니트(240), 시트튜브(220) 각각을 이어 외부에 커버, 즉 외면커버부(260)를 씌우면 6면체에 의해 내부 공간이 형성된다. Therefore, as shown in FIG. 5, when the
외면커버부(260)의 재질은 금속, 플라스틱, 섬유, 목재 등 자전거 프레임(200)의 내부에 공간을 형성할 수 있는 모든 재료를 포함한다.The material of the
또한, 외면커버부(260)의 적어도 일면에 외면커버부에 의해 형성된 내부 공간을 개폐하는 장치를 설치하면 상기 내부 공간을 수납 공간 등으로 활용할 수 있다. 개폐가 가능한 장치는 외면커버부(260)의 적어도 일면에 구비된 지퍼 등이 그 예일 것이다. 이외에도, 미닫이 문 방식 또는 여닫이 문 방식의 개폐장치일 수도 있다. 물론, 본 발명이 속하는 기술분야에 속한 당업자가 예측 가능한 모든 방식의 개폐장치가 본 발명의 범위에 포함됨은 자명하다.In addition, when an apparatus for opening and closing the inner space formed by the outer cover part is installed on at least one surface of the
외면커버부(260)에 의해 내부에 형성된 빈 공간에 자전거 운전자의 중요 물품이나 짐 등을 개폐장치(265)를 통해 수납할 수 있게 된다. The
이하에서는, 종래의 다이아몬드 자전거 프레임(100)과 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임(200)의 강도 해석 결과에 대해 살펴 보도록 한다.Hereinafter, the strength analysis results of the
도 6(a)는 다이아몬드 자전거 프레임에 대한 강도 해석 실험의 정면 하중 조건을 도시한 도면이며, 도 6(b)는 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임에 대한 강도 해석 실험의 측면 하중 조건을 도시한 도면이다.FIG. 6 (a) is a diagram showing the front loading conditions of the strength analysis experiment for the diamond bicycle frame, and FIG. 6 (b) is the diagram showing the side loading conditions of the strength analysis experiment for the bicycle frame using the dual tube. .
하기의 표 1은 다이아몬드 자전거 프레임(100)의 다이아몬드 프레임 설정값이며, 표 2는 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임(200)의 듀얼 튜브 프레임 설정값이다. 여기에서, 프레임의 구조에 따른 강도 해석이 목적이므로, 프레임의 파이프의 용접 등에 대한 해석은 생략하기로 한다.Table 1 below is a diamond frame setting value of the
해석에 사용한 두 종류의 프레임 모델은 동일한 크기의 전면 헤드튜브와 중간 시트튜브를 갖고 있으며, 단지 탑튜브와 다운튜브가 단일 튜브 구조인지 듀얼 튜브 구조인지가 상이하다.The two frame models used in the analysis have the same size of the front head tube and the middle sheet tube, and differ only in whether the top tube and the down tube are single tube structure or dual tube structure.
본 해석에서는, 우선 뒤차축부를 고정하고, 바텀 브라켓(bottom bracket)을 추가 고정하고, 헤드튜브 정면에 220N의 힘을 가하는 것을 조건으로 설정하였다. 본 해석의 목적은 구조에 따른 강도와 응력변화를 알아보는 것이므로, 재료는 일반 구조용강(structural steel)을 사용하였다. 재료의 특성은 하기의 표 3과 같다.In this analysis, the rear axle was first fixed, a bottom bracket was further fixed, and 220 N was applied to the head tube front. Because the purpose of this analysis is to investigate the strength and stress changes according to the structure, general structural steel was used as the material. The properties of the material are shown in Table 3 below.
도 6(a)와 도 6(b)에 각각 도시한 바와 같이, 두 종류의 프레임의 구속 조건은 뒤 차축과 바텀 브라켓을 고정 지지대로 설정하고, 헤드튜브에 220N의 하중을 정면(도 6(a))에서 주는 것과 측면(도 6(b))에서 주는 것으로 나누어 실시했다. As shown in Figs. 6 (a) and 6 (b), the constraints of the two types of frames are set with the rear axle and the bottom bracket as the fixed support, and the load of 220 N is applied to the head tube in front (Fig. 6 ( The dividing was carried out by giving from a)) and giving from the side (Fig. 6 (b)).
정면 하중 및 측면 하중을 가했을 때, 두 종류의 자전거 프레임에 대한 최대 응력은 하기의 표 4와 같다.When the front and side loads are applied, the maximum stresses for the two types of bicycle frames are shown in Table 4 below.
정면 하중을 가했을 때, 종래 다이아몬드 프레임에 비해 듀얼 튜브 프레임의 내부 응력이 약 3.62% 감소하였다. 또한, 측면 하중을 가했을 때, 종래 다이아몬드 프레임에 비해 듀얼 튜브 프레임의 내부 응력이 약 27.01% 감소하였다.When the frontal load was applied, the internal stress of the dual tube frame was reduced by about 3.62% compared to the conventional diamond frame. In addition, when the side load was applied, the internal stress of the dual tube frame was reduced by about 27.01% compared to the conventional diamond frame.
이러한 해석 결과에 비추어, 자전거 프레임 구조에 있어 탑튜브 및 다운튜브를 두 부분으로 나눈, 즉 듀얼 튜브 프레임이 하중에 따른 내부 응력 감소에 효과가 있음을 확인할 수 있다. 특히, 듀얼 튜브를 이용한 프레임(200)은 탑튜브와 다운튜브를 이중으로 구성하여 측면 하중에 대한 강성이 매우 우수함을 알 수 있다.In light of these results, it can be seen that the top tube and the down tube are divided into two parts in the bicycle frame structure, that is, the dual tube frame is effective in reducing the internal stress according to the load. In particular, it can be seen that the
도 7은 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임을 구비한 자전거를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a bicycle having a bicycle frame using a dual tube.
듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임(200)을 구비한 자전거는 내부 응력이 종래의 다이아몬드 프레임(100)보다 작으므로, 응력이 감소한 만큼 프레임을 경량화할 수 있다. 물론, 본 발명이 속하는 기술분야에 속한 당업자가 본 발명으로부터 예측 가능한 프레임을 사용한 자전거도 본 발명의 범위에 속함은 당연하다.Since the bicycle having the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
200: 자전거 프레임 210: 헤드튜브
220: 시트튜브 230: 탑유니트
240: 다운유니트 235, 245: 끼움공
250: 연결튜브 260: 외면커버부
265: 개폐장치200: bicycle frame 210: head tube
220: seat tube 230: top unit
240: down
250: connecting tube 260: outer cover portion
265: switchgear
Claims (7)
상기 헤드튜브의 상부에 일단이 연결되는 탑유니트;
상기 헤드튜브의 하부에 일단이 연결되는 다운유니트; 및
상기 탑유니트 및 다운유니트에 연결되어 상기 탑유니트 및 다운유니트를 지지하고, 자전거의 안장이 연결되는 시트튜브로 이루어지며,
상기 탑유니트는 한 쌍의 탑튜브 및 한 쌍의 시트스테이로 형성된 듀얼 튜브 구조이고, 상기 다운유니트는 한 쌍의 다운튜브 및 한 쌍의 체인스테이로 형성된 듀얼 튜브 구조이며,
상기 탑유니트 및 다운유니트는 상기 탑유니트 및 다운유니트를 이루는 각 듀얼 튜브 사이에 각각 끼움공을 구비하여, 상기 시트튜브의 양단이 상기 각각의 끼움공에 체결되는, 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임.Head tube to which the handle and the front wheel of the bicycle is connected;
A top unit having one end connected to an upper portion of the head tube;
A down unit having one end connected to a lower portion of the head tube; And
It is connected to the top unit and the down unit to support the top unit and the down unit, made of a seat tube is connected to the saddle of the bicycle,
The top unit is a dual tube structure formed of a pair of top tube and a pair of seat stay, the down unit is a dual tube structure formed of a pair of down tube and a pair of chainstay,
The top unit and the down unit has a fitting hole between each of the dual tubes forming the top unit and the down unit, respectively, the both ends of the seat tube is fastened to the respective fitting hole, bicycle frame using a dual tube.
상기 탑유니트를 이루는 듀얼 튜브 사이 또는 상기 다운유니트를 이루는 듀얼 튜브 사이를 연결하는 적어도 하나의 연결튜브를 구비하는, 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임.The method of claim 1,
And at least one connecting tube connecting between the dual tubes forming the top unit or the dual tubes forming the down unit.
상기 헤드튜브, 상기 탑유니트, 상기 다운유니트 및 상기 시트튜브에 의해 형성되는 각각의 평면에 다수의 외면커버부가 결합되어 내부에 빈 공간이 형성되는, 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임.The method of claim 1,
A plurality of outer cover parts are coupled to respective planes formed by the head tube, the top unit, the down unit, and the seat tube to form an empty space therein.
상기 다수의 외면커버부 중 적어도 하나에 개폐장치가 장착된, 듀얼 튜브를 이용한 자전거 프레임.6. The method of claim 5,
Bicycle frame using a dual tube, the opening and closing device is mounted on at least one of the plurality of outer cover.
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Citations (3)
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JPS58177787A (en) | 1982-04-09 | 1983-10-18 | ヤマハ発動機株式会社 | Frame of motorcycle |
JP2000095167A (en) | 1998-09-25 | 2000-04-04 | Suzuki Motor Corp | Frame cover device for motorcycle |
JP2010064508A (en) | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Graphite Design Inc | Carbon frame for bicycle, and assembling method |
-
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- 2010-09-16 KR KR20100091060A patent/KR101199979B1/en not_active IP Right Cessation
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JP2010064508A (en) | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Graphite Design Inc | Carbon frame for bicycle, and assembling method |
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