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技術 自転車用フレームおよびこれを備えた自転車

出願人 ブリヂストンサイクル株式会社
発明者 植田充俊
出願日 2016年12月22日 (3年11ヶ月経過) 出願番号 2016-249558
公開日 2018年7月5日 (2年4ヶ月経過) 公開番号 2018-103663
状態 特許登録済
技術分野 自転車用入れ物、その他の付属品
主要キーワード 前方斜め下向き テーパねじ テーパ形 締め付け部材 自転車後輪 取付筒 ネジ加工 流線形
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年7月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

簡易な構造でありながら、シートポストを確実にシートチューブに固定することができる自転車用フレームおよびこれを備えた自転車を提供する。

解決手段

シートポスト8を嵌挿するシートチューブ1を備えた自転車用フレーム100であり、シートチューブ1の上端部に、シートポスト1を嵌脱可能なスリーブ9と、スリーブ9の上端の外周と係合する内周を有するキャップ10と、を備え、スリーブ1の上端の外周およびキャップ10の内周のうち少なくとも一方がテーパ形状であり、キャップ10を締結する締結部材11が、シートチューブ1の上端部に、上部および下部の少なくとも一方から着脱可能である。

概要

背景

自転車サドルが装着されるシートポストは、シートチューブのシートポスト固定構造により、高さが調整自在に固定されている。従来のシートポストの固定構造は、シートチューブの上端部に長手方向に沿ってスリットを設け、締め付けボルトによりシートチューブを締め付け縮径し、シートピラーを所望の高さ位置で固定する構造である。このような、シートポストの固定構造に関する改良技術としては、例えば特許文献1、2が挙げられる。

特許文献1では、簡単な締め付け作業で、シートポストを固定するために必要充分な締め付け力が得られ、かつ、突出部が少なく美観に優れ、サドルの高さ調整を簡単に行えるシートポストの固定構造が提案されている。具体的には、シートチューブに、周方向に間隔を隔てて配置された複数のスリットと、外周面に形成された雄ねじ部とを有する取付筒部を、内周面にシートポストが移動自在に装着する。この雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を内周面に有し、シートポストが通過可能な筒状の締め付け部材を用いて、取付筒部と締め付け部材と締め付ける。この際、少なくとも一方をテーパねじとしている。また、特許文献2では、シートチューブの菅内前方にテーパ形状を有する締結ブロックを配置し、この締結ブロックをボルトにて締めることで、シートポストを固定する構造が提案されている。

概要

簡易な構造でありながら、シートポストを確実にシートチューブに固定することができる自転車用フレームおよびこれを備えた自転車を提供する。シートポスト8を嵌挿するシートチューブ1を備えた自転車用フレーム100であり、シートチューブ1の上端部に、シートポスト1を嵌脱可能なスリーブ9と、スリーブ9の上端の外周と係合する内周を有するキャップ10と、を備え、スリーブ1の上端の外周およびキャップ10の内周のうち少なくとも一方がテーパ形状であり、キャップ10を締結する締結部材11が、シートチューブ1の上端部に、上部および下部の少なくとも一方から着脱可能である。

目的

本発明の目的は、簡易な構造でありながら、シートポストを確実にシートチューブに固定することができる自転車用フレームおよびこれを備えた自転車を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

シートポストを支持するシートチューブを備えた自転車用フレームにおいて、前記シートチューブの上端部に、前記シートポストを嵌脱可能なスリーブと、該スリーブの外周と係合する内周を有するキャップと、該キャップを前記シートチューブの上端に締結する締結部材と、を備え、前記スリーブの外周および前記キャップの内周のうち少なくとも一方がテーパ形状であり、前記キャップが、前記シートチューブの上端部に着脱可能であることを特徴とする自転車用フレーム。

請求項2

前記締結部材が、上方または下方の少なくとも一方から締結可能である請求項1記載の自転車用フレーム。

請求項3

前記シートチューブの断面形状が、流線形である請求項1または2記載の自転車用フレーム。

請求項4

前記スリーブが、前記フレームと別体である請求項1〜3のうちいずれか一項記載の自転車用フレーム。

請求項5

前記スリーブに、上端部から前記シートポストの挿入方向に向かって延びるスリットが少なくとも1つ設けられている請求項1〜4のうちいずれか一項記載の自転車用フレーム。

請求項6

前記スリーブが、前記シートポストの挿入方向において複数に分割可能である請求項4載の自転車用フレーム。

請求項7

前記キャップの前記締結部材による締結位置が、少なくとも1か所である請求項1〜6のうちいずれか一項記載の自転車用フレーム。

請求項8

請求項1〜7のうちいずれか一項記載の自転車用フレームを備えてなることを特徴とする自転車

技術分野

0001

本発明は、自転車用フレーム(以下、単に「フレーム」とも称す)およびこれを備えた自転車に関し、詳しくは、簡易な構造でありながら、シートポストを確実にシートチューブに固定することができる自転車用フレームおよびこれを備えた自転車に関する。

背景技術

0002

自転車のサドルが装着されるシートポストは、シートチューブのシートポスト固定構造により、高さが調整自在に固定されている。従来のシートポストの固定構造は、シートチューブの上端部に長手方向に沿ってスリットを設け、締め付けボルトによりシートチューブを締め付け縮径し、シートピラーを所望の高さ位置で固定する構造である。このような、シートポストの固定構造に関する改良技術としては、例えば特許文献1、2が挙げられる。

0003

特許文献1では、簡単な締め付け作業で、シートポストを固定するために必要充分な締め付け力が得られ、かつ、突出部が少なく美観に優れ、サドルの高さ調整を簡単に行えるシートポストの固定構造が提案されている。具体的には、シートチューブに、周方向に間隔を隔てて配置された複数のスリットと、外周面に形成された雄ねじ部とを有する取付筒部を、内周面にシートポストが移動自在に装着する。この雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を内周面に有し、シートポストが通過可能な筒状の締め付け部材を用いて、取付筒部と締め付け部材と締め付ける。この際、少なくとも一方をテーパねじとしている。また、特許文献2では、シートチューブの菅内前方にテーパ形状を有する締結ブロックを配置し、この締結ブロックをボルトにて締めることで、シートポストを固定する構造が提案されている。

先行技術

0004

特開2006−199137公報
中国実用新案第201484548号明細書

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、特許文献1で提案されているようなシートポストの固定構造は、フレーム本体とシートポストの接触面のいずれかがテーパ形状である。このテーパ面にネジ加工を施すには、ネジ加工に精度が要求されるため、技術的にもコスト的にも負担となる。また、特許文献2で提案されているシートポストの固定方法は、部品数が多いため、構造が複雑になってしまううえに、小さい部品が多く、作業性にも問題がある。

0006

そこで、本発明の目的は、簡易な構造でありながら、シートポストを確実にシートチューブに固定することができる自転車用フレームおよびこれを備えた自転車を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、下記構成とすることで、上記課題を解消できることを見出し、本発明を完成するに至った。

0008

すなわち、本発明の自転車用フレームは、シートポストを支持するシートチューブを備えた自転車用フレームにおいて、
前記シートチューブの上端部に、前記シートポストを嵌脱可能なスリーブと、該スリーブの外周と係合する内周を有するキャップと、該キャップを前記シートチューブの上端に締結する締結部材と、を備え、前記スリーブの外周および前記キャップの内周のうち少なくとも一方がテーパ形状であり、前記キャップが、前記シートチューブの上端部に着脱可能であることを特徴とするものである。

0009

本発明の自転車用フレームは、前記締結部材を、上方または下方の少なくとも一方から締結可能とすることができる。また、本発明の自転車用フレームは、前記シートチューブの断面形状が、流線形であることが好ましい。さらに、本発明の自転車用フレームにおいては、前記スリーブは、前記フレームと別体として成形されていてもよい。さらにまた、本発明の自転車用フレームにおいては、スリーブの構造を、上端部から前記シートポストの挿入方向に向かって延びるスリットが少なくとも1つ設けられている構造としてもよく、前記シートポストの挿入方向において複数に分割可能な構造としてもよい。また、本発明の自転車用フレームにおいては、前記キャップの前記締結部材による締結位置は、少なくとも1か所あればよい。

0010

本発明の自転車は、本発明の自転車用フレームを備えてなることを特徴とするものである。

発明の効果

0011

本発明によれば、簡易な構造でありながら、シートポストを確実にシートチューブに固定することができる自転車用フレームおよびこれを備えた自転車を提供することができる。また、本発明の自転車用フレームは、シートポストの固定構造の部品数が少ないため、自転車の軽量化にも寄与し得るものであり、また、外観シンプルであるため、デザインの自由度も高まる。

図面の簡単な説明

0012

本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用フレームの斜視図である。
本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用フレームのシートチューブ上端部近傍の側面図である。
本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用フレームのシートチューブ上端部近傍の側面断面図である。
本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用フレームのシートチューブ上端部近傍の斜視図である。
本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用フレームのシートチューブ上端部近傍の断面斜視図である。
本発明の他の好適な実施の形態に係る自転車用フレームのシートチューブ上端部近傍の側面図である。
本発明の他の好適な実施の形態に係る自転車用フレームのシートチューブ上端部近傍の斜視図である。
本発明の他の好適な実施の形態に係る筒状部材の斜視図である。
本発明の自転車用フレームに係るフレームのスリーブの一例の側面図である。
本発明の自転車用フレームに係るフレームのスリーブの一例の斜視図である。

実施例

0013

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用フレームの斜視図である。図示するフレーム100は、サドルを支持するシートチューブ1と、ハンドルを支持するヘッドチューブ2とを有している。図示例においては、シートチューブ1の上部とヘッドチューブ2の上部とがトップチューブ3を介して接続されており、また、シートチューブ1の下部にはボトムブラケットシェル4が配置されており、シートチューブ1の下部とヘッドチューブ2の下部から延びるダウンチューブ5とが、ボトムブラケットシェル4を介して接続されている。さらに、図示例においては、ボトムブラケットシェル4からチェーンステー6が、シートチューブ1の略中央部からシートステー7が、それぞれ、自転車後輪の装着位置に向かって延びている。

0014

図2は、本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用フレームのシートチューブ上端部近傍の側面図であり、図3は、本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用フレームのシートチューブ上端部近傍の側面断面図であり、図4は、本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用フレームのシートチューブ上端部近傍の斜視図であり、図5は、本発明の一好適な実施の形態に係る自転車用フレームのシートチューブ上端部近傍の断面斜視図である。

0015

図示例においては、本発明のフレーム100は、シートチューブ1の上端部に、シートポスト8を嵌脱可能なスリーブ9と、このスリーブ9の上端の外周と係合する内周を有するキャップ10と、を備えている。このスリーブ9は、シートポスト8の外径と同じかそれよりわずかに大きい内径を有している。また、図示例においては、本発明のフレーム100は、スリーブ9の上端の外周およびキャップ10の内周のうち少なくとも一方がテーパ形状をなしている。

0016

具体的には、図示例においては、スリーブ9およびキャップ10は、サドルに近づくにつれて、徐々に径が小さくなるテーパ形状である。さらに、キャップ10には、上方および下方の少なくとも一方、図示例においては上方より締結部材11、図示例においてはボルト11が挿入可能な孔部10aが設けられており、シートチューブ1の上端部には、キャップ10の孔部10aに対応する位置に孔部1aが設けられている。この孔部1aの内部にボルト11に対応したナット埋設されるか、孔部1aにボルト11に対応したネジ溝が形成されていて、キャップ10がボルト11の締結により、シートチューブ1の上端部に着脱可能に構成されている。なお、キャップ10を下方よりボルト11にてシートチューブ1の上端部に締結する場合は、シートチューブ1の上端部にボルト11が挿入可能な孔部を設け、さらにキャップ10のシートチューブ1の上端部の孔部に対応する位置に孔部を設け、この孔部にボルト11に対応したナットが埋設されるか、孔部にボルト11に対応したネジ溝が形成されていて、キャップ10がボルト11の締結により、シートチューブ1の上端部に着脱可能に構成すればよい。

0017

本発明のフレーム100は、かかる構造を有しているため、キャップ10を締結部材11で締め付けるにつれてスリーブ9が縮径し、これにより、シートポスト8がシートチューブ1にきつく押圧されて確実に固定されることになる。また、本発明のフレーム100においては、シートチューブ1の上部とキャップ10とを締結部材11で締結しているため、従来のように、テーパ面にネジ加工を施す必要がない。そのため、本発明のフレーム100は、部品の加工の面で優れている。さらに、本発明のフレーム100においては、キャップ10がスリーブ9を覆う形状であるため、キャップ10を締結部材11で締結するとスリーブ9全周に同じ力が加わる。そのため、シートポスト8の一部に力が集中せず、シートポスト8の破損を防止することができる。さらにまた、部品数も少ないため作業性にも優れる上に、自転車の軽量化にもつながる。

0018

また、本発明のフレーム100に係るスリーブ9およびキャップ10の構造は単純なため、フレーム100の外観もシンプルなものになり、デザインの自由度が高まる。さらに、従来のように、シートチューブの外周面にネジ溝を設け、締め付け部材で固定するシートポストの固定方法では、シートポストの断面形状が円形でなければならない。したがって、シートチューブの断面形状が非円形の場合、ネジ溝を設ける部分の断面形状を円形にしなければならず、不必要な重量増加を招き、また、デザインにも制限が生じる。しかしながら、本発明のフレーム100は、シートチューブの形状に合わせてスリーブとキャップを成形すればよいため、シートチューブ等の断面形状は円形に制限されることはない。したがって、シートチューブ1の断面形状が、車体の空気抵抗等の整流効果に優れた流線形であっても、好適に適用することができる。

0019

また、図6は、本発明の他の好適な実施の形態に係る自転車用フレームのシートチューブ上端部近傍の側面図を、図7は、本発明の他の好適な実施の形態に係る自転車用フレームのシートチューブ上端部近傍の斜視図を、図8は、本発明の他の好適な実施の形態に係る筒状部材の斜視図である。図示例においては、シートチューブ1の上端部に、左右方向から筒状部材12が挿入可能な筒状部材保持部1bが設けられている。この筒状部材保持部1bの上部および筒状部材12には、キャップ10の孔部10aに対応する位置に孔部1aおよび孔部12aが設けられており、この孔部12aの内部にボルト11に対応したナットが埋設されるか、孔部12aにボルト11に対応したネジ溝が形成されていて、キャップ10がボルト11の締結により、シートチューブ1の上端部に着脱可能に構成されている。図示例においては、シートチューブ1のシートポスト8の前後方の2か所に、筒状部材保持部1bが設けられているが、どちらか一方でもよい。

0020

かかる構成とすることにより、上記効果以外にも、以下の効果が得られる。すなわち、本発明の他の好適な実施の形態においては、シートチューブ1自体にネジ穴の加工を施すわけではないため、歩留りが向上し、また、工数の削減および精度の向上が期待できる。なお、図示例においては、筒状部材12は円柱状をしているが、筒状部材12の形状は、これに限られるものではない。例えば、四角柱や五角柱であってもよい。四角柱や五角柱であれば、キャップ10の孔部10aと筒状部材12の孔部12aとの位置決めが容易になる。

0021

本発明のフレーム100においては、スリーブ9は、フレーム100と一体的に形成されていてもよく、別体として形成されていてもよい。図9は、本発明に係るフレームのスリーブの一例の側面図であり、図10は、本発明に係るフレームのスリーブの一例の斜視図である。図9、10に示すスリーブ9は、フレーム100と別体として成形されたものであり、スリーブ9の下部9aをシートチューブ1に嵌装し、溶接ネジ接着等にて固定して用いればよい。

0022

また、本発明のフレーム100に係るスリーブ9の構造は、上端部からシートポスト8の挿入方向に向かって延びるスリット9bが少なくとも1つ設けられている構造としてもよく、シートポスト8の挿入方向において複数に分割可能な構造としてもよい。スリット9bは、例えば、1mm〜4mm程度の幅とすることができる。スリーブ9にスリット9bを設ける場合、スリット9bの数については特に制限はないが、スリット9bが多くなるとスリーブ9の加工性が悪化してしまう。そのため、スリーブ9に4本のスリット9bを設ける程度が好ましい。また、スリーブ9が挿入方向において複数に分割された構造の場合、やはり、加工性を考慮すると、スリーブ9は4分割程度が好ましい。加工性および作業性を考慮すると、スリーブ9にシートポスト8の挿入方向に沿ってスリット9bを設ける方が好ましい。

0023

また、本発明のフレーム100においては、締結部材11による締結位置は、少なくとも1か所あればよい。例えば、図示するように、シートポスト8を挟んで、キャップ10の自転車前後方向に対して前方と後方の2か所や、図示はしないが、シートポスト8を挟んで、キャップの自転車進行方向に対して左右2か所に締結位置を設けることが好ましい。このような構造であれば、締結部材11をバランスよく締めることができるため、キャップ10によりスリーブ9の全周を均等に押圧することが容易になり、シートポスト8の破損等を防止することができる。また、キャップ10の成型によるばらつきを抑制することもできる。

0024

なお、キャップ10の締結位置は、シートポスト8を挟んで、自転車進行方向に対して左右2か所でもよいが、シートポスト8を挟んで、キャップ10の左右2か所に締結位置を設けると、キャップ10の形状が自転車進行方向に対して左右に広がってしまうため、自転車走行時に空気抵抗が大きくなり、好ましくない。好適には、図示するよう、シートポスト8を挟んで、自転車進行方向に対して前後2か所である。また、図示はしないが、自転車進行方向における前方は、例えば、フック状とし、後方のみを締結部材で締結する構造としてもよい。すなわち、締結位置を1か所としてもよい。このような構造であれば、締結部材の数を減らすことができるため、コスト面において有利である。

0025

本発明の自転車用フレーム100においては、前述のとおり、スリーブ9の上端の外周およびキャップ10の内周のうち少なくとも一方がテーパ形状であればよく、スリーブ9の外周のみをテーパ形状としてもよく、キャップ10の内周のみをテーパ形状としてもよい。好ましくは、スリーブ9の外周およびキャップ10の内周が、ともにテーパ形状である。この場合、スリーブ9の外周のテーパ角およびキャップ10の内周のテーパ角のどちらが大きくても問題はないが、各テーパ角は30°以下とするのが好ましい。

0026

本発明の自転車用フレーム100は、スリーブ9とキャップ10とが上記要件満足することのみが重要であり、その他の構成については、特に制限はない。スリーブ9およびキャップ10の材質としては、例えば、カーボンアルミニウム等の金属を用いることができるが、自転車の軽量性重視すると、スリーブ9やキャップ10はカーボン製が好ましい。

0027

また、フレーム100の材質としては、例えば、カーボン製やアルミニウム等の金属製とすることができる。本発明のフレーム100は、流線形のフレームにも好適に適用することができるため、タイムトライアルレース、ロードレース、トライアスロン等の競技用自転車に好適である。

0028

次の、本発明の自転車について説明する。
本発明の自転車は、本発明の自転車用フレーム100を備えたものであり、それ以外の構造については特に制限はない。例えば、シートチューブ1でシートポスト8を介してサドルを、ヘッドチューブ1でハンドルを支持し、シートステー6およびチェーンステー6は、それぞれ自転車後輪の装着位置に向かって延び、後輪車軸を固定するリアエンドを介して後輪車軸と接続すればよい。また、ヘッドチューブ2から前方斜め下向きに延びるフロントフォークを設け、このフロントフォークの下端部に、前輪を回転自在に装着すればよい。

0029

本発明のフレーム100において、サドルの高さを調整する場合には、締結部材11を緩めてキャップ10を取り外すと、スリーブ9が弾性により元に戻りシートポスト8へ押圧力が弱くなり、シートポスト8を上下に移動できるようになる。そして、サドルの高さ位置を調整した後、キャップ10を締結部材11で締め付けることにより、前述したようにシートポスト8を固定することができる。

0030

1シートチューブ
1a 孔部
1b筒状部材保持部
2ヘッドチューブ
3トップチューブ
4ボトムブラケットシェル
5ダウンチューブ
6チェーンステー
7シートステー
8シートポスト
9スリーブ
9a 下部
9bスリット
10キャップ
10a 孔部
11締結部材(ボルト)
12 筒状部材
12a 孔部
100 フレーム

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