JP2804444B2 - チタン製自転車用フレームの接合方法 - Google Patents
チタン製自転車用フレームの接合方法Info
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- JP2804444B2 JP2804444B2 JP6276791A JP27679194A JP2804444B2 JP 2804444 B2 JP2804444 B2 JP 2804444B2 JP 6276791 A JP6276791 A JP 6276791A JP 27679194 A JP27679194 A JP 27679194A JP 2804444 B2 JP2804444 B2 JP 2804444B2
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- titanium
- bicycle frame
- lower electrode
- head pipe
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自転車用フレームの接
合方法に係り、特に軽量で高強度の得られるチタン製フ
レームの抵抗溶接方法に関する。
合方法に係り、特に軽量で高強度の得られるチタン製フ
レームの抵抗溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自転車用フレームの接合は、ろう付けし
て接着するか又は、アルゴンガス等の不活性ガスを用い
たアーク溶接を行う方法で施工されていたが、メインパ
イプにＲ加工を施すなど接合面に高い精度の加工が必要
である。また、施工時接合部が長時間にわたって高温に
さらされることから溶着部の近傍が酸化したり変色して
表面仕上げが必要であるとともに接合強度が低下するな
ど、作業能率および材質面で問題があった。最近は、た
とえば特開昭５９−１２７９８０号公報や特公平２−５
０８１３号公報にあるように短時間で接合可能な抵抗溶
接での施工が一般となった。
て接着するか又は、アルゴンガス等の不活性ガスを用い
たアーク溶接を行う方法で施工されていたが、メインパ
イプにＲ加工を施すなど接合面に高い精度の加工が必要
である。また、施工時接合部が長時間にわたって高温に
さらされることから溶着部の近傍が酸化したり変色して
表面仕上げが必要であるとともに接合強度が低下するな
ど、作業能率および材質面で問題があった。最近は、た
とえば特開昭５９−１２７９８０号公報や特公平２−５
０８１３号公報にあるように短時間で接合可能な抵抗溶
接での施工が一般となった。
【０００３】近年、軽くて強いさらに耐食性の優れたチ
タン材が各方面で使用されるようになり、ヤング率が鋼
の約半分で振動が吸収できるので自転車への適用が試み
られるようになった。しかし、チタンは高温で酸化およ
び窒化しやすく溶接金属、熱影響部ともに硬化して脆く
なるので、前記抵抗溶接での施工は困難である。
タン材が各方面で使用されるようになり、ヤング率が鋼
の約半分で振動が吸収できるので自転車への適用が試み
られるようになった。しかし、チタンは高温で酸化およ
び窒化しやすく溶接金属、熱影響部ともに硬化して脆く
なるので、前記抵抗溶接での施工は困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点を
解消するためになされたものであって、チタン製自転車
のフレームを抵抗溶接する場合に、高能率でかつ、溶接
金属および熱影響部の酸化、窒化を防ぎ健全な接合部を
得る方法を提供することを目的とする。
解消するためになされたものであって、チタン製自転車
のフレームを抵抗溶接する場合に、高能率でかつ、溶接
金属および熱影響部の酸化、窒化を防ぎ健全な接合部を
得る方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、ヘッドパイプに直交または斜交するメインパイプ
からなるチタン製自転車用フレームの接続方法におい
て、ヘッドパイプに中芯電極を挿通し、該中芯電極を上
電極で下降可能に固定すると共に、ヘッドパイプの円周
側面に当接可能に成形し、かつ接合部の溶接金属受け溝
を有する下電極をメインパイプに固定して抵抗溶接する
ことを特徴とする。また、下電極は内部を水冷し、かつ
溶接金属受け溝近傍に不活性ガス噴出口を設けているこ
とも特徴とする。
ろは、ヘッドパイプに直交または斜交するメインパイプ
からなるチタン製自転車用フレームの接続方法におい
て、ヘッドパイプに中芯電極を挿通し、該中芯電極を上
電極で下降可能に固定すると共に、ヘッドパイプの円周
側面に当接可能に成形し、かつ接合部の溶接金属受け溝
を有する下電極をメインパイプに固定して抵抗溶接する
ことを特徴とする。また、下電極は内部を水冷し、かつ
溶接金属受け溝近傍に不活性ガス噴出口を設けているこ
とも特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明のチタン製自転車用フレームの接合方法
例を図１、図２および図３に示す。図１はヘッドパイプ
に直交または斜交するメインパイプを接合する主要部を
示す斜視図である。１はメインパイプで導電性および熱
伝導性の優れた銅または銅合金製の下電極３により固定
される。２はヘッドパイプであって中芯電極４を挿通
し、中芯電極４を上電極５で下降可能に固定して、メイ
ンパイプ１をヘッドパイプ２の側面に突き合わせ、圧接
しながら抵抗溶接する。メインパイプ１は下電極３でク
ランプされ、この下電極３はヘッドパイプ２の円周部に
当接可能に上面を成形し、かつ図２（ａ），（ｂ）に示
すようにメインパイプ１を支承する支承面上部に溶接金
属受け溝６を有している。また図示しないが下電極３は
水冷されており、図３に示すように溶接金属受け溝６近
傍に不活性ガス噴出口７を有する。
例を図１、図２および図３に示す。図１はヘッドパイプ
に直交または斜交するメインパイプを接合する主要部を
示す斜視図である。１はメインパイプで導電性および熱
伝導性の優れた銅または銅合金製の下電極３により固定
される。２はヘッドパイプであって中芯電極４を挿通
し、中芯電極４を上電極５で下降可能に固定して、メイ
ンパイプ１をヘッドパイプ２の側面に突き合わせ、圧接
しながら抵抗溶接する。メインパイプ１は下電極３でク
ランプされ、この下電極３はヘッドパイプ２の円周部に
当接可能に上面を成形し、かつ図２（ａ），（ｂ）に示
すようにメインパイプ１を支承する支承面上部に溶接金
属受け溝６を有している。また図示しないが下電極３は
水冷されており、図３に示すように溶接金属受け溝６近
傍に不活性ガス噴出口７を有する。
【０００７】下電極３によりメインパイプ１を固定して
溶接するが、下電極３に溶接金属受け溝６を有している
ので、溶接により溶け出した溶接金属は該溝６の形状に
沿った形で冷却されて外観の良好な接合部が得られ、溶
接部の仕上げ加工をする必要がない。また、下電極３は
水冷され、かつ不活性ガス噴出口７よりでる不活性ガス
で溶接部をシールドしながら溶接されるので、溶接部が
酸化したり窒化することがなく、さらに熱影響部も脆く
なることがない。
溶接するが、下電極３に溶接金属受け溝６を有している
ので、溶接により溶け出した溶接金属は該溝６の形状に
沿った形で冷却されて外観の良好な接合部が得られ、溶
接部の仕上げ加工をする必要がない。また、下電極３は
水冷され、かつ不活性ガス噴出口７よりでる不活性ガス
で溶接部をシールドしながら溶接されるので、溶接部が
酸化したり窒化することがなく、さらに熱影響部も脆く
なることがない。
【０００８】図３では不活性ガス噴出口７を溶接金属受
け溝６内に付けたが、不活性ガス噴出口６は溶接部をシ
ールドできる位置であれば溶接金属受け溝６近傍にあれ
ば良く、下電極に付けなくとも良い。
け溝６内に付けたが、不活性ガス噴出口６は溶接部をシ
ールドできる位置であれば溶接金属受け溝６近傍にあれ
ば良く、下電極に付けなくとも良い。
【０００９】なお、本発明でいうチタン製自転車用フレ
ームの材質は、工業用純チタンおよびチタン合金をい
う。また、メインパイプのＲ加工が一般に行われるが、
本発明においてはＲ加工しなくとも可能である。
ームの材質は、工業用純チタンおよびチタン合金をい
う。また、メインパイプのＲ加工が一般に行われるが、
本発明においてはＲ加工しなくとも可能である。
【００１０】
【実施例】ＪＩＳ Ｈ４６００ Ｇｒ３のチタンパツプ
（３６．７mm径×２．０mm厚）のヘッドパイプとＪＩＳ
Ｈ４６００ Ｇｒ４のチタンパイプ（２５．４mm径×
０．９mm厚）をメインパイプとして、図１に示す装置を
用いて抵抗溶接をした。なお、下電極は４Ｒの溶接金属
受け溝を付し、内部を水冷した。溶接条件は、電流２０
００Ａ、加圧力４０kgf でＡｒガスを使用しない場合と
Ａｒガスを１０リットル／分ガス噴出口より流し接合部
をシールドした場合の二種類を実施した。
（３６．７mm径×２．０mm厚）のヘッドパイプとＪＩＳ
Ｈ４６００ Ｇｒ４のチタンパイプ（２５．４mm径×
０．９mm厚）をメインパイプとして、図１に示す装置を
用いて抵抗溶接をした。なお、下電極は４Ｒの溶接金属
受け溝を付し、内部を水冷した。溶接条件は、電流２０
００Ａ、加圧力４０kgf でＡｒガスを使用しない場合と
Ａｒガスを１０リットル／分ガス噴出口より流し接合部
をシールドした場合の二種類を実施した。
【００１１】溶接後の外観および断面例を図４に示す。
接合部８は、バリや表面酸化がなく仕上げ加工をする必
要がない良好な外観が得られた。溶接後、引張試験、マ
クロ断面検査および硬さ試験を行った。なお、引張試験
はメインパイプ側を偏平にし、ヘッドパイプ内に丸棒を
挿入して実施した。またマクロ断面検査は接合部を１０
箇所切断して調べた。それらの結果を表１に示す。
接合部８は、バリや表面酸化がなく仕上げ加工をする必
要がない良好な外観が得られた。溶接後、引張試験、マ
クロ断面検査および硬さ試験を行った。なお、引張試験
はメインパイプ側を偏平にし、ヘッドパイプ内に丸棒を
挿入して実施した。またマクロ断面検査は接合部を１０
箇所切断して調べた。それらの結果を表１に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】表１から明らかなようにＡｒガスシールド
無，有り共に充分な継手強度が得られ、接合部に欠陥が
なく、硬さもメインパイプおよびヘッドパイプと大差な
く極めて満足な結果であった。
無，有り共に充分な継手強度が得られ、接合部に欠陥が
なく、硬さもメインパイプおよびヘッドパイプと大差な
く極めて満足な結果であった。
【００１４】
【発明の効果】本発明のチタン製自転車用フレームの接
合方法によれば、溶接後仕上げ加工をする必要がなく高
能率で、かつ溶接金属および熱影響部の酸化、窒化を防
ぎ健全な接合部を得ることができる。
合方法によれば、溶接後仕上げ加工をする必要がなく高
能率で、かつ溶接金属および熱影響部の酸化、窒化を防
ぎ健全な接合部を得ることができる。
【図１】本発明方法の概要を示す斜視図である。
【図２】本発明に使用される下電極の構造例を示し、
（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ断面図であ
る。
（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ断面図であ
る。
【図３】本発明に使用される下電極の不活性ガス噴出口
位置例を示す上面図である。
位置例を示す上面図である。
【図４】本発明の接合方法により溶接された例を示す図
である。
である。
１ メインパイプ ２ ヘッドパイプ ３ 下電極 ４ 中芯電極 ５ 上電極 ６ 溶接金属受け溝 ７ 不活性ガス噴出口 ８ 接合部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 地野 茂 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日 本製鐵株式会社内 (72)発明者 西田 正太郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 鍋谷 省三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 岩田 正秋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 11/00 B23K 11/18
Claims (2)
- 【請求項１】 ヘッドパイプに直交または斜交するメイ
ンパイプからなるチタン製自転車用フレームの接続方法
において、ヘッドパイプに中芯電極を挿通すると共に、
該中芯電極を上電極で下降可能に固定し、上面をヘッド
パイプの円周側面に当接可能に成形し、かつ接合部の溶
接金属受け溝を有する下電極をメインパイプに固定して
抵抗溶接することを特徴とするチタン製自転車用フレー
ムの接合方法。 - 【請求項２】 下電極は内部を水冷し、かつ溶接金属受
け溝近傍に不活性ガス噴出口を設けていることを特徴と
する請求項１記載のチタン製自転車用フレームの接合方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6276791A JP2804444B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | チタン製自転車用フレームの接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6276791A JP2804444B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | チタン製自転車用フレームの接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08132246A JPH08132246A (ja) | 1996-05-28 |
| JP2804444B2 true JP2804444B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=17574431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6276791A Expired - Fee Related JP2804444B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | チタン製自転車用フレームの接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2804444B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103567621B (zh) * | 2013-10-12 | 2016-03-23 | 林智勇 | 碰焊模具 |
| CN105880816A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-08-24 | 西北工业大学 | 一种包套管电阻焊真空封装的方法 |
| ES2942716T3 (es) * | 2018-05-04 | 2023-06-06 | Bekaert Sa Nv | Aparato de soldadura para soldar a tope cables de acero usando electrodos con una o más áreas planas alargadas y método de soldar extremos de cables de acero entre sí usando dicho aparato |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP6276791A patent/JP2804444B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08132246A (ja) | 1996-05-28 |
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Legal Events
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