JP3151926U - Hollow tube for bicycle structure - Google Patents
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Abstract
【課題】6-4Ti合金板材からなり、高強度と耐久性を具えた自転車構造用の中空管体。【解決手段】6-4Ti合金板材を、径の小さい成型部41とそれより径の大きい送り出し部42を具えた円柱状の成型金型の成型部上に一定の角度をもって送給し、該金型表面に設けた凸状の押圧辺43とこれに相対するパンチプレスに設けた凹部51の間でパンチプレス加工による成形を行い、成型部に該板材を螺旋状に成形して巻き付け、次いで該螺旋状の側縁を溶接接合して、中空管を形成する。【選択図】図3A hollow tube body for a bicycle structure made of a 6-4Ti alloy plate material and having high strength and durability. A 6-4Ti alloy sheet is fed at a certain angle onto a molding part of a cylindrical molding die having a molding part 41 having a small diameter and a delivery part 42 having a larger diameter. Forming is performed by punch press processing between the convex pressing side 43 provided on the mold surface and the concave part 51 provided in the punch press opposite thereto, and the plate material is spirally formed and wound around the forming part, The spiral side edges are welded together to form a hollow tube. [Selection] Figure 3
Description
本考案は、中空管に関するもので、特に自転車の車体の中空管体を製造するのに用い、6-4Ti合金板材を冷間圧延プレスによって成型して螺旋状の中空管体を形成し、螺旋状の側縁を溶接接合して形成された、良好な強度の変形しにくい自転車構造用の中空管体である。 The present invention relates to a hollow tube, particularly used to manufacture a hollow body of a bicycle body, and a 6-4Ti alloy sheet is formed by a cold rolling press to form a spiral hollow tube. In addition, it is a hollow tube body for a bicycle structure that is formed by welding and joining spiral side edges and has good strength and is difficult to deform.
時代の変化に従って、自転車の利用は、単なる交通手段としてのみでなく、レジャーやレクレーション、スポーツの意義を備えたものとなった。公共機関では、各地区に積極的に自転車専用道や自転車競技場を建設し、より多くの自転車利用者に提供しようとしている。また、自転車メーカーでは研究開発がより向上したことで、各種機能を備えた自転車が次々に製造されており、自転車車体の強度、重量等要求に対して、有効な材料が開発され、高級品質の要求にも応えるようになっている。図1、2に示すのは、公知の自転車車体の管部品の製法であって、一般に鉄、アルミニウム合金等の金属板材から中空管体10を溶接法(即ち、溶接管)によって製造する工程を示し、金属板材11をローラーの回転で押圧する過程で、平面の金属板材11を円管状に形成し、ローラーで円形にした金属板材11の隣り合う両端縁を溶接して完全な中空管体10にする。上述の工程で製作した中空管体10は、その溶接する溶接部12が一直線であり、中空管体10全体で見ると、該溶接部12の箇所は応力に比較的弱い箇所であるため、該中空管体10は該溶接箇所から変形して壊れてやすい。故に高品質の管部品を自転車車体に適用するため、チタン金属もしくはチタン合金を採用して中空管体の材料とするものがある。チタン金属もしくはその合金で管製品を作った場合、さびに強く、軽量で、且つ高強度である等という良好な機能を備える。
With the changing times, the use of bicycles is not only a means of transportation, but also has the meaning of leisure, recreation and sports. Public institutions are actively building bicycle paths and cyclists in each area to provide more bicycle users. In addition, bicycle manufacturers have improved their research and development, and bicycles with various functions are being manufactured one after another. Effective materials have been developed to meet the requirements of bicycle body strength, weight, etc. It has come to meet the demand. FIGS. 1 and 2 show a known method for manufacturing a pipe body of a bicycle body, in which a
解決しようとする問題点は、チタン金属は特殊な特性を備えた金属素材であるため、加工法が複雑であり、且つチタン金属は高弾発係数を備えた金属であるため、スプリングバックが大きく塑性加工が困難である。一般的な冷間加工法では特殊な措置を必要とする。このことから、本考案者は長期に亘って当領域について研究し、6-4Ti合金(Ti-6AL4V)を母材とすることを選択し、冷間圧延プレス及び溶接加工方法で品質の高い管部品を製造し、それを自転車的車体管部品に適用することにより、軽量で、引張強度が高く、且つ耐疲労特性を備える自転車の中空管体を提供する。 The problem to be solved is that titanium metal is a metal material with special characteristics, so the processing method is complicated, and titanium metal is a metal with a high coefficient of elasticity, so the spring back is large. Plastic working is difficult. General cold working methods require special measures. For this reason, the present inventor has studied this area for a long time, has chosen to use a 6-4Ti alloy (Ti-6AL4V) as a base material, and used a cold rolling press and a welding method to produce high quality pipes. By manufacturing a part and applying it to a bicycle body tube part, a hollow tube body for a bicycle that is lightweight, has high tensile strength, and has fatigue resistance is provided.
本考案は、自転車構造材に用いる中空管であって、該中空管は6-4Ti合金板材からなり、該合金板材を成形金型上で冷間パンチプレスによって螺旋状に成形して成形金型上に螺旋状に巻き付け、次いで該螺旋状の側縁を溶接接合してなる自転車構造用中空管体である。 The present invention is a hollow tube used for a bicycle structural material, and the hollow tube is made of a 6-4Ti alloy plate, and the alloy plate is formed into a spiral shape by a cold punch press on a forming die. It is a hollow tube for a bicycle structure formed by spirally winding on a mold and then welding the spiral side edges.
本考案の自転車の中空管体は、螺旋状の中空管体を形成し、螺旋状の側縁を溶接接合して中空管に形成することにより、高強度を有すると共に変形しにくいという利点がある。 The bicycle hollow tube of the present invention has a high strength and is difficult to deform by forming a spiral hollow tube and welding the spiral side edges to form a hollow tube. There are advantages.
公知の中空管体の品質が良くない問題を改善するため、螺旋状に成形した6-4Ti合金板材を溶接して中空形状管体を成形する。それによって、該管体を自転車車体フレームに適用した時、良好な強度及び変形しにくいという長所を備えることを本考案の目的とする。該目的を達成するため、本考案は、6-4Ti合金板材を受入機構上に置き、6-4Ti合金板材を供給して成形金型上へ送り、先ず、冷間圧延プレス工程により螺旋管状に成型し、螺旋管状となった被成形材を成形金型送出部に挿通して巻きつけ、次に螺旋状の側縁を溶接して接合し、中空の管体を完成する。 In order to improve the problem that the quality of the known hollow tube body is not good, a hollow shaped tube body is formed by welding a spirally formed 6-4Ti alloy plate material. Accordingly, it is an object of the present invention to have an advantage that when the pipe body is applied to a bicycle body frame, it has good strength and is hardly deformed. In order to achieve the object, the present invention places a 6-4Ti alloy sheet on a receiving mechanism, supplies the 6-4Ti alloy sheet, and sends it to a forming die. The material to be molded is formed into a spiral tubular shape, inserted into a molding die delivery section and wound, and then the spiral side edges are welded and joined to complete a hollow tube.
本考案は目的を達成するために適用する技術手段に関し、図を参照して、実施例により以下に詳述する。 The present invention relates to technical means applied to achieve the object, and will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
図3に示すとおり、本考案は、6-4Ti合金板材20を受入機構30上に置き、6-4Ti合金板材20を受入機構30経由で送り出す。出材した後、成形金型40上で溶接する。該6-4Ti合金板材20は適度な幅と、3mm以下の厚みを備える。成形金型40は円柱形状の成形棒で、前端が成型部41で、後端が送出部42とする。成型部41の断面直径は、送出部42よりやや小さく、且つ成型部41の表面は押圧辺43を凸設し、該押圧辺43の上方位置にはプレス50を設置する。該プレス50は、パンチプレス機の伝動により、連続昇降運動し、プレス50底部には内凹部51を備え、該内凹部51と押圧辺43を対応させる。図4,5に示すとおり、6-4Ti合金板材20が受入機構30経由で成形金型40へ送られるとき、6-4Ti合金板材20と成形金型40の間は一定の角度を持たせて送給する。該角度は40度から50度が良好である。6-4Ti合金板材20が成形金型40の成型部41の押圧辺43へ送られた時、プレス50の加圧を受けてプレスパンチされ変形する。該6-4Ti合金板材20の変形度は、押圧辺43とプレス50底端の内凹部51の形状に合わせて決め、特にチタン金属の弾性回復量(即ち記憶特性)を考慮する必要がある。プレスパンチ後、所定の成形によって成型部41よりやや大きい径の送出部42外表面にちょうど挿通され、連続して被加工を送り出し、重ねてプレスパンチする操作により、該6-4Ti合金板材20は螺旋状に管形状体が成形され、更に成形金型40の送出部42に挿通され、予定の長さの螺旋形状の管体に仕上がった時、成形金型40の送出部42から取り出す。(図6参照)。冷間圧延プレス後の6-4Ti合金板材20はその螺旋の隙間が比較的密接しており、螺旋状になった中空管材の隣り合う螺旋紋の両辺端は、溶接機構60によって溶接して接合し、中空の管体70を形成する(図7、8参照)。図9、10に示すとおり、更に機械的特性の良好な6-4Ti合金中空管体にするため、溶接を完了した管体70にプレス金型80で縮管作業を行う。これは管体70外径よりやや小さいプレス金型80の型孔を用い、プレス縮管を行うと、チタン合金結晶粒が更に細かい組織に変化し、更にチタン合金の引張強度と耐疲労特性を向上し、同時にチタン合金の表面組織が加工されて、管体70表面の溶接部が消え、管体70表面のヤスリがけ工程を節約できる。縮管作業後の管体70は、管体70を不活性気体雰囲気中で、約600度の加熱でアニール処理を行い、該管体70の残留応力熱処理工程が完了すると、高強度でありながら、展延性が向上した良好な品質となる。
As shown in FIG. 3, in the present invention, the 6-
上述の管体70の成型により、該管体70は、6-4Ti合金板材20を冷間圧延プレスで変形させ、それを螺旋の管形状体に成形し、該管形状体の螺旋状の隣り合う両辺端を溶接機構60で溶接接合して管体にする。依って該管体70の溶接部は螺旋状に平均して巻かれて管体70周辺縁に分布するため、管体70全体の応力が平均化し、それによって、強度が向上して変形率が下がる。同時に6-4Ti合金は良好な引張強度、軽量化及び耐腐食性等の長所を備えるため、該管体70が自転車車体管部品に応用されると自転車品質及び性能が向上する。本考案の管部品構造の特性をテストするため、本件出願人は、本考案管部品に対して降伏強度、引張強度及び伸び率のテスト(台湾科技株式会社に委託して試験を実施した。)を実施した。そのうち、該降伏強度(0.2% offset)は1042 N/mm2、引張強度は1113 N/mm2、伸び率(G.L.50mm)は13%であっ
た。公知の管状材料の機械的特性と比較して、本考案の管体50は確実に性能が向上していることがわかる。
By forming the
以上の説明及び図示の実施例からわかるとおり、本考案は一般の公知の管体構造と比較して、確実に進歩しており、且つその適用技術手段は本考案者が研究開発したものである。依って、本考案は申請要件に符合する。この他、本考案の以上が示す構造は、本考案の良好な実施例であり、すべての本考案の構造に依る同等の変化は、本考案の請求範囲に属する。 As can be seen from the above description and the embodiments shown in the drawings, the present invention is certainly advanced as compared with a general known tubular structure, and its application technical means are those researched and developed by the present inventors. . Therefore, the present invention meets the application requirements. In addition, the above-described structure of the present invention is a preferred embodiment of the present invention, and equivalent changes depending on all the structures of the present invention belong to the claims of the present invention.
10 中空管体
11 金属板材
12 溶接部
20 6-4Ti合金板材
30 受入機構
40 成形金型
41 成型部
42 送出部
43 押圧辺
50 プレス
51 内凹部
60 溶接機構
70 管体
80 プレス金型
DESCRIPTION OF
Claims (3)
6-4Ti合金板材をプレスパンチにより、湾曲変形させて、断面円形の螺旋状に成形金型上に巻き付けて成形し、該螺旋形状の管体の側縁を溶接して接合してなることを特徴とする自転車構造材用の中空管体。 In hollow tubes for bicycle structural materials,
6-4Ti alloy sheet material is bent and deformed by a press punch, wound around a forming die in a spiral shape with a circular cross section, and welded and joined to the side edges of the helical tube. A hollow tube body for bicycle structural materials.
成型金型のプレスパンチを行う成型部の直径が成型後の前記螺旋状の被成形材を巻き付ける送り出し部直径より小さく、且つ、該成型部表面に突出した押圧辺とし、これに相対するプレスパンチに凹部を設けて、該プレスパンチの往復押圧成形によるものであることを特徴とする請求項1記載の自転車構造材用の中空管体。 Forming the 6-4Ti alloy sheet by press punching
A press punch having a diameter of a molding part for performing press punching of a molding die is smaller than a diameter of a feeding part around which the helical material to be molded after molding is formed, and a pressing side protruding from the surface of the molding part, and is opposed thereto The hollow tube for a bicycle structure material according to claim 1, wherein a concave portion is provided in the press punching and reciprocating press molding of the press punch.
Priority Applications (1)
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JP2009002811U JP3151926U (en) | 2009-04-29 | 2009-04-29 | Hollow tube for bicycle structure |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101963275A (en) * | 2009-07-24 | 2011-02-02 | 杨秀珍 | Hollow tube |
US8104379B2 (en) * | 2007-01-30 | 2012-01-31 | Pull'r Holding Company, Llc | Graphite / titanium hammer |
-
2009
- 2009-04-29 JP JP2009002811U patent/JP3151926U/en not_active Expired - Lifetime
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US8104379B2 (en) * | 2007-01-30 | 2012-01-31 | Pull'r Holding Company, Llc | Graphite / titanium hammer |
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