JP3306794B2 - フレーム部材及びその製造方法 - Google Patents
フレーム部材及びその製造方法Info
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- JP3306794B2 JP3306794B2 JP20696993A JP20696993A JP3306794B2 JP 3306794 B2 JP3306794 B2 JP 3306794B2 JP 20696993 A JP20696993 A JP 20696993A JP 20696993 A JP20696993 A JP 20696993A JP 3306794 B2 JP3306794 B2 JP 3306794B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自転車やオートバイ等
に代表される車両のフレームに用いられるフレーム部材
に関し、特に軽量且つ高強度のフレーム部材及びその製
造方法に関する。
に代表される車両のフレームに用いられるフレーム部材
に関し、特に軽量且つ高強度のフレーム部材及びその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自転車やオートバイ等のフレーム
に用いられるフレーム部材には、例えばクロームモリブ
デン鋼のような硬質の高強度材を引抜き成形することに
よってパイプ状に加工したものが用いられている。しか
し、軽量且つ高強度で耐錆性等に優れた高品質のフレー
ム部材に対する要求が高まるにつれ、このような従来の
フレーム部材は強度において優れているものの低価格化
や軽量化するにあたっては限界があった。
に用いられるフレーム部材には、例えばクロームモリブ
デン鋼のような硬質の高強度材を引抜き成形することに
よってパイプ状に加工したものが用いられている。しか
し、軽量且つ高強度で耐錆性等に優れた高品質のフレー
ム部材に対する要求が高まるにつれ、このような従来の
フレーム部材は強度において優れているものの低価格化
や軽量化するにあたっては限界があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の技術に着目してなされたものであり、安価で耐錆
性等に優れるとともに軽量且つ高強度であるフレーム部
材及びその製造方法を提供することを目的とする。
従来の技術に着目してなされたものであり、安価で耐錆
性等に優れるとともに軽量且つ高強度であるフレーム部
材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によるフレーム部
材は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯部
材の外周表面に軸方向に沿って溝を設け、その溝に高引
張強度の鋼線を配してなるものとしている。
材は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯部
材の外周表面に軸方向に沿って溝を設け、その溝に高引
張強度の鋼線を配してなるものとしている。
【０００５】線材としてはφ０．１〜６．０ｍｍのピア
ノ線又はステンレス線が好ましい。
ノ線又はステンレス線が好ましい。
【０００６】そして本発明によるフレーム部材の製造方
法は、熱間押出し成形によりアルミニウム又はアルミニ
ウム合金からなる芯部材の外周表面に軸方向に沿って溝
を設け、その溝に高引張強度の線材を配した後、冷間引
抜き成形によって芯部材と線材とを密着・複合化するよ
うにしている。
法は、熱間押出し成形によりアルミニウム又はアルミニ
ウム合金からなる芯部材の外周表面に軸方向に沿って溝
を設け、その溝に高引張強度の線材を配した後、冷間引
抜き成形によって芯部材と線材とを密着・複合化するよ
うにしている。
【０００７】
【作用】本発明に係るフレーム部材は、軽量な芯部材と
高引張強度の線材とからなる複合材としているため、軽
量且つ高強度であるという二つの特性をあわせ持つよう
になる。
高引張強度の線材とからなる複合材としているため、軽
量且つ高強度であるという二つの特性をあわせ持つよう
になる。
【０００８】また、本発明によるフレーム部材の製造方
法は、アルミニウム又はアルミニウム合金を用いた芯部
材を熱間押出し成形によって加工するものであるため、
その外周表面に安価且つ容易に溝を形成することができ
る。そして、その溝に線材を配した後、芯部材を冷間引
抜き成形によって線材と溝を密着させるものであるた
め、線材と芯部材とを安価且つ強固に複合化することが
できる。
法は、アルミニウム又はアルミニウム合金を用いた芯部
材を熱間押出し成形によって加工するものであるため、
その外周表面に安価且つ容易に溝を形成することができ
る。そして、その溝に線材を配した後、芯部材を冷間引
抜き成形によって線材と溝を密着させるものであるた
め、線材と芯部材とを安価且つ強固に複合化することが
できる。
【０００９】芯部材の素材としては、軽量且つ高強度で
ありそしてまた押し出し成形時の加工性に優れたアルミ
ニウム（Ａｌ）やＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、またはＡｌ
−Ｃｕ−Ｍｇ系のジュラルミンあるいはＡｌ−Ｚｎ−Ｍ
ｇ系の超々ジュラルミン等が好ましい。芯部材の溝に配
する線材としては、引張強度に優れるピアノ線やステン
レス線等の鋼線が好ましく、フレーム部材が実際に使用
される際の各々の条件やフレーム部材自体における強度
と重量のバランス等を考慮して、太さφ０．１〜６．０
ｍｍ、本数３〜３０本の範囲内から適宜選択するのが望
ましい。
ありそしてまた押し出し成形時の加工性に優れたアルミ
ニウム（Ａｌ）やＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、またはＡｌ
−Ｃｕ−Ｍｇ系のジュラルミンあるいはＡｌ−Ｚｎ−Ｍ
ｇ系の超々ジュラルミン等が好ましい。芯部材の溝に配
する線材としては、引張強度に優れるピアノ線やステン
レス線等の鋼線が好ましく、フレーム部材が実際に使用
される際の各々の条件やフレーム部材自体における強度
と重量のバランス等を考慮して、太さφ０．１〜６．０
ｍｍ、本数３〜３０本の範囲内から適宜選択するのが望
ましい。
【００１０】このように、芯部材に錆にくい素材を用
い、更に線材にステンレス線を用いることによって、こ
のフレーム部材全体は耐錆性を有するようになる。線材
としてピアノ線を用いた場合でも、引抜成形によって芯
部材の表面下にピアノ線を完全に埋没させるようにすれ
ば錆を防ぐことが可能になる。
い、更に線材にステンレス線を用いることによって、こ
のフレーム部材全体は耐錆性を有するようになる。線材
としてピアノ線を用いた場合でも、引抜成形によって芯
部材の表面下にピアノ線を完全に埋没させるようにすれ
ば錆を防ぐことが可能になる。
【００１１】芯部材の外周表面に形成する溝の形状とサ
イズは、引抜成形の際に溝と線材とが密着し易いように
線材の形状とサイズに略対応したものとするのが好まし
く、例えば線材の断面形状が円形の場合、溝の断面形状
を略Ｕ字状等とすることができる。なお、線材は、引抜
成形によって塑性変形した溝内に包みこまれる形で芯部
材の表面下に完全に埋没した状態、即ち、変形した芯部
材の一部（溝の開口部近傍）によって線材が完全に覆わ
れた状態となることが好ましい。そのため、溝の深さ
は、溝の開口部近傍が塑性変形によって線材を完全に覆
うことができるように設定する必要がある。
イズは、引抜成形の際に溝と線材とが密着し易いように
線材の形状とサイズに略対応したものとするのが好まし
く、例えば線材の断面形状が円形の場合、溝の断面形状
を略Ｕ字状等とすることができる。なお、線材は、引抜
成形によって塑性変形した溝内に包みこまれる形で芯部
材の表面下に完全に埋没した状態、即ち、変形した芯部
材の一部（溝の開口部近傍）によって線材が完全に覆わ
れた状態となることが好ましい。そのため、溝の深さ
は、溝の開口部近傍が塑性変形によって線材を完全に覆
うことができるように設定する必要がある。
【００１２】また、溝の位置及び数は、フレームにかか
る荷重の大きさ及びその方向に応じ、配する線材の位置
及び数を考慮して適宜選択することが望ましい。即ち、
例えば特定方向からのみ荷重がかかる場合はその荷重が
かかる部分に重点的に線材を配するようにし、溝もそれ
に応じた位置及び数とする。例えば、芯部材の軸方向に
沿って複数の溝及び線材をそれぞれ等間隔に配するよう
にすると、軸周りの略全方向からの荷重負荷に対応する
ことが可能となる。
る荷重の大きさ及びその方向に応じ、配する線材の位置
及び数を考慮して適宜選択することが望ましい。即ち、
例えば特定方向からのみ荷重がかかる場合はその荷重が
かかる部分に重点的に線材を配するようにし、溝もそれ
に応じた位置及び数とする。例えば、芯部材の軸方向に
沿って複数の溝及び線材をそれぞれ等間隔に配するよう
にすると、軸周りの略全方向からの荷重負荷に対応する
ことが可能となる。
【００１３】なお、芯部材を熱間押し出し成形する時の
温度は約４８０〜５２０℃の範囲とするのが好ましい。
温度は約４８０〜５２０℃の範囲とするのが好ましい。
【００１４】
【実施例】次に実施例によって本発明を具体的に説明す
る。この実施例は、自転車用のフレーム部材についての
実施例で、図１に示すように、まずＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系
の超ジュラルミン（ＨＤ）からなるパイプ状の芯部材１
を熱間ダイス（図示せず）を用いて５００℃で押出し成
形することによって、その外周表面に断面略Ｕ字状の４
本の溝２、２、…を等間隔で形成した。溝の深さは１・
５ｍｍとした。次に、太さφ１．０ｍｍのＳＵＳ３０４
製のステンレス線３、３、…をこの溝２、２、…に配し
た後、冷間ダイス（図示せず）を用い引抜成形すること
によって溝２、２、…とステンレス線３、３、…を強固
に密着接合させ、ステンレス線３、３、…が芯部材の表
面下に完全に埋没したフレーム部材４（図２）を作成し
た。
る。この実施例は、自転車用のフレーム部材についての
実施例で、図１に示すように、まずＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系
の超ジュラルミン（ＨＤ）からなるパイプ状の芯部材１
を熱間ダイス（図示せず）を用いて５００℃で押出し成
形することによって、その外周表面に断面略Ｕ字状の４
本の溝２、２、…を等間隔で形成した。溝の深さは１・
５ｍｍとした。次に、太さφ１．０ｍｍのＳＵＳ３０４
製のステンレス線３、３、…をこの溝２、２、…に配し
た後、冷間ダイス（図示せず）を用い引抜成形すること
によって溝２、２、…とステンレス線３、３、…を強固
に密着接合させ、ステンレス線３、３、…が芯部材の表
面下に完全に埋没したフレーム部材４（図２）を作成し
た。
【００１５】そしてこのフレーム部材４を用いて自転車
用のフレームを作成し、更にこのフレームを使用して自
転車（２６インチ）を作成した。この自転車の総重量を
図ったところ約２０Ｋｇであり、従来のクロームモリブ
デン鋼製フレームを用いた自転車の総重量約３０Ｋｇに
比べて約２／３とすることができた。また、走行テスト
を行なったところ、寿命や悪路に対する耐久性を従来品
に比べ約２倍とすることができた。
用のフレームを作成し、更にこのフレームを使用して自
転車（２６インチ）を作成した。この自転車の総重量を
図ったところ約２０Ｋｇであり、従来のクロームモリブ
デン鋼製フレームを用いた自転車の総重量約３０Ｋｇに
比べて約２／３とすることができた。また、走行テスト
を行なったところ、寿命や悪路に対する耐久性を従来品
に比べ約２倍とすることができた。
【００１６】なお、この例では、４本の溝２、２、…及
びステンレス線３、３、…を軸方向に沿って直線状に配
しているが、フレーム部材を湾曲した状態で用いる場合
等は、溝及２、２、…及びステンレス線３、３、…を螺
旋状に配するようにしてもよい。また、一つの溝に複数
本の線材を配することもできるのは勿論である。
びステンレス線３、３、…を軸方向に沿って直線状に配
しているが、フレーム部材を湾曲した状態で用いる場合
等は、溝及２、２、…及びステンレス線３、３、…を螺
旋状に配するようにしてもよい。また、一つの溝に複数
本の線材を配することもできるのは勿論である。
【００１７】そしてまたこの例では、冷間引抜き成形法
を用いることによってステンレス線３、３、…を溝２、
２、…に強固に密着接合させているが、この接合部に熔
接を施し強度を上げることによって、フレーム部材全体
の強度を更に上げることも可能である。
を用いることによってステンレス線３、３、…を溝２、
２、…に強固に密着接合させているが、この接合部に熔
接を施し強度を上げることによって、フレーム部材全体
の強度を更に上げることも可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るフレ
ーム部材は、アルミウムやアルミウム合金を用いた芯部
材と高引張強度の線材とを強固に密着接合した複合材と
しているため、高品位な質感を有するとともに軽量且つ
高強度で錆に強いという特性を有する。
ーム部材は、アルミウムやアルミウム合金を用いた芯部
材と高引張強度の線材とを強固に密着接合した複合材と
しているため、高品位な質感を有するとともに軽量且つ
高強度で錆に強いという特性を有する。
【００１９】そしてまた、本発明に係るフレーム部材の
製造方法は、熱間押出し成形及び冷間引抜成形を用いる
ものであるため、溝の形成や溝と線材との密着・複合化
が容易にでき、工程や設備を複雑化することなく安価に
複合材を製造することができる。
製造方法は、熱間押出し成形及び冷間引抜成形を用いる
ものであるため、溝の形成や溝と線材との密着・複合化
が容易にでき、工程や設備を複雑化することなく安価に
複合材を製造することができる。
【図１】熱間押出し成形によって溝を形成した芯部材を
示す一部断面の斜視図。
示す一部断面の斜視図。
【図２】冷間引抜成形した後のフレーム部材を示す一部
断面の斜視図。
断面の斜視図。
１ 芯部材 ２ 溝 ３ ステンレス線 ４ フレーム部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｋ 19/04 Ｂ６２Ｋ 19/04 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21C 1/00 - 19/00 B21C 23/14 B62K 13/00 - 19/48
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミニウム又はアルミニウム合金から
なる芯部材の外周表面に軸方向に沿って溝を設け、その
溝に高引張強度の鋼線を配してなるフレーム部材。 - 【請求項２】 線材がφ０．１〜６．０ｍｍのピアノ線
又はステンレス線である請求項１記載のフレーム部材。 - 【請求項３】 熱間押出し成形によりアルミニウム又は
アルミニウム合金からなる芯部材の外周表面に軸方向に
沿って溝を設け、その溝に高引張強度の線材を配した
後、冷間引抜き成形によって芯部材と線材とを密着・複
合化するようにしたフレーム部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20696993A JP3306794B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | フレーム部材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20696993A JP3306794B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | フレーム部材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0739921A JPH0739921A (ja) | 1995-02-10 |
| JP3306794B2 true JP3306794B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=16532007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20696993A Expired - Fee Related JP3306794B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | フレーム部材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3306794B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2795701B1 (fr) * | 1999-06-30 | 2001-09-14 | Plastic Omnium Valeo Interiors | Traverse interieure avant d'un vehicule |
| FR2850888B1 (fr) * | 2003-02-10 | 2006-09-22 | Roger Marcel Sabau | Dispositifs pour recouvrir ou incruster un metal, ou un autre materiau,par un autre metal,ou autre materiau, par une operation d'ecrouissage et de compactage des des elements impliques. |
| WO2006116797A1 (en) | 2005-04-29 | 2006-11-09 | Siemens Water Technologies Corp. | Chemical clean for membrane filter |
| US9764288B2 (en) | 2007-04-04 | 2017-09-19 | Evoqua Water Technologies Llc | Membrane module protection |
| WO2011136888A1 (en) | 2010-04-30 | 2011-11-03 | Siemens Industry, Inc | Fluid flow distribution device |
| AU2011305377B2 (en) | 2010-09-24 | 2014-11-20 | Evoqua Water Technologies Llc | Fluid control manifold for membrane filtration system |
| CN102553956A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-11 | 北京有色金属研究总院 | 一种牺牲锌阳极带的挤压制造方法 |
| WO2013049109A1 (en) | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Siemens Industry, Inc. | Isolation valve |
| AU2013200833B2 (en) | 2011-09-30 | 2015-09-17 | Evoqua Water Technologies Llc | Improved manifold arrangement |
| WO2014052071A1 (en) | 2012-09-26 | 2014-04-03 | Evoqua Water Technologies Llc | Membrane securement device |
| AU2013231145B2 (en) | 2012-09-26 | 2017-08-17 | Evoqua Water Technologies Llc | Membrane potting methods |
| AU2013101765A4 (en) | 2012-09-27 | 2016-10-13 | Evoqua Water Technologies Llc | Gas Scouring Apparatus for Immersed Membranes |
| US10427102B2 (en) | 2013-10-02 | 2019-10-01 | Evoqua Water Technologies Llc | Method and device for repairing a membrane filtration module |
| WO2017011068A1 (en) | 2015-07-14 | 2017-01-19 | Evoqua Water Technologies Llc | Aeration device for filtration system |
| KR101942231B1 (ko) * | 2017-06-21 | 2019-04-11 | 김원봉 | 자전거 조립식 프레임 |
| KR102039253B1 (ko) * | 2018-04-11 | 2019-10-31 | 김원봉 | 자전거 조립식 프레임 |
| KR102209043B1 (ko) * | 2019-02-28 | 2021-01-28 | 김원봉 | 자전거 조립식 프레임 |
| KR102281551B1 (ko) * | 2019-09-08 | 2021-07-26 | 김원봉 | 자전거 조립식 프레임 |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP20696993A patent/JP3306794B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0739921A (ja) | 1995-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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