JPH0578773A

JPH0578773A - 二輪車用アルミフレーム

Info

Publication number: JPH0578773A
Application number: JP26884491A
Authority: JP
Inventors: Tomoo Oka; 知生岡; Eitaro Koya; 栄太郎小屋; Koki Kobayashi; 弘毅小林
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1991-09-20
Publication date: 1993-03-30

Abstract

(57)【要約】【構成】アルミニウム合金製の二輪車用フレーム１で
あって、少なくとも一部が、Ｚｎを４．５〜６．５重量
％、Ｍｇを０．４〜２．０重量％、Ｃｕを０．０５〜
０．４０重量％、Ｚｒを０．０５〜０．２５重量％で、
Ｆｅを０．１５重量％以下、Ｓｉを０．１０重量％以下
含有し、且つ残部がＡｌ及び不可避的不純物からなるア
ルミニウム合金素材により形成されて、アルマイト処理
された部材で構成する。【効果】高強度であり、優れた溶接性、靱性及び耐食
性を発揮できる上、特に、Ｃｕ、Ｆｅ及びＳｉの規定含
有量により、アルマイト処理後の優れた光輝性を発揮す
る二輪車用アルミフレーム１を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光輝性、耐食性、溶接
性に優れた二輪車用アルミフレームに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、アルミニウム合金製の二輪車用フ
レームの素材としては、Ｚｎを４．０〜５．０重量％、
Ｍｇを１．０〜２．０重量％、Ｍｎを０．２〜０．７重
量％含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなるＪ
ＩＳＡ７Ｎ０１合金、または、Ｚｎを５．０〜６．
５重量％、Ｍｇを０．５〜１．０重量％、Ｚｒを０．０
５〜０．２５重量％含有し、残部がＡｌ及び不可避的不
純物からなるＪＩＳＡ７００３合金等が使用されてい
る。これらの合金は、高強度であり、溶接性、靱性及び
耐食性に優れるので、二輪車用フレームに適しており、
広く使用されている。そして、通常、二輪車用アルミフ
レームを製造する場合は、これらの合金を鋳塊に鋳造
し、この鋳塊に均質化処理を施し、次いで鋳塊に押出し
加工を施して、押出し材を作製し、この押出し材の表面
を研磨し、これにアルマイト処理を施している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＪＩＳ
Ａ７Ｎ０１合金やＪＩＳＡ７００３合金等を用
いて作製された押出し材は、その表面に厚い再結晶層が
形成されるので、そのまま押出し材にアルマイト処理を
施すと、均一、且つ良好に光沢が出ず、外観性が悪くな
る。従って、通常、これらの合金から作製された押出し
材には、バフ研磨、もしくは化学研磨処理を施して、押
出し材の表面の再結晶層を除去した後に、アルマイト処
理を施している。ところが、このようにしてアルマイト
処理を施しても、これらの合金からなる二輪車用アルミ
フレームの光輝性は、鉄にクロムメッキを施したものの
光輝性よりかなり劣っている。

【０００４】そこで本発明の目的は、高強度であり、優
れた溶接性、靱性及び耐食性を発揮し、且つ光輝性に優
れた二輪車用アルミフレームを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決すべく
本発明は、アルミニウム合金製の二輪車用フレームであ
って、少なくとも一部が、Ｚｎを４．５〜６．５重量
％、Ｍｇを０．４〜２．０重量％、Ｃｕを０．０５〜
０．４０重量％、Ｚｒを０．０５〜０．２５重量％で、
Ｆｅを０．１５重量％以下、Ｓｉを０．１０重量％以下
含有し、且つ残部がＡｌ及び不可避的不純物からなるア
ルミニウム合金素材により形成されて、アルマイト処理
された部材で構成した二輪車用アルミフレームを特徴と
する。具体的には、鍛造、押出し等の塑性変形後の前記
アルミニウム合金素材を溶接等により組上げて構成した
ものである。

【０００６】

【作用】高強度であり、優れた溶接性、靱性及び耐食性
を発揮するアルミニウム合金素材であって、特に、Ｃ
ｕ、Ｆｅ及びＳｉの規定含有量により、アルマイト処理
後の光輝性に優れた二輪車用アルミフレームが得られ
る。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明を適用した自動二輪車の一例を示す図１に
おいて、１は主車体フレーム、１１は後車体フレーム、
１２はエンジン、１３はハンドル、１４はフロントフォ
ーク、１５は前輪、１６はフロントカウル、１７はスイ
ングアーム、１８は後輪、１９はシートカウルである。

【０００８】主車体フレーム１は、図２にも示す通り、
ヘッドパイプ２と、メインパイプ３と、ピボットプレー
ト４と、ガセット５及びエンジンハンガステー６，７か
ら構成されている。以下の実施例においては、この主車
体フレーム１に本発明に係る二輪車用アルミフレームを
適用しており、即ち、押出しによるヘッドパイプ２、同
じく押出しによるメインパイプ３、鍛造によるピボット
プレート４、ガセット５及びエンジンハンガステー６，
７の全て、或いはその一部に本発明によるアルミニウム
合金素材を使用して、それらを溶接により組上げてい
る。

【０００９】＜実施例１＞［表１］に示したように、Ｓ
ｉを０．０５重量％、Ｆｅを０．０８重量％、Ｃｕを
０．３０重量％、Ｍｇを０．６１重量％、Ｚｎを５．４
５重量％、Ｚｒを０．１４重量％含有して、残部がＡｌ
及び不可避的不純物からなり、Ｆｅの含有量とＳｉの含
有量との比Ｆｅ／Ｓｉが１．６で、Ｚｎの含有量とＭｇ
の含有量との比Ｚｎ／Ｍｇが８．９であるアルミニウム
合金素材を、半連続鋳造法により鋳造して、直径２２０
ｍｍφの押出し用鋳塊を得た。

【００１０】

【表１】

【００１１】この鋳塊に、４７０℃で１０時間の均質化
処理を施した後、押出し機により、４３０℃で押出し加
工を施して、外径８５ｍｍ、厚さ２ｍｍの正方形の中空
材を得た。得られた中空材に、３日間の自然時効硬化処
理を行ない、更に、１１０℃で５時間と、１４０℃で８
時間の２段階による人工時効硬化処理を施して、実施例
１のアルミニウム合金中空材を作製した。実施例１のア
ルミニウム合金中空材について、機械的性質、光輝性、
耐食性及び溶接性を調べた。その結果を［表２］に示
す。

【００１２】

【表２】

【００１３】ここで、機械的性質としては、引張強度、
耐力、伸びを通常の方法により測定した。また、耐食性
は、アルミニウム合金中空材を、負荷応力が耐力の７０
％において、３．５％ＮａＣｌ溶液に浸漬する応力腐食
割れ試験に供し、目視により判断した。このとき、中空
材表面に割れが生じなかった場合を○とした。そして、
光輝性については、アルミニウム合金中空材の表面をバ
フ研磨した後、これにアルマイト処理を施し、光沢計及
び色差計を用いて測定した。このとき、従来材より明確
に光輝性が優れた場合を○とした。

【００１４】また、前記アルミニウム合金中空材を、前
記条件で押出し機により押出し加工して、直径５０ｍｍ
φの丸棒材を得た。更に、この丸棒材に、熱間鍛造加工
を施して、３０ｍｍ×３０ｍｍ×１００ｍｍのアルミニ
ウム合金ビレットを作製した。このアルミニウム合金ビ
レットについて、機械的性質、光輝性、耐食性及び溶接
性を前記と同様にして調べた。その結果を［表３］に示
す。

【００１５】

【表３】

【００１６】＜実施例２〜４＞Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍ
ｇ、Ｚｎ及びＺｒを、［表１］に示す含有量及び比で含
み、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなること以外は
前記実施例１と同様にして、実施例２〜４のアルミニウ
ム合金中空材及びアルミニウム合金ビレットを夫々作製
した。実施例２〜４のアルミニウム合金中空材及びアル
ミニウム合金ビレットについて、機械的性質、光輝性、
耐食性及び溶接性を前記実施例１と同様にして調べた。
その結果を［表２］及び［表３］に夫々併記する。

【００１７】［表２］及び［表３］から明らかな通り、
実施例１〜４のアルミニウム合金中空材及びアルミニウ
ム合金ビレットは、優れた機械的性質、光輝性、耐食性
及び溶接性を発揮するものである。尚、種々の従来例及
び比較例との対比から、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｆｅ
及びＳｉの各元素の含有量、Ｚｎの含有量とＭｇの含有
量との比Ｚｎ／Ｍｇ、Ｆｅの含有量とＳｉの含有量との
比Ｆｅ／Ｓｉは、以下の通りであれば良いことが判っ
た。

【００１８】ここで、Ｚｎ及びＭｇは、得られる合金材
の強度を向上させる効果を発揮するもので、本発明にお
いて、Ｚｎの含有量は、４．５〜６．５重量％、Ｍｇの
含有量は、０．４〜２．０重量％に設定する。これは、
Ｚｎの含有量が４．５重量％未満、またはＭｇの含有量
が０．４重量％未満であると、得られる合金材の強度を
向上させる効果が不充分となり、Ｚｎの含有量が６．５
重量％を超える、またはＭｇの含有量が２．０重量％を
超えると、合金の熱間加工性及び得られる合金材の耐食
性が低下するからである。また、Ｚｎの含有量とＭｇの
含有量との比Ｚｎ／Ｍｇは、３〜１２に設定する。これ
は、Ｚｎ／Ｍｇが３未満であると、合金の適度な時効硬
化時間を確保することができず、時効硬化後の合金の強
度が充分に得られず、Ｚｎ／Ｍｇが１２を超えると、合
金の成形加工性が悪く、得られる合金材の耐食性が低下
するからである。

【００１９】そして、本発明において、Ｃｕの含有量
は、０．０５〜０．４０重量％に設定する。これは、Ｃ
ｕの含有量が０．０５重量％未満であると、得られる合
金材の光輝性が不充分となり、Ｃｕの含有量が０．４０
重量％を超えると、得られる合金材の溶接性が低下する
からである。更に、Ｚｒは、合金中の結晶粒を微細化す
る効果及び得られる合金材の溶接性を向上させる効果を
発揮するもので、本発明において、Ｚｒの含有量は、
０．０５〜０．２５重量％に設定する。これは、Ｚｒの
含有量が０．０５重量％未満であると、結晶粒を微細化
する効果及び合金材の溶接性を向上させる効果が不充分
となり、Ｚｒの含有量が０．２５重量％を超えると、合
金中に粗大な析出物が発生して、その効果を阻害するか
らである。

【００２０】そして、Ｆｅ及びＳｉについては、合金中
に多量に含有されると、得られる合金材の光輝性が低下
するので、Ｆｅの含有量は、０．１５重量％以下、Ｓｉ
の含有量は、０．１０重量％以下に設定する。また、Ｆ
ｅの含有量とＳｉの含有量との比Ｆｅ／Ｓｉは、１．５
以上に設定する。これは、Ｆｅ／Ｓｉが１．５未満であ
ると、合金の結晶微細化効果並びに得られる合金材の耐
食性及び溶接性が低下するからである。

【００２１】尚、実施例においては、自動二輪車の主車
体フレーム１に本発明を適用したが、後車体フレーム１
１にも適用して良く、更に、スイングアーム１７等にも
適用可能である。また、実施例のみに限らず、他の自動
二輪車の車体フレームにも本発明が適用可能であること
は勿論であり、更に、具体的な細部構造等についても、
適宜に変更可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明の二輪車用アルミフ
レームによれば、少なくとも一部が、Ｚｎを４．５〜
６．５重量％、Ｍｇを０．４〜２．０重量％、Ｃｕを
０．０５〜０．４０重量％、Ｚｒを０．０５〜０．２５
重量％で、Ｆｅを０．１５重量％以下、Ｓｉを０．１０
重量％以下含有し、且つ残部がＡｌ及び不可避的不純物
からなるアルミニウム合金素材により形成されて、アル
マイト処理された部材で構成したため、高強度であり、
優れた溶接性、靱性及び耐食性を発揮できる上、特に、
Ｃｕ、Ｆｅ及びＳｉの規定含有量により、アルマイト処
理後の優れた光輝性を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した自動二輪車の一例を示す概略
側面図

【図２】本発明に係る二輪車用アルミフレームの一例を
示す側面図

【符号の説明】

１…二輪車用アルミフレーム、２…ヘッドパイプ、３…
メインパイプ、４…ピボットプレート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム合金製の二輪車用フレーム
であって、少なくとも一部が、Ｚｎを４．５〜６．５重
量％、Ｍｇを０．４〜２．０重量％、Ｃｕを０．０５〜
０．４０重量％、Ｚｒを０．０５〜０．２５重量％で、
Ｆｅを０．１５重量％以下、Ｓｉを０．１０重量％以下
含有し、且つ残部がＡｌ及び不可避的不純物からなるア
ルミニウム合金素材により形成されて、アルマイト処理
された部材で構成したことを特徴とする二輪車用アルミ
フレーム。
【請求項２】鍛造、押出し等の塑性変形後の前記アル
ミニウム合金素材を溶接等により組上げて構成したこと
を特徴とする請求項１記載の二輪車用アルミフレーム。