JPS58933B2

JPS58933B2 - 自転車用の前ホ−ク単一材の油圧バルジ成形法

Info

Publication number: JPS58933B2
Application number: JP8711078A
Authority: JP
Inventors: 木村千吉郎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-07-19
Filing date: 1978-07-19
Publication date: 1983-01-08
Also published as: JPS5515326A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は自転車前ホーク材の製作法に関し、特に一本の
比較的長尺の溶接鋼管素材の綾状溶接継目が屈曲個所外
面と一致せぬように該管素材を、同一方向且つ同一平面
上において２個所で夫々９０度前後に屈曲して成る２本
の管脚を有する管素材を出発材料とし、之を分割式金型
内に挿入して油圧バルジ成形法をほどこし、自転車前ホ
ーク単−材即ち該前ホーク材の肩部と脚部とを溶接・ろ
う接・螺着等の接合工作を行わない素材を提供するにあ
り、かくして製作工程数を大幅に短縮し、従って製作コ
ストをも大いに軽減するにある。

一般に公知の自転車の前ホークは上方中央部にホーン・
ステムを挟入固着すべき貫通孔を具えたホーン・クラウ
ン即ち肩部と、この肩部の左右の両端に固着する２本の
さや即ち脚とから成るものであり、ステムを加えると、
４個の部品より出来ている。

この４個の部品の内、ステムとさやとは構造が夫々管状
で比較的簡単な構造であるから、製作上から問題とする
点はないとしても、肩部即ちホーン・クラウンの製作法
は次の二つの方法が公知である。

１、予め設計され且つ製作され所要の肩部に合致する鋳
型を利用し金属鋳造法で作る。

２、肩部全体となるべき一枚の金属シート打抜素材に対
しプレス絞り加工を数回はどこし、更に最終的に溶接工
程を行い所要の肩製品を作る。

次に前ホーク製品を作るには、以上の何れかの方法で製
作した肩製品に対し、上方にステムを、下方に同方向で
２本の脚を夫々ろう接・溶接等により接合し、前ホーク
完成品を得るのであるが、何れかの方法によるも、多数
工程を必要とし、全体の製作コスト上昇は必然的である
。

本発明においては公知の溶接鋼管即ち管軸に平行に溶接
されている溶接継目を有する鋼管を出発材料として用い
るが、この鋼管は市場で入手容易のものであり、この鋼
の組成はＣ０，１２％以下、Ｓｉ０．３５％以下、Ｍｎ
０．２５−０．６０％、Ｐｏ、０４０％、而して残部
はＦｅより成るものであり、更にその物理的性能として
は、抗張力３２−４２ｋｇ／ｍｍ２、伸び３０−４０％
、プリネル硬度８０−１２０という一般的で且つ普通の
鋼より成るものである。

本発明は添付図面の第１図に示すように、一本の長い管
材１をとり、例えば該管材の長さは成人用自転車にあっ
ては、管脚の長さを夫々４０ｃｍとし肩部を約１０ｃｍ
とすれば合計で約９０ｃｍ前後と成る。

即ち約９０ｃｍの長さで管外径が２２．２ｍｍ、管肉厚
１．８ｍｍという標準サイズを管素材として採用するも
のとする。

但し方発明はこのサイズのみに限定するものではない。

該管材を第２図に示すように中央部に当る２箇所におい
て同一方向且つ同一平面上において９０度前後に折曲げ
、２本の平行管脚を有するものを、本発明において出発
素材として採用する。

鼓に直角状即ち９０度に屈曲して成る２本の脚を有する
管材の屈曲部における肉厚について考えると、屈曲部５
には外周縁５ａと内周縁５ｂとがあり、屈曲部６には外
周縁６ａと内周縁６ｂとがあり（第２図参照）、一般外
周縁５ａ、６ａにおける肉厚は薄くなり、内周縁５ｂ、
６ｂとにおける肉厚は比較的厚くなっている。

このように周辺部における肉厚は外周と内周との間に明
らかに差があるため、本発明で利用する管材１ａ（第２
図）を、前ホーク材として使用する場合、その強度にい
ささか難点があるものと考えられているのである。

それ故、従来本発明によるような、かかる管材を出発材
綿として採用することは、一般に行われなかったのであ
るが、本発明はかかる難点を解決して鼓にシングル・ユ
ニット型即ち一体構造の前ホーク材を提供するものであ
る。

本発明の一実施例を添付図面について説明すると、第２
図に示す２本の同方向の平行脚２，３を有する管材１ａ
を、第３図に示す分割式金型９内にセットする。

この金型は所要の前ホーク材を製作するために設計され
たものであシ、即ちステム受口１０を膨出成形する凹陥
部と共に、９０°屈曲部の外周縁５ａ、６ａの２カ所の
外力に管材肉厚の約２０％に対応する空隙即ち金型に対
してはそれに対応する凹陥部となり、例えば管肉厚が１
．８龍であればその２０％即ち１．８ｍｍ×０．２＝０
．３６ｍｍの空隙即ち凹陥部を設ける。

換言すれば素管の肉厚が１．８ｍｍとすれば１．８ｍｍ
＋０．３６ｍｍ＝２．１６ｍｍに膨出成形されることに
なる。

このように設計された割型内に管材１ａをセットしたる
後、金型を閉じ、両脚２，３の開口端部７，８から所定
の圧力値例えば９５０−１２００ｋｇ／ｃｍ２を有する
、高圧油１１を導入し、ステム受口１０をバルジ成形法
で膨出成形すると同時に金型の凹陥部５ａ′、６ａ′の
中へと管材を構成する金属成分が流入し、管材の肩部即
ち前ホーク肩部５ａ、６ａの肉厚が凹陥部の深さに応じ
て厚くなることを本発明者は発見したのである。

上記の高圧油を導入する油圧バルジ成形機に関しては次
に述べることとする。

油圧バルジ成形法はその開発当初、高圧作動油の作用に
よって金属管材の一部分が膨出して、所要の形状に成形
するとは、一般に予想もできないようなものと思われて
いたのであるが、日本特許４１７７２８．４１８０５５
，４８０５２９４８２１４７．７３００１０等によって
、順次開示され、本発明者の属する自転車業界において
、油圧バルジ成形法の導入実施化が行われるようになっ
た。

その結果、本発明者も導入実施以後、「自転車等のシン
グル・ユニット型装飾付ヘッド・ラック製造法及び装置
」と題する油圧バルジ成形法の一つの応用面を出願し、
幸いにして日本特許公告昭５３−１２４６０（昭５３年
５月１日公告）として公告され、ついで日本特許９８２
１０６を取得した。

同特許によれば、一本の管材を割型内にセットし、高圧
作動油を管材の両端より導入し、管軸の一方の側に２個
の膨出突起部を膨出成形した後、第２の割型に一次成形
品をセットし、次にこの成形品の内径より少し大きい直
径のマンドレルを強く圧入してその外面にカット・ウェ
ーブ模様を付与して目的のヘッド・ラックを製作するも
のである。

同特許公告の図面を援用して、次に本発明の油圧バルジ
成形法について述べる。

第４図は本発明においても採用するアーチ形フレーム形
式の油圧バルジ成形プレス機２０を示し、図においてア
ーチ２１の中央より垂直方向に油圧で上下動するラム２
２を吊下げ、このラム２２は金型の上型９ａを固着し、
その下型９はプレス機械２０のベッド２５に固着する。

ラム２２０両側には油圧で水平状に動くラム２３と２４
とを設置し、管材１ａをセットして密閉した金型９を、
ラム２２，２３，２４等によってベッド２５上にしつか
りと固定し、油圧により所要の膨出成形を行う。

そのため第５図に示す油圧回路を利用するが、この図も
上記の特許公告の図面を踏襲している。

但し次の３点が異なる：１、管材１ａは同一方向に脚２と３とを有する。

２、従って管材１ａに作動油を導入する脚の開口部は２
つ共に同一方向を向いているので給油配管１７ｂのみを
用い、その給油口は２つに分れて夫々給油することにな
る。

３、従って給油配管１７ａへは給油を行わずその先端に
は閉塞栓１８を取付ける。

上述のように本発明では給油ポンプ１Ｔからの給油は、
その配管１７ｂだけを用い、配管１７ｂの先端は２つに
分れ、管材１ａの２本の脚２と３との開口部から、同時
に作動油を供給して管材１ａ内を作動油で充満する。

配管１７ａの先端は閉塞柱１８で閉塞され、管材１ａの
中には作動油は供給されない。

管材１ａの内部に作動油が充満すると、両脚開口部はピ
ストン１４ａによって密着密封し、ポンプ１７を高圧ポ
ンプ１６に切換え高圧配管１６ｄを介し管材１ａ内の油
の圧力を上昇させるが、この配管の詳細については省略
する。

管材１ａ内の作動油の圧力が所定の圧力値９５０−１２
００ｋｇ／ｃｍ２に達すると、ステムの受口となる１個
の膨出突起１０が成形され、更に屈曲部に肉厚部５ａ′
と６ａ′（第３図）とが成形される。

自転車のヘッド・ラックは現在、油圧バルジ成形法によ
り大量生産の稼動中であり、その実際経験に徴して膨出
成形個所の近傍に金属へ油圧によって移動し、屈曲部
周辺にも金属の流れが生じ、屈曲部の肉厚を所要通りに
厚くすることもでき、かくしてその強度を向上し得るこ
とを発見したのである。

本発明によって製作されたクラウンと２本のブレードと
を一体にした前ホーク単一材は、このままでは未完成品
であり、これより所要目的に応じて種々の加工をほどこ
し、最終製品とするのであるが、それらの工程について
は省略する。

上述のように本発明は一体構造の前ホーク材を高能率且
つ低コストで量産できる特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法を示すもので、第１図は原材料、第２
図は原材料を折曲げて成る管材、第３図は管材がセット
されている分割式金型の下型を上から見たもの、第４図
は油圧バルジ成形機の概念図、第５図は金型内にセット
された管材につき油圧バルジ成形法をほどこす油圧回路
の概念図を示す。１・・・管材、２・・・脚、３・・・脚、５ａ、５ｂ・
・・屈曲部の外周部と内周部、６ａ、６ｂ・・・屈曲部
の外周部と内周部、９・・・分割式金型の下型、９ａ・
・・上型、１０・・・膨出成形部、１１・・・作動油、
１４，１４ａ・・・油圧ピストン、１５，１５ａ・・・
油圧シリンダ、１６・・・高圧ポンプ、１６ａ、１６ｄ
・・・高圧配管、１７・・・給油ポンプ、１７ａ、１７
ｂ・・・給油配管、１８・・・閉塞栓、２０・・・アー
チ状フレーム式油圧バルジ成形機、２１・・・アーチ状
フレーム、２２・・・垂直上下動ラム、２３，２４・・
・水平動ラム、２５・・・ベッド。

Claims

【特許請求の範囲】

１溶接鋼管素材の綾状溶接継目が屈曲個所外面と一致
せぬように該管素材を、同一方向且つ同一平面上におい
て２個所で夫々９０度前後に屈曲して成る２本の管脚を
有する管素材を出発材料とし、該管材中央部に自転車前
ホーク用のステム受口を膨出成形すべき凹陥部と、該９
０度屈曲個所外周縁に該管材肉厚を該肉厚の２０係前後
膨出成形させて該肉厚を厚くする凹陥部とを備えた割型
内に該前ホーク素材を装入し、該割型を油圧バルジ成形
機に水平状に設置し、該ホーン素材の該両脚の開口端よ
り高圧作動油を圧入１該油圧バルジ成形機の垂直上下動
ラムによる加圧力と、一対の同一方向の水平動ラムによ
る該高圧作動油に加えられる加圧力との合併加圧力によ
り、該前ホーク素材の該中央部に該ステム受口を膨出成
形し且つ該前ホーク素材の該屈曲個所外周縁の肉厚を厚
くなるように膨出成形させることを特徴とする自転車前
ホーク単一材の油圧バルジ成形法。