JPS59127980A - 自転車体ヘツド部の製造方法と製造装置 - Google Patents

自転車体ヘツド部の製造方法と製造装置

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JPS59127980A
JPS59127980A JP228183A JP228183A JPS59127980A JP S59127980 A JPS59127980 A JP S59127980A JP 228183 A JP228183 A JP 228183A JP 228183 A JP228183 A JP 228183A JP S59127980 A JPS59127980 A JP S59127980A
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JP
Japan
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pipe
welding
head
main pipe
reinforcing member
Prior art date
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Pending
Application number
JP228183A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahito Tsuru
鶴 孝人
Hidenori Yamaki
山木 英教
Kikuo Nakamura
中村 喜久雄
Akio Mitsunari
三成 昭夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Cycle Co Ltd
Original Assignee
Bridgestone Cycle Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59127980A publication Critical patent/JPS59127980A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/002Resistance welding; Severing by resistance heating specially adapted for particular articles or work

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自転車車体ヘッド部の製造方法と製造装置に
関するもので、生産性の向上と品質の向上を図ったもの
である。
従来、自転車車体のヘッド部は、四−付法により製造し
ているのが通常であるがこの方法によると熟練工による
作業を前提とし、素材の加工及び接合に長時間を要する
ほか、外観をよくするだめの仕上げに接合部のパリ取り
加工などを要するなどの問題点を有していた。
つまり、自転車のヘッドパイプのメインパイプなどのワ
ーク接合に際しては、素材の前加工において工程が複雑
で高い精度を必要としていた。第1図に示すようにメイ
ンパイプ1のヘッドパイプ側端部4をヘッドパイプ2に
適合するように斜め切断すると共にR加工を必要とする
更にヘッドパイプ2にはガス抜き穴を形成する必要があ
る。更に接合する際は、ワークの隙間を異種金属で埋め
るというロー付けの特性上、ワークの適正クリヤランス
を確保するため高い加工精度が必要となる。これは生産
技術上は非常に難しい加工作業である。曲面構成の狂い
によっては、メインパイプとヘッドパイプの構成にズレ
ができるということもしばしば起っていた。
つぎに接合に際してワーク間の隙間にロー材を流し込む
のであるが、予め精密に切削した所定形状のワークを治
具にセットしその状態で加熱、接合しなければならない
(3) しかしながら、この方法によるとロー材を溶融する温度
(約900℃)に加熱してからロー材を供給しその後、
冷却するためロー付作業に長時間を要する。また接合部
以外のパイプ部分をも長時間にわたり加熱するため、そ
の部分の強度が低下する傾向にある。しかもロー付作業
時に使用したフラックスを除去するための酸洗い及び余
分なロー材を除去するための手仕上げが必要である。更
にロー付作業後、外観チェックによりロー廻り不良部分
があれば補正を必要としていた。
このように従来行なってきたロー付作業は作業時間がか
かるばかりか、補正作業が不可欠であった。
本発明は、上記のごとき従来法の問題点を解決すべく提
案されるもので、作業時間が短縮されて生産性を向上さ
せると共に補正作業を必要としないばかりか、強度品質
、外観品質の向上が図れるようになったものである。
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細にV  4 
 ) 説明すると、本発明はメインパイプ7全体またはヘッド
パイプ9への接合部側端面8を楕円成形し、メインパイ
プ7の接合部側端面8を2段に斜め切断もしくはストレ
ート切断し、かつ、補強部材10の接合面側端部12.
18をやや開き加減に形成し、メインパイプ7とヘッド
パイプ9及び両者を補強する補強部材1oのそれぞれの
接合端面を抵抗溶接装置19によって溶接するものであ
って、楕円成形したメインパイプ7の短径側はヘッドパ
イプの外径より小さくし、かつ補強部材lOの接合面側
端部11,12の当接部18に突起20を設けているも
のである。
また、製造装置としては上電極17を可動プラテン16
の下部に設け、下電極15を固定プラテン!4の上部に
設け、上電極17をヘッドパイプ9の装着が容易な形状
とし、下電極15をメインパイプ7の装着が容易な形状
とし、ヘッドパイプ9とメインパイプ7を突き合わせ圧
縮しながら電圧をかけて電気抵抗溶接できるようにした
ものを用いる。
自転車車体ヘッド部の材料としては、鉄、不銹鋼、コバ
ルト鋼、ニッケル、ニクロム、モネルメタルなどを用い
るためにそれら金属相互間の溶接不良を起こすことが第
一の心配であり、従来のロー付は法などにみられるよう
に溶接不良による事故、例えば積載荷重の過大による折
損や経ヰ変化による欠損事故が起きることが考えられる
こうしたことから電気抵抗溶接が最良の接合方法である
ことが判明した。
また、めっき鋼板の場合も、めっき用金属は溶接の際、
接合母材に溶解あるいは焼却して完全にしかも良好な溶
接ができるものである。
こうしたワークを第7図、第8図に示すような抵抗溶接
装N19で溶接することが最良であを加熱し同時に圧カ
ン併用して溶接する抵抗溶接を用いて行なうことによっ
て量産が可能となリ、熱影響、熱変形が小さく、すぐれ
た溶接強度を得ることができる。
とくに溶接面を互いに接近させ局部接触を起こさせ、加
熱、溶融、飛散を繰り返し発生させながら全面を加熱す
るフラッシュ溶接をもって行なうことによって、電流密
度が比較的小さくフラッシュ過程でできた端面の溶融金
属は、アプセット過程で外部に押し出されるので不純物
が排除され、はとんど固体のままの溶接部が得られると
いう利点がある。
また管に空気内圧をかけながら溶接することによって内
面のパリの形成を減少できるようになっている。さらに
メインパイプとヘッドパイプ、それ疋それらを補強する
補強部材をあらかじめ相当強い力で相互に押しつけ、電
流を通ずるアプセット法忙よる電気抵抗溶接を用いても
よく、アプセット法によれば生産性が高く、信頼性が向
上する自転車ヘッド部を製造することができるのはいう
までもない。
先ずワークの形状であるが、ヘッドパイプ9(7) は従来のものと同仕様の構成でよいが、メインパイプ7
はパイプ素材の接合部側或いは全体を断面楕円成形する
。かつ断面の短径をヘッドパイプ9の外径より小さくす
る。これらは抵抗溶接を実施するために必要な構成であ
る。
次にパイプ素材の接合部側端面を2段に斜めに切断或い
はストレートに切断する。第5図に示したものは、適正
な強度、外観形成するために2段に斜め切断した実施例
を示している。
もちろん曲面状にR加工しても良いのはいうまでもない
が、生産性が低いうえに曲面構成の狂い九よってメイン
パイプとヘッドパイプの間にずれが生じやすいため、斜
め切断が最も効率的であることが判明した。また、補強
部材10のヘットバイブ9との接合面側端部12と、メ
インパイプ7との接合面側端部11は、第6図に示すよ
うにそれぞれヘッドパイプ9、メインパイプ7の外径に
添うように外開きに開き角度を大にしておくものである
この場合の開き角度は5閏程度外向きになる、8 ) ようにするのが適当だが、これは抵抗溶接の際の接触を
避けるためである。さらに補強部材1゜の接合面側端部
11の当接部18には突起(プロジェクション)を設け
ることによって食いつきが良くなり、電流の集中が有効
に働くので比較的小さい電流で確実な溶接ができるよう
になった。
本発明による接合方法としては、っぎのような順序によ
る。
(〜 ヘッドパイプ9と補強部材1oとを接合面側端$
12を介して接合する。
の) ヘッドパイプ9とメインパイプ7を接合部側端面
8を介して接合する。
この際補強部材10とメインパイプ7が接触しないよう
、つまり抵抗溶接の際の接触を避けるため第6図に示す
ごとく補強部材i。
の接合部11の開き角度を大きくしておく。
(C)  メインパイプ7と補強部材10を接合面側端
部11を介して接合する。
以上のような接合工程であるが、0→(〜→(B)、(
B)→(A)→0、(A)→0→Φ)という工程でも差
しつかえない。
本発明の製造装置としては前述したような装置を用いる
ものであるが、実際に溶接する場合は、例えばヘッドパ
イプ9とメインパイプ7の接合の場合、上電極17にヘ
ッドパイプ9を取り付け、下′Wl極15にはメインパ
イプ7を取り付け、ヘッドパイプ9とメインパイプ7と
を突き合わせ圧接しながら電圧をかけて溶接する。
この場合、加圧方向とヘッドパイプ9との位置関係は第
7図のごとく直角でも、第8図のごとく斜めでもよい。
一般に抵抗溶接法においては、溶接待加圧した状態で通
電するため、若干の溶けしろを設ける必要がある。また
溶接時に溶接個所以外の部分に接触する部分があると分
流が生じ適正な溶接ができなくなるので精度と強度が要
求され、自転車ヘッド部の製造には困難が伴なうとされ
ている。しかしながら、本発明においては前述の工程、
方法を用いて適正に行なえることとなつた。
以上のごとく、本発明によればメインパイプの接合部端
面の形状はR加工の状態でも問題がないが、加工上簡単
な斜め切断の状態での接合が可能であり、パイプの水抜
穴明加工が不要で素材の前加工が簡単になり、接合時間
は1秒以内で完了し、時間が短いため接合部以外の部分
が熱影響を受けにくく素材の強度低下も少なくなり、そ
の他、接合時にフラックス等を使用せずまた均一な接合
面が得られるために接合後に酸洗及び手仕上げを必要と
しないといった利点により従来法に比較し工数が削減す
ることとなった。
また接合時間が短いために熱の影響範囲が狭く素材の強
度低下の度合が少なくなると共に溶接により接合部に7
ランジを形成するため接合面積が広くなり強度が向上す
る。更に適正な条件を選択することにより、後仕上げを
必要とせず均一な安定した外観を得ることができるとい
った利点により従来法に比較して強度及び外観品質の向
上を図れることとなった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来法により接合したヘッド部の斜視図。第
2図は、従来法におけるメインパイプの接合端面を示す
斜視図。第3図は、従来法における補強部材の斜視図。 第4図は、本発明に係る方法fより接合したヘッド部の
斜視図。 第5図は、本発明におけるメインパイプの接合端面を示
す斜視図。第6図は、本発明における補強部材の斜視図
。第7図、第8図は本発明における抵抗溶接装置の正面
略図。 図中  l:メインパイプ 2:ヘッドパイプ 3:補強部材 4:ヘッドパイプ側端部 5:補強部材端部 6:補強部材端部 7:メインパイプ 8:接合部側端面 9:ヘッドパイプ (111 1O:補強部材 11:接合面側端部 12:接合面側端部 13:フレーム 14:固定プラテン 15:下電極 16:可動プラテン 17:上電極 18:肖接部 19:抵抗溶接装置 20:突起 特許出願人  ブリデストンサイクル株式会社代 理 
人 嶋  本 久寿弥太 第 1 図 第4回 第 5 図 第6図 第7図 第 8 図 手続補正書(自発) 昭和58年3月11日 特許庁長官 若杉和去殿 ]、事件の表示 昭和58年特  I「願第2281  号2、 発明の
名称  自転市町体ヘッド部の課内方法と製a装置3、
 補正をする者 事件との関係 持前出網人 住所   東京都中央X日木驕3丁目5番14号氏 名
(名称)  ブリデストンサイクル株式会社取締役社長
 石 井 公 −部 4、代理人 住 所   東京都港区虎ノ門2丁目5#2号窪田園ビ
ル5階氏 名 弁1iII±(7582)鳴木久寿弥、
太5、補正命令の日付  (自 発 補 正)6、 補
正により増加する発明の数 7、補正の対象 明細。 8、補正の内容 別紙の通。 〈別 紙〉 1、明細書第1項第18行〜第19行を削除し、下記の
通り補正する。 r(3)7’ロジエクシヨン溶接及びスポット溶接を主
体とした抵抗溶接を用いて溶接することを特徴」 2、 明細書第2項9行を削除し下記の通り補正する。 「パイプとメインパイプを突き合わせ加圧しな」 3、明細書第3頁2行を削除し、下記の通り補正する。 1つまり、自転車のヘッドパイプとメインバイ」 4、明細書第4頁14行と15行の間に下記字句を挿入
する。 「一方、抵抗溶接法が接合方法として提案されているが
、各種の抵抗溶接のうちいずれを選択すべきかについて
は自転車車体ヘッド部の製造技術において未解決の問題
となっていた。 これまではアプセット溶接またはフラッジ−溶接が提案
されたが、装置が複雑化すると共に溶接後の強度に問題
があったのである。」5、 明細書第5頁19行、20
行を削除し、下記の通り補正する。 「ラドパイプ9とメインパイプ7を突き合わせ加圧しな
がら電圧をかけて抵抗溶接できるよ」 6、明細書第6頁2行目〜第7頁19行目脣でを削除し
、下記の通り補正する。 「本発明においては、抵抗溶接法のうち特にプロジェク
ション溶接及びスポット溶接を主体とした抵抗溶接を選
択した。 プロジェクション溶接は、被溶接部材に突起部を形成し
、ここへ加圧しながら電圧をかけ発熱させて接合すると
いうものであり、スポット溶接は部材相互の位置決めを
行なうに際し効果的なものである。 溶接の実際においては実施例としてヘッド(2) パイプ側端部4を突合せプロジェクションにより、補強
部材端部5を重ねプロジェクションにより、補強部材端
部6をスポット溶接により行なうというのが一つの方法
であり効果的であった。 第6図における接合面側端部12において突起を設けて
重ねプロジェクションにより溶接を行なうといった方法
もとられることはいうまでもない。」 7、明細書第9頁第20行〜第10頁2行を削除し、下
記の通り補正する。 「以上のような接合工程であるが、(C)→Q3”1→
(4)、CF3)→(ト)→C)、03)→C)→■と
いう工程でも差しつかえない。」 (3)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  メインパイプ全体またはへッドパイタ虐合部
    側端面な楕円成形し、メインパイプの接合部側端面を2
    段に斜め切断もしくはストレート切断し、かつ、補強部
    材の接合面側端部なやや開き加減に形成し、メインパイ
    プとヘッドパイプ及び両者を補強する補強部材のそれぞ
    れの接合端面を抵抗溶接装置によって溶接することを特
    徴とする自転車車体ヘッド部の製造方法。
  2. (2)楕円成形したメインパイプの短径側をヘッドパイ
    プの外径より小さくしたことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の自転車車体ヘッド部の製造方法。
  3. (3)  アプセット溶接またはフラッシュ溶接に限定
    した抵抗溶接を用いて溶接することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の自転車車体ヘッド部の製造方法
  4. (4)補強部材の接合面側端部の当接部に突起を設けた
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の自転車車
    体ヘッド部の製造方法。
  5. (5)  上電極を可動プラテンの下部に設け、下電極
    を固定プラテンの上部に設け、上電極をヘッドパイプ装
    着が容易な形状とし、下!!極をメインパイプ装着が容
    易な形状とし、ヘッドパイプとメインパイプを突き合わ
    せ圧接しながら電圧をかけて電気抵抗溶接できるように
    した自転車車体ヘッド部の製造装置
JP228183A 1983-01-12 1983-01-12 自転車体ヘツド部の製造方法と製造装置 Pending JPS59127980A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62282786A (ja) * 1986-05-30 1987-12-08 Manyoo Kk 抵抗溶接による自転車ダイヤモンドフレ−ムの溶着方法
EP2340912A3 (de) * 2009-12-31 2012-08-08 Liebherr-Werk Nenzing GmbH Rohrelement mit einer Schnittkante zum Anschweissen an ein Trägerelement

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