JPH0771954B2 - 小型車輌のAl合金製車体フレ−ム - Google Patents
小型車輌のAl合金製車体フレ−ムInfo
- Publication number
- JPH0771954B2 JPH0771954B2 JP61210633A JP21063386A JPH0771954B2 JP H0771954 B2 JPH0771954 B2 JP H0771954B2 JP 61210633 A JP61210633 A JP 61210633A JP 21063386 A JP21063386 A JP 21063386A JP H0771954 B2 JPH0771954 B2 JP H0771954B2
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- JP
- Japan
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- oxide film
- alloy
- frame element
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動二輪車,自動三輪車等、小型車輌の陽極
酸化処理されたAl合金製車体フレームに係り、特に車体
フレームの一部にAl合金鋳造品を用い、この鋳造品とパ
イプ材とを溶接し、あるいは鋳造品相互を溶接して組立
てて成る陽極酸化処理されたAl合金製車体フレームに関
するものである。
酸化処理されたAl合金製車体フレームに係り、特に車体
フレームの一部にAl合金鋳造品を用い、この鋳造品とパ
イプ材とを溶接し、あるいは鋳造品相互を溶接して組立
てて成る陽極酸化処理されたAl合金製車体フレームに関
するものである。
従来技術 自動二輪車の車体フレームは、複数本のパイプ材(鋼
管)を相互に溶接して組立てたパイプフレーム、プレ
ス成形された左,右の鋼板部材を溶接接合して中空断面
体になした鋼板フレーム、およびパイプ材とプレス鋼
板とを溶接して組立てた合成フレームに大別することが
できる。
管)を相互に溶接して組立てたパイプフレーム、プレ
ス成形された左,右の鋼板部材を溶接接合して中空断面
体になした鋼板フレーム、およびパイプ材とプレス鋼
板とを溶接して組立てた合成フレームに大別することが
できる。
近年では、車体の軽量化を推進するために、これ等の車
体フレームをAl合金で形成した車輌も提供されている
(特開昭61−6084号公報参照)。例えば、第1図に示す
自動二輪車の車体フレーム01は、左,右一対の主フレー
ム要素02がAl合金製金型鋳造品であって、該主フレーム
要素02に対して、いずれもAl合金製のヘッドパイプ03、
左,右一対の下部フレームパイプ04,座席支持パイプ05,
接続部材06,後部パイプ07等の部材が直接、または間接
的に溶接接合されている。この車体フレーム01には、溶
接による組立て完了後に、陽極酸化処理による酸化皮膜
が施される。
体フレームをAl合金で形成した車輌も提供されている
(特開昭61−6084号公報参照)。例えば、第1図に示す
自動二輪車の車体フレーム01は、左,右一対の主フレー
ム要素02がAl合金製金型鋳造品であって、該主フレーム
要素02に対して、いずれもAl合金製のヘッドパイプ03、
左,右一対の下部フレームパイプ04,座席支持パイプ05,
接続部材06,後部パイプ07等の部材が直接、または間接
的に溶接接合されている。この車体フレーム01には、溶
接による組立て完了後に、陽極酸化処理による酸化皮膜
が施される。
発明が解決しようとする問題点 斯かる車体フレームでは、優れた強度を有するAl−Zn−
Mg系合金(JIS H4080−7003,7N01,7075)あるいはAl−M
g系合金(JIS H4080−5083)がパイプ材として使用さ
れ、またAl−Mg系合金(JIS H5202−AC7A)あるいはAl
−Zn−Mg系合金(AC7A組成に2重量%程度のZnを追加)
が鋳造材として使用されている。このパイプ材−鋳造材
の組合せが選択される第一の理由は、金型鋳造品に施さ
れる酸化被膜の色調を、パイプ材に施される酸化皮膜の
色調に一致されるためであり、色調を一致させることに
よってAl合金製車体フレームの優れた外観性を得ること
ができる。
Mg系合金(JIS H4080−7003,7N01,7075)あるいはAl−M
g系合金(JIS H4080−5083)がパイプ材として使用さ
れ、またAl−Mg系合金(JIS H5202−AC7A)あるいはAl
−Zn−Mg系合金(AC7A組成に2重量%程度のZnを追加)
が鋳造材として使用されている。このパイプ材−鋳造材
の組合せが選択される第一の理由は、金型鋳造品に施さ
れる酸化被膜の色調を、パイプ材に施される酸化皮膜の
色調に一致されるためであり、色調を一致させることに
よってAl合金製車体フレームの優れた外観性を得ること
ができる。
ところが、Al−Mg系合金あるいはAl−Zn−Mg合金の鋳造
を行うに当っては、他のAl合金の場合では350〜400℃で
良い金型の予熱温度を450〜500℃にしなければならない
等、鋳造条件が厳しく、生産性が損われ、製造経費増大
要因になっていた。
を行うに当っては、他のAl合金の場合では350〜400℃で
良い金型の予熱温度を450〜500℃にしなければならない
等、鋳造条件が厳しく、生産性が損われ、製造経費増大
要因になっていた。
また、前記鋳造材が選択される第二の理由は、Siを4重
量%以上含有し鋳造性良好なAl−Si−Mg系合金(JIS H5
202−AC4C)あるいはAl−Si−Mg−Cu系合金(JIS H5202
−AC4D)を用いた場合、パイプと鋳造品、鋳造品相互の
溶接ビードに隣接した箇所で、その部分を覆って付され
る陽極酸化皮膜が黒色になり、外観性が損われるからで
ある。
量%以上含有し鋳造性良好なAl−Si−Mg系合金(JIS H5
202−AC4C)あるいはAl−Si−Mg−Cu系合金(JIS H5202
−AC4D)を用いた場合、パイプと鋳造品、鋳造品相互の
溶接ビードに隣接した箇所で、その部分を覆って付され
る陽極酸化皮膜が黒色になり、外観性が損われるからで
ある。
問題点を解決するための手段および作用 本発明は、斯かる技術的背景の下に創案されたものであ
り、鋳造性良好で経費節減を計り得るAl合金で形成され
た鋳造品を車体フレーム要素として用いながら、その溶
接部近傍を覆う陽極酸化皮膜が美麗である小型車輌のAl
合金製車体フレームを提供することをその目的としてい
る。
り、鋳造性良好で経費節減を計り得るAl合金で形成され
た鋳造品を車体フレーム要素として用いながら、その溶
接部近傍を覆う陽極酸化皮膜が美麗である小型車輌のAl
合金製車体フレームを提供することをその目的としてい
る。
この目的は、Al合金製鋳造品として形成した車体フレー
ム要素相互、あるいは該車体フレーム要素と塑性加工に
よって形成したAl合金製車体フレーム要素を溶接接合し
て組立て、その全表面に陽極酸化処理による酸化皮膜を
施して成る小型車輌のAl合金製車体フレームであって、
鋳造品である車体フレーム要素を、Si含有量が4〜7.5
重量%であるAl−Si−Mg系合金、あるいは同じくSi含有
量が4〜7.5重量%であるAl−Si−Mg−Cu系合金で形成
し、前記陽極酸化処理による形成酸化皮膜厚を2〜10μ
mになして、溶接ビードに沿う鋳造車体フレーム要素の
表面を覆う酸化皮膜の黒色表面層を金属ブラシ等の機械
的除去手段によって除去することによって達成される。
ム要素相互、あるいは該車体フレーム要素と塑性加工に
よって形成したAl合金製車体フレーム要素を溶接接合し
て組立て、その全表面に陽極酸化処理による酸化皮膜を
施して成る小型車輌のAl合金製車体フレームであって、
鋳造品である車体フレーム要素を、Si含有量が4〜7.5
重量%であるAl−Si−Mg系合金、あるいは同じくSi含有
量が4〜7.5重量%であるAl−Si−Mg−Cu系合金で形成
し、前記陽極酸化処理による形成酸化皮膜厚を2〜10μ
mになして、溶接ビードに沿う鋳造車体フレーム要素の
表面を覆う酸化皮膜の黒色表面層を金属ブラシ等の機械
的除去手段によって除去することによって達成される。
Siを4重量%以上含むAl−Si−Mg系合金、あるいは同じ
くSiを4重量%以上含むAl−Si−Mg−Cu系合金で形成し
た金型鋳造品の表面にAl球形粒を用いた噴射処理(ショ
ットブラスト処理)を行なった後硫酸電解液を用いて陽
極酸化処理を施した場合には、健全な酸化皮膜が形成さ
れる。第2図はその状態を示しており、初晶α固溶体2
と共晶Si3とより成る組織を有する鋳造品1の表面に、
多数の縦長の孔5を有する多孔質の酸化皮膜(Al2O3)
4が形成されている。
くSiを4重量%以上含むAl−Si−Mg−Cu系合金で形成し
た金型鋳造品の表面にAl球形粒を用いた噴射処理(ショ
ットブラスト処理)を行なった後硫酸電解液を用いて陽
極酸化処理を施した場合には、健全な酸化皮膜が形成さ
れる。第2図はその状態を示しており、初晶α固溶体2
と共晶Si3とより成る組織を有する鋳造品1の表面に、
多数の縦長の孔5を有する多孔質の酸化皮膜(Al2O3)
4が形成されている。
この酸化皮膜4の色調は、Al−Si−Mg系合金、あるいは
Al−Si−Mg−Cu系合金中のSi量によって左右される。す
なわち、Si量4.0重量%では酸化皮膜4の膜厚12μmま
で、Si量6.0重量%では酸化皮膜4の膜厚8μmまで、
それぞれ良好な色調が得られ、Si量7.5重量%では、酸
化皮膜4の膜厚2〜3μmまで良好な色調が得られる
が、膜厚6μmを超えると灰色化する。
Al−Si−Mg−Cu系合金中のSi量によって左右される。す
なわち、Si量4.0重量%では酸化皮膜4の膜厚12μmま
で、Si量6.0重量%では酸化皮膜4の膜厚8μmまで、
それぞれ良好な色調が得られ、Si量7.5重量%では、酸
化皮膜4の膜厚2〜3μmまで良好な色調が得られる
が、膜厚6μmを超えると灰色化する。
しかるに、Al−Si−Mg系合金、またはAl−Si−Mg−Cu系
合金で鋳造形成した車体フレーム要素相互、あるいは該
車体フレーム要素とAl合金製車体フレーム・パイプを溶
接した場合、溶接金属のビード8に沿う鋳造品1側と溶
接帯6では、溶接熱によって結晶粒界が局部的に融解し
て微細な再結晶組織が生じ(第3図参照)、該再結晶組
織中にSi粒7が微細に分散する。そのため、溶接組立後
の車体フレームを硫酸電解液中に装入して陽極酸化処理
を行うと、溶融帯6部分については、電解液中に溶解せ
ず、また酸化されない微細なSi粒7が、形成された酸化
皮膜9中に含まれ(第4図)、不純物としてのSi粒7を
含む酸化皮膜9が電解の進行に伴って或る程度成長する
と、その表面層が電解液である硫酸溶液によって侵され
はじめ(第5図矢印10参照)、さらに皮膜が成長する
と、硫酸溶液中に溶解することなく皮膜表層に残った脆
弱な多孔質層11が可視光線を全て吸収して黒色を呈する
(第6図)。
合金で鋳造形成した車体フレーム要素相互、あるいは該
車体フレーム要素とAl合金製車体フレーム・パイプを溶
接した場合、溶接金属のビード8に沿う鋳造品1側と溶
接帯6では、溶接熱によって結晶粒界が局部的に融解し
て微細な再結晶組織が生じ(第3図参照)、該再結晶組
織中にSi粒7が微細に分散する。そのため、溶接組立後
の車体フレームを硫酸電解液中に装入して陽極酸化処理
を行うと、溶融帯6部分については、電解液中に溶解せ
ず、また酸化されない微細なSi粒7が、形成された酸化
皮膜9中に含まれ(第4図)、不純物としてのSi粒7を
含む酸化皮膜9が電解の進行に伴って或る程度成長する
と、その表面層が電解液である硫酸溶液によって侵され
はじめ(第5図矢印10参照)、さらに皮膜が成長する
と、硫酸溶液中に溶解することなく皮膜表層に残った脆
弱な多孔質層11が可視光線を全て吸収して黒色を呈する
(第6図)。
この黒色の多孔質層11は、酸化皮膜9の厚さ(t)が10
μm以下ならば、金属ブラシ等によってこれを除去して
第7図図示の如くに色調良好な酸化皮膜9になし得る
が、厚さ(t)が10μmを超えると多孔質層11の除去は
困難になり、さらに12μmを超えると、多孔質層11を完
全には除去できなくなる。それ故、酸化皮膜9の厚さ
(t)を10μm以下にするのが適当であるが、耐食性を
確保するためには厚さ(t)を少なくとも2μmにする
必要がある。
μm以下ならば、金属ブラシ等によってこれを除去して
第7図図示の如くに色調良好な酸化皮膜9になし得る
が、厚さ(t)が10μmを超えると多孔質層11の除去は
困難になり、さらに12μmを超えると、多孔質層11を完
全には除去できなくなる。それ故、酸化皮膜9の厚さ
(t)を10μm以下にするのが適当であるが、耐食性を
確保するためには厚さ(t)を少なくとも2μmにする
必要がある。
斯くして得られた酸化皮膜9は、鋳造品1の他の部分を
覆う酸化皮膜4と同様に、車体フレーム用パイプ材とし
て優れた強度を有するAl−Zn−Mg系合金(JIS H4080−7
003,7N01,7075)あるいはAl−Mg系合金(JIS H4080−50
83)に形成される陽極酸化皮膜と色調が同じであり、そ
れ等の合金で形成された車体フレーム・パイプと鋳造品
1を溶接接合し、あるいは複数の鋳造品1を相互に溶接
接合して形成した車体フレームに対し、同一色調の美麗
な陽極酸化皮膜を与えることができる。
覆う酸化皮膜4と同様に、車体フレーム用パイプ材とし
て優れた強度を有するAl−Zn−Mg系合金(JIS H4080−7
003,7N01,7075)あるいはAl−Mg系合金(JIS H4080−50
83)に形成される陽極酸化皮膜と色調が同じであり、そ
れ等の合金で形成された車体フレーム・パイプと鋳造品
1を溶接接合し、あるいは複数の鋳造品1を相互に溶接
接合して形成した車体フレームに対し、同一色調の美麗
な陽極酸化皮膜を与えることができる。
しかも、鋳造品1は、Siを4重量%以上含み鋳造性良好
なAl−Si−Mg合金(JIS H5202−AC4C)あるいはSiを4
重量%以上含むAl−Si−Mg−Cu系合金(JIS H5202−AC4
D)で形成されるため、鋳造の際の金型予熱温度は低く
ても鋳造欠陥が生じ難く(予熱温度350〜400℃)、鋳造
性良好であって、製造経費の節減を計り得る。
なAl−Si−Mg合金(JIS H5202−AC4C)あるいはSiを4
重量%以上含むAl−Si−Mg−Cu系合金(JIS H5202−AC4
D)で形成されるため、鋳造の際の金型予熱温度は低く
ても鋳造欠陥が生じ難く(予熱温度350〜400℃)、鋳造
性良好であって、製造経費の節減を計り得る。
なお、Al合金製車体フレームの陽極酸化処理は下記の要
領で行われる。
領で行われる。
溶接ビード部表面に刷毛がけを行って汚れを除去す
る。この操作を省略すると、鋳物側溶接帯の陽極酸化皮
膜に黒色部が生ずる。
る。この操作を省略すると、鋳物側溶接帯の陽極酸化皮
膜に黒色部が生ずる。
次に燐酸、硝酸等の洗滌溶液(液温100℃)に一分間
浸漬して酸洗を行う。
浸漬して酸洗を行う。
硫酸電解液を用い、通常の処理条件で陽極酸化処理を
施す。形成酸化皮膜の厚さは5〜7μmにするのが好ま
しい。
施す。形成酸化皮膜の厚さは5〜7μmにするのが好ま
しい。
鋳物溶接帯を覆う酸化皮膜に生じた黒色部分をブラッ
シングにより除去する。
シングにより除去する。
発明の効果 以上の説明から明らかな様に、Al合金製鋳造品として形
成した車体フレーム要素相互、あるいは該車体フレーム
要素と塑性加工によって形成したAl合金製車体フレーム
要素を溶接接合して組立て、その全表面に陽極酸化処理
による酸化皮膜を施して成る小型車輌のAl合金製車体フ
レームであって、鋳造品である車体フレーム要素を、Si
含有量が4〜7.5重量%であるAl−Si−Mg系合金、ある
いは同じくSi含有量が4〜7.5重量%であるAl−Si−Mg
−Cu系合金で形成し、前記陽極酸化処理による形成酸化
皮膜厚を2〜10μmになして、溶接ビードに沿う鋳造車
体フレーム要素の表面を覆う酸化皮膜の黒色表面層を金
属ブラシ等の機械的除去手段によって除去して成る小型
車輌のAl合金製車体フレームが提供された。
成した車体フレーム要素相互、あるいは該車体フレーム
要素と塑性加工によって形成したAl合金製車体フレーム
要素を溶接接合して組立て、その全表面に陽極酸化処理
による酸化皮膜を施して成る小型車輌のAl合金製車体フ
レームであって、鋳造品である車体フレーム要素を、Si
含有量が4〜7.5重量%であるAl−Si−Mg系合金、ある
いは同じくSi含有量が4〜7.5重量%であるAl−Si−Mg
−Cu系合金で形成し、前記陽極酸化処理による形成酸化
皮膜厚を2〜10μmになして、溶接ビードに沿う鋳造車
体フレーム要素の表面を覆う酸化皮膜の黒色表面層を金
属ブラシ等の機械的除去手段によって除去して成る小型
車輌のAl合金製車体フレームが提供された。
該車体フレームでは、Si含有量が4〜7.5重量%であるA
l−Si−Mg系合金、あるいは同じくSi含有量が4〜7.5重
量%であるAl−Si−Mg−Cu系合金で形成した鋳造車体フ
レーム要素を用いたため、鋳造性良好であり、また陽極
酸化処理による形成酸化皮膜厚を2〜10μmになしたた
め、該形成酸化皮膜は良好な色調が得られ、さらに溶接
ビードに沿う鋳造車体フレーム要素の表面を覆う酸化皮
膜の黒色表面層が機械的な除去手段によって除去される
ため、その色調が、鋳造品の他の部分を覆う酸化皮膜と
同様に、通常の塑性加工によるAl合金製車体フレーム要
素と同一であって車体フレーム全体としての外観性も良
好である。
l−Si−Mg系合金、あるいは同じくSi含有量が4〜7.5重
量%であるAl−Si−Mg−Cu系合金で形成した鋳造車体フ
レーム要素を用いたため、鋳造性良好であり、また陽極
酸化処理による形成酸化皮膜厚を2〜10μmになしたた
め、該形成酸化皮膜は良好な色調が得られ、さらに溶接
ビードに沿う鋳造車体フレーム要素の表面を覆う酸化皮
膜の黒色表面層が機械的な除去手段によって除去される
ため、その色調が、鋳造品の他の部分を覆う酸化皮膜と
同様に、通常の塑性加工によるAl合金製車体フレーム要
素と同一であって車体フレーム全体としての外観性も良
好である。
第1図はAl合金製鋳造品として形成した車体フレーム要
素を用いてその車体フレームを組立てた公知に係る自動
二輪車の概略図、第2図はAl−Si−Mg系合金、あるいは
Al−Si−Mg−Cu系合金で形成した金型鋳造品の表面に鋳
造状態のまま陽極酸化皮膜を設けた状態を示す図、第3
図は前記金型鋳造品の他のAl合金製部材とを溶接接合し
た状態を示す図、第4図ないし第6図は前記溶接接合部
における溶接ビードに沿う溶融帯の表面を覆って形成さ
れる陽極酸化皮膜の成長過程を示す図、第7図は該陽極
酸化皮膜の表層に形成された黒色部分を除去した後の陽
極酸化皮膜を示す図である。 1……鋳造品、2……α固溶体、3……共晶Si、4……
酸化皮膜、5……孔、6……溶融帯、7……Si粒、8…
…ビード、9……酸化皮膜、11……多孔質層、12……酸
化皮膜。
素を用いてその車体フレームを組立てた公知に係る自動
二輪車の概略図、第2図はAl−Si−Mg系合金、あるいは
Al−Si−Mg−Cu系合金で形成した金型鋳造品の表面に鋳
造状態のまま陽極酸化皮膜を設けた状態を示す図、第3
図は前記金型鋳造品の他のAl合金製部材とを溶接接合し
た状態を示す図、第4図ないし第6図は前記溶接接合部
における溶接ビードに沿う溶融帯の表面を覆って形成さ
れる陽極酸化皮膜の成長過程を示す図、第7図は該陽極
酸化皮膜の表層に形成された黒色部分を除去した後の陽
極酸化皮膜を示す図である。 1……鋳造品、2……α固溶体、3……共晶Si、4……
酸化皮膜、5……孔、6……溶融帯、7……Si粒、8…
…ビード、9……酸化皮膜、11……多孔質層、12……酸
化皮膜。
Claims (1)
- 【請求項1】Al金属製鋳造品として形成した車体フレー
ム要素相互、あるいは該車体フレーム要素と塑性加工に
よって形成したAl合金製車体フレーム要素を溶接接合し
て組立て、その全表面に陽極酸化処理による酸化皮膜を
施して成る小型車輌のAl合金製車体フレームであって、 鋳造品である車体フレーム要素を、Si含有量が4〜7.5
重量%であるAl−Si−Mg系合金、あるいは同じくSi含有
量が4〜7.5重量%であるAl−Si−Mg−Cu系合金で形成
し、前記陽極酸化処理による形成酸化皮膜厚を2〜10μ
mになして、溶接ビードに沿う鋳造車体フレーム要素の
表面を覆う酸化皮膜の黒色表面層を金属ブラシ等の機械
的除去手段によって除去して成る小型車輌のAl合金製車
体フレーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61210633A JPH0771954B2 (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | 小型車輌のAl合金製車体フレ−ム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61210633A JPH0771954B2 (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | 小型車輌のAl合金製車体フレ−ム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6368480A JPS6368480A (ja) | 1988-03-28 |
| JPH0771954B2 true JPH0771954B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=16592548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61210633A Expired - Fee Related JPH0771954B2 (ja) | 1986-09-09 | 1986-09-09 | 小型車輌のAl合金製車体フレ−ム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771954B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5423344B2 (ja) * | 1973-10-27 | 1979-08-13 | ||
| JPS58167081A (ja) * | 1982-03-30 | 1983-10-03 | Honda Motor Co Ltd | 2輪車用車体の溶接装置 |
| JPS59145675A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-21 | 本田技研工業株式会社 | 跨座型車両用のフレーム構造 |
| JPH0653506B2 (ja) * | 1984-09-21 | 1994-07-20 | スズキ株式会社 | 自動二輪車の車体構造 |
-
1986
- 1986-09-09 JP JP61210633A patent/JPH0771954B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6368480A (ja) | 1988-03-28 |
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