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自転車部品のトラブル事例の収集と対策（7）
NO．11、ヘッドセット（下玉押し）の破損事例、 競輪用自転車フレームにおいて、下玉押しが破損した事例である。破損部のキレツは刻印部を貫通して破断に至っていた。ヘッドセットの締め付け力によるベアリング鋼球の点接触から生じた疲労破壊であると推定される。NO．12、フレーム破損事例、競輪用自転車が競技中…
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CFRP製自転車フレームの分析
自転車部品における複合材料の適応例は、自転車フレームパイプ、ディスクホイールを主とし、年々増加してきている。複合材料は、それらのもつ軽量・防錆性はもちろんのこと、マトリックス（樹脂）と強化材の組み合わせ自由度の高さから、自転車部品として要求される機械的特性に合わせた設計ができる。本報では、この複合材…
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中小企業におけるメカトロニクス考
メカトロニクス製品を手掛ける場合、グループリーダの役割が非常に重要になってくる。リーダの技術レベルと管理能力が製品開発の鍵を握っているといって過言ではない。機械屋は電気屋の、電気屋は機械屋の領域に一歩踏込んだ検討が必要となってくる。ここに、機械屋と電気屋の「メカトロニクス」という金属的なひびきとは違…
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リム－タイヤはく離事故原因究明（1）
競走用自転車においては、一般用自転車と異なりリムとタイヤの間を接着剤（ゴムのり）を用いて固定化し、走行できるように設計されている。ところが、このリムとタイヤ間において走行中はく離現象が起き、パンク事故がここ2－3年に各競技会において頻繁に発生するようになった。特に6月、7月、8月の3ヵ月間の発生率は…
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ファインセラミックスのクランク軸への応用
技研大阪支所では昭和63年度異業種交流研究事業の一環として大阪府下の地場産業である自転車部品、刃物などに軽量化、高付加価値化をもたせるための技術指導用データの積み重ねおよび成形型の提供などに役立つよう大阪府立産業技術総合研究所において2カ月間ファインセラミックスの鋳込成形とその特性および自転車部品と…
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競走車用車輪の緩みに関する考察
競輪などのレース中に発生するトラブルのうち、車輪関係ではタイヤのパンクおよび外れが圧倒的に多いが、車輪の緩み（俗に腰くだけまたは腰抜けという）という現象も起きている。これは車輪の組立て条件あるいは使用条件のほかに車輪構成部品の品質、強度のアンバランスなどが関係すると思われるが、その実態の解明はほとん…
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自転車競技者の指導訓練用機器の機能拡張研究（第2報）
日本競輪学校では、昭和57年度からの3カ年事業で、生徒の指導訓練用機器の近代化を実行し、その後は拡張・改善に対処してきたが、その事業の推進については当技術研究所が行ってきた。それらの内容、成果などについては、その都度当技術研究所の研究報告書で報告してきた。昭和63年度は、前年度に引き続いて、本事業で…
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自転車競技者の指導訓練用機器の機能拡張研究（第2報）
日本競輪学校では、昭和57年度からの3ヵ年事業で、生徒の指導訓練用機器の近代化を実行し、その後は拡張・改善に対処してきたが、その事業の推進については当技術研究所が行ってきた。それらの内容、成果などについては、その都度当技術研究所の研究報告書で報告してきた。昭和63年度は、前年度に引き続いて、本事業で…
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軽合金接着フレームの強度
近年、急増しているアルミ合金接着フレームの中で、昭和63年6月時点で市販していた国産車を対象にフレームの試験を行ったので、ここに報告する。最近特にハイブリッド車と呼ぶものも多いが、ここでは、オールアルミと呼ばれるもののみ対象とした。また外国車2台、国産1車種のみは3台、前三角CFのもの1台、合計8種…
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シェルモデルを使用した自転車フレームの構造解析
当技術研究所において、昨年度までにFACOMS－3300スーパーミニコンピュータシステム上の有限要素法による構造解析プログラムFEM－3を使用して、ダイヤモンド型自転車フレームと前ホーク単体の構造強度解析と、あわせて実施した実測応力値との比較検討を行って報告した。本年度は構造解析プログラムにプレ・ポ…
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CFRP製自転車部品の成形試作
本研究は、関西自転車工業協同組合が、昭和63年度に実施した「新素材成形加工技術の実用化に関する調査研究」事業において、（財）自転車産業振興協会技術研究所大阪支所がこれに参画し、軽量化、高付加価値化を目標に炭素繊維プリプレグ（PAN素）を用いた自転車部品として、ドロップ型ハンドルバー、ハンドルステム、…
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ファインセラミックスのクランク軸への応用
ファインセラミックスは、自転車部品には靭性値の低いことから、ほとんど使用されていない。自振協技術研究所大阪支所では、昭和63年度異業種交流研究事業の一環として、大阪府下の地場産業である自転車部品、及物などに軽量化、高付加価値化をもたせるための技術指導、体制への準備や成形型の製作提供に役立つように大阪…
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汎用研削盤によるファインセラミックスの研削加工
ファインセラミックスの構造用部材としての利用拡大の期待は大きいものがあるが、材料・成形・加工等の評価技術の確立が遅れ、その利用は特定部品に限られており、まだ一般的な材料として使用されるに至っていない。こうした状況下において、高価な専用機械の導入は一般の企業では、稼働率の低いことが予想されるので積極的…
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フレーム各部剛性試験装置の試作
フレーム体の横曲げ剛性、縦剛性、ねじりおよび直進方向（衝突剛性）等を簡便に測定しようとする場合、従来の方法では専用の装置がないため、作業者が注意深く、その都度工夫しながら荷重を負荷するなどし、また、変位重の測定にしても、作業終了後に机上において数表、グラフに手書きで整理しているのが一般的である。この…
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自転車用コンポジットパイプの実用衝撃試験
CFRPを主とするコンポジットパイプを使用した自転車フレームが市販されはじめて久しいが、その衝撃特性の信頼性対策が当初からいわれてきた。アルミニウム合金やアラミド繊維、ガラス繊維とのコンポジット化を図っているがデータの蓄積が内のが現状である。自転車は一次構造体にコンポジットを使用し、人命を運ぶという…
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設備紹介「3次元動作解析システム」
技研ニュースNO．107号で紹介した高速動作解析システム（ナック製HSV－400ハイスピードビデオ）に機能拡張を行った。既設のシステムでは撮影のみが可能で解析部が付属していなかった。今回新しくカメラをもう一台追加し、2方向からの撮影を可能とし、さらに、2つの画像を解析する3次元動作解析プログラム（M…
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設備紹介「CNC精密難削機加工機、ブラザー工業（株）製、形式FM－500」
技研・生産技術研究部では新素材（セラミックス）の加工について調査研究を行っているが、その一環としてセラミックス加工機を設置したので紹介する。特長：1．立型で高剛性な機械構造である。2．高圧の内部通液を供給することができ、切粉の除去と工具およびワークの冷却が可能である。3．ワーク高さの寸法測定、自動切…
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（1990年）年頭ご挨拶
1990年の新しい年を迎えるにあたりまして、謹んでご挨拶を申し上げます。昨年の自転車業界については、輸出においては依然、円高傾向と海外生産国の追い上げを受け、対前年比約4割減、また輸入については約1割増の見込みというように、一昨年の急変動に更に追い打ちを受ける形となって、極めて厳しい年であったものと…
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電子部品の信頼性と環境試験
エレクトロニクス機器が社会の必需品となった現在、その故障によるインパクトは大きくなり、電子部品はますます高い信頼性が要求されている。一方で電子部品をとりまく環境条件は多彩になり、厳しい環境にさらされることが多くなってきている。これら部品を設計、製造する段階で十分に考慮し対策することが必要であるが、そ…
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福祉機器等評価試験装置の整備
当所では以前より車いすの規格作成のためデータ収集、強度試験、電動車いす規格試験などを実施してきている。さらに昭和63年度から推進している異業種交流研究の一環として、車いす関連試験機器の整備を進めた。これまでに整備した試験評価機器は以下のようなものである。1．車いす走行耐久試験機、2．自在輪耐久試験機…
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自転車用コンポジットパイプの実用衝撃試験
CFRPを主とするコンポジットパイプは、その衝撃特性の信頼性対策が当初からいわれてきた。アルミニウム合金やアラミド繊維、ガラス繊維とのコンポジット化を図っているが、データの蓄積がないのが現状である。 自転車は一次構造体にコンポジットを使用し、人命を運ぶということから、破壊することはすぐに事故につなが…
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合金めっき自転車の耐食性
昭和59年度、61年度において、すず系合金めっきの耐食性について試験片および自転車部品単体を用い、塩水噴霧試験や屋外暴露試験などで検討した結果、従来のニッケル－クロムめっきとそんしょくのない耐食性を示すことがわかった。そこで、昭和63年度は自転車部品に合金めっきを施し組み立てて完成車とし、動的暴露試…
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繊維強化プラスチック材の機械加工とその問題点
繊維強化プラスチック材の機械加工を行う立場からFRP材を見てみると、FRP材は比強度、比弾性の向上を主目的として作られた材料である。このことから、従来の金属やプラスチック単体に比べてその被削性は非常に悪く、現在のところまだ最適な加工方法や工具材質も見いだされていない。この点よりFRP材の機械加工法に…
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有限要素法による自手車部品の構造強度解析
当技研においては、FACOM S－3300スーパーミニコンシステムの設置とともにその有限要素法による構造強度解析プログラムFEM－Ⅲを使用して、ダイヤモンド形自転車フレームと前ホークのコンピュータによる構造強度解析の結果と実測応力値との比較を行ってきたが、今回その有限要素法プログラムにプリ・ポストプ…
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速報 新成形法モノコックフレームの試作はじまる
既報（技研ニュースNO．109）のとおり平成元年度研究計画の「モノコックフレームの試作研究」は順調に進展し、試作を開始したので紹介する。 当研究所で研究試作するモノコックフレームは、低価格少中量生産をめざしたRTM（Resin Transfer…
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パソコンによるフレームの有限要素法解析
今まで有限要素法により構造物の数値解析を行う場合、計算速度、記憶容量などの関係から大型コンピュータが適当とされてきたが、最近になってハードウェア面の進歩などから、パーソナルコンピュータのレベルでも解析が可能となってきた。そこで今回、パソコンの解析システムを導入し、解析がどの程度可能かを各種手法におい…
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パソコンシステムによる自転車フレームの有限要素法解析
自転車フレームをパソコンレベルで有限要素法解析を行った。一般に有限要素法では、複雑な形状物や精度の高い結果が要求される時ほど板要素や固体要素など高度な解析技術が必要とされる。自転車は、継手部の形状やだ円テーパーパイプなど、形状の複雑な部分がかなり多いため、梁要素モデルにおいては、数値で形状特性を代入…
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軽合金接着フレームの強度
昭和63年6月現在で市販されているアルミニウム接着フレームの国産車5台と外国製2台を購入し（参考品として、前三角CFパイプのもの1台と、国産車1種については、3台）種々の試験を行った。試験は、外観調査、寸法測定（特にフレームの芯）、静荷重試験（大きな永久変形を起こさない程度）、および各接合部の強度試…
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CFRP製前ホークの試作研究（第2報）
昨年度はCFRP製前ホーク試作の初年度としてバキューム・バック法、簡易プレス法、オートクレイブ法等の成形法を用いて、前ホークを接着により一体とする方法をとった。今年度は、その前年度に試作したものの改良を主な目的とした。すなわち、デザインや形状的なことではなく、加工法や性能等を調整し、改善することにあ…
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カム形ドラム式試験機による車輪の疲れ試験
前回、規格化の可能性のある普及形車輪疲れ試験機を考えて試作した。およそ車輪に生ずる損傷はスポークの切断であるから、これが起きるような、そして他の部分が損傷しないような条件を、カム形ドラムの試験で求めるようにした。前回はかむ形ドラムの段差を色々変えて、最終的に30mmとしていた。今回は段差を20mmと…
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競技用自転車の基本設計の研究（第3報）
競輪競技のような高速走行における自転車側での設計資料は少なく、長い間の経験によって設計・製作が行われているのが実情であろう。しかし、高速走行時に関する設計データは必要であることから、機械的な実験によってデータを求めるため、昭和62年度に実験装置の基本部分の設計試作を実施した。今年度は前年度試作した実…
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古くて新しい接合技術・「ろう付」
ろう付は、金属の接合技術の中では鍛接と並んで最も古い技術であり、紀元前4000年以上前のエジプトの遺跡からろう付による装飾品が出土している。一方、最近のろう付は、現在のハイテクをささえるきわめて重要な技術のひとつとなっており、例えば、宇宙ロケットのエンジンはほとんどろう付構造物ともいうべきものである…
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フレーム各部剛性試験装置の試作
フレーム体の縦、横、ねじりおよび直進方向（衝突剛性）に対する剛性を簡易に測定すると同時に、その変位量を自動的に記録する装置の試作を試みた。測定するフレーム体の各部に剛性の項目により、トルクまたは静荷重を段階的に負荷して、その変位量を電気的出力としてデータ処理装置に取り込むと同時に、作表、作図してプリ…
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構造接着剤の初期強度
10年ほど前より外国製の接着フレームが量産ベースで販売されて以来、国産の接着フレームも続いて販売がなされ実績を上げ定着してきた観がある。しかし「接着」に対する信頼性は、データの蓄積が少ないことから評価が難しい状況にある。そのため市販品には多くのものが接着プラスアルファの工法を採用しているのが現状であ…
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MTBの総合的評価
欧州全土にブームを起こしているMTBの品質判断については各国業界誌がブランド車を抽出、詳細なコメントを付したものを掲載しているが、説明が専門的すぎたり、他のブランド車との比較となると色々難かしい面もあり、簡単ではないようである。西独大衆日刊誌”Bild”の傍系誌”Sport Bild”4／12号が、…
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自転車適正寸法設計システムの開発
自転車購入希望者が自分の用途や好み、予算に合った自転車を捜し出すとき、すべての自転車の情報を得ることは容易ではない。そこで筆者らが以前から進めているCADによる自転車設計システムの研究、およびパソコンを組み込んだフレーム自動計算装置の開発の成果を基に、「自転車適正寸法設計システム」を開発した。これは…
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パイプ端の異形切断成形法の研究（その2）
心金を使用しないプレス金型でパイプ端の切断成形加工することはパイプのつぶれなど困難な問題が多い。婦人車の上パイプと立タイプのラッグレス形式でのパイプ接合部のように鋭角的に突き合わされるパイプ端面は従来切削加工が行われているが工数を多く要するため出来得ればプレス加工で合理化を図りたい。そこで前回実験し…
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自転車部品加工技術の変遷（その6）
自転車部品の加工技術のこれまでの変遷、進歩の過程を調査、整理して、いわゆる「温故知新」すなわち今日的技術で再検討して、より良き発展に資せんとするもので、前5回の報告に続き、今回はチェーンにつにて、その構成部品一式の加工法を含めて、その進歩の過程について述べる…
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管理工学－Q・C・Dのマネジメント－（その2）
企業がその経営目的を達成するためには、経営諸資源（人的、物的）を有効に活用し、産出と投入の効率化を図ることが肝要である。管理工学は、ひと、もの、かね、情報の運用の効率化、最適化を命題とする体系的管理技法である。管理工学はこのような観点から、経営体の生産活動について管理機能の面からアプローチするもので…
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自転車用キャリパブレーキの鳴きに関する研究（その3）
キャリパブレーキの鳴きはそのブレーキブロックの自励振動であることはすでに実験し、報告したが、その自励振動ではブレーキシューの摩擦力の速度特性が大きな要因と思われ、この摩擦特性は温度によって大きな影響を受けると考えられる。この温度はリムと接触しているシューの摩擦面温度である。リムは熱伝導の良好な金属製…
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走行時における子供の制動特性
子供や老人などの自転車交通事故は、乗用技術が未熟であること、法的知識に欠けること、精神状態が不安定であること、体調や環境に対する注意力に欠け、とっさの状況判断を誤るなどが原因と考えられる。成人男子または女子など大人の被験者を対象とした自転車の制動に関する種々の実験はすでに行ってきたが、今回はとくに小…
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軽合金製クランクの強度試験
自転車の走行において乗員の力が直接的に加わる部分としてのクランクについて、最近の空気力学的見地から前面々積を小さくしたものなどが出現しているが、踏力の伝達に対して従来品と比べどのようになるのか、またクランクの折損事故などもその原因が何であるかあまりよく分かってにない。そこでこれらを調べるために走行中…
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ストリッパ可動単抜型の簡易自動設計システムの作成
製造工程の合理化の一環として金型製造業界においても、標準化思想導入による設計、設計・製図作業の自動化、簡易自動プログラミング装置の活用などが図られ、これらはCADやCAMと総称されてすでに幾つかのシステムが紹介されているが、その主体はニミコンピュータを用いたシステムであり高い関心が持たれている。こう…
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上海自転車工場見聞記
筆者の勤務する大阪府と上海市は友好府市提携を結んでおり、技術専門家の相互交流の一環として訪中した際に訪問した（1982年秋）自転車工場の見聞記である。百聞は一見に如かずとの見地から中国の工場内のありのままを伝えたい気持で写真を多くして実状を紹介している。…
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自転車部品加工技術の変遷（その5）
自転車部品の加工技術のこれまでの変遷、進歩の工程を調査整理して、いわゆる「温故知新」すなわち今日的技術で再検討して、より良き発展に資せんとするもので、前4回の報告に続き、今回はどろよけについて構成部品を含めて一連の加工法について、その進歩と品種の多様化についても変遷を述べる。…
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前後加振法によるフレームの振動試験
自転車フレームの振動試験法はJISに規定されているが車種別の差など条件的にミニサイクル形フレームには過酷であり、再検討が論議されている。そこで試験法を再検討する上での基礎的資料を得ると共に、実走行においてフレームに発生する応力を模擬できるような試験法と試験条件を追求するための一つの方法として、前後車…
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ベンチテストおよび実走行によるスポークの応力
さきに試作したプログラム制御が可能な車輪疲れ試験機の機能評価と試験条件設定のため基礎データを得るなどを目的として、スポークにひずみゲージを貼付した車輪を用いて、車輪疲れ試験機、台上走行試験機によるベンチテストと実走行とにより、種々の条件下におけるスポーク応力を測定して試験条件の強さを比較検討したもの…
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デジタル表示式スポーク張力測定器の試作
車輪としての品質上もスポーク張力はJISに規定されており、スポーク張力を測定することは車輪の組立、調整はもちろん、車輪の強度、性能試験などの研究上もその変化を知る上で欠かせないものである。以前に考案された簡易型の測定器が従来使用されてきたが、最近のデジタル化指向に乗じて、新しい構造、機能を持った測定…
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ニッケルめっき皮膜の物性、外観に及ぼす超音波の影響（その1）
超音波を電気めっきに利用する研究はこれまで色々行われ、電着物の物理的性質の向上、結晶状態の微細化、光沢の増加、ポロシチーの減少など多くの利点があげられている。これらの実験結果を踏まえ、超音波をニッケルめっきに応用した場合の、電着物の外観や物性に及ぼす影響を調べ、ニッケルめっきの電着物の性質、および浴…
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自転車における左ねじ、右ねじ働き傾きと、その実験的考察
自転車を構成する各部のねじのうち、特に回転部々品に用いられる左ねじあるいは右ねじは、過去200年にわたる自転車の発達史の中でほぼ確立されたものと考えられるが、その理論と作用については、今なおはっきりしない点がある。そこで各回転部とねじの方向について、実験を交え考察をした。その結果は、締まり方向のみに…
技術資料情報
当技術研究所が、長年にわたって蓄積した技術的資料を公開・提供しています。
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