(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のチェーンと接触し外部に露出する露出面の一部がめっき処理された自転車部品であって、
アルミニウム合金製の部品本体と、
前記部品本体の前記露出面の前記チェーンと接触しない部分に形成された陽極酸化被膜と、
前記部品本体の前記露出面の前記チェーンと接触する部分に前記陽極酸化被膜と隣接して形成されためっき被膜とを備え、
前記めっき被膜の膜厚は、１０μｍ以上８０μｍ以下であり、前記陽極酸化被膜の膜厚より厚い、自転車部品。
【請求項２】
前記陽極酸化被膜は着色された膜である、請求項１に記載の自転車部品。
【請求項３】
前記めっき被膜は、ニッケルクロームめっき法、ニッケルめっき法及び銅ニッケルクロームめっき法を含む湿式めっき法により形成された被膜である、請求項１又は２に記載の自転車部品。
【請求項４】
前記部品本体は、前記チェーンに噛み合う歯部と、前記歯部の内周側に配置される固定部とを有する変速用のギヤ板であり、前記めっき被膜は、前記歯部に形成され、前記陽極酸化被膜は前記固定部に形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の自転車部品。
【請求項５】
前記部品本体は、前記チェーンが挿通されるフロントディレーラのチェーンガイドであり、前記めっき被膜は、前記チェーンと接触する前記チェーンガイドの内側面に形成され、前記陽極酸化被膜は前記チェーンガイドの外側面に形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の自転車部品。
【請求項６】
自転車のチェーンに接触し外部に露出する露出面の一部にめっき被膜が形成された自転車部品の製造方法であって、
アルミニウム合金製の部品本体の前記露出面の前記チェーンと接触しない部分に陽極酸化被膜を形成する陽極酸化被膜形成工程と、
前記陽極酸化被膜が形成されていない前記露出面の前記チェーンと接触する部分に前記陽極酸化被膜と隣接して１０μｍ以上８０μｍ以下の膜厚で前記陽極酸化被膜より膜厚が厚いめっき被膜を形成するめっき被膜形成工程と、
を含む自転車部品の製造方法。
【請求項７】
前記陽極酸化被膜形成工程は、
前記部品本体の前記露出面全体に陽極酸化被膜を形成する第１工程と、
前記露出面全体に陽極酸化被膜が形成された部品本体のうち実際に陽極酸化被膜を形成する部分にレジストインク被膜を形成する第２工程と、
前記レジストインク被膜が形成されていない部分にある前記陽極酸化被膜を脱膜する第３工程とを含み、
前記めっき被膜形成工程は、
前記陽極酸化被膜が脱膜された部分に前記めっき被膜を形成する第４工程と、
前記陽極酸化被膜上に残ったレジストインク被膜を剥離する第５工程とを含む、請求項６に記載の自転車部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車部品、特に、表面の一部がめっき処理された自転車部品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自転車などの屋外で使用される部品には、軽量化や高級感を持たせるためにアルミニウム合金製のものがしばしば使用される。アルミニウム合金は軽量であるが、硬度が比較的低く摩耗しやすい。そこで、たとえば、自転車のギヤ板に使用する場合、全体をニッケルめっきやニッケルクロームめっきなどの硬度が高いめっき被膜で覆ってチェーンとの接触による摩耗を抑えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記のようにアルミニウム製の部材の全体にめっき被膜を形成すると、軽量化のためにアルミニウム合金を使用しても、軽量化の効果が半減するおそれがある。特に摩耗を抑えるためにはめっき被膜の厚みを厚くしなければならず、軽量化を図る上での障害になる。また、全体にめっき被膜を形成すると、めっき被膜は色付けできないので部品全体の色相がめっき色や黒色などの単調なものになり、部品の意匠に変化を持たせにくくなり、部品の個性を主張しにくい。
【０００４】
本発明の課題は、アルミニウム合金製の部品本体を有する自転車部品において、軽量化を図れかつ部品の意匠を変化させやすくすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
発明１に係る自転車部品は、自転車のチェーンと接触し外部に露出する露出面の一部がめっき処理された自転車部品であって、アルミニウム合金製の部品本体と、陽極酸化被膜と、めっき被膜とを備えている。陽極酸化被膜は、部品本体の露出面のチェーンと接触しない部分に形成されている。めっき被膜は、部品本体の露出面のチェーンと接触する部分に形成されている。また、部品本体の膜厚は、１０μｍ以上８０μｍ以下であり、陽極酸化被膜の膜厚より厚い。
【０００６】
この自転車部品では、めっき被膜は部品本体の露出面全体ではなく、露出面の一部に形成された陽極酸化被膜（商標名アルマイト）の残りの少なくとも一部に形成されている。ここでは、アルミニウム合金とほぼ同じ比重の陽極酸化被膜が一部に形成されているとともに、比重が大きいめっき被膜が全体ではなく残りの少なくとも一部に形成されているので、めっき被膜を形成しても重量増を軽減でき軽量化を図ることができる。また、陽極酸化被膜は染色等により色付けしやすいので、陽極酸化被膜により種々の色相を表現しやすくなり、部品の意匠を変化させやすい。自転車部品の場合、耐摩耗性等を向上させるためにめっき被膜を形成する部分は陽極酸化被膜を形成する部分より大幅に小さい面積になる。このため、めっき被膜を形成しても重量増を大幅に軽減でき軽量化を図れる。また、陽極酸化被膜は色付けしやすいので、陽極酸化被膜により種々の色相を表現できるとともにアルミニウムの軽いイメージを表現でき、自転車部品の意匠を変化させやすい。また、めっき被膜により他のものとの接触による摩耗や傷つきを防止できるとともに、めっき被膜の厚みが厚くなるので、その部分の硬度が高くなりめっき被膜が摩耗しにくくなる。
【０００７】
発明２に係る自転車部品は、発明１に記載の部品において、陽極酸化被膜は着色された膜である。この場合には、着色された陽極酸化被膜により、意匠を変化させることができる。
【０００８】
発明３に係る自転車部品は、発明１又は２に記載の部品において、めっき被膜は、ニッケルクロームめっき法、ニッケルめっき法及び銅ニッケルクロームめっき法を含む湿式めっき法により形成された被膜である。この場合には、めっき被膜がアルミニウム合金よりかなり硬質でより摩耗しにくくなるとともに、めっき被膜で高級感も演出できる。
【０００９】
発明４に係る自転車部品は、発明１から３のいずれかに記載の部品において、部品本体は、自転車のチェーンに噛み合う歯部と、歯部の内周側に配置される固定部とを有する変速用のギヤ板であり、めっき被膜は歯部に形成され、陽極酸化被膜は固定部に形成されている。この場合には、固定部は歯部に比べて面積が大幅に大きいためギヤ板の軽量化を図れかつ意匠を変化させることができる。また歯部と固定部との表面処理の違いを色の違いにより表現できるので、そのことをユーザにアピールすることもできる。
【００１０】
発明５に係る自転車部品は、発明１から３のいずれかに記載の部品において、部品本体は、自転車の変速のためにチェーンが挿通されるフロントディレーラのチェーンガイドであり、めっき被膜は、チェーンと接触するチェーンガイドの内側面に形成され、陽極酸化被膜はチェーンガイドの外側面に形成されている。この場合には、チェーンとの接触による内側面の摩耗を抑えることができるとともに、外部に見える外側面の意匠を変化させることができる。
【００１１】
発明６に係る自転車部品の製造方法は、自転車のチェーンに接触し外部に露出する露出面の一部にめっき被膜が形成された自転車部品の製造方法であって、陽極酸化被膜形成工程と、めっき被膜形成工程とを含んでいる。陽極酸化被膜形成工程は、アルミニウム合金製の部品本体の露出面のチェーンと接触しない部分に陽極酸化被膜を形成する工程である。めっき被膜形成工程は、部品本体の露出面のチェーンと接触する部分に１０μｍ以上８０μｍ以下の膜厚で陽極酸化被膜より膜厚が厚いめっき被膜を形成する工程である。
【００１２】
この自転車部品の製造方法では、露出面の一部又は全部に陽極酸化被膜を形成した後、露出面の一部にめっき被膜が形成される。このため、耐摩耗性や硬度が必要な部分にだけめっき被膜を形成し、残りの大部分には意匠性を向上させるための陽極酸化被膜を形成できる。ここでは、アルミニウム合金とほぼ同じ比重の陽極酸化被膜が少なくとも一部に形成されているとともに、比重が大きいめっき被膜が全体ではなく一部に形成されているので、めっき被膜を形成しても重量増を軽減でき軽量化を図れる。また、陽極酸化被膜は色付けしやすいので、陽極酸化被膜により種々の色相を表現でき、部品の意匠を変化させやすい。なお、このようなめっき被膜は硬質で摩耗しにくいため、他のものとの接触部分に設けてもよいし、型番やメーカー名などを表示するための文字やマークとして使用してもよい。
【００１３】
発明７に係る自転車部品の製造方法は、発明６に記載の方法において、陽極酸化被膜形成工程は、部品本体の露出面全体に陽極酸化被膜を形成する第１工程と、露出面全体に陽極酸化被膜が形成された部品本体のうち実際に陽極酸化被膜を形成する部分にレジストインク被膜を形成する第２工程と、レジストインク被膜が形成されていない部分にある陽極酸化被膜を脱膜する第３工程とを含み、めっき被膜形成工程は、陽極酸化被膜が脱膜された部分にめっき被膜を形成する第４工程と、陽極酸化被膜上に残ったレジストインク被膜を剥離する第５工程とを含む。この場合には、実際に陽極酸化被膜が形成する部分をレジストインク被膜で保護した後にその部分の陽極酸化被膜を脱膜し、脱膜した部分にめっき被膜を形成するので、めっき被膜が付着しやすくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の一実施形態による自転車部品であるギヤを装着したＭＴＢの側面図である。
【００１５】
図１において、ＭＴＢは車体の骨格をなすダイヤモンド形のフレーム１を備えている。フレーム１は、たとえばアルミニウムパイプのＴｉｇ溶接構造のフレーム体２と、フレーム体２の前部に斜め縦軸回りに回転自在に支持され、下部が２股に分かれたフロントフォーク３とを有している。また、ＭＴＢは、フロントフォーク３に連結されたハンドル部４と、フレーム体２の下部に取り付けられ、踏み力を駆動力に変換する駆動部５と、フロントフォーク３の下端に回転自在に支持された前輪６と、フレーム体２の後部に回転自在に支持された後輪７と、前後の制動装置８，９とを備えている。
【００１６】
フレーム体２は、三角形状の前三角１０と、前三角１０の後方に配置された後三角１１とを有している。前三角１０は、横方向に配置された上パイプ１５と、上パイプ１５の下方に前上がりに配置された下パイプ１６と、上パイプ１５および下パイプ１６の前端を接合するヘッドパイプ１７と、上パイプ１５および下パイプ１６の後端を接合し、斜め上方に延びる立パイプ１８とから構成されている。立パイプ１８にはサドル２２を固定したシートポスト２３が上下位置を調節可能に固定されている。立パイプ１８と下パイプ１６との接合部には、ハンガ部（図示せず）が形成されている。後三角１１は、立パイプ１８に前端が接合され２股に分かれて斜め下方に延びるバックフォーク２０と、立パイプ１８の下端から後方に２股に分かれて延び、バックフォーク２０の後端に接合されたチェーンスティ２１とから構成されている。
【００１７】
フロントフォーク３の上部にはハンドル部４を構成するハンドルステム２５が上下に移動可能に固定されている。ハンドルステム２５の上端には、左右に延びるハンドルバー２６が固定されている。ハンドルバー２６の両端外周にはグリップ２７が嵌め込まれている。このグリップ２７の内側には、チェンジレバー付のブレーキレバー２８が取り付けられている。
【００１８】
駆動部５は、ハンガ部に設けられたギヤクランク部３１と、後輪７のフリーハブに回転不能に取り付けられた小ギヤ部３３と、ギヤクランク部３１と小ギヤ部３３との間に架け渡されたチェーン３４と、変速用のフロントディレーラ３５およびリアディレーラ３６とを有している。フロントディレーラ３５は、チェーン３４が挿通するチェーンガイド３５ａを有している。
【００１９】
ギヤクランク部３１は、図２および図３に示すように、先端にペダル４０（図１）がそれぞれ取り付けられた右ギヤクランク４１および左クランク（図示せず）とを有している。右ギヤクランク４１と左クランクとはクランク軸（図示せず）により連結されている。クランク軸は、ハンガ部に装着されたボトムブラケット（図示せず）に支持されている。
【００２０】
右ギヤクランク４１は、先端にペダルが装着された棒状のクランク５０と、クランク５０の基端に回転不能に結合されたギヤ板５１とを有している。ギヤ板５１は、中心にクランク５０が凹凸により取付可能なクランク取付部５２、クランク取付部５２から４方向に放射状に延びる４つのアーム部５３、及びアーム部５３の先端から２股に分かれて外方に延びるギヤ固定部５４を有するクランクアーム部５５と、ギヤ固定部５４に８か所でリベット止めされたリング状のアウタギヤ６０とを有している。クランク取付部５２の中心には凹凸歯を有するクランク取付孔５６が形成されており、凹凸歯がクランク５０の基端内側に形成された凹凸歯（図示せず）に噛み合うことでクランク５０がギヤ板５１に回転不能に係止される。また、クランク５０をクランク軸に取付ボルト６３により締結することでクランク５０及びギヤ板５１がクランク軸に固定される。
【００２１】
クランクアーム部５５においてアーム部５３とギヤ固定部５４との間には取付ネジ孔５７が形成されている。取付ネジ孔５７には、アウタギヤ６０より歯数が少ないセンタギヤ６１がアウタギヤ６０と同芯に取り付けられている。また、アーム部５３の裏面にはインナギヤ６２を取り付けるための取付ネジ穴（図示せず）が形成されている。
【００２２】
アウタギヤ６０，センタギヤ６１及びインナギヤ６２は、アルミニウム合金製のものであり、それぞれチェーン３４に噛み合う歯部６０ａ，６１ａ，６２ａと、アーム部５３又はギヤ固定部５４に取り付けられる固定部６０ｂ，６１ｂ，６２ｂとを有している。歯部６０ａ，６１ａ，６２ａには、図４に模式的に示すように、たとえば硬質なニッケルクロームめっき被膜７０が形成され、それ以外の固定部６０ｂ，６１ｂ，６２ｂには陽極酸化被膜でアルマイト被膜７１が形成されている。ここで、ニッケルクロームめっき被膜７０の膜厚は、１０μｍ以上８０μｍ以下である。このような範囲の厚みであると、めっき被膜の厚みが厚くなるので、その部分の硬度が高くなりめっき被膜が摩耗しにくくなる。
【００２３】
次に、アウタギヤ６０の製造工程について説明する。なお、センタギヤ６１及びインナギヤ６２の製造方法も同様であるので説明を省略する。
【００２４】
まず部品本体としてアルミニウム合金製の素材を用意し、それをプレス成形などの加工法により歯部６０ａ及び固定部６０ｂを形成する。この状態の模式図を図５（ａ）に示す。続いて、アウタギヤ６０の露出面に公知の化学的な陽極酸化法によりアルマイト被膜７１を形成する（図５（ｂ））。このとき、アルマイト被膜７１を染色しておくと、めっき被膜７０との色分けができる。そして、アルマイト被膜７１が形成されたアウタギヤ６０のアルマイト被膜７１を残す部分（固定部６０ｂ）にたとえば印刷により酸及びアルカリに強いレジストインク被膜７２を形成する（図５（ｃ））。レジストインク被膜７２を形成した後、アルマイト被膜７１の脱膜処理を行う（図５（ｄ））。この脱膜処理には、たとえば、ＮａＯＨ等を使用する。次に、めっき浴に浸漬する湿式めっき法により、たとえば、ニッケルクロームめっき被膜７０を歯部６０ａの部分に形成する（図５（ｅ））。ここでは、めっき被膜７０の形成部分のアルマイト被膜７１を除去して通電部にめっき加工できるので、めっき被膜７０を形成しやすくなる。最後に、レジストインク被膜７２を溶剤により除去して水洗処理などを行ってアウタギヤ６０を完成する。
【００２５】
ここでは、アルミニウム合金とほぼ同じ比重のアルマイト被膜７１が一部に形成されているとともに、比重が大きいめっき被膜７０が全体ではなく残りの少なくとも一部に形成されているので、めっき被膜７０を形成しても重量増を軽減でき軽量化を図ることができる。また、アルマイト被膜７１は染色等により色付けしやすいので、アルマイト被膜７１により種々の色相を表現しやすくなり、部品の意匠を変化させやすい。なお、このようなめっき被膜７０は硬質で摩耗しにくいため、チェーン３４と接触しても傷つきや摩耗が生じにくい。
【００２６】
〔他の実施形態〕
（ａ）前記実施形態では、自転車部品として自転車のギヤ板を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、自転車の他の部品に用いてもよい。たとえば、図１に示したフロントディレーラ３５のチェーンガイド３５ａのチェーン３４と接触する内側面にめっき被膜を形成し、外部に露出する外側面に陽極酸化被膜を形成してもよい。
【００２７】
（ｂ）前記実施形態では、めっき被膜として湿式めっき法によるニッケルクロームめっき被膜を例示したが、めっき被膜は、ニッケルめっき被膜や銅ニッケルクロームめっき被膜などの他のめっき被膜でもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、アルミニウム合金とほぼ同じ比重の陽極酸化被膜が一部に形成されているとともに、比重が大きいめっき被膜が全体ではなく残りの少なくとも一部に形成されているので、めっき被膜を形成しても重量増を軽減でき軽量化を図ることができる。また、陽極酸化被膜は染色等により色付けしやすいので、陽極酸化被膜により種々の色相を表現しやすくなり、部品の意匠を変化させやすい。自転車部品の場合、耐摩耗性等を向上させるためにめっき被膜を形成する部分は陽極酸化被膜を形成する部分より大幅に小さい面積になる。このため、めっき被膜を形成しても重量増を大幅に軽減でき軽量化を図れる。また、陽極酸化被膜は色付けしやすいので、陽極酸化被膜により種々の色相を表現できるとともにアルミニウムの軽いイメージを表現でき、自転車部品の意匠を変化させやすい。また、めっき被膜により他のものとの接触による摩耗や傷つきを防止できるとともに、めっき被膜の厚みが厚くなるので、その部分の硬度が高くなりめっき被膜が摩耗しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る第１実施形態を採用した自転車の側面図。
【図２】  その右ギヤクランクの正面図。
【図３】  ギヤ板の正面図。
【図４】  各ギヤの断面模式拡大図。
【図５】  アウタギヤの製造工程を示す断面模式図。
【符号の説明】
６０  アウタギヤ
６０ａ，６１ａ，６２ａ  歯部
６０ｂ，６１ｂ，６２ｂ  固定部
６１  センタギヤ
６２  インナギヤ
７０  めっき被膜
７１  アルマイト被膜
【図１】
0003696174.tif 000002
【図２】
0003696174.tif 000003
【図３】
0003696174.tif 000004
【図４】
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【図５】
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