ビデオ:車輪を回し続ける独自のイノベーション

このビデオには、Wes Wolfenbarger と Gary Mailhiot が含まれており、独自の自転車パーツのアイデアのきっかけと、その開発から 100 を超えるさまざまなバリエーションのパーツを製造する国際企業になるまでの経緯について説明しています。

熱心なサイクリストでプロの自転車整備士である Gary Mailhiot が自転車のボトム ブラケット用に新しいデザインを製造することを決めたとき、彼は自転車店で働いていて、機械加工の経験がありませんでした。しかし、友人であり将来のビジネス パートナーである Wes Wolfenbarger と近くの工作機械販売業者の助けを借りて、自転車業界を悩ませていた早期のベアリング故障の問題を解決しました。

Mailhiot の新しいボトム ブラケット デザインのアイデアは、2013 年に彼の新しい 5,000 ドルのカーボン ファイバー バイクが、ハイエンドのチタン クランクセットと嵌合する 2 つのプラスチック製ベアリング ハウジングと共にバイク ショップに現れたときに生まれました。より良い設計が必要であることを知っていた彼は、ワンピースのアルミニウム構成がより良い代替案ではないかと考えました.

彼は、機械工場で働いていた機械技術者であるウォルフェンバーガーに、新しい設計のアイデアについて相談しました。この見通しに興奮した 2 人は、当時のウォルフェンバーガーの雇用主でプロトタイプに取り組みました。しかし最終的に、2 人はアーカンソー州ノース リトル ロックに自社でボトム ブラケットを製造する機械工場を設立することにしました。)

A Bottom What?

自転車のボトム ブラケットは、クランクセットを自転車のフレームに接続するために使用されるコンポーネントであり、フレームから独立して回転できるようにします。コンポジット バイクのボトム ブラケットはフレームのシェルに押し込まれ、両側に 2 つのベアリングが含まれています。

2 人は、バーストック チューブから 2 つのベアリング用の薄肉アルミニウム ハウジングを機械加工できると判断しました。次に、ベアリングをチューブの両端に押し込んで一体型ブラケットを作成し、2 つのベアリング間の同心性を向上させることができます。

幸いなことに、Wolfenbarger は地元の工作機械販売業者である TechMach (アーカンソー州ロジャーズ) と協力関係にあり、当時たまたま Doosan 旋盤の在庫がありました。マシンの感触をつかんだ後

ボトムブラケットはユニバーサルサイズではないため、同社は現在、コアモジュールと呼ばれるものの約 100 のバリエーションを作成しています。写真クレジット:BBInfinite

ビジネス パートナーは、その 6,000 rpm の速度を理由に、Doosan Lynx 220 LYA ターニング センターを最初に購入することに決めました。この高いスピンドル速度は、薄壁のアルミニウム ハウジングが必要とする非常に厳しい公差を維持するために重要です、と Wolfenbarger 氏は説明します。

その後、Mailhiot は TechMach の指導の下、1,500 平方フィートの施設を借りました。ディストリビューターはまた、電力要件、リギング サービス、融資会社についてビジネス パートナーにアドバイスしました。 BBInfinite と呼ばれるこの新しいスタートアップ企業にとって、これは冒険の始まりに過ぎませんでした。

Wolfenbarger によると、製造する製品 (ボトム ブラケット) と「永遠に回転する」という意味の「Infinite」にちなんで名付けられた同社は、一体型デザインの特許をすぐに取得しました。

問題が解決しました

ほとんどの自転車メーカーは、2 つのベアリングで構成される 2 ピースのボトム ブラケットを使用しており、それぞれが独自のハウジングにあり、自転車フレームの両側に 1 つあります。しかし、この設計には問題がありました。2 つのベアリングのうちの 1 つが移動すると (両方のベアリングにかかる​​重量が不均等になるため)、一方のベアリングが他方よりも早く摩耗する傾向があるためです。

「当社の一体型設計は、ベアリングの配置をはるかに制御できるため、ベアリングの早期故障に対する優れたソリューションでした」と Wolfenbarger 氏は説明します。また、この設計により、自転車メーカーまたはビルダーはアセンブリを自転車フレームに簡単に押し込むことができます。

同社は、一部の高級自転車ブランド向けにボトムブラケットの製造を開始しました。 Wolfenbarger は、他のブランドよりもボトムブラケットに問題があることが知られている 1 つのブランドがあったため、最初にその会社に販売することに重点を置いたと言います。 「当社のウェブサイトに新製品を追加して、カタログを作成しました」と彼は説明します。 「そして、その製品の新しい YouTube ビデオを作成します。そして、そこから進歩したのです。」

Doosan Lynx 220 は薄肉のアルミニウムを 6,000 rpm で処理します。Wolfenbarger 氏によると、これは厳しい公差を保持するデリケートな素材に必要な速度です。

ボトムブラケットは普遍的なサイズではないため、同社は現在、コアモジュールと呼ばれるものの約 100 のバリエーションを作成しています。バリエーションは、直径が 1-1¼ から 2 インチ (36 mm から 50 mm) の範囲です。ストックは3フィートです。長く、通常は約 8 ～ 12 パーツになります。

BBInfinite の顧客ベースには、ハイエンドの自転車メーカーと、ガレージで自転車を組み立てる DIY 愛好家の両方が含まれるようになりました。 「ゲーリーと私は、これらの顧客が自分でボトムブラケットを取り付けられるようにシステムを開発したいと考えていました」と Wolfenbarger 氏は言います。 「そして、その周りにサポート構造を作成します。」そのため、チームは何年にもわたって、明確なインストール手順を含む多くの YouTube ビデオを記録してきました。同社はウェブサイトも構築し、最終的に Shopify をオンライン ストアとして使用して製品を販売しました。

効果的な加工プロセスの開発

ショップの 20 馬力の Doosan Lynx 220 LYA ターニング センターと TechMach の主要なパフォーマンス アクセサリに関する知識により、BBInfinite は、ボトム ブラケット アセンブリ用の薄肉アルミニウム シェルを機械加工するために必要な厳しい公差を一貫して達成できることを証明しました。旋盤は一貫して ± 0.00025 の公差を保持しており、Wolfenbarger 氏によると、これは非常に薄いアルミニウムを機械加工するために重要であり、一部の顧客にとっては約 0.02 インチの厚さで、滑らかな表面仕上げが施されています。

ダイヤモンド ツーリングは、高品質の表面仕上げの実現にも役立ちます、と Wolfenberger 氏は言います。前職での過去の仕事でサンドビック・コロマントのインサートを使用した後

Wolfenbarger は Doosn Lynx 220 に立っています。同社のボトムブラケットチューブを少量加工します。 COVID-19 パンデミックの最中でさえ、自転車産業が活況を呈していたため、BBInfinite にとってビジネスは順調です。ただし、Wolfenbarger はサプライ チェーンの不足を予測したため、最新の斗山旋盤である Lynx 2100 を購入することにしました。

機械加工の位置で、彼は工場のアルミニウム部品にこのツールを選択することをすでに知っていました. 「私たちはフェラーリを作っていると思いたいのですが、品質よりも大量生産を目指しているわけではありません」と彼は言います。 「そのため、高品質の部品を製造するために入手できる最高の工具を探しています。」

さらに、工作機械とその付属品は、システムとして連携する必要があります。 BBInfinite は、ボトム ブラケットを機械加工する際の効率を高めるために、次のオプションの適切な組み合わせを発見したと述べています。

• チップコンベア: 同社は、ヘニング (ドラム式) フィルタリング チップ コンベアを使用して、旋盤で生成された小さく微細なチップを機械から効率的に移動させることで、マシンをクリーンに保ちます。これにより、手動で機械からチップを取り除く必要がなくなります..
• コレット チャック: BBInfinite と緊密に協力している TechMach のセールス エンジニアである Zach Chimarys 氏によると、Royal Products のクイックグリップ コレクト チャックは、さまざまなサイズの部品を加工する際にコレットを交換する際のダウンタイムを最小限に抑えます。また、チャックの rpm 定格は、機械のスピンドル速度と一致していると彼は付け加えます。
• カットオフ バー プラー: Lynx 220 には、カットオフ ツールを組み込んだ Royal Products バー プラーも装備されています。 Chimarys 氏は、ドアを開けて手動でバーを引き出して次の部品を加工する必要なく部品を加工できるため、この機能は機械自動化の一形態であると説明しています。 「彼らは 3 ～ 4 フィートの長さのアルミニウム バーまたはアルミニウム チューブを動かすことができ、オペレーターの介入なしにそこから複数の部品を取り出すことができます」と彼は言います。

BBInfinite の一体型ボトムブラケット設計は、通常は早期摩耗を経験する 2 つのベアリング用の薄肉アルミニウム ハウジングで構成されています。ベアリングはハウジング チューブの両端に圧入され、2 つのベアリング間の同心性が向上します。

旋削完了後、ユニットの突っ切り工具がバーからワークを切り離します。次に、ユニットのプーラーがすぐにバーをつかみ、次の旋削作業のために所定の位置に引き込みます。このようにエレメントを組み合わせると、1 つのタレット ステーションのみが使用されます。また、別のプーラーを所定の位置に割り出す必要がなくなるため、サイクル タイムが短縮されます。

• パーツ コレクション: 従来のバスケットに部品が落ちて傷がつく可能性を排除するために、Wolfenbarger と Mailhiot は、部品をキャッチするリンギング方法を開発しました。 Wolfenbarger 氏は、このプロセスを基本的に、中空のアルミニウム チューブ部品をキャッチする溝切りツールとして説明しています。 (カーニバルでの「輪投げ」ゲームの観点から考えてみてください。)パーツはそこでキャプチャされ、パーツが完成した後にオペレーターが回収できます。
• ミストコレクター: 高 rpm 加工では、生成されるミストと煙の高出力を捕捉するためにミスト コレクタを実装することが重要です。 Chimarys によると、このクリーン ショップは LNS Fox WS 2 330 ミスト コレクターのおかげで清潔に保たれ、床から油を取り除き、空気をクリーンに保ちます。

品質管理は適切なソフトウェアを使用しています

彼は自分自身を機械工だとは考えていませんが、ウォルフェンバーガーは店の初めに旋盤を操作していました。しかしそれ以来、同社は機械工を雇って旋盤を動かしています。しかし、Wolfenbarger は CAMWorks でマシンをオフラインでプログラムし続けています

Verisurf マッピング ソフトウェア プログラムは BBInfinite の Renishaw Equator で動作します300 ゲージング システムにより、工場で機械加工された薄肉アルミニウム チューブのプローブの公差測定の精度が向上します。

ソフトウェア再販業者の GoEngineer のサポート チームを使用して、SolidWorks からスイートをダウンロードします。部品全体をオフラインでプログラミングできるため、加工中の介入が不要になるため、ソフトウェアは使いやすいと彼は感じています。彼は、特定の工作機械のツールのライブラリを提供するプラグインを特に気に入っています。そこから、パーツを切削するツールをシミュレートし、プログラムを微調整できます。

BBInfinite は品質管理に真剣に取り組んでいます。部品サイズの計算ミスがないようにしなければ、ビジネス パートナーは倒産してしまうからです、と Wolfenbarger 氏は言います。

そのため、レニショーの Equator 300 ゲージング システムで動作する Verisurf マッピング ソフトウェア プログラムは、ビジネスにとって非常に価値があります。このソフトウェアは、工場で機械加工された薄肉のアルミニウム チューブに対するプローブの公差測定の精度を向上させます。彼は、測定対象の部品を取り囲むクモの足のように見えるプローブが、寸法を計算しながら部品に触れると説明しています。これにより、ショップはオフセットを調整してサイズを保持する方法を知ることができます。また、部品を廃棄する必要がある場合、BBInfinite は材料をリサイクルします。

レーザーマーキングと組み立て

アルミチューブを機械加工した後、アルマイト処理を外注します。次に、ショップは Derek Laser のファイバー レーザー マーキング マシンを使用して独自のレーザー マーキングを行います。マシンは、バイクにボトムブラケットを取り付ける方法に関する顧客の指示を含むQRコードで各チューブにマークを付けます.これら

社内のレーザーマーキングマシンがそれぞれにマーキングしますバイクにボトムブラケットを取り付ける方法に関する顧客の指示を含むQRコード付きのチューブ。

ペーパーレスの説明書は梱包材の削減にも役立ち、会社は必要に応じてオンラインの説明書を簡単に更新できます。

2 つの (購入した) ベアリングをアルミニウム チューブの両端に 1 つずつ圧入することは、BBInfinite のボトム ブラケットの社内組立プロセスの最後のステップです。

進捗とアドバイス

ショップは、アルミニウムチューブの加工に、創業時に購入したオリジナルの Doosan Lynx 220 を 1 台しか使用していません。しかし、ビジネス パートナーはその後、別の斗山旋盤 (Lynx 2100) を購入しました。この旋盤は、より大きな部品を加工するためにわずかに大きなスピンドル ボアを備えています。この新しい機械により、ショップは別の製品 (以前は外注していた) のデルリン スペーサーを社内生産に追加できるようになりました。

仕事に適した設備を所有することは確かに必要ですが、Wolfenbarger 氏は、事業を開始するために工作機械をすぐに購入する必要はないと説明しています。彼は、製品が実際に生産される前にマーケティングを行うことも同様に重要であると述べています.

「機械工場を始めようとしているなら、機械を買う余裕がないという事実に圧倒されないでください」と彼は説明します。 「自分自身を売り込む方法を見つけ、ウェブサイトを作る方法を見つけ、人々があなたを見つける方法を見つけてください。したがって、製品を作り始めるとき、次のハードルはマーケティングではありません。」

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DN Solutions (旧 Doosan Machine Tools America)| dn-solutions.com