JP3785117B2 - Car body structural member and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車のリヤフォークや、自動二輪車、四輪車(バギー車)などの車体フレームのような車体構造部材をバルジ加工によって製造する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の車体構造部材、例えば自動二輪車のリヤフォークは、その前端部が車体フレームに回動自在に支持され、その後端部に後輪が軸支され、その中間部位に後輪懸架装置が配置されている。そのため、前記中間部位に荷重が集中して曲げモーメントが大きく作用するようになっている。このような曲げモーメントに応じた曲げ剛性を有するリヤフォークとして、例えば、横断面角形の鋳造製テーパ管で、中間部分の断面高さが大きく、前端側及び後端側ほど断面高さが小さくなっており、曲げ剛性の面からは満足のいくものである。しかし、鋳造製であるために、肉厚が大きくなってリヤフォーク自体が重くなることから、昨今の低燃費・省エネルギーの見地からみて有利とはいえない。
【0003】
このように、リヤフォークに対して求められる昨今の要請は、軽量で、しかも高い曲げ剛性をも備えることであるが、例えば、板金加工された横断面コ字状の左右一対のプレートを内側パーツと表側パーツとしていわゆる最中状に突き合わせて溶接し、これらの溶接したものを後端側に向かって高さがテーパ状に小さくなるように絞ったタイプのものがある。ところが、前記最中タイプのリヤフォークは、溶接部分が多いことで製作時間がかかり、溶接ビードにより応力集中が起こり易い。
【0004】
さらに、高剛性で軽量なリヤフォークとして、近年、ロータリースエージング加工法(特にテーパスエージング)により製作されたタイプがある。すなわち、図10に示すように、まず、(a)軸方向に同一直径の通常の押し出し成形品(アルミニウム合金又は鉄製)である長尺の丸パイプを所定長さに切断して、成形素管となる丸パイプ70を用意し、これを(b)ロータリースエージング加工法により、軸方向後方ほど小径となったテーパ丸パイプ71に成形加工する。ここで、ロータリースエージング加工とは、ロータリースエージング機内に前記丸パイプを軸方向に移動させながら、機内の主軸に組み込まれた1対(もしくは2対)のダイスとバッカが回転運動を行うとともに、外周ローラとバッカ上の突起により一定のストロークの上下運動を行って丸パイプに打撃を与えてテーパ丸パイプに加工する技術をいう。
【0005】
さらに、(c)前記テーパ丸パイプ71を所望の横断面角形に圧縮成形してテーパ角パイプ72とする。ここで、前記圧縮成形とは、前記テーパ丸パイプ71内に、まず横断面角形のテーパ状の内型を挿入し、外側から外型で加圧してテーパ角パイプとする技術をいう。そして、(d)前記テーパ角パイプ72を曲げ加工することで所定角度に曲げ、所定形状となったリヤフォーク本体73としている(これに近似した先行技術として例えば特許第2937343号がある)。このリヤフォーク本体73の一対が、図11に示すように、ブラケット(連結部)75で連結されてリヤフォークとなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記ロータリースエージング加工法によるリヤフォークでは、テーパ形状にするまでの工程が多いだけでなく、図10のテーパ角パイプ72を曲げ加工で曲げてリヤフォーク本体73としているので、図11に示すように、リヤフォーク73の曲がり部の内側壁に、曲げ加工に起因する凹み部74が形成されることになる。したがって、左右一対のリヤフォーク本体73にブラケット(クロスメンバー)75を溶接する際、前記凹み部74の存在のため、リヤフォーク73とブラケット75との間に隙間76が形成される。このように、隙間76があると、外見上、見栄えが悪いばかりでなく、溶接部位77での応力集中が大きくなる。
【0007】
リヤフォーク以外の車体構造部材、例えば、車両の骨格を成す車体フレームについても同様な課題がある。
【0008】
本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものであって、上記自動二輪車のリヤフォークや、二輪車および四輪車(バギー車)を含む車両の車体フレーム、あるいは車体フレームのような曲がり部を有する車体構造部材を、曲がり部の内側に凹みを形成せず、この曲がり部での溶接を隙間なく行って応力集中を緩和し、少ない工程で提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車のリヤフォークは、後車輪を支持し、前端のピボット部が車体フレームに回動自在に支持された自動二輪車のリヤフォークであって、左右一対のフォーク本体と、これらフォーク本体同士を連結する連結部、前記ピボット部及び後輪懸架装置の取付部を有する頭部メンバーとを備え、前記フォーク本体は、丸パイプを外型に入れて型締めし、前記丸パイプ内に液体圧をかけながらこの丸パイプの外形を前記外型で成形するバルジ加工により一工程で、中央部に外側へ突出するように曲った曲がり部を持ち、かつ少なくとも前記中央部に後方へ向かって高さが小さくなるテーパ部を有する角パイプに形成され、前記頭部メンバーは、前記フォーク本体の内側面における前端から前記曲がり部の前方近傍にわたる部分と前記フォーク本体の前端縁とに溶接されている。ここで、バルジ加工とは中空素材を外型に入れ、素材の内側に液圧をかけて、必要に応じて中空素材の両端を軸方向に圧縮するように押圧しながら、外型の形状に合致した製品を得る加工法をいう。
【0010】
前記構成によれば、フォーク本体がバルジ加工により成形され、中央部に外側へ突出するように曲った曲がり部を持つテーパ角パイプに形成されているので、前記バルジ加工の特性上、前記曲がり部の内側壁面に凹みが形成されない。このことにより、前記曲がり部での応力集中がなく、外観上の見栄えもよくなる。
【0011】
また、本発明の実施形態に係る自動二輪車のリヤフォークは、前記フォーク本体の前部と後部とが、横断面形状の変化しないストレート部とされている。
【0012】
前記構成によれば、前記フォーク本体の前部に頭部メンバーを溶接した際の溶接ラインが水平に近づくので、ムラのない強固な溶接が行える。また、前記フォーク本体の後部に他の部材を差し込んで取り付けたとき、両者間に隙間を生じることがなくなり、強固に取り付けることができる。
【0013】
本発明に係るリヤフォークの製造方法は、左右一対のフォーク本体と、これらフォーク本体同士を連結する連結部、前端のピボット部及び後輪懸架装置の取付部を有する頭部メンバーとを備え、後車輪を支持して前記ピボット部が車体フレームに回動自在に支持される自動二輪車のリヤフォークを製造する方法であって、丸パイプを外型に入れて型締めし、前記丸パイプ内に液体圧をかけながらこの丸パイプの外形を前記外型で成形するバルジ加工により一工程で、中央部に外側へ突出するように曲った曲がり部と、少なくとも前記中央部から後方へ向かって高さが小さくなるテーパ部とを有する角パイプからなる前記フォーク本体を形成し、前記頭部メンバーを、前記フォーク本体の内側面における前端から前記曲がり部の前方近傍にわたる部分と前記フォーク本体の前端縁とに溶接する。
【0014】
この方法によれば、前記曲がり部での応力集中がなく、外観上の見栄えもよいリヤフォークが得られ、しかも、丸パイプから角パイプへの加工と曲げ加工とがバルジ加工により一工程で行われるので、製造工程が低減される。
【0015】
本発明に係る車体フレームは、車両の骨格を成す車体フレームであって、中空で曲がり部を有し、丸パイプを外型に入れて型締めし、前記丸パイプ内に液体圧をかけながらこの丸パイプの外形を前記外型で一工程にて成形するバルジ加工により成形されている。
【0016】
上記構成によれば、曲がり部を有する複雑な形状の車体フレームを、バルジ加工により一工程で成形することができるので、製造工程が低減される。また、鋳造製に比べて肉厚も小さく、高剛性かつ軽量な車体フレームが得られる。さらに、前記バルジ加工の特性上、前記曲がり部の内側壁面に凹みが形成されない。このことにより、前記曲がり部での応力集中がなく、外観上の見栄えもよくなる。
【0017】
また、本発明の好ましい実施形態に係る車体フレームは、自動二輪車のステアリングヘッドからスイングアームブラケットに至るメインフレーム部を有し、このメインフレーム部を構成する左右1対のフレームメンバーが、中空で曲がり部を有し、各フレームメンバーが、前記バルジ加工により成形されている。この構成によれば、断面形状の大きなフレームメンバーでもバルジ加工により成形することが可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施形態に係る自動二輪車のリヤフォークについて図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る自動二輪車のリヤフォークを用いた自動二輪車を示す側面図である。図1において、車体フレーム1は、ヘッドパイプ2、このヘッドパイプ2から後方(図示の例では後下方)へ延びるメインアッパーメンバー3、前記ヘッドパイプ2から下方を回って後方へ延びるメインロアーメンバー4、前記メインアッパーメンバー3及び前記メインロアーメンバー4の後端部を接続する左右のメインリヤメンバー5、前記メインアッパーメンバー3の途中から後方へ延びる左右のシートレール6、前記メインリヤメンバー5と前記シートレール6の途中とを接続する左右のリヤサポートメンバー7、ならびに前記左右の各メンバーの適当個所を接続するクロスメンバー(図示しない)などで構成されている。
【0019】
前記ヘッドパイプ2に左右方向に回動可能(操向可能)に装着されたフロントフォーク8によって前輪9が軸支されている。また、前記メインリヤメンバー5に固着されたリヤフォークブラケット10にピボット軸(ピボット部)11が設けられ、このピボット軸11に、リヤフォーク(スイングアーム)12の基端部が軸支されている。また、前記リヤフォーク12の後端部に後輪13が軸支されている。前記リヤフォーク12と前記車体フレーム1との間には後輪荷重担持用のクッションユニット14が装着されている。さらに、前記メインアッパーメンバー3及び前記シートレール6の部分には、前から燃料タンク15及びシート16が取り付けられている。なお、前記メインアッパーメンバー3と前記メインロアーメンバー4と前記メインリヤメンバー5との間のスペースにはエンジン17が搭載されている。
【0020】
次に、前記リヤフォーク12の詳細を説明する。図2はリヤフォーク12の平面図、図3は同じくリヤフォーク12の側面図、図4は図3のIV−IV線拡大断面図である。
【0021】
図2に示すリヤフォーク12は、後車輪(図示を省略)を支持するとともに、前端のピボット部22が図1の車体フレーム1のピボット軸11に回動自在に支持されている。このリヤフォーク12はアルミニウム製で、図2に示す左右一対のフォーク本体23,23と、頭部メンバー21とを備えている。頭部メンバー21は、フォーク本体23,23同士を連結する連結部24と、前記ピボット部22と、後輪懸架装置の取付部25とを一体的に有する鋳造物である。
【0022】
前記フォーク本体23は、丸パイプ内に液体圧をかけながらこの丸パイプの外形を外型で成形するバルジ加工により、中央部26に左右方向の外側へ突出するように曲った曲がり部27を持つ角パイプに形成されている。また、前記フォーク本体23は、図3に示すように、少なくとも前記中央部26から後方へ向かって高さが小さくなるテーパ部28が形成されている。また、前記頭部メンバー21は、図2に示すフォーク本体23の内側面における前端23aから前記曲がり部27の前方近傍にわたる部分30と前記フォーク本体23の前端縁23bとに溶接された構成となっている。さらに、図3の前記フォーク本体23の前部31と、後部32とは、いずれも横断面形状の変化しないストレート部とされている。ストレート部である前部31の内側面には、前述のとおり、図2の頭部メンバー21が溶接されており、後部32の中空部には、後車軸を支持するエンドピース33が差し込まれて溶接されている。
【0023】
前記リヤフォーク12を構成するフォーク本体23,23において、その曲がり部27の近傍の断面は、図4で示すように、いずれの面(特に内側壁面)もフラット面となって凹みがない。
【0024】
次に、本発明の第1実施形態に係る自動二輪車のリヤフォークの製造方法及びその製造装置について、図5及び図6を参照して説明する。図5はリヤフォーク12の製造手順を示し、図6はリヤフォーク12の製作装置であるバルジ加工装置の概略を示す。図5において、第1段階として、(a)軸方向に同一直径の押出し成形品(例えばアルミニウム合金製)である所定長さに切断した丸パイプ50を用意する。次いで、(b)丸パイプ50をバルジ加工装置の金型内に入れ、丸パイプ50の両端を軸方向に押圧(軸押し)しながらバルジ加工52する。これにより、丸パイプから角パイプへの加工と曲げ加工とが同時に行われて、(c)最終的に曲がったテーパ角パイプ53に成形され、図2のリヤフォーク12を構成するフォーク本体23が得られる。なお、テーパ角パイプ53、つまり、フォーク本体23を左右一対用意し、これらフォーク本体の所定部位に頭部メンバー21を溶接することで所望のリヤフォーク12が得られる。
【0025】
ここで、前記バルジ成形装置について図6を参照しながら説明する。図6に示すバルジ成形装置60は、固定台68上に設置され、このバルジ成形装置60により曲げ加工される丸パイプ50を収容保持する外型となる、分割された上金型61a及び下金型61bと、これら金型61a,61b内に入れられた丸パイプ50を加圧するための横押し(軸押し)シリンダ63a,63bと、前記金型61a,61bをチャックして押さえる型締めプレス64とを備え、シリンダ63a、63bの先端の押圧部材66、67により丸パイプ50の両端を押圧しながら、図示しない増圧機で発生させた高圧液体(例えば3000kgf/cm2)を矢印aで示すように、前記丸パイプ50内に送り込む。
【0026】
前記したバルジ成形装置60による加工法について説明すると、まず、丸パイプ50を前記分割型である上金型61a及び下金型61b内に入れる。ついで、型締めプレス64により、前記丸パイプ50をチャックし、横押しシリンダ63a、63bにより前記丸パイプ50の両端を軸方向から押さえる。その後、図示しない送液ポンプより液体(例えば低圧油)を前記丸パイプ50の中空部に送り込む。そして、図示しない増圧機からの増圧された液体により、前記丸パイプ50は膨張変形を始め、同時に横押しシリンダ63a、63bで加圧することで、最終的に前記金型内部形状に合致したフォーク本体23が得られる。
【0027】
上記構成によれば、丸パイプ50をバルジ成形加工するのみの少ない工程で、所定のテーパ角パイプ形状のフォーク本体23が容易に形成され、このフォーク本体23を左右一対分用意し、これらのフォーク本体23の所定部位に頭部メンバー21を溶接するだけで、所望のリヤフォーク12を容易かつ低コストで得ることができる。そして、得られたリヤフォーク12は部品点数や溶接個所の削減が図られることで、結果的に加工工程の削減が可能となり、従来のリヤフォークに比べ、高剛性・高強度のものとすることができる。さらに、図4に示したとおり、曲がり部27の内側に凹みが生じないので、応力集中が少ない。
【0028】
また、前記中央部に後方へ向かって高さが小さくなるテーパ部が形成されているので、中央部の後輪懸架装置の取付部付近で最大断面が形成されて断面特性が向上し、適切な曲げ剛性を確保することができる。さらに、頭部メンバーがフォーク本体の内側面における前端から前記曲がり部の前方近傍にわたる部分と前記フォーク本体の前端縁とに溶接されることで、これらフォーク本体同士を連結する連結部と、前記ピボット部及び後輪懸架装置の取付部を含む頭部メンバーとを、フォーク本体に強固に溶接できるとともに、部品点数が削減される。
【0029】
次に、リヤフォーク12の変形例を図7および図8に示す。この変形例では、図8に示すリヤフォーク12の右側の外側面に、油圧式ブレーキ装置のマスタシリンダとの干渉を避けるための凹部100を設けている。このブレーキ装置は、図1と反対方向から見た側面図である図7に示されている。図7において、左右のリヤフォーク12の後端に後輪13を回転自在に支持する後輪車軸90を取り付け、後輪13にブレーキディスク91を固定するとともに、後輪車軸90にキャリパブラケット92を回動自在に取り付けている。このキャリパブラケット92の上端部にキャリパ93を支持し、また、キャリパブラケット92の下端に、先端がリヤサポートメンバー7に連結されたトルクロッド94が連結されている。
【0030】
キャリパ93はブレーキホース95を介してメインリヤメンバー5の内側のリヤフォーク12側に、ブラケット98を用いて取り付けられたブレーキマスタシリンダ96に接続される。ブレーキマスタシリンダ96のロッド96aは、ペダルアーム96bを介してブレーキペダル97に連結されている。また、ブレーキマスタシリンダ96は、図示しないオイルタンクにオイルホースを通してつながっている。したがって、ブレーキペダル97を踏むことによりブレーキマスタシリンダ96のブレーキオイルがキャリパ93に送られ、油圧によってキャリパ93内の図示しないパッドが作動し、ブレーキディスク21を挟圧して、後輪13の制動力を発生させる。
【0031】
前記ブレーキマスタシリンダ96は、メインリヤメンバー5より内側で、リヤフォーク12の前端部の外側面近くに取り付けられる。そこで、図8に示すように、リヤフォーク12のブレーキシリンダ96と干渉する部分を凹ませ、前記逃げ部100を設けている。この逃げ部100は、通常パイプ成形に用いられる押し出し加工では加工することができないが、上述したバルジ加工によれば、外型により容易に成形可能である。
【0032】
本実施形態では、上述のようにリヤフォーク12に凹みを設けることにより、ブレーキマスタシリンダ96との干渉を回避したが、他の方法として、通常角断面形状であるリヤアーム12の断面形状を楕円または長円とし、角部をなくすことにより、ブレーキマスタシリンダ96との干渉を避けてもよい。
【0033】
本発明の第2実施形態に係る車体構造部材を図9に示す。図9は、メインフレーム部203が幅広で湾曲した形状の自動二輪車の車体フレーム200である。車体フレーム200は、ヘッドパイプ201aを含むヘッドパイプブラケット部201と、左右のフレームメンバー203a,203bから成るメインフレーム部203と、スイングアームブラケット202,202を連結する横連結部材207と、スイングアームブラケット202,202に連結された左右のリヤーロアーメンバー204,204および左右のシートレールメンバー205,205とを備えている。メインフレーム部203は、左右のフレームメンバー203a,203bの前端がヘッドパイプブラケット部201に、後端がスイングアームブラケット202,202にそれぞれ溶接により接合されている。前記ヘッドパイプ201aには図示しない前輪のステアリング軸が回動自在に軸支され、前記スイングアームブラケット202,202には、支軸208を介して後輪懸架用リヤフォークが揺動可能に軸支される。
【0034】
メインフレーム部203の左右のフレームメンバー203a,203bは、縦長の大きな断面形状を持つ箱型の中空構造であり、左右に膨出するように大きく曲がった曲がり部206を有している。両フレームメンバー203a,203b間に、図示しないエンジンの吸気系を収納する空間Sを形成している。さらに、このフレームメンバー203a,203bの外側面の上部には、図9に示すように、ハンドルを左または右に最大限操向したときのハンドルとの干渉を防止するためのハンドル逃げ部210,210、また、シートに跨がって運転する際に運転者の膝が当たることを防ぎ良好なニーグリップを実現するための膝逃げ部211,211が後端に接続されるスイングアームブラケット202、202にかけて設けられている。なお、膝逃げ部211,211はフレームメンバー203a,203bとスイングアームブラケット202、202のいずれか一方のみに設けてもよい。
【0035】
各フレームメンバー203a,203bは、図5および図6を用いて説明した前述のバルジ加工により成形されている。このような複雑な形状のフレームの場合、主要部分については、通常、軽量化のためにアルミ合金を用いて一体鋳造で製造される。しかしながら本発明のようにバルジ加工を用いれば、鋳造に比べて肉厚が小さい良好なフレームを得ることができる。
【0036】
本発明は前記各実施形態のような自動二輪車のリヤフォークおよび車体フレームに限定されるものではなく、バギーのような四輪車の車体フレームにも適用できる。
【0037】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る自動二輪車のリヤフォークとその製造方法によれば、少ない工程で製作されるだけでなく、フォーク本体がバルジ加工により中央部に外側へ突出するように曲った曲がり部を持つ角パイプに形成されているので、前記バルジ加工の特性上、前記曲がり部の内側壁面に凹みが形成されない。このことにより、前記曲がり部位での外観上の見栄えがよくなるのみならず、応力集中もない。また、前記中央部に後方へ向かって高さが小さくなるテーパ部が形成されているので、中央部の後輪懸架装置の取付部付近で最大断面が形成されて断面特性が向上し、適切な曲げ剛性を確保することができる。さらに、頭部メンバーがフォーク本体の内側面における前端から前記曲がり部の前方近傍にわたる部分と前記フォーク本体の前端縁とに溶接されることで、これらフォーク本体同士を連結する連結部と、前記ピボット部及び後輪懸架装置の取付部とを含む頭部メンバーを、フォーク本体に強度に溶接できるとともに、部品点数が削減される。
【0038】
さらに、本発明に係る車体フレームによれば、曲がり部を有する複雑な形状であっても、バルジ加工により一工程で成形することができるので、製造工程が低減される。また、鋳造製に比べて肉厚も小さく、高剛性かつ軽量な車体フレームが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るリヤフォークを備えた自動二輪車の側面図である。
【図2】同リヤフォークを示す平面図である。
【図3】同リヤフォークを示す側面図である。
【図4】図3のIV−IV線拡大断面図である。
【図5】同リヤフォークの製造手順を説明する斜視図である。
【図6】同リヤフォークを製造するためのバルジ成形加工装置を示す概略構成図である。
【図7】本発明の第1実施形態の変形例に係るリヤフォークを備えた自動二輪車の後部を示す側面図である。
【図8】同リヤフォークを示す平面図である。
【図9】本発明の第2実施形態に係る車体フレームの斜視図である。
【図10】従来法(ロータリースエージング加工法)によるリヤフォークの製作手順を説明する斜視図である。
【図11】従来法によるリヤフォークを示す横断面図である。
【符号の説明】
12…リヤフォーク、21…頭部メンバー、22…ピボット部、23…フォーク本体、23a…前端、23b…前端縁、24…連結部、25…後輪懸架装置の取付部、26…中央部、27…曲がり部、28…テーパ部、31…前部、32…後部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for manufacturing a vehicle body structural member such as a rear fork of a motorcycle, a vehicle body frame of a motorcycle, a four-wheeled vehicle (buggy vehicle), or the like by bulging.
[0002]
[Prior art]
A vehicle body structural member, for example, a motorcycle rear fork, has a front end rotatably supported by a vehicle body frame, a rear wheel pivotally supported at a rear end thereof, and a rear wheel suspension device disposed at an intermediate portion thereof. ing. For this reason, the load concentrates on the intermediate portion, and the bending moment acts greatly. As a rear fork having bending rigidity in accordance with such a bending moment, for example, a cast taper tube having a square cross section, the cross section height of the intermediate portion is large, and the cross section height is smaller toward the front end side and the rear end side. It is satisfactory from the viewpoint of bending rigidity. However, because it is made of cast steel, the wall thickness increases and the rear fork itself becomes heavier, which is not advantageous from the standpoint of low fuel consumption and energy saving.
[0003]
As described above, a recent request for a rear fork is to be lightweight and have high bending rigidity. For example, a pair of left and right plates with a U-shaped cross section processed with sheet metal are used as inner parts. As a front part, there is a type in which the so-called middle part is abutted and welded, and these welded parts are squeezed so that the height decreases in a tapered shape toward the rear end side. However, the middle-type rear fork takes a lot of time to manufacture due to the large number of welded portions, and stress concentration is likely to occur due to the weld bead.
[0004]
Further, as a highly rigid and lightweight rear fork, there is a type manufactured in recent years by a rotary swaging method (particularly, taper swaging). That is, as shown in FIG. 10, first, (a) a long round pipe, which is a normal extruded product (made of aluminum alloy or iron) having the same diameter in the axial direction, is cut into a predetermined length, and a forming base tube A
[0005]
Further, (c) the tapered round pipe 71 is compression-molded into a desired transverse cross-sectional square shape to obtain a tapered
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the rear fork by the rotary swaging method, there are not only many steps until the taper shape is formed, but the
[0007]
There are similar problems with vehicle body structural members other than the rear fork, such as a vehicle body frame that forms the framework of the vehicle.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a rear fork of the motorcycle, a vehicle body frame of a vehicle including a motorcycle and a four-wheel vehicle (buggy vehicle), or a bent portion such as a vehicle body frame. An object of the present invention is to provide a vehicle body structural member having a small number of steps without forming a dent on the inner side of the bent portion and performing welding at the bent portion without any gap to relieve stress concentration.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a rear fork of a motorcycle according to the present invention is a rear fork of a motorcycle that supports a rear wheel and a pivot portion of a front end is rotatably supported by a vehicle body frame. And a head member having a connecting part for connecting the fork bodies, the pivot part, and a mounting part for the rear wheel suspension device. The fork body is clamped by putting a round pipe in an outer mold. and, wherein while applying liquid pressure in the round pipe in one step by bulging molding the outer shape of the round pipe at the outer mold has a bent portion bent to project outward in the central portion, and at least the It is formed in a square pipe having a tapered portion whose height decreases toward the rear at the center, and the head member is formed from the front end of the inner surface of the fork main body to the bent portion. Rectangular and is welded to a portion between the front edge of the fork body over near. Here, the bulge processing is to put the hollow material into the outer mold, apply the hydraulic pressure to the inner side of the material, and press the both ends of the hollow material to compress in the axial direction as necessary, to the shape of the outer mold A processing method to obtain a matched product.
[0010]
According to the above configuration, the fork main body is formed by a bulge process and is formed into a tapered angle pipe having a bent part that protrudes outward at the center part. No dent is formed on the inner wall surface. As a result, there is no stress concentration at the bent portion, and the appearance is improved.
[0011]
In the rear fork of the motorcycle according to the embodiment of the present invention, the front portion and the rear portion of the fork main body are straight portions in which the cross-sectional shape does not change.
[0012]
According to the said structure, since the welding line at the time of welding a head member to the front part of the said fork main body approaches horizontal, strong welding without a nonuniformity can be performed. Further, when another member is inserted and attached to the rear part of the fork main body, there is no gap between them, and the attachment can be made firmly.
[0013]
A method for manufacturing a rear fork according to the present invention includes a pair of left and right fork main bodies, a head member having a connecting portion that connects the fork main bodies, a pivot portion at a front end, and a mounting portion for a rear wheel suspension device. A method of manufacturing a rear fork of a motorcycle in which a pivot is supported on a vehicle body frame with a pivot supported on a vehicle body frame , wherein a round pipe is placed in an outer mold and clamped , and a liquid is placed in the round pipe. while applying pressure in one step by bulging molding the outer shape of the round pipe at the outer mold, and a bent portion bent to project outward in the central portion, the height rearward from at least the central portion The fork main body is formed of a square pipe having a tapered portion that becomes smaller, and the head member extends from the front end of the inner surface of the fork main body to the vicinity of the front of the bent portion. Welded to a portion between the front edge of the fork body.
[0014]
According to this method, it is possible to obtain a rear fork that does not concentrate stress at the bent portion and has a good appearance, and further, processing from a round pipe to a square pipe and bending are performed in one step by bulging. Therefore, the manufacturing process is reduced.
[0015]
A vehicle body frame according to the present invention is a vehicle body frame that forms a skeleton of a vehicle, and is hollow and has a bent portion. A round pipe is placed in an outer mold and clamped , and liquid pressure is applied to the round pipe while applying the liquid pressure. is formed by bulging of molded by one step the outer round pipe the outer mold.
[0016]
According to the above configuration, the vehicle body frame having a complicated shape having a bent portion can be formed in one step by bulge processing, so that the manufacturing process is reduced. In addition, a vehicle body frame having a small thickness and high rigidity and light weight can be obtained as compared with casting. Further, due to the characteristics of the bulge processing, no dent is formed on the inner wall surface of the bent portion. As a result, there is no stress concentration at the bent portion, and the appearance is improved.
[0017]
Further, a vehicle body frame according to a preferred embodiment of the present invention has a main frame portion from a steering head of a motorcycle to a swing arm bracket, and a pair of left and right frame members constituting the main frame portion are hollow and bent. Each frame member is formed by the bulge processing. According to this configuration, even a frame member having a large cross-sectional shape can be formed by bulging.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a rear fork of a motorcycle according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a motorcycle using a rear fork of a motorcycle according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a vehicle body frame 1 includes a
[0019]
A
[0020]
Next, details of the
[0021]
A
[0022]
The fork
[0023]
In the fork
[0024]
Next, a method and apparatus for manufacturing a rear fork of a motorcycle according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows a manufacturing procedure of the
[0025]
Here, the bulge forming apparatus will be described with reference to FIG.
[0026]
The processing method by the
[0027]
According to the above configuration, the fork
[0028]
In addition, since a taper portion whose height decreases toward the rear is formed in the central portion, a maximum cross section is formed in the vicinity of the mounting portion of the rear wheel suspension device in the central portion, and the cross-sectional characteristics are improved. Bending rigidity can be ensured. Further, the head member is welded to a portion extending from the front end on the inner side surface of the fork main body to the front vicinity of the bent portion and the front end edge of the fork main body, thereby connecting the fork main bodies to each other, and the pivot And the head member including the mounting portion of the rear wheel suspension device can be firmly welded to the fork main body, and the number of parts is reduced.
[0029]
Next, a modified example of the
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
In the present embodiment, the
[0033]
FIG. 9 shows a vehicle body structural member according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 shows a
[0034]
The left and
[0035]
Each
[0036]
The present invention is not limited to the rear fork and the body frame of the motorcycle as in the above embodiments, but can be applied to a body frame of a four-wheeled vehicle such as a buggy.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the rear fork of the motorcycle and the manufacturing method thereof according to the present invention, not only is the manufacturing process performed in a small number of steps, but also the bending of the fork body so that the fork body protrudes outward in the center portion by bulge processing. Since it is formed in a square pipe having a portion, a dent is not formed on the inner wall surface of the bent portion due to the characteristics of the bulge processing. This not only improves the appearance of the appearance at the bent part, but also does not cause stress concentration. In addition, since the taper portion whose height decreases toward the rear is formed in the central portion, the maximum cross section is formed in the vicinity of the mounting portion of the rear wheel suspension device in the central portion, and the cross-sectional characteristics are improved. Bending rigidity can be ensured. Further, the head member is welded to the front end edge of the fork body from the front end on the inner side surface of the fork main body to the front end edge of the fork main body, so that the connecting portion for connecting the fork main bodies to each other, and the pivot The head member including the mounting portion and the mounting portion of the rear wheel suspension device can be welded to the fork main body, and the number of parts can be reduced.
[0038]
Furthermore, according to the vehicle body frame of the present invention, even a complicated shape having a bent portion can be formed in one step by bulging, so that the manufacturing process is reduced. In addition, a vehicle body frame having a small thickness and high rigidity and light weight can be obtained as compared with casting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a motorcycle including a rear fork according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing the rear fork.
FIG. 3 is a side view showing the rear fork.
4 is an enlarged cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a perspective view for explaining a manufacturing procedure of the rear fork.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a bulge forming apparatus for manufacturing the rear fork.
FIG. 7 is a side view showing a rear portion of the motorcycle including a rear fork according to a modification of the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a plan view showing the rear fork.
FIG. 9 is a perspective view of a vehicle body frame according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view for explaining a manufacturing procedure of a rear fork by a conventional method (rotary swaging method).
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a rear fork according to a conventional method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
左右一対のフォーク本体と、これらフォーク本体同士を連結する連結部、前記ピボット部及び後輪懸架装置の取付部を有する頭部メンバーとを備え、
前記フォーク本体は、丸パイプを外型に入れて型締めし、前記丸パイプ内に液体圧をかけながらこの丸パイプの外形を前記外型で成形するバルジ加工により一工程で、中央部に外側へ突出するように曲った曲がり部を持ち、かつ少なくとも前記中央部から後方へ向かって高さが小さくなるテーパ部を有する角パイプに形成され、
前記頭部メンバーは、前記フォーク本体の内側面における前端から前記曲がり部の前方近傍にわたる部分と前記フォーク本体の前端縁とに溶接されている自動二輪車のリヤフォーク。A rear fork of a motorcycle that supports a rear wheel and a pivot portion at a front end is rotatably supported by a vehicle body frame,
A pair of left and right fork main bodies, a connecting portion for connecting the fork main bodies to each other, a head member having a mounting portion for the pivot portion and the rear wheel suspension device;
The fork body, the round pipe mold and clamping placed in the outer mold, the outer shape of the round pipe while applying liquid pressure in the round pipe in one step by bulging shaping by the outer mold, the outer to the central portion Formed into a square pipe having a bent portion that is bent so as to protrude, and at least a tapered portion that decreases in height toward the rear from the central portion,
The rear fork of a motorcycle, wherein the head member is welded to a portion extending from the front end on the inner side surface of the fork main body to the vicinity of the front of the bent portion and the front end edge of the fork main body.
前記フォーク本体の前部と後部とが、横断面形状の変化しないストレート部とされている自動二輪車のリヤフォーク。In claim 1,
A rear fork of a motorcycle in which a front portion and a rear portion of the fork main body are straight portions whose cross-sectional shape does not change.
丸パイプを外型に入れて型締めし、前記丸パイプ内に液体圧をかけながらこの丸パイプの外形を前記外型で成形するバルジ加工により一工程で、中央部に外側へ突出するように曲った曲がり部と、少なくとも前記中央部から後方へ向かって高さが小さくなるテーパ部とを有する角パイプからなる前記フォーク本体を形成し、
前記頭部メンバーを、前記フォーク本体の内側面における前端から前記曲がり部の前方近傍にわたる部分と前記フォーク本体の前端縁とに溶接する自動二輪車のリヤフォークの製造方法。A pair of left and right fork main bodies, a connecting member for connecting the fork main bodies, a pivot member at the front end, and a head member having a mounting portion for a rear wheel suspension device. A method for manufacturing a rear fork of a motorcycle that is rotatably supported by
The round pipe mold and clamping placed in the outer mold, the while applying liquid pressure in the round pipe to the outer shape of the round pipe in one step by bulging shaping by the outer mold, so as to protrude outward in the central portion Forming the fork body composed of a square pipe having a bent portion and at least a tapered portion whose height decreases backward from the central portion;
A method for manufacturing a rear fork of a motorcycle, wherein the head member is welded to a portion extending from the front end of the inner side surface of the fork main body to the vicinity of the front of the bent portion and the front end edge of the fork main body.
前記車体フレームは、自動二輪車のステアリングヘッドからスイングアームブラケットに至るメインフレーム部を有し、このメインフレーム部を構成する左右1対のフレームメンバーが、中空で曲がり部を有し、各フレームメンバーが、前記バルジ加工により成形されている車体フレーム。In claim 4,
The body frame has a main frame portion from a steering head of a motorcycle to a swing arm bracket, and a pair of left and right frame members constituting the main frame portion are hollow and have bent portions, and each frame member is A vehicle body frame formed by the bulge processing.
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