JPH10129561A - 自動２輪車の車体フレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車体フレームの主部材を構成するヘッドパイ
プ部とメインパイプ部との結合を容易にした自動２輪車
の車体フレームを提供する。 【解決手段】 ハンドル回転軸を回転自在に支承するヘ
ッドパイプ部２が鋳造により形成され、該ヘッドパイプ
部２に連なり後方へ伸長するメインパイプ部３が異種部
材により形成され、これら両部が結合されて主部材１と
される自動２輪車の車体フレームにおいて、前記ヘッド
パイプ部２に、前記メインパイプ部３の先端部が押し込
まれる穴部９が設けられ、該穴部９に、前記メインパイ
プ部３の先端部が押し込まれて、両部が嵌合後、突合せ
溶接されて、両部が一体とされたことを特徴とする自動
２輪車の車体フレームである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願の発明は、自動２輪車の車体
フレームに関し、特にそのフレームの主部材を構成する
ヘッドパイプ部とメインパイプ部との結合を容易にした
自動２輪車の車体フレームに関する。

【０００２】

【従来技術】従来の自動２輪車の車体フレームとして、
実開平２−１２４７８４号公報に記載されたものがあ
る。このものにおいては、ヘッドパイプ部が鋳造により
形成され、左右のメインパイプ部（ボディ部）が、これ
らを連結するブリッジ部の左右半分の部分と一体に、そ
れぞれ鋳造により形成され、これらヘッドパイプ部とメ
インパイプ部とが溶接により結合され、左右のメインパ
イプ部が、それらと一体のブリッジ部の左右半分の部分
同士を溶接することにより結合されて、車体フレームの
主部材が構成されている。

【０００３】また、図１２に図示される従来のものは、
ヘッドパイプ部02とピボットプレート部04とが鋳造によ
り形成され、メインパイプ部03が異種部材の押出し成形
により形成され、これらヘッドパイプ部02とメインパイ
プ部03とが図のａ部において、ピボットプレート部04と
メインパイプ部03とが図のｂ部において、それぞれ溶接
により結合されて、車体フレームの主要部分が構成され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来のものに
おいて、自動２輪車の車体フレームを構成するヘッドパ
イプ部、メインパイプ部等の構成要素間を結合するため
の溶接は、各構成要素を溶接治具にセットしたり、仮組
立てをする必要があり、また、溶接後の仕上げ作業に多
くの労力を要していた。さらに、左右側面に対し反対側
の裏面の溶接もあり、これらの個所の溶接は、ロボット
による自動化が困難で、手作業による溶接に頼ることが
多かった。さらに、前記のような構成要素の結合により
構成される車体フレーム部分は、外部に露出する部分で
あることが多く、このため、その結合部の溶接は、美観
を損なわないようになされる必要があり、溶接作業に熟
練度が必要とされていた。以上により、車体フレームの
製造コストが高くなっていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段および効果】本願の発明
は、このような難点を解決した自動２輪車の車体フレー
ムであり、その請求項１に記載された発明は、ハンドル
回転軸を回転自在に支承するヘッドパイプ部が鋳造によ
り形成され、該ヘッドパイプ部に連なり後方へ伸長する
メインパイプ部が異種部材により形成され、これら両部
が結合されて主部材とされる自動２輪車の車体フレーム
において、前記ヘッドパイプ部に、前記メインパイプ部
の先端部が押し込まれる穴部が設けられ、該穴部に、前
記メインパイプ部の先端部が押し込まれて、両部が嵌合
後、突合せ溶接されて、両部が一体とされたことを特徴
とする自動２輪車の車体フレームである。

【０００６】請求項１に記載された発明は、前記のよう
に構成されているので、ヘッドパイプ部とメインパイプ
部との結合は、メインパイプ部の先端部がヘッドパイプ
部の穴部に押し込まれて、両部が嵌合後、突合せ溶接に
より一度に接合されてなされるため、両部の部材を溶接
治具にセットしたり、仮組立てをする必要がなく、溶接
のための組付け作業が容易になるとともに、溶接時間が
大幅に短縮される。また、接合部が内部に隠れるため、
溶接の仕上げ工程が不要となる。これらにより、車体フ
レームの製造コストを低減することができる。また、接
合部が内部に隠れるため、美観が損なわれることもな
く、外観商品性が向上する。さらに、接合部全体が一度
に均一に接合されるため、熱影響を受ける部分が少なく
なり、品質が安定したものが得られる。

【０００７】また、請求項２記載のように請求項１記載
の発明を構成することにより、ヘッドパイプ部とメイン
パイプ部との突合せ溶接時、メインパイプ部の先端部の
ヘッドパイプ部の穴部への押込み量の設定が容易に行な
え、溶接作業が容易になる。

【０００８】さらに、請求項３記載のように請求項１ま
たは請求項２記載の発明を構成することにより、ヘッド
パイプ部の鋳造による製造が容易になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図１ないし図９に図示され
る請求項１および請求項２記載の発明の実施形態につい
て説明する。先ず、図１ないし図７において、自動２輪
車の車体フレームは、ハンドル回転軸を回転自在に支承
するヘッドパイプ部２と、該ヘッドパイプ部２に連なり
後方へ伸長する左右一対のメインパイプ部３とを備え、
これら両部が結合されて主部材１とされており、該メイ
ンパイプ部３の後方には、さらに略上下方向へ伸長する
左右一対のピボットプレート部４が連なっている。

【００１０】前記ヘッドパイプ部２は、通常はアルミ材
を用いて、鋳造により製造され、その前部に図示されな
いハンドル回転軸が挿通される孔６が、また、その後部
左右に斜め後方に指向して、メインパイプ部３の先端部
（後述される嵌入部18）との結合部をなす分岐接続端部
７が形成され、さらに、該分岐接続端部７の端面８に
は、穴９が穿設されている。そして、該穴９には、図６
に図示されるように、その入口から中途までが他の部分
より寸法を大きくされて、段差10が形成されており、該
段差10は、メインパイプ部３の先端部が穴９に押し込ま
れるときの突当て面とされる。

【００１１】また、前記メインパイプ部３は、図３ない
し図５に詳細に図示されるように、通常は前記ヘッドパ
イプ部２とは異なるアルミ材を用いて、これを目の字状
に押出し成形して得られた直管11（図３参照）を曲げ加
工し（図４参照）、さらに、その両端部をスウェージン
グ加工機により絞り加工して（図５参照）形成される。
そして、該絞り加工により段差17が形成されて小寸法と
された部分は、前記ヘッドパイプ部２の分岐接続端部７
の端面８に穿設された穴９、および後述するピボットプ
レート部４の接続端部12の端面13に穿設された穴14に押
し込まれる嵌入部18、19とされている。なお、該段差17
は、嵌入部18、19が穴９、穴14に押し込まれるときの押
込み量を決める位置決め手段として使用される。

【００１２】さらに、前記ピボットプレート部４は、車
体フレームの略中央部に位置して、その後方部には図示
されないリアフレームの前端部が、また、その上下部に
はクロスパイプ５等のブリッジ部の端部が連結されて、
車体フレームの構成要素全体を１つのまとまった構造体
に結び付ける役目をしており、その上方前部には前記メ
インパイプ部３の後端部（嵌入部19）との結合部をなす
接続端部12が、さらに、該接続端部12の端面13には、前
記ヘッドパイプ部２の分岐接続端部７の端面８に穿設さ
れた穴９と同様の穴14が穿設されており、該穴14に形成
される段差（図示されず）は、メインパイプ部３の後端
部（嵌入部19）が該穴14に押し込まれるときの突当て面
とされる。そして、該ピボットプレート部４も、前記ヘ
ッドパイプ部２と同様の材料を用いて、鋳造により製造
される。15は、クロスパイプ５の端部の穴16と嵌まり合
って、該クロスパイプ５をピボットプレート部４に結合
するための嵌入部である。

【００１３】以上のようにして形成されたヘッドパイプ
部２とメインパイプ部３とを結合する方法について、次
に説明する。先ず、ヘッドパイプ部２の穴９にメインパ
イプ部３の嵌入部18を押し込み、両部を嵌合させ、該嵌
入部18の先端を穴９に形成された突当て面（段差10）に
突き当てる（図７参照）。次いで、なお押込み方向に力
Ｗを加えつつ、メインパイプ部３の段差17がヘッドパイ
プ部２の端面８に衝接するまでの間、外部より前記突当
て部に電流を流して、突合せ溶接を行なう。これによ
り、該突当て部における両部は溶融され一体化されて、
ヘッドパイプ部２とメインパイプ部３とが結合される。

【００１４】本実施形態（実施形態１）における自動２
輪車の車体フレームは、前記のようにして構成されてい
るので、そのヘッドパイプ部２とメインパイプ部３との
結合は、メインパイプ部３の先端部（嵌入部18）がヘッ
ドパイプ部２の穴９に押し込まれて、両部が嵌合後、突
合せ溶接により一度に接合されてなされる。このため、
両部の部材を溶接治具にセットしたり、仮組立てをする
必要がなく、溶接のための組付け作業が容易になり、溶
接時間が大幅に短縮される。また、接合部が内部に隠れ
るため、スパッタ除去等の溶接の仕上げ工程が不要とな
る。これらにより、車体フレームの製造コストを低減で
きる。

【００１５】また、接合部が内部に隠れるため、美観が
損なわれることもなく、外観商品性が向上する。さら
に、接合部全体が一度に均一に加熱されて接合されるた
め、熱影響を受ける部分が少なくなり、品質が安定した
ものが得られる。加えて、メインパイプ部３の段差17が
ヘッドパイプ部２の端面８に衝接するまで突合せ溶接を
行なえばよいので、メインパイプ部３の先端部（嵌入部
18）のヘッドパイプ部２の穴部９への押込み量の設定が
容易に行なえ、溶接作業が容易になる。

【００１６】特に自動２輪車の車体フレームの主部材１
を構成するヘッドパイプ部２とメインパイプ部３との結
合には、強度、美観の点で強い要求がある上に、裏面溶
接や美観を損なわない溶接など、その溶接作業に従来高
い熟練度が必要とされたが、このようなパイプ部間の結
合が、前記のようにしてなされて車体フレームが構成さ
れる効果は、顕著である。

【００１７】ピボットプレート部４とメインパイプ部３
とを結合するのにも、ピボットプレート部４の穴14にメ
インパイプ部３の嵌入部19を押し込み、両部を嵌合させ
て、前記と同様に行なう。また、ピボットプレート部４
とクロスパイプ５とを結合するのにも、クロスパイプ５
側の穴16にピボットプレート部４側の嵌入部15を押し込
み、両部を嵌合させて、前記と同様に行なうことができ
る。

【００１８】本実施形態（実施形態１）においては、メ
インパイプ部３の両端部に絞り加工がされたが、他の実
施形態（実施形態２）として、該加工をしないで使用さ
れてもよい（図８参照）。この場合には、段差17の代わ
りにポンチマークまたはケガキ線をメインパイプ部３の
両端部に付して、これを、メインパイプ部３の先端部が
ヘッドパイプ部２の穴部９へ押し込まれるときの押込み
量を決める位置決め手段として使用する。

【００１９】また、さらに他の実施形態（実施形態３）
として、実施形態２において、溶接品質をさらに安定さ
せるために、図９に図示されるように、メインパイプ部
３の先端部（嵌入部18）とヘッドパイプ部２の穴９との
嵌合部に隙間25を形成する。このようにすることによ
り、両部を突合せ溶接により接合するに際して生ずる溶
接ビード26が、メインパイプ部３の先端部の内側および
外側に均等に逃出できるようになり、溶接による熱影響
が軽減される。なお、この場合の隙間25は、図示される
ように、ヘッドパイプ部２の穴９に形成された段差10を
僅かに越えて、ヘッドパイプ部２側に深く形成されるの
がよい。

【００２０】次に、図１０および図１１に図示される請
求項３記載の発明の実施形態について説明する。本実施
形態においては、前記した実施形態１ないし実施形態３
において、ヘッドパイプ部２の分岐接続端部７の端面８
に穿設された穴９が、別部材20の端面21に形成された穴
22によって置換されている。

【００２１】そして、該別部材20は、ヘッドパイプ部２
とは異なる材料を用いて、鋳造または鍛造等により予め
製造され、該ヘッドパイプ部２が鋳造により製造される
に際して、その対応部位（分岐接続端部７）の部材中に
鋳ぐるまれて、それと一体に形成される。なお、ここ
で、該別部材20には、図示されるように、エンボス加工
等により、凹み23が複数形成されるのがよい。このよう
にされることにより、前記鋳ぐるみに際して、ヘッドパ
イプ部２側の鋳湯が該凹み23内に流れ込み、鋳造後、該
別部材20の抜け出しが防止される。凹み23に代えて、抜
け出し防止のためのテーパが別部材20の周囲４面のいず
れか、もしくは複数に付されてもよい。

【００２２】そして、前記のようにしてヘッドパイプ部
２と一体に鋳ぐるみ形成された別部材20の穴22には、前
記実施形態１ないし実施形態３と同様に、段差24が形成
されており、メインパイプ部３の先端部が該段差24に衝
接するまで押し込まれて、両部が嵌合後、前記した突合
せ溶接により、ヘッドパイプ部２とメインパイプ部３と
が結合される。なお、この場合のメインパイプ部３の先
端部は、前記実施形態１におけるように、絞り加工が施
されても、前記実施形態２および実施形態３におけるよ
うに、絞り加工が施されなくてもよい。

【００２３】ピボットプレート部４の接続端部12の端面
13に形成された穴14、クロスパイプ５の端部の穴16につ
いても、前記と同様の別部材に形成された穴によって置
換されてよい。

【００２４】本実施形態によれば、ヘッドパイプ部２の
穴９、ピボットプレート部４の穴14、クロスパイプ５の
穴16等の形成が型抜き上面倒な場合であっても、これら
穴部を備えた車体フレームの構成要素を鋳造により容易
に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の請求項１および請求項２記載の発明の第
１の実施形態における自動２輪車の車体フレームの部分
斜視図である。

【図２】図１の実施形態で、自動２輪車の車体フレーム
の分解部分斜視図である。

【図３】図１の実施形態で、押出し成形して得られた直
管状態のメインパイプ部素材の斜視図である。

【図４】図３のメインパイプ部素材を曲げ加工して得ら
れたメインパイプ部素材の斜視図である。

【図５】図４のメインパイプ部素材を絞り加工して得ら
れたメインパイプ部の完成品の斜視図である。

【図６】図１の実施形態で、同図のVI−VI線で截断した
部分断面図である。

【図７】図６の要部拡大図であって、メインパイプ部の
先端部がヘッドパイプ部の穴部に押し込まれている状態
を示す図である。

【図８】本願の請求項１記載の発明の第２の実施形態に
おける自動２輪車の車体フレームの部分断面図であっ
て、図６におけると同様の図である。

【図９】本願の請求項１記載の発明の第３の実施形態に
おける自動２輪車の車体フレームの部分断面図であっ
て、図６におけると同様の図である。

【図１０】本願の請求項３記載の発明の実施形態におけ
る自動２輪車の車体フレームの部分断面図であって、図
６におけると同様の図である。

【図１１】図１０の実施形態で、ヘッドパイプ部とメイ
ンパイプ部との接続用別部材の斜視図である。

【図１２】従来の自動２輪車の車体フレームの部分斜視
図である。

【符号の説明】

１…主部材、２…ヘッドパイプ部、３…メインパイプ
部、４…ピボットプレート部、５…クロスパイプ、６…
孔、７…分岐接続端部、８…端面、９…穴、10…段差、
11…直管（メインパイプ部素材）、12…接続端部、13…
端面、14…穴、15…嵌入部、16…穴、17…段差、18…嵌
入部、19…嵌入部、20…別部材、21…端面、22…穴、23
…凹み、24…段差、25…隙間、26…溶接ビード。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンドル回転軸を回転自在に支承するヘ
   ッドパイプ部が鋳造により形成され、該ヘッドパイプ部
   に連なり後方へ伸長するメインパイプ部が異種部材によ
   り形成され、これら両部が結合されて主部材とされる自
   動２輪車の車体フレームにおいて、 前記ヘッドパイプ部に、前記メインパイプ部の先端部が
   押し込まれる穴部が設けられ、 該穴部に、前記メインパイプ部の先端部が押し込まれ
   て、両部が嵌合後、突合せ溶接されて、両部が一体とさ
   れたことを特徴とする自動２輪車の車体フレーム。
2. 【請求項２】 前記メインパイプ部の先端部が、他の部
   分より寸法を小さくされて段部が形成されており、該段
   部が、前記メインパイプ部の先端部の前記穴部への押込
   み量を決める位置決め手段とされたことを特徴とする請
   求項１記載の自動２輪車の車体フレーム。
3. 【請求項３】 前記穴部は、別部材により形成された
   後、該別部材が前記ヘッドパイプ部に鋳ぐるまれて一体
   に形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２
   記載の自動２輪車の車体フレーム。