JPH0764302B2 - 自動二輪車の車体フレーム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、鋳造で一体形成する自動二輪車の車体フレ
ームに関するものである。

［従来の技術］ 自動二輪車の車体フレームにおいては、ステアリング軸
を囲むヘッドパイプに連なる左右一対のメインフレーム
と、さらにリヤアームが支持されるリヤアームブラケッ
トを有するものがある。これらのヘッドパイプ、メイン
フレーム及びリヤアームブラケットは断面が円形または
角形のパイプ材で形成され、これらを溶接して連結して
いる。

［発明が解決しようとする課題］ このように、ヘッドパイプ、メインフレーム及びリヤア
ームブラケットの溶接作業に手数を要すると共に、自動
二輪車では、車体の軽量化、部品点数の削減が要求され
ているため、車体フレームを鋳造成形することが考えら
れる。

この場合、ヘッドパイプ、メインフレーム及びリヤアー
ムブラケットを左右別体に二分割して一体に鋳造形成す
ると、鋳型深さも変らないものを使用することができ、
製作コストの上昇を抑えることができる。

ところで、このようにヘッドパイプ、メインフレーム及
びリヤアームブラケットを左右別体に二分割して一体に
鋳造形成する場合には、両者を一体に簡単かつ確実に接
合することが重要になる。即ち、ヘッドパイプはステア
リング軸を支持する部分であり、またメインフレームの
後方部分にはリヤアームを支持するリヤアームブラケッ
トに続く部分であり、これらの部分に主として荷重が集
中するため、これらの集中荷重に対応する接合構造が要
望される。

この発明はかかる実情に鑑みなされたもので、左右に二
分割して一体に鋳造形成した車体フレームの接合強度を
簡単かつ確実に向上させることが可能な自動二輪車の車
体フレームを提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するため、この発明の自動二輪車の車体
フレームは、ステアリング軸を囲む左右に２分割された
分割ステアリング軸支持部と、このそれぞれの分割ステ
アリング軸支持部から車体後方へ伸びる左右一対のメイ
ンフレーム部と、このそれぞれのメインフレーム部の後
方から下方へ伸びる左右一対のリヤアームブラケット部
とを左右それぞれ軽金属材料による鋳造で一体に形成
し、前記分割ステアリング軸支持部のステアリング軸を
囲む前後の接合リブ部が分割ステアリング軸支持部の略
全長に渡って形成され、この分割ステアリング軸支持部
は前記前後の接合リブ部を当接させて、前記ステアリン
グ軸の前後の接合リブ部に設けたボス部に締付部材を車
幅方向に挿通して締結し、さらに前記左右一対のメイン
フレーム部の後端部は、前記メインフレーム部の略長手
方向に所定距離を隔てた少なくとも２箇所にボス部を有
する架橋部を介して、前記ボス部に締付部材を車幅方向
に挿通して締結したことを特徴としている。

［作用］ この発明では、ステアリング軸を囲む左右に２分割され
た分割ステアリング軸支持部と、このそれぞれの分割ス
テアリング軸支持部から車体後方へ伸びる左右一対のメ
インフレーム部と、このそれぞれのメインフレーム部の
後方から下方へ伸びる左右一対のリヤアームブラケット
部とを左右それぞれ軽金属材料による鋳造で一体に形成
しているため、車体フレームの軽量化及び部品点数の削
減が可能である。

この車体フレームの分割ステアリング軸支持部は、ステ
アリング軸を囲む前後の接合リブ部を当接させて、ステ
アリング軸の前後の接合リブ部に設けたボス部に締付部
材を車幅方向に挿通して締結して一体化している。この
分割ステアリング軸支持部の接合リブ部は分割ステアリ
ング軸支持部の略全長に渡って形成されているため接合
面が十分確保でき、しかもステアリング軸の前後のボス
部に締付部材を挿通して締結しているためステアリング
軸廻りの接合が強固である。

また、左右一対のメインフレーム部の後端部は、メイン
フレーム部の略長手方向に所定距離を隔てた少なくとも
２箇所にボス部を有する架橋部を介して、ボス部に締付
部材を車幅方向に挿通して締結しているから、リヤアー
ムからの横曲げ応力に対して有効に対応することが可能
で接合が強固である。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図はこの発明を適用した自動二輪車の側面図、第２
図は第１図のII−II断面図、第３図は第１図のIII−III
断面図、第４図は第１図のIV−IV断面図、第５図は分割
フレームの分解斜視図である。

図において符号１は車体フレームで、この車体フレーム
１はダブルクレードル形が用いられ、ステアリング軸を
囲む左右に２分割された分割ステアリング軸支持部２
と、このそれぞれの分割ステアリング軸支持部２の上側
からリヤアームブラケット部12の上側へ略直線的に延び
る左右一対のメインフレーム部３と、分割ステアリング
軸支持部２の下側から下方に延びてさらに屈曲してリヤ
アームブラケット部12の下側へ延びる左右一対のサブフ
レーム部４とを有している。さらに、リヤアームブラケ
ット部12はリヤアーム支持部39と、このリヤアーム支持
部39の上下にクロスメンバ取付部26,27を有しており、
このリヤアームブラケット部12は上下のクロスメンバ取
付部26,27を含み、この間の部分で構成されている。

この車体フレーム１は、それぞれの左右別体に二分割し
た分割ステアリング軸支持部２と、ループ状のメインフ
レーム部３、サブフレーム部４及びリヤアームブラケッ
ト部12とを一体に鋳造成形し、分割ステアリング軸支持
部２とリヤアームブラケット部12を略平行に対向させ、
かつメインフレーム部３とサブフレーム部４と略三角形
状に対向させ、さらに分割ステアリング軸支持部２の体
積を、リヤアームブラケット部12の体積より大きくして
いる。

分割ステアリング軸支持部２にはステアリング軸７が回
動可能に設けられ、ステアリング軸７にはフロントフォ
ーク８が上及び下ブラケット9,10を介して旋回可能に支
持される。フロントフォーク８の下端部には前輪11が設
けられ、上端部には図示しないハンドルが設けられる。

メインフレーム部３の後側にはシートレール５が設けら
れ、このシートレール５はバックステー６を介してリヤ
アームブラケット部12に支持されている。このリヤアー
ムブラケット部12にはリヤアーム13の一端部が軸支さ
れ、このリヤアーム13には後輪14が設けられ、図示しな
い緩衝装置を介して車体フレーム１に支持されている。

この車体フレーム１の分割ステアリング軸支持部２、メ
インフレーム部３、サブフレーム部４及びリヤアームブ
ラケット部12の４者は、左右対称に二分割した分割フレ
ーム15を連結して構成されている。分割フレーム15は軽
金属材料、例えばアルミニウム（合金を含む）、または
マグネシウム（合金を含む）等を鋳造して成形される。

分割ステアリング軸支持部２の半円筒体16の上端部及び
下端部にはリング圧入段部17が形成され、さらに半円筒
体16の前側と後側にはボス部18がステアリング軸方向と
直交する方向に一体に設けられ、このボス部18にボルト
挿通孔19が車体フレーム中心面Ｍと直交する方向に穿設
されている。半円筒体16の接合リブ部20は分割ステアリ
ング軸支持部２の略全長に渡って形成され、かつ車体フ
レーム中心面Ｍに対して平行に切削加工されている。こ
の接合リブ部20同士は直接当接して、上及び下リング2
1,22をそれぞれ半円筒体16のリング圧入段部17に圧入
し、締付ボルト23をボルト挿通孔19に挿通してナット24
を螺着し締付固定される。

このように、分割ステアリング軸支持部２の接合リブ部
20はステアリング軸７の略全長に渡って形成されている
ため接合面が十分確保でき、しかもステアリング軸７の
前後で締付部材としての締付ボルト23で締結しているた
めヘッドパイプ廻りの接合が強固である。

分割フレーム15の後側のクロスメンバ取付部26,27は、
それぞれ架橋部としてのクロスメンバー25によって連結
され、このクロスメンバー取付部26,27はメインフレー
ム部３の後端部及びサブフレーム部４の後端部とリヤア
ームブラケット部12との連絡部となっている。このクロ
スメンバー取付部26,27にはそれぞれメンバー挿着孔28,
29が穿設され、このメンバー挿着孔28,29の周辺にメン
バー接合面30,31が形成されている。このメンバー接合
面30,31は車体フレーム中心面Ｍと平行に切削加工さ
れ、さらにメンバー接合面30,31にはメンバー挿着孔28,
29を挟み、対称位置にボルト挿入孔32がそれぞれメイン
フレームの略長手方向に所定距離を隔てて穿設されてい
る。

前記クロスメンバー25は断面円形の鋼製のパイプ材が用
いられ、このクロスメンバー25の両端部には同様に鋼製
のボス部33が溶接され、このボス部33によってメンバー
挿着孔28,29に圧入される挿着部34が形成される。ボス
部33の長手方向にはボルト挿通孔35が穿設されている。

クロスメンバー25は車体フレーム中心面Ｍに対して直交
するようにし、その挿着部34に分割フレーム15のメンバ
ー挿着孔28,29をメンバー接合面30,31がボス部33に衝合
するまで圧入して配置され、締付ボルト36とナット37等
の締付部材により締付固定される。この一対の分割フレ
ーム15とクロスメンバー25との連結は、クロスメンバー
25の挿着部34及びボス部33と、分割フレーム15のメンバ
ー挿着孔28,29及びメンバー接合面30,31との二面におい
て行なわれ剛性を高めている。さらに、クロスメンバー
25はメインフレーム部３の後端部及びサブフレーム４の
後端部の連絡部で連結され、分割フレーム15のねじり性
も高めている。

さらに、左右一対のメインフレーム部３の後端部はクロ
スメンバー25にメインフレームの略長手方向に所定距離
を隔てた少なくとも２箇所にて締付部材としての締付ボ
ルト36とナット37で締結しているから、リヤアーム13か
らの横曲げ応力に対して有効に対応することが可能で接
合が強固である。

前記クロスメンバー25には一対のブラケット38がそれぞ
れ前側まに突出するように溶接されており、このブラケ
ット38に図示しない内燃機関が固定され、内燃機関の後
端部はクロスメンバー25で支持されるようになってい
る。

メインフレーム部３の中央部には、シートレール５を固
定する締付ボルト孔39が形成され、またリヤアームブラ
ケット部12にはリヤアーム13を軸支するリヤアームピボ
ット50が挿通されるリヤアーム支持部40が形成され、さ
らにメインフレーム部３とリヤアームブラケット部12と
の連絡部にはバックステー６を固定する締付ボルト孔41
が形成されている。

この一対の分割フレーム15を形成する鋳型Ｋは第１図に
示すような断面形状を有する直方体のものが用いられ
る。一般に鋳型をセットする鋳造機は鋳型Ｋを４隅で押
えるようになっているので、鋳型Ｋの形状は直方体のも
のが用いられる。この車体フレーム１は、それぞれの左
右別体に二分割した分割ステアリング軸支持部２と、ル
ープ状のメインフレーム部３、サブフレーム部４及びリ
ヤアームブラケット部12とを一体に鋳造成形し、分割ス
テアリング軸支持部２とリヤアームブラケット部12を略
平行に対向させ、かつメインフレーム部３とサブフレー
ム部４とを略三角形状に対向させているから、この直方
体の鋳型Ｋを有効に利用して余剰部分をなくして車体フ
レーム１が鋳造され、部品点数の少ない車体フレームを
特別の形状の鋳型を用いることなく形成することが可能
になる。

また、車体フレーム１は、それぞれの左右別体に二分割
した分割ステアリング軸支持部２と、ループ状のメイン
フレーム部３、サブフレーム部４及びリヤアームブラケ
ット部12とを一体に鋳造成形すると、鋳型深さも変わら
ないものを使用することができ、製作コストの上昇を抑
えることができ、軽量で剛性のある車体フレーム１が簡
単に鋳造成形することができる。さらに、分割ステアリ
ング軸支持部２の体積を、リヤアームブラケット部12の
体積より大きくしているため、分割ステアリング軸支持
部２側から溶湯することで、ループ状のメインフレーム
部３、サブフレーム部４及びリヤアームブラケット部12
への湯周りが良く全体が均一になり、しかも全体を均一
に冷却することができる。

分割フレーム15にはエンジンにブラケット38を介して組
み付けられたクロスメンバー25の挿着部34に、それぞれ
メンバー挿着孔28,29を圧入し、ボス部33がメンバー接
合面30,31に圧接するように組み付け、締付ボルト36と
ナット37で締付固定する。

一方、分割フレーム15の前側は半円筒体16の接合リブ部
20同士を当接し、半円筒体16に形成されたリング圧入段
部17に上及び下リング21,22を圧入するとともに、締付
ボルト23とナット24とで半円筒体16の前側及び後側を締
付固定する。このようにして、一体に組み付けられた分
割フレーム15で構成される分割ステアリング軸支持部２
にステアリング軸７が組み付けられ、メインフレーム部
３にシートレール５及びバックステー６が組み付けられ
る。

このように、分割ステアリング軸支持部２、メインフレ
ーム部３及びサブフレーム部４は軽金属材料によって鋳
造成形された分割フレーム15で構成されるため、軽量化
が図られるとともに、分割フレーム15の連結手段として
溶接方法を用いないで、締付ボルトとナットによる締付
部材によって連結される。即ち、分割フレーム15はクロ
スメンバー25を介して、クロスメンバー25の挿着部34及
びボス部33と、分割フレーム15のメンバー挿着孔28及び
メンバー接合面30,31との二面において行なわれ、かつ
ボス部33と分割フレーム15との接合面とを拡大している
ため、分割フレーム15の連結部が補強されてその剛性が
一層向上する。

そして、連結に際して溶接のように熱を加えないため、
鋳造部材が有する強度をそのまま維持しているから連結
部の剛性が向上し、しかも連結部の歪も軽減され精度が
向上する。

また、内燃機関に組み付けられたクロスメンバー25に分
割フレーム15を組み付けているので、クロスメンバー25
を共通化すれば、大型複雑な内燃機関と、任意の型の車
体フレーム１との組合せが可能である。さらに、前記両
分割フレーム15の前側の直接接合する接合リブ部20及び
後側のクロスメンバー25のボス部33が接合するメンバー
接合面30,31は、車体フレーム中心面Ｍを基準として平
行に、またメンバー挿着孔28,29、ボルト挿入孔32は直
交するように形成されるので、切削加工の作業が容易で
あり、かつ精度が一層向上する。

［発明の効果］ 前記のように、この発明は、ステアリング軸を囲む左右
に２分割された分割ステアリング軸支持部と、このそれ
ぞれの分割ステアリング軸支持部から車体後方へ伸びる
左右一対のメインフレーム部と、このそれぞれのメイン
フレーム部の後方から下方へ伸びる左右一対なリヤアー
ムブラケット部とを左右それぞれ軽金属材料による鋳造
で一体に形成したから、車体フレームの軽量化及び部品
点数の削減が可能である。

また、車体フレームの分割ステアリング軸支持部は、ス
テアリング軸を囲む前後の接合リブ部を当接させて、ス
テアリング軸の前後の接合リブ部に設けたボス部に締付
部材を車幅方向に挿通して締結して一体化し、分割ステ
アリング軸支持部の接合リブ部は分割ステアリング軸支
持部の略全長に渡って形成されているため接合面が十分
確保でき、しかもステアリング軸の前後のボス部に締付
部材を挿通して締結しているためステアリング軸廻りの
接合が強固である。

さらに、左右一対のメインフレーム部の後端部は、メイ
ンフレーム部の略長手方向に所定距離を隔てた少なくと
も２箇所にボス部を有する架橋部を介して、ボス部に締
付部材を車幅方向に挿通して締結しているから、リヤア
ームからの横曲げ応力に対して有効に対応することが可
能で接合が強固である。

このように、左右に二分割して一体に軽金属材料による
鋳造形成した車体フレームの接合強度を、特に荷重が集
中する部分で、簡単かつ確実に向上させることが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用した自動二輪車の側面図、第２
図は第１図のII−II断面図、第３図は第１図のIII−III
断面図、第４図は第１図のIV−IV断面図、第５図は分割
フレームの分解斜視図である。 図中符号２は分割ステアリング軸支持部、３はメインフ
レーム部、12はリヤアームブラケット部、15は分割フレ
ームである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリング軸を囲む左右に２分割された
   分割ステアリング軸支持部と、このそれぞれの分割ステ
   アリング軸支持部から車体後方へ伸びる左右一対のメイ
   ンフレーム部と、このそれぞれのメインフレーム部の後
   方から下方へ伸びる左右一対のリヤアームブラケット部
   とを左右それぞれ軽金属材料による鋳造で一体に形成
   し、前記分割ステアリング軸支持部のステアリング軸を
   囲む前後の接合リブ部が分割ステアリング軸支持部の略
   全長に渡って形成され、この分割ステアリング軸支持部
   は前記前後の接合リブ部を当接させて、前記ステアリン
   グ軸の前後の接合リブ部に設けたボス部に締付部材を車
   幅方向に挿通して締結し、さらに前記左右一対のメイン
   フレーム部の後端部は、前記メインフレーム部の略長手
   方向に所定距離を隔てた少なくとも２箇所にボス部を有
   する架橋部を介して、前記ボス部に締付部材を車幅方向
   に挿通して締結したことを特徴とする自動二輪車の車体
   フレーム。