JPH0774021B2 - 自動二輪車等の車両用フレ−ム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動二輪車等の車両に用いられるフレームに
関する。

〔従来技術〕

この種のフレームでは、ステアリングヘッドパイプとこ
こからリヤアームの枢支部に向って延びるメインパイプ
との連結部分に、充分な強度と剛性が要求される。この
ことから、従来、上記メインパイプをその断面形状が上
下方向に縦長となる偏平な角筒形に形成するとともに、
ステアリングヘッドパイプに連なる前端部を後方側に比
べて太く大きな中空箱形に形成したものが知られてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、車両の運動性能を高めるためには、剛性面ば
かりでなく、フレームの軽量化を図ることも重要な課題
であり、上記従来のフレームでは、この軽量化と高剛性
の両立を図る点において、いま一歩改善の余地があっ
た。

本発明は、このような事情にもとづいてなされたもの
で、ステアリングヘッドパイプ回りの剛性や強度を充分
に確保しつつ軽量化を図ることができ、しかも、ステア
リングヘッドパイプに孔が開くにも拘らず、このステア
リングヘッドパイプやメインパイプの内部に水や埃等が
侵入するのを防止でき、これらステアリングヘッドパイ
プやメインパイプの内側からの腐食を防止できる自動二
輪車等の車両用フレームの提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、フロントフォーク
を枢支するステアリングヘッドパイプと、このステアリ
ングヘッドパイプの周面に突き合わせ溶接され、上記ス
テアリングヘッドパイプの後方に向って延びる左右一対
のメインパイプとを備え、これらメインパイプは、上記
ステアリングヘッドパイプの軸方向に縦長をなす中空の
角筒形をなすとともに、これらメインパイプの少なくと
もステアリングヘッドパイプに連なる前端部の縦方向寸
法を、上記ステアリングヘッドパイプの軸長と略同等に
形成した自動二輪車等の車両用フレームを前提としてい
る。

そして、上記メインパイプの前端部間に跨って、上記ス
テアリングヘッドパイプに連なる複数の補強プレートを
溶接し、これら補強プレートは、上記メインパイプと協
同して上記ステアリングヘッドパイプに連なる中空の箱
形部を形成するとともに、上記ステアリングヘッドパイ
プの周面に、このステアリングヘッドパイプの中心を通
り、かつ前後方向に延びる車体中心線を挾んだ左右両側
に位置して、上記箱形部の範囲内に開口する複数の肉抜
き孔を形成し、これら肉抜き孔は、上記車体中心線と交
差する上記ステアリングヘッドパイプの後面に、このス
テアリングヘッドパイプの全長に亘って延びる連続部を
残すような位置に配置されていることを特徴とする。

〔作用〕

この構成によれば、ステアリングヘッドパイプに穿設し
た肉抜き孔が、メインパイプとステアリングヘッドパイ
プとの溶接合せ部に位置することはなく、これら両者の
接合面積や溶接長をこれまでと同等に確保することがで
きる。

しかも、肉抜き孔は、ステアリングヘッドパイプの中心
を通る車体中心線の左右両側に振り分けられ、これら肉
抜き孔の間に位置するステアリングヘッドパイプの後面
に、その全長に亘る連続部を残すような位置に配置され
ているので、この連続部が一種のバックボーンとして機
能し、例えばブレーキング時にフロントフォークを通じ
てステアリングヘッドパイプを軸方向に圧縮しようとす
る縦方向の荷重が加わった場合でも、上記連続部が縦方
向の荷重に対抗することになる。

したがって、ステアリングヘッドパイプとメインパイプ
との連結部分の剛性や強度を充分に確保しつつ、ステア
リングヘッドパイプの無駄な肉を極力取り去ることがで
き、その分、フレームの軽量化が可能となる。

また、上記構成によると、肉抜き孔がメインパイプや補
強プレートによって外方から覆い隠されるので、これら
肉抜き孔を通じてステアリングヘッドパイプやメインパ
イプおよび箱形部の内部に水や埃等の異物が侵入するの
を未然に防止することができる。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を、自動二輪車に適用した図面に
もとづいて説明する。

図中符号１はアルミ合金製のフレームであり、その前端
に縦置きされたステアリングヘッドパイプ２（以下ヘッ
ドパイプと称する）にはフロントフォーク３が枢支され
ている。このヘッドパイプ２には後方に向って延びるメ
インフレーム構体４が連結されており、本実施例のメイ
ンフレーム構体４は、ヘッドパイプ２とリヤアーム５を
枢支するブラケット６との間を、側面視略一直線状に結
ぶ左右一対のメインパイプ7,7を備えている。このメイ
ンパイプ7,7は第３図に示すように、断面コ字形をなし
た一対のフレーム素材7a,7bを左右方向から衝合して溶
接したもので、その断面形状がヘッドパイプ２の軸方向
に縦長となる偏平な角筒形に形成されている。そして、
メインパイプ7,7の前端部の縦方向寸法は、ヘッドパイ
プ２の軸長と略等しく形成されており、このメインパイ
プ7,7の前端開口部がヘッドパイプ２の周面に突き合わ
されている。

ヘッドパイプ２の周面には、メインパイプ7,7の突き合
わせ位置を案内するための案内壁8,8が軸方向に沿って
突設されており、この案内壁8,8はメインパイプ7,7の前
端開口部に導入されて、その外側部内面に重ね合わされ
ている。そして、メインパイプ7,7はその前端開口部の
外側縁部から上下縁部に亘る範囲をヘッドパイプ２の周
面に連続して溶接することで固着されており、このメイ
ンパイプ7,7はヘッドパイプ２の直後において左右方向
に拡開されて後方に延びている。

メインパイプ7,7の前端部上面および下面には、夫々略
三角形状をなした上部補強プレート９と下部補強プレー
ト10が重ね合わせて溶接されている。これら上下の補強
プレート9,10は、メインパイプ7,7の前端部間に跨って
おり、その前縁部がヘッドパイプ２の周面に突き合わせ
溶接されている。また、上下の補強プレート9,10の後縁
部間には、後部補強プレート11が溶接されている。この
後部補強プレート11の左右両側縁部は、メインパイプ7,
7の内側面に溶接されている。

したがって、メインフレーム構体４の前端部は、上記メ
インパイプ7,7、上下および後部の補強プレート9,10,11
によって中空の箱形に組み立てられており、この箱形部
12の前端部はヘッドパイプ２に連なっている。

ところで、上記ヘッドパイプ２の周面には、このヘッド
パイプ２の中心を通り、かつ前後方向に沿う車体中心線
X₁-X₁の左右両側に位置して、例えば３個の肉抜き孔13
…が軸方向に間隔を存して穿設されている。これら肉抜
き孔13…はヘッドパイプ２の鋳造成形後に機械加工によ
り孔開けしたもので、上記中空な箱形部12で囲まれる範
囲内に開口されている。すなわち、この肉抜き孔13…は
メインパイプ7,7および上下の補強プレート9,10とヘッ
ドパイプ２との溶接合せ部を外れた位置に設けられてお
り、その略半分がメインパイプ7,7内に開口されている
とともに、残りの半分がメインパイプ7,7の内側面と上
下および後部の補強プレート9,10,11とで囲まれる空間
部分に開口されている。そして、第１図に示すように、
肉抜き孔13…は車体中心線X₁-X₁の左右両側に振り分け
て配置されているので、上記車体中心線X₁-X₁と交差す
るヘッドパイプ２の後面には、このヘッドパイプ２の全
長に亘って直線状に延びる連続部2aが形成されている。
この連続部2aは、上記箱形部12の内部空間に面してい
る。

なお、メインパイプ7,7の前端下面とブラケット６との
間には、左右のダウンチューブ14が架設されており、こ
れらダウンチューブ14とメインパイプ7,7との間にエン
ジン15が搭載されている。

このような構成によれば、ヘッドパイプ２の周面に穿設
した肉抜き孔13…は、左右のメインパイプ7,7および上
下の補強プレート9,10によって囲まれる範囲内に開口す
るので、この肉抜き孔13…がメインフレーム構体４とヘ
ッドパイプ２との溶接合せ部上に位置することはなく、
これら両者の接合面積や溶接長さをこれまでと同等に確
保することができる。

また、肉抜き孔13…は、ヘッドパイプ２の中心を通る車
体中心線X₁-X₁の左右両側に振り分けられ、上記車体中
心線X₁-X₁と交差するヘッドパイプの後面に、その全長
に亘る連続部2aを残すような位置に配置されているの
で、この連続部2aが一種のバックボーンとして機能す
る。このため、例えばブレーキング時に、フロントフォ
ーク３を通じてヘッドパイプ２を軸方向に圧縮しようと
する縦方向の荷重が加わった場合でも、上記連続部2aが
縦方向の荷重に対抗することになる。

したがって、ヘッドパイプ２の剛性は勿論のこと、この
ヘッドパイプ２とメインパイプ7,7との連続部分の剛性
や強度を充分に確保しつつ、ヘッドパイプ２の無駄な肉
を取り去ることができ、その分、フレーム１の軽量化が
可能となる。

また、上記構成によると、肉抜き孔13…は、ヘッドパイ
プ２に連なる箱形部12の範囲内に開口され、メインパイ
プ7,7や上下及び後部の補強プレート9,10,11によって外
方から覆い隠されているので、これら肉抜き孔13…を通
じてヘッドパイプ２やメインパイプ7,7および箱形部12
の内部に水や埃等の異物が侵入するのを防止できる。そ
のため、フレーム１が内側から腐食し難くなり、フレー
ム１の耐久性が向上する。

なお、上述した実施例では、メインパイプの外側縁部か
ら上下縁部に亘る範囲をヘッドパイプに溶接したが、場
合によっては、メインパイプの内側縁部もヘッドパイプ
の肉抜き孔間の壁面部分に溶接しても良い。

さらに、本発明に係るフレームは、自動二輪車用に限ら
ず、後輪が二輪の自動三輪車であっても同様に実施可能
である。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、肉抜き孔がステアリング
ヘッドパイプとメインパイプおよび補強プレートとの溶
接部を外れるから、これら両者の接合面積や溶接長さを
充分に確保できる。しかも、肉抜き孔は、ステアリング
ヘッドパイプの中心を通る車体中心線の左右両側に振り
分けられ、この車体中心線と交差するステアリングヘッ
ドパイプの後面に、その全長に亘る連続部を残すような
位置に配置されているので、この連続部が一種のバック
ボーンとして機能する。このため、車両の走行中に、フ
ロントフォークを通じてステアリングヘッドパイプを軸
方向に圧縮しようとする縦方向の荷重が加わった場合で
も、上記連続部が縦方向の荷重に対抗することになる。
したがって、ステアリングヘッドパイプの剛性は勿論の
こと、このステアリングヘッドパイプとメインパイプと
の連続部分の剛性や強度を充分に確保しつつ、ステアリ
ングヘッドパイプの無駄な肉を取り去ることができ、そ
の分、フレームを軽量化することができる。

また、肉抜き孔がフレームの外方に直接露出せずに済む
ので、これら肉抜き孔を通じてステアリングヘッドパイ
プやメインパイプおよび箱形部の内部に水や埃等の異物
が侵入するのを防止できる。このため、フレームが内側
から腐食し難くなり、フレームの耐久性が向上するとい
った利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はステアリング
ヘッドパイプとメインフレーム構体との連結部分の断面
図、第２図は同じくその平面図、第３図は第２図中III-
III線に沿う断面図、第４図は第２図中IV-IV線に沿う断
面図、第５図はステアリングヘッドパイプの側面図、第
６図は自動二輪車の側面図である。 ２……ステアリングヘッドパイプ、2a……連続部、３…
…フロントフォーク、７……メインパイプ、9,10,11…
…補強プレート（上部補強プレート、下部補強プレー
ト、後部補強プレート）、12……箱形部、13……肉抜き
孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フロントフォークを枢支するステアリング
   ヘッドパイプと、 このステアリングヘッドパイプの周面に突き合わせ溶接
   され、上記ステアリングヘッドパイプの後方に向って延
   びる左右一対のメインパイプとを備え、 これらメインパイプは、上記ステアリングヘッドパイプ
   の軸方向に縦長をなす中空の角筒形をなすとともに、こ
   れらメインパイプの少なくともステアリングヘッドパイ
   プに連なる前端部の縦方向寸法を、上記ステアリングヘ
   ッドパイプの軸長と略同等に形成した自動二輪車等の車
   両用フレームにおいて、 上記メインパイプの前端部間に跨って、上記ステアリン
   グヘッドパイプに連なる複数の補強プレートを溶接し、 これら補強プレートは、上記メインパイプと協同して上
   記ステアリングヘッドパイプに連なる中空の箱形部を形
   成するとともに、 上記ステアリングヘッドパイプの周面に、このステアリ
   ングヘッドパイプの中心を通り、かつ前後方向に延びる
   車体中心線を挾んだ左右両側に位置して、上記箱形部の
   範囲内に開口する複数の肉抜き孔を形成し、 これら肉抜き孔は、上記車体中心線と交差する上記ステ
   アリングヘッドパイプの後面に、このステアリングヘッ
   ドパイプの全長に亘って延びる連続部を残すような位置
   に配置されていることを特徴とする自動二輪車等の車両
   用フレーム。