JPH111192A - 自動２輪車の車体フレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車体フレームの組立を簡単にする。 【解決手段】 左右のメインフレーム６を鋳型内へ入
れ、これらのメインフレーム間を連結するクロスメンバ
７を鋳造し、同時にクロスメンバ７の両端に連続一体す
る鋳ぐるみ部８を形成し、この鋳ぐるみ部８で左右のメ
インフレームの各中間部周囲を鋳ぐるむ。また、鋳ぐる
み部８にはステー１０，１１及び１２も一体に形成し、
かつクロスメンバ７にもステー１３を一体に形成する。
鋳ぐるみ部８とメインフレーム６は結合強化部９により
軸方向移動を規制するよう結合強化し、かつ、メインフ
レーム６の側面は型抜き方向へテーパー状をなすテーパ
ー面１６，１７をなし、鋳造品時に型面へ密着して空気
が混入しないようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願は、自動２輪車の車
体フレームに係り、特に、左右一対のメインフレームと
これらを連結するクロスメンバを備えた車体フレームを
容易に製造できるようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】実開平５−８４５９２号には、ヘッドパ
イプから左右一対で後方へ延びるメインフレームと、そ
の各後端部から上下方向へ延びる左右一対のピポットフ
レームと、左右のメインフレーム間を連結するクロスメ
ンバ並びに各種のステー類を備え、それぞれの接続端で
溶接して組み立てた自動２輪車の車体フレームが示され
ている。

【０００３】また、特開平１−２１２６７９号には、フ
レームパイプの前端部を鋳ぐるんでヘッドパイプをフレ
ームパイプと一体に鋳造した車体フレームが示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例のうち溶接
で車体フレームを組み立てる場合は、事前に構成部品を
溶接治具等でセット及び仮付けする必要があり、また溶
接後の仕上げ作業も多くの手間がかかるためコストが高
くなる。

【０００５】しかも、裏面溶接しなければならない構造
の場合は、ロボットによる自動化が困難になるためハン
ドワーク溶接が多くならざるを得ず、このとき一部の外
観部分を良好にする必要もあるので、溶接作業の高度な
熟練が必要である。そのうえ、溶接の熱影響による材料
強度の低下や熱歪による寸法精度の低下を加味した作業
並びに設計が必要になる。

【０００６】また、上記特開平１−２１２６７９号のよ
うにヘッドパイプでフレームパイプの前端部を鋳ぐるめ
ば、少なくとも、ヘッドパイプとフレームパイプ前端部
間における溶接作業は省略できるが、車体フレームは車
体剛性を確保するために左右のメインフレーム中間部を
連結するクロスメンバが必須であり、このクロスメンバ
はフレームパイプと別体に形成してから溶接で結合して
いるため、上記溶接に伴う諸問題を解決できない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願における第１の発明は、左右一対のメインフレーム
と、これら左右のメインフレームの中間部間を結合する
クロスメンバを有する自動２輪車の車体フレームにおい
て、前記クロスメンバを、長さ方向両端部で前記左右一
対のメインフレームの中間部外周を一体に鋳ぐるむ鋳造
品としたことを特徴とする。

【０００８】また、第２の発明は上記第１の発明におい
て、メインフレームとクロスメンバの鋳ぐるみ部に貫通
孔を形成し、この貫通孔を利用してカシメ部材にて結合
補強したことを特徴とする。

【０００９】さらに、第３の発明は上記第１の発明にお
いて、メインフレームは鋳ぐるみ用の鋳型の型抜き方向
に対してテーパーを有することを特徴とする。

【００１０】

【発明の効果】第１の発明によれば、クロスメンバを鋳
造するとともに、その両端部でメインフレームの中間部
外周を鋳ぐるむことにより、左右のメインフレーム及び
クロスメンバを一体化して相互を強固に結合できる。

【００１１】このため、それぞれ別体のメインフレーム
及びクロスメンバを治具に取り付けてから溶接する必要
がなくなるので、工数が少なくなって業時間が短縮さ
れ、コストダウンになとともに、それほどの熟練度を要
求されず、かつ強度に対する熱影響もあまり考慮する必
要がなくなるので設計も容易になる。

【００１２】第２の発明によれば、メインフレームの側
面をテーパ面にしたため、鋳造時に鋳型内面をこのテー
パー面と対応させておくことにより、メインフレームと
鋳型がテーパー合わせで密着するので、鋳造時鋳造バリ
が発生しにくくなり、その結果、鋳造後の外観性が良好
になり、かつバリ取り等の仕上げ作業が軽減されるため
作業性が向上する。

【００１３】第３の発明によれば、鋳ぐるみ部におい
て、メインフレームとクロスメンバに貫通孔を明け、こ
れを利用してカシメ部材でメインフレームと鋳ぐるみ部
をカシメた結合強化部を設けたので、メインフレームの
軸方向におけるクロスメンバとの結合を強化できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本願発明に係る自動２輪
車の車体フレームの展開斜視図、図２は、鋳ぐるみ部の
側面図、図３はその車体左側部分についての平面図、図
４は図３の４−４線断面図、図５は鋳造時の鋳型構造を
示す断面図、図６は鋳ぐるみ部の結合強化工程を示す図
である。

【００１５】まず、図１によりこの自動２輪車の車体フ
レームの全体構造を概説する。この車体フレームは平面
視略Ｖ字形をなすフロント部１と、平面視略Ｈ状のメイ
ン部２と、メイン部２の後端部に取付けられる左右一対
のピポットフレーム３を備える。

【００１６】フロント部１は、先端部にヘッドパイプ４
を一体形成するとともに、左右に拡開しつつ後方へ延び
る角パイプ状のアーム部５とを備え、アルミ合金等の軽
合金材料により鋳造されている。

【００１７】なお、フロント部１は、鋳造品によらず、
ヘッドパイプ４とアーム部５をそれぞれ別々に形成して
溶接等により組み立てたものでもよい。

【００１８】メイン部２は、略直線状に前後方向へ延び
る左右一対のメインフレーム６と、これらの中間部間を
連結するクロスメンバ７とで一体化され、メインフレー
ム６とクロスメンバ７の連結部はクロスメンバ７と連続
一体の鋳ぐるみ部８になっている。

【００１９】鋳ぐるみ部８の上面にはメインフレーム６
との結合強化部９が形成されるとともに、燃料タンク
（図示省略）を支持するために上下方向へ延出するステ
ー１０，１１及び略水平に車体内側へ延出するステー１
２が一体に形成され、また、クロスメンバ７の下部にも
エンジンハンガ用のステー１３が一体に下方へ突出形成
されている。

【００２０】メインフレーム６は、アルミ合金等の軽合
金材料を用いて押し出し形成され、内部には断面が略目
の字状をなすようにリブ壁１４が長さ方向へ連続して一
体に形成されている。

【００２１】メインフレーム６の側面は、上下方向中間
部を稜線１５として、ここから上下にそれぞれ先細り状
に変化するテーパー面１６，１７になっており、この構
造は左右両面で同様である。

【００２２】左右のメインフレーム６の各前端部は、左
右のアーム部５の各端部と嵌合して、この嵌合部で溶接
することによりフロント部１とメイン部２が結合され
る。

【００２３】ピポットフレーム３は、アルミ合金等の軽
合金材料を用いて上下方向へ長く成形した鋳造品であ
り、左右対称形をなし、前縁側には前方へ突出する結合
突部１８が形成され、ここで左右のメインフレーム６の
各後端部と嵌合し、この嵌合部で溶接することによりメ
イン部２とピポットフレーム３が一体化される。

【００２４】ピポットフレーム３の下部側面には、ボス
部１９が形成され、ここで図示を省略した後輪サスペン
ション装置を構成するリヤアームの前端部を揺動自在に
ピボット結合するようになっている。

【００２５】次に、クロスメンバ７及び鋳ぐるみ部８の
構造について図２乃至図４に基づいて説明する。これら
の図に示すように、クロスメンバ７はアルミ合金等の軽
合金材料を用いて下向きに開放する凹部で肉抜きされた
形状に鋳造され、左右方向へ延びる複数の左右方向へ延
びる横リブ２０及び縦リブ２１で補強されている。

【００２６】ステー１３はクロスメンバ７の頂部２２か
ら連続一体に下方へ延びて縦リブの一部をなしている。
また、ステー１３の左右両側とクロスメンバ７の底部間
にも横リブ２０と平行なリブ２３が形成されている。

【００２７】鋳ぐるみ部８はクロスメンバ７の鋳造品時
に、左右のメインフレーム６の各中間部外周を鋳ぐるん
で、クロスメンバ７の左右方向両端部と連続一体になっ
て同時に形成され、このとき、各ステー１０，１１，１
２も一体に形成される。

【００２８】図５は、鋳造品時に上型３０と下型３１の
間へメインフレーム６のうち鋳ぐるみ部８よりも前方部
分又は後方部分をセットした状態を示し、この上型３０
と下型３１の合せ面３２は、メインフレーム６の稜線１
５と一致し、それぞれのキャビティ３３，３４の内面
は、メインフレーム６のテーパー面１６，１７に対応す
るテーパー面になっている。

【００２９】左右のメインフレーム６は、それぞれの左
右方向における幅が、稜線部１５でで最大となり、上端
部及び下端部ではいずれもこれより狭くなるように、側
面であるテーパー面１６，１７は角度θなる斜面に形成
され、その結果、稜線部１５から型抜き方向Ｚに向かっ
て徐々に幅狭となるテーパー状をなしている。

【００３０】したがって、メインフレーム６をキャビテ
ィ３３，３４内へセットすると、テーパー面１６，１７
に対してキャビティ３３，３４の各内面が対応するテー
パー状をなしているので、テーパー面１６，１７がテー
パー合せによりそれぞれキャビティ３３，３４の型面へ
気密に密接できるようになっている。

【００３１】なお、図５では明らかでないが上型３０と
下型３１のクロスメンバ７及び鋳ぐるみ部８を形成する
部分には、当然これらに対応するキャデティが形成され
ている。

【００３２】そこで、上型３０と下型３１の間へ左右の
メインフレーム６をセットしてアルミ合金等の溶融軽合
金材料を注入すれば、クロスメンバ７及び左右のメイン
フレーム６の各中間部を鋳ぐるんだ鋳ぐるみ部８並びに
各ステー１０，１１，１２，１３が一体に形成されたメ
イン部２が得られる。

【００３３】この鋳造後、図６に示すように、メインフ
レーム６と鋳ぐるみ部８の間を結合強化する。すなわ
ち、まず鋳造直後の状態である図中のＡに対して、貫通
穴２５を明け（Ｂ）、続いて、この穴に市販品であるカ
シメナット２６を取付け（Ｃ）、このカシメナット２６
をカシメることにより、鋳ぐるみ部８とメインフレーム
６を強固に結合し、鋳ぐるみ部８とメインフレーム６の
軸方向における相対的なズレを防止するようになってい
る。

【００３４】なお、必要により、頂部の結合強化部９に
代えて又はこれと併用する別の結合強化部を、図４に仮
想線で示すように、側面等任意のケ所に設けて結合強化
することができる。

【００３５】また、それほど大きな結合強度を必要とし
ない場合には、市販のカシメリベットに代えることもで
きる。

【００３６】次に、本実施例の作用効果を説明する。ま
ず、クロスメンバ７を鋳造により形成するとともに、そ
の両端部でメインフレーム６の中間部外周を鋳ぐるむこ
とにより、左右のメインフレーム６及びクロスメンバ７
を一体化して相互を強固に結合できる。

【００３７】このため、それぞれ別体のメインフレーム
６及びクロスメンバ７を治具に取り付けてから溶接する
必要がなくなるので、工数が少なくなって業時間が短縮
され、コストダウンになとともに、それほどの熟練度を
要求されず、かつ強度に対する熱影響もあまり考慮する
必要がなくなるので設計も容易になる。

【００３８】さらに、メインフレーム６の側面をテーパ
面１６，１７にしたため、鋳型に設けられているキャビ
ティ３３，３４の内面をこのテーパー面と対応させてお
くことにより、メインフレーム６のテーパ面１６，１７
がキャビティ３３，３４の内面を鋳型がテーパー合わせ
で密着するので、鋳造時に鋳造バリが発生しにくくな
り、その結果、鋳造後の外観性が良好になり、かつバリ
取り等の仕上げ作業が軽減されるため作業性が向上す
る。

【００３９】そのうえ、鋳ぐるみ部８において、メイン
フレーム６とクロスメンバ７に貫通孔２５を明け、これ
を利用してカシメ部材であるカシメナット２６により、
メインフレーム６と鋳ぐるみ部８をカシメた結合強化部
９を設けたので、メインフレーム６の軸方向におけるク
ロスメンバ７との結合を強化できる。

【００４０】そのうえさらに、クロスメンバ７と鋳ぐる
み部８の鋳造時に、各種のステー１０，１１，１２及び
１３を一体に形成できるので、これらを別個に形成して
から溶接する手間も不要になる。

【００４１】しかも、クロスメンバ７は外観されにくい
部分に肉抜き凹部と横リブ２０及び縦リブ２１を一体に
形成して軽量かつ剛性のある構造になっているととも
に、リブ２３をステー１３とクロスメンバ７の間に一体
に形成してステー１３の補強も十分に確保できている。

【００４２】なお、本願発明は、上記実施例に限定され
ず、種々に変形可能であり、例えば、メインフレーム６
を鉄等のパイプ部材としたり、各ステーを別体のプレス
品としたり、さらに、ピポットフレーム３をプレス品と
することもできる。

【００４３】また、フロント部１とメイン部２の接続部
又はメイン部２とピポットフレーム３の接続部もしくは
これら全てにおいてクロスメンバ７及び鋳ぐるみ部８を
形成すれば、フロント部１、メイン部２及びピポットフ
レーム３間の溶接を省略できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る自動２輪車の車体フレームの展
開斜視図

【図２】鋳ぐるみ部の側面図

【図３】その車体左側部分についての平面図

【図４】図３の４−４線断面図

【図５】鋳造時の鋳型構造を示す断面図

【図６】鋳ぐるみ部の結合強化工程を示す図

【符号の説明】

６：メインフレーム、７：クロスメンバ、８：鋳ぐるみ
部、９：結合強化部、１０・１１・１２・１３：ステー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右一対のメインフレームと、これら左右
   のメインフレームの中間部間を結合するクロスメンバを
   有する自動２輪車の車体フレームにおいて、前記クロス
   メンバは、長さ方向両端部で前記左右一対のメインフレ
   ームの中間部外周を一体に鋳ぐるんだ鋳造品であること
   を特徴とする自動２輪車の車体フレーム。
2. 【請求項２】前記メインフレームとクロスメンバの鋳ぐ
   るみ部に貫通孔を形成し、この貫通孔を利用してカシメ
   部材にて結合補強したことを特徴とする請求項第１項に
   記載した自動２輪車の車体フレーム。
3. 【請求項３】前記メインフレームは鋳ぐるみ用の鋳型の
   型抜き方向に対してテーパーを有することを特徴とする
   請求項第１項に記載した自動２輪車の車体フレーム。