JPH11197955A - 二輪車フレーム用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二輪車フレームの製造において、使い勝手が
より一層良く、作業性の更なる向上が可能な二輪車フレ
ーム用治具を提供する。 【解決手段】 治具は、治具本体１と交換治具３とで構
成されている。交換治具３の挿入軸３２を、治具本体の
挿入穴１３５に挿入した後、レバー１７を下げてインデ
ックスプランジャ１７２で固定すると、交換治具３が取
り付く。取外しは、逆の手順で行う。交換治具は、フレ
ーム４の形状等に応じたものを用いる。フレーム４のパ
イプヘッド４１を、シャフト３５に上方から挿入して、
クランププレート３９２を回動して、切欠き部３９８を
クランプブロック３９７に入れると、パイプヘッド４１
の上端部と当接する。フレーム４は、更にパット３８に
よっても保持される。治具に取付けたフレーム４は、揺
動、旋回及び回転という３方向に回動自由度を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二輪車の製造にお
いてフレームに、例えば溶接等の加工を行う場合に用い
る二輪車フレーム用治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】二輪車のフレームは、二輪車の種類や用
途、その材質により、例えばダイヤモンドフレーム、ク
レードルフレーム等、さまざまな形状や大きさ、材質の
ものがある。その製造においては、工程ごとにフレーム
を移送する必要があり、また、例えば溶接等の加工作業
は、フレームの姿勢を適宜変えたりその姿勢を保持した
りして行う必要がある。従来では、専用の治具を用いて
作業性の向上を図っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の治具
は、さまざまなタイプのフレームに対応したり、フレー
ムを容易に着脱したりすることが、必ずしも十分ではな
く、その使い勝手は良くなかった。本発明は、かかる状
況に鑑みてなされたものであり、二輪車フレームの製造
において、使い勝手がより一層良く、作業性の更なる向
上が可能な二輪車フレーム用治具を提供することを目的
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するためになされたものであり、二輪車の製造工程
において、フレームを任意の姿勢で保持する治具であっ
て、該フレームを上方から受け入れて該フレームの開口
部で係合する係合部を備えている治具を提供する。さら
に、本発明の治具は、該受け入れたフレームが、上下方
向に延びる軸の回りと、略水平方向に延びる第１水平軸
の回りと、略水平方向に延びて該第１水平軸と略直角の
第２水平軸の回りとにそれぞれ回動できるように構成さ
れている。

【０００５】本発明の二輪車用治具において、上記の係
合部は、治具本体に一体の二輪車フレームに直接係合す
るものでも、異なる形状のフレーム開口部に対応するた
めの脱着交換可能な交換治具として構成したものでも良
い。また、本発明の二輪車用治具は、床面上にある搬送
装置に搭載されて移動するタイプの治具として開発され
ているが、これを懸架式の治具として応用することは、
当業者の通常の技術的常識の範囲内で可能である。

【０００６】なお、本明細書において、二輪車用フレー
ムの開口部とは、例えば、前輪用のフォーク取付部分に
あるパイプヘッダのような、少なくとも一端が開放され
た管状部分のことをいう。これは、必ずしも本明細書で
の開口部を、パイプヘッダに限定するものではなく、そ
の他にも、治具の一部を挿入でき、フレームの重さを支
えることができる部分があれば、フレームのどの部分に
も利用することができる。また、本発明の治具の一変形
態様として、上述のような開口部を有する別体の取付具
をフレームの適切な位置に固定して、その開口部を利用
してフレームをフレーム用治具に固定することもでき
る。また、上記第１水平軸と第２水平軸は、通常二輪車
フレームの前後の長手方向に対して一方がほぼ平行であ
るように配置するのが便利であるが、フレームを第１水
平軸又は第２水平軸のいずれか又は両方に対して傾いて
取付けることも可能である。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る二輪車フレー
ム用治具の実施の形態について図面に基づいて説明す
る。この二輪車フレーム用治具は、治具本体１と交換治
具２、３とに分割できる構造を採用することができる。
交換治具２、３は、治具本体１と着脱可能であり、保持
するフレーム４の形状等に応じたものを適宜使用するこ
とができる。治具本体１を図１〜図５に示す。図１は、
治具本体１における主要部品の分解斜視図、図２は、図
１中の構成部品を組み立てた状態で、ねじ締結されて治
具本体１の周囲を覆うカバー１８ａ〜１８ｄをも表した
斜視図である。図３〜図５は、図２に示した組立状態に
おける投影図又は断面図である。図３は、正面図（図１
の矢印III の投影図）で、カバー１８ａ〜１８ｄを二点
鎖線で表示してある。図４は、図３における治具本体１
の上部のみを部分的に表した図面である。図５は、図３
の線Ｖ−Ｖで切断した状態を表した断面図であり、カバ
ー１８ａ〜１８ｄを取付けた状態を示す。

【０００８】本発明の一実施形態において、治具本体１
は、図１に示すように、治具台１１、治具ベース１２及
びアーム１３を有する。治具台１１は、その軸方向１１
１に沿った穴部１１２を有する円筒形状で、搬送装置等
の製造ライン（図示省略）に取付けられて、フレーム４
を次工程へ順次移送する。治具ベース１２は、下部に円
筒状の段部１２１を有し、上部には、一定の間隔をおい
て対向配置した１組の壁部１２２を有する。段部１２１
が穴部１１２に挿入されることにより、治具ベース１２
は治具台１１に積上げられ、両者が組み立てられてい
る。治具ベース１２は、治具台１１の上下方向の軸心回
りに回動自在である（３６０度旋回可能）。治具台１１
の側方には丸穴１１３が、また、治具ベース１２の段部
１２１の側方にはねじ穴１２３が、それぞれ設けられて
いる。プランジャー１４は、治具台１１の丸穴１１３を
通って治具ベース１２のねじ穴１２３と螺合させること
ができ（図３参照）、これにより、治具ベース１２は治
具台１１と固定され、上下方向の軸心回りの回動（旋
回）及び治具ベースの抜けが阻止される。

【０００９】アーム１３は、一定の間隔をおいて対向配
置した１組のフランジ部１３１を有する。このフランジ
部１３１の間隔（内測）は、壁部１２２の間隔（外測）
よりも大きい。フランジ部１３１、治具ベース１２の壁
部１２２には、略水平方向に貫通するように、キー溝付
き丸穴１３２、１２４が同形状でそれぞれ設けられてお
り、軸１５により、アーム１３が治具ベース１２に取付
けられている。アーム１３は、治具ベース１２に対して
軸１５の軸心回り（略水平方向の軸心回り）に回動自在
である（９０度程度揺動可能）。フレームをこの軸１５
の回りに任意の位置に固定し、揺動を可能にするために
は、ラチェット１６を利用することができる。ラチェッ
ト１６には、その中心部に、その軸心方向に沿って、同
形状のキー溝付き丸穴１６１が設けられている。治具ベ
ース１２とアーム１３との組立てに際し、ラチェット１
６は、スペーサ１６２に挟持された状態で、キー溝付き
丸穴１６１を通った軸１５により、１組の壁部１２２の
間に配置される。すなわち、ラチェット１６は、治具ベ
ース１２の中央部に配置される。このため、アーム１３
の外形がコンパクトになっており、治具本体１の軽量化
にも寄与する。

【００１０】軸１５とラチェット１６との各キー溝に
は、平行キー１６３が圧入され、これにより、両者は、
周方向に関して一体結合する。また、フランジ部１３１
には、キー溝付き丸穴１３２から外方に抜けるすり割り
部１３３が設けられている。すり割り部１３３において
は、上方から雄ねじ１３６で締結され、アーム１３と軸
１５とを確実に一体結合する（図３参照）。アーム１
３、軸１５及びラチェット１６は、一体結合している。
なお、すり割り部１３３の雄ねじ１３６の締結力を調整
することにより、簡単な揺動抵抗の調整をすることが可
能である。

【００１１】治具ベース１２の壁部１２２の上端部に
は、ヒンジピン１６４及びスペーサ１６５によってラチ
ェット爪１６６が回動自在に取付けられており、これら
とラチェット１６とで刻み送り機構を構成する。すなわ
ち、治具ベース１２を傾斜（揺動）させていくと、この
機構により、傾斜方向と逆の方向には戻らないようにな
っている（図５参照）。なお、ヒンジピン１６４は、そ
の両端に止め輪１６８が装着される。ラチェット爪１６
６には、ボルト１６７が取付けられている。このボルト
１６７により、ラチェット１６とラチェット爪１６６と
のかみ合いを解除することができる。ボルト１６７は、
治具本体１の外部に露出しており、このような解除は容
易に行うことができる（図５参照）。すなわち、治具ベ
ース１２の姿勢の変化を簡単に変えることができ、ま
た、姿勢の保持もより確実になって、持上げ作業の負担
を軽減することができる。

【００１２】アーム１３の一側面は平面１３４であり、
その上側には、挿入穴１３５が形成されている。一側面
の反対側の他側面には、取付穴１３６が設けられてお
り、この取付穴１３６には、ショルダーボルト１７１が
螺合される。ショルダーボルト１７１は、板状のレバー
１７を回動自在に保持する（図３〜図５参照）。なお、
レバー１７が上方へ回動した状態は、図４中の一点鎖線
で表示している。レバー１７は、また、インデックスプ
ランジャ１７２により、アーム１３と固定され（図３及
び図４参照）、レバー１７の外れ防止となる。

【００１３】交換治具２、３は、上述したように、保持
するフレーム４の形状や材質等に応じたものを用いる。
その一例として、鉄フレーム用の交換治具２とアルミフ
レーム用の交換治具３の場合について説明する。なお、
交換治具は、機種やその材質ごとに単独に製作され、い
ずれか一方が治具本体１に取付けられる。鉄フレーム用
の交換治具２は、図６〜図８に、また、アルミフレーム
用の交換治具３は、図９〜図１１にそれぞれ示してい
る。両者の基本構成はほぼ同じである。図６及び図９
は、図５（治具本体の断面図）に対応した断面図であ
り、両図においては、治具本体を一点鎖線で表してい
る。図７及び図１０は、平面図であり、図８及び図１１
は、背面図である。なお、図２には、アルミフレーム用
の交換治具３を表している。

【００１４】交換治具２、３は、図２、図６及び図９に
示すように、交換治具本体２１、３１の外側に挿入軸２
２、３２がねじで取付けられている。この挿入軸２２、
３２は、その周面に周面溝２３、３３が形成されてお
り、治具本体１のアーム１３に設けられた挿入穴１３５
に挿入されるものである。この挿入軸２２、３２の形状
は、鉄フレーム用の場合でも、アルミフレーム用の場合
でも同じである。交換治具２、３を治具本体１に取付け
る手順は、以下のとおりである。すなわち、レバー１７
をショルダーボルト１７１を中心に上に回動させて、挿
入穴１３５に挿入軸２２、３２を挿入した後、レバー１
７を降ろすと、レバー１７は周面溝２３、３３と嵌合
し、挿入軸２２、３２は挿入穴１３５から抜けなくな
る。さらに、インデックスプランジャ１７２でレバー１
７が回動しないようにする。この操作により、交換治具
２、３は、治具本体１と一体的に結合される。また、交
換治具２、３を治具本体１から取り外す手順は、以下の
とおりである。すなわち、インデックスプランジャ１７
２を回してレバー１７が回動するするようにする。レバ
ー１７を上に回動させれば、レバー１７は周面溝２３、
３３から離れるので、挿入軸２２、３２を挿入穴１３５
から抜くことができる。この操作により、交換治具２、
３は、治具本体１と分離される。

【００１５】このように、交換治具２、３と治具本体１
との着脱は、インデックスプランジャ１７２を回して、
レバー１７を回動させるだけという簡単な操作で行うこ
とができる（脱着のワンタッチ化）。本実施形態では、
フレーム４に応じた交換治具２、３を用いるので、多機
種に対応することができるが、交換治具２、３と治具本
体１との着脱が容易かつ確実なので、段取り時間を短縮
することができる。ここで、交換治具２、３の挿入軸２
２、３２は、治具本体１の挿入穴１３５に挿入した状態
では、回動自在である。フレーム４を取付けたときに
は、フレーム長手方向の軸心回りに回動自在である（３
６０度回転可能）。なお、挿入軸２２、３２の周面溝２
３、３３は全周面にわたって設けられているので、レバ
ー１７が周面溝２３、３３と嵌合しているときでも、そ
の回動を妨げることはない（図６及び図９参照）。ま
た、周面溝２３、３３の幅は、レバー１７の幅を考慮し
て決定する。また、周面溝２３、３３の位置とその深さ
は、両者の位置関係により適宜決定すれば良い。

【００１６】次に、フレーム４の交換治具２、３への装
着について説明する。交換治具本体２１、３１には、ホ
ルダ２４、３４がねじで取付けられている。このホルダ
２４、３４には、フレーム４のパイプヘッド４１（開口
部）、すなわちフレーム４の最前部に位置してステアリ
ングステムを包んで保持する部材が、取付けられてい
る。ホルダ２４、３４の中心には、パイプヘッド４１の
内側をクランプするシャフト２５、３５が設けられてい
る。シャフト２５、３５は、オーバルグリップレバー２
６、３６と連結されており、オーバルグリップレバー２
６、３６を回動させると、シャフト２５、３５は回動す
る。なお、鉄フレーム用の交換治具２は、シャフトは偏
心クランプするような形状に形成されている。

【００１７】すなわち、オーバルグリップレバー２６、
３６を回動させることで、フレーム４を交換治具２、３
に対して着脱させることができ（簡易レバークリップ方
式）、その作業性を向上させることができる。また、シ
ャフト２５、３５は、上向きに設けられているので、フ
レーム４を上から受け入れることができる。このため、
交換治具２、３をパイプヘッド４１と係合させることに
よって、作業性を向上させることができる。また、フレ
ーム４のヘッドパイプ４１のクランプに専用工具を用い
る必要がなくなり、コスト削減にも寄与する。なお、ホ
ルダ２４、３４及びシャフト２５、３５は、係合部を構
成する。

【００１８】また、交換治具本体２１、３１の両側面に
は、くの字に折り曲げられた一対のパット取付板２７、
３７が、側方に広がっていくようにそれぞれ取付けられ
ており、このパット取付板２７、３７の対向面（内方の
面）に、パット２８、３８が取付けられている（図８及
び図１１参照）。すなわち、フレーム４は、パイプヘッ
ド４１のほかに、パッド２８、３８によってもその両側
から保持されるので、フレーム４の振れ防止となって、
その保持はより確実になる。

【００１９】図９〜図１１に示すように、アルミフレー
ム用の交換治具３は、ヘッドパイプ４１の内側等のキズ
発生阻止のために、鉄フレーム用の交換治具２よりも、
ヘッドパイプ４１のクランプ用の部品を多く備える。交
換治具本体３１の上面部には、ショルダーボルト３９１
を介してクランププレート３９２が支持されている。シ
ョルダーボルト３９１には、スプリング３９３が挿入さ
れ、このスプリング３９３は、上面部とクランププレー
ト３９２との間に位置している（図９参照）。クランプ
プレート３９２は、スプリング３９３によって、常に上
面部とは反対の方向に付勢されている。また、ショルダ
ーボルト３９１の軸と直交する面内を回動自在に保持さ
れている。クランププレート３９２には、パット３９４
が取付けられており、クランププレート３９２は、パッ
ト３９４を介してアルミフレームのパイプヘッド４１の
一端部４２と当接する。また、同様に、ホルダ３４に
も、パット３９５が取付けられており、ホルダ３４は、
パット３９５を介してアルミフレームのパイプヘッド４
１の他端部４３と当接する。

【００２０】シャフト３５の先端には、ねじ部３９６が
設けられ、そのねじ部３９６にクランプブロック３９７
が取付けられている。クランプブロック３９７は、図２
及び図１１に示すように、円弧状の切欠き部３９８が形
成されており、この切欠き部３９８により、クランププ
レート３９２と連結する。このように、パット３９４、
３９５によって、パイプヘッド４１の一端部４２及び他
端部４３が保持され、キズ防止となる。なお、パット３
９４、３９５は、本実施形態では、いずれもＭＣナイロ
ン製を用いている。オーバルグリップレバー３６を回す
と、そのねじピッチにより軸方向に移動するが、クラン
ププレート３９２及びクランプブロック３９７には、傾
斜部３９２ａ、３９７ａが形成されているので、両者の
連結を円滑に行うことができる。

【００２１】アルミフレーム用の交換治具３の場合にお
いて、治具本体１とフレーム４との取付位置関係は、図
２に示すようになる。治具本体１に、アルミフレーム用
の交換治具３を取付けて、フレーム４をクランプした状
態を図１２に示す。（ａ）は９０度の揺動、（ｂ）は３
６０度の旋回、（ｃ）は３６０度の回転をそれぞれ表し
ている。このように、３方向の回動自由度を有するた
め、フレーム４の作業姿勢を任意に設定することが可能
である。しかも、交換治具２、３を治具本体１に取付け
た状態でも、コンパクトなボディであり、設備スペース
を減少させることができ、また、運搬装置利用時におけ
る移動作業を軽減させることができる。また、揺動時の
ストッパを、アーム１３の平面１３４で兼用している
が、プランジャ１４により治具ベース１２は、治具台１
１とねじ締結されるので、治具ベース１２の浮き上がり
を防止することができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、二輪車フレームの製造
において、フレームの開口部を上方から係合部へ挿入す
ることによりフレームを治具に係合することができるの
で、治具への係合を容易に行うことができる。また、３
方向に回動自由度を有するので、例えばフレームへの溶
接等の加工時に、その姿勢の変更を容易に行うことがで
きる。よって、治具の使い勝手がより一層良くなり、製
造における作業性を更に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】治具本体における主要部品の分解斜視図であ
る。

【図２】図１中の構成部品を組み立てた状態を示す分解
斜視図である。

【図３】正面図（図１の矢印III の投影図）である。

【図４】図３における治具本体の上部のみを部分的に表
した図面である。

【図５】図３の線V −V で切断した状態を表した断面図
である。

【図６】鉄フレーム用の交換治具を、図５（治具本体の
断面図）に対応して表した断面図である。

【図７】鉄フレーム用の交換治具の平面図である。

【図８】鉄フレーム用の交換治具の背面図である。

【図９】アルミフレーム用の交換時具を、図５（治具本
体の断面図）に対応して表した断面図である。

【図１０】アルミフレーム用の交換治具の平面図であ
る。

【図１１】アルミフレーム用の交換治具の背面図であ
る。

【図１２】治具本体に交換治具を取付けて、フレームを
クランプした状態を表した図面であり、（ａ）は揺動に
よる姿勢変化、（ｂ）は旋回による姿勢変化、（ｃ）は
回転による姿勢変化をそれぞれ表している。

【符号の説明】

１ 治具本体 １１ 治具台 １２ 治具ベース １３ アーム １４プランジャ １５ 軸 １６ ラチェット １７ レバー ２、３ 交換治具 ２２、３２ 挿入軸 ２３、３３ 周面溝 ２４、３４ ホルダ ２５、３５ シャフト ２６、３６ オーバルグリップレバー ２７、３７ パット取付板 ２８、３８ パット ３９２ クランププレート ３９７ クランプブロック ３９８ 切欠き部 ４ フレーム ４１ パイプヘッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二輪車の製造工程において、フレームを
   任意の姿勢で保持する治具であって、該フレームを上方
   から受け入れて該フレームの開口部で係合する係合部を
   備え、該受け入れたフレームが、上下方向に延びる軸の
   回りと、略水平方向に延びる第１水平軸の回りと、略水
   平方向に延びて該第１水平軸と略直角の第２水平軸の回
   りとにそれぞれ回動できるように構成されていることを
   特徴とする二輪車フレーム用治具。