JP2003072647A - 自動二輪車用車体フレームおよび自動二輪車用車体フレームの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リヤアームブラケットの周辺の溶接部分の数
を低減させ、自動二輪車用車体フレームの品質向上と軽
量化とを図る。 【解決手段】 リヤアームを揺動自在に支持するリヤア
ームブラケット１５を備える。このリヤアームブラケッ
ト１５の上端部に接続するシートピラーチューブ４１を
備える。リヤアームブラケット１５の下端部に接続する
副ダウンチューブ４２とを備える。前記リヤアームブラ
ケット１５と、シートピラーチューブ４１と、副ダウン
チューブ４２とを、１本のパイプを加圧成形することに
よって一体に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リヤアームブラケ
ットと両端側のパイプ部材を一体に形成した自動二輪車
用車体フレームおよびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動二輪車の車体フレームとして
は、後輪支持用のリヤアームをリヤアームブラケットに
ピボット軸を介して上下方向に揺動自在に支持させたも
のがある。従来のリヤアームブラケットを図５（ａ）〜
（ｄ）によって説明する。図５（ａ）は側面図、同図
（ｂ）は背面図、同図（ｃ）は底面図、同図（ｄ）は
（ａ）図におけるｄ−ｄ線断面図である。

【０００３】図５中に符号Ａで示すリヤアームブラケッ
トは、車体外側の半部Ｂと車体内側の半部Ｃとによって
構成し、これら両半部Ｂ，Ｃどうしを互いに溶接するこ
とによって形成している。溶接部分を×印によって示
す。クレードル型の車体フレームにおいては、リヤアー
ムブラケットＡの上端部をシートピラーチューブＤの下
端部に溶接し、リヤアームブラケットＡの下端部をダウ
ンチューブＥの後端部に溶接している。リヤアームブラ
ケットＡと他のパイプ部材との溶接は、リヤアームブラ
ケットＡが差込み式溶接継手を構成するようにリヤアー
ムブラケットＡにパイプ嵌合用の穴を形成し、この穴に
パイプ部材を嵌合させた状態で行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように構成し
た従来の自動二輪車用車体フレームにおいては、リヤア
ームブラケットＡの周辺に溶接部の数が多くなるから、
溶接欠陥が生じ易くなるとともに、溶接作業によって製
造時間が長くなるという問題があった。溶接作業に時間
が長くかかるのは、二つの部材（半部Ｂ，Ｃ）を互いに
位置決めした状態で仮止めし、その後に溶接部分の全域
を溶接するからである。また、リヤアームブラケットＡ
とパイプ部材とを差込み溶接式に溶接しているから、パ
イプ部材を差込み代分だけ長く形成しなければならず、
リヤアームブラケットＡの差込み穴部分の厚みが厚くな
ることと相俟って重量が重くなるという問題もあった。

【０００５】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、リヤアームブラケットの周辺の溶接
部分の数を低減させ、自動二輪車用車体フレームの品質
向上と軽量化とを図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明に係る自動二輪車用車体フレームは、リヤア
ームを揺動自在に支持するリヤアームブラケットと、こ
のリヤアームブラケットに接続するパイプとを、１本の
パイプを加圧成形することによって一体に形成したもの
である。本発明によれば、リヤアームブラケットとパイ
プ部材とからなる組立体に溶接部分がなくなる。

【０００７】請求項２に記載した発明に係る自動二輪車
用車体フレームは、請求項１に記載した発明に係る自動
二輪車用車体フレームにおいて、ハイドロフォーミング
工法によって成形された成形部を有するものである。こ
の発明によれば、複雑な形状の車体フレームを成形する
ことができる。

【０００８】請求項２に記載した発明に係る自動二輪車
用車体フレームの製造方法は、車体フレーム用パイプの
途中部分に、スウェージング工法によりリヤアームブラ
ケットを相対的に外径が大きくなる初期形状に成形する
工程と、前記リヤアームブラケットを中央部に位置付け
て前記パイプを車体フレーム形状に曲げる工程と、ハイ
ドロフォーミング工法によって前記リヤアームブラケッ
トと両側のパイプ部分とを最終形状に成形する工程と、
前記リヤアームブラケットにピボット軸用軸孔を穿設す
る工程とによって実施する。この発明によれば、リヤア
ームブラケットとパイプ部材とからなる組立体を金型に
よって成形することができるから、溶接作業や、溶接前
の位置決め・仮止め作業などが不要になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る自動二輪車用
車体フレームおよび自動二輪車用車体フレームの製造方
法の一実施の形態を図１ないし図４によって詳細に説明
する。図１は本発明に係る車体フレームを使用した自動
二輪車の側面図、図２は本発明に係る車体フレームの側
面図、図３はリヤアームブラケット部を拡大して示す図
で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は背面図、同図
（ｃ）は底面図、同図（ｄ）は（ａ）図におけるｄ−ｄ
線断面図である。図４は本発明に係る自動二輪車用車体
フレームの製造方法を説明するための図で、同図（ａ）
は成形前の状態を示し、同図（ｂ）はスウェージング工
程終了後の状態を示し、同図（ｃ）は曲げ工程終了後の
状態を示し、同図（ｄ）はハイドロフォーミング工程の
初期での状態を示し、同図（ｅ）はハイドロフォーミン
グ工程の終期での状態を示す。

【００１０】これらの図において、符号１で示すもの
は、この実施の形態による自動二輪車である。この自動
二輪車１は、いわゆるモトクロッサーと呼称されるもの
で、前輪２とフロントフェンダー３との間と、後輪４と
リヤフェンダー５との間にクッションストロークを長く
とるために空間を広く形成している。符号６はエンジン
を示し、７は燃料タンク、８はシートを示す。エンジン
６は、水冷式２サイクルエンジンで、後述する車体フレ
ーム９に搭載し、チェーン１０を介して後輪４を駆動す
る。

【００１１】前記前輪２を回転自在に支持するフロント
フォーク１１は、テレスコピック式のもので、後述する
車体フレーム９のヘッドパイプ１２（図２参照）に操向
ハンドル１３とともに操舵自在に支持させている。前記
後輪４を支持するリヤアーム１４は、後輪４の両側方に
アーム本体１４ａを配設し、車体フレーム９のリヤアー
ムブラケット１５にピボット軸１６を介して上下方向に
揺動自在に支持させている。

【００１２】この自動二輪車１の車体フレーム９は、鉄
製のパイプ部材を溶接して組立てたセミダブルクレード
ル型のもので、図２に示すように、ヘッドパイプ１２の
上端部から後下がりに延びる１本のメインパイプ２１
と、このメインパイプ２１の後端部に連結部材２２を介
して接続した左右一対のサブフレーム２３と、これらの
サブフレーム２３どうしの間に横架させたクロスパイプ
２４と、前記ヘッドパイプ１２の下端部からメインパイ
プ２１の下方で後下がりに延びる１本の上部ダウンチュ
ーブ２５と、この上部ダウンチューブ２５の下端部に前
端部を接続するとともに後端部を前記クロスパイプ２４
に接続した左右一対の下部ダウンチューブ２６，２７
と、前記連結部材２２のリヤクッション用ブラケット２
８から車体の後方に延びる左右一対のシートレール２９
と、これらのシートレール２９の後端部と前記サブフレ
ーム２３の下部とを接続するバックステー３０などによ
って構成している。

【００１３】前記ヘッドパイプ１２と、メインパイプ２
１と、クロスパイプ２４と、下部ダウンチューブ２６，
２７はそれぞれ断面円形の管材によって形成し、シート
レール２９およびバックステー３０は断面四角形の管材
によって形成している。また、前記上部ダウンチューブ
２５は、車幅方向に長い断面四角形の管材によって直線
状に形成し、下端部の両側面に下部ダウンチューブ２
６，２７の上端部を溶接している。前記連結部材２２
と、下部ダウンチューブ２６，２７にブラケット３１〜
３３を設け、これらのブラケット３１〜３３によってエ
ンジン６を車体フレーム９に搭載している。前記連結部
材２２に設けたリヤクッション用ブラケット２８と前記
リヤアーム１４との間には、リンク３４（図１参照）を
介してリヤクッションユニット３５を介装している。

【００１４】前記サブフレーム２３は、図３に示すよう
に、前記リヤアーム１４を揺動自在に支持する前記リヤ
アームブラケット１５と、このリヤアームブラケット１
５の上端部から上方へ延びるシートピラーチューブ４１
と、リヤアームブラケット１５の下端部から前方へ延び
る副ダウンチューブ４２とを、１本のパイプを加圧成形
することによって一体に形成したものである。前記リヤ
アームブラケット１５は、下端部に前記クロスパイプ２
４を溶接するとともに、ピボット軸１６用の軸孔４３を
穿設している。このリヤアームブラケット１５の水平方
向の断面形状は、図３（ｄ）に示すように長方形であ
る。

【００１５】前記シートピラーチューブ４１は、上端部
を前記連結部材２２に溶接し、前記副ダウンチューブ４
２は、車体前側の端部を前記下部ダウンチューブ２６，
２７に外側方から接続するように湾曲させ、下部ダウン
チューブ２６，２７の側部に溶接している。

【００１６】ここで、サブフレーム２３を形成する手順
を図４によって説明する。サブフレーム２３は、車体左
側のものと車体右側のものとを別々に成形し、成形後に
クロスパイプ２４によって互いに接続する。図４におい
ては、車体左側のサブフレーム２３を図示してあるが、
車体右側のサブフレーム２３も同一の製造方法によって
形成する。

【００１７】サブフレーム２３を製造するためには、先
ず、図４（ａ）に符号で示す鉄製の素材パイプ４４を図
示していないスウェージング装置に装填し、スウェージ
ング工法によって素材パイプ４４の両端部を成形する。
すなわち、素材パイプ４４の両端部をダイス（図示せ
ず）に挿通させ、この両端部をそれぞれ長手方向に引き
延ばすとともに、この部分の外径を縮小させる。

【００１８】この実施の形態で用いる素材パイプ４４
は、断面円形のものであり、図４（ｂ）に示すように、
前記スウェージング加工によって両端部に外径が相対的
に小さいパイプ（シートピラーチューブ４１と副ダウン
チューブ４２）が成形されるとともに、途中部分に、両
端部より相対的に外径が大きいリヤアームブラケット１
５が初期形状に成形される。

【００１９】次に、この素材パイプ４４を図示していな
いベンディング装置に装填し、図４（ｃ）に示すよう
に、前記リヤアームブラケット１５を中央部に位置付け
て素材パイプ４４を車体フレーム形状に曲げる。しかる
後、素材パイプ４４を図示していないハイドロフォーミ
ング装置に装填し、ハイドロフォーミング工法によって
素材パイプ４４を最終形状（図３に示す形状）に成形す
る。この実施の形態を採るときに用いるハイドロフォー
ミング装置は、素材パイプ４４の外形を成形する金型を
複数備えており、徐々に最終形状に近付くように成形を
行う。また、成形時には、素材パイプ４４内に水を充填
し、素材パイプ４４に内側から高圧を加える。ハイドロ
フォーミング工程の初期での素材パイプ４４の形状を図
４（ｄ）に示し、終期の素材パイプ４４の形状を図４
（ｅ）に示す。

【００２０】ハイドロフォーミング工程が終了した後、
リヤアームブラケット１５に前記軸孔４３を機械加工に
よって穿設するとともに、クロスパイプ２４を溶接す
る。このクロスパイプ２４をリヤアームブラケット１５
に溶接することによって、このクロスパイプ２４を介し
て車体左側のサブフレーム２３に車体右側のサブフレー
ム２３を接続する。このクロスパイプ２４には、前記リ
ンク３４の一端部を支持するリンク用ブラケット４５を
溶接する。また、リヤアームブラケット１５には、フー
トレスト４６（図１参照）を取付けるフートレスト用ブ
ラケット（図示せず）を溶接するとともに、バックステ
ー３０の前端部を取付けるためのバックステー用ブラケ
ット４７（図３参照）を溶接する。

【００２１】このように成形後のサブフレーム２３に各
部材を溶接することによって、サブフレーム２３の製造
工程が終了する。そして、このサブフレーム２３のシー
トピラーチューブ４１を前記連結部材に溶接するとも
に、副ダウンチューブ４２とクロスパイプ２４とを下部
ダウンチューブ２６，２７に溶接することによって、こ
の実施の形態による自動二輪車用車体フレーム９を形成
することができる。

【００２２】この自動二輪車用車体フレーム９は、リヤ
アーム１４を揺動自在に支持するリヤアームブラケット
１５と、このリヤアームブラケット１５に接続するシー
トピラーチューブ４１および副ダウンチューブ４２と
を、１本の素材パイプ４４を加圧成形することによって
一体に形成しているから、リヤアームブラケット１５と
両端のパイプ部材（シートピラーチューブ４１・副ダウ
ンチューブ４２）とからなる組立体（サブフレーム２
３）に溶接部分がなくなる。

【００２３】したがって、リヤアームブラケット１５を
溶接によって形成してこのリヤアームブラケット１５の
両端にパイプ部材を溶接する従来の車体フレームに較べ
て、リヤアームブラケット１５の周辺の溶接欠陥を低減
することができる。また、溶接部で二つの部材が重なる
ことがなくなり、しかも、溶接ビードがなくなることに
よって、軽量化を図ることができる。さらに、サブフレ
ーム２３は、厚みが略一定になるから、溶接構造に較べ
て応力集中が起こり難くなる。さらにまた、この実施の
形態による自動二輪車用車体フレーム９の製造方法によ
れば、リヤアームブラケット１５とパイプ部材とからな
る組立体（サブフレーム２３）を金型によって成形する
ことができるから、従来の製造方法に較べて、溶接作業
や、溶接前の位置決め・仮止め作業などが不要になる。

【００２４】上述した実施の形態では図４（ｂ）に示す
工程でスウェージング工法によって素材パイプ４４の両
端を成形する例を示したが、この工程では、スウェージ
ング工法を施す代わりに、図４（ｂ）で示すシートピラ
ーチューブ４１の径に相当する太さの素材パイプ４４を
使用し、このパイプの中央部分をバルジ工法によって拡
径させる手法を採ることもできる。また、このバルジ工
法による中央部の拡径と、上記スウェージング工法によ
る両端部の縮径とを１本の素材パイプに施してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、リ
ヤアームブラケットとパイプ部材とからなる組立体に溶
接部分がなくなるから、リヤアームブラケットの周辺の
溶接欠陥が低減されて品質向上を図ることができ、二つ
の部材が重なることがないとともに溶接ビードがなくな
ることによって軽量化を図ることができる。また、厚み
が略一定になって溶接構造に較べて応力集中が起こり難
いから、剛性が高い自動二輪車用車体フレームを形成す
ることができる。

【００２６】請求項２記載の発明によれば、複雑な形状
の車体フレームを成形することができるから、車体フレ
ームを加圧成形によって形成するうえで設計上の自由度
が高くなる。

【００２７】請求項２記載の発明によれば、リヤアーム
ブラケットとパイプ部材とからなる組立体を金型によっ
て成形することができるから、溶接作業や、溶接前の位
置決め・仮止め作業などが不要になり、製造が自動化さ
れて製造時間の短縮およびコストダウンを図ることがで
きる。また、リヤアームブラケットおよびパイプ部材を
金型の精度で形成することができるから、製品にばらつ
きがなく、高品質の自動二輪車用車体フレームを大量に
生産することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る車体フレームを使用した自動二
輪車の側面図である。

【図２】 本発明に係る車体フレームの側面図である。

【図３】 リヤアームブラケット部を拡大して示す図で
ある。

【図４】 本発明に係る自動二輪車用車体フレームの製
造方法を説明するための図である。

【図５】 従来のリヤアームブラケットを示す図であ
る。

【符号の説明】

９…車体フレーム、１４…リヤアーム、１５…リヤアー
ムブラケッ、１６…ピボット軸、２４…クロスパイプ、
４１…シートピラーチューブ、４２…副ダウンチュー
ブ、４３…軸孔、４４…素材パイプ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リヤアームを揺動自在に支持するリヤア
   ームブラケットと、このリヤアームブラケットに接続す
   るパイプとを、１本のパイプを加圧成形することによっ
   て一体に形成してなる自動二輪車用車体フレーム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動二輪車用車体フレー
   ムにおいて、ハイドロフォーミング工法によって成形さ
   れた成形部を有する自動二輪車用車体フレーム。
3. 【請求項３】 車体フレーム用パイプの途中部分に、ス
   ウェージング工法によりリヤアームブラケットを相対的
   に外径が大きくなる初期形状に成形する工程と、前記リ
   ヤアームブラケットを中央部に位置付けて前記パイプを
   車体フレーム形状に曲げる工程と、ハイドロフォーミン
   グ工法によって前記リヤアームブラケットと両側のパイ
   プ部分とを最終形状に成形する工程と、前記リヤアーム
   ブラケットにピボット軸用軸孔を穿設する工程とを有す
   る自動二輪車用車体フレームの製造方法。