JP2004330999A - 二輪車の車体フレーム - Google Patents
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Abstract
【課題】溶接した鍛造品及び／又は鋳造品とパイプ部材との接合箇所の剛性を容易に確保することができる二輪車の車体フレーム、加えて、車体フレーム内のスペースを大きく確保しつつ、ヘッドパイプ周辺での車体フレームの剛性を確保することのできる二輪車の車体フレームの提供。
【解決手段】鍛造又は鋳造により一体成型されたヘッドパイプ３は、第１ソケット部３６及び第２ソケット部３７を備える。該第１ソケット部３６及び第２ソケット部３７に鍛造又は鋳造時に形成された抜き勾配３８は残されたままである。第１ソケット部３６には、前記抜き勾配３８に整合する形状を成すメインフレーム４の前端部が嵌め込まれて溶接されている。第２ソケット部３７には、前記抜き勾配３８に整合する形状を成すダウンチューブ５の上端部が嵌め込まれて溶接されている。
【選択図】 図７
【解決手段】鍛造又は鋳造により一体成型されたヘッドパイプ３は、第１ソケット部３６及び第２ソケット部３７を備える。該第１ソケット部３６及び第２ソケット部３７に鍛造又は鋳造時に形成された抜き勾配３８は残されたままである。第１ソケット部３６には、前記抜き勾配３８に整合する形状を成すメインフレーム４の前端部が嵌め込まれて溶接されている。第２ソケット部３７には、前記抜き勾配３８に整合する形状を成すダウンチューブ５の上端部が嵌め込まれて溶接されている。
【選択図】 図７
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二輪車の車体フレームに関する。特に、安価で溶接の信頼性を確保することができ、また、車体フレーム内のスペースを大きく確保しつつヘッドパイプ周辺のフレーム剛性をも確保することができる二輪車の車体フレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
二輪車の車体フレームは、主としてステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプ、該ヘッドパイプから後方へ延設されるメインフレーム、前記ヘッドパイプから下方へ延設されるダウンチューブ、及び、前記メインフレームの後端と前記ダウンチューブの下端とを結ぶピボットフレーム等の部品から構成されている。また、車体フレームには、エンジン、フットレスト等を取り付けるべく、複数のブラケットが設けられ、更に、フレーム形態を補強すべくメインフレーム及びダウンチューブ間に補強用のパイプが架け渡されている場合もある。
【０００３】
従来、前記車体フレームの各構成部品は、断面が矩形又は円形のパイプ部材とプレート部材とを互いに溶接するなどして形成され、車体フレームは、これらを溶接又はボルト止めすることにより構成されている。
【０００４】
前記車体フレームには、エンジン、ライダー等の荷重がかかる他、走行中には上下方向の衝撃及び捩れ方向の力などの様々の外力が加わるため、所定の剛性を確保する必要がある。特に、ヘッドパイプには、上述した様々の外力が集中するため、より高いレベルでの剛性を確保する必要がある。そして、このような車体フレームの剛性は、溶接などによる接合箇所を削減することにより向上させることができる。また、製造工数の削減、部品点数の削減、及び軽量化が従来から要望されている。
【０００５】
このような事情から、近年では、鍛造により一体成型したヘッドパイプ、鍛造又は鋳造により一体成型したブラケット等を用い、車体フレームの剛性を確保すると共に、部品点数及び製造工数の削減と軽量化とを図る車体フレームがある。また、車体フレームには従来から鋼材が用いられているが、近年では一部にアルミニウムを用いることも多くなっている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１０５７８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鍛造品及び鋳造品は何れも、型抜きする際の便宜上の必要性から抜き勾配が形成される。しかしながら、例えば断面が矩形又は円形のパイプ部材の周面と接合される鍛造品の接合箇所に抜き勾配が形成されてあると、前記パイプ部材及び鍛造品の夫々の接合箇所の形状が整合せず、接触面積も少なくなるため、溶接によって接合箇所の剛性を確保するのが困難である。
【０００８】
特に、近年用いられているアルミニウムの溶接において所定の剛性を確保するためには、技術的に比較的高度な作業が必要とされる。従って、前記抜き勾配が形成された接合箇所の一部を、鍛造又は鋳造の後に削り落とし、パイプ部材の接合箇所と形状が整合するように加工し、接触面積を広く確保し、鍛造品又は鋳造品とパイプ部材との隙間を減らす作業を行っている。しかしながら、鍛造品及び鋳造品では、例えば２つの型が合わさった境界線上の全てに抜き勾配が形成されるため、この抜き勾配が形成された箇所を削るのは、多くの時間及び労力を要する煩瑣な作業である。
【０００９】
そこで本発明は、溶接した鍛造品及び／又は鋳造品とパイプ部材との接合箇所の剛性を容易に確保することができる二輪車の車体フレーム、加えて、車体フレーム内のスペースを大きく確保しつつ、ヘッドパイプ周辺での車体フレームの剛性を確保することのできる二輪車の車体フレームを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明は、鍛造品及び／又は鋳造品とパイプ部材とが接合されて成る二輪車の車体フレームであって、前記鍛造品及び／又は鋳造品と前記パイプ部材との接合箇所のうち、前記鍛造品及び／又は鋳造品の接合箇所には抜き勾配が形成されており、前記パイプ部材の接合箇所は前記抜き勾配に整合する形状を成している。
【００１１】
このように、パイプ部材を抜き勾配に整合するよう成型することにより、鍛造品又は鋳造品において抜き勾配が形成された箇所を削る煩瑣な作業が不要となる。そして、このような煩瑣な作業を要さずとも、接合箇所の接触面積を多く確保することができるため、接合箇所の剛性を確保することができる。また、パイプ部材の成型は一般に比較的容易であるため、車体フレームの剛性を確保しつつ、該車体フレームの製造に係る時間及び労力を削減することができる。
【００１２】
例えば、ヘッドパイプを鍛造品又は鋳造品とし、該ヘッドパイプと接合されるパイプ部材から成るメインフレームの接合箇所を、抜き勾配に整合する形状としてもよい。また、前記ヘッドパイプと接合されるパイプ部材から成るダウンチューブの接合箇所を、抜き勾配に整合する形状としてもよい。
【００１３】
ヘッドパイプは特に鍛造成型されることがあり、また、メインフレーム及びダウンチューブ等と接合されるために接合箇所が比較的多い。従って、上述したような構成とすることにより、車体フレームの製造が容易になる。
【００１４】
近年では、メインフレーム、ダウンチューブなど、二輪車の車体フレームの一部に、押出し成型又は引抜き成型したパイプ部材を用いることが多い。従って、その周部を接合箇所とするパイプ部材の場合、周部が抜き勾配に整合する形状となるようにして押出し成型又は引抜き成型によりパイプ部材を成型してあってもよい。
【００１５】
これにより、パイプ部材に対して抜き勾配に整合する形状を後から形成する必要がなく、抜き勾配に整合する形状をパイプ部材自体の成型と同時に形成することができ、製造工数を削減することができる。
【００１６】
上述したような構成の車体フレームの場合、前記鍛造品又は鋳造品と、抜き勾配に整合する形状を有するパイプ部材とを、溶接により接合した場合であっても、接合箇所の剛性を十分に確保することができる。
【００１７】
また、前記パイプ部材と、該パイプ部材に接合される鍛造品又は鋳造品とが、夫々アルミニウム製であっても、接合箇所の形状の整合性がよいため、溶接作業が容易になって溶接後の接合箇所の剛性を十分に確保することができる。
【００１８】
また、車体フレームは形態面から様々の種類が存在するが、そのうちセミダブルクレードル式の車体フレームに、上述した構成を適用してもよい。セミダブルクレードル式の車体フレームの場合、ヘッドパイプに、１本のメインフレームと１本のダウンチューブとが接合されており、例えば、同種の二輪車にダブルクレードル式の車体フレームを採用した場合に比べ、各接合箇所の剛性をより十分に確保する必要がある。
【００１９】
従って、二輪車の車体フレームに対して上述したような構成を適用することにより、ヘッドパイプとメインフレーム及びダウンチューブとを強固に接合することができるため、セミダブルクレードル式の車体フレームに必要とされる剛性を容易に確保することができる。
【００２０】
また、本発明に係る二輪車の車体フレームは、鍛造品又は鋳造品でありステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、該ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体後方へ延設されるパイプ部材から成るメインフレームと、該メインフレーム下にて前記ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体下方へ延設されるパイプ部材から成るダウンチューブとを備え、前記ヘッドパイプは、前記メインフレームの前端部周面に上方から当接して接合される第１舌片と、前記ダウンチューブの上端部周面に前方から当接して接合される第２舌片とを有し、前記第１舌片及び第２舌片は、前記ヘッドパイプの鍛造又は鋳造の際に一体成型されており、更に、前記ヘッドパイプ、前記メインフレーム、及び前記ダウンチューブから成るフレーム形態を補強すべく、前記メインフレーム及びダウンチューブの間に補強部材を備える。
【００２１】
このような構成とすることにより、鍛造又は鋳造により一体成型したヘッドパイプを用いた車体フレームにおいて、第１舌片と第２舌片と補強部材とによって、ヘッドパイプとメインフレーム及びダウンチューブとを強固に接合することができ、車体フレームの剛性を向上させることができる。
【００２２】
また、鍛造又は鋳造の際に前記第１舌片の接合箇所に形成された抜き勾配に整合するように、メインフレームの接合箇所が形成され、前記第２舌片の接合箇所に形成された抜き勾配に整合するように、ダウンチューブの接合箇所が形成されていてもよい。
【００２３】
この場合には、第１舌片及びメインフレーム、並びに、第２舌片及びダウンチューブの夫々の接合がより強固になり、ヘッドパイプ周辺での車体フレームの剛性を高めることができる。
【００２４】
また、前記ヘッドパイプにおける前記第１舌片の基部には、前記メインフレームの前端面が当接すべく、該第１舌片に対して略直交する面が形成され、前記第２舌片の基部には、前記ダウンチューブの上端面が当接すべく、該第２舌片に対して略直交する面が形成されていてもよい。
【００２５】
この場合には、メインフレーム及びダウンチューブにおけるヘッドパイプ側の端面を、斜めにしたり変形するなどの加工をする必要がなり。従って、メインフレーム及びダウンチューブの製造工数の増加を防ぎ、コストの削減を図ることができる。
【００２６】
また、本発明に係る二輪車の車体フレームは、ステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、該ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体後方へ延設されるメインフレームと、該メインフレーム下にて前記ヘッドパイプに接合され、該ヘッドパイプから車体下方へ延設されるダウンチューブとを備え、更に、前記ヘッドパイプ、前記メインフレーム、及び前記ダウンチューブから成るフレーム形態を補強すべく、前記メインフレーム及びダウンチューブの間に設けられた鍛造成型又は鋳造成型されたガセットプレートを備える。
【００２７】
ヘッドパイプ周辺のフレーム形態を補強する場合、一般に、メインフレームとダウンチューブとの間には補強部材としてパイプ又はプレートが架設される。しかし、車体フレームの枠内には比較的大きなエンジンが搭載されるため、前記パイプを架け渡すスペースを十分に確保できない場合がある。
【００２８】
また、前記プレートを用いる場合、メインフレーム及びダウンチューブ間に架け渡す他、エンジンを固定すべく該プレートにブラケットが設けられる場合がある。しかしながら、該ブラケットは前記プレートに対し、溶接又はネジ止めにより取り付けられるため、作業工数及び部品点数が多くなる。
【００２９】
従って、上述したようにガセットプレートを鍛造成型又は鋳造成型して補強部材として用いた場合、任意の形状に成型することができるため、車体フレームの枠内の少ないスペースであってもメインフレーム及びダウンチューブ間に架設してフレーム形態を補強することができる。また、鍛造時又は鋳造時に、エンジンを固定するブラケットを一体的に成型できるため、作業工数及び部品点数の増加を抑制することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態にかかる車体フレームについて、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、前記車体フレーム１を備える自動二輪車２の側面図であり、図２は、前記車体フレーム１を示す側面図である。本実施の形態において前記自動二輪車２はモトクロッサーである。
【００３１】
図１及び図２に示すように、車体フレーム１は、前端部のヘッドパイプ３と、該ヘッドパイプ３から後方へ延設されたメインフレーム４と、前記ヘッドパイプ３から下方（後側下方）へ延設されたダウンチューブ５と、前記メインフレーム４の後端部及び前記ダウンチューブ５の下端部（後端部）の間を連結するピボットフレーム（スイングアームブラケット）６とにより主として構成されている。また、前記メインフレーム４と前記ダウンチューブ５との間には、車体フレーム１の形態を補強すべく、ガセットプレート７が設けられている。
【００３２】
本実施の形態において前記車体フレーム１はセミダブルクレードル式であり、上記ヘッドパイプ３、メインフレーム４、ダウンチューブ５、ピボットフレーム６、及びガセットプレート７は、全てアルミニウム合金製である。また、前記ヘッドパイプ３及びガセットプレート７は鍛造又は鋳造により成型されている。なお、以下の説明では、説明の便宜上から、車体フレーム１に関する方向は自動二輪車２に関する方向（「前後」、「左右」、「上下」）に合わせて用いる。
【００３３】
図１に示すように、前記車体フレーム１の枠内にはエンジンＥが搭載され、メインフレーム４の上方にはシートＳが設けられている。本実施の形態において前記エンジンＥは、４ストロークエンジンである。
【００３４】
また、図１及び図２に示すように、前記ヘッドパイプ３には、車体の略上下方向に沿い所定のキャスター角を有してステアリングシャフト８が軸支されている。図１に示すように、該ステアリングシャフト８から該ステアリングシャフト８に沿って下方へフロントフォーク９が延設されており、該フロントフォーク９の下端部には前車輪１０が支持されている。ステアリングシャフト８の上端部にはバーハンドル１１が設けられている。
【００３５】
図１に示すように、車体フレーム１後部のピボットフレーム６には、ピボット軸１２を介してスイングアーム１３の前端部が軸支されており、該スイングアーム１３は前記ピボット軸１２を中心にして揺動自在になっている。また、前記スイングアーム１３の後端部には後車輪１４が支持されている。該スイングアーム１３の前端部近傍には、スプリング及びショックアブソーバ等から成るサスペンションユニット１５の下端部が、リンク機構１６を介して接続され、該サスペンションユニット１５の上端部は、ピボットフレーム６の上端部に接続されている。
【００３６】
図３はガセットプレート７の斜視図であり、図示するように、該ガセットプレート７は略三角形状を成す鍛造品又は鋳造品である。図２に示すように、該ガセットプレート７は、ヘッドパイプ３に接合されたメインフレーム４及びダウンチューブ５が形成する内側のコーナー２０にて、前記メインフレーム４とダウンチューブ５との間を橋渡すようにして設けられている。
【００３７】
図２及び図３に示すように、ガセットプレート７は、メインフレーム４の下面に沿って該メインフレーム４に接合する第１辺部２１と、ダウンチューブ５の後面（上面）に沿って該ダウンチューブ５に接合する第２辺部２２と、メインフレーム４からダウンチューブ５へ至る第３辺部２３とを有する。該第３辺部２３は上方に凹状を成して湾曲しており、第１辺部２１はメインフレーム４に沿って後方へ延設され、第２辺部２２はダウンチューブ５に沿って下方へ延設された形状となっている。
【００３８】
該ガセットプレート７は、前記第１辺部２１の途中部分を含んで一部分がくり貫かれた形状を成し、更に、両面から厚抜きされて軽量化されている。
【００３９】
前記第３辺部２３には、エンジンＥの上部に設けられるイグニッションコイル（図示せず）を吊設するためのブラケット２４が下方へ突設してあり、また、エンジンＥ自体を支持するためのブラケット（図示せず）を取り付けるブラケット取付部２５が設けられている。このようなブラケット２４及びブラケット取付部２５は、ガセットプレート７の鍛造又は鋳造時に一体成型されている。
【００４０】
また、ガセットプレート７は、鍛造又は鋳造によって成型されているため、図３に示すように前記第１辺部２１、第２辺部２２、及び第３辺部２３には抜き勾配２６が形成されている。該抜き勾配２６は、ガセットプレート７の厚み方向の両端（左右両端）から中心へ向かって高くなるように形成されている。
【００４１】
上述したようなガセットプレート７は、エンジンＥの搭載によって車体フレーム１の内側スペースに余裕がない場合であっても、湾曲した第３辺部２３によりエンジンＥのシリンダヘッドを回避しつつ、メインフレーム４とダウンチューブ５との間に架設することができ、車体フレーム１の剛性を向上させることができる。即ち、車体フレーム１内のスペースを大きく確保しつつ該車体フレーム１の剛性を確保することができる。該ガセットプレート７は鍛造品又は鋳造品であるため、特に第３辺部２３の形状は、搭載されるエンジンＥの上部位置と車体フレーム１に必要とされる剛性とを考慮して適切な形状に成型すればよい。
【００４２】
図４は、ヘッドパイプ３の斜視図である。該ヘッドパイプ３は、円筒形状を成すシャフト支持部３０と、該シャフト支持部３０の後部周面に突設され、メインフレーム４及びダウンチューブ５が接合されるフレーム接合部３１とを備えている。前記シャフト支持部３０が有する縦孔３２は、鍛造又は鋳造後に機械加工により空けたものである。
【００４３】
前記フレーム接合部３１は、上から順に第１舌片３３、ガイド３４、及び第２舌片３５を備える。該第１舌片３３は板状であり、面を上下にして前記シャフト支持部３０の周面から後方へ突設されて略水平を成している。前記ガイド３４は側面視で略三角形状を成し、前記第１舌片３３から所定間隔を隔てた下方位置にて突設されている。三角形状を成す該ガイド３４の上面３４ｕは略水平を成し、前記第１舌片３３の下面３３ｄに対して略平行である。
【００４４】
前記第１舌片３３とガイド３４との間の空間は、メインフレーム４の前端部が嵌め込まれる第１ソケット部３６を形成している。該第１ソケット部３６の奥面３６ｂ（第１舌片３３の基部に形成されている）は、前記第１舌片３３の下面３３ｄ及びガイド３４の上面３４ｕに対して略直交している。
【００４５】
前記第２舌片３５は、基部から先端へ向かうに従って厚みが薄くなる板状を成し、前記ガイド３４の下部から後側下方へ延設されている。該第２舌片３５の上面３５ｕに対し、前記ガイド３４の下面３４ｄ（第２舌片３５の基部にある）は略直交している。そして、第２舌片３５の上面３５ｕとガイド３４の下面３４ｄとによって区画される空間は、ダウンチューブ５の上端部が嵌め込まれる第２ソケット部３７を形成している。
【００４６】
上述したようなヘッドパイプ３は、製造時に２つの金型が合わせられた境界線に沿って抜き勾配３８が形成されている。例えば、第１舌片３３の下面３３ｄ、第１ソケット部３６の奥面３６ｂ、ガイド３４の上面３４ｕ及び下面３４ｄ、並びに第２舌片３５の上面３５ｕの夫々に、左右両端から中心へ向かうに従って高くなる抜き勾配３８が形成されている。
【００４７】
図５は、メインフレーム４及びダウンチューブ５に用いられるパイプ部材４０の斜視図である。該パイプ部材４０は押出し成型又は引抜き成型されたものであり、端面４１が長手方向に対して略直交し、また、横断面が略矩形を成している。但し、矩形断面の上辺は、幅方向の両端から中心へ向かって下方へ傾斜しており、その結果、パイプ部材４０の上面４０ｕには、長手方向に沿う窪み部４２ｕが形成されている。該窪み部４２ｕは、メインフレーム４の上面に形成される窪み部４ｕに相当し、ダウンチューブ５の後面（上面）に形成される窪み部５ｕに相当する（図６〜図９参照）。
【００４８】
また、矩形断面の下辺には、幅方向の両端から中心へ向かって上方へ傾斜しており、その結果、パイプ部材４０の下面４０ｄには、長手方向に沿う窪み部４２ｄが形成されている。該窪み部４２ｄは、メインフレーム４の下面に形成される窪み部４ｄに相当し、ダウンチューブ５の前面（下面）に形成される窪み部５ｄに相当する（図６〜図９参照）。
【００４９】
前記窪み部４２ｕ，４２ｄは押出し成型又は引抜き成型の際に形成され、上述したガセットプレート７が有する抜き勾配２６、あるいは、パイプ部材３が有する抜き勾配３８に整合する形状になっている。前記窪み部４２ｕ，４２ｄは、必ずしも押出し成型又は引抜き成型の際に形成する必要はなく、断面矩形のパイプ部材を成型した後に、別途窪み部を形成してもよい。
【００５０】
図６〜図８は、ヘッドパイプ３、メインフレーム４、及びダウンチューブ５の接合工程を示す斜視図であり、図９は、ガセットプレート７の接合状況を示す斜視図である。図６及び図７に示すように、パイプ部材４０（図５参照）から成るメインフレーム４は、ヘッドパイプ３の第１ソケット部３６へ嵌め込まれ、ダウンチューブ５は第２ソケット部３７へ嵌め込まれる。
【００５１】
図７に示すように、メインフレーム４を第１ソケット部３６へ嵌め込む際、該メインフレーム４の上面に形成された窪み部４ｕが第１舌片３３の下面３３ｄに形成された抜き勾配３８に整合し、下面に形成された窪み部４ｄがガイド３４の上面３４ｕに形成された抜き勾配３８に整合する。また、メインフレーム４の前端面（図５に示すパイプ部材４０の端面４１）は、第１ソケット部３６の奥面３６ｂに整合性よく当接する。
【００５２】
ダウンチューブ５を第２ソケット部３７へ嵌め込む際、該ダウンチューブ５の下面に形成された窪み部５ｄが第２舌片３５の上面３５ｕに形成された抜き勾配３８に整合する。また、ダウンチューブ５の上端面（図５に示すパイプ部材４０の端面４１）は、第２舌片３５に直交するガイド３４の下面３４ｄに整合性よく当接する。
【００５３】
図８に示すように、第１ソケット部３６にメインフレーム４の前端部が嵌め込まれた状態で、両者の接触箇所の際部分５０が溶接される。同様に、第２ソケット部３７にダウンチューブ５の上端部が嵌め込まれた状態で、両者の接触箇所の際部分５１が溶接される。その結果、ヘッドパイプ３に接合されたメインフレーム４及びダウンチューブ５の間にはコーナー２０が形成される。
【００５４】
更に、図９に示すように、前記コーナー２０にはガセットプレート７が当てがわれ、該ガセットプレート７とメインフレーム４及びダウンチューブ５との接触箇所の際部分５２が溶接される。ガセットプレート７の第１辺部２１に形成された抜き勾配２６（図３参照）は、メインフレーム４の下面に形成された窪み部４ｄに整合する。また、ガセットプレート７の第２辺部２２（図３参照）に形成された抜き勾配２６は、ダウンチューブ５の上面に形成された窪み部５ｕに整合する。
【００５５】
上述のようにして形成された車体フレーム１（図２参照）は、ヘッドパイプ３の抜き勾配３８及びガセットプレート７の抜き勾配２６に対し、メインフレーム４及びダウンチューブ５が整合された上で溶接されている。従って、接合箇所の接触面積が広く確保され、溶接した後の車体フレーム１の剛性を十分に確保することができる。
【００５６】
また、接合箇所の形状を整合させるにあたっては、抜き勾配２６，３８を削ることなく、メインフレーム４又はダウンチューブ５に用いるパイプ部材４０を成型することにより実現している。従って、煩瑣な作業を必要とせず、接合箇所の形状の整合性を容易に得ることができる。
【００５７】
本発明は、モトクロッサーのみでなく、アメリカンタイプ、ロードレーサータイプの二輪車においても適用可能である。また、セミダブルクレードル式以外にも、ダブルクレードル式フレーム、クレードル式フレーム、ダイヤモンド式フレーム等においても適用可能である。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、溶接した鍛造品及び／又は鋳造品とパイプ部材との接合箇所の剛性を容易に確保することができる二輪車の車体フレーム、加えて、車体フレーム内のスペースを大きく確保しつつヘッドパイプ周辺での車体フレームの剛性を確保することのできる二輪車の車体フレームを提供することができる。
【００５９】
【付記】
（１） 鍛造品及び／又は鋳造品とパイプ部材とが接合されて成る二輪車の車体フレームであって、
前記鍛造品及び／又は鋳造品と前記パイプ部材との接合箇所のうち、前記鍛造品及び／又は鋳造品の接合箇所には抜き勾配が形成されており、前記パイプ部材の接合箇所は前記抜き勾配に整合する形状を成していることを特徴とする二輪車の車体フレーム。
（２） 前記パイプ部材との接合箇所に抜き勾配が形成された前記鍛造品又は鋳造品であってステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、
前記接合箇所の抜き勾配と整合して該ヘッドパイプに接合される前記パイプ部材であって該ヘッドパイプから車体後方へ延設されるメインフレームとを備えることを特徴とする請求項１に記載の二輪車の車体フレーム。
（３） 前記パイプ部材との接合箇所に抜き勾配が形成された前記鍛造品又は鋳造品であってステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、
前記接合箇所の抜き勾配と整合して該ヘッドパイプに接合される前記パイプ部材であって該ヘッドパイプから車体下方へ延設されるダウンチューブとを備えることを特徴とする請求項１に記載の二輪車の車体フレーム。
（４） 前記パイプ部材は、押出し成型又は引抜き成型により、前記抜き勾配に整合する形状が周部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二輪車の車体フレーム。
（５） 前記接合箇所は、溶接されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の二輪車の車体フレーム。
（６） 前記鍛造品及び／又は鋳造品と前記パイプ部材とはアルミニウム製であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の二輪車の車体フレーム。
（７） セミダブルクレードル式であることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の二輪車の車体フレーム。
（８） 二輪車の車体フレームであって、
鍛造品又は鋳造品でありステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、
該ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体後方へ延設されるパイプ部材から成るメインフレームと、
該メインフレーム下にて前記ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体下方へ延設されるパイプ部材から成るダウンチューブとを備え、
前記ヘッドパイプは、前記メインフレームの前端部周面に上方から当接して接合される第１舌片と、前記ダウンチューブの上端部周面に前方から当接して接合される第２舌片とを有し、前記第１舌片及び第２舌片は、前記ヘッドパイプの鍛造又は鋳造の際に一体成型されており、
更に、前記ヘッドパイプ、前記メインフレーム、及び前記ダウンチューブから成るフレーム形態を補強すべく、前記メインフレーム及びダウンチューブの間に補強部材を備えることを特徴とする二輪車の車体フレーム。
（９） 前記第１舌片における前記メインフレームとの接合箇所、及び、前記第２舌片における前記ダウンチューブとの接合箇所には抜き勾配が形成されており、
前記メインフレームにおける前記第１舌片との接合箇所、及び、前記ダウンチューブにおける前記第２舌片との接合箇所は、前記抜き勾配に整合する形状を成していることを特徴とする請求項８に記載の二輪車の車体フレーム。
（１０） 前記ヘッドパイプにおける前記第１舌片の基部には、前記メインフレームの前端面が当接すべく、該第１舌片に対して略直交する面が形成され、前記第２舌片の基部には、前記ダウンチューブの上端面が当接すべく、該第２舌片に対して略直交する面が形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の二輪車の車体フレーム。
（１１） 前記補強部材は、鍛造成型されたガセットプレートであることを特徴とする請求項８に記載の二輪車の車体フレーム。
（１２） 二輪車の車体フレームであって、
ステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、
該ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体後方へ延設されるメインフレームと、
該メインフレーム下にて前記ヘッドパイプに接合され、該ヘッドパイプから車体下方へ延設されるダウンチューブと、
前記ヘッドパイプ、前記メインフレーム、及び前記ダウンチューブから成るフレーム形態を補強すべく、前記メインフレーム及びダウンチューブの間に設けられた鍛造成型されたガセットプレートと
を備えることを特徴とする二輪車の車体フレーム。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る車体フレームを備える自動二輪車の側面図である。
【図２】図１に示す車体フレームの側面図である。
【図３】図２に示すガセットプレートの斜視図である。
【図４】図２に示すヘッドパイプの斜視図である。
【図５】メインフレーム及びダウンチューブに用いられるパイプ部材の斜視図である。
【図６】ヘッドパイプ、メインフレーム、及びダウンチューブの接合工程を示す斜視図である。
【図７】ヘッドパイプ、メインフレーム、及びダウンチューブの接合工程を示す斜視図である。
【図８】ヘッドパイプ、メインフレーム、及びダウンチューブの接合工程を示す斜視図である。
【図９】ガセットプレートの接合状況を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 車体フレーム
２ 自動二輪車
３ ヘッドパイプ
４ メインフレーム
４ｕ，４ｄ 窪み部
５ ダウンチューブ
５ｕ，５ｄ 窪み部
６ ピボットフレーム（スイングアームブラケット）
７ ガセットプレート
８ ステアリングシャフト
２０ コーナー
２１ 第１辺部
２２ 第２辺部
２３ 第３辺部
２６ 抜き勾配
３０ シャフト支持部
３１ フレーム接合部
３３ 第１舌片
３４ ガイド
３５ 第２舌片
３６ 第１ソケット部
３７ 第２ソケット部
３８ 抜き勾配
４０ パイプ部材
４２ｕ，４２ｄ 窪み部
【発明の属する技術分野】
本発明は、二輪車の車体フレームに関する。特に、安価で溶接の信頼性を確保することができ、また、車体フレーム内のスペースを大きく確保しつつヘッドパイプ周辺のフレーム剛性をも確保することができる二輪車の車体フレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
二輪車の車体フレームは、主としてステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプ、該ヘッドパイプから後方へ延設されるメインフレーム、前記ヘッドパイプから下方へ延設されるダウンチューブ、及び、前記メインフレームの後端と前記ダウンチューブの下端とを結ぶピボットフレーム等の部品から構成されている。また、車体フレームには、エンジン、フットレスト等を取り付けるべく、複数のブラケットが設けられ、更に、フレーム形態を補強すべくメインフレーム及びダウンチューブ間に補強用のパイプが架け渡されている場合もある。
【０００３】
従来、前記車体フレームの各構成部品は、断面が矩形又は円形のパイプ部材とプレート部材とを互いに溶接するなどして形成され、車体フレームは、これらを溶接又はボルト止めすることにより構成されている。
【０００４】
前記車体フレームには、エンジン、ライダー等の荷重がかかる他、走行中には上下方向の衝撃及び捩れ方向の力などの様々の外力が加わるため、所定の剛性を確保する必要がある。特に、ヘッドパイプには、上述した様々の外力が集中するため、より高いレベルでの剛性を確保する必要がある。そして、このような車体フレームの剛性は、溶接などによる接合箇所を削減することにより向上させることができる。また、製造工数の削減、部品点数の削減、及び軽量化が従来から要望されている。
【０００５】
このような事情から、近年では、鍛造により一体成型したヘッドパイプ、鍛造又は鋳造により一体成型したブラケット等を用い、車体フレームの剛性を確保すると共に、部品点数及び製造工数の削減と軽量化とを図る車体フレームがある。また、車体フレームには従来から鋼材が用いられているが、近年では一部にアルミニウムを用いることも多くなっている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１０５７８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鍛造品及び鋳造品は何れも、型抜きする際の便宜上の必要性から抜き勾配が形成される。しかしながら、例えば断面が矩形又は円形のパイプ部材の周面と接合される鍛造品の接合箇所に抜き勾配が形成されてあると、前記パイプ部材及び鍛造品の夫々の接合箇所の形状が整合せず、接触面積も少なくなるため、溶接によって接合箇所の剛性を確保するのが困難である。
【０００８】
特に、近年用いられているアルミニウムの溶接において所定の剛性を確保するためには、技術的に比較的高度な作業が必要とされる。従って、前記抜き勾配が形成された接合箇所の一部を、鍛造又は鋳造の後に削り落とし、パイプ部材の接合箇所と形状が整合するように加工し、接触面積を広く確保し、鍛造品又は鋳造品とパイプ部材との隙間を減らす作業を行っている。しかしながら、鍛造品及び鋳造品では、例えば２つの型が合わさった境界線上の全てに抜き勾配が形成されるため、この抜き勾配が形成された箇所を削るのは、多くの時間及び労力を要する煩瑣な作業である。
【０００９】
そこで本発明は、溶接した鍛造品及び／又は鋳造品とパイプ部材との接合箇所の剛性を容易に確保することができる二輪車の車体フレーム、加えて、車体フレーム内のスペースを大きく確保しつつ、ヘッドパイプ周辺での車体フレームの剛性を確保することのできる二輪車の車体フレームを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明は、鍛造品及び／又は鋳造品とパイプ部材とが接合されて成る二輪車の車体フレームであって、前記鍛造品及び／又は鋳造品と前記パイプ部材との接合箇所のうち、前記鍛造品及び／又は鋳造品の接合箇所には抜き勾配が形成されており、前記パイプ部材の接合箇所は前記抜き勾配に整合する形状を成している。
【００１１】
このように、パイプ部材を抜き勾配に整合するよう成型することにより、鍛造品又は鋳造品において抜き勾配が形成された箇所を削る煩瑣な作業が不要となる。そして、このような煩瑣な作業を要さずとも、接合箇所の接触面積を多く確保することができるため、接合箇所の剛性を確保することができる。また、パイプ部材の成型は一般に比較的容易であるため、車体フレームの剛性を確保しつつ、該車体フレームの製造に係る時間及び労力を削減することができる。
【００１２】
例えば、ヘッドパイプを鍛造品又は鋳造品とし、該ヘッドパイプと接合されるパイプ部材から成るメインフレームの接合箇所を、抜き勾配に整合する形状としてもよい。また、前記ヘッドパイプと接合されるパイプ部材から成るダウンチューブの接合箇所を、抜き勾配に整合する形状としてもよい。
【００１３】
ヘッドパイプは特に鍛造成型されることがあり、また、メインフレーム及びダウンチューブ等と接合されるために接合箇所が比較的多い。従って、上述したような構成とすることにより、車体フレームの製造が容易になる。
【００１４】
近年では、メインフレーム、ダウンチューブなど、二輪車の車体フレームの一部に、押出し成型又は引抜き成型したパイプ部材を用いることが多い。従って、その周部を接合箇所とするパイプ部材の場合、周部が抜き勾配に整合する形状となるようにして押出し成型又は引抜き成型によりパイプ部材を成型してあってもよい。
【００１５】
これにより、パイプ部材に対して抜き勾配に整合する形状を後から形成する必要がなく、抜き勾配に整合する形状をパイプ部材自体の成型と同時に形成することができ、製造工数を削減することができる。
【００１６】
上述したような構成の車体フレームの場合、前記鍛造品又は鋳造品と、抜き勾配に整合する形状を有するパイプ部材とを、溶接により接合した場合であっても、接合箇所の剛性を十分に確保することができる。
【００１７】
また、前記パイプ部材と、該パイプ部材に接合される鍛造品又は鋳造品とが、夫々アルミニウム製であっても、接合箇所の形状の整合性がよいため、溶接作業が容易になって溶接後の接合箇所の剛性を十分に確保することができる。
【００１８】
また、車体フレームは形態面から様々の種類が存在するが、そのうちセミダブルクレードル式の車体フレームに、上述した構成を適用してもよい。セミダブルクレードル式の車体フレームの場合、ヘッドパイプに、１本のメインフレームと１本のダウンチューブとが接合されており、例えば、同種の二輪車にダブルクレードル式の車体フレームを採用した場合に比べ、各接合箇所の剛性をより十分に確保する必要がある。
【００１９】
従って、二輪車の車体フレームに対して上述したような構成を適用することにより、ヘッドパイプとメインフレーム及びダウンチューブとを強固に接合することができるため、セミダブルクレードル式の車体フレームに必要とされる剛性を容易に確保することができる。
【００２０】
また、本発明に係る二輪車の車体フレームは、鍛造品又は鋳造品でありステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、該ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体後方へ延設されるパイプ部材から成るメインフレームと、該メインフレーム下にて前記ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体下方へ延設されるパイプ部材から成るダウンチューブとを備え、前記ヘッドパイプは、前記メインフレームの前端部周面に上方から当接して接合される第１舌片と、前記ダウンチューブの上端部周面に前方から当接して接合される第２舌片とを有し、前記第１舌片及び第２舌片は、前記ヘッドパイプの鍛造又は鋳造の際に一体成型されており、更に、前記ヘッドパイプ、前記メインフレーム、及び前記ダウンチューブから成るフレーム形態を補強すべく、前記メインフレーム及びダウンチューブの間に補強部材を備える。
【００２１】
このような構成とすることにより、鍛造又は鋳造により一体成型したヘッドパイプを用いた車体フレームにおいて、第１舌片と第２舌片と補強部材とによって、ヘッドパイプとメインフレーム及びダウンチューブとを強固に接合することができ、車体フレームの剛性を向上させることができる。
【００２２】
また、鍛造又は鋳造の際に前記第１舌片の接合箇所に形成された抜き勾配に整合するように、メインフレームの接合箇所が形成され、前記第２舌片の接合箇所に形成された抜き勾配に整合するように、ダウンチューブの接合箇所が形成されていてもよい。
【００２３】
この場合には、第１舌片及びメインフレーム、並びに、第２舌片及びダウンチューブの夫々の接合がより強固になり、ヘッドパイプ周辺での車体フレームの剛性を高めることができる。
【００２４】
また、前記ヘッドパイプにおける前記第１舌片の基部には、前記メインフレームの前端面が当接すべく、該第１舌片に対して略直交する面が形成され、前記第２舌片の基部には、前記ダウンチューブの上端面が当接すべく、該第２舌片に対して略直交する面が形成されていてもよい。
【００２５】
この場合には、メインフレーム及びダウンチューブにおけるヘッドパイプ側の端面を、斜めにしたり変形するなどの加工をする必要がなり。従って、メインフレーム及びダウンチューブの製造工数の増加を防ぎ、コストの削減を図ることができる。
【００２６】
また、本発明に係る二輪車の車体フレームは、ステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、該ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体後方へ延設されるメインフレームと、該メインフレーム下にて前記ヘッドパイプに接合され、該ヘッドパイプから車体下方へ延設されるダウンチューブとを備え、更に、前記ヘッドパイプ、前記メインフレーム、及び前記ダウンチューブから成るフレーム形態を補強すべく、前記メインフレーム及びダウンチューブの間に設けられた鍛造成型又は鋳造成型されたガセットプレートを備える。
【００２７】
ヘッドパイプ周辺のフレーム形態を補強する場合、一般に、メインフレームとダウンチューブとの間には補強部材としてパイプ又はプレートが架設される。しかし、車体フレームの枠内には比較的大きなエンジンが搭載されるため、前記パイプを架け渡すスペースを十分に確保できない場合がある。
【００２８】
また、前記プレートを用いる場合、メインフレーム及びダウンチューブ間に架け渡す他、エンジンを固定すべく該プレートにブラケットが設けられる場合がある。しかしながら、該ブラケットは前記プレートに対し、溶接又はネジ止めにより取り付けられるため、作業工数及び部品点数が多くなる。
【００２９】
従って、上述したようにガセットプレートを鍛造成型又は鋳造成型して補強部材として用いた場合、任意の形状に成型することができるため、車体フレームの枠内の少ないスペースであってもメインフレーム及びダウンチューブ間に架設してフレーム形態を補強することができる。また、鍛造時又は鋳造時に、エンジンを固定するブラケットを一体的に成型できるため、作業工数及び部品点数の増加を抑制することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態にかかる車体フレームについて、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、前記車体フレーム１を備える自動二輪車２の側面図であり、図２は、前記車体フレーム１を示す側面図である。本実施の形態において前記自動二輪車２はモトクロッサーである。
【００３１】
図１及び図２に示すように、車体フレーム１は、前端部のヘッドパイプ３と、該ヘッドパイプ３から後方へ延設されたメインフレーム４と、前記ヘッドパイプ３から下方（後側下方）へ延設されたダウンチューブ５と、前記メインフレーム４の後端部及び前記ダウンチューブ５の下端部（後端部）の間を連結するピボットフレーム（スイングアームブラケット）６とにより主として構成されている。また、前記メインフレーム４と前記ダウンチューブ５との間には、車体フレーム１の形態を補強すべく、ガセットプレート７が設けられている。
【００３２】
本実施の形態において前記車体フレーム１はセミダブルクレードル式であり、上記ヘッドパイプ３、メインフレーム４、ダウンチューブ５、ピボットフレーム６、及びガセットプレート７は、全てアルミニウム合金製である。また、前記ヘッドパイプ３及びガセットプレート７は鍛造又は鋳造により成型されている。なお、以下の説明では、説明の便宜上から、車体フレーム１に関する方向は自動二輪車２に関する方向（「前後」、「左右」、「上下」）に合わせて用いる。
【００３３】
図１に示すように、前記車体フレーム１の枠内にはエンジンＥが搭載され、メインフレーム４の上方にはシートＳが設けられている。本実施の形態において前記エンジンＥは、４ストロークエンジンである。
【００３４】
また、図１及び図２に示すように、前記ヘッドパイプ３には、車体の略上下方向に沿い所定のキャスター角を有してステアリングシャフト８が軸支されている。図１に示すように、該ステアリングシャフト８から該ステアリングシャフト８に沿って下方へフロントフォーク９が延設されており、該フロントフォーク９の下端部には前車輪１０が支持されている。ステアリングシャフト８の上端部にはバーハンドル１１が設けられている。
【００３５】
図１に示すように、車体フレーム１後部のピボットフレーム６には、ピボット軸１２を介してスイングアーム１３の前端部が軸支されており、該スイングアーム１３は前記ピボット軸１２を中心にして揺動自在になっている。また、前記スイングアーム１３の後端部には後車輪１４が支持されている。該スイングアーム１３の前端部近傍には、スプリング及びショックアブソーバ等から成るサスペンションユニット１５の下端部が、リンク機構１６を介して接続され、該サスペンションユニット１５の上端部は、ピボットフレーム６の上端部に接続されている。
【００３６】
図３はガセットプレート７の斜視図であり、図示するように、該ガセットプレート７は略三角形状を成す鍛造品又は鋳造品である。図２に示すように、該ガセットプレート７は、ヘッドパイプ３に接合されたメインフレーム４及びダウンチューブ５が形成する内側のコーナー２０にて、前記メインフレーム４とダウンチューブ５との間を橋渡すようにして設けられている。
【００３７】
図２及び図３に示すように、ガセットプレート７は、メインフレーム４の下面に沿って該メインフレーム４に接合する第１辺部２１と、ダウンチューブ５の後面（上面）に沿って該ダウンチューブ５に接合する第２辺部２２と、メインフレーム４からダウンチューブ５へ至る第３辺部２３とを有する。該第３辺部２３は上方に凹状を成して湾曲しており、第１辺部２１はメインフレーム４に沿って後方へ延設され、第２辺部２２はダウンチューブ５に沿って下方へ延設された形状となっている。
【００３８】
該ガセットプレート７は、前記第１辺部２１の途中部分を含んで一部分がくり貫かれた形状を成し、更に、両面から厚抜きされて軽量化されている。
【００３９】
前記第３辺部２３には、エンジンＥの上部に設けられるイグニッションコイル（図示せず）を吊設するためのブラケット２４が下方へ突設してあり、また、エンジンＥ自体を支持するためのブラケット（図示せず）を取り付けるブラケット取付部２５が設けられている。このようなブラケット２４及びブラケット取付部２５は、ガセットプレート７の鍛造又は鋳造時に一体成型されている。
【００４０】
また、ガセットプレート７は、鍛造又は鋳造によって成型されているため、図３に示すように前記第１辺部２１、第２辺部２２、及び第３辺部２３には抜き勾配２６が形成されている。該抜き勾配２６は、ガセットプレート７の厚み方向の両端（左右両端）から中心へ向かって高くなるように形成されている。
【００４１】
上述したようなガセットプレート７は、エンジンＥの搭載によって車体フレーム１の内側スペースに余裕がない場合であっても、湾曲した第３辺部２３によりエンジンＥのシリンダヘッドを回避しつつ、メインフレーム４とダウンチューブ５との間に架設することができ、車体フレーム１の剛性を向上させることができる。即ち、車体フレーム１内のスペースを大きく確保しつつ該車体フレーム１の剛性を確保することができる。該ガセットプレート７は鍛造品又は鋳造品であるため、特に第３辺部２３の形状は、搭載されるエンジンＥの上部位置と車体フレーム１に必要とされる剛性とを考慮して適切な形状に成型すればよい。
【００４２】
図４は、ヘッドパイプ３の斜視図である。該ヘッドパイプ３は、円筒形状を成すシャフト支持部３０と、該シャフト支持部３０の後部周面に突設され、メインフレーム４及びダウンチューブ５が接合されるフレーム接合部３１とを備えている。前記シャフト支持部３０が有する縦孔３２は、鍛造又は鋳造後に機械加工により空けたものである。
【００４３】
前記フレーム接合部３１は、上から順に第１舌片３３、ガイド３４、及び第２舌片３５を備える。該第１舌片３３は板状であり、面を上下にして前記シャフト支持部３０の周面から後方へ突設されて略水平を成している。前記ガイド３４は側面視で略三角形状を成し、前記第１舌片３３から所定間隔を隔てた下方位置にて突設されている。三角形状を成す該ガイド３４の上面３４ｕは略水平を成し、前記第１舌片３３の下面３３ｄに対して略平行である。
【００４４】
前記第１舌片３３とガイド３４との間の空間は、メインフレーム４の前端部が嵌め込まれる第１ソケット部３６を形成している。該第１ソケット部３６の奥面３６ｂ（第１舌片３３の基部に形成されている）は、前記第１舌片３３の下面３３ｄ及びガイド３４の上面３４ｕに対して略直交している。
【００４５】
前記第２舌片３５は、基部から先端へ向かうに従って厚みが薄くなる板状を成し、前記ガイド３４の下部から後側下方へ延設されている。該第２舌片３５の上面３５ｕに対し、前記ガイド３４の下面３４ｄ（第２舌片３５の基部にある）は略直交している。そして、第２舌片３５の上面３５ｕとガイド３４の下面３４ｄとによって区画される空間は、ダウンチューブ５の上端部が嵌め込まれる第２ソケット部３７を形成している。
【００４６】
上述したようなヘッドパイプ３は、製造時に２つの金型が合わせられた境界線に沿って抜き勾配３８が形成されている。例えば、第１舌片３３の下面３３ｄ、第１ソケット部３６の奥面３６ｂ、ガイド３４の上面３４ｕ及び下面３４ｄ、並びに第２舌片３５の上面３５ｕの夫々に、左右両端から中心へ向かうに従って高くなる抜き勾配３８が形成されている。
【００４７】
図５は、メインフレーム４及びダウンチューブ５に用いられるパイプ部材４０の斜視図である。該パイプ部材４０は押出し成型又は引抜き成型されたものであり、端面４１が長手方向に対して略直交し、また、横断面が略矩形を成している。但し、矩形断面の上辺は、幅方向の両端から中心へ向かって下方へ傾斜しており、その結果、パイプ部材４０の上面４０ｕには、長手方向に沿う窪み部４２ｕが形成されている。該窪み部４２ｕは、メインフレーム４の上面に形成される窪み部４ｕに相当し、ダウンチューブ５の後面（上面）に形成される窪み部５ｕに相当する（図６〜図９参照）。
【００４８】
また、矩形断面の下辺には、幅方向の両端から中心へ向かって上方へ傾斜しており、その結果、パイプ部材４０の下面４０ｄには、長手方向に沿う窪み部４２ｄが形成されている。該窪み部４２ｄは、メインフレーム４の下面に形成される窪み部４ｄに相当し、ダウンチューブ５の前面（下面）に形成される窪み部５ｄに相当する（図６〜図９参照）。
【００４９】
前記窪み部４２ｕ，４２ｄは押出し成型又は引抜き成型の際に形成され、上述したガセットプレート７が有する抜き勾配２６、あるいは、パイプ部材３が有する抜き勾配３８に整合する形状になっている。前記窪み部４２ｕ，４２ｄは、必ずしも押出し成型又は引抜き成型の際に形成する必要はなく、断面矩形のパイプ部材を成型した後に、別途窪み部を形成してもよい。
【００５０】
図６〜図８は、ヘッドパイプ３、メインフレーム４、及びダウンチューブ５の接合工程を示す斜視図であり、図９は、ガセットプレート７の接合状況を示す斜視図である。図６及び図７に示すように、パイプ部材４０（図５参照）から成るメインフレーム４は、ヘッドパイプ３の第１ソケット部３６へ嵌め込まれ、ダウンチューブ５は第２ソケット部３７へ嵌め込まれる。
【００５１】
図７に示すように、メインフレーム４を第１ソケット部３６へ嵌め込む際、該メインフレーム４の上面に形成された窪み部４ｕが第１舌片３３の下面３３ｄに形成された抜き勾配３８に整合し、下面に形成された窪み部４ｄがガイド３４の上面３４ｕに形成された抜き勾配３８に整合する。また、メインフレーム４の前端面（図５に示すパイプ部材４０の端面４１）は、第１ソケット部３６の奥面３６ｂに整合性よく当接する。
【００５２】
ダウンチューブ５を第２ソケット部３７へ嵌め込む際、該ダウンチューブ５の下面に形成された窪み部５ｄが第２舌片３５の上面３５ｕに形成された抜き勾配３８に整合する。また、ダウンチューブ５の上端面（図５に示すパイプ部材４０の端面４１）は、第２舌片３５に直交するガイド３４の下面３４ｄに整合性よく当接する。
【００５３】
図８に示すように、第１ソケット部３６にメインフレーム４の前端部が嵌め込まれた状態で、両者の接触箇所の際部分５０が溶接される。同様に、第２ソケット部３７にダウンチューブ５の上端部が嵌め込まれた状態で、両者の接触箇所の際部分５１が溶接される。その結果、ヘッドパイプ３に接合されたメインフレーム４及びダウンチューブ５の間にはコーナー２０が形成される。
【００５４】
更に、図９に示すように、前記コーナー２０にはガセットプレート７が当てがわれ、該ガセットプレート７とメインフレーム４及びダウンチューブ５との接触箇所の際部分５２が溶接される。ガセットプレート７の第１辺部２１に形成された抜き勾配２６（図３参照）は、メインフレーム４の下面に形成された窪み部４ｄに整合する。また、ガセットプレート７の第２辺部２２（図３参照）に形成された抜き勾配２６は、ダウンチューブ５の上面に形成された窪み部５ｕに整合する。
【００５５】
上述のようにして形成された車体フレーム１（図２参照）は、ヘッドパイプ３の抜き勾配３８及びガセットプレート７の抜き勾配２６に対し、メインフレーム４及びダウンチューブ５が整合された上で溶接されている。従って、接合箇所の接触面積が広く確保され、溶接した後の車体フレーム１の剛性を十分に確保することができる。
【００５６】
また、接合箇所の形状を整合させるにあたっては、抜き勾配２６，３８を削ることなく、メインフレーム４又はダウンチューブ５に用いるパイプ部材４０を成型することにより実現している。従って、煩瑣な作業を必要とせず、接合箇所の形状の整合性を容易に得ることができる。
【００５７】
本発明は、モトクロッサーのみでなく、アメリカンタイプ、ロードレーサータイプの二輪車においても適用可能である。また、セミダブルクレードル式以外にも、ダブルクレードル式フレーム、クレードル式フレーム、ダイヤモンド式フレーム等においても適用可能である。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、溶接した鍛造品及び／又は鋳造品とパイプ部材との接合箇所の剛性を容易に確保することができる二輪車の車体フレーム、加えて、車体フレーム内のスペースを大きく確保しつつヘッドパイプ周辺での車体フレームの剛性を確保することのできる二輪車の車体フレームを提供することができる。
【００５９】
【付記】
（１） 鍛造品及び／又は鋳造品とパイプ部材とが接合されて成る二輪車の車体フレームであって、
前記鍛造品及び／又は鋳造品と前記パイプ部材との接合箇所のうち、前記鍛造品及び／又は鋳造品の接合箇所には抜き勾配が形成されており、前記パイプ部材の接合箇所は前記抜き勾配に整合する形状を成していることを特徴とする二輪車の車体フレーム。
（２） 前記パイプ部材との接合箇所に抜き勾配が形成された前記鍛造品又は鋳造品であってステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、
前記接合箇所の抜き勾配と整合して該ヘッドパイプに接合される前記パイプ部材であって該ヘッドパイプから車体後方へ延設されるメインフレームとを備えることを特徴とする請求項１に記載の二輪車の車体フレーム。
（３） 前記パイプ部材との接合箇所に抜き勾配が形成された前記鍛造品又は鋳造品であってステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、
前記接合箇所の抜き勾配と整合して該ヘッドパイプに接合される前記パイプ部材であって該ヘッドパイプから車体下方へ延設されるダウンチューブとを備えることを特徴とする請求項１に記載の二輪車の車体フレーム。
（４） 前記パイプ部材は、押出し成型又は引抜き成型により、前記抜き勾配に整合する形状が周部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二輪車の車体フレーム。
（５） 前記接合箇所は、溶接されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の二輪車の車体フレーム。
（６） 前記鍛造品及び／又は鋳造品と前記パイプ部材とはアルミニウム製であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の二輪車の車体フレーム。
（７） セミダブルクレードル式であることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の二輪車の車体フレーム。
（８） 二輪車の車体フレームであって、
鍛造品又は鋳造品でありステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、
該ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体後方へ延設されるパイプ部材から成るメインフレームと、
該メインフレーム下にて前記ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体下方へ延設されるパイプ部材から成るダウンチューブとを備え、
前記ヘッドパイプは、前記メインフレームの前端部周面に上方から当接して接合される第１舌片と、前記ダウンチューブの上端部周面に前方から当接して接合される第２舌片とを有し、前記第１舌片及び第２舌片は、前記ヘッドパイプの鍛造又は鋳造の際に一体成型されており、
更に、前記ヘッドパイプ、前記メインフレーム、及び前記ダウンチューブから成るフレーム形態を補強すべく、前記メインフレーム及びダウンチューブの間に補強部材を備えることを特徴とする二輪車の車体フレーム。
（９） 前記第１舌片における前記メインフレームとの接合箇所、及び、前記第２舌片における前記ダウンチューブとの接合箇所には抜き勾配が形成されており、
前記メインフレームにおける前記第１舌片との接合箇所、及び、前記ダウンチューブにおける前記第２舌片との接合箇所は、前記抜き勾配に整合する形状を成していることを特徴とする請求項８に記載の二輪車の車体フレーム。
（１０） 前記ヘッドパイプにおける前記第１舌片の基部には、前記メインフレームの前端面が当接すべく、該第１舌片に対して略直交する面が形成され、前記第２舌片の基部には、前記ダウンチューブの上端面が当接すべく、該第２舌片に対して略直交する面が形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の二輪車の車体フレーム。
（１１） 前記補強部材は、鍛造成型されたガセットプレートであることを特徴とする請求項８に記載の二輪車の車体フレーム。
（１２） 二輪車の車体フレームであって、
ステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、
該ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体後方へ延設されるメインフレームと、
該メインフレーム下にて前記ヘッドパイプに接合され、該ヘッドパイプから車体下方へ延設されるダウンチューブと、
前記ヘッドパイプ、前記メインフレーム、及び前記ダウンチューブから成るフレーム形態を補強すべく、前記メインフレーム及びダウンチューブの間に設けられた鍛造成型されたガセットプレートと
を備えることを特徴とする二輪車の車体フレーム。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る車体フレームを備える自動二輪車の側面図である。
【図２】図１に示す車体フレームの側面図である。
【図３】図２に示すガセットプレートの斜視図である。
【図４】図２に示すヘッドパイプの斜視図である。
【図５】メインフレーム及びダウンチューブに用いられるパイプ部材の斜視図である。
【図６】ヘッドパイプ、メインフレーム、及びダウンチューブの接合工程を示す斜視図である。
【図７】ヘッドパイプ、メインフレーム、及びダウンチューブの接合工程を示す斜視図である。
【図８】ヘッドパイプ、メインフレーム、及びダウンチューブの接合工程を示す斜視図である。
【図９】ガセットプレートの接合状況を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 車体フレーム
２ 自動二輪車
３ ヘッドパイプ
４ メインフレーム
４ｕ，４ｄ 窪み部
５ ダウンチューブ
５ｕ，５ｄ 窪み部
６ ピボットフレーム（スイングアームブラケット）
７ ガセットプレート
８ ステアリングシャフト
２０ コーナー
２１ 第１辺部
２２ 第２辺部
２３ 第３辺部
２６ 抜き勾配
３０ シャフト支持部
３１ フレーム接合部
３３ 第１舌片
３４ ガイド
３５ 第２舌片
３６ 第１ソケット部
３７ 第２ソケット部
３８ 抜き勾配
４０ パイプ部材
４２ｕ，４２ｄ 窪み部
Claims (7)
- 鍛造品及び／又は鋳造品とパイプ部材とが接合されて成る二輪車の車体フレームであって、
前記鍛造品及び／又は鋳造品と前記パイプ部材との接合箇所のうち、前記鍛造品及び／又は鋳造品の接合箇所には抜き勾配が形成されており、前記パイプ部材の接合箇所は前記抜き勾配に整合する形状を成していることを特徴とする二輪車の車体フレーム。 - 前記パイプ部材は、押出し成型又は引抜き成型により、前記抜き勾配に整合する形状が周部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二輪車の車体フレーム。
- 前記接合箇所は、溶接されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の二輪車の車体フレーム。
- 前記鍛造品及び／又は鋳造品と前記パイプ部材とはアルミニウム製であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の二輪車の車体フレーム。
- 二輪車の車体フレームであって、
鍛造品又は鋳造品でありステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、
該ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体後方へ延設されるパイプ部材から成るメインフレームと、
該メインフレーム下にて前記ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体下方へ延設されるパイプ部材から成るダウンチューブとを備え、
前記ヘッドパイプは、前記メインフレームの前端部周面に上方から当接して接合される第１舌片と、前記ダウンチューブの上端部周面に前方から当接して接合される第２舌片とを有し、前記第１舌片及び第２舌片は、前記ヘッドパイプの鍛造又は鋳造の際に一体成型されており、
更に、前記ヘッドパイプ、前記メインフレーム、及び前記ダウンチューブから成るフレーム形態を補強すべく、前記メインフレーム及びダウンチューブの間に補強部材を備えることを特徴とする二輪車の車体フレーム。 - 前記ヘッドパイプにおける前記第１舌片の基部には、前記メインフレームの前端面が当接すべく、該第１舌片に対して略直交する面が形成され、前記第２舌片の基部には、前記ダウンチューブの上端面が当接すべく、該第２舌片に対して略直交する面が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の二輪車の車体フレーム。
- 二輪車の車体フレームであって、
ステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、
該ヘッドパイプに接合されて該ヘッドパイプから車体後方へ延設されるメインフレームと、
該メインフレーム下にて前記ヘッドパイプに接合され、該ヘッドパイプから車体下方へ延設されるダウンチューブと、
前記ヘッドパイプ、前記メインフレーム、及び前記ダウンチューブから成るフレーム形態を補強すべく、前記メインフレーム及びダウンチューブの間に設けられた鍛造成型又は鋳造成型されたガセットプレートと
を備えることを特徴とする二輪車の車体フレーム。
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