JP2009061811A - 車両用フレームおよびそれを備えた自動二輪車 - Google Patents
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Abstract
【課題】鋳造時に凝固割れが生じにくいマグネシウム系材料からなる車両用フレームを提供する。
【解決手段】リアフレーム20は、アルミニウム合金製の鋳造品である。リアフレーム20は、側面部21Aと、ボルトを挿通させる貫通孔23が形成された締結部80とを備えている。締結部80の貫通孔23の一端側および他端側の周囲には、メインフレームと重ね合わされる座面81が形成されている。締結部80における貫通孔23の半径方向の外側かつ貫通孔23の軸方向の中途の部分には、貫通孔23側に凹んだ凹部82が形成されている。
【選択図】図5
【解決手段】リアフレーム20は、アルミニウム合金製の鋳造品である。リアフレーム20は、側面部21Aと、ボルトを挿通させる貫通孔23が形成された締結部80とを備えている。締結部80の貫通孔23の一端側および他端側の周囲には、メインフレームと重ね合わされる座面81が形成されている。締結部80における貫通孔23の半径方向の外側かつ貫通孔23の軸方向の中途の部分には、貫通孔23側に凹んだ凹部82が形成されている。
【選択図】図5
Description
本発明は、車両用フレームおよびそれを備えた自動二輪車に関する。
近年、自動車等の軽量化を図ることを目的として、マグネシウム合金等のマグネシウム系材料を車両構造部品に利用することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。そこで、例えば、自動二輪車の軽量化を図るため、自動二輪車のリアフレームをマグネシウム系材料で形成することが考えられる。
図19(a)に示すように、通常、メインフレーム101とリアフレーム102とは、互いの一部分が車幅方向(言い換えると、左右方向)に重ね合わされた状態において、ボルトやねじ等の締結具103によって締結される。メインフレーム101およびリアフレーム102には、締結具103を挿通させる挿通孔101a,102aが形成されている。
特開2002−188616号公報
ところで、マグネシウム系材料は、比熱が小さい材料である。そのため、リアフレーム102をマグネシウム系材料で鋳造しようとすると、局所的に肉厚が大きくなっている部分において、いわゆる凝固割れと呼ばれるひび割れが生じるおそれがある。
しかし、メインフレーム101とリアフレーム102とは、車両の骨格となる部品であるので、しっかりと固定しなければならない。そのため、リアフレーム102の締結部分には、比較的大きな座面102bが必要となる。ところが、図19(b)に示すように、座面102bを大きくしようとすると、挿通孔102aの周囲の肉厚Bがその他の部分の肉厚Cよりも大きくなってしまう。そのため、リアフレーム102の締結部分の周囲において、凝固割れが発生しやすいという課題があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、マグネシウム系材料からなる車両用フレームであって、鋳造時に凝固割れが生じにくい車両用フレームを提供することにある。
なお、上記の説明は、本発明の課題を説明するための一例に過ぎず、本発明に係る車両用フレームは、自動二輪車のリアフレームに限定されるものではない。
本発明に係る車両用フレームは、本体部と、前記本体部と連続し、締結具を挿通させる挿通孔が形成された締結部と、を有し、かつマグネシウム系材料によって鋳造された第1のフレームを備え、前記締結部の前記挿通孔の一端側および他端側の少なくとも一方の周囲には、他のフレームと重ね合わされる座面が形成され、前記締結部における前記挿通孔の半径方向の外側かつ前記挿通孔の軸方向の中途の部分には、前記挿通孔側に凹んだ凹部が形成されているものである。
本発明に係る自動二輪車は、前記車両用フレームを備えたものである。
本発明によれば、鋳造時に凝固割れが生じにくいマグネシウム系材料からなる車両用フレームを実現することができる。
《自動二輪車の全体構成》
図1および図2に示すように、実施形態に係る自動二輪車1は、車体フレーム10と、車体フレーム10に支持されたエンジン2と、前輪3と、後輪4と、ハンドル5と、燃料タンク6と、メインシート7と、タンデムシート9とを備えている。自動二輪車1の後側には、テールランプユニット8が設けられている。本実施形態に係る自動二輪車1は、いわゆるモータサイクル型の自動二輪車である。ただし、本発明に係る自動二輪車の種類は特に限定されず、いわゆるモトクロッサ型、モペット型、スクータ型等の自動二輪車であってもよい。なお、以下の説明における前後左右の各方向は、メインシート7に着座したライダーから見た場合の前後左右の各方向をいうものとする。
図1および図2に示すように、実施形態に係る自動二輪車1は、車体フレーム10と、車体フレーム10に支持されたエンジン2と、前輪3と、後輪4と、ハンドル5と、燃料タンク6と、メインシート7と、タンデムシート9とを備えている。自動二輪車1の後側には、テールランプユニット8が設けられている。本実施形態に係る自動二輪車1は、いわゆるモータサイクル型の自動二輪車である。ただし、本発明に係る自動二輪車の種類は特に限定されず、いわゆるモトクロッサ型、モペット型、スクータ型等の自動二輪車であってもよい。なお、以下の説明における前後左右の各方向は、メインシート7に着座したライダーから見た場合の前後左右の各方向をいうものとする。
《車体フレーム》
図3に示すように、車体フレーム10は、ヘッドパイプ11と、ヘッドパイプ11から後方斜め下向きに延びるメインフレーム12と、メインフレーム12の中途部から後方斜め上向きに延びるリアフレーム20とを備えている。詳細は後述するが、本実施形態では、リアフレーム20はマグネシウム合金によって形成されている。
図3に示すように、車体フレーム10は、ヘッドパイプ11と、ヘッドパイプ11から後方斜め下向きに延びるメインフレーム12と、メインフレーム12の中途部から後方斜め上向きに延びるリアフレーム20とを備えている。詳細は後述するが、本実施形態では、リアフレーム20はマグネシウム合金によって形成されている。
《メインフレーム》
メインフレーム12は、リアフレーム20の材料よりも電位的に貴な材料によって形成されている。本実施形態では、メインフレーム12はアルミニウム合金によって形成されている。メインフレーム12には、リアフレーム20を取り付けるためのブラケット13が設けられている。
メインフレーム12は、リアフレーム20の材料よりも電位的に貴な材料によって形成されている。本実施形態では、メインフレーム12はアルミニウム合金によって形成されている。メインフレーム12には、リアフレーム20を取り付けるためのブラケット13が設けられている。
《リアフレーム》
図4は、リアフレーム20の平面図である。図4に示すように、リアフレーム20は、左右一対のシートレール21L,21Rと、両シートレール21L,21Rをつなぐクロスメンバ22とを有している。
図4は、リアフレーム20の平面図である。図4に示すように、リアフレーム20は、左右一対のシートレール21L,21Rと、両シートレール21L,21Rをつなぐクロスメンバ22とを有している。
リアフレーム20は、マグネシウムを50重量%以上含む材料、すなわちマグネシウム系材料によって形成されている。リアフレーム20は、マグネシウムを90重量%以上含む材料で形成されていることが好ましく、ここでは、リアフレーム20はマグネシウム合金によって形成されている。
リアフレーム20の表面は、絶縁体で被覆されている。なお、絶縁体は、リアフレーム20の表面に付加された絶縁材であってもよく、リアフレーム20の母材(すなわち、マグネシウム合金)の表面を、絶縁性を有するように改質することによって形成してもよい。すなわち、絶縁体は、改質された母材の一部であってもよい。本実施形態では、リアフレーム20には、電食防止のために表面処理が施されている。表面処理の種類は特に限定されないが、例えば、クロム酸クロム処理(クロメート処理)、燐酸クロム処理、燐酸マンガン処理等の表面処理を好適に利用することができる。また、リアフレーム20の表面に、蒸着等によって絶縁性の膜を形成してもよく、絶縁性を有する塗料を塗布してもよい。このようにリアフレーム20の表面を絶縁体で被覆することにより、リアフレーム20の電食を抑制することができる。
図4に示すように、リアフレーム20のシートレール21Lの後側部分には、下方に凹んだ窪み25が形成されている。また、この窪み25の前後には、ねじ孔26がそれぞれ形成されている。
図3に示すように、シートレール21Lの前端の上部および下部には、メインフレーム12のブラケット13に締結される締結部80が設けられている。なお、図3では右側のシートレール21Rは図示されていないが、右側のシートレール21Rにも同様の締結部80が設けられている。以下では、左側のシートレール21Lの締結部80のみについて説明する。
図5(a)および(b)に示すように、締結部80は、リアフレーム20(厳密には、シートレール21L)の側面部21Aと連続しているが、側面部21Aよりも横幅(すなわち、左右方向の幅)の広い部分である。上側の締結部80および下側の締結部80には、それぞれ貫通孔23が形成されている。締結部80の左右方向の一端側および他端側における貫通孔23の周囲には、座面81が形成されている。図5(a)に示すように、締結部80には、凹部82が形成されている。凹部82は、締結部80における貫通孔23の半径方向の外側の部分に形成されており、貫通孔23側に凹んでいる。また、凹部82は、締結部80における貫通孔23の軸方向(図5(a)における左右方向)の中途部分に形成されている。
なお、本実施形態では、シートレール21Lにおける上側の締結部80は側面部21Aの左側に位置し、下側の締結部80は側面部21Aの右側に位置している。図示は省略するが、シートレール21Rにおける上側の締結部80は側面部21Aの右側に位置し、下側の締結部80は側面部21Aの左側に位置している。すなわち、上側の締結部80は車両の外側に位置し、下側の締結部80は車両の中心側に位置している。しかし、上側の締結部80および下側の締結部80の位置は特に限定される訳ではない。上側の締結部80と下側の締結部80とは、本実施形態のように側面部21Aに対して互いに反対の側に位置していてもよく、あるいは、側面部21Aに対して同一の側に位置していてもよい。
図5(a)に示すように、締結部80の凹部82の両側部分の肉厚B1,B2は、シートレール21Lの側面部21Aの肉厚Cに実質的に等しい。ここで、「肉厚が実質的に等しい」とは、鋳造時の凝固割れが生じない程度に等しいことを言い、例えば、一方の厚みが他方の厚みの0.5〜2倍程度であることを言う。なお、シートレール21Lの側面部21Aの肉厚は、側面部21Aの箇所によってばらつきがあるが、ここでは、側面部21Aの肉厚Cとして、シートレール21Lの前端部における平均の肉厚を考えることとする。また、本実施形態では、締結部80における貫通孔23の半径方向の厚み(詳しくは、凹部82の底面と貫通孔23の内周面との間の厚み)B3も、側面部21Aの肉厚Cに実質的に等しい。
図5(b)に示すように、仮に締結部80の端部に角部80bが存在しているとすると、この角部80bは無駄な部分(いわゆる駄肉)となる。ところが、本実施形態では、締結部80の端部80aは、丸まった形となっており、角部80bが排除されている。このように角部80bを排除することにより、締結部80における厚肉部の発生を抑制することができる。したがって、本実施形態では、凹部82を形成したことに加え、角部80bを排除したことによっても、リアフレーム20の鋳造時における凝固割れが生じにくくなっている。
詳細は後述するが、図6、図7、および図8に示すように、リアフレーム20の締結部80は、ボルト71によって、メインフレーム12のブラケット13に固定されている。すなわち、リアフレーム20は、締結部80の貫通孔23(図5(a)参照)を挿通するボルト71によって、メインフレーム12のブラケット13に締結されている。
《メインフレームとリアフレームとの締結構造》
次に、図9、図10、および図11を参照しながら、メインフレーム12とリアフレーム20との締結構造70について説明する。なお、リアフレーム20の上側の締結構造70と下側の締結構造とは同一であるので、以下では上側の締結構造70のみについて説明する。
次に、図9、図10、および図11を参照しながら、メインフレーム12とリアフレーム20との締結構造70について説明する。なお、リアフレーム20の上側の締結構造70と下側の締結構造とは同一であるので、以下では上側の締結構造70のみについて説明する。
図9および図11に示すように、締結構造70は、ボルト71とワッシャ72とカラー73とを有している。上述したように、リアフレーム20の締結部80には、貫通孔23が形成されている(図11参照)。メインフレーム12のブラケット13には、締結孔15が形成されている。本実施形態では、締結孔15は、後述するボルト71の軸部71aがねじ込まれる孔である。本実施形態の締結孔15には、図示しないねじ溝が形成されている。ただし、締結孔15は、ねじ溝が形成されていない孔であってもよい。締結孔15の形状は、締結具に応じて適宜設定することができる。貫通孔23の内径は、締結孔15の内径よりも大きくなっている。
ボルト71は、マグネシウム系材料と異なる材料からなっており、本実施形態では鉄製である。ただし、ボルト71の材料は鉄に限らず、例えばステンレス等の他の材料であってもよい。ボルト71は、先端側の一部にねじ71cが設けられた軸部71aと、軸部71aの根元側に設けられかつ軸部71aよりも大径の頭部71bとを有している。
カラー73は、アルミニウム系材料からなっており、本実施形態では、アルミニウム合金によって形成されている。カラー73は、ボルト71の軸部71aの周囲の一部を覆うことによって、軸部71aとリアフレーム20の貫通孔23の内周面との間に介在する。カラー73の具体的形状は特に限定されないが、本実施形態では、図10に示すように、カラー73は断面C字状に形成されている。カラー73をボルト71の軸部71aに嵌め込んでいない状態では、カラー73の内径は軸部71aの外径よりも小さくなる。一方、カラー73は、断面C字状に形成されていることから、人の力によって容易に拡径させることができ、拡径後は縮径する方向に復元力が発生する。このように、本実施形態によれば、カラー73を断面C字状に形成することにより、カラー73を軸部71aに嵌め込むことが容易になる。すなわち、カラー73を軸部71aに嵌め込む際には、指でカラー73を拡径させることによって、カラー73の軸部71aへの挿入が容易になる。また、カラー73を軸部71aに挿入した後は、カラー73を指から離すことによって、カラー73は自らの復元力によって縮径し、軸部71aに固定される。なお、本実施形態では、カラー73は軸部71aに嵌め込まれているだけであり、接着剤等は用いていない。すなわち、カラー73と軸部71aとは接合されている訳ではない。ただし、カラー73と軸部71aとを接合することも可能である。
ワッシャ72は、アルミニウム系材料からなり、本実施形態ではアルミニウム合金製である。図9に示すように、ワッシャ72は、ボルト71の軸部71aに貫通されており、ボルト71の頭部71bとカラー73との間に配置されている。また、図11に示すように、ワッシャ72は、ボルト71の締結後に、頭部71bとリアフレーム20との間に介在するものである。ワッシャ72は、カラー73と別体である。すなわち、ワッシャ72はカラー73から分離可能であり、カラー73から独立して回転可能である。
リアフレーム20をブラケット13に固定する際には、リアフレーム20の貫通孔23とブラケット13の締結孔15とを位置合わせした後、予めワッシャ72およびカラー73を組み付けたボルト71を、貫通孔23および締結孔15にねじ込む。この際、ワッシャ72とカラー73とは別体であるので、ボルト71とカラー73とが一体となって回転している場合であっても、ワッシャ72がボルト71と一体となって回転することはない。そのため、ボルト71の締め付け時にボルト71とワッシャ72とが相対回転するので、締め付けトルクの損失を低減させることができる。
《バッテリボックス》
図12に示すように、リアフレーム20の内側には、バッテリボックス40が配置されている。図13はバッテリボックス40の平面図、図14はバッテリボックス40の側面図である。バッテリボックス40は、マグネシウム系材料と接触しても実質的に電食を生じさせないような材料で形成されている。バッテリボックス40の材料としては、非金属材料が好ましい。本実施形態では、バッテリボックス40は、合成樹脂によって一体成形されている。
図12に示すように、リアフレーム20の内側には、バッテリボックス40が配置されている。図13はバッテリボックス40の平面図、図14はバッテリボックス40の側面図である。バッテリボックス40は、マグネシウム系材料と接触しても実質的に電食を生じさせないような材料で形成されている。バッテリボックス40の材料としては、非金属材料が好ましい。本実施形態では、バッテリボックス40は、合成樹脂によって一体成形されている。
図13に示すように、本実施形態に係るバッテリボックス40は、前後方向長さが左右方向長さよりも長いものである。バッテリボックス40は、バッテリ60(図12参照)を支持するバッテリ支持部41を有している。また、バッテリボックス40は、前後方向に延びる左右の側板42L,42Rを有している。側板42L,42Rは、底板43から直立している。左側の側板42Lは、バッテリ支持部41の左側から後方に向かって延びている。右側の側板42Rは、バッテリ支持部41よりも後方において、前後方向に延びている。本実施形態では、左側の側板42Lはバッテリボックス40の左端に位置し、右側の側板42Rはバッテリボックス40の右端に位置している。本実施形態のバッテリボックス40には、左側の側板42Lよりも左側に突出する部分はなく、また、右側の側板42Rよりも右側に突出する部分もない。ただし、バッテリボックス40の形状は特に限定される訳ではない。
図12に示すように、バッテリボックス40は、リアフレーム20のクロスメンバ22(図4参照)の上側かつシートレール21L,21Rの内側に配置されている。右側の側板42Rは、右側のシートレール21Rの左側を覆っている。一方、左側の側板42Lは、左側のシートレール21Lの右側を覆っている。すなわち、側板42L,42Rは、シートレール21L,21Rの車両中心側の側方を覆うように配置されており、シートレール21L,21Rに沿って前後方向に延びている。
また、図13に示すように、本実施形態に係るバッテリボックス40は、ECU(Electric Control Unit)62(図12参照)を支持するECU支持部44を有している。ECU支持部44は、バッテリ支持部41よりも後側に設けられている。言い換えると、バッテリ支持部41の後側部分が後方に延長され、ECU支持部44を構成している。
また、バッテリボックス40におけるECU支持部44の後側には、工具が収容される空間(以下、工具収容空間という)45aを区画するツールボックス部45が設けられている。ツールボックス部45は下方に凹んでおり、このツールボックス部45内に各種の工具が収納される。このように、本実施形態では、バッテリ支持部41の後側部分が更に後方に延長され、ツールボックス部45を構成している。
《ツールバンド》
図12に示す符号90はツールバンドである。ツールバンド90は、ツールボックス部45に収容される工具等を押さえつけることによって固定する。図15(a)および(b)に示すように、本実施形態では、ツールバンド90はゴムによって一体成形されている。すなわち、ツールバンド90は、その全体がゴムによって形成されている。ツールバンド90は、第1の止め輪91と、第2の止め輪92と、第1の止め輪91と第2の止め輪92とを連結する連結部93とを有している。
図12に示す符号90はツールバンドである。ツールバンド90は、ツールボックス部45に収容される工具等を押さえつけることによって固定する。図15(a)および(b)に示すように、本実施形態では、ツールバンド90はゴムによって一体成形されている。すなわち、ツールバンド90は、その全体がゴムによって形成されている。ツールバンド90は、第1の止め輪91と、第2の止め輪92と、第1の止め輪91と第2の止め輪92とを連結する連結部93とを有している。
《ハーネス》
図12に示すように、バッテリ60には、複数のハーネス61が接続されている。一部のハーネス61aは、左側のシートレール21Lの内側において、当該シートレール21Lに沿って前後方向に延びている。このハーネス61aは、バッテリ60からテールランプユニット8に向かって延びている。
図12に示すように、バッテリ60には、複数のハーネス61が接続されている。一部のハーネス61aは、左側のシートレール21Lの内側において、当該シートレール21Lに沿って前後方向に延びている。このハーネス61aは、バッテリ60からテールランプユニット8に向かって延びている。
なお、本明細書において、「前後方向に延びている」とは、全体として前後に延びていることを意味している。そのため、一部に湾曲または屈曲した部分があったとしても、全体として前後に延びている場合には、「前後方向に延びている」ことになる。また、厳密な意味で前後方向に延びている場合だけでなく、一部または全部が斜め前後方向に延びている場合であっても、ここでいう「前後方向に延びている」に含まれる。
このように、ハーネス61aはシートレール21Lに沿って配設されているが、本実施形態によれば、バッテリボックス40の側板42Lがシートレール21Lとハーネス61aとの間に介在しているので、ハーネス61aとシートレール21Lとの接触が防止されている。
《シートロック装置》
タンデムシート9(図1参照)は、取り外しが可能に形成されている。図16および図17に示すように、自動二輪車1には、タンデムシート9をロックするシートロック装置50が設けられている。シートロック装置50は、左右方向に延びる回転軸51と、回転軸51と共に回転するように回転軸51に取り付けられたフック52と、回転軸51をシートレール21L上に回転自在に支持する軸受構造53と、フック52と係合するロックバー54とを備えている。図示は省略するが、ロックバー54はタンデムシート9の内側に固定されている。そのため、フック52は、ロックバー54を介してタンデムシート9と間接的に係合する。ただし、フック52は、タンデムシート9の一部と係合するもの、言い換えると、タンデムシート9と直接的に係合するものであってもよい。
タンデムシート9(図1参照)は、取り外しが可能に形成されている。図16および図17に示すように、自動二輪車1には、タンデムシート9をロックするシートロック装置50が設けられている。シートロック装置50は、左右方向に延びる回転軸51と、回転軸51と共に回転するように回転軸51に取り付けられたフック52と、回転軸51をシートレール21L上に回転自在に支持する軸受構造53と、フック52と係合するロックバー54とを備えている。図示は省略するが、ロックバー54はタンデムシート9の内側に固定されている。そのため、フック52は、ロックバー54を介してタンデムシート9と間接的に係合する。ただし、フック52は、タンデムシート9の一部と係合するもの、言い換えると、タンデムシート9と直接的に係合するものであってもよい。
図16に示すように、回転軸51には、回転軸51と共に回転するレバー55の一端部が取り付けられている。レバー55の他端部には、係合子56が回転自在に係合している。シートロック装置50は、インナワイヤ57aおよびアウタチューブ57bを有するケーブル57を備えている。アウタチューブ57bの一端部は、ストッパ58によって固定されている。インナワイヤ57aの一端部は、アウタチューブ57bの一端部から突出している。インナワイヤ57aの一端部には、上記係合子56が固定されている。図12に示すように、アウタチューブ57bの他端部(すなわち、前側の端部)もストッパ58によって固定されている。アウタチューブ57bの他端部からも、インナワイヤ57aの他端部が突出している。インナワイヤ57aの他端部には、レバー59が係止されている。
タンデムシート9のロックを解除する際には、レバー59を回転させることによってインナワイヤ57aを他端側(すなわち、前側)に引っ張る。すると、図16に示すように、インナワイヤ57aの一端側に固定された係合子56が他端側に引っ張られ、この係合子56を介してレバー55が図16における時計回り方向に回転する。その結果、回転軸51も時計回り方向に回転する。これにより、回転軸51に取り付けられたフック52も時計回り方向に回転し、フック52がロックバー54から外れ、タンデムシート9のロックが解除される。図17に示すように、フック52には、フック52をロック位置側に付勢するばね69が取り付けられている。なお、ロック位置とは、フック52がロックバー54と係合する位置(すなわち、図16に示す位置)のことである。レバー59(図12参照)から手を離すと、このばね69によってフック52がロック位置に復帰する。それに伴い、インナワイヤ57aが一端側に引っ張られ、レバー59が初期の位置に復帰する。
《軸受構造》
図12および図17に示すように、回転軸51の左端部は、軸受構造53によって回転自在に支持されている。回転軸51の右端部は、軸受37によって回転自在に支持されている。次に、図18を参照しながら、シートロック装置50の回転軸51を回転自在に支持する軸受構造53について説明する。
図12および図17に示すように、回転軸51の左端部は、軸受構造53によって回転自在に支持されている。回転軸51の右端部は、軸受37によって回転自在に支持されている。次に、図18を参照しながら、シートロック装置50の回転軸51を回転自在に支持する軸受構造53について説明する。
前述したように、リアフレーム20のシートレール21Lには、下方に凹んだ窪み25が形成されている(図4も参照)。また、窪み25の前後には、ねじ孔26がそれぞれ形成されている。
窪み25には、軸受部材31が嵌め込まれている。軸受部材31は、マグネシウム系材料と接触していても実質的に電食を発生させない材料によって形成されている。なお、マグネシウム系材料と接触していても実質的に電食を発生させない材料とは、マグネシウム系材料と電位差の少ない材料、または絶縁材料(例えば樹脂、ゴム、アルマイト皮膜、塗装皮膜など)をいう。本実施形態では、軸受部材31は非金属材料からなっており、特に、樹脂材料からなっている。ただし、軸受部材31の材料が樹脂材料に限定されないことは勿論である。軸受部材31の下側部分31aは、シートレール21Lの窪み25内に嵌め込まれている。本実施形態では、窪み25の断面は逆台形状に形成されており、軸受部材31の下側部分31aは、窪み25の断面形状に応じた逆台形状の断面形状を有している。軸受部材31の上側部分31bは、下側部分31aと上下対称の略台形状の断面形状を有しており、上側部分31bの上面には、円弧状の窪み32が形成されている。
回転軸51は、軸受部材31の窪み32に支持されている。回転軸51は、マグネシウムよりも電位的に貴な金属材料からなっており、本実施形態では、回転軸51は鉄系材料からなっている。
回転軸51の上側には、アルミニウム系材料からなる押さえ部材33が配置されている。本実施形態では、押さえ部材33はアルミニウム合金によって形成されている。押さえ部材33の中央部33aは、アーチ状に形成されている。この中央部33aの下側には、上側に凹んだ円弧状の凹部34が形成されている。この凹部34には、回転軸51の上側部分が嵌り込んでいる。これにより、回転軸51は、押さえ部材33の凹部34と軸受部材31の窪み32との間に挟まれ、回転自在に支持されている。押さえ部材33の前後の両側には、ねじ孔35が形成された平坦部33bが設けられている。平坦部33bの下面は、シートレール21Lの上面と接触している。なお、押さえ部材33とシートレール21Lとは直接接触しているが、押さえ部材33はアルミニウム合金によって形成されているので、実質上、シートレール21Lに電食は発生しない。
押さえ部材33のねじ孔35とシートレール21Lのねじ孔26とには、ねじ36が挿通されている。これらのねじ36によって、押さえ部材33がシートレール21Lに固定されている。そして、押さえ部材33がシートレール21Lに固定されることによって、回転軸51と軸受部材31とは、押さえ部材33とシートレール21Lとの間に挟み込まれている。言い換えると、回転軸51は、押さえ部材33によって軸受部材31側に押さえつけられた状態で、軸受部材31に回転自在に支持されている。
《実施形態の効果》
以上のように、本実施形態に係るリアフレーム20は、マグネシウム合金製の鋳造品であり、ボルト71を挿通させる貫通孔23が形成された締結部80を有している。締結部80の一端側および他端側には、メインフレーム12のブラケット13と重ね合わされる座面81が形成されている。そして、締結部80の中途部分には凹部82が形成されている。このように、本実施形態のリアフレーム20によれば、締結部80の中途部分に凹部82が形成されているので、締結部80の座面81を大きく確保しつつ、締結部80における厚肉部分の発生を防止することができる。したがって、リアフレーム20がマグネシウム合金の鋳造品であるにも拘わらず、鋳造時の凝固割れを抑制することができる。
以上のように、本実施形態に係るリアフレーム20は、マグネシウム合金製の鋳造品であり、ボルト71を挿通させる貫通孔23が形成された締結部80を有している。締結部80の一端側および他端側には、メインフレーム12のブラケット13と重ね合わされる座面81が形成されている。そして、締結部80の中途部分には凹部82が形成されている。このように、本実施形態のリアフレーム20によれば、締結部80の中途部分に凹部82が形成されているので、締結部80の座面81を大きく確保しつつ、締結部80における厚肉部分の発生を防止することができる。したがって、リアフレーム20がマグネシウム合金の鋳造品であるにも拘わらず、鋳造時の凝固割れを抑制することができる。
本実施形態に係るリアフレーム20では、左右のシートレール20L,20Rの各側面部21Aの前側の上下に、締結部80がそれぞれ設けられている。本実施形態によれば、上述の通り鋳造時の凝固割れが生じにくいので、上記のように配置された締結部80を有する好適なリアフレーム20を、歩留まりを大幅に低下させることなく、安定して製造することができる。
また、図5(a)に示すように、本実施形態に係るリアフレーム20では、シートレール20Lの側面部21Aの肉厚Cと、締結部80の凹部82の両側部分の肉厚B2,B3とは、実質的に等しくなっている。そのため、側面部21Aと締結部80との間に、肉厚が急激に変化する部分がなくなる。したがって、リアフレーム20の鋳造時に、凝固割れが発生することをより一層抑制することができる。
また、本実施形態に係るリアフレーム20によれば、上側の締結部80の凹部82と、下側の締結部80の凹部82とは、側面部21Aを境として互いに反対側に位置している。言い換えると、上側の締結部80の凹部82と下側の締結部80の凹部82とのうち、一方は側面部21Aの左側に設けられ、他方は側面部21Aの右側に設けられている。このように締結部80をバランス良く配置することにより、メインフレーム12とリアフレーム20との結合強度を向上させることができる。
《本明細書における用語等の定義》
本明細書において、「マグネシウム系材料」とは、マグネシウムを50重量%以上含有する材料をいい、典型的には、マグネシウムを90重量%以上含有する材料である。
本明細書において、「マグネシウム系材料」とは、マグネシウムを50重量%以上含有する材料をいい、典型的には、マグネシウムを90重量%以上含有する材料である。
「絶縁体で被覆された」とは、絶縁性を有する別の材料を母材の表面に付加する場合だけでなく、母材に表面処理を施すことによって母材の表面部に絶縁性を与える場合も含まれる。
「本体部の肉厚と締結部の凹部の両側部分の肉厚とが実質的に等しい」とは、両者の肉厚が鋳造時の凝固割れが生じない程度に等しいことを言い、例えば、一方の厚みが他方の厚みの0.5〜2倍程度であることを言う。
「締結具」とは、複数の部材を締結する部材であり、例えば、ボルトやねじ等が含まれる。
本発明は、車両用フレームおよびそれを備えた自動二輪車について有用である。
1 自動二輪車
10 車体フレーム(車両用フレーム)
12 メインフレーム(第2のフレーム)
20 リアフレーム(第1のフレーム)
21L,21R シートレール
21A 側面部(本体部)
23 貫通孔(挿通孔)
71 ボルト(締結具)
80 締結部
81 座面
82 凹部
B1,B2 締結部の凹部の両側部分の肉厚
C 側面部の肉厚
10 車体フレーム(車両用フレーム)
12 メインフレーム(第2のフレーム)
20 リアフレーム(第1のフレーム)
21L,21R シートレール
21A 側面部(本体部)
23 貫通孔(挿通孔)
71 ボルト(締結具)
80 締結部
81 座面
82 凹部
B1,B2 締結部の凹部の両側部分の肉厚
C 側面部の肉厚
Claims (6)
- 本体部と、前記本体部と連続し、締結具を挿通させる挿通孔が形成された締結部と、を有し、かつマグネシウム系材料によって鋳造された第1のフレームを備え、
前記締結部の前記挿通孔の一端側および他端側の少なくとも一方の周囲には、他のフレームと重ね合わされる座面が形成され、
前記締結部における前記挿通孔の半径方向の外側かつ前記挿通孔の軸方向の中途の部分には、前記挿通孔側に凹んだ凹部が形成されている車両用フレーム。 - 請求項1に記載の車両用フレームにおいて、
前記第1のフレームに締結される第2のフレームを備え、
前記第2のフレームは、本体部として左右一対の側面部を有し、前記各側面部の前側の上下に前記第1のフレームに締結される締結部がそれぞれ設けられている車両用フレーム。 - 請求項2に記載の車両用フレームにおいて、
前記第1のフレームは、自動二輪車のリアフレームであり、
前記第2のフレームは、前記リアフレームの前端部に締結された自動二輪車のメインフレームである車両用フレーム。 - 請求項2に記載の車両用フレームにおいて、
上側の締結部の凹部および下側の締結部の凹部のうち、一方は前記側面部の一側に設けられ、他方は前記側面部の他側に設けられている車両用フレーム。 - 請求項1に記載の車両用フレームにおいて、
前記本体部の肉厚と、前記締結部の前記凹部の両側部分の肉厚とは、実質的に等しい車両用フレーム。 - 請求項1〜5のいずれか一つに記載の車両用フレームを備えた自動二輪車。
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