JP2637728B2 - 自動二輪車等のフレーム組立方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動二輪車等のフレーム、特にフレーム前
部の組立方法に関するものである。

（従来の技術） 自動二輪車のフレームは、特開昭61−157480号外の技
術が知られているように、前輪を操向自在に支持するヘ
ッドチューブと、該ヘッドチューブから後方に延出され
るメインパイプ、後下方に垂下されるダウンチューブ等
からなる。

ヘッドチューブ、ダウンチューブの接合強度、剛性ア
ップのため、この間に補強用のガセットを介設したり、
ヘッドチューブ、ダウンチューブ、メインチューブ間に
亘るように補強用のガセットを介設することが行なわれ
る。

（発明が解決しようとする問題点） 以上の従来技術では、ヘッドチューブにメインパイプ
やダウンチューブを溶接し、この後に補強用ガセットを
溶接している。

このような従来技術は、次のような問題点がある。

即ち、例えば、ダウンチューブについて述べると、ヘ
ッドチューブの下部後面にダウンチューブの先部を溶接
し、溶接後、ガセットをヘッドチューブとダウンチュー
ブ間に臨ませ、ガセットをヘッドチューブに、又ガセッ
トをダウンチューブに溶接している。

従って、ガセットとダウンチューブとの溶接は、ダウ
ンチューブがヘッドチューブに既に溶接されているの
で、ガセットのヘッドチューブへの溶接は、ヘッドチュ
ーブの突き合せ部の外側しか溶接することができないこ
ととなる。

ところで、前輪の荷重、前輪からの衝撃等は、ヘッド
チューブを介してこれに接合されたフレームの各メンバ
ーに伝えられる。従って、フレームメンバーとヘッドチ
ューブの接合部には補強のためガセットが介設される
が、従来技術によれば、ガセットの溶接部位が外面に限
られるので、溶接部の強度を上げるには、溶接面積を増
やす等の手法を講じざるを得ず、これによれば、ガセッ
トが大きくなったりしてヘッドチューブ周りの重量が大
きくなる等の問題があり、フレーム全体の重量増加を招
く。

一方、ヘッドチューブにメインパイプやダウンチュー
ブを溶接するに際し、メインパイプやダウンチューブは
大きいので、位置決め等が難しく、精度を出すのには専
用の治具等を必要とし、治具のセットや位置決め等、フ
レーム製作上不利である。

ところで、実開昭53−67237号の技術は、ヘッドチュ
ーブのブラケットの下部に、ダウンチューブの先端部を
溶接し、ダウンチューブはヘッドチューブから後下傾す
るように設けられ、ダウンチューブの前部とヘッドチュ
ーブの外周下部後面との間に、ガセットを溶接して介設
している。この技術においても、ガセットとヘッドチュ
ーブとの溶接は、ガセットの先端部をヘッドチューブ外
周に外側から溶接しているので、前記と同様の不利があ
る。

又特開昭61−202991号の技術は、ヘッドチューブにメ
インフレームの先部を溶接、接合し、ヘッドチューブと
メインフレームとの間にガセットを溶接しているが、こ
の技術も、ガセットとヘッドチューブとの関係は、ガセ
ットの先部をヘッドチューブ外周に外側からのみ溶接し
ており、前記と同様の不利がある。

本発明は、以上の如き問題点を解決すべくなされたも
ので、その目的とする処は、ヘッドチューブと、これに
溶接されるフレームメンバー間に介設される補強用ガセ
ットの強度アップを図り、フレームメンバーのヘッドチ
ューブ側への溶接強度を向上させるとともに、フレーム
メンバーのヘッドチューブへの組み付けに際し、フレー
ムメンバーの位置決め等の組付性向上を図ることにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するための手段は、前輪を操向自
在に支持するヘッドチューブと、該ヘッドチューブに溶
接されるメインフレームメンバーと、ヘッドチューブと
メインフレームメンバー間に介設される補強用ガセット
とからなる自動二輪車のフレームにおいて、補強用ガセ
ットは、ヘッドチューブの外周面の左右に当接する先端
部を備える左右の側片部と、該左右の側片部間を繋ぎ、
側片部の先端部間の後方に設けられ、ヘッドチューブの
外周面の後面に先端部が当接する底片部とからなり、補
強用ガセットの左右の側片部の各先端部を、ヘッドチュ
ーブの外周面の左右に溶接するとともに、該左右の側片
部の内面をヘッドチューブの外周面の前記溶接部位の後
方部位に溶接し、又補強用ガセットの左右の側片部の間
を繋ぐ前記底片部の先端部を、ヘッドチューブの外周面
の後面に当接し、該当接部の上下縁をヘッドチューブ外
周面の後面に溶接し、爾後メインフレームメンバーをヘ
ッドチューブ、及び補強用ガセットに溶接するようにし
た自動二輪車等のフレーム組立方法である。

（上記手段による作用） 上記手段によれば、ヘッドチューブに、他のフレーム
メンバーに先行して補強用ガセットを溶接し、溶接は、
ヘッドチューブに当接するガセットの左右の側片の先端
部の縦方向の表裏、底片の先端部の上下でヘッドチュー
ブに溶接するので、小型のガセットで大きな溶接長さを
確保することができ、又ガセットが他のフレームメンバ
ーの位置決め部材となる。

（実施例） 次に本発明の好適する一実施例を添付した図面に従っ
て詳述する。

添付した図面において、第１図はヘッドチューブ、ガ
セットの分解側面図、第２図はガセットの平面図、第３
図は第２図矢視３方向の図、第４図はヘッドチューブに
ガセットを溶接した状態の側面図、第５図は第４図の矢
視５方向の図、第６図は第４図矢視６方向の図、第７図
はガセットを溶接したヘッドチューブにメインフレーム
メンバーを組み付ける状態を示した図で、第７図Ａは上
部メンバーであるメインパイプとヘッドチューブの分解
側面図、第７図Ｂはメインパイプをヘッドチューブに溶
接した側面図、第７図Ｃは下部メンバーを用意した状態
を示す側面図、第８図はメインフレームメンバーをヘッ
ドチューブに組付、溶接した状態の側面図、第９図は変
更実施例の側面図、第10図はメインフレームメンバーを
組み付け、溶接した後の状態の側面図、第11図は自動二
輪車の側面図である。

第11図は自動二輪車１の概略側面図で、フレーム10の
前端部に設けられたヘッドチューブ11で、前輪２を支持
するフロントフォーク３を、ハンドル４を介して操向自
在に支持する。フレーム10の前部下位には、エンジン４
を搭載し、又フレーム10の前部上位には、燃料タンク５
を搭載し、燃料タンク５の後方にはシート６を配設す
る。フレーム10の後下部には、後輪７を支持する視野フ
ォーク８を揺動自在に枢設し、リヤフォーク８とフレー
ム10間には、リヤクッションユニット９を介設する。

以上において、フレーム10の前部の組み付けを第１図
〜第８図に基づいて詳述する。

第１図において11はヘッドチューブであり、ヘッドチ
ューブ11は、剛性、強度の高い鋼製のパイプ材を、軸方
向に所定寸法切断して形成する。

12は補強用ガセットであり、補強用ガセット12は第１
図においてはヘッドチューブ11へ取り付ける以前の状態
を示し、第２図はガセット12の平面図を、第３図は第２
図の矢視３方向からみたガセット12の図である。

ガセット12は、第３図の如く前半部12aが断面凹型
で、平面は、第２図に示す如く略Ｈ型をばす。ガセット
12は起立する左右の側片12b,12cを備え、側片12b,12c間
の前半部には、この間を繋ぐように底片12dがブリッジ
状に横架されている。底片12dの前後の端縁部12e,12f
は、前端縁部12eが後方に半円状に形成されており、前
端縁部12eは、ヘッドチューブ11の外周後半部周に倣う
形状に形成されている。又後端縁部12fは、後述するフ
レームメンバーの下面形状に倣うように、前方に弯曲す
るよう半円状に形成されている。

底片12dから前方に延びる左右の側片12b,12cの先端部
12g,12hは、夫々対称的に拡開する方向に弯曲せしめら
れ、ヘッドチューブ11の後半部外周面側部に倣う形状に
形成されている。そしてガセット12の側面形状は、第１
図に示す如く、前部の高さ方向の寸法が大きく、後部が
小さく、側面が前後方向に長い三角形類似の形状をな
す。以上のガセット12は、鋼反素材のプレス成形等で得
る。

本発明にかかる自動二輪車等のフレーム組立方向にお
いては、先ずヘッドチューブ11にガセット12を溶接す
る。

ガセット12の前部をヘッドチューブ11の下部11aの後
半部外周11bに後下傾するように当接させる。これによ
り、ガセット12は、先ず、底片12dの弯曲した半円状の
前端縁12eがヘッドチューブ11の後半部外周12bを囲むよ
うに当接する。これと併せ、左右の側片12b,12cの先端
部12g,12hは、その内側面がヘッドチューブ11の後半部
外周11bの左右の部分に当接することとなる。

以上のガセット12をヘッドチューブ11に溶接する。溶
接を第４図〜第６図で示した。第４図はガセット12をヘ
ッドチューブ11に溶接した状態を示す側面図を、第５
図、第６図は第４図の矢視５、及び矢視６方向の図であ
る。

ガセット12は、その側片12b,12cの先端部12g,12hを、
上記したようにヘッドチューブ11の後半部外周11bの左
右の部分に当接させ、先端部12g,12hの縦長の先端縁12
i,12jを、第４図、第５図で明らかなように、ヘッドチ
ューブ11外周に外側から溶接する。溶接した部位を符号
a,aとして示した。

又左右の側片12b,12cの先端部12g,12hの後端部12k,12
は、その内側面とヘッドチューブ11外周とを、左右の側
片12b,12cの内側から溶接し、溶接部位を符号b,bで示し
た。この内側の溶接部位b,bは、前記した左右の側片の
前端縁12i,12jの溶接部位である外側の溶接部位a,aの後
方に少しく離間した部位である。

以上により、先端部12g,12hの前端縁12i,12jと後端部
12k,12とは、ヘッドチューブ11の後半部外周11bに前後
に離間し、且つ内外で溶接されることとなり、先端部12
g,12hは、表裏両側の各２カ所で縦長にヘッドチューブ1
1後半部外周11bに溶接されることとなる。

一方、ガセット12の底片12dの前端縁部12eは、ヘッド
チューブ11の後半部11b外周に当接し、当接部の上側か
ら前端縁部12e、ヘッドチューブ11の後半部11b外周のア
ールに沿って溶接し、溶接部位を符号ｃで示した。又下
側から、同様に夫々の突き合せ部位のアールに沿って溶
接し、溶接部位を符号ｄで示した。

このように、底片12dのベッドチューブ11の後半部11b
外周への当接部は、ヘッドチューブ後半部11b外周との
間で、上下から溶接されることとなる。

以上により、ガセット12は、側片12b,12cの先端部12
g,12hの縦方向の表裏２ヵ所で、又底片12dの前端縁部12
eのヘッドチューブ後半部11b外周の周方向上下２ヵ所で
ヘッドチューブ11外周に溶接されることとなる。

従って、従来では、側片12b,12cの前端部外側の溶接
ａと、底片12dの前端縁部12eの外側である下側の溶接ｄ
の溶接に比し、溶接部位は倍となり、又側片12b,12c
は、先端部12g,12hが平面視で拡開する方向に対称的に
弯曲し、先端部12g,12hが表裏両面でヘッドチューブ後
半部11b外周に溶接され、且つ溶接部位a,bは、ヘッドチ
ューブ11外周に前後にa,bのように離間することとな
る。従って、ガセット12のヘッドチューブ11に対する上
下方向、及びヘッドチューブ11の周方向への曲げ剛性
は、格段と向上する。

以上のように、ガセット12をヘッドチューブ11に溶接
する。

このように、ヘッドチューブ11にガセット12を予め溶
接し、次にフレームメンバーをヘッドチューブ11に溶接
する。ヘッドチューブ11に溶接するフレームメンバー
は、実施例では、ヘッドチューブ11の後上部から後方に
延出されるメインパイプと称される上部メンバー14と、
ヘッドチューブ11の後下部から後下傾するように配設さ
れるダウンチューブを含む主ガセット等の下部メンバー
13とからなる。

第７図Ａ〜Ｃ、及び第８図はフレームメンバーのヘッ
ドチューブへの溶接により組み付けを示す。

例えば、所定径のパイプ材からなる上部メンバー14
を、第７図Ａのように用意し、上部メンバー14の先端部
14aを矢印で示すようにヘッドチューブ11の上部11cの外
周後面に当接し、先端部14aをヘッドチューブ上部11cへ
溶接ｅする。溶接後の状態を第７図Ｂで示した。

次に実施例では、ガセット状であって、下部にダウン
チューブに備える下部メンバー13を第７図Ｃのように用
意し、矢印で示すように下部メンバー13の先部を、ヘッ
ドチューブ11の軸方向中間部外周、上部メンバー14の前
部両側、ガセット12の左右の側片12b,12c間に臨むよう
にセットし、図でこの状態を想像線で示した。

下部メンバー13は、図示しないダウンチューブに繋が
り、或いはダウンチューブとして機能する下部に繋がる
本体部13aと、本体部13aの上部で、ダウンチューブの上
部を構成する前下部13bと、上部メンバー14の前部14bの
上部両側に溶接される上前部13c、上部メンバー14の前
部14bの後方部位で、高さ方向の中間部に溶接される上
後部13dを備える。又下部メンバー13の先端部13eは、ヘ
ッドチューブ11外周の側部に当接するように縦長の縁部
状に形成される。

以上の下部メンバー13の先端部13eをヘッドチューブ1
1の後半部外周に溶接ｆし、又下部メンバー13の前記し
た上前部13cの端縁、及び上後部13dの端縁を上部メンバ
ーに溶接ｇする。更に、下部メンバー13の前下部13bの
両側面とガセット12の左右の側片12b,12cとを溶接ｈす
る。又図示していないが、ガセット12の前記した底片12
dに、下部メンバー13の前下部13bの呈部突き合せ部を溶
接する。溶接した状態を第８図で示した。

以上においては、ガセット12は、下部メンバー13をヘ
ッドチューブ11に溶接する際に、位置決めとして機能す
る。

第９図、第10図は本発明の他の実施例を示す。

本実施例では、ヘッドチューブ111の後半部外周上下
にメインパイプからなる上部メンバー114用のガセット1
15を、又下部ガセット112を軸方向に離間して予め溶接
し、ガセット112,115は、ヘッドチューブ111との当接部
の表裏、上下を夫々溶接することができる。

かかる溶接後、上部メンバー114、ダウンチューブで
ある下部メンバー116をガセット115,112で位置決めしつ
つヘッドチューブ111にセットし、ガセット115,112との
間でも溶接を行ない、爾後、別設の主ガセット113をヘ
ッドチューブ111、上部メンバー114、下部メンバー116
間に架け渡し、溶接する。

これを第10図で示した。

以上のようなフレーム構造でも良い。

以上、実施例では、自動二輪車のフレームとして説明
したが、類似のフレーム前部構造を有する自動三輪車や
四輪車にも実施することができる。

（発明の効果） 以上で明らかなように本発明によれば、 ヘッドチューブにメインフレームメンバーに補強用ガ
セットを予め溶接し、ヘッドチューブのガセットへの溶
接に際し、ガセットをヘッドチューブの外周面の左右に
当接する先端部を備える左右の側片部と、該左右の側片
部間を繋ぎ、側片部を先端部間の後方に設けられ、ヘッ
ドチューブの外周面の後面に先端部が当接する底片部と
で構成し、補強用ガセットの左右の側片部の各先端部
を、ヘッドチューブの外周面の左右に溶接するととも
に、該左右の側片部の内面をヘッドチューブの外周面の
前記溶接部位の後方部位に溶接し、又補強用ガセットの
左右の側片部の間を繋ぐ底片部の先端部を、ヘッドチュ
ーブの外周面の後面に当接し、該当接部の上下縁をヘッ
ドチューブ外周面の後面に溶接し、爾後メインフレーム
メンバーをヘッドチューブ、及び補強用ガセットに溶接
するようにしたので、補強用ガセットのヘッドチューブ
に対する溶接長さ、溶接面積が大きくとることができ、
しかも、補強用ガセットの側片の先端部は、ヘッドチュ
ーブ外周に表裏で溶接され、溶接部も前後に離間し、底
片の上下でヘッドチューブに溶接されるので、ガセット
のヘッドチューブへの溶接強度が従来に比し、大幅に向
上する。

従って、ガセットを大きくして溶接面積を稼ぐ等の手
法は不要となり、ガセットの小型化を図って、必要、且
つ充分の強度が得られ、トータルとして軽量化が図れ
る。

又ガセットをメインフレームメンバーに先行してヘッ
ドチューブに溶接し、且つガセットを前記した構造とし
たので、左右の側片の先端部表裏面、前後に離間した部
位でのヘッドチューブへの溶接が容易に行なえ、又底片
の先端縁の上下の溶接も容易に行なえ、小型のガセット
をヘッドチューブに前記部位において溶接する作業も容
易であり、溶接作業を合理的に、容易に行なえる。

又ヘッドチューブに補強用ガセットを予め溶接してお
くので、ガセットがメインパイプやダウンチューブの如
きメインフレームメンバー組付時の位置決めに利用する
ことができ、位置決め治具を要することなくメインフレ
ームメンバーのヘッドチューブへの組み付けを容易に行
なえ、又位置決め精度も高精度に得られ、自動二輪車等
のフレームの製作も容易化する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はヘッド
チューブ、ガセットの分解側面図、第２図はガセットの
平面図、第３図は第２図矢視３方向の図、第４図はヘッ
ドチューブにガセットを溶接した状態の側面図、第５図
は第４図の矢視５方向の図、第６図は第４図矢視６方向
の図、第７図はガセットを溶接したヘッドチューブにメ
インフレームメンバーを組み付ける状態を示した図で、
第７図Ａは上部メンバーであるメインパイプとヘッドチ
ューブの分解側面図、第７図Ｂはメインパイプをヘッド
チューブに溶接した側面図、第７図Ｃは下部メンバーを
用意した状態を示す側面図、第９図は変更実施例の側面
図、第８図はメインフレームメンバーをヘッドチューブ
に組付、溶接した状態の側面図、第10図はメインフレー
ムメンバーを組み付け、溶接した後の状態の側面図、第
11図は自動二輪車の側面図である。 尚図面中11,11はヘッドチューブ、12,112,115はガセッ
ト、12b,12cは左右の側片、12dは底片、a,b,c,dは溶接
部、13,14,114,116はメインフレームメンバーである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪を操向自在に支持するヘッドチューブ
   と、該ヘッドチューブに溶接されるメインフレームメン
   バーと、ヘッドチューブとメインフレームメンバー間に
   介設される補強用ガセットからなる自動二輪車のフレー
   ムにおいて、 前記補強用ガセットは、前記ヘッドチューブの外周面の
   左右に当接する先端部を備える左右の側片部と、該左右
   の側片部間を繋ぎ、側片部の先端部間の後方に設けら
   れ、ヘッドチューブの外周面の後面に先端部が当接する
   底片部とからなり、 前記補強用ガセットの前記左右の側片部の各先端部を、
   ヘッドチューブの外周面の左右に溶接するとともに、該
   左右の側片部の内面をヘッドチューブの外周面の前記溶
   接部位の後方部位に溶接し、 前記補強用ガセットの左右の側片部の間を繋ぐ前記底片
   部の先端部を、ヘッドチューブの外周面の後面に当接
   し、該当接部の上下縁をヘッドチューブ外周面の後面に
   溶接し、 爾後メインフレームメンバーをヘッドチューブ、及び補
   強用ガセットに溶接する、 ようにしたことを特徴とする自動二輪車等のフレーム組
   立方法。