JP3730333B2

JP3730333B2 - 自動二輪車用車体フレーム

Info

Publication number: JP3730333B2
Application number: JP25595896A
Authority: JP
Inventors: 敏則黒元
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2016-09-27
Also published as: JPH10100976A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対のパイプとクロスパイプとを有する自動二輪車用車体フレーム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、車体の車幅方向に対をなすようにタンクレールをヘッドパイプに溶接し、これらのタンクレールの間にクロスパイプを横架させたものがある。この種の車体フレームにおいて、タンクレール間にクロスパイプを横架させるには、タンクレールとクロスパイプとの間に補強板を介在させることがある。
【０００３】
これは、タンクレールの側面に相対的に細いクロスパイプを溶接すると、タンクレールとクロスパイプとの連結部分に応力が集中し易くなってしまうからであり、これを避けるために、前記側面にクロスパイプの端面より面積が大きい補強板を溶接し、この補強板にクロスパイプの端面を突き当てて溶接している。この構成を採ることにより、前記受圧面の面積が大きくなって応力が分散し易くなる。
【０００４】
また、上述したように補強板を使用しない場合には、タンクレールの厚みを厚くしたり、クロスパイプの径を大きくしたりして前記応力を分散させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、タンクレールとクロスパイプの連結部に応力が集中するのを避けるために上述したように補強板を用いたり、タンクレールの厚みを厚くしたり、クロスパイプを大径に形成すると、この構成を採る分だけ車体フレームの重量が重くなるとともに、製造コストが高くなってしまう。
【０００６】
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、重量増加ならびにコストアップになるのを阻止しながら、一対のパイプとクロスパイプとの連結部に応力が集中することがない自動二輪車用車体フレームを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る自動二輪車用車体フレームは、前端をヘッドパイプに溶接し、後端をリヤアームブラケットに溶接した一対の第１の角パイプと、前記ヘッドパイプから延びる一対の断面円形の管体からなる第２のパイプと、前記第１の角パイプどうしの間を接続する断面円形のパイプからなるクロスパイプとを有する自動二輪車用車体フレームであって、前記第１の角パイプを平面部が互いに対向するように設け、前記第２のパイプの一端に塑性変形により平板状の平板部を形成し、この平板部を前記第２のパイプの管体部分に対して車幅方向の外側に偏る位置に前記平面部と平行になるように形成し、この平板部を前記第１の角パイプにおけるヘッドパイプとリヤアームブラケットとの間の車幅方向内側の平面部に溶接するとともに、この平板部に前記クロスパイプの先端面を前記平面部との間に前記平板部が介在するように溶接してなり、前記平板部は、前記平面部における被溶接部分の上下方向の幅内に入る寸法に形成され、かつこの平板部の上下方向および前後方向の寸法は、前記クロスパイプの外径より大きく形成されているものである。
本発明によれば、車体フレームの一部を構成する第２のパイプの平板部が一対の第１の角パイプとクロスパイプとの間に介在し、この平板部により受圧面の面積が大きくなって応力が分散する。
したがって、一対の第１の角パイプとクロスパイプとの連結部に応力が集中するのを阻止するに当たって、車体フレーム用パイプとは別の部材（補強板）を前記連結部に介在させなくてよい。しかも、一対の第１の角パイプおよびクロスパイプは、車体フレームを形成する上で必要最低限の剛性が得られるような構造を採ることができる。
【０００８】
第２の発明に係る自動二輪車用車体フレームは、第１の発明に係る自動二輪車用車体フレームにおいて、一対の第１の角パイプをヘッドパイプから延びるタンクレールによって構成し、平板部を有する第２のパイプを、ヘッドパイプに溶接した一対のダウンチューブによって構成したものである。
本発明によれば、タンクレールとクロスパイプとの連結部にダウンチューブの平板部が介在し、一対のダウンチューブの後端どうしもクロスパイプによって連結される。
したがって、一本のクロスパイプでタンクレールおよびダウンチューブの両方を補強することができる。
【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の一実施の形態を図１ないし図６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採用した自動二輪車の側面図、図２は車体フレームのタンクレール部分を示す側面図、図３は同じく平面図、図４は図２におけるIV−IV線断面図、図５は図４におけるV−V線断面図、図６は要部の斜視図である。
【００１０】
これらの図において、符号１はこの実施の形態による自動二輪車を示す。この自動二輪車１は、車体の前部にカウリング２を備え、水冷式２サイクルエンジン３が後輪４を駆動する構造を採っている。５はこの自動二輪車１の前輪、６はフロントフォーク、７は操向ハンドルを示す。また、８は燃料タンク、９はシート、１０はラジエータ、１１はリヤアーム、１２はリヤ用クッションユニットを示す。前記リヤアーム１１は、後述する車体フレーム１３のリヤアームブラケット１４にピボット軸１５を介して連結している。
【００１１】
車体フレーム１３は、前記フロントフォーク６を回動自在に支持するヘッドパイプ１６と、このヘッドパイプ１６から後下がりに延びるタンクレール１７およびダウンチューブ１８と、前記タンクレール１７の後端に連結した前記リヤアームブラケット１４と、シートレール１９およびバックステー２０などから構成している。この車体フレーム１３におけるヘッドパイプ１６を除く他の前記構成部材は、図３に示すように、車体の左右方向に対をなすようにそれぞれ二つずつ設け、左右のものどうしをクロスパイプ２１〜２４を介して連結している。
【００１２】
クロスパイプ２１は左右のタンクレール１７どうしを連結し、クロスパイプ２２，２３は左右のリヤアームブラケット１４どうしを連結し、クロスパイプ２４は左右のシートレール１９どうしを連結している。なお、前記クロスパイプ２１〜２３には、図２に示すように、エンジン支持ブラケット２５〜２７を設け、クロスパイプ２３，２４には、クッションユニット１２の上端を枢支するためのクッション用ブラケット２８を架け渡している。
また、前記ダウンチューブ１８、シートレール１９およびバックステー２０は、それぞれ断面円形の管体によって形成している。
【００１３】
前記タンクレール１７は、鋼材からなる平板に曲げ加工を施すことによって形成した角パイプからなり、図５に示すように、前記平板の基端と終端とを突き合わせ溶接により接合している。図５において前記溶接部分を符号１７ａで示す。なお、この溶接部分１７ａは、タンクレール１７の外面に突出する外側ビードを研削によって除去している。このタンクレール１７によって本発明でいう第１の角パイプが構成されている。
【００１４】
また、このタンクレール１７は、前端を前記ヘッドパイプ１６に溶接するとともに、後端を図４に示すように、リヤアームブラケット１４の角穴２９に嵌合させた状態で溶接している。このリヤアームブラケット１４は、車体外側半部１４ａを車体内側半部１４ｂに嵌合させて互いに重なる部分を溶接することによって、所謂最中状に形成し、上部に前記タンクレール１７と前記バックステー２０とを溶接している。タンクレール１７は、製造工程で形成された内側ビードが内部に残存しているが、上述したようにリヤアームブラケット１４の角穴２９に嵌合させることによって、内側ビードの存在に影響を受けることなくリヤアームブラケット１４に精度よく組付けることができる。
【００１５】
また、リヤアームブラケット１４にバックステー２０を溶接する部分は、図４に示すように、リヤアームブラケット１４に相対的に径が小さい円筒形のボス３０を設け、このボス３０の外周面に、バックステー２０を先端がリヤアームブラケット１４の主部に対接するように嵌合させる構造を採っている。
上述した連結構造によりリヤアームブラケット１４にタンクレール１７およびバックステー２０を連結することによって、バックステー２０に対してリヤアームブラケット１４の位置を決定し、さらに、このリヤアームブラケット１４との嵌合代を調節してタンクレール１７の位置を決定することができるから、これら３つの部材を簡単にしかも精度よく組合わせることができる。
【００１６】
前記ダウンチューブ１８は、図２および図３に示すように、前端を前記ヘッドパイプ１６におけるタンクレール溶接部分より下側となる部分に溶接するとともに、後端を前記タンクレール１７に溶接している。ダウンチューブ１８の前端部に設けた符号３１で示すものは補強用の当て板である。また、このダウンチューブ１８の後端は、図６に示すように板状に塑性変形させ、一対のタンクレール１７，１７の互いに対向する側面１７ｂに重ねた状態で溶接している。この側面１７ｂによって本発明でいう平面部が構成されている。前記板状に形成された平板部を符号３２で示す。このダウンチューブ１８によって本発明でいう第２のパイプが構成されている。
【００１７】
このようにタンクレール１７に溶接した平板部３２に、タンクレール１７，１７間に架け渡す前記クロスパイプ２１の先端を突き当てた状態で溶接している。すなわち、このクロスパイプ２１は、タンクレール１７との間に前記平板部３２が介在する状態で一対のタンクレール１７，１７に横架させている。なお、前記平板部３２の上下方向および前後方向の寸法は、クロスパイプ２１の外径より充分に大きくなるように設定している。
【００１８】
タンクレール１７とクロスパイプ２１との連結部に前記平板部３２が介在すると、タンクレール１７からクロスパイプ２１へ力が伝達されるときや、クロスパイプ２１からタンクレール１７へ力が伝達されるときの受圧面の面積がクロスパイプ２１を直接タンクレール１７に溶接する場合に較べて大きくなる。このため、前記連結部に生じる応力が平板部３２を介して分散する。
【００１９】
したがって、一対のタンクレール１７とクロスパイプ２１との連結部に応力が集中するのを避けた構造を、車体フレーム１３の一部を構成するダウンチューブ１８を使用して実現することができる。しかも、タンクレール１７やクロスパイプ２１は、車体フレーム１３を形成する上で必要最低限の剛性が得られるような構造を採ることができる。すなわち、前記連結部に応力が集中するのを避けるために、タンクレール１７の厚みを必要以上に厚く設定したり、クロスパイプ２１の径を必要以上に大きく設定しなくてよい。
【００２０】
また、前記連結部での応力集中を避けるためにダウンチューブ１８を使用すると、一対のダウンチューブ１８の後端どうしがクロスパイプ２１によって連結されるから、一本のクロスパイプ２１でタンクレール１７およびダウンチューブ１８の両方を補強することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように第１の発明によれば、車体フレームの一部を構成する第２のパイプの平板部が一対の第１の角パイプとクロスパイプとの間に介在し、前記平板部により受圧面の面積が大きくなって応力が分散するから、一対の第１の角パイプとクロスパイプとの連結部に応力が集中するのを阻止するに当たって、車体フレーム用パイプとは別の部材（補強板）を前記連結部に介在させなくてよい。しかも、一対の第１の角パイプおよびクロスパイプは、車体フレームを形成する上で必要最低限の剛性が得られるような構造を採ることができる。
したがって、重量増加ならびにコストアップになるのを阻止しながら、一対の第１の角パイプとクロスパイプとの連結部に応力が集中することがない自動二輪車用車体フレームを得ることができる。
【００２４】
第２の発明によれば、タンクレールとクロスパイプとの連結部にダウンチューブの平板部が介在し、一対のダウンチューブの後端どうしがクロスパイプによって連結されるから、一本のクロスパイプでタンクレールおよびダウンチューブの両方を補強することができる。
したがって、タンクレールとクロスパイプとの連結部分での応力集中が避けられるばかりか、剛性の高い車体フレームが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車体フレームを採用した自動二輪車の側面図である。
【図２】車体フレームのタンクレール部分を示す側面図である。
【図３】車体フレームのタンクレール部分を示す平面図である。
【図４】図２におけるIV−IV線断面図である。
【図５】図４におけるV−V線断面図である。
【図６】要部の斜視図である。
【符号の説明】
１３…車体フレーム、１７…タンクレール、１８…ダウンチューブ、２１…クロスパイプ。

Claims

前端をヘッドパイプに溶接し、後端をリヤアームブラケットに溶接した一対の第１の角パイプと、
前記ヘッドパイプから延びる一対の断面円形の管体からなる第２のパイプと、
前記第１の角パイプどうしの間を接続する断面円形のパイプからなるクロスパイプとを有する自動二輪車用車体フレームであって、
前記第１の角パイプを平面部が互いに対向するように設け、
前記第２のパイプの一端に塑性変形により平板状の平板部を形成し、
この平板部を前記第２のパイプの管体部分に対して車幅方向の外側に偏る位置に前記平面部と平行になるように形成し、
この平板部を前記第１の角パイプにおけるヘッドパイプとリヤアームブラケットとの間の車幅方向内側の平面部に溶接するとともに、この平板部に前記クロスパイプの先端面を前記平面部との間に前記平板部が介在するように溶接してなり、
前記平板部は、前記平面部における被溶接部分の上下方向の幅内に入る寸法に形成され、かつこの平板部の上下方向および前後方向の寸法は、前記クロスパイプの外径より大きく形成されていることを特徴とする自動二輪車用車体フレーム。
請求項１記載の自動二輪車用車体フレームにおいて、一対の第１の角パイプをヘッドパイプから延びるタンクレールによって構成し、平板部を有する第２のパイプを、ヘッドパイプに溶接した一対のダウンチューブによって構成したことを特徴とする自動二輪車用車体フレーム。