JP4176288B2

JP4176288B2 - Head pipe holding device for body frame for motorcycle

Info

Publication number: JP4176288B2
Application number: JP2000164757A
Authority: JP
Inventors: 直次山岡; 秀和龍; 悌二三輪; 勇石崎; 久星
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2020-05-30
Also published as: JP2001334422A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車用車体フレームの組立時にヘッドパイプをクランプして保持するためのヘッドパイプ保持装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動二輪車用車体フレームを組立てるための方法が、たとえば特公平４−７４９号公報等で知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動二輪車の種類や用途により、さまざまな形状、大きさおよび材質の自動二輪車用車体フレームが存在しており、車体フレームがその前端に備えるヘッドパイプについても多数の種類がある。しかるに上記従来のものでは、自動二輪車用車体フレームの組立時にヘッドパイプを保持するための装置としては、専用の保持装置が必要であり、複数種類の自動二輪車の車体フレームを組立てるためには、各種類に対応したヘッドパイプ保持装置を準備しなければならず、設備費が増大してしまう。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、複数種類の自動二輪車用車体フレームの組立に対応し得るように汎用性を持たせて、設備費の低減を図った自動二輪車用車体フレームのヘッドパイプ保持装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、自動二輪車用車体フレームの組立時に該車体フレームが前端に備えるヘッドパイプをクランプして保持するためのヘッドパイプ保持装置であって、複数種類のヘッドパイプの下端部にそれぞれ嵌合し得る複数の支持ピンと、それらの支持ピンの１つをヘッドパイプの下方位置に配置しつつ固定的に支持するピン支持板と、前記支持ピンの１つに下端部を嵌合せしめたヘッドパイプの上端部に該ヘッドパイプの種類にかかわらず係合することを可能として前記支持ピンの１つとの間で前記ヘッドパイプをクランプし得る押圧部材と、その押圧部材を一端に取付けたアームと、前記ヘッドパイプを上方から押圧する押圧力を前記アームを介して前記押圧部材に付与すべく、前記ヘッドパイプの軸線と平行な軸線を有して固定位置に配置されると共に前記アームの他端が連結ピンを介して連結されるシリンダと、前記ヘッドパイプの軸線と平行に延びる第１孔部の上端に上方に向かうにつれて前記ヘッドパイプから遠ざかる側に傾斜した第２孔部が連なって成るカム孔を有していて、前記シリンダとの相対位置を一定にして固定配置されるカム板とを備えてなり、前記カム孔内を転動することを可能としたローラが前記アームの中間部に軸支されることを特徴とする。
【０００６】
このような請求項１記載の発明の構成によれば、保持すべきヘッドパイプに応じて選択された支持ピンと、複数種類のヘッドパイプに対応し得る押圧部材との間にヘッドパイプをクランプすることが可能であり、複数種類の自動車用車体フレームの組立に対処可能な汎用性を得ることができ、設備費の低減を図ることができる。
【０００８】
またシリンダの伸縮作動に応じてローラがカム孔内を転動するのに応じて、アームが連結ピンとともに移動しつつ連結ピンを支点として回動するが、この際、カム孔の下部はヘッドパイプの軸線と平行に延びる第１孔部として形成されており、ローラが第１孔部内を転動する際にはアームすなわち押圧部材もヘッドパイプの軸線と平行に移動することになるので、ヘッドパイプの上端部を押圧部材で押すときには該押圧部材の移動方向をヘッドパイプの軸線に沿う方向とすることができ、ヘッドパイプの長さの変化にかかわらず、ヘッドパイプを支持ピンおよび押圧部材間で安定して確実にクランプすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図１９は本発明の一実施例を示すものであり、図１は自動二輪車用車体フレームの一例の斜視図、図２は組立装置の縦断側面図であって図３の２−２線に沿う断面図、図３は上半部を作動状態とするとともに下半部を非作動状態として示す図２の３矢視図、図４は図３の４−４線拡大断面図、図５は図３の５矢視拡大図、図６は図５の６−６線断面図、図７は図５の７−７線断面図、図８は図７の８−８線断面図、図９は図６の９−９線断面図、図１０は図６の１０−１０線断面図、図１１は図３の１１−１１線拡大断面図、図１２は図１１の１２矢視図、図１３は図１１の１３−１３線断面図、図１４は図１１の１４−１４線拡大断面図、図１５は図１１の１５−１５線拡大断面図、図１６は図３の１６−１６線矢視拡大図、図１７は図１６の１７−１７線断面図、図１８は図１６の１８−１８線断面図、図１９は組立装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【００１２】
先ず図１において、この自動二輪車用車体フレームＦは、ヘッドパイプ２５と、ヘッドパイプ２５から後方に延設される単一のメインパイプ２６ならびに前端部がメインパイプ２６の下方でヘッドパイプ２５に連設される左右一対のダウンチューブ２７，２７を備える前部フレーム組立体ＦＦと、前記メインパイプ２６の後部に前端が溶接されるとともに前記両ダウンチューブ２７，２７の後端がそれぞれ溶接される左右一対のシートレール２８，２８を備える後部フレーム組立体ＦＲとで構成される。
【００１３】
メインパイプ２６は、ヘッドパイプ２５から後下りに延びる後方傾斜部２６ａと、この後方傾斜部２６ａの後端に彎曲部２６ｂを介して連設されて下方に延びる降下部２６ｃとを一体に有するように形成される。ダウンチューブ２７は、ヘッドパイプ２５から後下がりに傾斜するとともに後端部が略水平に形成される第１筒部２７ａと、略水平である前端部が第１筒部２７ａの後端に溶接されるとともに後部が後上がりに傾斜するように形成される第２筒部２７ｂとで、上方を開放した略Ｕ字状に構成される。また両ダウンチューブ２７，２７の第１筒部２７ａ，２７ａ間にはクロスメンバー２９が設けられ、両ダウンチューブ２７，２７の第２筒部２７ｂ，２７ｂ間にはクロスメンバー３０が設けられる。
【００１４】
メインパイプ２６の後端すなわち降下部２６ｃの下端にはクロスメンバー３１の中央部が連設されており、このクロスメンバー３１の両端は左右一対の板状の前部支持部材３２，３２にそれぞれ連設されており、各前部支持部材３２，３２は両ダウンチューブ２７，２７における第２筒部２７ｂ，２７ｂの中間部に固着される。これらの前部支持部材３２，３２には、後輪を支持するスイングアームの前端を揺動可能に支持するための支持筒３３，３３が同軸に固着されており、各支持筒３３，３３には、車体フレームＦを組立てる際に前部支持部材３２，３２の位置を定めるための位置決め孔３４，３４として機能する透孔が両端を開放するようにして形成される。
【００１５】
また両ダウンチューブ２７，２７の第１筒部２７ａ，２７ａには、図示しないパワーユニット等を支持するための支持筒３５，３５がそれぞれ一対ずつ固着されており、それらの支持筒３５，３５…のうち、たとえば下方の支持筒３５，３５には、車体フレームＦを組立てる際にダウンチューブ２７，２７の位置を定めるための位置決め孔３６，３６として機能する透孔が両端を開放するようにして形成される。
【００１６】
後部フレーム組立体ＦＲにおいて両シートレール２８，２８間には、前方側から順にクロスメンバー３７，３８，３９，４０が設けられており、最後部のクロスメンバー４０に隣接して両シートレール２８，２８には、テールランプやブレーキランプ等を支持するための板状の後部支持部材４１，４１が固着される。しかも後部支持部材４１，４１には、車体フレームＦを組立てる際に両シートレール２８，２８の後部位置を定めるための位置決め孔４２，４２として機能する透孔が両端を開放するようにして穿設される。
【００１７】
このような後部フレーム組立体ＦＲは、前部フレーム組立体ＦＦのメインパイプ２６における降下部２６ｃの上部に両シートレール２８，２８の前端部を溶接するとともに、前部フレーム組立体ＦＦの両ダウンチューブ２７，２７における第２筒部２７ｂ，２７ｂの後端すなわち上端に両シートレール２８，２８の中間部を溶接するようにして、前部フレーム組立体ＦＦに組付けられ、それにより自動二輪車用車体フレームＦが構成される。
【００１８】
図２および図３において、前部フレーム組立体ＦＦおよび後部フレーム組立体ＦＲを相互に溶接して前記車体フレームＦを構成するための組立装置は、基台４４を備えており、前部フレーム組立体ＦＦおよび後部フレーム組立体ＦＲは基台４４上で相互に溶接される。
【００１９】
基台４４上には、前部フレーム組立体ＦＦが前端に備えるヘッドパイプ２５をクランプして保持するためのヘッドパイプ保持装置４５と、前部フレーム組立体ＦＦがその後部に備える前部支持部材３２，３２を位置決めするための左右一対の前部支持部材位置決め装置４６，４６と、前部フレーム組立体ＦＦが備えるダウンチューブ２７，２７の前部を位置決めするための左右一対のダウンチューブ位置決め装置４７，４７と、後部フレーム組立体ＦＲがその後端部に備える後部支持部材４１，４１を位置決めするための左右一対の後部支持部材位置決め装置４８，４８と、後部フレーム組立体ＦＲが備えるシートレール２８，２８の前部をクランプして保持するための左右一対のシートレール保持装置４９，４９とが配設される。
【００２０】
ヘッドパイプ保持装置４５は、ヘッドパイプ２５を上下からクランプ可能として可動支持枠６２に配設される前部側クランプ手段５０と、基台４４上で組立てられる車体フレームＦの前後方向であるＸ軸方向ならびに前記車体フレームＦの上下方向であるＺ軸方向に前部側クランプ手段５０を移動させることを可能とするとともに前部側クランプ手段５０を前後に傾動させ得る前部側クランプ用駆動手段５１とで構成される。
【００２１】
図４〜図８を併せて参照して、前部側クランプ用駆動手段５１は、Ｘ軸方向に沿って延びるようにして基台４４上に固定されるレール５２と、そのレール５２上を移動可能な台車５３と、Ｘ軸方向に延びる軸線を有して基台４４に固定配置される電動モータ５４と、該電動モータ５４の回転力を前記台車５３のＸ軸方向への直線的な駆動力に変換するようにして電動モータ５４および台車５３間に設けられるねじ送り機構５５と、Ｚ軸方向すなわち上下方向に延びて台車５３に設けられるレール５６と、前部側クランプ手段５０が配設される可動支持枠６２を車体フレームＦの幅方向であるＹ軸の軸線まわりに傾動可能として支承するブラケット５７ａを有するとともに前記レール５６に沿って昇降可能な昇降台５７と、Ｚ軸に沿う軸線を有して台車５３に固定配置される電動モータ５８と、該電動モータ５８の回転力を昇降台５７のＺ軸方向への直線的な駆動力に変換するようにして電動モータ５８および昇降台５７間に設けられるねじ送り機構（図示せず）と、前記昇降台５７の下部に前記Ｙ軸に沿う軸線まわりに回動可能として連結される回動枠５９と、ＸＹ平面内に配置される軸線を有して回動枠５９に固定配置される電動モータ６０と、前記可動支持枠６２から下方に延びるアーム６３，６３を該電動モータ６０の回転力を一対のアーム６３，６３の往復回動力に変換するようにして電動モータ６０およびアーム６３，６３の下端間に設けられるねじ送り機構６１とを備える。
【００２２】
このような前部側クランプ用駆動手段５１によれば、前部側クランプ手段５０の可動支持枠６２を、車体フレームＦの前後方向および上下方向に移動させることができ、しかもＹ軸の軸線まわりに傾動させることが可能であり、車体フレームＦの種類が変化することにより、ヘッドパイプ２５のＸ軸方向に沿う位置、基台４４からのヘッドパイプ２５の高さおよびヘッドパイプ２５の傾斜角が変化するのに対処して、前部側クランプ手段５０をヘッドパイプ２５の位置に対応した任意の位置に移動させることができる。
【００２３】
前記可動支持枠６２は、上下に延びる前記アーム６３，６３の上部寄りの部分に直角に連設される枠板６４と、前記両アーム６３，６３の上端部に連なる円形の回動板６５，６５とを備えており、回動板６５，６５の中央部がＹ軸方向に沿う支軸６６，６６を介して昇降台５７のブラケット５７ａに支承される。
【００２４】
図９および図１０を併せて参照して、前部側クランプ手段５０は、複数たとえば４種類のヘッドパイプ２５の下端部にそれぞれ嵌合し得る複数たとえば４個の支持ピン６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ，６７Ｄと、それらの支持ピン６７Ａ〜６７Ｄの１つをヘッドパイプ２５の下方位置に配置しつつ固定的に支持する円板状のピン支持板６８と、前記支持ピン６７Ａ〜６７Ｄの１つに下端部を嵌合せしめたヘッドパイプ２５の上端部に該ヘッドパイプ２５の種類にかかわらず係合し得る係合部６９ａを先端部に有するとともに前記支持ピン６７Ａ〜６７Ｄの１つとの間で前記ヘッドパイプ２９をクランプし得る押圧部材６９と、ヘッドパイプ２５を上方から押圧する押圧力を押圧部材６９に付与するシリンダ７０とを備える。
【００２５】
前記係合部６９ａは、ヘッドパイプ２５の上端部内径の変化にかかわらず該ヘッドパイプ２５の上端部に差込み係合し得るようにテーパ状に形成されて押圧部材６９の先端部外周面に形成されており、この押圧部材６９はアーム７１の一端に取付けられる。
【００２６】
一方、シリンダ７０は、可動支持枠６２の枠板６４をヘッドパイプ２５の軸線と直交する姿勢としたときに該シリンダ７０の軸線がヘッドパイプ２５の軸線と平行になるようにして枠板６４の下面に固定されており、このシリンダ７０が備えるピストンロッド７０ａの先端に連結された連結部材７２が、Ｙ軸に沿う軸線を有する連結ピン７３を介して前記アーム７１の他端に連結される。
【００２７】
前記アーム７１の他端側は、一対のスペーサ７４，７４を相互間に介在させて枠板６４上に固着される一対のカム板７５，７５間にスライド可能に嵌合されており、両カム板７５，７５には相互に対応したカム孔７６，７６がそれぞれ設けられる。
【００２８】
カム孔７６は、ヘッドパイプ２５の軸線と平行に延びる第１孔部７６ａの上端に、上方に向かうにつれて前記ヘッドパイプ２５から遠ざかる側に傾斜した第２孔部７６ｂが連なって成るものであり、両カム孔７６，７６内を転動することを可能としたローラ７７，７７が前記連結ピン７３の上方でアーム７１の中間部に軸支される。前記ローラ７７，７７の下方には両カム孔７６，７６内を転動するローラ７８，７８が配置されており、それらのローラ７８，７８は連結ピン７３の両端に軸支される。
【００２９】
而してシリンダ７０の伸縮作動により前記ローラ７７，７７；７８，７８がカム孔７６，７６内を転動するのに応じて、前記アーム７１は図５の鎖線で示すように、連結ピン７３とともに移動しつつ該連結ピン７３を支点として回動する。これによりアーム７１の一端に取付けられた押圧部材６９が、各支持ピン６７Ａ〜６７Ｄの１つとの間でヘッドパイプ２５をクランプするように作動する。
【００３０】
前記ピン支持板６８は、ヘッドパイプ２５の軸線と平行な軸線まわりに回動可能としてヘッドパイプ２５の下方位置に配置されるものであり、複数種類のヘッドパイプ２５にそれぞれ個別に対応するとともに前記ピン支持板６８の周方向に等間隔をあけた複数箇所に固定された支持ピン６７〜６７Ｄの１つをヘッドパイプ２５の下方位置に択一的にもたらすために、ピン支持板６８にはインデックス機構８０が連結される。
【００３１】
インデックス機構８０は、ピン支持板６８に回動力を付与することを可能として枠板６４に固定されるインデックスモータ８１と、前記ピン支持板６８を回動可能に支承してピン支持板６８および枠板６４間に配置される浮動支持台８２とを備え、ピン支持板６８および浮動支持台８３間に軸受８３が設けられる。
【００３２】
インデックスモータ８１の出力軸８１ａは浮動支持台８２の中央部を貫通してピン支持板６８の中央部にスプライン結合される。すなわちピン支持板６８は、インデックスモータ８１の出力軸８１ａにその軸線方向の相対移動を可能とするとともに軸線まわりの相対回転を不能として連結される。
【００３３】
浮動支持台８２および枠板６４間には、前記出力軸８１ａを囲繞するコイル状のばね８４が設けられており、このばね８４のばね力により、前記浮動支持台８２およびピン支持板６８は、枠板６４から遠ざかる側に付勢される。一方、浮動支持台８２の周方向に間隔をあけた複数箇所（この実施例では２箇所）を相対摺動可能に貫通する規制軸８５…の基端が枠板６４に固定され、規制軸８５…の先端には、浮動支持台８２の枠板６４とは反対側の面に当接、係合し得る規制鍔８５ａがそれぞれ一体に設けられる。これらの規制軸８５…により浮動支持台８２が前記出力軸８１ａの軸線まわりに回転することが阻止されるとともに、枠板６４から遠ざかる方向への浮動支持台８２およびピン支持板６８の移動端が規制される。また枠板６４には、出力軸８１ａの軸線と平行な方向での相対摺動を可能として浮動支持台８２を貫通するストッパ８６が固定されており、このストッパ８６にピン支持板６８が当接することにより、枠板６４に近接する側へのピン支持板６８および浮動支持台８２の移動端が規制される。
【００３４】
ピン支持板６８には、該ピン支持板６８に固定されている支持ピン６７Ａ〜６７Ｄの個数と同数のガイド筒８８…が、ピン支持板６８の周方向に等間隔をあけて設けられ、それらのガイド筒８８…に先端部をそれぞれ嵌合させ得るガイドピン８７…の基端が枠板６４に固定され、各ガイドピン８７…は、浮動支持台８２を軸方向の相対摺動可能に貫通する。
【００３５】
しかも各ガイドピン８７…の長さは、枠板６４から遠ざかる方向に浮動支持台８２およびピン支持板６８が最大限移動した状態、すなわち各規制軸８５…の規制鍔８５ａ…が浮動支持台８２に当接、係合した状態では、ピン支持板６８の各ガイド筒８８…から離脱するように設定される。
【００３６】
このようなインデックス機構８０では、ピン支持板６８に上方から力が加わっておらず、ばね８４のばね力により枠板６４から遠ざかる側に浮動支持台８２およびピン支持板６８が最大限移動した状態では、インデックスモータ８１の作動によりピン支持板６８を回動させることができる。しかるにピン支持板６８に上方から力が加わることにより、ピン支持板６８の各ガイド筒８８…にガイドピン８７…の先端部がそれぞれ嵌合するまでピン支持板６８および浮動支持台８２が移動した状態では、ピン支持板６８の回動は不能となり、各支持ピン６７Ａ〜６７Ｄと、ヘッドパイプ２５とのピン支持板６８の周方向に沿う相対位置を保持することができる。
【００３７】
図２および図３に注目して、後部支持部材位置決め装置４８は、後部フレーム組立体ＦＲが備える後部支持部材４１をその位置決め孔４２を利用して位置決めする後部側位置決め手段９０と、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に後部側位置決め手段９０を移動させ得る後部側位置決め用駆動手段９１とで構成される。
【００３８】
後部側位置決め用駆動手段９１は、Ｘ軸方向に沿って延びるようにして基台４４上に固定されるレール９２と、そのレール９２上を移動可能な台車９３と、Ｘ軸方向に延びる軸線を有して基台４４に固定配置される電動モータ９４と、該電動モータ９４の回転力を前記台車９３のＸ軸方向への直線的な駆動力に変換するようにして電動モータ９４および台車９３間に設けられるねじ送り機構（図示せず）と、Ｚ軸方向すなわち上下方向に延びて台車９３に設けられるレール９５と、該レール９５に沿って昇降可能な昇降台９６と、Ｚ軸に沿う軸線を有してレール９５に固定配置される電動モータ９７と、該電動モータ９７の回転力を昇降台９６のＺ軸方向への直線的な駆動力に変換するようにして電動モータ９７および昇降台９６間に設けられるねじ送り機構（図示せず）と、後部側位置決め手段９０が配設される可動支持体１００を案内するようにしてＹ軸方向に延びるとともに昇降台９６に固定されるレール９８と、Ｙ軸に沿う軸線を有してレール９８に固定される電動モータ９９と、該電動モータ９９および可動支持体１００間に設けられるねじ送り機構（図示せず）とを備える。
【００３９】
このような後部側位置決め用駆動手段９１によれば、後部側位置決め手段９０の可動支持体１００をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向すなわち車体フレームＦの前後方向、幅方向および上下方向に移動させることができ、車体フレームＦの種類が変化するのに応じて後部支持部材４１のＸ軸およびＹ軸方向に沿う位置および高さが変化するのに対処して、後部側位置決め手段９０を後部支持部材４１の位置に対応した任意の位置に移動させることができる。
【００４０】
図１１〜図１３において、後部側位置決め手段９０は、後部支持部材４１の位置決め孔４２に対応するガイド孔１０１を有するとともに該ガイド孔１０１を位置決め孔４２に対応させる位置で後部支持部材４１の外側面に対向し得るガイド壁１０２と、該ガイド壁１０２に関して後部支持部材４１とは反対側でガイド孔１０１の軸線と同軸に配置されるシリンダ１０３と、該シリンダ１０３およびガイド壁１０１間への選択的な介入ならびに挿脱自在な前記ガイド孔１０１への嵌合を可能とするとともに一端部が前記シリンダ１０３に着脱可能に連結される複数たとえば３個の可動ロッド１０４…と、複数たとえば３種類の前記後部支持部材４１の位置決め孔４２にそれぞれ嵌合し得る形状に形成されて前記各可動ロッド１０４…の他端部に個別に固定される複数たとえば３種類の位置決めピン１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃとを備える。
【００４１】
可動支持枠１００には、前記ガイド壁１０２と、該ガイド壁１０２との間に後部支持部材４１を挟むように配置される支持壁１０６とを備える支持腕１０７がＹ軸方向に延びるようにして固着され、支持壁１０６には、位置決めピン１０５Ａ〜１０５Ｃとの間で後部支持部材４１を挟むことを可能とした受け部材１０８が固着され、該受け部材１０８には各位置決めピン１０５Ａ〜１０５Ｃの先端部を受入れ可能な有底の受入れ孔１０９が設けられる。
【００４２】
前記ガイド壁１０２およびシリンダ１０３間には、ガイド孔１０１の軸線と平行な軸線まわりに回動可能なロッド支持板１１０が配置されており、このロッド支持板１１０は、複数個たとえば３個の腕部１１０ａ…を周方向に等間隔をあけた複数たとえば３箇所に備えて、たとえば略Ｙ字形に形成されており、各腕部１１０ａ…の先端にそれぞれ設けられたロッド保持部１１１…に、各可動ロッド１０４…が軸方向の摺動を可能として保持される。
【００４３】
図１４において、各ロッド保持部１１１…には、ガイド壁１０２のガイド孔１０１と平行な軸線を有する摺動孔１１２が各可動ロッド１０４…を摺動可能に嵌合せしめるべく設けられる。また各可動ロッド１０４…の外面には軸方向に延びる１条のガイド溝１１３がそれぞれ設けられており、そのガイド溝１１３に先端部を嵌合させるねじ部材１１４が各ロッド保持部１１１…にそれぞれ螺合される。これにより各可動ロッド１０４…は軸線まわりの回転を不能としつつ軸線方向での摺動を可能として各ロッド保持部１１１…に保持される。
【００４４】
また各可動ロッド１０４…において他端部寄り外面すなわち位置決めピン１０５Ａ〜１０５Ｃ寄り外面には、横断面形状をＶ字状とした環状溝１１５が設けられる。また各ロッド保持部１１１…には、各可動ロッド１０４…の一直径線上に軸線を配置した収納孔１１６，１１６が設けられており、可動ロッド１０４…の外面に接触する一対の球体１１７，１１７と、それらの球体１１７，１１７を可動ロッド１０４…側にばね付勢するばね１１８，１１８とが各収納孔１１６，１１６に収納され、各各収納孔１１６，１１６の外端はプラグ１１９，１１９で閉じられる。これにより可動ロッド１０４…が、その他端側に取付けられた位置決めピン１０５Ａ〜１０５Ｃを受け部材１０８から遠ざける側に後退する際に、前記球体１１７，１１７が環状溝１１５に弾発係合することで、可動ロッド１０４…の後退限位置が節度的に保持されることになる。
【００４５】
シリンダ１０３は、支持腕１０７に設けられた取付け板１２０に取付けられており、ガイド孔１０１と平行な軸線を有して取付け板１２０に固定支持されるインデックスモータ１２１が、該インデックスモータ１２１から各可動ロッド１０４…までの距離を等距離として前記ロッド支持板１１０の中央部に連結され、ロッド支持板１１０およびインデックスモータ１２１間には軸受１２２が介装される。すなわちロッド支持板１１０はインデックスモータ１２１で回動駆動されるとともに該インデックスモータ１２１で回動可能に支承され、インデックスモータ１２１の作動により、各可動ロッド１０４…の１つがシリンダ１０３およびガイド孔１０１間に択一的にもたらされることになる。
【００４６】
インデックスモータ１２１が備えるピストンロッド１２１ａの先端には、鉛直平面内で略Ｔ字状となる係合部１２３が設けられており、各可動ロッド１０４…の一端には、図１５で示すように、シリンダ１０３およびガイド孔１０１間に可動ロッド１０４が配置される方向への回動時に前記係合部１２３に係合するとともに、シリンダ１０３およびガイド孔１０１間から可動ロッド１０４が離脱する方向への回動時に前記係合部１２３との係合を解除するようにして、略Ｔ字状の係合溝１２４がそれぞれ設けられる。
【００４７】
したがって各位置決めピン１０５Ａ〜１０５Ｃを備える可動ロッド１０４…のうち、選択されてシリンダ１０３およびガイド壁１０２間にもたらされる可動ロッド１０４はシリンダ１０３に連結されることになり、シリンダ１０３の伸長作動に応じてガイド孔１０１内に挿脱可能に嵌合されることになる。
【００４８】
図２および図３に注目して、前部支持部材位置決め装置４６は、前部フレーム組立体ＦＦが備える前部支持部材３２をその位置決め孔３４を利用して位置決めする第１前部側位置決め手段１２５と、第１前部側位置決め手段１２５を移動させ得る第１前部側位置決め用駆動手段１２６とから成るものであり、第１前部側位置決め手段１２５は、前記後部支持部材位置決め装置４８の後部側位置決め手段９０と基本的には同一に構成される。
【００４９】
また第１前部側位置決め用駆動手段１２６は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向のうち少なくともＹ軸方向に第１前部側位置決め手段１２５を移動させるように構成されるものであり、この実施例で第１前部側位置決め用駆動手段１２６は、Ｘ軸およびＹ軸方向に第１前部側位置決め手段１２５を移動させ得るように構成される。
【００５０】
このように第１前部側位置決め手段１２５をＸ軸方向およびＺ軸方向に移動させなくても済むのは、車体フレームＦの組立時に最初のステップとして前部支持部材位置決め装置４６により前部フレーム組立体ＦＦが備える前部支持部材３２，３２の位置決めをするからであり、前部支持部材３２，３２が基準位置となって車体フレームＦが組立てられることに基づくものである。
【００５１】
ダウンチューブ位置決め装置４７は、前部フレーム組立体ＦＦが備えるダウンチューブ２７をその位置決め孔３６を利用して位置決めする第２前部側位置決め手段１２７と、第２前部側位置決め手段１２７を移動させ得る第２前部側位置決め用駆動手段１２８とから成るものであり、第２前部側位置決め手段１２７は、前記後部支持部材位置決め装置４８の後部側位置決め手段９０および前部支持部材位置決め装置４６の第１前部側位置決め手段１２５と基本的には同一に構成され、第２前部側位置決め用駆動手段１２８は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に第２前部側位置決め手段１２７を移動させるように構成される。
【００５２】
シートレール保持装置４９は、後部フレーム組立体ＦＲが備えるシートレール２８の前部を上下からクランプする後部側クランプ手段１３０と、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に後部側クランプ手段１３０を移動させ得る後部側クランプ用駆動手段１３１とで構成される。
【００５３】
後部側クランプ用駆動手段１３１は、Ｘ軸方向に沿って延びるようにして基台４４上に固定されるレール１３２と、そのレール１３２上を移動可能な台車１３３と、Ｘ軸方向に延びる軸線を有して基台４４に固定配置される電動モータ１３４と、該電動モータ１３４の回転力を前記台車１３３のＸ軸方向への直線的な駆動力に変換するようにして電動モータ１３４および台車１３３間に設けられるねじ送り機構（図示せず）と、Ｚ軸方向すなわち上下方向に延びて台車１３３に設けられるレール１３５と、該レール１３５に沿って昇降可能な昇降台１３６と、Ｚ軸に沿う軸線を有してレール１３５に固定配置される電動モータ１３７と、該電動モータ１３７の回転力を昇降台１３６のＺ軸方向への直線的な駆動力に変換するようにして電動モータ１３７および昇降台１３６間に設けられるねじ送り機構（図示せず）と、後部側クランプ手段１３０が配設される可動支持体１４０を案内するようにしてＹ軸方向に延びるとともに昇降台１３６に固定されるレール１３８と、Ｙ軸に沿う軸線を有してレール１３８に固定される電動モータ１３９と、該電動モータ１３９および可動支持体１４０間に設けられるねじ送り機構（図示せず）とを備える。
【００５４】
このような後部側クランプ用駆動手段１３１によれば、後部側クランプ手段１３０の可動支持体１４０をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向すなわち車体フレームＦの前後方向、幅方向および上下方向に移動させることができ、車体フレームＦの種類が変化するのに応じてシートレール２８のＸ軸およびＹ軸方向に沿う位置および高さが変化するのに対処して、後部側クランプ手段１３０をシートレール２８の位置に対応した任意の位置に移動させることができる。
【００５５】
図１６〜図１８において、後部側クランプ手段１３０は、後部側クランプ用駆動手段１３１によって車体フレームＦの前後、幅および上下方向に移動可能であるとともに任意の位置で静止可能な可動支持体１４０と、シートレール２８の長手方向と交差する平面内で上方に開いた略Ｖ字状に形成されるとともにシートレール２８の下方に配置されるようにして可動支持体１４０に固定される受け部材１４１と、該受け部材１４１との間にシートレール２８を挟むようにして前記平面内で揺動することを可能として可動支持体１４０に支持される押圧部材１４２と、該押圧部材１４２を揺動駆動するようにして可動支持体１４０および押圧部材１４２間に設けられる駆動機構１４３とを備える。
【００５６】
押圧部材１４２は、Ｘ軸に沿う軸線を有する支軸１４４を介して可動支持体１４０に回動可能に支承される。この押圧部材１４２の前記シートレール２８への対向面１４２ａは、シートレール２８に球面接触する形状に形成される。また受け部材１４１の前記シートレール２８への対向面１４１ａは、シートレール２８に球面接触する形状に形成される。
【００５７】
駆動機構１４３は、前記支軸１４４と平行なピン１４５で可動支持体１４０に揺動可能に支承されたシリンダ１４６のピストンロッド１４６ａが、前記支軸１４４およびピン１４５と平行な連結ピン１４７を介して押圧部材１４２に連結されて成るものであり、シリンダ１４６の伸縮作動に応じて押圧部材１４２が支軸１４４の軸線まわりに回動することになる。
【００５８】
図１９において、ヘッドパイプ保持装置４５における前部側クランプ用駆動手段５１、左右一対の前部支持部材位置決め装置４６，４６における第１前部側位置決め用駆動手段１２６，１２６と、左右一対のダウンチューブ位置決め装置４７，４７における第２前部側位置決め用駆動手段１２８，１２８と、左右一対の後部支持部材位置決め装置４８，４８における後部位置決め用駆動手段９１，９１と、左右一対のシートレール保持装置４９，４９における後部クランプ用駆動手段１３１，１３１とは、制御ユニット１５０により作動制御される。
【００５９】
而して制御ユニット１５０は、ヘッドパイプ保持装置４５における前部側クランプ手段５０、両前部支持部材位置決め装置４６，４６における第１前部側位置決め手段１２５，１２５、両ダウンチューブ位置決め装置４７，４７における第２前部側位置決め手段１２７，１２７、両後部支持部材位置決め装置４８，４８における後部位置決め手段９０，９０、ならびに両シートレール保持装置４９，４９における後部クランプ手段１３０，１３０の位置が、組み立てるべき自動二輪車用車体フレームＦの種類に応じて予め設定された位置となるように前記各駆動手段５１，９１，９１，１２６，１２６，１２８，１２８，１３１，１３１の作動を制御する。このため、制御ユニット１５０が備える記憶部には、組立予定の各車体フレームＦの各部位置座標が機種に対応させて予め設定されており、組み立てるべき車体フレームＦの機種に応じて前記記憶部から読みだした各部位置座標に基づいて前記各駆動手段５１，９１，９１，１２６，１２６，１２８，１２８，１３１，１３１の作動が制御される。
【００６０】
次にこの実施例の作用について説明すると、前端にヘッドパイプ２５を有する前部フレーム組立体ＦＦと、後部フレーム組立体ＦＲとを溶接して自動二輪車用車体フレームＦを基台４４上で組立てるにあたっては、次の第１〜第５のステップを実行する。
【００６１】
第１のステップでは、車体フレームＦの幅方向であるＹ軸方向に少なくとも移動可能であり、この実施例では、車体フレームＦの前後方向であるＸ軸方向および前記Ｙ軸方向に移動可能である一対の第１前部側位置決め手段１２５，１２５により前部フレーム組立体ＦＦの左右後部である前部支持部材３２，３２を位置決めするとともに、前記Ｘ軸およびＹ軸方向に移動可能であるとともに車体フレームＦの上下方向であるＺ軸方向にも移動可能である一対の第２前部側位置決め手段１２７，１２７により前部フレーム組立体ＦＦのダウンチューブ２７，２７を位置決めする。この際、Ｚ軸およびＸ軸方向の移動を可能とするとともにＹ軸に沿う軸線まわりの傾動を可能とした前部側クランプ手段５０もヘッドパイプ２５に対応する位置に配置しておき、前部側クランプ手段５０が備える支持ピン６７Ａ〜６７Ｄの１つをヘッドパイプ２５の下端部に嵌合させておく。これにより前部側クランプ手段５０にあっては、ピン支持板６８に荷重が作用してガイドピン８７…がガイド筒８８…に嵌合し、ピン支持板６８の回動位置は一定に定まっている。
【００６２】
第２のステップでは、前部側クランプ手段５０によりヘッドパイプ２５を上下からクランプして保持するものであり、このような第１および第２のステップにより、前部フレーム組立体ＦＦが位置決め支持されることになる。
【００６３】
しかも前部フレーム組立体ＦＦの左右後部を位置決めする一対の第１前部側位置決め手段１２５，１２５を、自動二輪車用車体フレームＦの少なくとも幅方向に移動可能とし、前部フレーム組立体ＦＦの前端のヘッドパイプ２５をクランプする前部側クランプ手段５０を、自動二輪車用車体フレームＦＦの前後および上下方向に移動可能とするとともに前後方向に傾動可能としたので、前部フレーム組立体ＦＦの左右後部を第１前部側位置決め手段１２５，１２５で位置決めした状態で、前部フレーム組立体ＦＦの種類が変化するのに伴なうヘッドパイプ２５の位置および姿勢変化を、前部側クランプ手段５０の前後および上下方向の移動およびＹ軸まわりの傾動によりカバーし、前部フレーム組立体ＦＦを精度よく位置決め支持することができる。またＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動可能である一対の第２前部側位置決め手段１２７，１２７で前部フレーム組立体ＦＦのダウンチューブ２７，２７を位置決めしているので、前部フレーム組立体ＦＦの位置決め支持精度をより一層向上することができる。
【００６４】
第３のステップでは、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動することを可能とした一対の後部側位置決め手段９０，９０により後部フレーム組立体ＦＲの左右後部を位置決めし、第４のステップでは、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動することを可能とした一対の後部側クランプ手段１３０，１３０で後部フレーム組立体ＦＲの左右前部をクランプする。
【００６５】
このように後部フレーム組立体ＦＲの左右後部を位置決めする一対の後部側位置決め手段９０，９０を、自動二輪車用車体フレームＦの前後、幅および上下方向に移動可能とし、後部フレーム組立体ＦＲの左右前部をクランプする一対の後部側クランプ手段１３０，１３０を、自動二輪車用車体フレームＦの前後、幅および上下方向に移動可能としたことにより、後部フレーム組立体ＦＲの種類が変化しても前部フレーム組立体ＦＦに対して後部フレーム組立体ＦＲを精度よく位置決め支持することができ、複数種類の自動二輪車用車体フレームＦの組立に対応し得るような汎用性を得るようにして設備費を低減することができる。
【００６６】
第５のステップでは、相対位置を定めた前部フレーム組立体ＦＦおよび後部フレーム組立体ＦＲを相互に溶接して車体フレームＦを組立てる。この際、相対位置を精度良く定めた前部フレーム組立体ＦＦおよび後部フレーム組立体ＦＲを相互に溶接することで溶接精度の安定した車体フレームＦを組立てることができる。また一対の後部側位置決め手段９０，９０および一対の後部側クランプ手段１３０，１３０により、前部フレーム組立体ＦＦに対する位置を精度よく定めつつ後部フレーム組立体ＦＲを拘束するので、後部フレーム組立体ＦＲ側で溶接歪みが生じていたとしてもその歪みを矯正して自動二輪車用車体フレームＦを精度よく組立てることができる。
【００６７】
ところで、上記一対の第１前部側位置決め手段１２５，１２５をＸ軸およびＹ軸方向に移動せしめる一対の第１前部側位置決め用駆動手段１２６，１２６の作動と、一対の第２前部側位置決め手段１２７，１２７をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動せしめる一対の第２前部側位置決め用駆動手段１２８，１２８の作動と、前部側クランプ手段５０をＺ軸およびＸ軸方向に移動させるとともにＹ軸に沿う軸線まわりに傾動させる前部側クランプ用駆動手段５１の作動と、一対の後部側位置決め手段９０，９０をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動させる一対の後部側位置決め用駆動手段９１，９１の作動と、一対の後部側クランプ手段１３０，１３０をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動させる一対の後部側クランプ用駆動手段１３１，１３１の作動とは、第１前部側位置決め手段１２５，１２５、第２前部側位置決め手段１２８，１２８、前部側クランプ手段１３０、後部側位置決め手段９０，９０および後部側クランプ手段１３０，１３０の位置が組み立てるべき自動二輪車用車体フレームＦの種類に応じて予め設定された位置となるように、制御ユニット１５０で制御されものである。
【００６８】
したがって組立てるべき自動二輪車用車体フレームＦの種類が変化するのに応じて、第１前部側位置決め手段１２５，１２５、第２前部側位置決め手段１２８，１２８、前部側クランプ手段１３０、後部側位置決め手段９０，９０および後部側クランプ手段１３０，１３０が、車体フレームＦに対応した位置に自動的に移動することになり、自動二輪車用車体フレームＦの組立効率を向上させることができる。
【００６９】
前部フレーム組立体ＦＦが前端に備えるヘッドパイプ２５をクランプして保持するためのヘッドパイプ保持装置４５は、複数種類のヘッドパイプ２５の下端部にそれぞれ嵌合し得る複数の支持ピン６７Ａ〜６７Ｄと、それらの支持ピン６７Ａ〜６７Ｄの１つをヘッドパイプ２５の下方位置に配置しつつ固定的に支持するピン支持板６８と、各支持ピン６７Ａ〜６７Ｄの１つに下端部を嵌合せしめたヘッドパイプ２５の上端部に該ヘッドパイプ２５の種類にかかわらず係合することを可能として前記支持ピン６７Ａ〜６７Ｄの１つとの間で前記ヘッドパイプ２５をクランプし得る押圧部材６９と、ヘッドパイプ２５を上方から押圧する押圧力を押圧部材６９に付与するシリンダ７０とを備えている。
【００７０】
したがって保持すべきヘッドパイプ２５に応じて選択された支持ピン６７Ａ〜６７Ｄの１つと、複数種類のヘッドパイプ２５に対応し得る押圧部材６９との間にヘッドパイプ２５をクランプすることが可能であり、複数種類の自動車用車体フレームＦの組立に対処可能な汎用性をヘッドパイプ保持装置４５に付与することができ、設備費の低減を図ることができる。
【００７１】
また一端に押圧部材６９が取付けられるアーム７１の他端に、ヘッドパイプ２５の軸線と平行な軸線を有して固定位置に配置されるシリンダ７０のピストンロッド７０ａが連結ピン７３を介して連結され、ヘッドパイプ２５の軸線と平行に延びる第１孔部７６ａの上端に上方に向かうにつれてヘッドパイプ２５から遠ざかる側に傾斜した第２孔部７６ｂが連なって成るカム孔７６，７６を有するカム板７５，７５が、シリンダ７０との相対位置を一定にして可動支持枠６２に固定配置され、カム孔７６，７６内を転動することを可能としたローラ７７，７７がアーム７１の中間部に軸支されている。
【００７２】
このため、シリンダ７０の伸縮作動に応じてローラ７７，７７がカム孔７６，７６内を転動するのに応じて、アーム７１が連結ピン７３とともに移動しつつ連結ピン７３を支点として回動する。この際、カム孔７６の下部はヘッドパイプ２５の軸線と平行に延びる第１孔部７６ａとして形成されており、ローラ７７が第１孔部７６ａ内を転動する際にはアーム７０すなわち押圧部材６９もヘッドパイプ２５の軸線と平行に移動することになる。したがってヘッドパイプ２５の上端部を押圧部材６９で押すときには該押圧部材６９の移動方向をヘッドパイプ２５の軸線に沿う方向とすることができ、ヘッドパイプ２５の長さの変化にかかわらず、ヘッドパイプ２５を支持ピン６７Ａ〜６７Ｄの１つおよび押圧部材６９間で安定して確実にクランプすることができる。
【００７３】
しかもヘッドパイプ２５の軸線と平行な軸線まわりに回動可能としてヘッドパイプ２５の下方位置に配置されるピン支持板６８に、複数種類のヘッドパイプ２５にそれぞれ個別に対応した支持ピン６７Ａ〜６７Ｄが前記ピン支持板６８の周方向に等間隔をあけた複数箇所に配置されるようにしてそれぞれ固定されるとともに、前記複数の支持ピン６７Ａ〜６７Ｄの１つをヘッドパイプ２５の下方位置に択一的にもたらすインデックス機構８０が連結されている。したがって組立てるべき自動二輪車用車体フレームＦの種類が変化するのに応じて、ヘッドパイプ２５に対応した支持ピン６７Ａ〜６７Ｄの１つを自動的に選択してヘッドパイプ２５の下方にもたらすことができ、組立効率を向上することができる。
【００７４】
自動二輪車用車体フレームＦの一部を構成して該車体フレームＦの略前後方向に延びるパイプ状のシートレール２８をクランプして保持するためのシートレール保持装置４９は、車体フレームＦの前後、幅および上下方向に移動可能であるとともに任意の位置で静止可能な可動支持体１４０と、シートレール２８の長手方向と交差する平面内で上方に開いた略Ｖ字状に形成されるとともにシートレール２８の下方に配置されるようにして可動支持体１４０に固定される受け部材１４１と、該受け部材１４１との間にシートレール２８を挟むようにして前記平面内で揺動することを可能として可動支持体１４０に支持される押圧部材１４２と、該押圧部材１４２を揺動駆動するようにして可動支持体１４０および押圧部材１４２間に設けられる駆動機構１４３とを備えるものである。
【００７５】
したがってクランプすべきシートレール２８の種類に対応した位置でシートレール２８の下方に受け部材１４１を固定配置し、その受け部材１４１との間でシートレール２８を挟むように押圧部材１４２を揺動させることにより、シートレール２８をその外径の変化にかかわらずクランプすることができる。
【００７６】
また受け部材１４１および押圧部材１４２のシートレール２８への対向面は、シートレール２８に球面接触する形状に形成されているので、シートレール２８の長手方向と、受け部材１４１および押圧部材１４２が配置される平面とのなす角度が多少変化しても、受け部材１４１および押圧部材１４２間でシートレール２８を確実にクランプすることができる。
【００７７】
したがって複数種類の自動車用車体フレームＦの組立に対処可能な汎用性をシートレール保持装置４９に付与することができ、設備費の低減を図ることができる。
【００７８】
自動二輪車用車体フレームＦの一部を構成するとともに該車体フレームＦの幅方向に延びる位置決め孔４２を有する後部支持部材４１を、位置決め孔４２を利用して位置決めするための後部支持部材位置決め装置４８は、ガイド孔１０１を有するとともに該ガイド孔１０１を位置決め孔４２に対応させる位置で後部支持部材４１の外側面に対向し得るガイド壁１０２と、該ガイド壁１０２に関して後部支持部材４１とは反対側でガイド孔１０１の軸線と同軸に配置されるシリンダ１０３と、シリンダ１０３およびガイド壁１０２間への選択的な介入ならびに挿脱自在なガイド孔１０１への嵌合を可能とするとともに一端部がシリンダ１０３に着脱可能に連結される複数の可動ロッド１０４…と、複数種類の後部支持部材４１の位置決め孔４２にそれぞれ嵌合し得る形状に形成されて各可動ロッド１０４…の他端部に個別に固定される複数種類の位置決めピン１０５Ａ〜１０５Ｃとを備えている。
【００７９】
したがって複数の可動ロッド１０４…のうち、位置決めすべき後部支持部材４１に対応した位置決めピン１０５Ａ〜１０５Ｃを備える可動ロッド１０４が、選択されてシリンダ１０３およびガイド壁１０２間にもたらされるとともにシリンダ１０３との連結によりガイド孔１０１内に挿脱可能に嵌合され、位置決めすべき後部支持部材４１の位置決め孔４２に対応した位置決めピンをガイド孔１０１に適確に嵌合して後部支持部材４１を位置決めすることができ、複数種類の自動車用車体フレームＦの組立に対処可能な汎用性を後部支持部材位置決め装置４８に付与することができ、設備費の低減を図ることができる。
【００８０】
さらにガイド孔１０１の軸線と平行な軸線まわりに回動を可能としてガイド壁１０２およびシリンダ１０３間に配置されるロッド支持板１１０に、該ロッド支持板１１０の周方向に等間隔をあけた位置に配置される各可動ロッド１０４…がガイド孔１０１の軸線と平行な方向への摺動を可能として保持されるとともに、各可動ロッド１０４…の１つをシリンダ１０３およびガイド孔１０１間に択一的にもたらすことを可能としてロッド支持板１１０を回動駆動するインデックスモータ１２１が連結されている。
【００８１】
このため複数種類の位置決めピン１０５Ａ〜１０５Ｃのうちの１つを位置決めすべき後部支持部材４１に対応させて選択し、ガイド孔１０１に精度よく対応させる位置までもたらすようにした構成を、簡単な構造で得ることができる。
【００８２】
さらに自動二輪車用車体フレームＦの一部を構成するとともに該車体フレームＦの幅方向に延びる位置決め孔３４を有する前部支持部材３２を、位置決め孔３４を利用して位置決めするための前部支持部材位置決め装置４６、ならびに自動二輪車用車体フレームＦの一部を構成するとともに該車体フレームＦの幅方向に延びる位置決め孔３６を有するダウンチューブ２７を、位置決め孔３６を利用して位置決めするためのダウンチューブ位置決め装置４７も、後部支持部材位置決め装置４８と同様に構成されており、複数種類の自動車用車体フレームＦの組立に対処可能な汎用性を前部支持部材位置決め装置４６およびダウンチューブ位置決め装置４７に付与して設備費の低減を図ることができる。
【００８３】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、保持すべきヘッドパイプに応じて選択された支持ピンと、複数種類のヘッドパイプに対応し得る押圧部材との間にヘッドパイプをクランプすることができ、複数種類の自動車用車体フレームの組立に対処可能な汎用性を得ることができ、設備費の低減を図ることができる。
【００８５】
またヘッドパイプの上端部を押圧部材で押すときには該押圧部材の移動方向をヘッドパイプの軸線に沿う方向とすることができ、ヘッドパイプの長さの変化にかかわらずヘッドパイプを支持ピンおよび押圧部材間で安定して確実にクランプすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動二輪車用車体フレームの一例の斜視図である。
【図２】組立装置の縦断側面図であって図３の２−２線に沿う断面図である。
【図３】上半部を作動状態とするとともに下半部を非作動状態として示す図２の３矢視図である。
【図４】図３の４−４線拡大断面図である。
【図５】図３の５矢視拡大図である。
【図６】図５の６−６線断面図である。
【図７】図５の７−７線断面図である。
【図８】図７の８−８線断面図である。
【図９】図６の９−９線断面図である。
【図１０】図６の１０−１０線断面図である。
【図１１】図３の１１−１１線拡大断面図である。
【図１２】図１１の１２矢視図である。
【図１３】図１１の１３−１３線断面図である。
【図１４】図１１の１４−１４線拡大断面図である。
【図１５】図１１の１５−１５線拡大断面図である。
【図１６】図３の１６−１６線矢視拡大図である。
【図１７】図１６の１７−１７線断面図である。
【図１８】図１６の１８−１８線断面図である。
【図１９】組立装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２５・・・ヘッドパイプ
４５・・・ヘッドパイプ保持装置
６７Ａ〜６７Ｄ・・・支持ピン
６８・・・ピン支持板
６９・・・押圧部材
７０・・・シリンダ
７１・・・アーム
７３・・・連結ピン
７５・・・カム板
７６・・・カム孔
７６ａ・・・第１孔部
７６ｂ・・・第２孔部
７７・・・ローラ
８０・・・インデックス機構
Ｆ・・・自動二輪車用車体フレーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a head pipe holding device for clamping and holding a head pipe when a body frame for a motorcycle is assembled.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a method for assembling a motorcycle body frame is known, for example, in Japanese Patent Publication No. 4-749.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, there are motorcycle body frames for motorcycles of various shapes, sizes, and materials depending on the types and applications of the motorcycles, and there are many types of head pipes that the body frames are provided at the front ends thereof. However, in the above-described conventional device, a dedicated holding device is required as a device for holding the head pipe when assembling the motorcycle body frame, and in order to assemble a plurality of types of motorcycle body frames, A head pipe holding device corresponding to the type must be prepared, and the equipment cost increases.
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has a versatility so as to be compatible with the assembly of a plurality of types of motorcycle body frames, thereby reducing the equipment cost. An object of the present invention is to provide a head pipe holding device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a head pipe holding device for clamping and holding a head pipe provided at the front end of the body frame when the body frame for a motorcycle is assembled. A plurality of support pins that can be respectively fitted to the lower ends of the types of head pipes, a pin support plate that fixedly supports one of the support pins arranged at a position below the head pipe, and one of the support pins A pressing member capable of engaging with the upper end of the head pipe fitted with the lower end of the head pipe regardless of the type of the head pipe and clamping the head pipe with one of the support pins; An arm having the pressing member attached to one end; The pressing force for pressing the head pipe from above Through the arm Giving to the pressing member Therefore, it is arranged at a fixed position with an axis parallel to the axis of the head pipe, and the other end of the arm is connected via a connecting pin. Cylinder A cam hole having a second hole portion that is inclined toward the upper side of the first hole portion extending in parallel with the axis of the head pipe and that is inclined away from the head pipe. And a cam plate fixedly arranged with a fixed relative position, and a roller capable of rolling in the cam hole is pivotally supported by an intermediate portion of the arm. It is characterized by that.
[0006]
According to the configuration of the invention described in claim 1, the head pipe is clamped between the support pin selected according to the head pipe to be held and the pressing member that can correspond to a plurality of types of head pipes. Therefore, it is possible to obtain versatility that can cope with the assembly of a plurality of types of vehicle body frames, and to reduce the equipment cost.
[0008]
Also As the roller rolls in the cam hole in response to the expansion / contraction operation of the cylinder, the arm rotates with the connection pin while rotating with the connection pin. But, At this time, the lower portion of the cam hole is formed as a first hole extending parallel to the axis of the head pipe, and when the roller rolls in the first hole, the arm, that is, the pressing member is also parallel to the axis of the head pipe. Will move to So When pressing the upper end of the head pipe with the pressing member, the moving direction of the pressing member can be the direction along the axis of the head pipe, and the head pipe is supported by the support pin and the pressing member regardless of the change in the length of the head pipe. Can be clamped stably and reliably.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on one embodiment of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0011]
1 to 19 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of an example of a body frame for a motorcycle. FIG. 2 is a vertical side view of the assembly apparatus, and is shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line, FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow 3 in FIG. 2 showing the upper half in the activated state and the lower half in the non-actuated state, and FIG. 5 is an enlarged view taken along arrow 5 in FIG. 3, FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 in FIG. 5, FIG. 7 is a sectional view taken along line 7-7 in FIG. 9 is a sectional view taken along line 9-9 in FIG. 6, FIG. 10 is a sectional view taken along line 10-10 in FIG. 6, FIG. 11 is an enlarged sectional view taken along line 11-11 in FIG. 13 is a sectional view taken along line 13-13 of FIG. 11, FIG. 14 is an enlarged sectional view taken along line 14-14 of FIG. 11, FIG. 15 is an enlarged sectional view taken along line 15-15 of FIG. 16 line enlarged view, FIG. Line 17-17 sectional view of FIG. 16, FIG. 18 line 18-18 sectional view of FIG. 16, FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a control system of the assembling apparatus.
[0012]
First, in FIG. 1, the motorcycle body frame F includes a head pipe 25, a single main pipe 26 extending rearward from the head pipe 25, and a front end portion connected to the head pipe 25 below the main pipe 26. A front frame assembly FF having a pair of left and right down tubes 27 and 27, and a left and right side where the front ends are welded to the rear portion of the main pipe 26 and the rear ends of the down tubes 27 and 27 are respectively welded. The rear frame assembly FR includes a pair of seat rails 28, 28.
[0013]
The main pipe 26 integrally has a rear inclined portion 26a extending rearward and downward from the head pipe 25, and a lowering portion 26c connected to the rear end of the rear inclined portion 26a via a bent portion 26b and extending downward. Formed. The down tube 27 is inclined from the head pipe 25 to the rear end, and the rear end portion is formed substantially horizontally, and the front end portion that is substantially horizontal is welded to the rear end of the first tube portion 27a. In addition, the second cylindrical portion 27b formed so that the rear portion is inclined rearwardly upward is formed in a substantially U shape with the upper portion opened. A cross member 29 is provided between the first tube portions 27a, 27a of the down tubes 27, 27, and a cross member 30 is provided between the second tube portions 27b, 27b of the down tubes 27, 27.
[0014]
A central portion of the cross member 31 is connected to the rear end of the main pipe 26, that is, the lower end of the descending portion 26c, and both ends of the cross member 31 are connected to a pair of left and right plate-like front support members 32, 32, respectively. The front support members 32 and 32 are fixed to intermediate portions of the second tube portions 27b and 27b in the down tubes 27 and 27, respectively. These front support members 32 and 32 are coaxially fixed to support cylinders 33 and 33 for swingably supporting the front end of the swing arm that supports the rear wheel. Is formed such that through holes functioning as positioning holes 34 and 34 for determining the positions of the front support members 32 and 32 when the body frame F is assembled are opened at both ends.
[0015]
Further, a pair of support cylinders 35, 35 for supporting a power unit (not shown) are fixed to the first cylinder portions 27a, 27a of the down tubes 27, 27, respectively. Of these, for example, in the lower support cylinders 35, 35, through holes functioning as positioning holes 36, 36 for positioning the down tubes 27, 27 when the body frame F is assembled are formed so as to open both ends. Is done.
[0016]
Cross members 37, 38, 39, 40 are provided in order from the front side between the seat rails 28, 28 in the rear frame assembly FR, and adjacent to the rearmost cross member 40, 28, plate-like rear support members 41 for supporting tail lamps, brake lamps, and the like are fixed. In addition, through holes that function as positioning holes 42 and 42 for defining the rear positions of the seat rails 28 and 28 when the body frame F is assembled are drilled in the rear support members 41 and 41 so as to open both ends. Is done.
[0017]
In such a rear frame assembly FR, the front end portions of both seat rails 28 and 28 are welded to the upper portion of the lowering portion 26c of the main pipe 26 of the front frame assembly FF, and both the front frame assemblies FF are down. The intermediate portions of both seat rails 28 and 28 are welded to the rear ends, that is, the upper ends of the second cylindrical portions 27b and 27b of the tubes 27 and 27, and are assembled to the front frame assembly FF. A vehicle body frame F is configured.
[0018]
2 and 3, the assembly apparatus for constructing the vehicle body frame F by welding the front frame assembly FF and the rear frame assembly FR to each other includes a base 44, and the front frame assembly The solid FF and the rear frame assembly FR are welded to each other on the base 44.
[0019]
On the base 44, a head pipe holding device 45 for clamping and holding the head pipe 25 provided at the front end of the front frame assembly FF, and a front support member provided at the rear part of the front frame assembly FF A pair of left and right front support member positioning devices 46, 46 for positioning 32 and 32, and a pair of left and right down tube positioning devices for positioning the front portions of the down tubes 27, 27 provided in the front frame assembly FF 47, 47, a pair of left and right rear support member positioning devices 48, 48 for positioning the rear support members 41, 41 provided at the rear end of the rear frame assembly FR, and a seat rail 28 provided in the rear frame assembly FR. A pair of left and right seat rail holding devices 49, 49 are provided for clamping and holding the front portions of the.
[0020]
The head pipe holding device 45 includes a front side clamping means 50 disposed on the movable support frame 62 so that the head pipe 25 can be clamped from above and below, and an X axis that is the longitudinal direction of the vehicle body frame F assembled on the base 44. The front-side clamping drive means 51 that can move the front-side clamping means 50 in the direction and the Z-axis direction that is the vertical direction of the vehicle body frame F and can tilt the front-side clamping means 50 back and forth. It consists of.
[0021]
4 to 8, the front-side clamping drive means 51 moves on the rail 52 and the rail 52 fixed on the base 44 so as to extend along the X-axis direction. A possible carriage 53, an electric motor 54 having an axis extending in the X-axis direction and fixedly arranged on the base 44, and the rotational force of the electric motor 54 linearly driven in the X-axis direction of the carriage 53 A screw feed mechanism 55 provided between the electric motor 54 and the carriage 53 so as to convert it into a force, a rail 56 provided in the carriage 53 extending in the Z-axis direction, that is, the vertical direction, and a front side clamping means 50 are disposed. The movable support frame 62 has a bracket 57a for supporting the movable support frame 62 so as to be tiltable about the axis of the Y axis that is the width direction of the vehicle body frame F, and can be moved up and down along the rail 56, and the axis along the Z axis Have Between the electric motor 58 and the lift table 57 so as to convert the rotational force of the electric motor 58 into a linear driving force of the lift table 57 in the Z-axis direction. There is a screw feed mechanism (not shown) provided, a rotating frame 59 connected to the lower part of the lifting platform 57 so as to be rotatable about an axis along the Y axis, and an axis arranged in the XY plane. Then, the electric motor 60 fixedly arranged on the rotating frame 59 and the arms 63 and 63 extending downward from the movable support frame 62 are converted into the reciprocating power of the pair of arms 63 and 63. Thus, the electric motor 60 and the screw feed mechanism 61 provided between the lower ends of the arms 63 and 63 are provided.
[0022]
According to the front-side clamp driving means 51 as described above, the movable support frame 62 of the front-side clamp means 50 can be moved in the front-rear direction and the vertical direction of the body frame F, and around the axis of the Y axis. The position of the head pipe 25 along the X-axis direction, the height of the head pipe 25 from the base 44, and the inclination angle of the head pipe 25 are changed by changing the type of the body frame F. In response to the change, the front side clamping means 50 can be moved to an arbitrary position corresponding to the position of the head pipe 25.
[0023]
The movable support frame 62 includes a frame plate 64 provided at right angles to the upper portions of the arms 63, 63 extending vertically, and a circular rotating plate 65 connected to the upper ends of the arms 63, 63. 65, and the central portions of the rotating plates 65, 65 are supported on the bracket 57a of the lifting platform 57 via the support shafts 66, 66 along the Y-axis direction.
[0024]
Referring to FIGS. 9 and 10 together, the front side clamping means 50 has a plurality of, for example, four support pins 67A, 67B, 67C, which can be respectively fitted to the lower ends of the four types of head pipes 25. 67D, a disk-like pin support plate 68 that fixedly supports one of the support pins 67A to 67D while being disposed at a lower position of the head pipe 25, and a lower end of one of the support pins 67A to 67D. The head has an engaging portion 69a that can be engaged regardless of the type of the head pipe 25 at the upper end of the head pipe 25 fitted with the portion, and the head between one of the support pins 67A to 67D. A pressing member 69 that can clamp the pipe 29 and a cylinder 70 that applies a pressing force to the pressing member 69 to press the head pipe 25 from above are provided.
[0025]
The engaging portion 69 a is formed in a tapered shape so as to be able to be inserted into and engaged with the upper end portion of the head pipe 25 regardless of a change in inner diameter of the upper end portion of the head pipe 25, and is formed on the outer peripheral surface of the distal end portion of the pressing member 69. The pressing member 69 is attached to one end of the arm 71.
[0026]
On the other hand, the cylinder 70 is configured so that the axis of the cylinder 70 is parallel to the axis of the head pipe 25 when the frame plate 64 of the movable support frame 62 is set in a posture orthogonal to the axis of the head pipe 25. A connecting member 72 fixed to the lower surface and connected to the tip of a piston rod 70a included in the cylinder 70 is connected to the other end of the arm 71 via a connecting pin 73 having an axis along the Y axis.
[0027]
The other end of the arm 71 is slidably fitted between a pair of cam plates 75 and 75 fixed on the frame plate 64 with a pair of spacers 74 and 74 interposed therebetween. The plates 75, 75 are provided with cam holes 76, 76 corresponding to each other.
[0028]
The cam hole 76 is composed of a second hole 76b that is inclined to the upper end of the first hole 76a extending in parallel with the axis of the head pipe 25 and inclined away from the head pipe 25 as it goes upward. Rollers 77, 77 capable of rolling inside the cam holes 76, 76 are pivotally supported on the intermediate portion of the arm 71 above the connecting pin 73. Below the rollers 77, 77 are disposed rollers 78, 78 that roll in the cam holes 76, 76, and these rollers 78, 78 are pivotally supported at both ends of the connecting pin 73.
[0029]
Thus, as the rollers 77 and 77; 78 and 78 roll in the cam holes 76 and 76 due to the expansion and contraction operation of the cylinder 70, the arm 71 is connected to the connecting pin 73 as shown by the chain line in FIG. At the same time, it rotates with the connecting pin 73 as a fulcrum. As a result, the pressing member 69 attached to one end of the arm 71 operates to clamp the head pipe 25 with one of the support pins 67A to 67D.
[0030]
The pin support plate 68 is disposed at a position below the head pipe 25 so as to be rotatable around an axis parallel to the axis of the head pipe 25, and individually corresponds to a plurality of types of head pipes 25 and In order to selectively bring one of the support pins 67 to 67D fixed at a plurality of positions at equal intervals in the circumferential direction of the pin support plate 68 to the lower position of the head pipe 25, the pin support plate 68 has an index. The mechanism 80 is connected.
[0031]
The index mechanism 80 is capable of applying a turning force to the pin support plate 68 and is fixed to the frame plate 64. The index mechanism 80 rotatably supports the pin support plate 68 and the pin support plate 68 and the frame. And a bearing 83 is provided between the pin support plate 68 and the floating support base 83.
[0032]
The output shaft 81 a of the index motor 81 passes through the central portion of the floating support 82 and is splined to the central portion of the pin support plate 68. That is, the pin support plate 68 is connected to the output shaft 81a of the index motor 81 so as to be capable of relative movement in the axial direction and to be unable to rotate relative to the axis.
[0033]
A coil-shaped spring 84 is provided between the floating support 82 and the frame plate 64 so as to surround the output shaft 81a. By the spring force of the spring 84, the floating support 82 and the pin support plate 68 are It is urged to the side away from the frame plate 64. On the other hand, the base ends of the restriction shafts 85 penetrating through a plurality of places (two places in this embodiment) spaced in the circumferential direction of the floating support base 82 are fixed to the frame plate 64 so as to be slidable relative to each other. ... Are respectively integrally provided at the tip of each of the floating support bases 82 so as to be in contact with and engage with the surface of the floating support 82 opposite to the frame plate 64. These restriction shafts 85 prevent the floating support table 82 from rotating around the axis of the output shaft 81a, and the moving ends of the floating support table 82 and the pin support plate 68 in the direction away from the frame plate 64. Be regulated. The frame plate 64 is fixed with a stopper 86 that penetrates the floating support 82 so as to be capable of relative sliding in a direction parallel to the axis of the output shaft 81a. The pin support plate 68 abuts against the stopper 86. As a result, the moving ends of the pin support plate 68 and the floating support base 82 toward the side close to the frame plate 64 are restricted.
[0034]
The pin support plate 68 is provided with the same number of guide cylinders 88 as the number of support pins 67A to 67D fixed to the pin support plate 68 at equal intervals in the circumferential direction of the pin support plate 68. The base ends of the guide pins 87 that can be fitted with the tip portions of the guide cylinders 88 are fixed to the frame plate 64, and each guide pin 87 passes through the floating support 82 so as to be slidable in the axial direction. To do.
[0035]
In addition, the length of each guide pin 87 is such that the floating support 82 and the pin support plate 68 are moved to the maximum in the direction away from the frame plate 64, that is, the restriction rod 85a of each restriction shaft 85 is floating. The pin support plate 68 is set so as to be disengaged from the guide cylinders 88 in a state of being in contact with and engaged with the pin support plate 68.
[0036]
In such an index mechanism 80, no force is applied to the pin support plate 68 from above, and the floating support base 82 and the pin support plate 68 have moved to the maximum away from the frame plate 64 by the spring force of the spring 84. Then, the pin support plate 68 can be rotated by the operation of the index motor 81. However, when a force is applied to the pin support plate 68 from above, the pin support plate 68 and the floating support 82 are moved until the tip portions of the guide pins 87 are fitted to the guide tubes 88 of the pin support plate 68, respectively. In the state, the pin support plate 68 cannot be rotated, and the relative positions of the support pins 67A to 67D and the head pipe 25 along the circumferential direction of the pin support plate 68 can be maintained.
[0037]
2 and 3, the rear support member positioning device 48 includes a rear side positioning means 90 for positioning the rear support member 41 included in the rear frame assembly FR using the positioning holes 42, an X axis, The rear side positioning driving means 91 is configured to move the rear side positioning means 90 in the Y-axis and Z-axis directions.
[0038]
The rear side positioning driving means 91 includes a rail 92 fixed on the base 44 so as to extend along the X-axis direction, a carriage 93 movable on the rail 92, and an axis extending in the X-axis direction. An electric motor 94 that is fixedly disposed on the base 44 and the rotational force of the electric motor 94 is converted into a linear driving force of the carriage 93 in the X-axis direction. A screw feed mechanism (not shown) provided therebetween, a rail 95 extending in the Z-axis direction, that is, the vertical direction, provided on the carriage 93, a lifting platform 96 that can be moved up and down along the rail 95, and the Z-axis An electric motor 97 having an axis and fixedly arranged on the rail 95, and the electric motor 97 and the lifting and lowering so as to convert the rotational force of the electric motor 97 into a linear driving force in the Z-axis direction of the lifting platform 96 Provided between tables 96 A screw feed mechanism (not shown), a rail 98 extending in the Y-axis direction so as to guide the movable support 100 on which the rear side positioning means 90 is disposed, and fixed to the lifting platform 96, and a Y-axis And an electric motor 99 fixed to the rail 98 and a screw feed mechanism (not shown) provided between the electric motor 99 and the movable support 100.
[0039]
According to such rear side positioning driving means 91, the movable support body 100 of the rear side positioning means 90 is moved in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, that is, the front-rear direction, the width direction, and the vertical direction of the vehicle body frame F. The rear side positioning means 90 can be supported by the rear side positioning means 90 in response to the change in the position and height of the rear support member 41 along the X-axis and Y-axis directions as the type of the body frame F changes. It can be moved to an arbitrary position corresponding to the position of the member 41.
[0040]
In FIGS. 11 to 13, the rear side positioning means 90 has a guide hole 101 corresponding to the positioning hole 42 of the rear support member 41 and is positioned outside the rear support member 41 at a position where the guide hole 101 corresponds to the positioning hole 42. A guide wall 102 that can face the side surface, a cylinder 103 that is disposed on the opposite side of the guide wall 102 from the rear support member 41 and coaxial with the axis of the guide hole 101, and selection between the cylinder 103 and the guide wall 101 A plurality of, for example, three movable rods 104, one end of which is detachably coupled to the cylinder 103 and enables a fitting to the guide hole 101 which can be inserted and removed in a general manner. Each of the movable rods 104 is formed in a shape that can be fitted into the positioning hole 42 of the rear support member 41 and is provided at the other end of each movable rod 104. Plurality of, for example three positioning pins 105A are separately fixed, provided 105B, and 105C.
[0041]
In the movable support frame 100, a support arm 107 including the guide wall 102 and a support wall 106 disposed so as to sandwich the rear support member 41 between the guide wall 102 extends in the Y-axis direction. The support member 106 is fixed, and a receiving member 108 capable of sandwiching the rear support member 41 between the positioning pins 105A to 105C is fixed to the support wall 106, and the distal end of each positioning pin 105A to 105C is fixed to the receiving member 108. A bottomed receiving hole 109 capable of receiving the portion is provided.
[0042]
Between the guide wall 102 and the cylinder 103, there is disposed a rod support plate 110 that can be rotated about an axis parallel to the axis of the guide hole 101. The rod support plate 110 includes a plurality of, for example, three arms. A plurality of, for example, three portions 110a... At equal intervals in the circumferential direction are provided. For example, the portions 110a... Are formed in a substantially Y shape, and each of the rod holding portions 111. The movable rods 104 are held so that they can slide in the axial direction.
[0043]
14, each rod holding portion 111 is provided with a sliding hole 112 having an axis parallel to the guide hole 101 of the guide wall 102 so that the movable rods 104 can be slidably fitted. Further, a single guide groove 113 extending in the axial direction is provided on the outer surface of each movable rod 104..., And a screw member 114 for fitting the tip end portion into the guide groove 113 is provided in each rod holding section 111. Screwed together. As a result, the movable rods 104 are held by the rod holding portions 111 so that they can slide in the axial direction while being unable to rotate around the axis.
[0044]
In each movable rod 104, an annular groove 115 having a V-shaped cross section is provided on the outer surface near the other end, that is, the outer surface near the positioning pins 105A to 105C. Each rod holding portion 111 is provided with a storage hole 116, 116 having an axis line arranged on a diameter line of each movable rod 104, and a pair of spheres 117, 117 contacting the outer surface of the movable rod 104. And springs 118 and 118 for biasing the spheres 117 and 117 toward the movable rod 104... Are housed in the housing holes 116 and 116, and the outer ends of the housing holes 116 and 116 are plugs 119 and 119. It is closed with. Thus, when the movable rods 104 are retracted to the side away from the receiving member 108 by positioning pins 105A to 105C attached to the other end side, the spherical bodies 117 and 117 are elastically engaged with the annular groove 115. The retracting limit position of the movable rods 104 is moderately held.
[0045]
The cylinder 103 is attached to an attachment plate 120 provided on the support arm 107, and an index motor 121 having an axis parallel to the guide hole 101 and fixedly supported on the attachment plate 120 is provided from the index motor 121. The distances to the movable rods 104 are equidistant and connected to the central portion of the rod support plate 110, and a bearing 122 is interposed between the rod support plate 110 and the index motor 121. That is, the rod support plate 110 is rotationally driven by the index motor 121 and is rotatably supported by the index motor 121. By the operation of the index motor 121, one of the movable rods 104 is connected between the cylinder 103 and the guide hole 101. Will be brought alternatively.
[0046]
At the tip of the piston rod 121a included in the index motor 121, an engaging portion 123 having a substantially T shape in the vertical plane is provided, and at one end of each movable rod 104, as shown in FIG. When rotating in the direction in which the movable rod 104 is arranged between the cylinder 103 and the guide hole 101, the engagement portion 123 is engaged, and the rotation in the direction in which the movable rod 104 is detached from between the cylinder 103 and the guide hole 101 is performed. A substantially T-shaped engagement groove 124 is provided so as to release the engagement with the engagement portion 123 when moving.
[0047]
Accordingly, among the movable rods 104 provided with the positioning pins 105A to 105C, the movable rod 104 that is selected and brought between the cylinder 103 and the guide wall 102 is connected to the cylinder 103, and responds to the extension operation of the cylinder 103. Thus, the guide hole 101 is removably fitted.
[0048]
2 and 3, the front support member positioning device 46 includes a first front side positioning means for positioning the front support member 32 included in the front frame assembly FF using the positioning hole 34. 125 and a first front side positioning drive means 126 that can move the first front side positioning means 125, and the first front side positioning means 125 is a part of the rear support member positioning device 48. The rear side positioning means 90 is basically the same.
[0049]
The first front side positioning driving means 126 is configured to move the first front side positioning means 125 in at least the Y-axis direction among the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. In the embodiment, the first front side positioning driving means 126 is configured to be able to move the first front side positioning means 125 in the X-axis and Y-axis directions.
[0050]
The first front side positioning means 125 does not have to be moved in the X-axis direction and the Z-axis direction in this way because the front support member positioning device 46 uses the front frame as the first step when assembling the vehicle body frame F. This is because the front support members 32, 32 provided in the assembly FF are positioned, and this is based on the fact that the vehicle body frame F is assembled with the front support members 32, 32 serving as reference positions.
[0051]
The down tube positioning device 47 moves the second front side positioning means 127 for positioning the down tube 27 included in the front frame assembly FF using the positioning holes 36, and the second front side positioning means 127. Second front-side positioning driving means 128 to be obtained, and the second front-side positioning means 127 is the rear-side positioning means 90 of the rear support member positioning device 48 and the front support member positioning device 46. The second front side positioning drive unit 128 is basically the same as the first front side positioning unit 125, and the second front side positioning drive unit 128 moves the second front side positioning unit 127 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. Configured to let
[0052]
The seat rail holding device 49 moves the rear side clamping means 130 that clamps the front part of the seat rail 28 included in the rear frame assembly FR from above and below, and the rear side clamping means 130 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. And a rear-side clamp driving means 131 to be obtained.
[0053]
The rear-side clamping drive means 131 includes a rail 132 fixed on the base 44 so as to extend along the X-axis direction, a carriage 133 movable on the rail 132, and an axis extending in the X-axis direction. And the electric motor 134 and the carriage 133 so as to convert the rotational force of the electric motor 134 into a linear driving force in the X-axis direction of the carriage 133. A screw feed mechanism (not shown) provided therebetween, a rail 135 extending in the Z-axis direction, that is, in the vertical direction, provided on the carriage 133, a lifting platform 136 that can be moved up and down along the rail 135, and the Z-axis An electric motor 137 having an axis and fixedly disposed on the rail 135, and an electric motor configured to convert the rotational force of the electric motor 137 into a linear driving force in the Z-axis direction of the lifting platform 136. A screw feed mechanism (not shown) provided between the slider 137 and the elevator 136 and the movable support 140 on which the rear side clamping means 130 is guided are extended in the Y-axis direction and on the elevator 136. A fixed rail 138, an electric motor 139 having an axis along the Y axis and fixed to the rail 138, and a screw feed mechanism (not shown) provided between the electric motor 139 and the movable support 140. Prepare.
[0054]
According to such a rear-side clamp driving means 131, the movable support 140 of the rear-side clamp means 130 is moved in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, that is, the front-rear direction, the width direction, and the vertical direction of the vehicle body frame F. In response to the change in the position and height of the seat rail 28 along the X-axis and Y-axis directions as the type of the body frame F changes, the rear-side clamping means 130 can be attached to the seat rail 28. It can be moved to any position corresponding to the position.
[0055]
16 to 18, the rear-side clamp unit 130 is movable by the rear-side clamp drive unit 131 in the front and rear, width, and vertical directions of the vehicle body frame F, and can be stopped at an arbitrary position. A receiving member 141 that is formed in a substantially V shape that opens upward in a plane that intersects the longitudinal direction of the seat rail 28 and that is fixed to the movable support 140 so as to be disposed below the seat rail 28; The pressing member 142 is supported by the movable support 140 so as to be able to swing in the plane so as to sandwich the seat rail 28 between the receiving member 141, and the pressing member 142 is driven to swing. And a driving mechanism 143 provided between the movable support 140 and the pressing member 142.
[0056]
The pressing member 142 is rotatably supported by the movable support 140 via a support shaft 144 having an axis along the X axis. A surface 142 a of the pressing member 142 facing the seat rail 28 is formed in a shape that makes spherical contact with the seat rail 28. The opposing surface 141 a of the receiving member 141 to the seat rail 28 is formed in a shape that makes spherical contact with the seat rail 28.
[0057]
In the drive mechanism 143, a piston rod 146a of a cylinder 146 supported by a movable support 140 by a pin 145 parallel to the support shaft 144 is swingably connected via a connection pin 147 parallel to the support shaft 144 and the pin 145. The pressure member 142 is connected to the pressure member 142, and the pressure member 142 rotates around the axis of the support shaft 144 in accordance with the expansion / contraction operation of the cylinder 146.
[0058]
In FIG. 19, the front-side clamping drive means 51 in the head pipe holding device 45, the first front-side positioning drive means 126, 126 in the pair of left and right front support member positioning devices 46, 46, and the pair of left and right downs Second front side positioning drive means 128, 128 in the tube positioning devices 47, 47, rear positioning drive means 91, 91 in the pair of left and right rear support member positioning devices 48, 48, and a pair of left and right seat rail holding devices. The operation of the rear clamp drive means 131 and 131 at 49 and 49 is controlled by the control unit 150.
[0059]
Thus, the control unit 150 includes the front-side clamping means 50 in the head pipe holding device 45, the first front-side positioning means 125, 125 in the both front support member positioning devices 46, 46, the both down-tube positioning devices 47, 47, second front side positioning means 127, 127, rear positioning means 90, 90 in both rear support member positioning devices 48, 48, and rear clamp means 130, 130 in both seat rail holding devices 49, 49, The operation of each of the driving means 51, 91, 91, 126, 126, 128, 128, 131, 131 is controlled so as to be set in advance according to the type of the motorcycle body frame F to be assembled. For this reason, in the storage unit provided in the control unit 150, the position coordinates of each part of each body frame F to be assembled are set in advance corresponding to the model, and from the storage unit according to the model of the body frame F to be assembled. The operation of each driving means 51, 91, 91, 126, 126, 128, 128, 131, 131 is controlled based on the read position coordinates of each part.
[0060]
Next, the operation of this embodiment will be described. When the front frame assembly FF having the head pipe 25 at the front end and the rear frame assembly FR are welded, the motorcycle body frame F is assembled on the base 44. Performs the following first to fifth steps.
[0061]
In the first step, the vehicle body frame F can be moved at least in the Y-axis direction that is the width direction of the vehicle body frame F. In this embodiment, the vehicle body frame F can be moved in the X-axis direction that is the front-rear direction and the Y-axis direction. The pair of first front side positioning means 125, 125 positions the front support members 32, 32 that are the left and right rear portions of the front frame assembly FF, and are movable in the X-axis and Y-axis directions and the vehicle body. The down tubes 27 and 27 of the front frame assembly FF are positioned by a pair of second front side positioning means 127 and 127 that are also movable in the Z-axis direction that is the vertical direction of the frame F. At this time, the front-side clamping means 50 that enables movement in the Z-axis and X-axis directions and tilts around the axis along the Y-axis is also arranged at a position corresponding to the head pipe 25, One of the support pins 67 </ b> A to 67 </ b> D provided in the side clamp means 50 is fitted to the lower end portion of the head pipe 25. Thereby, in the front side clamping means 50, a load acts on the pin support plate 68, the guide pins 87 are fitted into the guide cylinders 88, and the rotation position of the pin support plate 68 is fixed. Yes.
[0062]
In the second step, the head pipe 25 is clamped from above and below by the front side clamping means 50, and the front frame assembly FF is positioned and supported by such first and second steps. Will be.
[0063]
Moreover, the pair of first front side positioning means 125, 125 for positioning the left and right rear portions of the front frame assembly FF are movable in at least the width direction of the motorcycle body frame F, and the front end of the front frame assembly FF Since the front side clamping means 50 for clamping the head pipe 25 is movable in the front-rear and vertical directions of the motorcycle body frame FF and tiltable in the front-rear direction, the left and right rear portions of the front frame assembly FF In the state where the first front side positioning means 125 and 125 are positioned, the change in the position and posture of the head pipe 25 as the type of the front frame assembly FF changes, The front frame assembly FF can be positioned and supported with high accuracy by covering the front and rear and up and down movements and tilting around the Y axis. Kill. Since the down tubes 27 and 27 of the front frame assembly FF are positioned by the pair of second front side positioning means 127 and 127 that are movable in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, the front frame The positioning support accuracy of the assembly FF can be further improved.
[0064]
In the third step, the left and right rear portions of the rear frame assembly FR are positioned by the pair of rear-side positioning means 90 and 90 capable of moving in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. In the fourth step, The left and right front parts of the rear frame assembly FR are clamped by a pair of rear side clamping means 130, 130 that can move in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.
[0065]
Thus, the pair of rear side positioning means 90, 90 for positioning the left and right rear portions of the rear frame assembly FR can be moved in the front-rear, width and vertical directions of the motorcycle body frame F so that the left and right sides of the rear frame assembly FR can be moved. Even if the type of the rear frame assembly FR changes, the pair of rear side clamping means 130 and 130 for clamping the front part can be moved in the front and rear, width and vertical direction of the motorcycle body frame F. The rear frame assembly FR can be accurately positioned and supported with respect to the part frame assembly FF, and the equipment cost can be increased by obtaining versatility that can support the assembly of a plurality of types of motorcycle body frames F. Can be reduced.
[0066]
In the fifth step, the vehicle body frame F is assembled by welding the front frame assembly FF and the rear frame assembly FR whose relative positions are determined. At this time, the vehicle body frame F with stable welding accuracy can be assembled by welding the front frame assembly FF and the rear frame assembly FR whose relative positions are accurately determined. Further, the rear frame assembly FR is restrained while the position with respect to the front frame assembly FF is accurately determined by the pair of rear side positioning means 90, 90 and the pair of rear side clamp means 130, 130, so that the rear frame assembly FR is constrained. Even if welding distortion occurs on the side, the motorcycle body frame F can be assembled with high accuracy by correcting the distortion.
[0067]
By the way, the operation of the pair of first front side positioning drive means 126 and 126 for moving the pair of first front side positioning means 125 and 125 in the X-axis and Y-axis directions, and the pair of second front side The operation of the pair of second front side positioning drive means 128, 128 for moving the positioning means 127, 127 in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions, and the front-side clamping means 50 in the Z-axis and X-axis directions Operation of the front-side clamping drive means 51 that moves and tilts about the axis along the Y-axis, and a pair of rear-sides that moves the pair of rear-side positioning means 90, 90 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions The operation of the positioning drive means 91, 91 and the operation of the pair of rear side clamp drive means 131, 131 for moving the pair of rear side clamp means 130, 130 in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions. Means the positions of the first front side positioning means 125, 125, the second front side positioning means 128, 128, the front side clamping means 130, the rear side positioning means 90, 90, and the rear side clamping means 130, 130. It is controlled by the control unit 150 so that the position is set in advance according to the type of the motorcycle body frame F to be assembled.
[0068]
Therefore, the first front side positioning means 125, 125, the second front side positioning means 128, 128, the front side clamping means 130, the rear side according to changes in the type of the motorcycle body frame F to be assembled. The positioning means 90, 90 and the rear side clamping means 130, 130 are automatically moved to positions corresponding to the vehicle body frame F, and the assembly efficiency of the motorcycle body frame F can be improved.
[0069]
The head pipe holding device 45 for clamping and holding the head pipe 25 provided at the front end of the front frame assembly FF includes a plurality of support pins 67 </ b> A to 67 </ b> D that can be respectively fitted to the lower ends of the plurality of types of head pipes 25. And a pin support plate 68 for fixedly supporting one of the support pins 67A to 67D while being arranged at a lower position of the head pipe 25, and a lower end portion of the support pin 67A to 67D. A pressing member 69 capable of engaging with the upper end of the head pipe 25 regardless of the type of the head pipe 25 and clamping the head pipe 25 between one of the support pins 67A to 67D; And a cylinder 70 that applies a pressing force to the pressing member 69 to press the pipe 25 from above.
[0070]
Therefore, it is possible to clamp the head pipe 25 between one of the support pins 67A to 67D selected according to the head pipe 25 to be held and the pressing member 69 that can correspond to a plurality of types of head pipes 25. The versatility capable of coping with the assembly of a plurality of types of vehicle body frames F can be imparted to the head pipe holding device 45, and the equipment cost can be reduced.
[0071]
Also, the other end of the arm 71 to which the pressing member 69 is attached at one end is connected via a connecting pin 73 to a piston rod 70a of a cylinder 70 that has an axis parallel to the axis of the head pipe 25 and is disposed at a fixed position. A cam plate 75 having cam holes 76, 76 each having a second hole 76 b that is inclined toward the upper side of the first hole 76 a extending in parallel with the axis of the head pipe 25 and extending away from the head pipe 25. , 75 are fixedly disposed on the movable support frame 62 at a fixed relative position with respect to the cylinder 70, and rollers 77, 77 capable of rolling in the cam holes 76, 76 are provided at the intermediate portion of the arm 71. It is supported.
[0072]
Therefore, as the rollers 77 and 77 roll in the cam holes 76 and 76 according to the expansion and contraction operation of the cylinder 70, the arm 71 rotates together with the connection pin 73 and rotates about the connection pin 73. . At this time, the lower portion of the cam hole 76 is formed as a first hole 76a extending in parallel with the axis of the head pipe 25. When the roller 77 rolls in the first hole 76a, the arm 70, that is, a pressing member. 69 also moves parallel to the axis of the head pipe 25. Therefore, when the upper end portion of the head pipe 25 is pushed by the pressing member 69, the moving direction of the pressing member 69 can be the direction along the axis of the head pipe 25. 25 can be clamped stably and reliably between one of the support pins 67A to 67D and the pressing member 69.
[0073]
In addition, support pins 67A to 67D individually corresponding to a plurality of types of head pipes 25 are provided on a pin support plate 68 disposed at a position below the head pipe 25 so as to be rotatable around an axis parallel to the axis of the head pipe 25. The pin support plate 68 is fixed so as to be arranged at a plurality of positions at equal intervals in the circumferential direction, and one of the plurality of support pins 67A to 67D is selected as a lower position of the head pipe 25. An indexing mechanism 80 is connected. Therefore, as the type of the motorcycle body frame F to be assembled changes, one of the support pins 67A to 67D corresponding to the head pipe 25 can be automatically selected and brought below the head pipe 25. As a result, the assembly efficiency can be improved.
[0074]
A seat rail holding device 49 that clamps and holds a pipe-shaped seat rail 28 that constitutes a part of the body frame F for a motorcycle and extends substantially in the front-rear direction of the body frame F includes a front and rear of the body frame F, A movable support 140 that can move in the width and vertical directions and can be stopped at any position, and a seat rail that is formed in a substantially V shape that opens upward in a plane that intersects the longitudinal direction of the seat rail 28. 28, a receiving member 141 fixed to the movable support 140 so as to be disposed below the movable support member 140, and a swingable support in which the seat rail 28 is sandwiched between the receiving member 141 and can be swung in the plane. A pressing member 142 supported by the body 140, and provided between the movable support 140 and the pressing member 142 so as to drive the pressing member 142 to swing. Those having a kinematic mechanism 143.
[0075]
Therefore, the receiving member 141 is fixedly disposed below the seat rail 28 at a position corresponding to the type of the seat rail 28 to be clamped, and the pressing member 142 is swung so as to sandwich the seat rail 28 with the receiving member 141. As a result, the seat rail 28 can be clamped regardless of changes in the outer diameter thereof.
[0076]
Further, since the surfaces of the receiving member 141 and the pressing member 142 facing the seat rail 28 are formed in a spherical contact with the seat rail 28, the longitudinal direction of the seat rail 28 and the receiving member 141 and the pressing member 142 are arranged. The seat rail 28 can be reliably clamped between the receiving member 141 and the pressing member 142 even if the angle formed with the flat surface changes somewhat.
[0077]
Therefore, versatility that can cope with the assembly of a plurality of types of vehicle body frames F can be imparted to the seat rail holding device 49, and the equipment cost can be reduced.
[0078]
A rear support member positioning device 48 for positioning a rear support member 41 that constitutes a part of the motorcycle body frame F and has a positioning hole 42 extending in the width direction of the body frame F by using the positioning hole 42. Includes a guide wall 102 having a guide hole 101 and capable of facing the outer surface of the rear support member 41 at a position corresponding to the positioning hole 42, and a side opposite to the rear support member 41 with respect to the guide wall 102. The cylinder 103 arranged coaxially with the axis of the guide hole 101, the selective intervention between the cylinder 103 and the guide wall 102 and the fitting into the insertable / removable guide hole 101 are possible, and one end is a cylinder. A plurality of movable rods 104 that are detachably connected to 103 and positioning holes 42 of a plurality of types of rear support members 41. And a plurality of types of positioning pins 105A~105C fixed individually to each movable rod 104 ... the other end of which is formed in a shape capable of fitting respectively.
[0079]
Therefore, among the plurality of movable rods 104..., The movable rod 104 provided with the positioning pins 105A to 105C corresponding to the rear support member 41 to be positioned is selected and brought between the cylinder 103 and the guide wall 102 and is connected to the cylinder 103. By being connected, the guide hole 101 is removably fitted and a positioning pin corresponding to the positioning hole 42 of the rear support member 41 to be positioned is properly fitted to the guide hole 101 to position the rear support member 41. Therefore, versatility that can cope with the assembly of a plurality of types of vehicle body frames F can be imparted to the rear support member positioning device 48, and the equipment cost can be reduced.
[0080]
Further, the rod support plate 110 arranged between the guide wall 102 and the cylinder 103 so as to be rotatable around an axis parallel to the axis of the guide hole 101 is located at a position spaced equally in the circumferential direction of the rod support plate 110. Each of the movable rods 104 arranged is held so as to be able to slide in a direction parallel to the axis of the guide hole 101, and one of the movable rods 104 is alternatively arranged between the cylinder 103 and the guide hole 101. An index motor 121 that rotates the rod support plate 110 is connected.
[0081]
For this reason, a structure in which one of a plurality of types of positioning pins 105A to 105C is selected in correspondence with the rear support member 41 to be positioned and brought to a position corresponding to the guide hole 101 with high accuracy has a simple structure. Can be obtained at
[0082]
Further, a front support member for positioning the front support member 32 that constitutes a part of the body frame F for a motorcycle and has a positioning hole 34 extending in the width direction of the body frame F by using the positioning hole 34. Positioning device 46 and down tube for positioning down tube 27 that constitutes part of motorcycle body frame F and has positioning hole 36 extending in the width direction of body frame F using positioning hole 36 The positioning device 47 is also configured in the same manner as the rear support member positioning device 48, and has versatility that can cope with the assembly of a plurality of types of vehicle body frames F for the front support member positioning device 46 and the down tube positioning device 47. It can be given to reduce the equipment cost.
[0083]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the head pipe can be clamped between the support pin selected according to the head pipe to be held and the pressing member that can be used for a plurality of types of head pipes. Therefore, it is possible to obtain versatility that can cope with the assembly of a plurality of types of vehicle body frames, and to reduce the equipment cost.
[0085]
Ma Tahe When the upper end of the pipe is pressed by the pressing member, the moving direction of the pressing member can be the direction along the axis of the head pipe, and the head pipe is moved between the support pin and the pressing member regardless of the change in the length of the head pipe. It can be clamped stably and reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an example of a body frame for a motorcycle.
2 is a longitudinal side view of the assembling apparatus, which is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG.
3 is a view taken in the direction of the arrow 3 in FIG. 2, showing the upper half in an activated state and the lower half in a non-activated state.
4 is an enlarged sectional view taken along line 4-4 of FIG.
FIG. 5 is an enlarged view taken along arrow 5 in FIG. 3;
6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of FIG.
7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 in FIG.
8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG.
9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 of FIG.
10 is a cross-sectional view taken along line 10-10 of FIG.
11 is an enlarged cross-sectional view taken along line 11-11 in FIG. 3;
12 is a view taken in the direction of arrow 12 in FIG.
13 is a cross-sectional view taken along line 13-13 of FIG.
14 is an enlarged cross-sectional view taken along line 14-14 of FIG.
15 is an enlarged cross-sectional view taken along line 15-15 of FIG.
16 is an enlarged view taken along the line 16-16 in FIG. 3;
17 is a cross-sectional view taken along line 17-17 in FIG.
18 is a cross-sectional view taken along line 18-18 of FIG.
FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a control system of the assembling apparatus.
[Explanation of symbols]
25 ... Head pipe
45 ... Head pipe holding device
67A-67D ... Support pin
68 ... Pin support plate
69 ... Pressing member
70 ... Cylinder
71 ... arm
73 ... Connecting pin
75 ... Cam plate
76 ... Cam hole
76a ... 1st hole
76b ... 2nd hole
77 ... Laura
80 ... Index mechanism
F ... Body frame for motorcycles

Claims

A head pipe holding device for clamping and holding a head pipe (25) provided at a front end of the body frame (F) when the body frame (F) for a motorcycle is assembled,
A plurality of support pins (67A to 67D) that can be respectively fitted to the lower ends of the plurality of types of head pipes (25), and one of the support pins (67A to 67D) is placed below the head pipe (25). A pin support plate (68) that is fixedly supported while being disposed, and the head pipe (25) at the upper end of a head pipe (25) in which the lower end is fitted to one of the support pins (67A to 67D). A pressing member (69) that can be engaged regardless of the type of member and can clamp the head pipe (25) between one of the support pins (67A to 67D), and the pressing member (69). An arm (71) attached to one end and a pressing force for pressing the head pipe (25) from above are applied to the pressing member (69) via the arm (71 ). Axis Parallel to the cylinder to which the other end Ru is connected via a connecting pin (73) of the arm (71) while being arranged in a fixed position (70), the axis of the head pipe (25) has an axis parallel The first hole (76a) extending to the upper end of the first hole (76a) has a cam hole (76) in which the second hole (76b) is inclined toward the side away from the head pipe (25) as it goes upward. A cam plate (75) fixedly arranged at a fixed relative position to the cylinder (70),
2. A head pipe holding device for a body frame for a motorcycle, wherein a roller (77) capable of rolling in the cam hole (76) is pivotally supported by an intermediate portion of the arm (71). .