JPH1086876A - バイク用フレームおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダウンチューブのクロスパイプの取付自由度
を向上させフレームの製造を簡単にし、クロスパイプの
溶接固定の自動化を容易にし、また周辺部品の取付にあ
たっても外観を損わないようにする。 【解決手段】 ２本のダウンチューブ３の間に溶接固定
するクロスパイプ１０を板金巻きパイプで構成し、この
板金巻きパイプは、板金１５の状態で板金の両端をダウ
ンチューブ３への取付部を平面に展開した形状に加工
し、この板金１５を巻き加工し、巻き加工した板金の両
側縁１３ａ同士を突き合せて溶接固定し筒状体１７を形
成することにより製造される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バイク用フレーム
およびそのバイク用フレームの製造方法に関する。より
詳しくは、例えばバイク用フレームの２本の丸形メイン
パイプからなるダウンチューブ間にクロスパイプが配設
されたバイク用フレームおよびそのバイク用フレームの
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車やスクータあるいは鞍状型の
三輪車等のバイクには、一般に、フレーム全体がゆりか
ご（クレードル）形をしたバイク用フレームが広く採用
されている。

【０００３】クレードル形のバイク用フレームには、ヘ
ッドパイプから２本のダウンチューブ（丸形メインパイ
プからなる）を平行に配置した形式のダブルクレードル
形フレームと、１本のダウンチューブが途中で２本に分
岐する形式のセミダブルクレードル形フレームとがあ
る。いずれの形式のものも、ダウンチューブでエンジン
を抱え込むもので、高い強度と剛性を有する。

【０００４】ところで、前記２本のダウンチューブ（丸
形メインパイプ）間には、強度を保持するために溶接固
定された丸形又は角形のクロスパイプが設けられてい
る。この丸形又は角形のクロスパイプをダウンチューブ
へ溶接する場合、丸形又は角形のクロスパイプの両端面
を所定の形にカットし、この切り口部を２本のダウンチ
ューブの取付面にそれぞれ突き当てて当接させ、この突
き合せラインに沿って溶接固定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各バイ
ク用フレームの２本のダウンチューブの曲面上の突き合
せラインに合せてクロスパイプの切り口を加工形成する
ことは容易でなく、特にダウンチューブの軸からずれた
位置や傾斜させて取付ける場合の切り口加工は、困難で
あった。従って、従来のパイプ状態の端面を所定の形に
カットしたクロスパイプをダウンチューブに取り付ける
方法では取付けの自由度がなく、取付位置や角度が制約
されるとともに、取付精度及び溶接強度を出しにくく、
フレームの製造が難しかった。

【０００６】また、クロスパイプとダウンチューブの取
付面との溶接は、クロスパイプが丸形の場合、曲面同士
を当接させ、突き合せラインが曲線となる部分を溶接固
定することになって溶接が面倒であり、またロボット等
による自動溶接が困難であった。

【０００７】さらに、丸形又は角形パイプからなる閉鎖
されたクロスパイプを用いるため、もし、必要があって
丸形のクロスパイプ外面に他部品取付用のナットを設け
る場合には、曲面となっている表面の一部に平坦な平面
を形成し、その平坦な面に設けることになり、周辺部品
の取付が簡単に取付けできない。また、ナットが外面に
露出するため見栄えが悪い。

【０００８】本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みなさ
れたものであって、丸形パイプへのクロスパイプの取付
自由度を向上させフレームの製造を簡単にし、クロスパ
イプの溶接固定の自動化を容易にし、また周辺部品の取
付にあたっても外観を損わないようにするバイク用フレ
ームおよびそのバイク用フレームの製造方法の提供を目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、２本の丸形パイプ間を連結してクロスパ
イプを配設し、該クロスパイプの両端切口部を丸形パイ
プの取付面に合致した端面形状に加工し、該切口部と丸
形パイプとの突き合せラインに沿ってこのクロスパイプ
を溶接固定したバイク用フレームにおいて、前記クロス
パイプは、板金の状態で前記突き合せラインを、平面に
展開した端部の形状に加工形成し、この板金を巻き加工
し、該巻き加工した板金の両側縁同士の継ぎ目部を溶接
した筒状体からなる板金巻きパイプで構成したことを特
徴とするバイク用フレームを提供する。

【００１０】この構成によれば、平板無加工の板金状態
でクロスパイプの両端切口部を突き合せライン形状に加
工形成するため、切口部の加工が容易にでき、しかも取
付ける相手側の丸形パイプの径や位置あるいは取付角度
に対応してこれを展開した突き合せライン形状が計算機
等を用いて予め容易に正確に算出できるため、取付けの
位置や角度等の制約がなくなり、設計自由度が向上する
とともに取付精度が向上する。

【００１１】

【発明の実施の形態】好ましい実施の形態においては、
前記板金巻きパイプは、板金を角形に巻き加工した筒状
体からなる板金角形巻きパイプであることを特徴として
いる。

【００１２】この構成によれば、突き合せラインが直線
部を有する角形の筒状体が形成されるため、この直線部
に沿って溶接を行うことにより、溶接作業の自動化が容
易にできる。

【００１３】さらに好ましい実施の形態では、前記板金
角形巻きパイプの内面の所定部位に、周辺部品の取付用
ナットを板金状態で溶接固定したことを特徴としてい
る。

【００１４】この構成によれば、角形パイプを展開した
平板状態で端緑の加工とともに孔明け加工、更にその内
面側にナットを溶接することが容易にできる。

【００１５】従って、他部品等を容易に装着することが
でき、取付強度とともに部品配置の自由度が高まり、ス
ペースの有効利用が図られ、組立作業性とともに使用性
及び外観が向上する。

【００１６】また前記本発明のバイク用フレームの製造
を実施するため、本発明は、２本の丸形パイプ間を連結
してクロスパイプを溶接固定したバイク用フレームの製
造方法において、板金の状態で該板金の両端が丸形パイ
プの取付面に合致するように切断加工する工程と、該切
断加工された板金を巻き加工する工程と、該巻き加工さ
れた板金の両側縁同士の継ぎ目部を溶接固定し筒状体の
板金巻きパイプを形成する工程と、該板金巻きパイプを
２本の丸形パイプ間に配設し板金角形巻きパイプと丸形
パイプの取付面を溶接固定する工程からなることを特徴
とするバイク用フレームの製造方法を提供する。

【００１７】この方法により、平板状態での打ち抜き加
工等により板金を切断し、これを巻き加工してパイプを
形成することができ、前述のように、突き合せラインが
容易に形成され、取付自由度の向上および溶接自動化が
達成される。

【００１８】好ましい実施の形態では、上記方法におい
て、前記板金を角形に巻き加工するとともに、この巻き
加工をする前に、板金角形巻きパイプの内面となる所定
位置に周辺部品の取付用ナットを溶接固定することを特
徴としている。

【００１９】これにより、角形の直線部に沿って、溶接
が容易にでき自動化も容易にできる。また周辺部品取付
用ナットが容易にパイプ内面に溶接でき、前述のよう
に、他部品の取付強度、外観の向上および部品配置の自
由度が高められる。

【００２０】

【実施例】図１〜図２は、ダブルクレードル形に適用し
た本発明のバイク用フレームの一実施例を示し、図１は
その側面図、図２は平面図である。ヘッドパイプ１は円
筒体であり、ハンドルのステアリング軸が回転可能に装
着される。このヘッドパイプ１の上部には、燃料タンク
（図示せず）を保持する２本の丸形メインパイプからな
るタンクレール２が設けられている。一方、ヘッドパイ
プ１の下部には、エンジン（図示せず）を保持する２本
の丸形メインパイプからなるダウンチューブ３が設けら
れる。前記タンクレール２とダウンチューブ３は、それ
ぞれパイプ後端でリヤアームブラケット４により結合さ
れている。また、リヤアームブラケット４には、ピボッ
トを保持するピボット孔５が形成されている。このピボ
ット孔５に後輪を支持するリヤアームが装着される。

【００２１】前記タンクレール２の後端側には、シート
を保持する後方に延びる長い丸形パイプからなる２本の
シートレール６が設けられている。これらのシートレー
ル６は、ライダーの脚をまたがらせるため、幾分内側に
湾曲し幅狭に形成されている。各シートレール６の後方
には、さらに上方に突出するサブレール７が設けられて
いる。このサブレール７を設けたシートレール６上に２
人乗り用タンデムシートが保持される。

【００２２】また、シートレール６とリヤアームブラケ
ット４の間には、バックステー８が設けられ、シートレ
ール６が補強支持されている。前記２本のダウンチュー
ブ３の傾斜部には、両ダウンチューブを連結して補強す
るクロスパイプ１０が溶接固定されている。

【００２３】図３〜図５はこのクロスパイプを示し、図
３は、図１のＡ方向矢視図、図４は図３のＢ−Ｂ断面
図、図５は、クロスパイプ接合部の斜視図である。この
クロスパイプ１０は、その両端の切口部１１ａをダウン
チューブ３の取付面９に突き合わせて当接させ、溶接固
定したものである。この場合、切口部１１ａが取付面９
へ当接する突き合せライン１１は、上下両辺が直線でそ
の間がダウンチューブ３の側面に沿った湾曲形状であ
る。この突き合せライン１１の上下の直線部に沿って溶
接され、溶接ビード２０が形成されている。

【００２４】このクロスパイプ１０は、板金を折曲げて
形成した板金角形巻きパイプで構成されている。この板
金角形巻きパイプは、まず板金の状態でその板金の両端
を丸形メインパイプからなるダウンチューブ３の取付面
９への突き合せライン１１を展開した形状に切断加工
し、この板金を角形に巻き加工して、その両側縁１３ａ
同士を合せて継ぎ目１３とし、この継ぎ目を溶接固定し
て筒状体としたものである。

【００２５】二輪車として見たときの継ぎ目１３の位置
は、本実施例の場合、クロスパイプ１０の背面（後面）
であり、図示しないエンジンに対面する部分となるため
見えにくく、外観を損わない。この継ぎ目１３の位置は
クロスパイプ１０の下面としてもよい。

【００２６】このようなクロスパイプは、板金の状態
（展開状態）でクロスパイプ１０の突き合せライン１１
を加工するため、パイプ状態になった時の形状を予め計
算機等により算出でき、クロスパイプ１０の切口部端面
形状の突き合せライン１１を丸形メインパイプからなる
ダウンチューブ３の取付面９の形状に対し正確に合致さ
せることができる。また、このクロスパイプ１０の切口
部１１ａの形状は、ダウンチューブ３の径や取付面９の
位置，角度等にかかわらず容易に正確に算出できるた
め、クロスパイプ１０をダウンチューブ３に取付ける際
の自由度が増大し、取付位置や角度が制約されず、かつ
取付精度が向上し、フレームの製造も簡単に行われる。

【００２７】また、前記板金角形巻きパイプからなるク
ロスパイプ１０の内面の平坦な所定部位、例えば下部内
面には、板金が孔明けされるとともにその部分に周辺部
品の取付用ナット１２が、図４の実線位置又は両側の点
線位置にプロジェクション溶接によって固定されてい
る。従って、その取付用ナット１２を用いて周辺部品の
取付が簡単に行われる。この場合、ナットが外に現れな
いため、外観が良好になる。また、周辺部品とナットと
によりクロスパイプを締上げる構成となるため、ナット
がクロスパイプ外面に溶接された場合のように部品を溶
接強度のみで保持する構成に比べ、取付け強度が高ま
る。

【００２８】この板金角形巻きパイプからなるクロスパ
イプ１０は、前述のように、両端切口部１１ａを湾曲状
の２本のダウンチューブ３の取付面４に当接させて、板
金角形巻きパイプと丸形メインパイプが合致する突き合
せライン１１の直線状になった上下２辺でそれぞれ溶接
固定して２本のダウンチューブ３間に設けられている。
従って、直線部のみ溶接すればよいため、ロボットによ
る自動溶接が容易になる。なお、このクロスパイプ１０
のダウンチュウブ３への突き当て部には、取付け状態で
下側に位置する部分に水抜き孔２５が設けられている
（図５参照）。

【００２９】図６〜図９は、本発明に係るバイク用フレ
ームの製造方法の一実施例を工程に沿って順番に示し、
図６，図７は板金状態の平面図（展開図）、図８，図９
は巻き加工した後の斜視図である。

【００３０】まず、図６に示すようにクロスパイプ１０
を形成する板金１５を用意し、プレス機により丸形メイ
ンパイプからなるダウンチューブ３の取付面９に合致す
るように打ち抜き切断加工する。このプレス機による打
ち抜き切断加工は、板金１５の状態（展開した状態）で
クロスパイプ１０の端面切口部１１ａの形状がダウンチ
ューブ３の取付面９への突き合せライン１１（図５）に
合致するように予め計算してプレス機によって打ち抜き
切断加工する。従って、クロスパイプ１０の端面切口部
形状を、丸形メインパイプからなるダウンチューブ３の
取付面９の曲面状態や位置および角度にかかわらずその
形状に容易かつ正確に合致させることができる。１５ｂ
はバイク組立後に下側になる面であり、この面の左右両
側に水抜き孔２５の切口が形成される。

【００３１】次に、図７に示すように、板金角形巻きパ
イプの内面となる平坦な所定部位に、周辺部品の取付用
ナット１２をプロジェクション溶接によって溶接固定す
る。この取付用ナット１２の溶接に際しては、板金角形
巻きパイプ内面の平坦な所定部位、例えば下部内面１５
ａに予め取付孔１４を穿設し、その取付孔１４の位置に
溶接する。この取付孔１４の穿設は、前述のプレス機に
よる打ち抜き加工の際に行うと、製造工程上有利になる
が、取付ける周辺部品の種類やレイアウト等を考慮し、
プレス成形後取付用ナット１２の溶接固定前に形成して
もよい。

【００３２】取付用ナット１２の溶接固定は、板金１５
の状態で行われるため、簡単に取付けできる。また、角
形巻き加工する板金角形巻きパイプ内に設けるため、平
坦なナット取付面が確保できる。また、平坦なナット取
付面を確保するために、特別にパイプの一部に対しプレ
スによる水平出し加工をする必要もないため、強度が低
下することもない。

【００３３】次に、打ち抜かれた板金１５を、図６，７
の折れ線１６に沿って折り曲げて角形に巻き加工する。
これにより、図８に示すように、内面に取付用ナット１
２が取付けられ板金の両側縁１３ａが合わされた筒状体
１７が形成される。その後、図９に示すように、角形に
巻き加工された筒状の両側縁１３ａを溶接固定して継ぎ
目１３を形成する。これにより、継ぎ目１３を溶接固定
した筒状の板金角形巻きパイプからなるクロスパイプ１
０が形成される。

【００３４】その後、板金角形巻きパイプからなるクロ
スパイプ１０を２本の丸形メインパイプからなるダウン
チューブ３間に配設し、クロスパイプ１０と２本のダウ
ンチューブ３の取付面９とが当接する突き合せラインの
直線状になった上下２辺をそれぞれ溶接する。

【００３５】上記実施例は、ダウンチューブを平行に配
置したダブルクレードル形バイク用フレームのタンデム
形の例を示したが、本発明はタンデム形である必要はな
く、また１本のダウンチューブが途中で２本に分岐する
セミダブルクレードル形バイク用フレームにも適用でき
る。

【００３６】また、本発明は２本の丸形パイプからなる
ダウンチューブ間にクロスパイプが配設されたバイク用
フレームに限らず、２本の丸形パイプからなるタンクレ
ール、シートレール等他の部分にクロスパイプを配設す
る場合にも適用できる。なお、ダウンチュウブは丸形パ
イプに限らず、角パイプ、異形パイプその他各種断面形
状の部材に対し適用可能である。クロスパイプを溶接固
定する２本の丸形パイプも、正確な丸形に限らず、若干
変形した丸形パイプでも適用可能である。また、巻き加
工するクロスパイプは、角形に限らず、丸形その他の形
状でもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、平
板無加工の板金状態でクロスパイプの両端切口部を突き
合せライン形状に加工形成するため、切口部の加工が容
易にでき、しかも取付ける相手側の丸形パイプの径や位
置あるいは取付角度に対応してこれを展開した突き合せ
ライン形状が計算機等を用いて予め容易に正確に算出で
きるため、取付けの位置や角度等の制約がなくなり、設
計自由度が向上するとともに取付精度が向上する。

【００３８】また、クロスパイプを板金角形巻きパイプ
とすることにより、突き合せラインが直線部を有する角
形の筒状体が形成されるため、この直線部に沿ってに溶
接を行うことにより、溶接作業の自動化ができる。

【００３９】また、板金角形巻きパイプの内面となる所
定部位に周辺部品の取付用ナットを溶接固定することに
より、他部品取付用ブラケット等を容易に装着すること
ができ、取付強度とともに部品配置の自由度が高まり、
スペースの有効利用が図られ、組立作業性とともに使用
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用したバイク用フレームの側面
図。

【図２】 図１のバイク用フレームの平面図。

【図３】 図１のＡ方向矢視図。

【図４】 図３のＢ−Ｂ断面矢視図。

【図５】 本発明のバイク用フレームの要部斜視図。

【図６】 板金をプレス機で打ち抜きした状態を示す平
面図。

【図７】 打ち抜きした板金に取付用ナットを溶接した
状態を示す平面図。

【図８】 板金を角形に巻き加工し筒状体にした状態を
示す要部斜視図。

【図９】 筒状体の継ぎ目を溶接固定し板金角形巻きパ
イプを形成した状態を示す斜視図。

【符号の説明】

３：ダウンチューブ、９：取付面、１０：クロスパイ
プ、１１：突き合せライン １２：取付用ナット、１３：継ぎ目、１３ａ：側縁、１
５：板金、１７：筒状体。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２本の丸形パイプ間を連結してクロスパイ
   プを配設し、該クロスパイプの両端切口部を丸形パイプ
   の取付面に合致した端面形状に加工し、該切口部と丸形
   パイプとの突き合せラインに沿ってこのクロスパイプを
   溶接固定したバイク用フレームにおいて、 前記クロスパイプは、板金の状態で前記突き合せライン
   を、平面に展開した端部の形状に加工形成し、この板金
   を巻き加工し、該巻き加工した板金の両側縁同士の継ぎ
   目部を溶接した筒状体からなる板金巻きパイプで構成し
   たことを特徴とするバイク用フレーム。
2. 【請求項２】前記板金巻きパイプは、板金を角形に巻き
   加工した筒状体からなる板金角形巻きパイプであること
   を特徴とする請求項１に記載のバイク用フレーム。
3. 【請求項３】前記板金角形巻きパイプの内面の所定部位
   に、周辺部品の取付用ナットを板金状態で溶接固定した
   ことを特徴とする請求項２に記載のバイク用フレーム。
4. 【請求項４】２本の丸形パイプ間を連結してクロスパイ
   プを溶接固定したバイク用フレームの製造方法におい
   て、 板金の状態で該板金の両端が丸形パイプの取付面に合致
   するように切断加工する工程と、 該切断加工された板金を巻き加工する工程と、 該巻き加工された板金の両側縁同士の継ぎ目部を溶接固
   定し筒状体の板金巻きパイプを形成する工程と、 該板金巻きパイプを２本の丸形パイプ間に配設し板金巻
   きパイプと丸形パイプの取付面を溶接固定する工程から
   なることを特徴とするバイク用フレームの製造方法。
5. 【請求項５】前記板金を角形に巻き加工することを特徴
   とする請求項４に記載のバイク用フレームの製造方法。
6. 【請求項６】前記板金を巻き加工する前に、板金角形巻
   きパイプの内面となる所定部位に周辺部品の取付用ナッ
   トを溶接固定することを特徴とする請求項４に記載のバ
   イク用フレームの製造方法。