JPH1110280A - 自動二輪車用車体の後半フレームの鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自動二輪車用車体の後半フレームが長尺である
にもかかわらず、均一で良好な鋳造品質を得る。 【解決手段】後半フレーム形成用金型が、主フレームパ
イプ２２ａ、２２ｂの後端部を薄肉形状とし、前記主フ
レームパイプ２２ａ、２２ｂの前端部をクロスメンバー
２０で結合して一体化する形状のキャビティーを有し、
鋳造する際の溶湯注湯口４０を前記クロスメンバー２０
の中間部に対応するキャビティー部位に設け、前記金型
のクロスメンバー２０のある前記主フレームパイプ２２
ａ、２２ｂの前端部に対応するキャビティー部位を下側
にして、鋳造作業床面上にほぼ垂直方向に位置するよう
に金型を位置決めし、前記溶湯注湯口４０から溶湯を注
湯する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動二輪車用車体
の後半フレームの鋳造方法に関し、一層詳細には、自動
二輪車用車体をヘッドパイプのある前半フレームと、シ
ートが装着される後半フレームとに分割して鋳造成形す
る際、該後半フレームの成形時に湯回りが良く、局部的
な温度差を可及的に少なくし、結果的に鋳造品質に優れ
且つ軽量化が達成される自動二輪車用車体の後半フレー
ムの鋳造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】所望の堅牢性と軽量化を確保し、且つ製
造上の容易性を図るために、自動二輪車の車体フレーム
を前半フレームと後半フレームとに分離して鋳造成形
し、成形後にボルト・ナット等の締結手段によって両者
を一体化する方法が従来から採用されている。前半フレ
ームにはハンドルを装着するためのヘッドパイプが一体
的に形成され、後半フレームには運転手が着座するため
のシート、エンジン等が装着されている。

【０００３】ところで、前記後半フレームの成形に際し
ては、該後半フレーム鋳造用金型を水平方向に、すなわ
ち、長手方向が床面に平行となるように戴置する。した
がって、長尺な鋳型内の注湯用キャビティーも全体とし
て水平方向を向くこととなる。

【０００４】このため、キャビティーの一方向の端部か
ら他方の端部へと溶湯を注湯しようとするとき、複雑な
形状の後半フレーム用キャビティー内で溶湯の圧力差が
生じ、且つ該キャビティー内における溶湯の温度差が生
起するために、湯回りが円滑でなく凝固時間に差が生起
することから、引け巣等、製品の品質に重大な問題を生
じる懸念があり、また外観も美麗に仕上がらないという
不都合がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の不都合
を克服するためになされたものであって、自動二輪車用
後半フレームを鋳造成形する際に、湯回りがよく、温度
差もさほどに生じることがなく、したがって、引け巣等
も発生することのない、品質に優れた後半フレームを得
ることが可能な自動二輪車用車体の後半フレームの鋳造
方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、後半フレーム
と前半フレームとが結合一体化して構成される自動二輪
車用車体フレームの、後半フレームを軽量合金により鋳
造する方法であって、使用する後半フレーム形成用金型
が、製品の２本の主フレームパイプ後端部を薄肉形状と
し、主フレームパイプ前端部をクロスメンバーで結合し
て一体化する形状のキャビティーを有し、溶湯の注湯口
を前記クロスメンバーの中間部に対応するキャビティー
部位に設け、前記金型のクロスメンバーのある前記主フ
レームパイプ前端部に対応するキャビティー部位を下側
にして、前記後半フレームに対応するキャビティー部位
が鋳造作業床面上にほぼ垂直方向に位置するように金型
を位置決めし、前記注湯口から溶湯を注湯して鋳造する
ことを特徴とする。

【０００７】この鋳造方法によれば、金型は、後半フレ
ーム側を床面とほぼ水平に載置して用いるのではなく、
薄肉形状の主フレームパイプ後端部側を上側とし、クロ
スメンバーのある主フレームパイプ先端部側を下側とす
る垂直方向に位置する状態で鋳造し、これにより、比較
的肉厚な主フレームパイプ先端側に溶湯が注湯され、次
いで徐々に薄肉形状である後半フレーム後端部に溶湯が
回る。従って、溶湯の温度が全体として均一化されて凝
固することになり、しかも、溶湯の圧力分布を一定とす
ることが可能となるために、品質に優れた製品を得るこ
とができる。すなわち、後半フレームの形状が長尺かつ
細物であるにもかかわらず、注湯口側と反対側の他端部
まで均一な鋳造品質を確保することができる。

【０００８】また、本発明の鋳造方法によれば、前記後
半フレーム形成用金型が、製品の２本の主フレームパイ
プ後端部側をクロスパイプで結合して一体化するための
薄肉形状のキャビティーを有するとともに、前記クロス
メンバーの中間部に対応するキャビティー部位と前記ク
ロスパイプの中間部に対応するキャビティー部位とを湯
道で連通して、前記湯道を介して前記クロスメンバーに
対応するキャビティーから前記クロスパイプに対応する
キャビティーに溶湯を直接供給することを特徴とする。

【０００９】この鋳造方法において、鋳造する際に溶湯
を前記クロスメンバーの中間部に対応するキャビティー
からクロスパイプの中間部に対応するキャビティー部位
に送るのは、後半フレーム成形用キャビティーの注湯側
一端部から他端部の間にわたってほぼ均等に溶湯を注湯
し、溶湯を後半フレーム全体としてほぼ同時に凝固させ
るためである。この結果、均質な鋳造製品が得られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る自動二輪車用
車体の後半フレームの鋳造方法の好適な実施の形態を、
図１〜図５を参照しながら説明する。

【００１１】本実施の形態に係る後半フレームを使用し
た自動二輪車の外観を、概略的に、図１に示す。カバー
１０で覆われた後半フレーム１１には運転手が着座する
シート１２が装着され、またこの後半フレーム１１には
エンジン装置１４が装備される。一方、前半フレーム１
６にはそのメインパイプを利用して操舵機構１８が装着
される。この場合、後半フレーム１１と前半フレーム１
６とは、後述するように、ボルト・ナット２６等の締結
手段によって一体化されている。

【００１２】次に、自動二輪車のシート１２やカバー１
０を外した状態を図２に示し、主として後半フレーム１
１の構成を説明する。後半フレーム１１の先端部には、
２本の主フレームパイプ２２ａ、２２ｂを連結するクロ
スメンバー２０が設けられ、後端部へ向けて平行して延
びる２本の主フレームパイプ２２ａ、２２ｂは途中でク
ロスパイプ２４により連結されている。前記２本の主フ
レームパイプ２２ａ、２２ｂは、後端部で湾曲された
後、一体化されるように接合している。

【００１３】図３に前半フレーム１６と後半フレーム１
１の骨格構造を示す。後半フレーム１１と前半フレーム
１６は複数のフレーム結合用のボルト・ナット２６で締
結され、一体化されている。すなわち、後半フレーム１
１の先端部側は、運転者の体重およびエンジン装置１４
等を支承するために厚肉形状となっており、後端部側に
は、さほど負荷がかからないために薄肉形状とされてい
る。前半フレーム１６では、操舵機構１８に対して反対
側はこれを比較的肉厚として、運転者の足を支え且つ後
半フレーム１１との負荷を分担するように構成されてい
る。

【００１４】前記後半フレーム１１を鋳造成形するため
のキャビティー半割断面を示す金型３０を、概略的に、
図４に示す。金型３０は、前記後半フレーム１１に対応
するキャビティー部位が鋳造作業床面上にほぼ垂直方向
に位置するように位置決めされる。

【００１５】前記金型３０内に画成されるキャビティー
は、前記後半フレーム１１の２本の主フレームパイプ２
２ａ、２２ｂ上側端部に対応する２本のキャビティー部
位３２ａ、３２ｂが湾曲された後、上部部位で一体化さ
れるように連通しており、これらの２本のキャビティー
部位３２ａ、３２ｂの傾斜部位はクロスパイプ２４に対
応するキャビティー部位３４と連通し、また、根本部側
でクロスメンバー２０に対応するキャビティー部位３６
により連通されている。

【００１６】溶湯注湯口４０は、前記キャビティー部位
３６の下方に設けられ、該溶湯注湯口４０は湯道４１に
よって前記キャビティー部位３６に連通している。ま
た、クロスパイプ２４に対応するキャビティー部位３４
の中間部とクロスメンバー２０に対応するキャビティー
部位３６の中間部とは比較的細い湯道４２により連通し
ている。なお、２本のキャビティー部位３２ａ、３２ｂ
がその上端部で一体化するキャビティー部位には、余剰
な溶湯を一部排出し且つ注湯時に排出されるガスを導出
するための湯道４５が設けられており、この湯道４５は
減圧用入子部４４に連通している。

【００１７】図５に、キャビティー内に溶湯が満たされ
ていく状態を模式的に示す。垂直方向に設置された金型
３０の溶湯注湯口４０から注湯された溶湯は、クロスメ
ンバー２０の中央部に対応するキャビティー部位３６か
ら２本の主フレームパイプ２２ａ、２２ｂに対応するキ
ャビティー部位３２ａ、３２ｂに均等に分配され、各部
を均等な湯面を保ちながら上昇する。この場合、圧力バ
ランスの変動等により、湯面が乱れることがあっても、
連通するキャビティー部位３２ａ、３２ｂにより湯面が
同一レベルとなるように自動調節される。

【００１８】一方、前記溶湯の一部は、クロスメンバー
２０の中央部に対応するキャビティー部位３６を経由し
て、クロスパイプ２４に対応するキャビティー部位３４
に至り、このキャビティー部位３４を満たした後、２本
の主フレームパイプ２２ａ、２２ｂに対応するキャビテ
ィー部位３２ａ、３２ｂの中段で、下方から上昇する溶
湯と合流し、上端部に至る。溶湯の一部は、湯道４５を
経て減圧用入子部４４に導出される。注湯時に発生する
ガスもまた、前記入子部４４から外部に排出される。

【００１９】注湯が終了し、所定時間経過して溶湯が完
全に凝固した後、金型を半割に開放し、取り出された鋳
造品から、特に、注湯口４０、湯道４１、４２、４５お
よび減圧用入子部４４を取り除くことにより、後半フレ
ーム１１の成形が完了する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る自動
二輪車用車体の後半フレームの鋳造方法によれば、溶湯
が、製品のクロスメンバーの中央部に対応するキャビテ
ィー部位を経由して、２本の主フレームパイプ下端部に
対応するキャビティー部位に均等に分配された後、均一
な湯面と安定した流動状態を保持しながら上昇し、主フ
レームパイプ上端部に対応するキャビティー部位まで注
湯される。また、一部の溶湯はクロスパイプの中央部に
対応するキャビティー部位を経由して均等に２本の主フ
レームパイプの中段位置に相当するキャビティー部位に
分配され、前記の上昇する溶湯と合流する。

【００２１】この結果、溶湯は、ほぼ垂直に維持されて
いる金型のキャビティーにあって、肉厚部の容量の大き
なクロスメンバーを含む後半フレーム先端部と薄肉部の
容量の小さい後半フレーム後端部でほぼ等しい速度で凝
固し、全体として均一な鋳造品質を有する後半フレーム
を鋳造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る後半フレームを組み込む自
動二輪車の側面図である。

【図２】図１に示す自動二輪車のフレームカバー等を外
した状態の斜視図である。

【図３】図１および図２に示す自動二輪車の前半フレー
ムと後半フレームが一体化した状態の側面図である。

【図４】床面上にほぼ垂直に配置された金型と、キャビ
ティーの模式図である。

【図５】鋳造過程中のキャビティー内の溶湯の充填状態
を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…カバー １１…後半フレーム １２…シート １４…エンジン装置 １６…前半フレーム １８…操舵機構 ２０…クロスメンバー ２２ａ、２２ｂ…主
フレームパイプ ２４…クロスパイプ ２６…ボルト・ナッ
ト ３０…金型 ４０…溶湯注湯口 ４１、４２、４５…湯道 ４４…減圧用入子部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 和明 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】後半フレームと前半フレームとが結合一体
   化して構成される自動二輪車用車体フレームの、後半フ
   レームを軽量合金により鋳造する方法であって、 使用する後半フレーム形成用金型が、製品の２本の主フ
   レームパイプ後端部を薄肉形状とし、主フレームパイプ
   前端部をクロスメンバーで結合して一体化する形状のキ
   ャビティーを有し、 溶湯の注湯口を前記クロスメンバーの中間部に対応する
   キャビティー部位に設け、 前記金型のクロスメンバーのある前記主フレームパイプ
   前端部に対応するキャビティー部位を下側にして、前記
   後半フレームに対応するキャビティー部位が鋳造作業床
   面上にほぼ垂直方向に位置するように金型を位置決め
   し、 前記注湯口から溶湯を注湯して鋳造することを特徴とす
   る自動二輪車用車体の後半フレームの鋳造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の鋳造方法において、前記後
   半フレーム形成用金型が、製品の２本の主フレームパイ
   プ後端部側をクロスパイプで結合して一体化するための
   薄肉形状のキャビティーを有するとともに、 前記クロスメンバーの中間部に対応するキャビティー部
   位と前記クロスパイプの中間部に対応するキャビティー
   部位とを湯道で連通して、前記湯道を介して前記クロス
   メンバーに対応するキャビティーから前記クロスパイプ
   に対応するキャビティーに溶湯を直接供給することを特
   徴とする自動二輪車用車体の後半フレームの鋳造方法。