(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向で対向する第１および第２壁部と、前記第１方向に対して直交する第２方向で対向する第３および第４壁部とで形成される管壁を有すると共に、断面形状が長手方向に変化する異形断面を有する管材において、
前記第３および第４壁部の少なくとも一方の壁部の外面には、外方に突出するビードが、前記第１および第２壁部に対する前記第１方向での成形位置が長手方向に変化するように、押出成形により成形されたことを特徴とする異形断面を有する管材。
【請求項２】
前記管材は角形断面を有し、前記ビードは、前記第１および第２壁部で規定される前記第１方向での前記管材の外径に渡ってその成形位置が変化すると共に、長手方向にジグザグ状に延びることを特徴とする請求項１記載の異形断面を有する管材。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の異形断面を有する管材により形成される自動２輪車の車体構造材において、
前記車体構造材は、ヘッドパイプに接続された左右１対のメインパイプまたは左右１対のリヤフォークであり、前記ビードが形成された前記外面が、車体の外側に向けられたことを特徴とする自動２輪車の車体構造材。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の異形断面を有する管材の押出成形方法であって、押出方向に重合されて重合面に沿って設定方向に相対移動自在な第１および第２ダイスを備えた押出用ダイスを使用し、前記第１ダイスに形成された第１ダイス孔と前記第２ダイスに形成された第２ダイス孔との前記押出方向での重なりにより形成される開口部を通して素材を押し出すことにより前記管材を成形すると共に、前記第１ダイスおよび前記第２ダイスを前記設定方向に相対移動させることにより前記管材の断面形状を前記押出方向に変化させる異形断面を有する管材の押出成形方法において、
前記開口部は、第１，第２，第３および第４壁部用開口部からなり、前記第１および第２壁部用開口部は前記第１ダイス孔により規定され、前記押出方向と直交する直交平面へ前記設定方向を投影したときの方向である前記第１方向と平行な前記第３および第４壁部用開口部は、前記第１および第２ダイス孔により規定され、前記第３および第４壁部用開口部の少なくとも一方は、前記第２ダイス孔により規定されるビード用開口部を有し、前記相対移動により、前記第３および第４壁部用開口部に対する前記ビード用開口部の前記第１方向での位置を変化させることを特徴とする異形断面を有する管材の押出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異形断面を有する管材、該管材により形成される自動２輪車の車体構造材、および該管材の押出成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、管材からなる車体構造材として、特開平９−２５４８５４号公報に開示された車体フレームが知られている。この車体フレームは、ヘッドパイプと、該ヘッドパイプから後斜め下方に延びる左右１対のアルミニウム製のメインパイプとを備える。メインパイプを構成するパイプ（管材に相当）は、縦長の「日」字状の断面形状を有するように押出成形され、さらに外側面には長手方向に延びる浅い溝が形成されて、剛性アップが図られている。そして、メインパイプは、パイプの後ろ寄りの下面が浅い角度で斜めに切り落とされて、前半部分の断面積が後半部分よりも大きくなるテーパ管状に形成され、切り落とされることによって形成された開口部には、該開口部を塞ぐために、エンジン懸架ブラケット等の車体フレームの構成部材が溶着される。
【０００３】
しかしながら、このパイプから、長手方向に異なる剛性が必要とされるメインパイプを構成するためには、押出成形で成形されたパイプに対して、長手方向での所望の剛性を持たせるためのさらなる加工を施す必要があって、生産性が良好でなく、またコスト高となる。
【０００４】
そこで、剛性が長手方向に異なる管材を押出成形により成形する技術が特開平１０−２８６６１９号公報に開示されている。この技術によれば、管状部材（管材に相当）は、固定ダイス孔が設けられた固定メスダイスと、固定ダイス孔と同形のスライドダイス孔が設けられて、固定メスダイスの下面で摺動自在とされるスライドダイスとを備えた押出用ダイスを使用し、固定ダイス孔およびスライドダイス孔との連通部分から素材を押し出しつつ、スライドダイスを押出方向と直交する方向に移動させることで押出成形され、それによって、前記公報の図１０，図１２，図１３に示される管状部材が成形される。そして、この技術により、長手方向での所望の剛性を持った管状部材が、良好な生産性で、かつ低コストで得られるものと考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平１０−２８６６１９号公報に開示された技術により、剛性分布が長手方向に異なる管状部材が押出成形により得られるものの、高剛性化に寄与する管壁の部分は、管状部材の外径の増大を常に伴う（前記図１０，図１３に示されるもの参照）か、または管壁の特定の部分を必ず含む（前記図１２，図１３の厚肉部の位置（図中右上隅部および左下隅部）参照）ものであるため、管状部材が使用される箇所によっては管状部材の外径の増大が制限されて、高剛性化の度合いが抑制されたり、あるいは高剛性化に寄与する部分の設定位置が制約されて、特定の部分（前記隅部）は必ずしも高剛性化が必要でない場合にも、該特定の部分が常に厚肉となって、重量増を招来する難点があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１および請求項２記載の発明は、生産性が良好で、かつ低コストであり、さらに高剛性化に寄与する部分であるビードの成形位置を変化させることで、管材の外径が増大しなくても高剛性化が可能であり、また管材の高剛性化と軽量化との両立が可能な管材を提供することを目的とする。そして、請求項３記載の発明は、管材の外径が増大しなくても高剛性化が可能であり、また管材の高剛性化と軽量化との両立が可能で、さらに外観性が向上する自動２輪車の車体構造材を提供することを目的とし、請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２記載の管材を、簡単な構造でしかも低コストで押出成形するための方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、第１方向で対向する第１および第２壁部と、前記第１方向に対して直交する第２方向で対向する第３および第４壁部とで形成される管壁を有すると共に、断面形状が長手方向に変化する異形断面を有する管材において、前記第３および第４壁部の少なくとも一方の壁部の外面には、外方に突出するビードが、前記第１および第２壁部に対する前記第１方向での成形位置が長手方向に変化するように、押出成形により成形された異形断面を有する管材である。
【０００８】
この請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、長手方向に異形断面を有する管材の管壁において、第３壁部および第４壁部の少なくともいずれかに、管材の高剛性化に寄与する部分であるビードが、第１壁部および第２壁部に対して第１方向での成形位置が変化するように押出成形により成形されるので、生産性が良好でかつ低コストであり、そのうえビードの成形位置を変えることで、管材の外径が増大しなくても高剛性化が可能であり、また第３および第４管壁の少なくともいずれかの管壁で、管材の高剛性化に適切な位置にビードを成形することができるので、高剛性化と軽量化との両立が可能である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の異形断面を有する管材において、前記管材は角形断面を有し、前記ビードは、前記第１および第２壁部で規定される前記第１方向での前記管材の外径に渡ってその成形位置が変化すると共に、長手方向にジグザグ状に延びるものである。
【００１０】
この請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、ビードは、管材の第１方向での外径に渡って、しかも長手方向にジグザグ状に成形位置が変化するので、管材の第１方向での高剛性化に適切な位置を、最大限に広い範囲で設定できるうえ、管材の長手方向の中間においても、第１，第２壁部近傍における高剛性化が可能となる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の異形断面を有する管材により形成される自動２輪車の車体構造材において、前記車体構造材は、ヘッドパイプに接続された左右１対のメインパイプまたは左右１対のリヤフォークであり、前記ビードが形成された前記外面が、車体の外側に向けられた自動２輪車の車体構造材である。
【００１２】
この請求項３記載の発明によれば、自動２輪車のメインパイプまたはリヤフォークにおいて、請求項１または請求項２記載の管材の有する効果を発揮できる。また、メインパイプまたはリヤフォークを形成する管材は、押出成形により成形されるため、繋ぎ目のない滑らかな外面を有し、そのような管材の車体の外側に向けられた外面に、第１方向での位置が変化するビードが成形されるので、メインパイプまたはリヤフォークの外観性が向上する。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２記載の異形断面を有する管材の押出成形方法であって、押出方向に重合されて重合面に沿って設定方向に相対移動自在な第１および第２ダイスを備えた押出用ダイスを使用し、前記第１ダイスに形成された第１ダイス孔と前記第２ダイスに形成された第２ダイス孔との前記押出方向での重なりにより形成される開口部を通して素材を押し出すことにより前記管材を成形すると共に、前記第１ダイスおよび前記第２ダイスを前記設定方向に相対移動させることにより前記管材の断面形状を前記押出方向に変化させる異形断面を有する管材の押出成形方法において、前記開口部は、第１，第２，第３および第４壁部用開口部からなり、前記第１および第２壁部用開口部は前記第１ダイス孔により規定され、前記押出方向と直交する直交平面へ前記設定方向を投影したときの方向である前記第１方向と平行な前記第３および第４壁部用開口部は、前記第１および第２ダイス孔により規定され、前記第３および第４壁部用開口部の少なくとも一方は、前記第２ダイス孔により規定されるビード用開口部を有し、前記相対移動により、前記第３および第４壁部用開口部に対する前記ビード用開口部の前記第１方向での位置を変化させる異形断面を有する管材の押出成形方法である。
【００１４】
この請求項４記載の発明によれば、相対移動自在な第１，第２ダイスからなる押出用ダイスを使用し、第１，第２ダイス孔により規定される第１方向と平行な第３，第４壁部用開口部を利用して第１，第２ダイスを設定方向に相対移動させることにより、請求項１または請求項２記載の管材が、簡単な構造の押出ダイスを使用して、しかも低コストで押出成形により製造できる。
なお、この明細書において、重合するとは、重ね合わせることを意味する。また、管材の「断面」とは、管材の押出方向または長手方向と直交する平面での断面を意味する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１〜図１１を参照して説明する。
図１〜図８は、本発明の第１実施例を示し、図１は、本発明に係る管材を使用したメインパイプ５を構成要素とする車体フレームおよびリヤフォークを備える自動２輪車Ｖの概略左側面図である。自動２輪車Ｖには、ヘッドパイプ１に回動自在に支持されたフロントフォーク２の上端にハンドルバー３が設けられ、その下端に前輪４が軸支される。前端部がヘッドパイプ１に接続された左右１対のメインパイプ５は、左右対称に左右方向に拡がりながら車体の後方斜め下方に延びて、その後端部寄りがクロスパイプ（図示されず）により連結される。両メインパイプ５の後端部には、左右１対のピボットプレート６がそれぞれ接続され、両ピボットプレート６に支持されたピボット軸７には、後輪９を軸支すると共にリヤサスペンション12に支持されたリヤフォーク８が上下方向に揺動自在に支持される。内燃機関10は、その前部が左右１対のエンジンハンガ11を介して支持され、その後部が両ピボットプレート６を介して、両メインパイプ５に支持される。ここで、ヘッドパイプ１、メインパイプ５、前記クロスパイプおよびピボットプレート６等により車体フレームが構成され、車体フレームおよびリヤフォーク８は、車体構造材である。
なお、この明細書において、「上下、前後、左右」は、車両を基準としたときの「上下、前後、左右」を意味するものとする。
【００１６】
そして、長手方向において、大きさの異なる荷重や該荷重に基づくモーメントが作用する各メインパイプ５およびリヤフォーク８は、無駄な肉厚を減らして車体を軽量化する観点から、図２に示されるように、ビート（なお、この図２に示されるビードの位置変化の態様は一例に過ぎない）が成形されて剛性が長手方向に異なる管材20で構成される。この管材20は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、後述する押出成形装置により成形され、各メインパイプ５およびリヤフォーク８は、管材20に曲げ加工等の諸加工を施して形成される。管材20は、上下方向で対向する第１壁部21a（上壁部）および第２壁部（下壁部）21bと、左右方向で対向する第３壁部（第１側壁部）21cおよび第４壁部（第２側壁部）21dからなる管壁21を有し、その管壁21は、長手方向に一定で、かつ断面で全周に渡ってほぼ同一の肉厚を有すると共に、角形の閉断面を形成する。
【００１７】
以下、図３〜図８を参照して、管材20を押出成形する手段について説明する。先ず、図３を参照すると、押出成形装置30は、管材20の素材（ビレット）31であるアルミニウムまたはアルミニウム合金が収容されるコンテナ32、押出用ダイス33、素材31をコンテナ32から押し出すダミーブロック34、およびラムが発生する力をダミーブロック34に伝達するステム35を備える。押出用ダイス33は、コンテナ32に対して固定された固定オスダイス36と、固定オスダイス36に重合して固定される固定メスダイス37と、固定メスダイス37に重合すると共に、重合面に沿って摺動自在とされる可動ダイス39とを備え、これらのダイス36，37，39が素材31の押出方向A0に順次配置される。そして、相互に結合されて一体化された固定オスダイス36と固定メスダイス37とが固定ダイス38を構成し、また可動ダイス39は、押出方向A0と交差する方向、この第１実施例では押出方向A0と直交する方向である設定方向に、固定ダイス38に対して前記重合面に沿って、２つの駆動装置40a，40bにより移動される。なお、42は、固定オスダイス36に複数個設けられて、後述する開口部52に素材31を導く流路である。
【００１８】
図７（Ａ）に示されるように、固定メスダイス37には、可動ダイス39の後述する周壁面48と協働して、管材20の外面形状、すなわち管材20の外形を規定する周壁面43を有すると共に、断面において矩形の貫通孔42が形成され、該周壁面43は押出方向A0と平行に形成される。図４を併せて参照すると、貫通孔42内には、固定オスダイス36に支持部36aを介して設けられて、可動コア49の後述する外周面50と協働して、管材20の内面形状、すなわち管材20の内形を規定する外周面45を有する固定コア44が、周壁面43との間に空隙を形成して配置される。
【００１９】
周壁面43は、断面において、押出方向A0と直交する直交平面へ前記設定方向を投影したときの方向である第１方向A1（この第１実施例では、前記設定方向は、押出方向A0と直交する方向であるので、第１方向A1は前記設定方向と一致する。）で対向すると共に、前記直交平面上で第１方向A1と交差する、この第１実施例では直交する第２方向A2に平行な第１周壁面部43aおよび第２周壁面部43bと、第２方向A2で対向すると共に、第１方向A1に平行な第３周壁面部43cおよび第４周壁面部43dとからなる。
【００２０】
また、固定コア44の外周面45は、断面において、第１方向A1で第１周壁面部43aと対向すると共に平行な第１外周面部45aと、第１方向A1で第２周壁面部43bと対向すると共に平行な第２外周面部45bと、第２方向A2で第３周壁面部43cと対向する第３外周面部45c、および第２方向A2で第４周壁面部43dと対向する第４外周面部45dとからなる。
【００２１】
このようにして、固定コア44は、第１，第２周壁面部43a，43bとの間に等しい所定幅t1の空隙d1，d2をそれぞれ形成し、第３，第４周壁面部との間に、所定幅の空隙d3，d4を形成する。そして、これら空隙d1〜d4を含んで周壁面43と外周面45との間に形成される空隙により固定ダイス孔46が構成される。
【００２２】
一方、図７（Ｂ）に示されるように、可動ダイス39には、周壁面48を有する貫通孔47が形成され、該周壁面48は押出方向A0と平行に形成される。図４を併せて参照すると、貫通孔47内には、可動コア49が周壁面48との間に空隙を形成して配置される。この可動コア49は、図４〜図６に示されるように、可動ダイス39の一部から延びて、固定オスダイス36の支持部36aおよび固定メスダイス37に形成された各支持孔に摺動自在に嵌合して第１方向A1に直線状に延びる棒状の連結部材39aに、支持部49aを介して一体に固定される。なお、支持部36aおよび固定コア44に形成されて、固定コア44の下端面で開口する空洞36bは、支持部49aの第１方向A1での移動を許容するためのものである。
【００２３】
周壁面48は、断面において、第１方向A1で対向すると共に、第２方向A2に平行な第１周壁面部48aおよび第２周壁面部48bと、第２方向A2で対向すると共に、第１方向に平行な第１〜第３平面部48c1〜48c3；48d1〜48d3および両段差部48c4，48c5；48d4，48d5をそれぞれ有する第３周壁面部48cおよび第４周壁面部48dとからなる。
【００２４】
第３周壁面部48cの第１平面部48c1は、一端が第１周壁面部48aに連続して、他端が段差部48c4を介して第２平面部48c2に連続し、第２平面部48c2は、可動コア49に第２方向A2で対向し、一端が段差部48c4を介して第１平面部48c1に連続し、他端が段差部48c5を介して第３平面部48c3に連続すると共に、第２方向A2での一方（図６では左方）に凹み、第３平面部48c3は、一端が段差部48c5を介して第２平面部48c2に連続し、他端が第２周壁面部48bに連続する。また、第４周壁面部48dの第１〜第３平面部48d1〜48d3および両段差部48d4，48d5は、断面において、貫通孔47の第２方向A2での中心を通り第１方向A1に平行な直線に対して、第３周壁面部の第１〜第３平面部48c1〜48c3および両段差部48c4，48c5と対称に形成される。そして、両第２平面部48c2，48d2同士は、第２方向A2で等しい幅で対向する両第１平面部48c1，48d1同士および両第３平面部48c3，48d3同士よりも第２方向A2での幅が広い貫通孔47の拡幅部を形成する。
【００２５】
また、断面形状が矩形であり、貫通孔47の前記拡幅部の中央に配置される可動コア49の外周面50は、断面において、第１方向A1で第１周壁面部43aおよび両段差部48c4，48d4と対向すると共にそれらに平行な第１外周面部50aと、第１方向A1で第２周壁面部48bおよび両段差部48c5，48d5と対向すると共にそれれに平行な第２外周面部50bと、第２方向A2で第３周壁面部48cと対向する第３外周面部50cおよび、第２方向A2で第４周壁面部48dと対向する第４外周面部50dとからなる。なお、第２平面部48c2，48d2の凹みの程度によっては、第１，第２外周面部50a，50bは、段差部48c4，48d4，48c5，48d5と対向しないこともある。
【００２６】
このようにして、可動コア49は、第１，第２周壁面部48a，48bとの間に、第１方向A1および第２方向A2に等しい所定幅の空隙d5，d6をそれぞれ形成し、第３，第４周壁面部48c，48dの第２平面部48c2，48d2および段差部48c4，48c4，48c5，48c5との間に所定幅t1の空隙d7，d8を形成する。そして、これら空隙d5〜d8を含んで周壁面48と外周面50との間に形成される空隙により可動ダイス孔51が構成される。
【００２７】
そして、図２の管材20を成形するに当たり、図８の（Ａ）に示されるように、可動コア49が固定コア44の第１方向A1での中央に位置し、周壁面43の第３，第４周壁面部43c，43dと周壁面48の両第２平面部48c2，48d2とが第２方向A2でそれぞれ一致する状態で固定ダイス38および可動ダイス39が位置決めされて、重合面で重合されたとき、固定コア44と可動コア49との重合部分では両者が面接触し（図４参照）、さらに固定ダイス孔46および可動ダイス孔61の押出方向A0での重なりにより開口部52が形成され、この開口部52を通じて素材31が押し出されて、管材20の管壁21が成形される。なお、図８において、固定ダイス38および可動ダイス39は異なるハッチングで示され、白抜きで示される部分は開口部52を示し、両ハッチングが重なる部分は、固定ダイス38および可動ダイス39が重合する部分を示す。また、図７，図８において、空洞36bは省略してある。
【００２８】
図７を併せて参照すると、開口部52は、空隙d1により規定される第１壁部用開口部52aと、空隙d2により規定され、第１壁部用開口部52aと第１方向A1で対向する第２壁部用開口部52bと、空隙d3および空隙d5，d7により規定される第３壁部用開口部52cと、空隙d4および空隙d6，d8により規定され、第３壁部用開口部52cと第２方向A2で対向する第４壁部用開口部52dとからなる。そして、第３壁部用開口部52cは、空隙d7で規定されるビード用開口部52c1を有し、第４壁部用開口部52dは、空隙d8で規定されるビード用開口部52d1とを有する。
【００２９】
次に、図２，図８を参照して、押出用ダイス４を使用した押出成形装置１により、管材20を成形する方法について説明する。
先ず、図８（Ａ）に示される状態から、ラムにより開口部52から素材31を押し出しつつ、押出速度に対する可動ダイス39の移動速度の速度比を所定速度比に設定し、開口部52から素材31を押し出しつつ、図８（Ｂ）に示される状態（図４の一点鎖線で示される可動ダイス39の位置参照）まで、駆動装置40aが可動ダイス39を重合面に沿って第１方向A1の一方（図８では上方）に連続的に移動させる。
【００３０】
これにより、図２に示されるように、第１，第２壁部用開口部52a，52bにより、所定幅t1の肉厚の第１，第２壁部21a，21bが成形され、第３，第４壁部用開口部52c，52dにより、所定幅t1の肉厚を持ち、かつ平面状の外面を有する第３，第４壁部21c，21dが成形される。そして、第３，第４壁部21c，21dには、ビード用開口部52c1，52d1により、第３，第４壁部21c，21dの外面に、外方に突出して、第１方向A1での中央部から第１壁部21aの外面に至る直線状のビード21c1，21d1がそれぞれ成形される。そして、第１方向A1での幅Ｆが長手方向に同一である各ビード21c1，21d1の第１方向A1での成形位置が、長手方向に変化する。
【００３１】
続いて、固定ダイス38に対する可動ダイス39の位置関係が、図８（Ｂ）に示される状態から、駆動装置40bが可動ダイス39を重合面に沿って第１方向A1の他方（図８では下方）に連続的に前記所定速度比で移動させることにより、再度図８（Ａ）に示される状態になる。これにより、図８（Ａ）から図８（Ｂ）に至る工程のときと同様に、第１〜第４壁部21a〜21dが成形され、一方、ビード用開口部52c1，52d1により、第３，第４壁部21c，21dの外面に、第１壁部21aの外面から第１方向A1での中央部に至る直線状のビード21c1，21d1がそれぞれ成形される。
【００３２】
次いで、固定ダイス38に対する可動ダイス39の位置関係が、図８（Ａ）に示される状態から、駆動装置40bが可動ダイス39を第１方向A1の他方（図８では下方）にさらに連続的に前記所定速度比で移動させて、図８（Ｃ）に示される状態（図４の二点鎖線で示される可動ダイス39の位置参照）になると、第１〜第４壁部21a〜21dが成形されると同時に、第３，第４壁部21c，21dの外面に、第１方向A1での中央部から第２壁部21bの外面に至る直線状のビード21c1，21d1がそれぞれ成形され、さらに、図８（Ｃ）に示される状態から、駆動装置40aが可動ダイス39を第１方向A1の一方（図８では上方）に連続的に前記所定速度比で移動させて、図８（Ａ）に示される状態になると、第１〜第４壁部21a〜21dが成形されると同時に、第３，第４壁部21c，21dの外面に、第２壁部21bの外面から第１方向A1での中央部に至る直線状のビード21c1，21d1がそれぞれ成形される。
【００３３】
以下、前述の工程を繰り返すことにより、管材20の第３，第４壁部21c，21dの外面には、外方に突出すると共に、第１，第２壁部21a，21bで規定される第１方向A1での管材20の第１外径B1に渡って、第１，第２壁部21a，21bの外面に達したとき折れ曲がって、長手方向にジグザグ状にその成形位置が変化する１条のビード21c1，21d1が成形される。このとき、第１外径B1および第３，第４壁部21c，21dにより規定される第２方向A2での管材20の第２外径B2は、長手方向に一定に保たれる。また、管材20の第１〜第４壁部21a〜21dの肉厚は、所定幅t1の大きさで、長手方向で一定になる。
【００３４】
次に、前述のように構成された第１実施例の作用および効果について説明する。
長手方向に異形断面を有する管材20の管壁21において、第３，第４壁部21c，21dの外面には、外方に突出して、管材20の高剛性化に寄与する部分であるビード21c1，21d1が、第１方向A1での成形位置が変化するように、押出成形により成形されるので、生産性が良好でかつ低コストであり、そのうえビード21c1，21d1の成形位置を変えることで、管材20の外径が増大しなくても高剛性化が可能であり、また第３，第４管壁21c，21dで、管材20の高剛性化に適切な位置にビード21c1，21d1を成形することができるので、高剛性化と軽量化との両立が可能である。
【００３５】
さらに、ビード21c1，21d1は、管材20の第１方向A1での外径B1に渡って、しかも長手方向にジグザグ状に成形位置が変化するので、管材20の第１方向A1での高剛性化に適切な位置を、最大限に広い範囲で設定できるうえ、管材20の長手方向の中間においても、各ビード21c1，21d1が第１，第２壁部21a，21bの外面に達する位置、すなわち第１，第２壁部21a，21b近傍における高剛性化が可能となる。
【００３６】
管材20が自動２輪車Ｖのメインパイプ５およびリヤフォーク８を形成することから、剛性分布が長手方向に異なることが、軽量化の点で望ましいメインパイプ５およびリヤフォーク８において、管材20の有する効果を発揮できる。また、メインパイプ５およびリヤフォーク８を形成する管材20は、押出成形により成形されるため、溶接などによる繋ぎ目のない滑らかな外面を有し、そのような管材20の車体の外側に向けられた外面に、ビード21c1またはビード21d1が成形されるので、メインパイプ５およびリヤフォーク８の外観性が向上する。
【００３７】
管材20は、相対移動自在な固定ダイス38および可動ダイス39からなる押出用ダイス33を使用し、固定ダイス孔46および可動ダイス孔51により規定される第１方向A1と平行な第３，第４壁部用開口部52c，52dを利用して可動ダイス39を第１方向A1に移動させることにより成形される。そして、第３，第４壁部用開口部52c，52dは、可動ダイス孔51により規定されるビード用開口部52c1，52d1を有し、可動ダイス39の第１方向A1への移動により、第３，第４壁部用開口部52c，52dに対するビード用開口部52c1，52d1の第１方向A1での位置を変化させることで、第１方向A1での外径B1に渡って、しかも長手方向にジグザグ状に成形位置が変化するビード21c1，21d1を有する管材20が、簡単な構造の押出ダイス33を使用して、しかも低コストで押出成形により製造できる。
【００３８】
次に、図９〜図１１を参照して、本発明の第２実施例を説明する。この第２実施例は、第１実施例とは、可動ダイスに可動コアがない点で相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第１実施例の部材と同一の部材または対応する部材については、同一の符号を使用した。
【００３９】
図９に示されるように、可動ダイス39は、可動ダイス孔61を構成する貫通孔47のみを有し、その周壁面48は、第１実施例と同様に、第１〜第４周壁面部48a〜48dを有し、第３周壁面部48cは、第１〜第３平面部48c1〜48c3および両段差部48c4，48c5を有し、第４周壁面部48dは、第１〜第３平面部48d1〜48d3および両段差部48d4，48d5を有する。
【００４０】
図１０に示されるように、固定ダイス38および可動ダイス39が重合面で重合されることにより、固定ダイス孔46および可動ダイス孔61の押出方向A0での重なりにより開口部62が形成される。図９を併せて参照すると、開口部62は、第１実施例と同様に、空隙d1により規定される第１壁部用開口部62aと、空隙d2により規定される第２壁部用開口部62bと、空隙d3および可動ダイス孔61により規定される第３壁部用開口部62cと、空隙d4および可動ダイス孔61により規定され、第３壁部用開口部62cと第２方向A2で対向する第４壁部用開口部62dとからなる。第３壁部用開口部62cは、第３周壁面部48cの第２平面部48c2と第３外周面部45cとの間の可動ダイス孔61部分で規定されて第２方向A2に所定幅t2のビード用開口部62c1を有し、第４壁部用開口部62dは、第４周壁面部48dの第２平面部48d2と第４外周面部45dとの間の可動ダイス孔61部分で規定され、第２方向A2に所定幅t2のビード用開口部62d1とを有する。
【００４１】
そして、固定ダイス38と可動ダイス39とが重合面で重合された状態で、第１実施例と同様に、押出速度に対する可動ダイス39の移動速度の速度比を所定速度比に設定し、開口部62から素材31を押し出しつつ、駆動装置40aおよび駆動装置40bが可動ダイス39を重合面に沿って第１方向A1（図１０では上下方向）に連続的に往復動させることで、図１１に示される管材70が成形される。この管材70には、第１実施例の管材20と同様に、管壁71の第３，第４壁部71c，71dの外面に、外方に突出すると共に、第１，第２壁部71a，71bで規定される第１方向A1での管材70の第１外径B1に渡って、第１，第２壁部71a，71bの外面に達したとき折れ曲がって、長手方向にジグザグ状にその成形位置が変化する１条のビード71c1，71d1が成形される。そして、ビード71c1，71d1が成形された部分は、その壁部の肉厚が所定幅t2に等しく、他の壁部の所定幅t1に等しい肉厚に比べて大きい厚肉部となる。
【００４２】
この第２実施例によれば、第１実施例と同様の作用および効果が奏されるほか、次の作用および効果が奏される。すなわち、ビード71c1，71d1が成形された部分の壁部の肉厚が、管材70の他の壁部の肉厚に比べて大きくなっているので、軽量化の点では第１実施例よりも劣るものの、管材70の剛性を一層高めることができる。
【００４３】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
前記各実施例では、ビードは、管材の第３，第４壁部にそれぞれ成形されたが、第３壁部または第４壁部のみに成形されてもよい。また、ビードは、各壁部に、それぞれ１条ずつ成形されたが、複数条ずつ成形されてもよい。さらに、ビードの第１方向での第１，第２壁部寄りの一端が第１，第２壁部の外面と同一平面上にある必要はなく、それら外面との間に第１方向での間隔が形成されていてもよい。
【００４４】
また、ビードは、必ずしもジグザグ状に成形する必要はなく、前記設定速度比を適宜設定することにより、管材の前端から後端に向かって、第１壁部（または第２壁部）近傍から第２壁部（または第１壁部）近傍に至るまで、単純な傾斜形状のビードを成形することができるし、前記設定速度比をゼロとすることにより、管材の長手方向の一部分において、長手方向と平行な平行形状のビードを成形できる。さらに、管材の全長に渡る範囲で、ジグザグ状と単純な傾斜形状と平行形状の各種形状のビードの、２または３の組み合わせで構成される形状のビードを成形することもできる。さらに、ジグザグ状のビードの場合、前記設定速度比を途中で変更することにより、途中で傾斜角度を変更したり、ジグザグの１サイクルの長さを変更することもできる。それゆえ、断面形状が長手方向に変化するとは、管材の少なくとも一部分の断面形状が長手方向に変化するものも含んでいる。
【００４５】
前記各実施例では、固定ダイスはコンテナに対して固定されていたが、固定ダイスをコンテナに対して移動自在に構成して、両ダイスを可動ダイスとすることもできる。また、固定ダイス孔の形状を可動ダイスに形成し、可動ダイス孔の形状を固定ダイスに形成することもできる。
【００４６】
前記設定方向は、押出方向と直交する方向とされたが、押出方向と直交しない平面上にある方向であってもよい。
前記各実施例では、管材はメインパイプに使用されたが、他の車体フレームを構成するパイプに使用してもい。また、自動２輪車以外の車両のフレームに使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示し、本発明に係る管材で構成されたメインパイプを備えた自動２輪車の概略左側面図である。
【図２】図１のメインパイプを構成する管材の斜視図である。
【図３】図２の管材を成形する押出成形装置の要部断面図である。
【図４】図３の押出成形装置の押出用ダイスの要部拡大断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】（Ａ）は、固定ダイスにおける固定ダイス孔および固定コア44の位置関係を、（Ｂ）は、可動ダイスにおける可動ダイス孔および可動コアの位置関係を、それぞれ説明する平面図である。
【図８】固定ダイスと可動ダイスを重合して、可動ダイスを移動させたときの固定ダイスおよび可動ダイスの位置関係を説明する平面図である。
【図９】本発明の第２実施例を示し、第１実施例の図８に対応する図である。
【図１０】第２実施例の、第１実施例の図９（Ａ）に対応する図である。
【図１１】第２実施例の管材の斜視図である。
【符号の説明】
１…ヘッドパイプ、２…フロントフォーク、３…ハンドルバー、４…前輪、５…メインパイプ、６…ピボットプレート、７…ピボット軸、８…リヤフォーク、９…後輪、10…内燃機関、11…エンジンハンガ、12…リヤサスペンション、
20…管材、21…管壁、
30…押出成形装置、31…素材、32…コンテナ、33…押出用ダイス、34…ダミーブロック、35…ステム、36…固定オスダイス、37…固定メスダイス、38…固定ダイス、39…可動ダイス、40a，40b…駆動装置、41…流路、42…貫通孔、43…周壁面、44…固定コア、45…外周面、46…固定ダイス孔、47…貫通孔、48…周壁面、49…可動コア、50…外周面、51…可動ダイス孔、52…開口部、52c1，52d1…ビード用開口部、
61…可動ダイス孔、62…開口部、62c1，62d1…ビード用開口部
70…管材、71…管壁、
Ｖ…自動２輪車、A0…押出方向、A1，A2…方向、d1〜d8…空隙、B1，B2…外径、Ｆ…幅。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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