(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のメインフレームと、これら左右のメインフレームの中間部間を結合するクロスメンバを有する自動２輪車の車体フレームにおいて、
前記クロスメンバは、長さ方向両端部で前記左右一対のメインフレームの中間部外周を一体に鋳ぐるんだ鋳造品であり、
前記メインフレームとクロスメンバの鋳ぐるみ部に貫通孔を形成し、この貫通孔にカシメ部材を取付固定したことを特徴とする自動２輪車の車体フレーム。
【請求項２】
前記メインフレームは鋳ぐるみ用の鋳型の型抜き方向に対してテーパーを有することを特徴とする請求項第１項に記載した自動２輪車の車体フレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願は、自動２輪車の車体フレームに係り、特に、左右一対のメインフレームとこれらを連結するクロスメンバを備えた車体フレームを容易に製造できるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
実開平５−８４５９２号には、ヘッドパイプから左右一対で後方へ延びるメインフレームと、その各後端部から上下方向へ延びる左右一対のピポットフレームと、左右のメインフレーム間を連結するクロスメンバ並びに各種のステー類を備え、それぞれの接続端で溶接して組み立てた自動２輪車の車体フレームが示されている。
【０００３】
また、特開平１−２１２６７９号には、フレームパイプの前端部を鋳ぐるんでヘッドパイプをフレームパイプと一体に鋳造した車体フレームが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のうち溶接で車体フレームを組み立てる場合は、事前に構成部品を溶接治具等でセット及び仮付けする必要があり、また溶接後の仕上げ作業も多くの手間がかかるためコストが高くなる。
【０００５】
しかも、裏面溶接しなければならない構造の場合は、ロボットによる自動化が困難になるためハンドワーク溶接が多くならざるを得ず、このとき一部の外観部分を良好にする必要もあるので、溶接作業の高度な熟練が必要である。そのうえ、溶接の熱影響による材料強度の低下や熱歪による寸法精度の低下を加味した作業並びに設計が必要になる。
【０００６】
また、上記特開平１−２１２６７９号のようにヘッドパイプでフレームパイプの前端部を鋳ぐるめば、少なくとも、ヘッドパイプとフレームパイプ前端部間における溶接作業は省略できるが、車体フレームは車体剛性を確保するために左右のメインフレーム中間部を連結するクロスメンバが必須であり、このクロスメンバはフレームパイプと別体に形成してから溶接で結合しているため、上記溶接に伴う諸問題を解決できない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願における第１の発明は、左右一対のメインフレームと、これら左右のメインフレームの中間部間を結合するクロスメンバを有する自動２輪車の車体フレームにおいて、前記クロスメンバを、長さ方向両端部で前記左右一対のメインフレームの中間部外周を一体に鋳ぐるむ鋳造品としたことを特徴とする。
【０００８】
また、メインフレームとクロスメンバの鋳ぐるみ部に貫通孔を形成し、この貫通孔にカシメ部材を取付固定したことも特徴とする。
【０００９】
さらに、第２の発明は上記第１の発明において、メインフレームは鋳ぐるみ用の鋳型の型抜き方向に対してテーパーを有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
第１の発明によれば、クロスメンバを鋳造するとともに、その両端部でメインフレームの中間部外周を鋳ぐるむことにより、左右のメインフレーム及びクロスメンバを一体化して相互を強固に結合できる。
【００１１】
このため、それぞれ別体のメインフレーム及びクロスメンバを治具に取り付けてから溶接する必要がなくなるので、工数が少なくなって業時間が短縮され、コストダウンになとともに、それほどの熟練度を要求されず、かつ強度に対する熱影響もあまり考慮する必要がなくなるので設計も容易になる。
【００１２】
さらに、鋳ぐるみ部において、メインフレームとクロスメンバに貫通孔を明け、これにカシメ部材を取付固定してメインフレームと鋳ぐるみ部をカシメた結合強化部を設けたので、メインフレームの軸方向におけるクロスメンバとの結合を強化できる。
【００１３】
第２の発明によれば、メインフレームの側面をテーパ面にしたため、鋳造時に鋳型内面をこのテーパー面と対応させておくことにより、メインフレームと鋳型がテーパー合わせで密着するので、鋳造時鋳造バリが発生しにくくなり、その結果、鋳造後の外観性が良好になり、かつバリ取り等の仕上げ作業が軽減されるため作業性が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本願発明に係る自動２輪車の車体フレームの展開斜視図、図２は、鋳ぐるみ部の側面図、図３はその車体左側部分についての平面図、図４は図３の４−４線断面図、図５は鋳造時の鋳型構造を示す断面図、図６は鋳ぐるみ部の結合強化工程を示す図である。
【００１５】
まず、図１によりこの自動２輪車の車体フレームの全体構造を概説する。この車体フレームは平面視略Ｖ字形をなすフロント部１と、平面視略Ｈ状のメイン部２と、メイン部２の後端部に取付けられる左右一対のピポットフレーム３を備える。
【００１６】
フロント部１は、先端部にヘッドパイプ４を一体形成するとともに、左右に拡開しつつ後方へ延びる角パイプ状のアーム部５とを備え、アルミ合金等の軽合金材料により鋳造されている。
【００１７】
なお、フロント部１は、鋳造品によらず、ヘッドパイプ４とアーム部５をそれぞれ別々に形成して溶接等により組み立てたものでもよい。
【００１８】
メイン部２は、略直線状に前後方向へ延びる左右一対のメインフレーム６と、これらの中間部間を連結するクロスメンバ７とで一体化され、メインフレーム６とクロスメンバ７の連結部はクロスメンバ７と連続一体の鋳ぐるみ部８になっている。
【００１９】
鋳ぐるみ部８の上面にはメインフレーム６との結合強化部９が形成されるとともに、燃料タンク（図示省略）を支持するために上下方向へ延出するステー１０，１１及び略水平に車体内側へ延出するステー１２が一体に形成され、また、クロスメンバ７の下部にもエンジンハンガ用のステー１３が一体に下方へ突出形成されている。
【００２０】
メインフレーム６は、アルミ合金等の軽合金材料を用いて押し出し形成され、内部には断面が略目の字状をなすようにリブ壁１４が長さ方向へ連続して一体に形成されている。
【００２１】
メインフレーム６の側面は、上下方向中間部を稜線１５として、ここから上下にそれぞれ先細り状に変化するテーパー面１６，１７になっており、この構造は左右両面で同様である。
【００２２】
左右のメインフレーム６の各前端部は、左右のアーム部５の各端部と嵌合して、この嵌合部で溶接することによりフロント部１とメイン部２が結合される。
【００２３】
ピポットフレーム３は、アルミ合金等の軽合金材料を用いて上下方向へ長く成形した鋳造品であり、左右対称形をなし、前縁側には前方へ突出する結合突部１８が形成され、ここで左右のメインフレーム６の各後端部と嵌合し、この嵌合部で溶接することによりメイン部２とピポットフレーム３が一体化される。
【００２４】
ピポットフレーム３の下部側面には、ボス部１９が形成され、ここで図示を省略した後輪サスペンション装置を構成するリヤアームの前端部を揺動自在にピボット結合するようになっている。
【００２５】
次に、クロスメンバ７及び鋳ぐるみ部８の構造について図２乃至図４に基づいて説明する。これらの図に示すように、クロスメンバ７はアルミ合金等の軽合金材料を用いて下向きに開放する凹部で肉抜きされた形状に鋳造され、左右方向へ延びる複数の左右方向へ延びる横リブ２０及び縦リブ２１で補強されている。
【００２６】
ステー１３はクロスメンバ７の頂部２２から連続一体に下方へ延びて縦リブの一部をなしている。また、ステー１３の左右両側とクロスメンバ７の底部間にも横リブ２０と平行なリブ２３が形成されている。
【００２７】
鋳ぐるみ部８はクロスメンバ７の鋳造品時に、左右のメインフレーム６の各中間部外周を鋳ぐるんで、クロスメンバ７の左右方向両端部と連続一体になって同時に形成され、このとき、各ステー１０，１１，１２も一体に形成される。
【００２８】
図５は、鋳造品時に上型３０と下型３１の間へメインフレーム６のうち鋳ぐるみ部８よりも前方部分又は後方部分をセットした状態を示し、この上型３０と下型３１の合せ面３２は、メインフレーム６の稜線１５と一致し、それぞれのキャビティ３３，３４の内面は、メインフレーム６のテーパー面１６，１７に対応するテーパー面になっている。
【００２９】
左右のメインフレーム６は、それぞれの左右方向における幅が、稜線部１５でで最大となり、上端部及び下端部ではいずれもこれより狭くなるように、側面であるテーパー面１６，１７は角度θなる斜面に形成され、その結果、稜線部１５から型抜き方向Ｚに向かって徐々に幅狭となるテーパー状をなしている。
【００３０】
したがって、メインフレーム６をキャビティ３３，３４内へセットすると、テーパー面１６，１７に対してキャビティ３３，３４の各内面が対応するテーパー状をなしているので、テーパー面１６，１７がテーパー合せによりそれぞれキャビティ３３，３４の型面へ気密に密接できるようになっている。
【００３１】
なお、図５では明らかでないが上型３０と下型３１のクロスメンバ７及び鋳ぐるみ部８を形成する部分には、当然これらに対応するキャデティが形成されている。
【００３２】
そこで、上型３０と下型３１の間へ左右のメインフレーム６をセットしてアルミ合金等の溶融軽合金材料を注入すれば、クロスメンバ７及び左右のメインフレーム６の各中間部を鋳ぐるんだ鋳ぐるみ部８並びに各ステー１０，１１，１２，１３が一体に形成されたメイン部２が得られる。
【００３３】
この鋳造後、図６に示すように、メインフレーム６と鋳ぐるみ部８の間を結合強化する。すなわち、まず鋳造直後の状態である図中のＡに対して、貫通穴２５を明け（Ｂ）、続いて、この穴に市販品であるカシメナット２６を取付け（Ｃ）、このカシメナット２６をカシメることにより、鋳ぐるみ部８とメインフレーム６を強固に結合し、鋳ぐるみ部８とメインフレーム６の軸方向における相対的なズレを防止するようになっている。
【００３４】
なお、必要により、頂部の結合強化部９に代えて又はこれと併用する別の結合強化部を、図４に仮想線で示すように、側面等任意のケ所に設けて結合強化することができる。
【００３５】
また、それほど大きな結合強度を必要としない場合には、市販のカシメリベットに代えることもできる。
【００３６】
次に、本実施例の作用効果を説明する。まず、クロスメンバ７を鋳造により形成するとともに、その両端部でメインフレーム６の中間部外周を鋳ぐるむことにより、左右のメインフレーム６及びクロスメンバ７を一体化して相互を強固に結合できる。
【００３７】
このため、それぞれ別体のメインフレーム６及びクロスメンバ７を治具に取り付けてから溶接する必要がなくなるので、工数が少なくなって業時間が短縮され、コストダウンになとともに、それほどの熟練度を要求されず、かつ強度に対する熱影響もあまり考慮する必要がなくなるので設計も容易になる。
【００３８】
さらに、メインフレーム６の側面をテーパ面１６，１７にしたため、鋳型に設けられているキャビティ３３，３４の内面をこのテーパー面と対応させておくことにより、メインフレーム６のテーパ面１６，１７がキャビティ３３，３４の内面を鋳型がテーパー合わせで密着するので、鋳造時に鋳造バリが発生しにくくなり、その結果、鋳造後の外観性が良好になり、かつバリ取り等の仕上げ作業が軽減されるため作業性が向上する。
【００３９】
そのうえ、鋳ぐるみ部８において、メインフレーム６とクロスメンバ７に貫通孔２５を明け、これを利用してカシメ部材であるカシメナット２６により、メインフレーム６と鋳ぐるみ部８をカシメた結合強化部９を設けたので、メインフレーム６の軸方向におけるクロスメンバ７との結合を強化できる。
【００４０】
そのうえさらに、クロスメンバ７と鋳ぐるみ部８の鋳造時に、各種のステー１０，１１，１２及び１３を一体に形成できるので、これらを別個に形成してから溶接する手間も不要になる。
【００４１】
しかも、クロスメンバ７は外観されにくい部分に肉抜き凹部と横リブ２０及び縦リブ２１を一体に形成して軽量かつ剛性のある構造になっているとともに、リブ２３をステー１３とクロスメンバ７の間に一体に形成してステー１３の補強も十分に確保できている。
【００４２】
なお、本願発明は、上記実施例に限定されず、種々に変形可能であり、例えば、メインフレーム６を鉄等のパイプ部材としたり、各ステーを別体のプレス品としたり、さらに、ピポットフレーム３をプレス品とすることもできる。
【００４３】
また、フロント部１とメイン部２の接続部又はメイン部２とピポットフレーム３の接続部もしくはこれら全てにおいてクロスメンバ７及び鋳ぐるみ部８を形成すれば、フロント部１、メイン部２及びピポットフレーム３間の溶接を省略できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る自動２輪車の車体フレームの展開斜視図
【図２】鋳ぐるみ部の側面図
【図３】その車体左側部分についての平面図
【図４】図３の４−４線断面図
【図５】鋳造時の鋳型構造を示す断面図
【図６】鋳ぐるみ部の結合強化工程を示す図
【符号の説明】
６：メインフレーム、７：クロスメンバ、８：鋳ぐるみ部、９：結合強化部、１０・１１・１２・１３：ステー
【図１】
0003866377.tif 000002
【図２】
0003866377.tif 000003
【図３】
0003866377.tif 000004
【図４】
0003866377.tif 000005
【図５】
0003866377.tif 000006
【図６】
0003866377.tif 000007