自動二輪車
【課題】製造の容易なヘッドパイプを有する自動二輪車を提供する。
【解決手段】自動二輪車には、ステアリングシャフトが内側に挿通される管部２０Ａを有するヘッドパイプ２０と、当該管部２０Ａから後方に伸びるように設けられるメインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌとが設けられている。ヘッドパイプ２０は、管部２０Ａと一体的に形成され、メインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌの側面２１ｆに溶接される左右の側壁部２０ａ，２０ａを備えている。左右の側壁部２０ａ，２０ａは、管部２０Ａの延伸方向に沿って設けられている。
【解決手段】自動二輪車には、ステアリングシャフトが内側に挿通される管部２０Ａを有するヘッドパイプ２０と、当該管部２０Ａから後方に伸びるように設けられるメインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌとが設けられている。ヘッドパイプ２０は、管部２０Ａと一体的に形成され、メインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌの側面２１ｆに溶接される左右の側壁部２０ａ，２０ａを備えている。左右の側壁部２０ａ，２０ａは、管部２０Ａの延伸方向に沿って設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車のフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車の車体フレームは、その前端にステアリングシャフトが内側に挿通されるヘッドパイプを有している。ヘッドパイプには、当該ヘッドパイプから後方に伸びるように配置され、燃料タンクを支持したり、エンジンを懸架するメインフレーム部が接続されている。ヘッドパイプとメインフレーム部との溶接に十分な強度を確保するために、ヘッドパイプのメインフレーム部に溶接される部分は、メインフレーム部の側面に沿うように設けられることが望ましい。特許文献１に開示される自動二輪車の車体フレームでは、ヘッドパイプのステアリングシャフトが挿通される部分（以下、管部）の外周面に、メインフレーム部の先端が差し込まれる穴が形成され、穴の縁とメインフレーム部の側面とが溶接されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４１３２４３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示されるヘッドパイプの製造では、左右方向から材料に圧力を加える鍛造によって円柱状の部材が形成された後に、当該円柱状の部材に貫通穴を形成する切削作業が行われ、それによって管部が形成されていた。そして、その後に、管部の外周面に、メインフレーム部を差し込むための穴を形成する切削作業が行われていた。このように、特許文献１のヘッドパイプの製造では、メインフレーム部の側面に溶接される部分、すなわち穴の縁を形成するために多くの工程が必要とされ、製造が煩雑であった。また、円柱状の部材に貫通穴を形成する切削において、削り取る部分が多くなり、生産効率が良くなかった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造を容易化するとともに、生産効率の向上を図ることのできるヘッドパイプを有する自動二輪車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る自動二輪車は、ステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトの長さ方向に伸び、当該ステアリングシャフトが内側に挿通される管部を有するヘッドパイプと、前記管部から車体の後方に伸びるように配置されるメインフレーム部と、を備える。前記ヘッドパイプは、前記管部と一体的に形成され、前記メインフレーム部の側面に溶接される左右の側壁部を備え、前記左右の側壁部は、前記管部の延伸方向に沿って設けられている。
【０００７】
本発明によれば、側壁部が管部の延伸方向に沿って設けられているので、管部の延伸方向に金型を抜く鋳造や、管部の延伸方向から材料に圧力を加える鍛造、管部の延伸方向への押出加工などによって、管部と側壁部とを一体的に形成することができる。その結果、ヘッドパイプの製造に要する工程を低減できる。また、左右方向から圧力を加える鍛造によってヘッドパイプを作る場合に比べて、製造工程において切削を要する部分を少なくできるため、生産効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動二輪車の側面図である。
【図２】上記自動二輪車が有する車体フレームの斜視図である。
【図３】上記車体フレームの前部の分解斜視図である。
【図４】上記車体フレームの前部の側面図である。
【図５】上記車体フレームの前端に設けられたヘッドパイプと補強部材の平面図である。
【図６】図４に示すＶＩ−ＶＩ線での断面図である。
【図７】図４に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線での断面図である。
【図８】図４に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図である。
【図９】上記ヘッドパイプの斜視図である。
【図１０】上記補強部材の斜視図である。
【図１１】上記ヘッドパイプの製造において利用されるダイスの例を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態の例である自動二輪車１の側面図である。図２は、自動二輪車１が有する車体フレーム２の斜視図である。図３は、車体フレーム２の前部の分解斜視図である。図４は、車体フレーム２の前部の側面図である。図５は、車体フレーム２の前端に設けられたヘッドパイプ２０と補強部材２４の平面図である。図６は、図４に示すＶＩ−ＶＩ線での断面図であり、図７は、図４に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線での断面図であり、図８は、図４に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図である。図９は、ヘッドパイプ２０の斜視図である。図１０は、補強部材２４の斜視図である。
【００１０】
図１又は図２に示すように、自動二輪車１は、車体フレーム２と、フロントサスペンション３と、エンジン４とを有している。車体フレーム２は、当該車体フレーム２の前端に位置するヘッドパイプ２０と、当該ヘッドパイプ２０から車体の後方且つ斜め下方に伸びる左右のメインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌとを有している。自動二輪車１は、例えば、不整地等を走行する、所謂オフロードタイプの自動二輪車である。
【００１１】
フロントサスペンション３は、斜め上下方向に伸びる左右の緩衝器３１を有している。緩衝器３１は、その下端で前輪９を支持している。左右の緩衝器３１の上部には、当該緩衝器３１を保持するブラケット３２が掛け渡されている（図４参照）。また、左右の緩衝器３１の上部の間には、ステアリングシャフト５が配置されている。ステアリングシャフト５は、ヘッドパイプ２０の内側に挿通され（図８参照）、回転可能に支持されている。ステアリングシャフト５の上方に配置されたハンドル７は、フロントサスペンション３に設けられたブラケット３２に固定されている。そして、前輪９と、フロントサスペンション３と、ハンドル７は、ステアリングシャフト５を中心にして一体的に回転するよう設けられている。
【００１２】
左右のメインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌは、その前部に、前パイプ部２１Ａを有している（図２参照）。前パイプ部２１Ａの下方には、エンジン４が配置され、エンジン４は前パイプ部２１Ａによって懸架されている。エンジン４の後方に後輪８が配置され、エンジン４が出力するトルクは、チェーン１１を介して後輪８に伝達される。また、エンジン４の後方には、前後方向に伸びるようにリアアーム１２が配置されており、後輪８の車軸はこのリアアーム１２の後端で支持されている。図２に示すように、左右のメインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌは、その後部に、後フレーム部２１Ｂを有している。後フレーム部２１Ｂは、エンジン４の後方の位置にピボット支持部２１ａを有している。リアアーム１２の前端は、ピボット支持部２１ａによって支持されるピボット軸（不図示）によって支持されており、リアアーム１２と後輪８は、ピボット軸を中心にして上下動可能となっている。
【００１３】
図１に示すように、エンジン４の上方には、燃料タンク１３が配置されている。この例では、燃料タンク１３は左右の前パイプ部２１Ａの間に位置し、当該前パイプ部２１Ａによって支持されている。燃料タンク１３の後方には、搭乗者が跨って座ることのできるシート１４が配置されている。シート１４の下方には、前端が前パイプ部２１Ａに接続されたシートレール２９が配置されており、シート１４はこのシートレール２９によって支持されている。
【００１４】
車体フレーム２について詳説する。図２又は図３に示すように、車体フレーム２は、上述したヘッドパイプ２０及びメインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌに加えて、ダウンフレーム部２２と、ベアリング保持部材２３と、左右の下フレーム部２７Ｒ，２７Ｌを有している。
【００１５】
メインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌの前端は、すなわち前パイプ部２１Ａの前端は、ヘッドパイプ２０に溶接され、前パイプ部２１Ａは、ヘッドパイプ２０から後方且つ斜め下方に延伸している。本実施形態では、ヘッドパイプ２０はステアリングシャフト５が内側に挿通される筒状の管部２０Ａを有し、前パイプ部２１Ａは管部２０Ａから後方に伸びるように配置されている。
【００１６】
図２に示すように、前パイプ部２１Ａは、後方に行くに従って、それらの間隔が広くなるように配置されている。前パイプ部２１Ａの後端には、クロス部２１ｃが掛け渡されている。また、前パイプ部２１Ａの後端には、当該後端から斜め上方に突出するようにブラケット２１ｄ，２１ｄが取り付けられている。このブラケット２１ｄ、２１ｄには、上述したシートレール２９の前端が取り付けられる。さらに、前パイプ部２１Ａの後端には、当該後端から斜め下方に突出するようにブラケット２１ｅが取り付けられており、エンジン４の上部はこのブラケット２１ｅに取り付けられている。後フレーム部２１Ｂは、前パイプ部２１Ａからエンジン４の後において下方に伸びるように配置されている。後フレーム部２１Ｂの下端には、クロス部２１ｂが掛け渡されている。なお、前パイプ部２１Ａと後フレーム部２１Ｂは、別体に構成された部材であり、後フレーム部２１Ｂの上端が前パイプ部２１Ａの後端に溶接されている。
【００１７】
図３に示すように、前パイプ部２１Ａの前端には、上方からベアリング保持部材２３が溶接されている。ベアリング保持部材２３は、ステアリングシャフト５を回転可能に支持するベアリング５１を保持する部材であり（図８参照）、ベアリング５１が内側に圧入される環状のベアリング保持部２３ａと、ベアリング保持部２３ａから後方に伸び前パイプ部２１Ａに上方から溶接される後溶接部２３ｂとを有している。この例では、後溶接部２３ｂの縁２３ｄは前パイプ部２１Ａの外周面に溶接されている。
【００１８】
図３に示すように、ダウンフレーム部２２は、ヘッドパイプ２０の下端から後方かつ斜め下方に伸びるように配置されている。この例では、ダウンフレーム部２２は、その前端にベアリング保持部２２ａを有している。図８に示すように、このベアリング保持部２２ａも環状に形成され、その内側にステアリングシャフト５を回転可能に支持するベアリング５２が圧入されている。ベアリング保持部２２ａは、ヘッドパイプ２０の管部２０Ａの下縁に溶接されている。ダウンフレーム部２２は、ベアリング保持部２２ａから後方且つ斜め下方に延伸している。
【００１９】
図２に示すように、ダウンフレーム部２２の後部は２つに分かれて伸びており、ダウンフレーム部２２は、その後部に左右の延伸部２２ｆ，２２ｆを有している。延伸部２２ｆ，２２ｆには後方に突き出るようにブラケット２２ｂが取り付けられている。このブラケット２２ｂにエンジン４の前部が取り付けられており、ダウンフレーム部２２はエンジン４を支持している。
【００２０】
左右の下フレーム部２７Ｒ，２７Ｌは、左右の延伸部２２ｆ，２２ｆから下方に僅かに伸びた後、後方に曲げられている。そして、下フレーム部２７Ｒ，２７Ｌは、エンジン４の下方において後方に伸び、その後端は、後フレーム部２１Ｂの下端に溶接されている。左右の下フレーム部２７Ｒ，２７Ｌには、上方に突出し、エンジン４に取り付けられるブラケット２７ａが設けられており、下フレーム部２７Ｒ，２７Ｌはエンジン４を下方から支持している。
【００２１】
図３又は図９に示すように、ヘッドパイプ２０は、ステアリングシャフト５が内側に挿通される管部２０Ａと、当該管部２０Ａから後方に伸びる壁状に形成された左右一対の溶接壁部２０Ｂ，２０Ｂとを有している。各溶接壁部２０Ｂは、メインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌを構成する前パイプ部２１Ａの側面２１ｆに溶接される側壁部２０ａと、前パイプ部２１Ａの下方に位置し当該前パイプ部２１Ａに溶接される下壁部２０ｂとを有している。管部２０Ａと、側壁部２０ａと、下壁部２０ｂは一体的に形成されている。
【００２２】
管部２０Ａは、ステアリングシャフト５の長さ方向（図９においてＤの示す方向、以下、管延伸方向とする）に伸びる管状を呈している。この例では、図６又は図７に示すように、管部２０Ａは、ステアリングシャフト５の前に位置し、略円弧状の断面を有する前壁部２０ｃと、ステアリングシャフト５の後に位置する平たい壁状の後壁部２０ｄとによって構成され、前壁部２０ｃと後壁部２０ｄの内側には、ステアリングシャフト５が挿通される空間Ｓ１が設けられている（図５参照）。前壁部２０ｃと後壁部２０ｄは、管延伸方向に沿って立つように設けられている。すなわち、前壁部２０ｃと後壁部２０ｄは、管延伸方向に伸びるように設けられている。
【００２３】
ベアリング保持部２２ａは、管部２０Ａの下縁に対応した形状を有している。ダウンフレーム部２２は、ヘッドパイプ２０とは別体に構成された部材であり、ベアリング保持部２２ａは、管部２０Ａの下縁に溶接されている。同様に、ベアリング保持部２３ａは、管部２０Ａの上縁に対応した形状を有している。ベアリング保持部材２３も、ヘッドパイプ２０とは別体に構成された部材であり、管部２０Ａの上縁に溶接されている。なお、図８又は図９に示すように、ベアリング保持部２２ａの上縁には、環状をなし、管部２０Ａの内側に嵌る凸部２２ｃが形成されている。管部２０Ａの内周面には、管延伸方向に伸びる凸部２０ｅが形成されている。凸部２０ｅの下端は切削されており、当該切削された部分にベアリング保持部２２ａの凸部２２ｃの先端が当っている（図８参照）。また、ベアリング保持部２３ａの下縁には、環状をなし、管部２０Ａの内側に嵌る凸部２３ｃが形成されている。一方、管部２０Ａの凸部２０ｅの上端も切削されており、ベアリング保持部２３ａの凸部２３ｃは、凸部２０ｅの上端の切削された部分に当っている（図８参照）。
【００２４】
図９に示すように、側壁部２０ａは、管部２０Ａの上部から後方に突出するように形成されている。図５又は図６に示すように、左右の側壁部２０ａは、互いに向き合うように設けられ、左右の側壁部２０ａの間に、左右の前パイプ部２１Ａの前端が配置されている。そして、右の側壁部２０ａは、右の前パイプ部２１Ａの側面２１ｆ（右側の側面）に溶接され、左の側壁部２０ａは、左の前パイプ部２１Ａの側面２１ｆ（左側の側面）に溶接される。
【００２５】
上述したように、前パイプ部２１Ａは、上下方向に長い楕円形の断面を有する管状の部材であり、その側面２１ｆの幅は上下方向に広くなっている。側壁部２０ａの後縁２０ｇは、前パイプ部２１Ａの側面２１ｆに沿うように当該側面２１ｆに合わせて湾曲し（図４参照）、当該側面２１ｆに溶接されている。
【００２６】
図５に示すように、下壁部２０ｂは、管部２０Ａの下部から後方に伸びるように形成されている。下壁部２０ｂは、側壁部２０ａと同一平面上に位置するように形成されており、側壁部２０ａとともに平たい板状の溶接壁部２０Ｂを構成している。下壁部２０ｂは、前パイプ部２１Ａの下方において、側壁部２０ａの後縁２０ｇを越えて後方に伸びている。前パイプ部２１Ａは、当該前パイプ部２１Ａの前端から、下壁部２０ｂの上縁２０ｈの上を通過して斜め後方に伸び、下壁部２０ｂ上に配置されている。そして、下壁部２０ｂの上縁２０ｈは、前パイプ部２１Ａの下縁に沿っており、当該前パイプ部２１Ａの下縁に溶接されている。
【００２７】
上述したように、ベアリング保持部材２３の後溶接部２３ｂの縁２３ｄは、前パイプ部２１Ａの前部の上に配置され、当該前パイプ部２１Ａの外面に溶接されている。また、側壁部２４ａの後縁２０ｇは前パイプ部２１Ａの側面２１ｆに溶接されている。そして、下壁部２０ｂの上縁２０ｈは前パイプ部２１Ａの下縁に溶接されている。これによって、ヘッドパイプ２０と、ベアリング保持部材２３の溶接位置は、前パイプ部２１Ａの前部の外面を囲むように設けられている。
【００２８】
また、図３又は図４に示すように、下壁部２０ｂはダウンフレーム部２２上で立つように設けられ、下壁部２０ｂの下縁２０ｉは、ダウンフレーム部２２に沿って後方に伸び、ダウンフレーム部２２に溶接されている。この例では、左右の下壁部２０ｂの間隔はダウンフレーム部２２の幅に対応しており、下壁部２０ｂの下縁２０ｉは、ダウンフレーム部２２の縁に溶接されている。なお、図３に示すように、ダウンフレーム部２２には、左右の下壁部２０ｂの内側において当該下壁部２０ｂに沿って伸びる凸部２２ｄが形成されている。これによって下壁部２０ｂとダウンフレーム部２２との位置精度の向上が図られている。
【００２９】
側壁部２０ａと、下壁部２０ｂは、管延伸方向に沿って立つように設けられている。すなわち各壁部は、管延伸方向に伸びるように形成されている。そして、側壁部２０ａと下壁部２０ｂとが構成する左右の溶接壁部２０Ｂの間には、後方に開くとともに、管延伸方向の上方及び下方に開いた空間Ｓ２が設けられ、この空間Ｓ２に前パイプ部２１Ａの前端が配置されている（図５参照）。
【００３０】
また、管部２０Ａと溶接壁部２０Ｂは、管延伸方向に沿って伸びる母線の移動によって構成される外面を有している。すなわち、管部２０Ａと溶接壁部２０Ｂは、管延伸方向と平行な直線（例えば、図９に示す直線Ｌ１）が、それらの外形に沿って移動する時に当該直線が描く面を、当該管部２０Ａと溶接壁部２０Ｂの外面として有している。
【００３１】
このような形状を有する管部２０Ａと溶接壁部２０Ｂは、管延伸方向の押出加工によって一体的に形成された部材である。すなわち、管部２０Ａと溶接壁部２０Ｂの断面形状（管延伸方向に直交する切断面で得られる断面の形状（図７参照））に対応する形状を有するダイスの穴に、材料を通過させることによって得られた部材である。図１１は、押出加工において利用されるダイスの概略を示す断面図である。同図に示すダイス１００の穴１００ａは、図７に示す管部２０Ａと溶接壁部２０Ｂの断面形状と同様の形状を有しており、管部２０Ａ及び溶接壁部２０Ｂを有するヘッドパイプ２０は、このようなダイス１００の穴１００ａを通過させる押出加工によって形成される。なお、ダイス１００の穴１００ａに材料を通過させると、図９に示すように、溶接壁部２０Ｂの上方に、下壁部２０ｂと同じ断面形状を有する板状の余剰部９１を有するとともに、管部２０Ａの下方にも管部２０Ａと同じ断面形状を有する余剰部９２を有する押出成形品が得られる。この様な余剰部９１，９２、及び管部２０Ａの内周面に形成された上述した凸部２０ｅの端部を、押出成形品から切削することによって、ヘッドパイプ２０が得られる。
【００３２】
図３に示すように、車体フレーム２は、ヘッドパイプ２０とは別体に構成された補強部材２４と、補強ステー２５と、ステー支持部材２６とを有している。補強部材２４は、その平面視において四角い枠状を呈する部材であり、左右の側壁部２４ａ，２４ａと前壁部２４ｂと後壁部２４ｃとを有している（図４又は図５参照）。
【００３３】
図３又は図４に示すように、補強部材２４はダウンフレーム部２２上に配置され、側壁部２４ａの下縁２４ｄは、ダウンフレーム部２２に沿って後方に伸びている。左右の側壁部２４ａの間隔はダウンフレーム部２２の幅に対応しており、側壁部２４ａの下縁２４ｄは、ダウンフレーム部２２の縁に溶接されている。なお、図３に示すように、ダウンフレーム部２２には、左右の側壁部２４ａの内側において当該側壁部２４ａに沿って伸びる凸部２２ｅが形成されている。これによって、側壁部２４ａとダウンフレーム部２２との位置精度の向上が図られている。
【００３４】
図５又は図７に示すように、補強部材２４は、ヘッドパイプ２０の後に配置され、当該ヘッドパイプ２０に溶接されている。詳細には、側壁部２４ａ，２４ａの間隔は下壁部２０ｂ，２０ｂの間隔と概ね等しくなっている。側壁部２４ａ，２４ａは下壁部２０ｂ，２０ｂの後に位置し、下壁部２０ｂの後縁２０ｊと側壁部２４ａの前縁２４ｊとが溶接されている。なお、左右の側壁部２４ａの前縁２４ｊに掛け渡される前壁部２４ｂには、左右の下壁部２０ｂの内側に配置されるとともに、下壁部２０ｂに沿って上下方向に伸びる凸部２４ｅが形成されている。これによって、ヘッドパイプ２０と補強部材２４の位置精度の向上が図られている。
【００３５】
補強部材２４は、メインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌを構成する前パイプ部２１Ａ，２１Ａの間に配置され、前パイプ部２１Ａ，２１Ａのそれぞれに溶接されている。この例では、図４、図５又は図１０に示すように、側壁部２４ａは、その側面視において略Ｖ字状を呈しており、その前部に、左右の前パイプ部２１Ａ，２１Ａの間において上方に伸びる側壁上部２４ｆを有している。そして、左右の側壁上部２４ｆは、左右の前パイプ部２１Ａの内側の側面（側面２１ｆとは反対側の側面）に沿って配置され、当該側面に溶接されている。例えば、側壁上部２４ｆの後縁２４ｇが前パイプ部２１Ａの側面に溶接される（図１０参照）。なお、この例では、前パイプ部２１Ａは斜めに配置されており、側壁上部２４ｆも、前パイプ部２１Ａの側面に沿って斜めに配置されている（図５参照）。詳細には、側壁上部２４ｆは、その前縁より後縁２４ｇが車幅方向の外方に位置するように、斜めに配置されている。
【００３６】
また、補強部材２４は、前パイプ部２１Ａ，２１Ａを下方から支持するように形成されている。この例では、図５又は図１０に示すように、側壁部２４ａは、その側面に、側方に張り出すように形成された台座部２４ｈを有している。台座部２４ｈ上に前パイプ部２１Ａが載せられることによって、補強部材２４は前パイプ部２１Ａを下方から支持している。そして、前パイプ部２１Ａの下縁と台座部２４ｈとが溶接されている。なお、この台座部２４ｈは、ヘッドパイプ２０に設けられた下壁部２０ｂの上縁２０ｈと概ね面一となるように形成されている。
【００３７】
側壁部２４ａ、前壁部２４ｂ、及び後壁部２４ｃは、管部２０Ａの延伸方向である管延伸方向に沿って配置されている。すなわち、各壁部は、管延伸方向と平行となっている。特に、この例では、補強部材２４は、ヘッドパイプ２０と同様に、管延伸方向に沿って伸びる母線の移動によって構成される外面を有している。すなわち、補強部材２４は、管延伸方向と平行な直線が補強部材２４の外形に沿って移動する時に当該直線が描く面を、当該補強部材２４の外面として有している。
【００３８】
補強部材２４は、管延伸方向の押出加工によって一体的に形成された部材である。すなわち、補強部材２４の断面形状（管延伸方向に直交する切断面で得られる断面の形状）に対応する形状を有するダイスの穴に、材料を通過させることによって形成された部材である。そのため、補強部材２４の前縁２４ｊは、管延伸方向に伸びている。また、ヘッドパイプ２０は、管延伸方向の押出加工によって形成された部材であるため、下壁部２０ｂの後縁２０ｊも管延伸方向に伸びている。そのため、補強部材２４の前縁２４ｊと下壁部２０ｂの後縁２０ｊとは互いに密接し、これによってヘッドパイプ２０と補強部材２４との溶接強度の向上が図られている。なお、上述したように、側壁部２４ａの側面には前パイプ部２１Ａが載せられる台座部２４ｈが形成されている。台座部２４ｈは、例えば、ダイスの穴を通過した押出成形品の外面、すなわち側壁部２４ａの側面を部分的に切削することによって形成される。
【００３９】
図３に示すように、補強部材２４には、当該補強部材２４の上方からステー支持部材２６が取り付けられている。詳細には、ステー支持部材２６は、ダウンフレーム部２２と上下方向に向き合うように配置される上壁部２６ｂと、上壁部２６ｂの縁から垂下して、左右の側壁部２４ａの内側に配置される左右の側壁部２６ａとを有している。左右の側壁部２６ａの側面に、側壁部２４ａの上縁２４ｉが溶接されている（図１０参照）。
【００４０】
ステー支持部材２６は、上壁部２６ｂによって補強ステー２５を支持している。詳細には、補強ステー２５は略Ｕ字状を呈する部材であり、上壁部２６ｂ上に補強ステー２５の頂部２５ａが溶接されている。補強ステー２５は頂部２５ａから左右の前パイプ部２１Ａに向かって伸び、その端部は前パイプ部２１Ａの下縁に溶接されている。この様にして、補強ステー２５は、前パイプ部２１Ａを下方から支持している。
【００４１】
以上説明したように、自動二輪車１では、ヘッドパイプ２０は、管部２０Ａと一体的に形成され、前パイプ部２１Ａの側面２１ｆに溶接される左右の側壁部２０ａ，２０ａを備えている。左右の側壁部２０ａ，２０ａは、管延伸方向に沿って設けられている。その結果、管延伸方向に金型を抜く鋳造や、管延伸方向から材料に圧力を加える鍛造、管延伸方向への押出加工などによって、管部２０Ａと側壁部２０ａ，２０ａとを一体的に形成することができる。その結果、ヘッドパイプの製造に要する工程を低減できる。
【００４２】
また、自動二輪車１では、管部２０Ａと左右の側壁部２０ａ，２０ａは、管延伸方向の押出加工によって形成されている。これによって、強度において優れたヘッドパイプが実現される。
【００４３】
また、自動二輪車１では、ヘッドパイプ２０は、前パイプ部２１Ａの下方に配置され、当該前パイプ部２１Ａの下部に溶接される下壁部２０ｂを有している。これによって、ヘッドパイプ２０と前パイプ部２１Ａとの溶接の強度を向上できる。
【００４４】
また、自動二輪車１では、下壁部２０ｂは、管延伸方向に沿って設けられている。これによって、管延伸方向に金型を抜く鋳造や、管延伸方向から材料に圧力をくわえる鍛造、管延伸方向への押出加工等によって、管部２０Ａと側壁部２０ａ，２０ａと下壁部２０ｂとを一体的に形成することができる。
【００４５】
また、自動二輪車１では、管部２０Ａと、左右の側壁部２０ａ，２０ａと、下壁部２０ｂは、管延伸方向への押出加工によって一体的に形成されている。これによって、強度において優れたヘッドパイプが実現される。
【００４６】
また、自動二輪車１では、左右の側壁部２０ａ，２０ａの間に配置される左右の前パイプ部２１Ａを有している。そして、左右の前パイプ部２１Ａの間には、左右の前パイプ部２１Ａの内側の側面に溶接される補強部材２４が設けられている。これによって、車体フレーム２の剛性を向上できる。
【００４７】
また、自動二輪車１では、補強部材２４は、前パイプ部２１Ａが載せられる台座部２４ｈを有している。これによって、補強部材２４と前パイプ部２１Ａとの相対的な位置の精度を向上できる。
【００４８】
また、自動二輪車１では、補強部材２４はヘッドパイプ２０に溶接されている。これによって、車体フレーム２の剛性を向上できる。
【００４９】
なお、本発明は以上説明した自動二輪車１に限られず、種々の変更が可能である。
【００５０】
例えば、以上の説明では、側壁部２０ａ，２０ａは、管部２０Ａから後方に突出するように形成されていた。しかしながら、側壁部２０ａはこれに限られない。例えば、肉厚の管部の外周面に、管延伸方向に伸びる溝が形成され、当該溝を構成する壁が、本発明における側壁部として、メインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌに溶接されてもよい。
【００５１】
また、自動二輪車１では、燃料タンク１３やエンジン４を懸架するメインフレーム部として左右のメインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌが設けられていた。しかしながら、本発明は１つのメインフレーム部のみを有する自動二輪車に適用されてもよい。
【００５２】
また、自動二輪車１では、補強部材２４とヘッドパイプ２０は別体に構成され、溶接によって結合されていた。しかしながら、補強部材２４とヘッドパイプ２０は、例えば管延伸方向の押出加工によって一体的に形成されてもよい。
【００５３】
また、自動二輪車１では、ベアリング５１，５２を保持するベアリング保持部２２ａ，２３ａは、ヘッドパイプ２０とは別体に構成されたダウンフレーム部２２とベアリング保持部材２３とに設けられていた。しかしながら、ベアリング５１，５２を保持する部分は、ヘッドパイプ２０と一体的に形成されてもよい。例えば、管延伸方向への押出加工によって、ステアリングシャフト５が挿通される管部を形成した後に、管部の端部の内周面を切削して、当該内周面にベアリング５１，５２を保持する部分を形成してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ 自動二輪車、２ 車体フレーム、３ フロントサスペンション、４ エンジン、５ ステアリングシャフト、７ ハンドル、８ 後輪、９ 前輪、２０ ヘッドパイプ、２０Ａ 管部、２０Ｂ 溶接壁部、２０ａ 側壁部、２０ｂ 下壁部、２０ｃ 前壁部、２０ｄ 後壁部、２０ｇ 後縁、２０ｈ 上縁、２０ｉ 下縁、２０ｊ 後縁、２１Ａ 前パイプ部、２１Ｂ 後フレーム部、２１Ｒ，２１Ｌ メインフレーム部、２１ｆ 側面、２２ ダウンフレーム部、２２ａ ベアリング保持部、２３ ベアリング保持部材、２３ａ ベアリング保持部、２４ 補強部材、２４ａ 側壁部、２４ｂ 前壁部、２４ｃ 後壁部、２４ｈ 台座部、２５ 補強ステー、２６ ステー支持部材、３１ 緩衝器、５１ ベアリング、５２ ベアリング、１００ ダイス、１００ａ 穴。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車のフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車の車体フレームは、その前端にステアリングシャフトが内側に挿通されるヘッドパイプを有している。ヘッドパイプには、当該ヘッドパイプから後方に伸びるように配置され、燃料タンクを支持したり、エンジンを懸架するメインフレーム部が接続されている。ヘッドパイプとメインフレーム部との溶接に十分な強度を確保するために、ヘッドパイプのメインフレーム部に溶接される部分は、メインフレーム部の側面に沿うように設けられることが望ましい。特許文献１に開示される自動二輪車の車体フレームでは、ヘッドパイプのステアリングシャフトが挿通される部分（以下、管部）の外周面に、メインフレーム部の先端が差し込まれる穴が形成され、穴の縁とメインフレーム部の側面とが溶接されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４１３２４３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示されるヘッドパイプの製造では、左右方向から材料に圧力を加える鍛造によって円柱状の部材が形成された後に、当該円柱状の部材に貫通穴を形成する切削作業が行われ、それによって管部が形成されていた。そして、その後に、管部の外周面に、メインフレーム部を差し込むための穴を形成する切削作業が行われていた。このように、特許文献１のヘッドパイプの製造では、メインフレーム部の側面に溶接される部分、すなわち穴の縁を形成するために多くの工程が必要とされ、製造が煩雑であった。また、円柱状の部材に貫通穴を形成する切削において、削り取る部分が多くなり、生産効率が良くなかった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造を容易化するとともに、生産効率の向上を図ることのできるヘッドパイプを有する自動二輪車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る自動二輪車は、ステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトの長さ方向に伸び、当該ステアリングシャフトが内側に挿通される管部を有するヘッドパイプと、前記管部から車体の後方に伸びるように配置されるメインフレーム部と、を備える。前記ヘッドパイプは、前記管部と一体的に形成され、前記メインフレーム部の側面に溶接される左右の側壁部を備え、前記左右の側壁部は、前記管部の延伸方向に沿って設けられている。
【０００７】
本発明によれば、側壁部が管部の延伸方向に沿って設けられているので、管部の延伸方向に金型を抜く鋳造や、管部の延伸方向から材料に圧力を加える鍛造、管部の延伸方向への押出加工などによって、管部と側壁部とを一体的に形成することができる。その結果、ヘッドパイプの製造に要する工程を低減できる。また、左右方向から圧力を加える鍛造によってヘッドパイプを作る場合に比べて、製造工程において切削を要する部分を少なくできるため、生産効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動二輪車の側面図である。
【図２】上記自動二輪車が有する車体フレームの斜視図である。
【図３】上記車体フレームの前部の分解斜視図である。
【図４】上記車体フレームの前部の側面図である。
【図５】上記車体フレームの前端に設けられたヘッドパイプと補強部材の平面図である。
【図６】図４に示すＶＩ−ＶＩ線での断面図である。
【図７】図４に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線での断面図である。
【図８】図４に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図である。
【図９】上記ヘッドパイプの斜視図である。
【図１０】上記補強部材の斜視図である。
【図１１】上記ヘッドパイプの製造において利用されるダイスの例を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態の例である自動二輪車１の側面図である。図２は、自動二輪車１が有する車体フレーム２の斜視図である。図３は、車体フレーム２の前部の分解斜視図である。図４は、車体フレーム２の前部の側面図である。図５は、車体フレーム２の前端に設けられたヘッドパイプ２０と補強部材２４の平面図である。図６は、図４に示すＶＩ−ＶＩ線での断面図であり、図７は、図４に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線での断面図であり、図８は、図４に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図である。図９は、ヘッドパイプ２０の斜視図である。図１０は、補強部材２４の斜視図である。
【００１０】
図１又は図２に示すように、自動二輪車１は、車体フレーム２と、フロントサスペンション３と、エンジン４とを有している。車体フレーム２は、当該車体フレーム２の前端に位置するヘッドパイプ２０と、当該ヘッドパイプ２０から車体の後方且つ斜め下方に伸びる左右のメインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌとを有している。自動二輪車１は、例えば、不整地等を走行する、所謂オフロードタイプの自動二輪車である。
【００１１】
フロントサスペンション３は、斜め上下方向に伸びる左右の緩衝器３１を有している。緩衝器３１は、その下端で前輪９を支持している。左右の緩衝器３１の上部には、当該緩衝器３１を保持するブラケット３２が掛け渡されている（図４参照）。また、左右の緩衝器３１の上部の間には、ステアリングシャフト５が配置されている。ステアリングシャフト５は、ヘッドパイプ２０の内側に挿通され（図８参照）、回転可能に支持されている。ステアリングシャフト５の上方に配置されたハンドル７は、フロントサスペンション３に設けられたブラケット３２に固定されている。そして、前輪９と、フロントサスペンション３と、ハンドル７は、ステアリングシャフト５を中心にして一体的に回転するよう設けられている。
【００１２】
左右のメインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌは、その前部に、前パイプ部２１Ａを有している（図２参照）。前パイプ部２１Ａの下方には、エンジン４が配置され、エンジン４は前パイプ部２１Ａによって懸架されている。エンジン４の後方に後輪８が配置され、エンジン４が出力するトルクは、チェーン１１を介して後輪８に伝達される。また、エンジン４の後方には、前後方向に伸びるようにリアアーム１２が配置されており、後輪８の車軸はこのリアアーム１２の後端で支持されている。図２に示すように、左右のメインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌは、その後部に、後フレーム部２１Ｂを有している。後フレーム部２１Ｂは、エンジン４の後方の位置にピボット支持部２１ａを有している。リアアーム１２の前端は、ピボット支持部２１ａによって支持されるピボット軸（不図示）によって支持されており、リアアーム１２と後輪８は、ピボット軸を中心にして上下動可能となっている。
【００１３】
図１に示すように、エンジン４の上方には、燃料タンク１３が配置されている。この例では、燃料タンク１３は左右の前パイプ部２１Ａの間に位置し、当該前パイプ部２１Ａによって支持されている。燃料タンク１３の後方には、搭乗者が跨って座ることのできるシート１４が配置されている。シート１４の下方には、前端が前パイプ部２１Ａに接続されたシートレール２９が配置されており、シート１４はこのシートレール２９によって支持されている。
【００１４】
車体フレーム２について詳説する。図２又は図３に示すように、車体フレーム２は、上述したヘッドパイプ２０及びメインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌに加えて、ダウンフレーム部２２と、ベアリング保持部材２３と、左右の下フレーム部２７Ｒ，２７Ｌを有している。
【００１５】
メインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌの前端は、すなわち前パイプ部２１Ａの前端は、ヘッドパイプ２０に溶接され、前パイプ部２１Ａは、ヘッドパイプ２０から後方且つ斜め下方に延伸している。本実施形態では、ヘッドパイプ２０はステアリングシャフト５が内側に挿通される筒状の管部２０Ａを有し、前パイプ部２１Ａは管部２０Ａから後方に伸びるように配置されている。
【００１６】
図２に示すように、前パイプ部２１Ａは、後方に行くに従って、それらの間隔が広くなるように配置されている。前パイプ部２１Ａの後端には、クロス部２１ｃが掛け渡されている。また、前パイプ部２１Ａの後端には、当該後端から斜め上方に突出するようにブラケット２１ｄ，２１ｄが取り付けられている。このブラケット２１ｄ、２１ｄには、上述したシートレール２９の前端が取り付けられる。さらに、前パイプ部２１Ａの後端には、当該後端から斜め下方に突出するようにブラケット２１ｅが取り付けられており、エンジン４の上部はこのブラケット２１ｅに取り付けられている。後フレーム部２１Ｂは、前パイプ部２１Ａからエンジン４の後において下方に伸びるように配置されている。後フレーム部２１Ｂの下端には、クロス部２１ｂが掛け渡されている。なお、前パイプ部２１Ａと後フレーム部２１Ｂは、別体に構成された部材であり、後フレーム部２１Ｂの上端が前パイプ部２１Ａの後端に溶接されている。
【００１７】
図３に示すように、前パイプ部２１Ａの前端には、上方からベアリング保持部材２３が溶接されている。ベアリング保持部材２３は、ステアリングシャフト５を回転可能に支持するベアリング５１を保持する部材であり（図８参照）、ベアリング５１が内側に圧入される環状のベアリング保持部２３ａと、ベアリング保持部２３ａから後方に伸び前パイプ部２１Ａに上方から溶接される後溶接部２３ｂとを有している。この例では、後溶接部２３ｂの縁２３ｄは前パイプ部２１Ａの外周面に溶接されている。
【００１８】
図３に示すように、ダウンフレーム部２２は、ヘッドパイプ２０の下端から後方かつ斜め下方に伸びるように配置されている。この例では、ダウンフレーム部２２は、その前端にベアリング保持部２２ａを有している。図８に示すように、このベアリング保持部２２ａも環状に形成され、その内側にステアリングシャフト５を回転可能に支持するベアリング５２が圧入されている。ベアリング保持部２２ａは、ヘッドパイプ２０の管部２０Ａの下縁に溶接されている。ダウンフレーム部２２は、ベアリング保持部２２ａから後方且つ斜め下方に延伸している。
【００１９】
図２に示すように、ダウンフレーム部２２の後部は２つに分かれて伸びており、ダウンフレーム部２２は、その後部に左右の延伸部２２ｆ，２２ｆを有している。延伸部２２ｆ，２２ｆには後方に突き出るようにブラケット２２ｂが取り付けられている。このブラケット２２ｂにエンジン４の前部が取り付けられており、ダウンフレーム部２２はエンジン４を支持している。
【００２０】
左右の下フレーム部２７Ｒ，２７Ｌは、左右の延伸部２２ｆ，２２ｆから下方に僅かに伸びた後、後方に曲げられている。そして、下フレーム部２７Ｒ，２７Ｌは、エンジン４の下方において後方に伸び、その後端は、後フレーム部２１Ｂの下端に溶接されている。左右の下フレーム部２７Ｒ，２７Ｌには、上方に突出し、エンジン４に取り付けられるブラケット２７ａが設けられており、下フレーム部２７Ｒ，２７Ｌはエンジン４を下方から支持している。
【００２１】
図３又は図９に示すように、ヘッドパイプ２０は、ステアリングシャフト５が内側に挿通される管部２０Ａと、当該管部２０Ａから後方に伸びる壁状に形成された左右一対の溶接壁部２０Ｂ，２０Ｂとを有している。各溶接壁部２０Ｂは、メインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌを構成する前パイプ部２１Ａの側面２１ｆに溶接される側壁部２０ａと、前パイプ部２１Ａの下方に位置し当該前パイプ部２１Ａに溶接される下壁部２０ｂとを有している。管部２０Ａと、側壁部２０ａと、下壁部２０ｂは一体的に形成されている。
【００２２】
管部２０Ａは、ステアリングシャフト５の長さ方向（図９においてＤの示す方向、以下、管延伸方向とする）に伸びる管状を呈している。この例では、図６又は図７に示すように、管部２０Ａは、ステアリングシャフト５の前に位置し、略円弧状の断面を有する前壁部２０ｃと、ステアリングシャフト５の後に位置する平たい壁状の後壁部２０ｄとによって構成され、前壁部２０ｃと後壁部２０ｄの内側には、ステアリングシャフト５が挿通される空間Ｓ１が設けられている（図５参照）。前壁部２０ｃと後壁部２０ｄは、管延伸方向に沿って立つように設けられている。すなわち、前壁部２０ｃと後壁部２０ｄは、管延伸方向に伸びるように設けられている。
【００２３】
ベアリング保持部２２ａは、管部２０Ａの下縁に対応した形状を有している。ダウンフレーム部２２は、ヘッドパイプ２０とは別体に構成された部材であり、ベアリング保持部２２ａは、管部２０Ａの下縁に溶接されている。同様に、ベアリング保持部２３ａは、管部２０Ａの上縁に対応した形状を有している。ベアリング保持部材２３も、ヘッドパイプ２０とは別体に構成された部材であり、管部２０Ａの上縁に溶接されている。なお、図８又は図９に示すように、ベアリング保持部２２ａの上縁には、環状をなし、管部２０Ａの内側に嵌る凸部２２ｃが形成されている。管部２０Ａの内周面には、管延伸方向に伸びる凸部２０ｅが形成されている。凸部２０ｅの下端は切削されており、当該切削された部分にベアリング保持部２２ａの凸部２２ｃの先端が当っている（図８参照）。また、ベアリング保持部２３ａの下縁には、環状をなし、管部２０Ａの内側に嵌る凸部２３ｃが形成されている。一方、管部２０Ａの凸部２０ｅの上端も切削されており、ベアリング保持部２３ａの凸部２３ｃは、凸部２０ｅの上端の切削された部分に当っている（図８参照）。
【００２４】
図９に示すように、側壁部２０ａは、管部２０Ａの上部から後方に突出するように形成されている。図５又は図６に示すように、左右の側壁部２０ａは、互いに向き合うように設けられ、左右の側壁部２０ａの間に、左右の前パイプ部２１Ａの前端が配置されている。そして、右の側壁部２０ａは、右の前パイプ部２１Ａの側面２１ｆ（右側の側面）に溶接され、左の側壁部２０ａは、左の前パイプ部２１Ａの側面２１ｆ（左側の側面）に溶接される。
【００２５】
上述したように、前パイプ部２１Ａは、上下方向に長い楕円形の断面を有する管状の部材であり、その側面２１ｆの幅は上下方向に広くなっている。側壁部２０ａの後縁２０ｇは、前パイプ部２１Ａの側面２１ｆに沿うように当該側面２１ｆに合わせて湾曲し（図４参照）、当該側面２１ｆに溶接されている。
【００２６】
図５に示すように、下壁部２０ｂは、管部２０Ａの下部から後方に伸びるように形成されている。下壁部２０ｂは、側壁部２０ａと同一平面上に位置するように形成されており、側壁部２０ａとともに平たい板状の溶接壁部２０Ｂを構成している。下壁部２０ｂは、前パイプ部２１Ａの下方において、側壁部２０ａの後縁２０ｇを越えて後方に伸びている。前パイプ部２１Ａは、当該前パイプ部２１Ａの前端から、下壁部２０ｂの上縁２０ｈの上を通過して斜め後方に伸び、下壁部２０ｂ上に配置されている。そして、下壁部２０ｂの上縁２０ｈは、前パイプ部２１Ａの下縁に沿っており、当該前パイプ部２１Ａの下縁に溶接されている。
【００２７】
上述したように、ベアリング保持部材２３の後溶接部２３ｂの縁２３ｄは、前パイプ部２１Ａの前部の上に配置され、当該前パイプ部２１Ａの外面に溶接されている。また、側壁部２４ａの後縁２０ｇは前パイプ部２１Ａの側面２１ｆに溶接されている。そして、下壁部２０ｂの上縁２０ｈは前パイプ部２１Ａの下縁に溶接されている。これによって、ヘッドパイプ２０と、ベアリング保持部材２３の溶接位置は、前パイプ部２１Ａの前部の外面を囲むように設けられている。
【００２８】
また、図３又は図４に示すように、下壁部２０ｂはダウンフレーム部２２上で立つように設けられ、下壁部２０ｂの下縁２０ｉは、ダウンフレーム部２２に沿って後方に伸び、ダウンフレーム部２２に溶接されている。この例では、左右の下壁部２０ｂの間隔はダウンフレーム部２２の幅に対応しており、下壁部２０ｂの下縁２０ｉは、ダウンフレーム部２２の縁に溶接されている。なお、図３に示すように、ダウンフレーム部２２には、左右の下壁部２０ｂの内側において当該下壁部２０ｂに沿って伸びる凸部２２ｄが形成されている。これによって下壁部２０ｂとダウンフレーム部２２との位置精度の向上が図られている。
【００２９】
側壁部２０ａと、下壁部２０ｂは、管延伸方向に沿って立つように設けられている。すなわち各壁部は、管延伸方向に伸びるように形成されている。そして、側壁部２０ａと下壁部２０ｂとが構成する左右の溶接壁部２０Ｂの間には、後方に開くとともに、管延伸方向の上方及び下方に開いた空間Ｓ２が設けられ、この空間Ｓ２に前パイプ部２１Ａの前端が配置されている（図５参照）。
【００３０】
また、管部２０Ａと溶接壁部２０Ｂは、管延伸方向に沿って伸びる母線の移動によって構成される外面を有している。すなわち、管部２０Ａと溶接壁部２０Ｂは、管延伸方向と平行な直線（例えば、図９に示す直線Ｌ１）が、それらの外形に沿って移動する時に当該直線が描く面を、当該管部２０Ａと溶接壁部２０Ｂの外面として有している。
【００３１】
このような形状を有する管部２０Ａと溶接壁部２０Ｂは、管延伸方向の押出加工によって一体的に形成された部材である。すなわち、管部２０Ａと溶接壁部２０Ｂの断面形状（管延伸方向に直交する切断面で得られる断面の形状（図７参照））に対応する形状を有するダイスの穴に、材料を通過させることによって得られた部材である。図１１は、押出加工において利用されるダイスの概略を示す断面図である。同図に示すダイス１００の穴１００ａは、図７に示す管部２０Ａと溶接壁部２０Ｂの断面形状と同様の形状を有しており、管部２０Ａ及び溶接壁部２０Ｂを有するヘッドパイプ２０は、このようなダイス１００の穴１００ａを通過させる押出加工によって形成される。なお、ダイス１００の穴１００ａに材料を通過させると、図９に示すように、溶接壁部２０Ｂの上方に、下壁部２０ｂと同じ断面形状を有する板状の余剰部９１を有するとともに、管部２０Ａの下方にも管部２０Ａと同じ断面形状を有する余剰部９２を有する押出成形品が得られる。この様な余剰部９１，９２、及び管部２０Ａの内周面に形成された上述した凸部２０ｅの端部を、押出成形品から切削することによって、ヘッドパイプ２０が得られる。
【００３２】
図３に示すように、車体フレーム２は、ヘッドパイプ２０とは別体に構成された補強部材２４と、補強ステー２５と、ステー支持部材２６とを有している。補強部材２４は、その平面視において四角い枠状を呈する部材であり、左右の側壁部２４ａ，２４ａと前壁部２４ｂと後壁部２４ｃとを有している（図４又は図５参照）。
【００３３】
図３又は図４に示すように、補強部材２４はダウンフレーム部２２上に配置され、側壁部２４ａの下縁２４ｄは、ダウンフレーム部２２に沿って後方に伸びている。左右の側壁部２４ａの間隔はダウンフレーム部２２の幅に対応しており、側壁部２４ａの下縁２４ｄは、ダウンフレーム部２２の縁に溶接されている。なお、図３に示すように、ダウンフレーム部２２には、左右の側壁部２４ａの内側において当該側壁部２４ａに沿って伸びる凸部２２ｅが形成されている。これによって、側壁部２４ａとダウンフレーム部２２との位置精度の向上が図られている。
【００３４】
図５又は図７に示すように、補強部材２４は、ヘッドパイプ２０の後に配置され、当該ヘッドパイプ２０に溶接されている。詳細には、側壁部２４ａ，２４ａの間隔は下壁部２０ｂ，２０ｂの間隔と概ね等しくなっている。側壁部２４ａ，２４ａは下壁部２０ｂ，２０ｂの後に位置し、下壁部２０ｂの後縁２０ｊと側壁部２４ａの前縁２４ｊとが溶接されている。なお、左右の側壁部２４ａの前縁２４ｊに掛け渡される前壁部２４ｂには、左右の下壁部２０ｂの内側に配置されるとともに、下壁部２０ｂに沿って上下方向に伸びる凸部２４ｅが形成されている。これによって、ヘッドパイプ２０と補強部材２４の位置精度の向上が図られている。
【００３５】
補強部材２４は、メインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌを構成する前パイプ部２１Ａ，２１Ａの間に配置され、前パイプ部２１Ａ，２１Ａのそれぞれに溶接されている。この例では、図４、図５又は図１０に示すように、側壁部２４ａは、その側面視において略Ｖ字状を呈しており、その前部に、左右の前パイプ部２１Ａ，２１Ａの間において上方に伸びる側壁上部２４ｆを有している。そして、左右の側壁上部２４ｆは、左右の前パイプ部２１Ａの内側の側面（側面２１ｆとは反対側の側面）に沿って配置され、当該側面に溶接されている。例えば、側壁上部２４ｆの後縁２４ｇが前パイプ部２１Ａの側面に溶接される（図１０参照）。なお、この例では、前パイプ部２１Ａは斜めに配置されており、側壁上部２４ｆも、前パイプ部２１Ａの側面に沿って斜めに配置されている（図５参照）。詳細には、側壁上部２４ｆは、その前縁より後縁２４ｇが車幅方向の外方に位置するように、斜めに配置されている。
【００３６】
また、補強部材２４は、前パイプ部２１Ａ，２１Ａを下方から支持するように形成されている。この例では、図５又は図１０に示すように、側壁部２４ａは、その側面に、側方に張り出すように形成された台座部２４ｈを有している。台座部２４ｈ上に前パイプ部２１Ａが載せられることによって、補強部材２４は前パイプ部２１Ａを下方から支持している。そして、前パイプ部２１Ａの下縁と台座部２４ｈとが溶接されている。なお、この台座部２４ｈは、ヘッドパイプ２０に設けられた下壁部２０ｂの上縁２０ｈと概ね面一となるように形成されている。
【００３７】
側壁部２４ａ、前壁部２４ｂ、及び後壁部２４ｃは、管部２０Ａの延伸方向である管延伸方向に沿って配置されている。すなわち、各壁部は、管延伸方向と平行となっている。特に、この例では、補強部材２４は、ヘッドパイプ２０と同様に、管延伸方向に沿って伸びる母線の移動によって構成される外面を有している。すなわち、補強部材２４は、管延伸方向と平行な直線が補強部材２４の外形に沿って移動する時に当該直線が描く面を、当該補強部材２４の外面として有している。
【００３８】
補強部材２４は、管延伸方向の押出加工によって一体的に形成された部材である。すなわち、補強部材２４の断面形状（管延伸方向に直交する切断面で得られる断面の形状）に対応する形状を有するダイスの穴に、材料を通過させることによって形成された部材である。そのため、補強部材２４の前縁２４ｊは、管延伸方向に伸びている。また、ヘッドパイプ２０は、管延伸方向の押出加工によって形成された部材であるため、下壁部２０ｂの後縁２０ｊも管延伸方向に伸びている。そのため、補強部材２４の前縁２４ｊと下壁部２０ｂの後縁２０ｊとは互いに密接し、これによってヘッドパイプ２０と補強部材２４との溶接強度の向上が図られている。なお、上述したように、側壁部２４ａの側面には前パイプ部２１Ａが載せられる台座部２４ｈが形成されている。台座部２４ｈは、例えば、ダイスの穴を通過した押出成形品の外面、すなわち側壁部２４ａの側面を部分的に切削することによって形成される。
【００３９】
図３に示すように、補強部材２４には、当該補強部材２４の上方からステー支持部材２６が取り付けられている。詳細には、ステー支持部材２６は、ダウンフレーム部２２と上下方向に向き合うように配置される上壁部２６ｂと、上壁部２６ｂの縁から垂下して、左右の側壁部２４ａの内側に配置される左右の側壁部２６ａとを有している。左右の側壁部２６ａの側面に、側壁部２４ａの上縁２４ｉが溶接されている（図１０参照）。
【００４０】
ステー支持部材２６は、上壁部２６ｂによって補強ステー２５を支持している。詳細には、補強ステー２５は略Ｕ字状を呈する部材であり、上壁部２６ｂ上に補強ステー２５の頂部２５ａが溶接されている。補強ステー２５は頂部２５ａから左右の前パイプ部２１Ａに向かって伸び、その端部は前パイプ部２１Ａの下縁に溶接されている。この様にして、補強ステー２５は、前パイプ部２１Ａを下方から支持している。
【００４１】
以上説明したように、自動二輪車１では、ヘッドパイプ２０は、管部２０Ａと一体的に形成され、前パイプ部２１Ａの側面２１ｆに溶接される左右の側壁部２０ａ，２０ａを備えている。左右の側壁部２０ａ，２０ａは、管延伸方向に沿って設けられている。その結果、管延伸方向に金型を抜く鋳造や、管延伸方向から材料に圧力を加える鍛造、管延伸方向への押出加工などによって、管部２０Ａと側壁部２０ａ，２０ａとを一体的に形成することができる。その結果、ヘッドパイプの製造に要する工程を低減できる。
【００４２】
また、自動二輪車１では、管部２０Ａと左右の側壁部２０ａ，２０ａは、管延伸方向の押出加工によって形成されている。これによって、強度において優れたヘッドパイプが実現される。
【００４３】
また、自動二輪車１では、ヘッドパイプ２０は、前パイプ部２１Ａの下方に配置され、当該前パイプ部２１Ａの下部に溶接される下壁部２０ｂを有している。これによって、ヘッドパイプ２０と前パイプ部２１Ａとの溶接の強度を向上できる。
【００４４】
また、自動二輪車１では、下壁部２０ｂは、管延伸方向に沿って設けられている。これによって、管延伸方向に金型を抜く鋳造や、管延伸方向から材料に圧力をくわえる鍛造、管延伸方向への押出加工等によって、管部２０Ａと側壁部２０ａ，２０ａと下壁部２０ｂとを一体的に形成することができる。
【００４５】
また、自動二輪車１では、管部２０Ａと、左右の側壁部２０ａ，２０ａと、下壁部２０ｂは、管延伸方向への押出加工によって一体的に形成されている。これによって、強度において優れたヘッドパイプが実現される。
【００４６】
また、自動二輪車１では、左右の側壁部２０ａ，２０ａの間に配置される左右の前パイプ部２１Ａを有している。そして、左右の前パイプ部２１Ａの間には、左右の前パイプ部２１Ａの内側の側面に溶接される補強部材２４が設けられている。これによって、車体フレーム２の剛性を向上できる。
【００４７】
また、自動二輪車１では、補強部材２４は、前パイプ部２１Ａが載せられる台座部２４ｈを有している。これによって、補強部材２４と前パイプ部２１Ａとの相対的な位置の精度を向上できる。
【００４８】
また、自動二輪車１では、補強部材２４はヘッドパイプ２０に溶接されている。これによって、車体フレーム２の剛性を向上できる。
【００４９】
なお、本発明は以上説明した自動二輪車１に限られず、種々の変更が可能である。
【００５０】
例えば、以上の説明では、側壁部２０ａ，２０ａは、管部２０Ａから後方に突出するように形成されていた。しかしながら、側壁部２０ａはこれに限られない。例えば、肉厚の管部の外周面に、管延伸方向に伸びる溝が形成され、当該溝を構成する壁が、本発明における側壁部として、メインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌに溶接されてもよい。
【００５１】
また、自動二輪車１では、燃料タンク１３やエンジン４を懸架するメインフレーム部として左右のメインフレーム部２１Ｒ，２１Ｌが設けられていた。しかしながら、本発明は１つのメインフレーム部のみを有する自動二輪車に適用されてもよい。
【００５２】
また、自動二輪車１では、補強部材２４とヘッドパイプ２０は別体に構成され、溶接によって結合されていた。しかしながら、補強部材２４とヘッドパイプ２０は、例えば管延伸方向の押出加工によって一体的に形成されてもよい。
【００５３】
また、自動二輪車１では、ベアリング５１，５２を保持するベアリング保持部２２ａ，２３ａは、ヘッドパイプ２０とは別体に構成されたダウンフレーム部２２とベアリング保持部材２３とに設けられていた。しかしながら、ベアリング５１，５２を保持する部分は、ヘッドパイプ２０と一体的に形成されてもよい。例えば、管延伸方向への押出加工によって、ステアリングシャフト５が挿通される管部を形成した後に、管部の端部の内周面を切削して、当該内周面にベアリング５１，５２を保持する部分を形成してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ 自動二輪車、２ 車体フレーム、３ フロントサスペンション、４ エンジン、５ ステアリングシャフト、７ ハンドル、８ 後輪、９ 前輪、２０ ヘッドパイプ、２０Ａ 管部、２０Ｂ 溶接壁部、２０ａ 側壁部、２０ｂ 下壁部、２０ｃ 前壁部、２０ｄ 後壁部、２０ｇ 後縁、２０ｈ 上縁、２０ｉ 下縁、２０ｊ 後縁、２１Ａ 前パイプ部、２１Ｂ 後フレーム部、２１Ｒ，２１Ｌ メインフレーム部、２１ｆ 側面、２２ ダウンフレーム部、２２ａ ベアリング保持部、２３ ベアリング保持部材、２３ａ ベアリング保持部、２４ 補強部材、２４ａ 側壁部、２４ｂ 前壁部、２４ｃ 後壁部、２４ｈ 台座部、２５ 補強ステー、２６ ステー支持部材、３１ 緩衝器、５１ ベアリング、５２ ベアリング、１００ ダイス、１００ａ 穴。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトの長さ方向に伸び、当該ステアリングシャフトが内側に挿通される管部を有するヘッドパイプと、
前記管部から車体の後方に伸びるように配置されるメインフレーム部と、を備え、
前記ヘッドパイプは、前記管部と一体的に形成され、前記メインフレーム部の側面に溶接される左右の側壁部を備え、
前記左右の側壁部は、前記管部の延伸方向に沿って設けられている、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項２】
請求項１に記載の自動二輪車において、
前記管部と前記左右の側壁部は、前記管部の延伸方向への押出加工によって形成されている、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項３】
請求項１に記載の自動二輪車において、
前記ヘッドパイプは、前記メインフレーム部の下方に配置され、当該メインフレーム部の下部に溶接される下壁部をさらに有する、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項４】
請求項３に記載の自動二輪車において、
前記下壁部は、前記管部の延伸方向に沿って設けられている、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項５】
請求項４に記載の自動二輪車において、
前記管部と、前記左右の側壁部と、前記下壁部は、前記管部の延伸方向への押出加工によって一体的に形成されている、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項６】
請求項１に記載の自動二輪車において、
前記メインフレーム部は、前記左右の側壁部の間に配置される左右のメインフレーム部を有し、
前記左右のメインフレーム部の間に配置され、当該左右のメインフレーム部の内側の側面に溶接される補強部材をさらに備える、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項７】
請求項６に記載の自動二輪車において、
前記補強部材は、前記メインフレーム部が載せられる台座部を有する、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項８】
請求項６に記載の自動二輪車において、
前記補強部材は前記ヘッドパイプに溶接されている、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項１】
ステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトの長さ方向に伸び、当該ステアリングシャフトが内側に挿通される管部を有するヘッドパイプと、
前記管部から車体の後方に伸びるように配置されるメインフレーム部と、を備え、
前記ヘッドパイプは、前記管部と一体的に形成され、前記メインフレーム部の側面に溶接される左右の側壁部を備え、
前記左右の側壁部は、前記管部の延伸方向に沿って設けられている、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項２】
請求項１に記載の自動二輪車において、
前記管部と前記左右の側壁部は、前記管部の延伸方向への押出加工によって形成されている、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項３】
請求項１に記載の自動二輪車において、
前記ヘッドパイプは、前記メインフレーム部の下方に配置され、当該メインフレーム部の下部に溶接される下壁部をさらに有する、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項４】
請求項３に記載の自動二輪車において、
前記下壁部は、前記管部の延伸方向に沿って設けられている、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項５】
請求項４に記載の自動二輪車において、
前記管部と、前記左右の側壁部と、前記下壁部は、前記管部の延伸方向への押出加工によって一体的に形成されている、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項６】
請求項１に記載の自動二輪車において、
前記メインフレーム部は、前記左右の側壁部の間に配置される左右のメインフレーム部を有し、
前記左右のメインフレーム部の間に配置され、当該左右のメインフレーム部の内側の側面に溶接される補強部材をさらに備える、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項７】
請求項６に記載の自動二輪車において、
前記補強部材は、前記メインフレーム部が載せられる台座部を有する、
ことを特徴とする自動二輪車。
【請求項８】
請求項６に記載の自動二輪車において、
前記補強部材は前記ヘッドパイプに溶接されている、
ことを特徴とする自動二輪車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１７３５９５（Ｐ２０１０−１７３５９５Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１３２２（Ｐ２００９−２１３２２）
【出願日】平成２１年２月２日（２００９．２．２）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２日（２００９．２．２）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
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