JP2013121769A - Fastening structure of vehicle body frame - Google Patents
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Abstract
【課題】部品に製造誤差や組立誤差等があった場合でも、締結箇所に不所望な締め付け応力が発生するのを抑制することができる車体フレームの締結構造を提供する。
【解決手段】車体フレームFRの一部を構成するサブフレーム10を、ボルト64によって、車体フレームFRの他の一部を構成するメインフレーム1に締結する締結構造Mであって、サブフレーム10にボルト64の挿通孔である被固定用孔48が、メインフレーム1にねじ孔である固定用孔56がそれぞれ設けられ、ボルト64が被固定用孔48に隙間を介して挿通され、被固定用孔48と固定用孔56の周囲に、締結によって圧接する球面座46,54が形成されている。
【選択図】図5Provided is a body frame fastening structure capable of suppressing the occurrence of an undesired fastening stress at a fastening portion even when a part has a manufacturing error, an assembly error, or the like.
A fastening structure M for fastening a subframe 10 constituting a part of a vehicle body frame FR to a main frame 1 constituting another part of the vehicle body frame FR by a bolt 64. A fixing hole 48 that is an insertion hole for the bolt 64 is provided in the main frame 1 with a fixing hole 56 that is a screw hole, and the bolt 64 is inserted through the fixing hole 48 through a gap to be fixed. Spherical seats 46 and 54 are formed around the hole 48 and the fixing hole 56 to be brought into pressure contact with each other by fastening.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、車体フレームの一部を構成する部材を、車体フレームの他の一部を構成する部材に締結する締結構造に関するものである。 The present invention relates to a fastening structure for fastening a member constituting a part of a vehicle body frame to a member constituting another part of the vehicle body frame.
例えば、自動二輪車のような車両において、エンジンを支持するメインフレームの側方に、メインフレームを補強するサブフレームが取り付けられた構造のものがある(例えば、特許文献1)。このようなサブフレームは、一般に、メインフレームにボルトによって固定される。 For example, in a vehicle such as a motorcycle, there is a structure in which a subframe that reinforces the main frame is attached to the side of the main frame that supports the engine (for example, Patent Document 1). Such a subframe is generally fixed to a main frame with bolts.
メインフレームやサブフレームのような部材は溶接と鋳造による量産品であることが多く、機械加工よりも大きな製造誤差が含まれる。また、これらの部材を組み立てる際にも、組み立て誤差が発生する可能性がある。このような誤差により、メインフレームとサブフレームとの取付面が傾くことがあり、このような傾きを持った状態でボルトを締め付けると、不所望な締め付け応力が発生することがある。 Members such as the main frame and the subframe are often mass-produced products by welding and casting, and include manufacturing errors larger than machining. Further, when assembling these members, an assembly error may occur. Due to such an error, the mounting surfaces of the main frame and the sub frame may be inclined, and if the bolt is tightened in such a state, an undesired tightening stress may be generated.
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、部品に製造誤差や組立誤差等があった場合でも、締結箇所に不所望な締め付け応力が発生するのを抑制することができる車体フレームの締結構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and even when there is a manufacturing error or an assembly error in a part, the fastening of the body frame that can suppress the occurrence of an undesired fastening stress at the fastening part. The purpose is to provide a structure.
上記目的を達成するために、本発明の一構成に係る車体フレームの締結構造は、車体フレームの一部を構成して、貫通孔からなる被固定用孔が形成される被固定部材と、車体フレームの他の一部を構成して、前記被固定部材を固定するための固定用孔が形成される固定部材と、前記被固定用孔よりも小径の軸部と前記被固定用孔よりも大径の頭部とを有する締結ユニットとを備え、前記締結ユニットは、前記軸部を前記被固定用孔に挿通して前記固定部材側で締結されることで、前記頭部によって前記被固定部材を前記固定部材に押し付けて前記被固定部材と前記固定部材とを締結し、前記被固定部材と前記固定部材との第1当接面は、各第1当接面上の仮想面と前記固定用孔の中心線との交点からこの中心線の一方向に第1所定距離移動した第1の中心点を曲率中心とした第1の曲面に沿って湾曲する第1嵌合部を構成しており、前記被固定部材と前記ボルトユニット頭部との第2当接面は、各第2当接面上の仮想面と前記固定用孔の中心線との交点からこの中心線の一方向に第2所定距離移動した第2の中心点を曲率中心とした第2の曲面に沿って湾曲する第2嵌合部を構成している。 In order to achieve the above object, a fastening structure for a vehicle body frame according to one configuration of the present invention comprises: a fixed member that forms part of a vehicle body frame and has a fixed hole formed of a through hole; The other part of the frame constitutes a fixing member in which a fixing hole for fixing the fixing member is formed, a shaft portion having a smaller diameter than the fixing hole, and the fixing hole. A fastening unit having a large-diameter head, and the fastening unit is fastened by the head by inserting the shaft portion through the fastening hole and fastening on the fixing member side. A member is pressed against the fixing member to fasten the fixed member and the fixing member, and a first contact surface between the fixed member and the fixing member is a virtual surface on each first contact surface and the first contact surface The first predetermined distance is moved in one direction of the center line from the intersection with the center line of the fixing hole. A first fitting portion that is curved along a first curved surface with a first center point as a center of curvature; and a second contact surface between the fixed member and the bolt unit head includes Along the second curved surface with the second center point moved from the intersection of the virtual surface on the second abutting surface and the center line of the fixing hole in one direction of the center line as a center of curvature. The 2nd fitting part which curves is constituted.
この構成によれば、締結ユニット頭部と固定部材により、曲面に沿って被固定部材が押し付けられるので、締結ユニットの軸部と被固定用孔との隙間の分だけ被固定部材が固定部材に対して傾いていても、締結することができる。これにより、固定部材と被固定部材との間に、寸法誤差、組立誤差等が存在して相対的に傾いたとしても、傾いた状態で互いに接続することができ、不所望な締め付け応力が発生するのを防ぐことができる。 According to this configuration, since the fixed member is pressed along the curved surface by the fastening unit head and the fixing member, the fixed member becomes the fixing member by an amount corresponding to the gap between the shaft portion of the fastening unit and the fixing hole. Even if it is inclined, it can be fastened. As a result, even if there is a dimensional error, assembly error, etc. between the fixed member and the fixed member and they are relatively inclined, they can be connected to each other in an inclined state, and undesired tightening stress is generated. Can be prevented.
本発明において、前記被固定部材は、細長い形状を有し、長手方向の両端部が別々の部材に固定される構造であり、これら両端部のうちの一方の端部のみに前記締結構造が用いられていることが好ましい。この構成によれば、一端部で誤差を許容し、他端部で強度を担うようにすることで、高い強度と寸法誤差許容の両方を達成できる。 In the present invention, the to-be-fixed member has an elongated shape, and both end portions in the longitudinal direction are fixed to separate members, and the fastening structure is used only at one end portion of these both end portions. It is preferable that According to this configuration, both high strength and dimensional error tolerance can be achieved by allowing an error at one end and carrying a strength at the other end.
本発明において、前記第1および第2の曲面が球面形状であることが好ましい。この構成によれば、第1および第2の曲面が球面形状であるから、被固定部材と固定部材との多方向の傾きを効果的に吸収できる。 In the present invention, the first and second curved surfaces are preferably spherical. According to this configuration, since the first and second curved surfaces are spherical, it is possible to effectively absorb multi-directional inclinations between the fixed member and the fixing member.
本発明において、前記固定部材と被固定部材との間に第1の環状体が介在され、前記第1嵌合部が前記第1の環状体の一端面と前記固定部材または前記被固定部材との間に形成され、前記締結ユニットはボルトと前記第2の環状体とを有し、前記被固定部材と前記ボルトの頭部との間に前記第2の環状体が介在され、前記第2嵌合部が前記第2の環状体の一端面と前記被固定部材または前記ボルトとの間に形成され、前記第1および第2の環状体は、前記ボルトの軸部よりも内径が大きく設定され、その他端面が前記固定用孔の中心線(C)に直交する平坦面で形成されていることが好ましい。この構成によれば、第1および第2の環状体の一端面で固定部材と被固定部材の傾きを吸収しつつ、他端面で固定部材と被固定部材の軸ずれを吸収することができる。 In this invention, a 1st annular body is interposed between the said fixing member and a to-be-fixed member, and the said 1st fitting part is the one end surface of the said 1st annular body, the said fixing member, or the said to-be-fixed member. The fastening unit includes a bolt and the second annular body, the second annular body is interposed between the fixed member and the head of the bolt, and the second A fitting portion is formed between one end surface of the second annular body and the fixed member or the bolt, and the first and second annular bodies are set to have a larger inner diameter than the shaft portion of the bolt. The other end surface is preferably formed as a flat surface orthogonal to the center line (C) of the fixing hole. According to this configuration, it is possible to absorb the axial displacement of the fixing member and the fixed member at the other end surface while absorbing the inclination of the fixing member and the fixing member at the one end surfaces of the first and second annular bodies.
本発明において、前記第1所定距離と第2所定距離とが同じであることが好ましい。この構成によれば、第1の環状体と第2の環状体の曲率が同じとなるので、第1の環状体と第2の環状体とを共通化することができ、部品点数を低減することができる。 In the present invention, it is preferable that the first predetermined distance and the second predetermined distance are the same. According to this configuration, since the curvatures of the first annular body and the second annular body are the same, the first annular body and the second annular body can be shared, and the number of parts is reduced. be able to.
本発明において、前記固定部材の前記固定用孔はねじ孔であることが好ましい。この構成によれば、ナットが不要となり、部品点数が削減される。 In the present invention, the fixing hole of the fixing member is preferably a screw hole. According to this configuration, a nut is unnecessary, and the number of parts is reduced.
本発明において、前記車体フレームはエンジンを支持する自動二輪車の車体フレームであり、前記固定部材は、ヘッドパイプに溶接されて後方に延びるメインフレームであり、前記被固定部材は、前記メインフレームの側方に取り付けられて、前記エンジンの側方で前方から後方まで延びるサブレームであることが好ましい。このサブフレームによりエンジンの側方への不測の移動を防止できる。 In the present invention, the body frame is a body frame of a motorcycle that supports an engine, the fixing member is a main frame that is welded to a head pipe and extends rearward, and the fixed member is a side of the main frame. Preferably, the sub-frame is attached to the side and extends from the front side to the rear side of the engine. This subframe can prevent unexpected movement to the side of the engine.
本発明の車体フレームの締結構造によれば、締結ユニット頭部と固定部材により、曲面に沿って被固定部材が押し付けられるので、締結ユニットの軸部と被固定用孔との隙間の分だけ被固定部材が固定部材に対して傾いていても、締結することができる。これにより、固定部材と被固定部材との間に、寸法誤差、組立誤差等が存在して相対的に傾いたとしても、傾いた状態で互いに接続することができ、不所望な締め付け応力が発生するのを防ぐことができる。 According to the fastening structure of the vehicle body frame of the present invention, the fixed member is pressed along the curved surface by the fastening unit head and the fixing member, so that the portion to be covered is equal to the gap between the shaft portion of the fastening unit and the fixing hole. Even if the fixing member is inclined with respect to the fixing member, it can be fastened. As a result, even if there is a dimensional error, assembly error, etc. between the fixed member and the fixed member and they are relatively inclined, they can be connected to each other in an inclined state, and undesired tightening stress is generated. Can be prevented.
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示す自動二輪車の車体フレームFRは、前半部を構成するメインフレーム1と、メインフレーム1の後部に連結されて後半部を構成するリヤフレーム2と、左右一対のフレームブラケット8を介してメインフレーム1の前部から後部にかけ渡された左右一対のサブフレーム10とからなっている。メインフレーム1の前端のヘッドブロック3にフロントフォーク5が支持され、このフロントフォーク5の下端部に前輪7が支持され、上端部にハンドル9が取り付けられている。メインフレーム1は、先端部がヘッドブロック3に、例えば溶接により固着されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
A motorcycle body frame FR shown in FIG. 1 includes a
図2に示すように、メインフレーム1は左右一対のメインフレーム片1a,1aを複数のクロスバー1bで連結したものである。各メインフレーム1aは後ろ下がりに傾斜した後端部にスイングアームブラケット11,11が形成され、両スイングアームブラケット11,11に、図1のスイングアーム13の前端部がピボット軸15を介して揺動自在に支持されている。このスイングアーム13の後端部に後輪17が支持されている。メインフレーム1とスイングアーム13との間にはリヤサスペンション19が配置されている。メインフレーム1の中央部の下方位置にはエンジンEが搭載されており、このエンジンEによりチェーンのような伝達部材21を介して後輪17を駆動する。エンジンEは、3箇所のエンジン支持部12,14,16により、車体フレームFRに支持されている。
As shown in FIG. 2, the
各サブフレーム10は、メインフレーム1の前部から下方に延出したフレームブラケット8に前端部10aが連結されて、エンジンEの側方においてエンジンEの前方から後方にまで延びてメインフレーム1の後部に連結されており、メインフレーム1を補強すると同時に、前後方向の中間部にエンジン支持部12を有している。このサブフレーム10によりエンジンEの側方への不測の移動が防止される。各サブフレーム10および各スイングアームブラケット11は、それぞれ樹脂製のカバー22、24により、一部または全部が外側方から覆われている。
Each
メインフレーム1の上部に燃料タンク23が配置され、車体前部で燃料タンク23の前方に、ヘッドブロック3の前方を覆う樹脂製のフロントカウル25が装着され、フロントカウル25にヘッドランプユニット27が装着されている。エンジンEの外側方前方に、ライダーの脚に対する風防を形成するサイドカウル29が配置され、メインフレーム1に支持されている。リヤフレーム2の上部には、操縦者用シート31および同乗車用シート33が装着され、リヤフレーム2の両側方はリヤカバー35で覆われている。
A
カバー22、24を取り外した状態の車体フレームFRの前部を図2に示す。メインフレーム1、フレームブラケット8およびサブフレーム10は、例えば、鋼製の鋳造品である。フレームブラケット8は、上端部8aがメインフレーム片1aの前端部1aaに連結されている。サブフレーム片10は、フレームブラケット8の下端部8bから後方に延びてメインフレーム1の後部1abにまで達している。メインフレーム片1aの前端部1aaの車体外側となる外側面にフレームブラケット8の上端部8aを重ね、フレームブラケット8の下端部8bの外側面にサブフレーム10の前端部10aを重ね、さらに、サブフレーム10の後端部10bをメインフレーム1の後部1abの外側面に重ねて、車体外側方から挿入したボルト100,102,64により連結されている。
The front part of the vehicle body frame FR with the
換言すれば、サブフレーム10は、固定部材であるフレームブラケット8およびメインフレーム1に固定される被固定部材であり、細長い形状を有し、長手方向の両端部10a,10bが別々の部材、この実施形態では、フレームブラケット8の下端部8bとメインフレーム片1aの後部1abとに両端固定される構造である。
In other words, the
メインフレーム片1aの前端部1aaとフレームブラケット8の上端部8aの連結は、フレームブラケット8に設けたボルト挿通孔(図示せず)に、先端部に雄ねじが形成されたボルト100を挿入し、メインフレーム片1aに設けたねじ孔(図示せず)に締め付けることでなされる。フレームブラケット8の下端部8bとサブフレーム10の前端部10aとの連結は、サブフレーム10に設けた第1のボルト挿通孔42(図3(a))に、ボルト102を挿入し、フレームブラケット8に設けたねじ孔(図示せず)に締め付けることでなされる。サブフレーム10の後端部10bとメインフレーム片1aの後部1abの連結には、後述する本発明の締結構造Mが用いられている。
The connection between the front end 1aa of the
図3(a)および(b)に示すように、サブフレーム10は、長手方向の一端部である前端部10aに、前記第1のボルト挿通孔42が2つ形成され、長手方向の中間部に、前記エンジン支持部の一つを構成するボス部12が形成され、ボス部に第2のボルト挿通孔12aが形成されている。サブフレーム10の後端部10bに、2又状に上下に分岐して、本発明の締結構造Mの一部である2つの被固定部44,44がそれぞれ設けられている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
被固定部44は、車体外側を向く面44aが、車体内側に向かって滑らかに湾曲した曲面からなる第1の球面座46で構成され、図3(c)に示す車体内側を向く面44bが平坦な面からなる。さらに、被固定部44に、貫通孔からなる被固定用孔48が形成されている。
The fixed
図4に示すように、サブフレーム10の後端部10bは、メインフレーム1の一部である中間部材50に、第1および第2の環状体60,62を介してボルト連結される。中間部材50は、例えば鋼製の鍛造品で、メインフレーム1に溶接により固着されている。中間部材50の外側面はメインフレーム1の外側面よりも若干車体外側に突出しており、これによって、サブフレーム10の後端部10bとメインフレーム1との直接の接触が避けられている。中間部材50は省略してもよい。
As shown in FIG. 4, the
中間部材50は上下方向に延びる細長い形状を有し、上下両端部に締結構造Mの一部である固定部52,52が形成されている。固定部52,52はそれぞれ、サブフレーム10の被固定部44、44に対応した位置にあり、車体外側を向く面52aが、車体内側に向かって滑らかに湾曲した曲面からなる第2の球面座54で構成されている。さらに、固定部52に、ねじ孔からなる固定用孔56が形成されている。
The
前記第1および第2の環状体60,62は、例えば鋼製のワッシャである。第1の環状体60は、メインフレーム1の固定部52と第2のフレーム片40の被固定部44との間に介在する。第2の環状体62は、第2のフレーム片40の被固定部44と締結部材の一種であるボルト64の頭部64aとの間に介在している。ボルト64と第2の環状体62とが締結ユニットUを構成しており、後述するように、第2の環状体62はボルト64の頭部64aに一体形成されることもある。ボルト64の軸部64bを、第2の環状体62の貫通孔62a、被固定部44の被固定用孔48、第1の環状体60の貫通孔60aの順に挿通させて、固定部52の固定用孔56にねじ込むことにより、第2の環状体62によって、つまり締結ユニットUの頭部によって、被固定部材であるサブフレーム10を固定部材であるメインフレーム1に押し付けて、サブフレーム10とメインフレーム1とを締結する。
The first and second
図5に示すように、第1の環状体60の一端面、この実施形態では、メインフレーム1側となる内端面は、メインフレーム1の第2の球面座54と合致する形状を有する第1の凸面66を有している。つまり、メインフレーム1の第2の球面座54と第1の環状体60の第1の凸面66とが第1当接面となって第1嵌合部68を構成している。
As shown in FIG. 5, one end surface of the first
第1当接面54,66は、第1当接面54,66を中心側へ延長した仮想面V1とボルト64の軸心Cとの交点A1から、軸心Cの一方向、この実施形態では外側方Pに第1所定距離L1だけ移動した第1の中心点A2を中心とした球面からなる。一方、第1の環状体60の他端面である外端面69は、軸心Cに直交する平坦面で形成され、サブフレーム10の被固定部44における車体内側を向く内側面44bに当接している。
The first contact surfaces 54 and 66 are arranged in one direction of the axis C from the intersection A1 between the virtual surface V1 extending from the first contact surfaces 54 and 66 toward the center and the axis C of the
第2の環状体62の一端面、この実施形態では、サブフレーム10側となる内端面は、サブフレーム10の第1の球面座46と合致する形状を有する第2の凸面70を有している。つまり、サブフレーム10の第1の球面座46と第2の環状体62の第2の凸面70とが、第2当接面となって第2嵌合部72を構成している。
One end surface of the second
第2当接面46,70は、第2当接面46,70を中心側へ延長した仮想面V2とボルト64の軸心Cとの交点B1から、軸心Cの一方向である外側方に第2所定距離L2だけ移動した第2の中心点B2を中心とした球面からなる。第2の環状体62の他端面である外端面71は、軸心Cに直交する平坦面で形成され、ボルトの頭部64aの、軸心Cに直交する平坦面からなる首下面64aaに当接している。本実施形態では、第1所定距離L1と第2所定距離L2とは同じに設定されている。つまり、第1および第2当接面は球面形状であり、その曲率は同じである。このような、曲面からなる第1および第2の凸面66,70は、第1および第2の環状体60,62にプレス加工を行うことで得られる。
The second abutting surfaces 46 and 70 are outward from the intersection B1 between the virtual surface V2 obtained by extending the second abutting
被固定用孔48の内径d2は、ボルトユニットUの頭部に含まれる第2の環状体62の直径d1よりも小さく、かつ軸部64bの直径D2よりも大きく設定されている。また、ボルト64の頭部64aの直径D1も第2の環状体62の直径d1よりも大きく設定されている。したがって、ボルト64の頭部64aによる締め付け力が、第2の環状体62を介して軸心Cに沿って真っすぐにサブフレーム10に作用するので、第2の環状体62の内周部に過大な曲げ応力が発生しない。
The inner diameter d2 of the fixed
第1および第2の環状体60,62の貫通孔60a,62aの内径d3,d4も、ボルト64の頭部64aの直径D1よりも小さく、かつ軸部64bにおける最大径部分の直径D2よりも大きく設定されている。
The inner diameters d3 and d4 of the through
つぎに、図1のエンジンEおよびサブフレーム10をメインフレーム1に取り付ける方法について説明する。まず、図示しないボルトを用いてメインフレーム1の2つのエンジン支持部14,16にエンジンEを固定する。つぎに、図2のボルト100を用いてフレームブラケット8の上端部8aをメインフレーム片1aの前部1aaに固定する。つづいて、ボルト64により、サブフレーム10の後端部10bをメインフレーム片1aの後部1abに緩く仮止めする。つぎに、ボルト102を用いてフレームブラケット8の下端部8bとサブフレーム10の前端部10aとを連結する。さらに、後部のボルト64を強く締め付けて、サブフレーム10の後端部10bをメインフレーム片1aの後部1abに固定する。最後に、図示しないボルトを用いてサブフレーム10のエンジン支持部12にエンジンE(図1)を固定する。
Next, a method of attaching the engine E and the
上記構成において、メインフレーム1とサブフレーム10との間に、寸法誤差、組立誤差等が存在しているために、図6に示すように、ボルト64の軸部64bとサブフレーム10の被固定用孔48との隙間の分だけ、サブフレーム10がメインフレーム1に対して傾くことがあるが、その場合でも、球面座である第1嵌合部68によりメインフレーム1とサブフレーム10がボルト64の軸心C方向に隙間なく当接し、ボルトユニットUの第2の環状体62とサブフレーム10もボルト64の軸心C方向に隙間なく当接する。これにより、サブフレーム10がメインフレーム1に対して傾いた状態でも、不所望な締め付け応力が発生するのを防ぐことができる。
In the above configuration, since there are dimensional errors, assembly errors, and the like between the
図2に示すように、被固定部材であるサブフレーム10は、細長い形状を有し、長手方向の両端部10a,10bのうちの一方の端部10bのみに前記締結構造Mが用いられているので、一端部(後端部)10bで誤差を許容し、他端部(前端部)10aで強度を担うようにすることで、高い強度と寸法誤差許容の両方を達成できる。
As shown in FIG. 2, the
また、図5に示すように、第1および第2嵌合部68,72が球面形状であるから、メインフレーム1とサブフレーム10との多方向の傾きを効果的に吸収できる。
Further, as shown in FIG. 5, since the first and second
第1および第2の環状体60,62は、ボルト64の軸部64bよりも内径d3、d4が大きく設定され、当接面66,70の反対側の端面である他端面69,71が軸線Cに直交する平面で形成されているので、第1および第2の環状体60,62の一端面66,70でメインフレーム1とサブフレーム10の傾きを吸収しつつ、平坦な他端面69,71でメインフレーム1とサブフレーム10の軸ずれを吸収することができる。つまり、サブフレーム10と第1の環状体60とが平坦面で接触し、サブフレーム10とボルト64の頭部64aとが第2の環状体62を介して平坦面で接触しているから、サブフレーム10がメインフレーム1に対して、ボルト64の軸心Cと直交する方向に移動するのを拘束しない。したがって、エンジンEの熱等に起因する熱変形によるメインフレーム1とサブフレーム10間の平行移動(軸ずれ)も吸収できるので、大きな熱応力の発生も抑制できる。
The first and second
さらに、第1所定距離L1と第2所定距離L2とが同じであるので、第1の環状体60と第2の環状体62の曲率が同じとなって、第1の環状体60と第2の環状体62とを共通の部品とすることができ、部品点数が低減する。
Further, since the first predetermined distance L1 and the second predetermined distance L2 are the same, the curvatures of the first
また、メインフレーム1の固定用孔56はねじ孔で構成されているので、ナットが不要となり、部品点数が削減されるうえに、ボルト64の軸部64bの車幅方向内側への突出量を少なくできる。
Further, since the fixing
図2に示すように、中間部材50は、メインフレーム1から車幅方向外側に突出して形成されているので、サブフレーム10がメインフレーム1に対して傾いて取り付けられたとしても、メインフレーム1に干渉するのを防ぐことができる。また、図4の固定部52がサブフレーム10の縁部近傍、具体的には、前縁部に形成されているので、サブフレーム10がメインフレーム1に対して大きく傾いた場合でも、サブフレーム10の先端が中間部材50に接触するのを防ぐことができる。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態では、図2に示すサブフレーム10の両端部10a,10bは、ボルト64の軸心方向である車幅方向にずれた位置でメインフレーム1に固定される。また、サブフレーム10の両端部10a,10bが固定されるメインフレーム1は、1つの成形部材ではなく、単一の成形部材に他の部材が溶接またはボルト連結された組立構造体である。このような場合、寸法誤差、取付誤差等によって、サブフレーム10が傾いて取り付けられる可能性が高いので、本発明の締結構造Mを適用するのが特に効果的である。
In the present embodiment, both
図7は、第1実施形態に係る締結構造の変形例を示す断面図である。この例では、サブフレーム10の第1の球面座46Aおよびメインフレーム1の第2の球面座54Aが、外側に膨出する曲面で形成されている。第1および第2の球面座46A,54Aはそれぞれ、図5の第1および第2の球面座46,54を180°反転させた形状である。第1の環状体60におけるメインフレーム1と当接する面は第2の球面座54Aの形状に合致した第1の凹面74で構成され、第2の環状体62におけるサブフレーム10と当接する面は第1の球面座46Aの形状に合致した第2の凹面76で構成されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modification of the fastening structure according to the first embodiment. In this example, the first
つまり、メインフレーム1の第2の球面座54Aと第1の環状体60の第1の凹面74とが第1当接面となって第1嵌合部68を構成し、サブフレーム10の第1の球面座46Aと第2の環状体62の第2の凹面76とが第2当接面となって第2嵌合部72を構成している。第1および第2当接面は球面形状であり、その曲率は同じである。それ以外の構成は、図5の例と同じであり、この図7の変形例においても、図5の例と同様の効果を奏する。
That is, the second
図8は、第2実施形態に係る締結構造を示す断面図である。第2実施形態では、メインフレーム1と第1の環状体60との当接面がボルト64の軸心Cに直交する平坦面で構成されており、サブフレーム10の被固定部44における車体内側を向く面44bが外側に凹入する曲面で形成された第2の球面座78を構成している。第1の環状体60におけるサブフレーム10と当接する面は第2の球面座78の形状に合致した第1の凸面80で構成されている。つまり、メインフレーム1には球面座は形成されていない。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a fastening structure according to the second embodiment. In the second embodiment, the contact surface between the
すなわち、サブフレーム10の第2の球面座78と第1の環状体60の第1の凸面80とが第1当接面となって第1嵌合部68を構成している。第1当接面は球面形状であり、その曲率は第2当接面と同じである。それ以外の構成は、図7の第1実施形態の変形例と同じである。第2実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。さらに、第2実施形態では、メインフレーム1に球面座は形成されないから、大形のメインフレーム1の製造が容易になる。
That is, the second
図9は、第2実施形態に係る締結構造の変形例を示す断面図である。この例では、サブフレーム10の第1の球面座46が内側に凹入する曲面で形成され、第2の球面座82が内側に膨出する曲面で形成されており、第1の環状体60におけるサブフレーム10と当接する面は第2の球面座82の形状に合致した第1の凹面84で構成されている。第2の環状体62におけるサブフレーム10と当接する面は第1の球面座46の形状に合致した第2の凸面70で構成されている。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modification of the fastening structure according to the second embodiment. In this example, the first
つまり、サブフレーム10の第2の球面座82と第1の環状体60の第1の凹面84とが第1当接面となって第1嵌合部68を構成し、第1の球面座46と第1の環状体60の第1の凸面70とが第2当接面となって第2嵌合部72を構成している。第1および第2当接面は球面形状であり、その曲率は同じである。それ以外の構成は、図8の例と同じであり、この図9の変形例においても、図8の例と同様の効果を奏する。
That is, the second
図10は、第3実施形態に係る締結構造を示す断面図である。第3実施形態は、第1の環状体が省略されている。第3実施形態では、メインフレーム1に内側に凹入した曲面からなる第2の球面座54が形成され、サブフレーム10の被固定部44における車体外側を向く面44aおよび内側を向く面44bが、内側に膨出する曲面で形成された第1の球面座46および第2の球面座82をそれぞれ構成している。ボルトユニットU1は鍔つきボルトからなり、ボルト64Aの鍔部86におけるサブフレーム10と当接する面は、第1の球面座46に合致した曲面からなる湾曲面88を有している。つまり、ボルトユニットU1は、第1実施形態におけるボルト64と第2の環状体62を一体化したものである。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a fastening structure according to the third embodiment. In the third embodiment, the first annular body is omitted. In the third embodiment, a second
サブフレーム10の第2の球面座82とメインフレーム1の第2の球面座54とが第1当接面となって第1嵌合部68を構成し、サブフレーム10の第1の球面座46とボルト64Aの鍔部86の湾曲面88とが第2当接面となって第2嵌合部72を構成している。第1および第2当接面は球面形状であり、その曲率は同じである。それ以外の構成は、上記第1および第2実施形態と同じである。
The second
第3実施形態においても、上記第1および第2実施形態と同様に、メインフレーム1とサブフレーム10との取付面の傾きを吸収することができる。第3実施形態では、サブフレーム10とメインフレーム1が直接、第2の球面座82を介して当接し、鍔部86を有するボルトユニットU1が直接、第2嵌合部72を介して当接しているから、サブフレーム10がメインフレーム1に対してボルト46Aの軸心Cと直交する方向に移動できない。したがって、上記第1および第2実施形態のようなサブフレーム10とメインフレーム1の軸ずれを吸収する効果を奏さないが、第1の環状体を省略し、第2の環状体62をボルトユニットU1に一体形成しているので、部品点数を削減することができる。
Also in the third embodiment, the inclination of the mounting surfaces of the
図11は、第3実施形態に係る締結構造の変形例を示す断面図である。この例では、メインフレーム1の第2の球面座54Aが外側に膨出する曲面で形成され、サブフレーム10の第2の球面座78がメインフレーム1の第2の球面座54Aに合致する曲面で形成されており、サブフレーム10の第1の球面座46Aは外側に膨出する曲面で形成され、ボルト64Aの鍔部86の湾曲面88は第1の球面座46Aの形状に合致した曲面で構成されている。その他の構造は、図10の第3実施形態と同じである。この変形例においても、図10の第3実施形態と同様の効果を奏する。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a modification of the fastening structure according to the third embodiment. In this example, the second
図12は、第4実施形態に係る締結構造を示す断面図である。第4実施形態は、図10の第3実施形態において、メインフレーム1のねじ孔からなる固定用孔56を貫通孔からなる固定用孔56Aとし、ナット90によりボルト64Aを締め付けるようにしている。これ以外の構成は、図10の第3実施形態と同様である。第4実施形態によれば、第3実施形態に比べて部品点数増えるが、メインフレーム1に、タッピング加工が不要となる。この第4実施形態では、図10の第3実施形態においてナット90を設けたが、図5〜9,12の実施形態についても、メインフレーム1のねじ孔を貫通孔に代えてナット90を設けるようにできる。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a fastening structure according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment shown in FIG. 10, the fixing
また、上記各実施形態では、本発明の締結構造Mをサブフレーム10の一方の端部10bにのみ用いているが、両端部10a、10bに設けてもよい。さらに、例えば、サブフレーム10の一方の端部10bに図5の締結構造を採用し、もう一方の端部10aに図10の締結構造を採用することもできる。これにより、両端部10a、10bの締結構造で取付面の傾きを許容し、一方の端部10bの締結構造で傾きと軸ずれを許容できる。これ以外にも、図5〜12の締結構造を任意に組み合わせることが可能である。
Moreover, in each said embodiment, although the fastening structure M of this invention is used only for one
さらに、サブフレーム10のメインフレーム1に対する傾斜方向が1つの面内に限定されている場合、第1および第2嵌合部68,72は球面の代わりに円筒面の一部により形成することもできる。その場合、サブフレーム10が傾斜する方向は、図2の例では、2つのボルト64,64の軸心を結ぶ線L1に対して直交する面内に含まれるから、前記直線L1に平行な軸心を有する円筒面の一部を利用する。
Furthermore, when the inclination direction of the
また、フレームブラケット8をサブフレーム10に一体形成して、L字形のサブフレーム10としてもよい。さらに、上記各実施形態では、被固定部材がサブフレーム10の場合について説明したが、車体フレームFRを構成する2つの部材の締結構造の全般に適用可能である。特に、固定部材に両端で締結される長尺形状の部材において、その両端の取付面が締結方向にずれている場合は、取付面が傾く可能性の大きいので、このような部材の締結に本発明の締結構造は好適に適用される。締結ユニットUは、頭部と軸部とが別体であってもよい。すなわち、軸部である長ねじボルトの両端にナットが螺着される構造であってもよい。
Alternatively, the
また、締結ユニットとしてボルト連結される構造について説明したが、これに限定されず、例えば、固定部材と被固定部材とを押圧固定してもよい。押圧固定の例としては、くさび構造、またはU字形状の部材の間に固定部材と被固定部材とを挟んで素材の弾性力を用いた挟持構造等がある。 Moreover, although the structure connected with a volt | bolt as a fastening unit was demonstrated, it is not limited to this, For example, you may press-fix a fixing member and a to-be-fixed member. Examples of pressing and fixing include a wedge structure or a holding structure that uses the elastic force of a material by sandwiching a fixing member and a fixed member between U-shaped members.
さらに、2つの環状体60,62を用いない場合でも、第1および第2当接面46,54を切削加工する場合は、第1所定距離L1と第2所定距離L2とを同じに設定することで、各当接面46,54の加工工程を共通化できる。また、第1所定距離L1と第2所定距離L2とを異ならせてもよい。これにより、2つの当接面46,54の曲率が異なり、許容できる取付誤差を大きくすることができる。例えば、図5の第1の中心点A2を上方に移動して第2の中心点B2と一致させることで、第2所定距離L2を第1所定距離L1よりも長くして第1当接面54の曲率を第2当接面46の曲率よりも大きくする。これにより、メインフレーム1に対するサブフレーム10のより大きな傾きを許容できる。
Further, even when the two
本発明は、以上の実施形態で示した内容に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。 The present invention is not limited to the contents shown in the above embodiments, and various additions, modifications, or deletions can be made without departing from the spirit of the present invention. It is included in the range.
1 メインフレーム(固定部材)
10 サブフレーム(被固定部材)
46,46A 第1の球面座(第2当接面)
48 被固定用孔
54,54A,78,82 第2の球面座(第1当接面)
56 固定用孔
60 第1の環状体
62 第2の環状体
64,64A 締結部材(ボルト)
64a 頭部
64b 軸部
66,80 第1の凸面(第1当接面)
68 第1嵌合部
70 第2の凸面(第2当接面)
72 第2嵌合部
74,84 第1の凹面(第1当接面)
76 第2の凹面(第2当接面)
88,88A 湾曲面(第2当接面)
FR 車体フレーム
U,U1 締結ユニット
1 Main frame (fixing member)
10 Subframe (fixed member)
46, 46A First spherical seat (second contact surface)
48
56 fixing
68
72 2nd
76 Second concave surface (second contact surface)
88,88A Curved surface (second contact surface)
FR body frame U, U1 fastening unit
Claims (7)
車体フレームの他の一部を構成して、前記被固定部材を固定するための固定用孔が形成される固定部材と、
前記被固定用孔よりも小径の軸部と前記被固定用孔よりも大径の頭部とを有する締結ユニットと、を備え、
前記締結ユニットは、前記軸部を前記被固定用孔に挿通して前記固定部材側で締結されることで、前記頭部によって前記被固定部材を前記固定部材に押し付けて前記被固定部材と前記固定部材とを締結し、
前記被固定部材と前記固定部材との第1当接面は、各第1当接面上の仮想面と前記固定用孔の中心線(C)との交点(A1)からこの中心線(C)の一方向に第1所定距離(L1)移動した第1の中心点(A2)を曲率中心とした第1の曲面に沿って湾曲する第1嵌合部を構成しており、
前記被固定部材と前記締結ユニット頭部との第2当接面は、各第2当接面上の仮想面と前記固定用孔の中心線(C)との交点(B1)からこの中心線(C)の一方向に第2所定距離(L2)移動した第2の中心点(B2)を曲率中心とした第2の曲面に沿って湾曲する第2嵌合部を構成している車体フレームの締結構造。 A fixed member that constitutes a part of the body frame and has a fixed hole formed of a through hole;
A fixing member that constitutes another part of the vehicle body frame and has a fixing hole for fixing the fixed member;
A fastening unit having a shaft portion having a smaller diameter than the fixed hole and a head portion having a larger diameter than the fixed hole;
The fastening unit is inserted on the fixing hole through the shaft portion and fastened on the fixing member side, so that the fixing member is pressed against the fixing member by the head portion and the fixing member and the fixing member. Fasten the fixing member,
The first contact surface between the fixed member and the fixed member is a center line (C1) from the intersection (A1) between the virtual surface on each first contact surface and the center line (C) of the fixing hole. ) Constitutes a first fitting portion that curves along a first curved surface with the first center point (A2) moved in the first direction by a first predetermined distance (L1) as the center of curvature,
The second contact surface between the fixed member and the fastening unit head is a center line from the intersection (B1) between the virtual surface on each second contact surface and the center line (C) of the fixing hole. (C) The vehicle body frame constituting the second fitting portion that curves along the second curved surface with the second center point (B2) moved in the one direction as the second predetermined distance (L2) as the center of curvature. Fastening structure.
前記締結ユニットはボルトと前記第2の環状体とを有し、
前記被固定部材と前記ボルトの頭部との間に前記第2の環状体が介在され、前記第2嵌合部が前記第2の環状体の一端面と前記被固定部材または前記ボルトとの間に形成され、
前記第1および第2の環状体は、前記ボルトの軸部よりも内径が大きく設定され、その他端面が前記固定用孔の中心線(C)に直交する平坦面で形成されている車体フレームの締結構造。 In Claim 1, 2, or 3, a 1st annular body is interposed between the fixing member and a member to be fixed, and the 1st fitting part is the end face of the 1st annular body, the fixing member, or Formed between the fixed member,
The fastening unit has a bolt and the second annular body,
The second annular body is interposed between the fixed member and the head of the bolt, and the second fitting portion is formed between one end surface of the second annular body and the fixed member or the bolt. Formed between,
The first and second annular bodies have an inner diameter larger than that of the shaft portion of the bolt, and the other end surface of the body frame is formed as a flat surface perpendicular to the center line (C) of the fixing hole. Fastening structure.
前記固定部材は、ヘッドパイプに溶接されて後方に延びるメインフレームであり、
前記被固定部材は、前記メインフレームの側方に取り付けられて、前記エンジンの側方で前方から後方まで延びるサブレームである車体フレームの締結構造。 The vehicle body frame according to any one of claims 1 to 6, wherein the body frame is a body frame of a motorcycle that supports an engine.
The fixing member is a main frame that is welded to the head pipe and extends rearward.
The fastening member is a fastening structure of a vehicle body frame that is a sub-frame that is attached to a side of the main frame and extends from the front to the rear on the side of the engine.
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