JP4459465B2

JP4459465B2 - Tubing material having a modified cross section, motorcycle body material formed by the tubing, and extrusion method for the tubing

Info

Publication number: JP4459465B2
Application number: JP2001065668A
Authority: JP
Inventors: 友之田上; 善隆柳橋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2021-03-08
Also published as: JP2002263728A

Description

【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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tubular material having a modified cross section, a vehicle body structural material for a motorcycle formed by the tubular material, and a method for extruding the tubular material.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a vehicle body frame disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-254854 is known as a vehicle body structural member made of a pipe material. The vehicle body frame includes a head pipe and a pair of left and right aluminum main pipes extending rearward and obliquely downward from the head pipe. The pipe (corresponding to the pipe material) constituting the main pipe is extruded so as to have a vertically long “day” -shaped cross-sectional shape, and further, a shallow groove extending in the longitudinal direction is formed on the outer surface, thereby increasing rigidity. It is illustrated. And the main pipe is formed into a tapered tubular shape in which the lower surface near the back of the pipe is cut off obliquely at a shallow angle, and the cross-sectional area of the first half is larger than that of the second half. In order to close the opening, the structural members of the vehicle body frame such as the engine suspension bracket are welded.
[0003]
However, in order to construct a main pipe that requires different rigidity in the longitudinal direction from this pipe, further processing for giving the desired rigidity in the longitudinal direction to the pipe formed by extrusion molding. Therefore, the productivity is not good and the cost is high.
[0004]
Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 10-286619 discloses a technique for forming tubes having different rigidity in the longitudinal direction by extrusion molding. According to this technique, a tubular member (corresponding to a tube material) is provided with a fixed female die provided with a fixed die hole and a slide die hole having the same shape as the fixed die hole, and is slidable on the lower surface of the fixed female die. Extrusion is performed by moving the slide die in a direction perpendicular to the extrusion direction while extruding the material from the communicating part of the fixed die hole and the slide die hole. Thus, the tubular member shown in FIGS. 10, 12, and 13 of the publication is formed. And it is thought that the tubular member with the desired rigidity in the longitudinal direction can be obtained with good productivity and low cost by this technique.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, although the tubular member whose rigidity distribution is different in the longitudinal direction is obtained by extrusion molding by the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-286619, the portion of the tube wall that contributes to high rigidity is the outer diameter of the tubular member. (See those shown in FIGS. 10 and 13) or always include a specific portion of the tube wall (the position of the thick wall in FIGS. 12 and 13 (the upper right corner and (Refer to the lower left corner)) Since the increase in the outer diameter of the tubular member is limited depending on where the tubular member is used, the degree of increase in rigidity is suppressed, or the portion contributing to the increase in rigidity However, even if the specific portion (the corner portion) does not necessarily need to be highly rigid, the specific portion is always thick, and there is a difficulty in increasing the weight.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and the inventions according to claim 1 and claim 2 have good productivity and low cost, and further contribute to high rigidity. By changing the molding position of a bead, it is possible to increase the rigidity without increasing the outer diameter of the tube, and to provide a tube that can achieve both high rigidity and light weight of the tube. Objective. The invention according to claim 3 can increase the rigidity even if the outer diameter of the pipe does not increase, and can achieve both the rigidity and weight reduction of the pipe, further improving the appearance. An object of the present invention is to provide a body structure material for a motorcycle, and the invention according to claim 4 is a method for extruding the pipe material according to claim 1 or claim 2 with a simple structure and at a low cost. The purpose is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
The invention according to claim 1 is directed to the first and second wall portions opposed in the first direction, and the first direction. Orthogonal A pipe member having a tube wall formed by the third and fourth wall portions facing each other in the second direction, and having a deformed cross section whose cross-sectional shape changes in the longitudinal direction, at least of the third and fourth wall portions. On the outer surface of one wall portion, an outwardly protruding bead is deformed by extrusion so that the molding position in the first direction with respect to the first and second wall portions changes in the longitudinal direction. It is a pipe having a cross section.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, the following effects can be obtained. That is, in the pipe wall of the pipe material having a deformed cross section in the longitudinal direction, at least one of the third wall part and the fourth wall part is a bead that is a part contributing to high rigidity of the pipe material. Since the molding position is changed so that the molding position in the first direction changes with respect to the two wall parts, the productivity is good and the cost is low, and the bead molding position can be changed by changing the bead molding position. Even if the diameter does not increase, it is possible to increase the rigidity, and at least one of the third and fourth tube walls can form a bead at a position suitable for increasing the rigidity of the pipe material. It is possible to achieve both high rigidity and light weight.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the tube material having the irregular cross section according to the first aspect, the tube material has a square cross section, and the bead is in the first direction defined by the first and second wall portions. The forming position changes over the outer diameter of the tube material and extends in a zigzag shape in the longitudinal direction.
[0010]
According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the following effect can be obtained. That is, since the forming position of the bead changes in a zigzag shape in the longitudinal direction over the outer diameter in the first direction of the pipe material, a position suitable for increasing the rigidity of the pipe material in the first direction is set to the maximum. In addition, the rigidity can be increased in the vicinity of the first and second wall portions even in the middle in the longitudinal direction of the pipe material.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a vehicle body structure material for a motorcycle formed by a pipe member having a modified cross section according to the first or second aspect, wherein the vehicle body structure material is a left-right 1 connected to a head pipe. It is a pair of main pipes or a pair of left and right rear forks, and the outer surface on which the bead is formed is a body structure material of a motorcycle with the exterior facing the outside of the body.
[0012]
According to the third aspect of the present invention, the effect of the pipe according to the first or second aspect can be exhibited in the main pipe or the rear fork of the motorcycle. Further, since the pipe material forming the main pipe or the rear fork is formed by extrusion molding, the pipe material has a smooth outer surface without a joint, and the outer surface of the pipe material facing the outside of the vehicle body has a first direction. Since the bead is changed in position, the appearance of the main pipe or the rear fork is improved.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for extruding a tubular material having a modified cross section according to the first or second aspect, wherein the pipe material is polymerized in the extruding direction and is relatively movable along the superposed surface in the setting direction. And an extrusion die provided with a second die, and formed by overlapping in the extrusion direction a first die hole formed in the first die and a second die hole formed in the second die. Forming the tube material by extruding the material through the opening, and changing the cross-sectional shape of the tube material in the extrusion direction by relatively moving the first die and the second die in the setting direction. In the method for extruding a tubular material, the opening includes first, second, third and fourth wall openings, and the first and second wall openings are formed by the first die holes. Rule The third and fourth wall openings parallel to the first direction, which is a direction when the set direction is projected onto an orthogonal plane orthogonal to the extrusion direction, are the first and second die holes. And at least one of the third and fourth wall openings has a bead opening defined by the second die hole, and the third and fourth wall sections by the relative movement. It is the extrusion molding method of the pipe material which has the irregular cross section which changes the position in the said 1st direction of the said opening part for beads with respect to the opening part for working.
[0014]
According to the fourth aspect of the present invention, the extrusion die composed of the first and second dies that are relatively movable is used, and the third and third parallel to the first direction defined by the first and second die holes are used. By relatively moving the first and second dies in the setting direction using the fourth wall opening, the pipe material according to claim 1 or 2 uses an extrusion die having a simple structure, Moreover, it can be manufactured by extrusion molding at a low cost.
In this specification, polymerization means superposition. The “cross section” of the pipe means a cross section in a plane orthogonal to the extrusion direction or the longitudinal direction of the pipe.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
1 to 8 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows a motorcycle V having a body frame and a rear fork including a main pipe 5 using a pipe material according to the present invention. It is a schematic left view. In the motorcycle V, a handle bar 3 is provided at the upper end of a front fork 2 rotatably supported by the head pipe 1, and a front wheel 4 is pivotally supported at the lower end thereof. A pair of left and right main pipes 5 whose front end portions are connected to the head pipe 1 extend obliquely downward and rearward of the vehicle body while expanding symmetrically in the left and right directions, and the rear end portions are connected by a cross pipe (not shown). Is done. A pair of left and right pivot plates 6 are connected to the rear ends of both main pipes 5, and a rear wheel 9 is supported on a pivot shaft 7 supported by both pivot plates 6 and supported by a rear suspension 12. The rear fork 8 is supported so as to be swingable in the vertical direction. The front part of the internal combustion engine 10 is supported via a pair of left and right engine hangers 11, and the rear part thereof is supported by both main pipes 5 via both pivot plates 6. Here, a vehicle body frame is constituted by the head pipe 1, the main pipe 5, the cross pipe, the pivot plate 6 and the like, and the vehicle body frame and the rear fork 8 are vehicle body structural members.
In this specification, “up / down, front / rear, left / right” means “up / down, front / rear, left / right” with reference to the vehicle.
[0016]
The main pipe 5 and the rear fork 8 to which loads having different sizes and moments based on the loads act in the longitudinal direction are shown in FIG. 2 from the viewpoint of reducing unnecessary thickness and reducing the weight of the vehicle body. As described above, a beat (note that the bead position change mode shown in FIG. 2 is merely an example) is formed, and the pipe 20 is configured to have different rigidity in the longitudinal direction. The tube material 20 is made of aluminum or an aluminum alloy, and is formed by an extrusion molding apparatus described later. The main pipe 5 and the rear fork 8 are formed by subjecting the tube material 20 to various processes such as bending. The pipe material 20 includes a first wall portion 21a (upper wall portion) and a second wall portion (lower wall portion) 21b that face each other in the vertical direction, and a third wall portion (first side wall portion) 21c that faces in the left-right direction and the first wall portion 21c. It has a tube wall 21 composed of four wall portions (second side wall portions) 21d. The tube wall 21 is constant in the longitudinal direction and has substantially the same thickness over the entire circumference in the cross section, and has a rectangular shape. A closed cross section is formed.
[0017]
Hereinafter, the means for extruding the tube material 20 will be described with reference to FIGS. First, referring to FIG. 3, the extrusion molding apparatus 30 includes a container 32 in which aluminum or an aluminum alloy as a material (billet) 31 of the pipe material 20 is accommodated, an extrusion die 33, and a dummy block 34 for extruding the material 31 from the container 32. , And a stem 35 for transmitting the force generated by the ram to the dummy block 34. The extrusion die 33 is fixed to the container 32, fixed to the fixed male die 36, fixed to the fixed female die 37, fixed to the fixed female die 37, and fixed to the fixed female die 37, and slidable along the overlapping surface. These dies 36, 37, 39 are sequentially arranged in the extrusion direction A 0 of the material 31. The fixed male die 36 and the fixed female die 37 which are combined and integrated with each other constitute a fixed die 38, and the movable die 39 is in a direction intersecting with the extrusion direction A0, in the first embodiment, the extrusion direction A0. Are moved by the two driving devices 40a and 40b along the overlapping surface with respect to the fixed die 38 in a setting direction which is a direction perpendicular to the fixed die 38. Reference numeral 42 denotes a flow path which is provided in a plurality in the fixed male die 36 and guides the material 31 to an opening 52 which will be described later.
[0018]
As shown in FIG. 7A, the fixed female die 37 is provided with a peripheral wall surface 43 that defines the outer shape of the tube material 20, that is, the outer shape of the tube material 20, in cooperation with a peripheral wall surface 48 of the movable die 39 described later. In addition, a through hole 42 having a rectangular cross section is formed, and the peripheral wall surface 43 is formed in parallel to the extrusion direction A0. Referring also to FIG. 4, in the through hole 42, the fixed male die 36 is provided via a support portion 36 a and cooperates with an outer peripheral surface 50, which will be described later, of the movable core 49. That is, the fixed core 44 having the outer peripheral surface 45 that defines the inner shape of the pipe material 20 is disposed with a gap formed between the fixed core 44 and the peripheral wall surface 43.
[0019]
The circumferential wall 43 has a first direction A1 which is a direction when the setting direction is projected onto an orthogonal plane orthogonal to the extrusion direction A0 in the cross section (in the first embodiment, the setting direction is orthogonal to the extrusion direction A0). The first direction A1 coincides with the set direction.) And intersects the first direction A1 on the orthogonal plane. In the first embodiment, the second direction A2 is orthogonal. The first circumferential wall surface portion 43a and the second circumferential wall surface portion 43b that are parallel to each other include a third circumferential wall surface portion 43c and a fourth circumferential wall surface portion 43d that face each other in the second direction A2 and are parallel to the first direction A1.
[0020]
Also fixed core 44 In the cross section, the outer peripheral surface 45 is opposed to and parallel to the first outer peripheral surface portion 45a and parallel to the first peripheral wall surface portion 43a in the first direction A1, and is opposed to and parallel to the second peripheral wall surface portion 43b in the first direction A1. The second outer peripheral surface portion 45b, the third outer peripheral surface portion 45c facing the third peripheral wall surface portion 43c in the second direction A2, and the fourth outer peripheral surface portion 45d facing the fourth peripheral wall surface portion 43d in the second direction A2. .
[0021]
In this way, the fixed core 44 forms gaps d1 and d2 having the same predetermined width t1 between the first and second peripheral wall surfaces 43a and 43b, respectively, and between the third and fourth peripheral wall surfaces. In addition, gaps d3 and d4 having a predetermined width are formed. A fixed die hole 46 is formed by a gap formed between the peripheral wall surface 43 and the outer peripheral surface 45 including the gaps d1 to d4.
[0022]
On the other hand, in FIG. Indication As described above, the movable die 39 is formed with a through hole 47 having a peripheral wall surface 48, and the peripheral wall surface 48 is formed in parallel with the extrusion direction A0. Referring also to FIG. 4, the movable core 49 is disposed in the through hole 47 so as to form a gap with the peripheral wall surface 48. 4 to 6, the movable core 49 extends from a part of the movable die 39 and is slidable in each support hole formed in the support portion 36 a of the fixed male die 36 and the fixed female die 37. The rod-like connecting member 39a that is fitted and extends linearly in the first direction A1 is integrally fixed via a support portion 49a. A cavity 36b formed in the support portion 36a and the fixed core 44 and opened at the lower end surface of the fixed core 44 is for allowing the support portion 49a to move in the first direction A1.
[0023]
The circumferential wall surface 48 is opposed to the first direction A1 in the cross section, and is opposed to the first circumferential wall surface portion 48a and the second circumferential wall surface portion 48b parallel to the second direction A2 in the second direction A2, and the first direction A1. It consists of a third circumferential wall surface portion 48c and a fourth circumferential wall surface portion 48d having first to third plane portions 48c1 to 48c3; 48d1 to 48d3 and step portions 48c4, 48c5; 48d4, 48d5, respectively, parallel to the direction.
[0024]
The first flat surface portion 48c1 of the third peripheral wall surface portion 48c has one end continuous to the first peripheral wall surface portion 48a and the other end continuous to the second flat surface portion 48c2 via the step portion 48c4. Is opposed to the movable core 49 in the second direction A2, and has one end continuous to the first flat surface portion 48c1 via the step portion 48c4 and the other end continuous to the third flat surface portion 48c3 via the step portion 48c5. The third plane portion 48c3 is recessed in one direction (left side in FIG. 6) in the second direction A2, and one end of the third plane portion 48c3 is continuous with the second plane portion 48c2 via the stepped portion 48c5, and the other end is the second circumferential wall surface portion 48b. It is continuous. Further, the first to third flat surface portions 48d1 to 48d3 and the step portions 48d4 and 48d5 of the fourth peripheral wall surface portion 48d pass through the center of the through hole 47 in the second direction A2 and are parallel to the first direction A1 in the cross section. With respect to a straight line, it is formed symmetrically with the first to third plane portions 48c1 to 48c3 and the step portions 48c4 and 48c5 of the third circumferential wall surface portion. Then, both the second plane portions 48c2 and 48d2 are in the second direction A2 more than both the first plane portions 48c1 and 48d1 and both the third plane portions 48c3 and 48d3 facing each other with the same width in the second direction A2. A widened portion of the wide through-hole 47 is formed.
[0025]
The outer peripheral surface 50 of the movable core 49 disposed in the center of the widened portion of the through hole 47 has a rectangular cross-sectional shape, and the first peripheral wall surface portion 43a and both stepped portions 48c4 in the first direction A1 in the cross section. 48d4 and a first outer peripheral surface portion 50a parallel to them, and a second outer peripheral surface portion 50b opposite to and parallel to the second peripheral wall surface portion 48b and both stepped portions 48c5 and 48d5 in the first direction A1. The second outer peripheral surface portion 50c faces the third peripheral wall surface portion 48c in the second direction A2, and the fourth outer peripheral surface portion 50d faces the fourth peripheral wall surface portion 48d in the second direction A2. Note that the first and second outer peripheral surface portions 50a and 50b may not face the step portions 48c4, 48d4, 48c5, and 48d5 depending on the degree of depression of the second flat surface portions 48c2 and 48d2.
[0026]
In this manner, the movable core 49 forms gaps d5 and d6 having a predetermined width equal to the first direction A1 and the second direction A2 between the first and second peripheral wall surfaces 48a and 48b, respectively. 3, gaps d7 and d8 having a predetermined width t1 are formed between the second flat surface portions 48c2 and 48d2 and the stepped portions 48c4, 48c4, 48c5 and 48c5 of the fourth peripheral wall surface portions 48c and 48d. The movable die hole is formed by a gap formed between the peripheral wall surface 48 and the outer peripheral surface 50 including the gaps d5 to d8. 51 Is configured.
[0027]
In forming the pipe member 20 of FIG. 2, the movable core 49 is positioned at the center of the fixed core 44 in the first direction A1, as shown in FIG. The fixed die 38 and the movable die 39 are positioned so that the fourth peripheral wall surface portions 43c and 43d and the second flat surface portions 48c2 and 48d2 of the peripheral wall surface 48 coincide with each other in the second direction A2, and are superposed on the overlapping surface. Then, in the overlapped portion of the fixed core 44 and the movable core 49, both come into surface contact (see FIG. 4), and an opening 52 is formed by the overlapping of the fixed die hole 46 and the movable die hole 61 in the extrusion direction A0. The material 31 is extruded through the opening 52, and the tube wall 21 of the tube material 20 is formed. In FIG. 8, the fixed die 38 and the movable die 39 are indicated by different hatchings, the portion indicated by white indicates the opening 52, and the portion where both hatches overlap each other, the fixed die 38 and the movable die 39 overlap. Indicates the part. 7 and 8, the cavity 36b is omitted.
[0028]
Referring also to FIG. 7, the opening 52 is defined by the first wall opening 52a defined by the gap d1 and the gap d2, and is opposed to the first wall opening 52a in the first direction A1. The second wall opening 52b, the third wall opening 52c defined by the gap d3 and the gaps d5 and d7, and the third wall opening defined by the gap d4 and the gaps d6 and d8. It consists of the opening part 52d for 4th wall part which opposes 52c and 2nd direction A2. The third wall opening 52c has a bead opening 52c1 defined by the gap d7, and the fourth wall opening 52d has a bead opening 52d1 defined by the gap d8. Have.
[0029]
Next, with reference to FIGS. 2 and 8, a method for forming the tube material 20 by the extrusion molding apparatus 1 using the extrusion die 4 will be described.
First, from the state shown in FIG. 8A, while the material 31 is extruded from the opening 52 by the ram, the speed ratio of the moving speed of the movable die 39 to the extrusion speed is set to a predetermined speed ratio. The drive device 40a pushes the movable die 39 in the first direction A1 along the overlapping surface until the state shown in FIG. 8B (see the position of the movable die 39 indicated by the one-dot chain line in FIG. 4) is pushed out. One side is moved continuously (upward in FIG. 8).
[0030]
Thereby, as shown in FIG. 2, the first and second wall portions 21a and 21b having a predetermined width t1 are formed by the first and second wall openings 52a and 52b, and the third and third wall portions 21a and 21b are formed. Third and fourth wall portions 21c and 21d having a predetermined width t1 and having a planar outer surface are formed by the fourth wall opening portions 52c and 52d. The third and fourth wall portions 21c and 21d protrude outwardly from the outer surfaces of the third and fourth wall portions 21c and 21d by the bead openings 52c1 and 52d1, and in the first direction A1. Linear beads 21c1 and 21d1 extending from the central portion to the outer surface of the first wall portion 21a are formed. Then, the molding position in the first direction A1 of each bead 21c1, 21d1 having the same width F in the first direction A1 in the longitudinal direction changes in the longitudinal direction.
[0031]
Subsequently, the positional relationship of the movable die 39 with respect to the fixed die 38 is changed from the state shown in FIG. 8B, and the driving device 40b moves the movable die 39 along the overlapping surface in the other direction in the first direction A1 (downward in FIG. 8). ) Continuously at the predetermined speed ratio, the state shown in FIG. As a result, similarly to the process from FIG. 8A to FIG. 8B, the first to fourth wall portions 21a to 21d are formed, while the bead openings 52c1 and 52d1 allow the third , Linear beads 21c1 and 21d1 extending from the outer surface of the first wall portion 21a to the central portion in the first direction A1 are formed on the outer surfaces of the fourth wall portions 21c and 21d, respectively.
[0032]
Next, the positional relationship of the movable die 39 with respect to the fixed die 38 is such that, from the state shown in FIG. 8A, the driving device 40b further continuously moves the movable die 39 to the other side in the first direction A1 (downward in FIG. 8). When moved at the predetermined speed ratio and brought into the state shown in FIG. 8C (refer to the position of the movable die 39 indicated by the two-dot chain line in FIG. 4), the first to fourth wall portions 21a to 21d are formed. At the same time, linear beads 21c1 and 21d1 extending from the center portion in the first direction A1 to the outer surface of the second wall portion 21b are formed on the outer surfaces of the third and fourth wall portions 21c and 21d, respectively. From the state shown in FIG. 8C, the driving device 40a continuously moves the movable die 39 in the first direction A1 (upward in FIG. 8) at the predetermined speed ratio. When the first to fourth wall portions 21a to 21d are formed, the outer surfaces of the third and fourth wall portions 21c and 21d are Straight bead 21c1,21d1 from the outer surface of the wall portion 21b extending in a central portion in the first direction A1 is formed, respectively.
[0033]
Hereinafter, by repeating the above-described steps, the outer surfaces of the third and fourth wall portions 21c and 21d of the pipe member 20 protrude outward and are defined by the first and second wall portions 21a and 21b. One strip which is bent when it reaches the outer surface of the first and second wall portions 21a and 21b over the first outer diameter B1 of the pipe member 20 in one direction A1, and its forming position changes zigzag in the longitudinal direction. The beads 21c1 and 21d1 are formed. At this time, the second outer diameter B2 of the tube material 20 in the second direction A2 defined by the first outer diameter B1 and the third and fourth wall portions 21c and 21d is kept constant in the longitudinal direction. Further, the thickness of the first to fourth wall portions 21a to 21d of the pipe material 20 is a predetermined width t1 and constant in the longitudinal direction.
[0034]
Next, the operation and effect of the first embodiment configured as described above will be described.
In the tube wall 21 of the tube material 20 having a deformed cross section in the longitudinal direction, the outer surface of the third and fourth wall portions 21c and 21d protrudes outwardly, and is a bead 21c1 that contributes to increasing the rigidity of the tube material 20 , 21d1 is molded by extrusion molding so that the molding position in the first direction A1 changes, so that productivity is good and low cost, and furthermore, by changing the molding position of the beads 21c1, 21d1, Even if the outer diameter of the tube material 20 does not increase, the rigidity can be increased, and the beads 21c1 and 21d1 are formed at positions suitable for increasing the rigidity of the tube material 20 by the third and fourth tube walls 21c and 21d. Therefore, it is possible to achieve both high rigidity and light weight.
[0035]
Further, the bead 21c1 and 21d1 are formed in a zigzag shape in the longitudinal direction over the outer diameter B1 in the first direction A1 of the pipe material 20, and thus the rigidity of the pipe material 20 in the first direction A1 is increased. In addition to being able to set an appropriate position in the widest range as much as possible, even in the middle of the longitudinal direction of the pipe material 20, the position where each bead 21c1, 21d1 reaches the outer surface of the first and second wall portions 21a, 21b, that is, the first 1. High rigidity in the vicinity of the second wall portions 21a and 21b can be achieved.
[0036]
Since the pipe material 20 forms the main pipe 5 and the rear fork 8 of the motorcycle V, in the main pipe 5 and the rear fork 8, it is desirable that the rigidity distribution be different in the longitudinal direction. The effect which it has can be exhibited. Further, since the pipe material 20 forming the main pipe 5 and the rear fork 8 is formed by extrusion molding, it has a smooth outer surface that is seamless by welding or the like, and the pipe material 20 is directed to the outside of the vehicle body. Since the bead 21c1 or the bead 21d1 is formed on the outer surface, the appearance of the main pipe 5 and the rear fork 8 is improved.
[0037]
The pipe member 20 uses an extrusion die 33 including a fixed die 38 and a movable die 39 that are relatively movable, and third and fourth parallel to the first direction A1 defined by the fixed die hole 46 and the movable die hole 51. It is formed by moving the movable die 39 in the first direction A1 using the wall openings 52c and 52d. The third and fourth wall openings 52c and 52d have bead openings 52c1 and 52d1 defined by the movable die hole 51. The movement of the movable die 39 in the first direction A1 causes 3. By changing the position of the bead openings 52c1 and 52d1 in the first direction A1 with respect to the fourth wall openings 52c and 52d, the outer diameter B1 in the first direction A1 and the longitudinal direction are changed. In addition, the pipe member 20 having the beads 21c1 and 21d1 whose forming positions change in a zigzag shape can be manufactured by extrusion molding at a low cost using the extrusion die 33 having a simple structure.
[0038]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is different from the first embodiment in that the movable die does not have a movable core, and the rest of the second embodiment basically has the same configuration. Therefore, description of the same part is omitted or simplified, and different points will be mainly described. In addition, the same code | symbol was used about the member same as the member of 1st Example, or a corresponding member.
[0039]
As shown in FIG. 9, the movable die 39 has only a through hole 47 constituting the movable die hole 61, and its peripheral wall surface 48 is the first to fourth peripheral wall surface portions as in the first embodiment. 48a to 48d, the third peripheral wall surface portion 48c includes first to third flat surface portions 48c1 to 48c3 and step portions 48c4 and 48c5, and the fourth peripheral wall surface portion 48d includes first to third flat surfaces. There are portions 48d1 to 48d3 and both step portions 48d4 and 48d5.
[0040]
As shown in FIG. 10, the fixed die 38 and the movable die 39 are superposed on the overlapping surface, whereby the opening 62 is formed by the overlap of the fixed die hole 46 and the movable die hole 61 in the extrusion direction A0. Referring to FIG. 9 as well, the opening 62 is similar to the first embodiment in that the first wall opening 62a defined by the gap d1 and the second wall opening defined by the gap d2. 62b, a third wall opening 62c defined by the gap d3 and the movable die hole 61, and a third wall opening 62c defined by the gap d4 and the movable die hole 61, facing the third wall opening 62c in the second direction A2. And a fourth wall opening 62d. The third wall opening 62c is defined by a movable die hole 61 portion between the second flat surface portion 48c2 and the third outer peripheral surface portion 45c of the third peripheral wall surface portion 48c, and has a predetermined width t2 in the second direction A2. The bead opening 62c1 is provided, and the fourth wall opening 62d is defined by a movable die hole 61 portion between the second flat surface portion 48d2 and the fourth outer peripheral surface portion 45d of the fourth peripheral wall surface portion 48d. A bead opening 62d1 having a predetermined width t2 is provided in the second direction A2.
[0041]
Then, in a state where the fixed die 38 and the movable die 39 are superposed on the overlapping surface, the speed ratio of the moving speed of the movable die 39 to the extrusion speed is set to a predetermined speed ratio as in the first embodiment, and the opening portion As shown in FIG. 11, the driving device 40a and the driving device 40b continuously reciprocate the movable die 39 in the first direction A1 (vertical direction in FIG. 10) along the overlapping surface while extruding the material 31 from 62. The pipe material 70 to be formed is formed. Similar to the tube material 20 of the first embodiment, the tube material 70 protrudes outwardly from the outer surfaces of the third and fourth wall portions 71c and 71d of the tube wall 71, and the first and second wall portions 71a. , 71b over the first outer diameter B1 of the pipe material 70 in the first direction A1 defined by the first and second walls 71a, 71b when bent and zigzag in the longitudinal direction. One bead 71c1, 71d1 whose molding position changes is molded. The portions where the beads 71c1 and 71d1 are formed are thick portions having wall thicknesses equal to the predetermined width t2 and larger than the wall thicknesses equal to the predetermined width t1 of the other wall portions.
[0042]
According to the second embodiment, the same operations and effects as the first embodiment are exhibited, and the following operations and effects are also achieved. That is, the wall thickness of the portion where the beads 71c1 and 71d1 are formed is larger than the wall thickness of the other wall portion of the pipe material 70, so that it is inferior to the first embodiment in terms of weight reduction. However, the rigidity of the pipe material 70 can be further increased.
[0043]
Hereinafter, an example in which a part of the configuration of the above-described embodiment is changed will be described with respect to the changed configuration.
In each of the embodiments described above, the beads are formed on the third and fourth wall portions of the pipe material, respectively, but may be formed only on the third wall portion or the fourth wall portion. Further, one bead is formed on each wall portion, but a plurality of beads may be formed on each wall portion. Furthermore, it is not necessary that one end of the bead near the first and second walls in the first direction is on the same plane as the outer surfaces of the first and second walls. An interval may be formed.
[0044]
Further, the beads do not necessarily need to be formed in a zigzag shape. By appropriately setting the set speed ratio, the bead is formed from the vicinity of the first wall (or the second wall) from the front end to the rear end of the pipe material. A bead having a simple inclined shape can be formed up to the vicinity of the two wall portions (or the first wall portion), and by setting the set speed ratio to zero, in the longitudinal direction part of the tube material, A bead having a parallel shape can be formed. Furthermore, a bead having a shape constituted by a combination of two or three of a bead having various shapes of a zigzag shape, a simple inclined shape, and a parallel shape can be formed within the entire length of the pipe material. Furthermore, in the case of a zigzag bead, by changing the set speed ratio in the middle, the inclination angle can be changed in the middle, or the length of one cycle of zigzag can be changed. Therefore, that the cross-sectional shape changes in the longitudinal direction includes those in which the cross-sectional shape of at least a part of the pipe material changes in the longitudinal direction.
[0045]
In each of the above embodiments, the fixed die is fixed to the container. However, the fixed die may be configured to be movable with respect to the container, and both dies may be movable dies. Alternatively, the shape of the fixed die hole can be formed in the movable die, and the shape of the movable die hole can be formed in the fixed die.
[0046]
The setting direction is a direction orthogonal to the extrusion direction, but may be a direction on a plane not orthogonal to the extrusion direction.
In each of the above-described embodiments, the pipe material is used for the main pipe, but may be used for a pipe constituting another body frame. It can also be used for a frame of a vehicle other than a motorcycle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic left side view of a motorcycle including a main pipe made of a pipe according to the present invention, showing a first embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a pipe material constituting the main pipe of FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view of an essential part of an extrusion molding apparatus that molds the tube material of FIG.
4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of an extrusion die of the extrusion molding apparatus in FIG. 3;
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
7A is a plan view illustrating the positional relationship between the fixed die hole and the fixed core 44 in the fixed die, and FIG. 7B is a plan view illustrating the positional relationship between the movable die hole and the movable core in the movable die. .
FIG. 8 is a plan view for explaining the positional relationship between the fixed die and the movable die when the fixed die and the movable die are overlapped to move the movable die.
FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention and corresponds to FIG. 8 of the first embodiment.
FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 9A of the first embodiment of the second embodiment.
FIG. 11 is a perspective view of a pipe material according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Head pipe, 2 ... Front fork, 3 ... Handlebar, 4 ... Front wheel, 5 ... Main pipe, 6 ... Pivot plate, 7 ... Pivot shaft, 8 ... Rear fork, 9 ... Rear wheel, 10 ... Internal combustion engine, 11 ... engine hanger, 12 ... rear suspension,
20 ... pipe material, 21 ... pipe wall,
30 ... Extrusion molding equipment, 31 ... Material, 32 ... Container, 33 ... Extrusion die, 34 ... Dummy block, 35 ... Stem, 36 ... Fixed male die, 37 ... Fixed female die, 38 ... Fixed die, 39 ... Movable die, 40a , 40b ... Drive device, 41 ... channel, 42 ... through hole, 43 ... peripheral wall surface, 44 ... fixed core, 45 ... outer peripheral surface, 46 ... fixed die hole, 47 ... through hole, 48 ... peripheral wall surface, 49 ... movable Core, 50 ... outer peripheral surface, 51 ... movable die hole, 52 ... opening, 52c1, 52d1 ... bead opening,
61 ... movable die hole, 62 ... opening, 62c1, 62d1 ... bead opening
70 ... pipe material, 71 ... pipe wall,
V: motorcycle, A0: extrusion direction, A1, A2 ... direction, d1 to d8: gap, B1, B2: outer diameter, F: width.

Claims

It has a tube wall formed by the first and second wall portions facing in the first direction and the third and fourth wall portions facing in the second direction orthogonal to the first direction, and has a cross-sectional shape In a tube material having an irregular cross section whose length changes in the longitudinal direction,
A bead that protrudes outwardly on an outer surface of at least one of the third and fourth wall portions changes a molding position in the first direction with respect to the first and second wall portions in the longitudinal direction. Thus, a tubular material having an irregular cross section characterized by being formed by extrusion molding.

The tubular material has a square cross section, and the bead is formed in a longitudinal direction while changing its forming position over the outer diameter of the tubular material in the first direction defined by the first and second wall portions. 2. The pipe having a modified cross section according to claim 1, wherein the pipe has a zigzag shape.

In a vehicle body structure material for a motorcycle formed by a pipe having a modified cross section according to claim 1 or 2,
The vehicle body structural material is a pair of left and right main pipes or a pair of left and right rear forks connected to a head pipe, and the outer surface on which the beads are formed is directed to the outside of the vehicle body. Body structure material for motorcycles.

3. A method for extruding a pipe having a modified cross section according to claim 1 or 2, wherein the extrusion comprises a first die and a second die which are polymerized in the extruding direction and are relatively movable along the superposed surface in the setting direction. The material is extruded through the opening formed by the overlap in the extrusion direction between the first die hole formed in the first die and the second die hole formed in the second die. In the extrusion molding method of a tubular material having an irregular cross section that changes the sectional shape of the tubular material in the extrusion direction by relatively moving the first die and the second die in the setting direction while forming the tubular material by:
The opening includes first, second, third, and fourth wall openings, and the first and second wall openings are defined by the first die holes and orthogonal to the extrusion direction. The third and fourth wall openings parallel to the first direction, which is the direction when the set direction is projected onto the orthogonal plane, are defined by the first and second die holes, and the third And at least one of the fourth wall openings has a bead opening defined by the second die hole, and the relative movement causes the bead opening relative to the third and fourth wall openings. A method for extruding a tubular material having a modified cross section, wherein the position of the opening in the first direction is changed.