JP2003220989A - 自動二輪車の車体フレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接作業性および外観が良好で、しかも、メ
インフレームを成形するときの自由度を増大させて所望
の剛性確保ができる車体フレームを提供する。 【解決手段】 モノコック構造のメインフレーム３０を
有し、このメインフレーム３０が、左右に２分割された
プレス成形品からなる２つのフレーム半体３０Ａ，３０
Ｂを接合して形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モノコック構造
（応力外皮構造）のメインフレームを有する自動二輪車
の車体フレームに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車の車体フレームのメインフレ
ームとして、内部をエアクリーナ部としたモノコック構
造のものがある( 特許第３１７０２４５号参照) 。この
メインフレームは、図７に示すように、平板を絞り加工
して形成されるプレス成形品からなる横断面ドーム形の
上部半体１Ａと、これの開放端部（下端部）に溶接によ
り取り付けられる平板状の下部半体１Ｂからなり、この
下部半体１Ｂを溶接ビードが外部から見えないように上
部半体１Ａの開放端部の内面に挿入させて、その内面側
から全周囲に沿って溶接Ｗしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のよう
に、上部半体１Ａの内面側から下部半体１Ｂを溶接する
場合、溶接作業が行いにくく、しかも溶接個所が複雑な
３次元曲線で、かつ長いので、溶接作業性が良くない。
また、上部半体１Ａは、内部に所定大きさのエアクリー
ナ部１Ｃを確保するため、プレス成形時に深絞りを行う
必要があるので、上部半体１Ａにおける、絞りによって
伸びる左右の側壁部１a にしわが入り易い。しかも、上
部半体１Ａの内側から下部半体１Ｂを溶接しても、裏ビ
ードと呼ばれる溶接痕が上部半体１Ａの側壁部１a の外
面における溶接Ｗの対応箇所１ａａに出易い。この側壁
部１a は、車体の側方に露出されるので、側壁部１a に
しわや溶接痕が出ると、車体外観を損ない、メインフレ
ームの側壁部１ａを露出させる構造のフレームにしにく
い。さらに、前記メインフレームは、上部半体１Ａの側
壁部１a の高さを高くすればするほど大きな剛性が得ら
れるが、上部半体１Ａは絞り加工を行う関係上、側壁部
１a の高さを余り高くできないので、剛性を確保する上
での自由度が小さい。

【０００４】そこで、本発明は、溶接作業性を良好と
し、また、しわや溶接痕が発生しても、これらを見えに
くくし、しかも、メインフレームを成形するときの自由
度を増大させて所望の剛性確保ができる自動二輪車の車
体フレームを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る自動二輪車の車体フレームは、モノコ
ック構造のメインフレームを有し、このメインフレーム
が、左右に２分割されたプレス成形品からなる２つのフ
レーム半体を接合して形成されている。

【０００６】この構成によれば、左右のフレーム半体
は、その底壁がメインフレームの側部となるが、底壁は
絞り加工の際に加工型により表裏面からほぼ垂直に挟圧
されるので、しわが生じにくい。したがって、底壁で形
成されるメインフレーム側面を積極的に外観部品とし
て、外側に見えるように配置できる。他方、各フレーム
半体の２つの側壁は絞り加工の際に引き延ばされるため
に、この側壁にしわ（うねり）が生じ易く、また、両フ
レーム半体を溶接するとき、側壁の端部に溶接ビードが
生じ、溶接痕も発生し易い。しかしながら、側壁はメイ
ンフレームの上部と下部になり、下部は元来見えにく
く、上部には燃料タンクやカバーなどが配置されるの
で、これらにより前記しわや溶接ビードなどが隠れる。
したがって、車体の外観を損なうことがない。

【０００７】また、各フレーム半体を溶接により接合す
る場合、各フレーム半体の突合せ面に沿って二次元的
に、つまり、中心面上で直線的に溶接すれば良いので、
溶接ロボットなどで自動溶接するときの作業性が高めら
れる。さらに、前記フレーム半体はプレス成形品により
形成され、このときフレーム半体の底壁の幅、つまりメ
インフレームの高さは、絞り深さと無関係なので、任意
に設定できる。つまり、設計の自由度が増大する。した
がって、メインフレームの高さを大きくして所望の剛性
を得ることができる。

【０００８】本発明の好ましい実施形態では、エンジン
を支持するエンジンマウント部が前記メインフレームに
一体形成されている。したがって、メインフレームとは
別部材のエンジンマウントを設ける場合と比較して、部
品点数が減少し、組付作業性が向上する。

【０００９】

【発明の実施の形態】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説明する。図１は本発明の
一実施形態である車体フレームを備えた自動二輪車の側
面図である。自動二輪車は、車体フレーム１の前端のヘ
ッドパイプ２に、図示しないステアリングシャフトを介
して軸支されたフロントフォーク３に前車輪４を取り付
け、車体フレーム１の中央下部のフレームブラケット５
に軸支されたスイングアーム６に後車輪７を取り付けて
いる、車体フレーム１の前部を形成するメインフレーム
３０の下部にエンジン８が取り付けられており、このエ
ンジン８で図示しないチェーン等を介して後車輪７を駆
動するとともに、前記ステアリングシャフトおよびフロ
ントフォーク３の上端部に固定したハンドル９で操向す
るように構成されている。車体フレーム１のメインフレ
ーム３０の上部には燃料タンク１０が配置されている。

【００１０】メインフレーム３０の後部側に車体フレー
ム１の一部を構成するシートレール１８と補強メンバー
１８Ａが取り付けられ、シートレール１８に運転者のシ
ート１９が装着されている。また、車体フレーム１とス
イングアーム６との間には、１本のリヤサスペンション
７０が取り付けられている。

【００１１】図２はモノコック構造のメインフレーム３
０を示す斜視図である。このメインフレーム３０は、左
右に２分割されたアルミニウム板材のプレス成形品から
なる２つのフレーム半体３０Ａ，３０Ｂを有しており、
これら半体３０Ａ，３０Ｂを溶接Ｗにより接合して形成
されている。

【００１２】図３は前記メインフレーム３０の分解斜視
図である。同図に示すように、メインフレーム３０を構
成する左右のフレーム半体３０Ａ，３０Ｂは、縦壁３１
と、これの前部の上下端部から側方に向かって一体に突
設された横壁３２，３３とを有している。それぞれの横
壁３２，３３の突出先端面は、互いに突き合せて溶接さ
れる突き合せ面ａとなっている。

【００１３】また、図２のように、メインフレーム３０
の後部には、スイングアーム６（図１）を支持するフレ
ームブラケット５が取り付けられている。このフレーム
ブラケット５は、例えばアルミニウムのような金属の鋳
物からなり、前記フレーム半体３０Ａ，３０Ｂにおける
横壁３２，３３が設けられていない後部３４の内側に嵌
め込まれて、横壁３２，３３から所定距離後方へ離れた
位置から後下方に向かって延びている。フレームブラケ
ット５は、前記フレーム半体３０Ａ，３０Ｂの後部に重
合される左右の側壁５１，５１を有し、これら側壁５１
の前後端部はクロスメンバ５２，５３により結合されて
いる。前記側壁５１の後部には取付孔５４が形成され、
この取付孔５４に、図１の後車輪７を支持するスイング
アーム６（図１）が軸支される。

【００１４】溶接で結合されたフレーム半体３０Ａ，３
０Ｂの横壁３２，３３の後端には、別部材の後壁６１が
その上下および左右の縁部でメインフレーム３０に溶接
により接合されて、メインフレーム３０の前半部の内側
に、エンジンへの吸気を浄化するエアクリーナ１２の空
気吸入室６２を形成している。後壁６１にはクリーナエ
レメント６３を嵌め込む装着孔６４が設けられている。
この後壁６１とフレームブラケット５の前部のクロスメ
ンバ５２と左右の縦壁３１，３１とで区画される内部空
間には、図１に示すように、エアクリーナ部１２におけ
るクリーナエレメント６３の下流側の清浄空気室６５を
形成するクリーナケース６６が収納されて、前記後壁６
１とエンジン８に支持された燃料供給装置１７とに取り
付けられている。図２のメインフレーム３０の前部に
は、前端が開口した吸入ダクト１４と前記ヘッドパイプ
２とを鋳物で一体形成したヘッドブロック１５が溶接で
接合されている。この吸入ダクト１４の前端は、図１に
示すカウリング１６の前面に開口した空気導入ダクト６
８に接続されている。

【００１５】前記エアクリーナ部１２のクリーナケース
６６には、複数気筒を有するエンジン８の各シリンダに
接続された複数の燃料供給装置１７のダクト１７ａが接
続されている。空気は空気導入ダクト６８から吸入ダク
ト１４を経て空気吸入室６２内に送られ、クリーナエレ
メント６３で浄化されたのち、メインフレーム３０の清
浄空気室６５に入り、さらに清浄空気室６５からダクト
１７ａを通って、燃料供給装置１７に入り、ここで空気
に燃料が供給される。

【００１６】図４に示すように、メインフレーム３０の
各フレーム半体３０Ａ，３０Ｂには、エンジン８の上部
を支持する第１のエンジンマウント部４０が一体に形成
されている。このエンジンマウント部４０は、前記フレ
ーム半体３０Ａ，３０Ｂの後部３４とこれに重合された
前記フレームブラケット５の側壁５１から、下方に向か
って連続して山形状に膨出した膨出部４２，４２からな
り、これら膨出部４２，４２に、 相対向する取付孔４１
が形成されている。一方、前記エンジン８のシリンダ８
ａにおける前記膨出部４２と対向した位置に、取付孔を
有する突片（ブラケット）４３を一体に突設して、この
突片４３と膨出部４２との間に図示しないスペーサを介
在させた状態で、両者４２，４３の取付孔にボルト４４
を挿通させて、ナットとの間で締め付けることにより、
エンジン８の上部１箇所をメインフレーム３０に支持す
る。

【００１７】また、図４では、前記フレーム半体３０
Ａ，３０Ｂとフレームブラケット５に、エンジン８の後
部の上部１箇所を支持する第２のエンジンマウント部４
５を一体に設けている。このエンジンマウント部４５
は、前記フレーム半体３０Ａ，３０Ｂの後部３４に形成
された取付孔４６（図３）と、前記フレームブラケット
５の側壁５１の中間位置に形成された相対向する取付孔
とを有している。エンジン８のクランクケース８ｂにお
ける取付孔４６の部分と対向した位置に、取付孔を有す
る突片（ブラケット）４７を一体に突設して、この突片
４７と前記後部３４および側壁５１を重ね合わさせた状
態で、両者４５，４７の取付孔にボルト４８を挿通させ
て、ナットとの間で締め付けることにより、エンジン８
の後部の上部１箇所をメインフレーム３０に支持する。

【００１８】このように、メインフレーム３０を構成す
る左右のフレーム半体３０Ａ，３０Ｂに第１および第２
のエンジンマウント部４０、４５を一体に設ける場合、
従来のように別部材で形成されたエンジンマウントを介
してエンジン８を組み付ける場合と較べて、部品点数が
減少し、組付作業性が高められる。

【００１９】さらに、図４では、前記フレームブラケッ
ト５の下部側に、エンジン８の下部側を支持する第３の
エンジンマウント部５５を形成している。このエンジン
マウント部５５は、前記フレームブラケット５の下部側
クロスメンバ５３の近傍に一体に形成された取付片から
なり、この取付片５５に取付孔が形成されている。エン
ジン８のクランクケース８ｂにおける前記取付片５５と
対向した位置に、突片５６を一体に突設して、この突片
５６と取付片５５との間に図示しないスペーサを介在さ
せ、前記突片５６と取付片５５に設けた取付孔にボルト
５７を挿通させてナットとの間で締め付けることによ
り、エンジン８の下部１箇所をフレームブラケット５に
支持する。このように、エンジン８の上下３箇所を第１
〜第３のエンジンマウント部４０、４５、５５で支持す
ることにより、エンジン８の安定した支持が行える。

【００２０】上記構成において、図３の左右のフレーム
半体３０Ａ，３０Ｂは、その底壁がメインフレーム３０
の側部となるが、底壁は絞り加工の際に加工型により表
裏面からほぼ垂直に挟圧されるので、しわが生じにく
い。したがって、底壁で形成されるメインフレーム側面
（縦壁３１の外側面）を積極的に外観部品として、外側
に見えるように配置できる。他方、各フレーム半体３０
Ａ，３０Ｂの２つの側壁には絞り加工の際にしわ（うね
り）が生じ易く、また、両フレーム半体３０Ａ，３０Ｂ
を溶接するとき、側壁の端部に溶接ビードが生じ、溶接
痕も発生し易い。しかしながら、側壁はメインフレーム
３０の上部と下部になり、下部は元来見えにくく、ま
た、上部には燃料タンク１０（図１）やカバーなどが配
置されるので、これらにより前記しわや溶接ビードなど
が隠れる。したがって、車体の外観を損なうことがな
い。また、各フレーム半体３０Ａ，３０Ｂを溶接により
接合する場合、各フレーム半体の突合せ面ａに沿って二
次元的に、つまり、車体フレーム３０の中心面上で直線
的に溶接すれば良いので、溶接ロボットなどで自動溶接
するときの作業性が向上する。

【００２１】さらに、フレーム半体３０Ａ，３０Ｂは、
縦壁３１と横壁３２，３３とにより立体構造とされてい
るので、剛性が高いので、溶接するときの歪みの発生も
少なくなる。また、フレーム半体３０Ａ，３０Ｂはプレ
ス成形により形成され、このとき各フレーム半体３０
Ａ，３０Ｂの底壁の幅、つまりメインフレーム３０の縦
壁３１の高さは、絞り深さと無関係なので、任意に設定
できる。これにより、各フレーム半体３０Ａ，３０Ｂを
プレス成形するときの自由度が増大するので、各半体３
０Ａ，３０Ｂの縦壁３１の高さ調整を行うことにより、
メインフレーム３０の所望の剛性確保が容易となる。

【００２２】また、メインフレーム３０の前部にヘッド
パイプ２を持つヘッドブロック１５が接合されているか
ら、精密な孔加工を要するヘッドパイプ２が、メインフ
レーム３０とは別部品として加工できるので、作業性が
よい。

【００２３】図５は第２実施形態を示す側面図である。
同図の実施形態では、前記フレーム半体３０Ａ，３０Ｂ
の後部３４を、前記フレームブラケット５の壁部５１の
外側面全体を覆うように後方に延長し、この延長部３５
に前記フレームブラケット５の取付孔５４と対向するよ
うに取付孔３６を形成して、これら取付孔３６，５４に
スイングアーム６を支持させている。また、前記フレー
ム半体３０Ａ，３０Ｂとフレームブラケット５に、前述
したものと同様の第1 〜第３のエンジンマウント部４
０、４５、５５を一体形成して、これらによりエンジン
８の３箇所を支持させている。

【００２４】図６は第３実施形態を示す側面図である。
同図において、前記フレーム半体３０Ａ，３０Ｂには、
前側のエンジンマウント部を一体に形成するのに代え
て、別体の部材で形成された概略三角形状のガセット５
８を用い、これをフレーム半体３０Ａ，３０Ｂの下部側
に溶接により取り付けてエンジンマウント部とし、この
エンジンマウント部５８にエンジン８の上部側の一箇所
を支持させるようにしている。

【００２５】なお、図２に示したフレームブラケット５
は、クロスメンバ５２，５３が一体形成されているが、
クロスメンバ５２，５３は側壁５１と別体に形成して、
側壁５１に溶接してもよい。さらに、クロスメンバ５
２，５３は、その位置を適宜変更したり、数を増減する
ことも可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明の自動二輪車の車
体フレームによれば、溶接作業性を良好とし、またしわ
や溶接痕が発生しても、これらを見えにくくして外観を
良好にでき、しかも、メインフレームを成形するときの
自由度を増大させて所望の剛性確保ができる。また、メ
インフレームの側面を、積極的に外観部品として、外側
に見えるように配置できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る車体フレームを備
えた自動二輪車の側面図である。

【図２】同車体フレームのメインフレームの部分を取り
出して示す斜視図である。

【図３】同メインフレームの分解斜視図である。

【図４】同メインフレームの部分にエンジンを支持した
状態を示す側面図である。

【図５】本発明の第２実施形態の要部を示す側面図であ
る。

【図６】本発明の第３実施形態の要部を示す側面図であ
る。

【図７】従来のメインフレームの縦断面図である。

【符号の説明】

１…車体フレーム、２…ヘッドパイプ、１２…エアクリ
ーナ部、３０…メインフレーム、３０Ａ，３０Ｂ…フレ
ーム半体、４０，４５，５５…エンジンマウント部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D011 AF02 AF03 AH01 AK04 AK14 AK22 AK23 AK32 3D012 BD01 BF21

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モノコック構造のメインフレームを有
   し、前記メインフレームが、左右に２分割されたプレス
   成形品からなる２つのフレーム半体を接合して形成され
   ている自動二輪車の車体フレーム。
2. 【請求項２】 請求項１において、エンジンを支持する
   エンジンマウント部が前記メインフレームに一体形成さ
   れている自動二輪車の車体フレーム。