JP2005271642A - 車体フレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 メインフレームのバランスの良い高剛性化、及び該メインフレームとヘッドパイプとの結合部分の高剛性化を図る。
【解決手段】 ヘッドパイプ６から左右一対のメインフレーム７を後方へ延ばしてなる車体フレーム構造において、各メインフレーム７の少なくとも一部が、それぞれ閉断面構造を有するフレーム上段部６６及びフレーム下段部６８と、これらフレーム上段部６６及びフレーム下段部６８に跨るようにこれらの両側に設けられて該フレーム上段部６６及びフレーム下段部６８に一体的に接合されるアウタプレート９８及びインナプレート９９とを備えて全体として閉断面構造となる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、特に自動二輪車に好適な車体フレーム構造に関する。

従来、自動二輪等に採用される車体フレーム構造としては、そのメインフレームの重量を抑えつつ該メインフレームの剛性をバランス良く確保するべく、前輪を操舵可能に支持するヘッドパイプに結合される前半部と、スイングアームを介して後輪を支持するセンタフレームに接合される後半部とが別部材で構成されるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−２７２５６９号公報

上述のような構成においては、メインフレームの後半部は、しなりや衝撃吸収性を持たせると共に軽量化を図るべく比較的剛性が低く設定されることがある一方、メインフレームの前半部は、ステアリング系からの入力に対する曲げ及びねじり剛性を高めるべく高剛性とされることが一般的である。このようなメインフレームのバランスの良い高剛性化は、近年の車両の高性能化に伴い特に要望されるものであり、これに応じて該メインフレームとヘッドパイプとの結合部分の高剛性化も要望されている。
そこでこの発明は、メインフレームのバランスの良い高剛性化、及び該メインフレームとヘッドパイプとの結合部分の高剛性化を図ることができる車体フレーム構造を提供する。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、ヘッドパイプ（例えば実施例におけるヘッドパイプ６）から左右一対のメインフレーム（例えば実施例におけるメインフレーム７）を後方へ延ばしてなる車体フレーム構造において、前記各メインフレームの少なくとも一部が、それぞれ閉断面構造を有する第一パイプ部及び第二パイプ部（例えば実施例におけるフレーム上段部６６及びフレーム下段部６８）と、これら各パイプ部に跨るようにこれらの両側に設けられて該各パイプ部に一体的に接合される一対の板状部材（例えば実施例におけるアウタプレート９８及びインナプレート９９）とを備えて全体として閉断面構造となることを特徴とする。

この構成において、請求項４に記載した発明のように、前記第一パイプ部及び第二パイプ部がそれぞれ上及び下となるように配置され、前記各板状部材がそれぞれ車体の内及び外となるように配置されることで、各メインフレームにおける各パイプ部と各板状部材とで構成される部位が、各板状部材及び各パイプ部の側部からなる一対の側壁と、第一パイプ部の上部からなる上壁と、及び第二パイプ部の下部からなる下壁とにより閉断面構造を形成すると共に、その内部には、第一パイプ部の下部からなる上段補強壁と、第二パイプ部の上部からなる下段補強壁とが、両側壁に跨るように設けられることとなる。

すなわち、請求項２に記載した発明のように、前記各メインフレームの前記各パイプ部及び各板状部材で構成される部位が、両側壁（例えば実施例におけるフレーム外側壁７４及びフレーム内側壁７５）に跨る一対の補強壁（例えば実施例における上段補強壁７８及び下段補強壁７９）を有する略目の字型の閉断面構造を形成することとなる。

このように、各メインフレームの所望の部位を略目の字型の閉断面構造とすることで、該各メインフレームをバランス良く高剛性化することが可能となる。
また、各メインフレームが比較的縦長である略目の字型の閉断面構造とされることで、その剛性を確保した上で車体幅を抑えることが可能となる。

しかも、請求項３に記載した発明のように、前記各メインフレームの少なくとも前記ヘッドパイプとの接合部位が前記略目の字型の閉断面構造とされ、かつ各メインフレームの全周及び前記各補強壁が前記ヘッドパイプに一体的に接合されるように構成することも可能である。

ここで、各メインフレームの全周及びその内部の各補強壁をヘッドパイプに接合（溶接）する際には、まず各パイプ部をその全周に渡ってヘッドパイプに接合した後に、各板状部材を各パイプ部及びヘッドパイプに接合すればよい。
すなわち、請求項５に記載した発明のように、前記各パイプ部の全周及び各板状部材が、前記ヘッドパイプに溶接により接合されるのである。

この構成によれば、各メインフレームの前半部を略目の字型の閉断面構造として高剛性化することに伴い、該各メインフレームとヘッドパイプとの結合剛性を高めることが可能である。

ここで、請求項６に記載した発明のように、前記各パイプ部が、それぞれ車体の左右方向での合わせ溶接にてパイプ状とされることで、既存のパイプ材を所望の形状に成形する場合と比べてメインフレーム剛性の設定自由度が高まり、かつ製造が容易になる。

また、請求項７に記載した発明のように、前記第二パイプ部が、エンジンハンガー（例えば実施例のエンジンハンガー３４）を兼用する、あるいは請求項８に記載した発明のように、前記第一パイプ部の後部が、スイングアームピボット部（例えば実施例のセンタフレーム８）と連結されることで、車体フレームの部品点数を合理的に削減することが可能である。

さらに、請求項９に記載した発明のように、前記各板状部材が、前記ヘッドパイプからエンジン懸架部（例えば実施例における前側エンジン懸架部６９）までの前記メインフレームにおける略前半部（例えば実施例の前半部５１）に設けられることで、エンジンによる補強がなされないエンジン懸架部よりも前方の部位が高剛性化される。

請求項１，２，４に記載した発明によれば、各メインフレームをバランス良く高剛性化することで車両の高性能化を図ることができる。また、各メインフレームの剛性を確保した上で車体のコンパクト化を図ることができる。
請求項３，５に記載した発明によれば、各メインフレームの前半部の高剛性化に伴い、該各メインフレームとヘッドパイプとの結合剛性を高めることができる。
請求項６に記載した発明によれば、メインフレーム剛性の設定自由度を高めると共に製造を容易にすることができる。
請求項７，８に記載した発明によれば、車体フレームの部品点数を合理的に削減することで重量及びコストを低減することができる。
請求項９に記載した発明によれば、メインフレームを効率良く高剛性化することができる。

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。

図１に示すように、自動二輪車（車両）１の前輪２を軸支する左右一対のフロントフォーク３はステアリングステム４を介して車体フレーム５のヘッドパイプ６に操舵可能に枢支される。ヘッドパイプ６からは左右一対のメインフレーム７が斜め下後方に延び、その後端部が同じく左右一対のセンタフレーム（スイングアームピボット部）８の上部前側にそれぞれ接続される。ここで、車体フレーム５は、ヘッドパイプ６、各メインフレーム７、及び各センタフレーム８を備えてなるアルミ製のものである。

センタフレーム８にはピボット軸９を介してスイングアーム１１の基端部が揺動可能に枢支され、このスイングアーム１１の先端部には後輪１２が軸支される。スイングアーム１１の基端部近傍にはリアクッション１３が配設され、該リアクッション１３の一端部がスイングアーム１１に、他端部がリンク機構１４を介してセンタフレーム８のピボット軸９よりも下方となる部位に各々連結される。

車体略中央部分には、車幅方向に沿うクランク軸を有するＶ型五気筒エンジン（以下、単にエンジンという）１５が配設される。該エンジン１５の上方であってヘッドパイプ６の後方にはエアクリーナケース１６が配設され、該エアクリーナケース１６の後方には燃料タンク１７が配設される。エアクリーナケース１６及び燃料タンク１７の上部はタンクカバー１８により覆われる。

メインフレーム７の上部後側には、斜め上後方に延びるシートフレーム１９の前端部が取り付けられる。このシートフレーム１９には、タンクカバー１８の後方に位置する運転者用のシート２１及びその後方に位置するセンタマフラー４２が支持される。ここで、燃料タンク１７は、その後半部分がシート２１の下方に配置されるように略後方に向かって延出されている。これは、自動二輪車１の低重心化及びマスの集中化を図るためである。センタフレーム８の後部には運転者用の左右一対のステップ２３が取り付けられる。また、シートフレーム１９の右側下部には、車体右側に配設されたサイドマフラー４１を支持するマフラステー２４が取り付けられる。

フロントフォーク３の上端部には、左右一対のハンドル２５がそれぞれ取り付けられる。また、フロントフォーク３の下端部にはブレーキキャリパ２６が取り付けられ、該ブレーキキャリパ２６に対応するブレーキディスク２７が前輪２のハブ部に取り付けられる。これらブレ−キキャリパ２６とブレーキディスク２７とを主に自動二輪車１のフロントディスクブレーキが構成される。なお、後輪１２の右側には、フロントディスクブレーキと同様の構成を有する不図示のリアディスクブレーキが設けられる。

自動二輪車１の車体前部はフロントカウル２８により覆われ、シートフレーム１９周辺はリアカウル２９により覆われる。後輪１２の左側にはリアスプロケット３１が取り付けられ、このリアスプロケット３１とエンジン１５の後部左側に配設されたドライブスプロケット３２とにドライブチェーン３３が掛け回されることで、エンジン１５の駆動力を後輪１２に伝達可能とされる。

エンジン１５は、その前部がメインフレーム７の下部に設けられたエンジンハンガー３４に、後部がセンタフレーム８の上部及び下部にそれぞれ固定された状態で車体フレーム５に支持される。エンジン１５の各気筒の内、クランクケース３５の斜め前上方に設けられる前傾シリンダ部３６には三気筒が、クランクケース３５の斜め後上方に設けられる後傾シリンダ部３７には他の二気筒がそれぞれ配設される。各シリンダ部３６，３７における他方のシリンダ部側の部位にはエアクリーナケース１６から延びる吸気通路３８が接続され、前記シリンダヘッドにおける吸気通路３８と反対側の部位には排気管３９が接続される。

前傾シリンダ部３６から延びる排気管３９は、下方に向かって湾曲してクランクケース３５下方を通過した後に、車体右側の前記サイドマフラー４１に接続される。また、後傾シリンダ部３７から延びる排気管３９は、略後方に向かって延出されてリアカウル２９内の前記センタマフラー４２に接続される。前傾シリンダ部３６の前方にはエンジン用の上段側ラジエータ４３が配設され、クランクケース３５の前方には同じくエンジン用の下段側ラジエータ４４が配設される。

図２，３に示すように、各メインフレーム７の前半部５１は、後下がりの傾斜平面Ｓに沿うようにして、側面視ではヘッドパイプ６から斜め下後方に向かうように、かつ傾斜平面Ｓと直交する矢視（図３に示す矢視）ではヘッドパイプ６から後方に向かうにつれて左右方向（車幅方向）で離間するように延出される。また、各メインフレーム７の後半部５２は、前半部５１と同様に傾斜平面Ｓに沿うようにして、側面視では斜め下後方に向かうように、かつ図３に示す矢視では後方に向かうにつれて左右方向で若干接近するように延出される。なお、図３におけるＣは車幅方向中心を示す。

このような各メインフレーム７は、図３に示す矢視で緩やかに湾曲することで、その前半部５１と後半部５２とを滑らかに連続させている。ここで、傾斜平面Ｓ上の各メインフレーム７に沿って湾曲する曲線Ｋは、各メインフレーム７の延出方向に沿う曲線であるといえる。各メインフレーム７の後端部は、対応するセンタフレーム８の上部前側に連なるようにしてこれに接続される。

各メインフレーム７は、軽量化と高剛性化とを両立するべく、例えば所望の形状にプレス成形されたアルミ板等を組み合わせることで中空の閉断面構造を形成している。ここで、前記傾斜平面Ｓと直交する方向を各メインフレーム７の縦方向（概ね上下方向に相当）とし、傾斜平面Ｓと平行でかつ前記曲線Ｋと直交する方向を各メインフレーム７の横方向（車体内外方向に相当）とすると、各メインフレーム７は、所望の剛性を確保した上で車体サイズを抑えるべく、全体的に横方向に対して縦方向に長い縦長の断面形状となるように設けられる。

また、各メインフレーム７は、車体フレーム５全体の剛性バランスの最適化を図るべく、その略中央部にこれを略車幅方向に沿って貫通する開口部（図２参照）５３を有することで、しなり性や衝撃吸収性が高められている。なお、開口部５３は、例えば前記エアクリーナケース１６への外気導入通路としても利用される。

ヘッドパイプ６は例えばアルミ鍛造品であり、そのパイプ本体５４の後部両側には、各メインフレーム７に対応する一対の接合部５５が形成される（図５参照）。各メインフレーム７は、その前端部がヘッドパイプ６の対応する接合部５５に例えば突き合わされた状態でこれに溶接されることで、ヘッドパイプ６と一体的に接合（結合）される。ヘッドパイプ６の後方には、各メインフレーム７の前端部に跨るようにガセット５６が設けられ、該ガセット５６が各メインフレーム７及びヘッドパイプ６に連続的に溶接されて一体的に接合されることで、これらの結合剛性が高められると共に、車体フレーム５全体のヘッドパイプ６周りの剛性が高められている。

各センタフレーム８は、例えばヘッドパイプ６と同様のアルミ鍛造品であり、略上下方向に長いプレート状に形成されるピボットプレート部５７と、該ピボットプレート部５７の上端部からメインフレーム７の後端部に連なるように斜め上前方に向かって延びる延出部５８とを備える。延出部５８の先端部とメインフレーム７の後端部とは、例えばこれらの延出方向と略直交する面にて突き合わされ、かつこれらがその全周に渡って溶接されることで、各センタフレーム８とメインフレーム７とが一体的に接合される。

各センタフレーム８の下端部には、これらに跨るように車幅方向に沿って延びるロアクロスメンバ６１が設けられる。該ロアクロスメンバ６１は、前記リアクッション１３の一端部に連結されるリンク機構１４との連結部６２が設けられるものである。また、各センタフレーム８の上部にも、これらに跨るように車幅方向に沿って延びるアッパクロスメンバ６３が設けられる。該アッパクロスメンバ６３は車体フレーム５の剛性調整用のもので、リアクッション１３が連結されるロアクロスメンバ６１に比べて小型かつ軽量とされる。なお、符号６４は前記ピボット軸９の支持部を示し、符号６５は後側エンジン懸架部を示す。

ここで、各メインフレーム７の前端部から開口部５３の前端部までの部位を前記前半部５１とし、これよりも後方の部位を前記後半部５２とすると、各メインフレーム７の前半部５１は、その延出方向に沿うように区画されたフレーム上段部（第一パイプ部）６６、フレーム中段部６７、及びフレーム下段部（第二パイプ部）６８が一体的に構成されてなるものである。フレーム中段部６７の後端部は開口部５３の前端部を形成しており、フレーム下段部６８の後部下側の部位は、下方に向かって側面視で先細りとなるテーパ状に延出されて前記エンジンハンガー３４を形成している。なお、エンジンハンガー３４先端部における符号６９は前側エンジン懸架部を示す。

一方、各メインフレーム７の後半部５２は、センタフレーム８の延出部５８に連なる後半フレーム基部７１と、該後半フレーム基部７１の前端上部からメインフレーム７の延出方向に沿うように延びる後半フレーム上段部７２と、後半フレーム基部７１の前端下部から略前方に向かって延びる後半フレーム下段部７３とを有する。すなわち、メインフレーム７の後半部５２は、後半フレーム基部７１よりも前方の部位を後半フレーム上段部７２と後半フレーム下段部７３とに分岐させるように設けられる。なお、これら分岐した後半フレーム上段部７２と後半フレーム下段部７３とで挟まれた部位が前記開口部５３となる。

後半フレーム上段部７２は、フレーム上段部６６と連続するようにこれと一体に設けられるものである。また、後半フレーム下段部７３は、その前端部がエンジンハンガー３４の後部に突き合わされ、該エンジンハンガー３４に対して全周に渡って溶接されることで一体的に接合される。なお、後半フレーム下段部７３の前部は、エンジンハンガー３４との接合部分への応力集中を緩和するために、前方に向かうほど側面視で幅広となるテーパ状に形成される。

ここで、フレーム上段部６６は、後半フレーム上段部７２及び後半フレーム基部７１の上部と一体となってセンタフレーム８に連結されているといえる。また、エンジンハンガー３４の後縁部は、概ね上下方向に沿うように設けられ、該後縁部に連なるように、フレーム中段部６７の後縁部が設けられる。すなわち、メインフレーム７の前半部５１は、エンジンハンガー３４（エンジン懸架部６９）よりも前側の部位である。

図３は車体フレーム５とエンジン１５との位置関係を示しており、本図に示すように、前傾シリンダ部３６の基部前側の部位が、エンジンハンガー３４の前側エンジン懸架部６９に連結されると共に、クランクケース３５の後部上側及び下側の部位が、センタフレーム８の上側及び下側の後側エンジン懸架部６５，６５に各々連結される。このようにエンジン１５と連結されることで、車体フレーム５におけるエンジンハンガー３４よりも後方の部位が適宜補強される。

図４は、メインフレーム７の延出方向（曲線Ｋに沿う方向）と略直交する断面（図３におけるＢ−Ｂ断面）を示すもので、図中矢印Ｖは前記縦方向における上方を示し、矢印Ｗは前記横方向における車外側を示す。
本図に示すように、メインフレーム７の前半部５１は、フレーム外側壁（側壁）７４、フレーム内側壁（側壁）７５、フレーム上壁７６、及びフレーム下壁７７により中空かつ縦長の閉断面構造を形成すると共に、その内部に両側壁７４，７５に跨る上段補強壁（補強壁）７８及び下段補強壁（補強壁）７９とを有する断面略目の字型とされるものである。

フレーム上段部６６は、断面略コの字形状の上段部アウタ８１と上段部インナ８２とを概ね左右方向（車幅方向）で組み合わせてこれら一体的に接合することで、フレーム上段部６６単独で中空の閉断面構造を形成している。同様に、フレーム下段部６８は、断面略コの字形状の下段部アウタ８３と下段部インナ８４とを一体的に接合することで、フレーム下段部６８単独で中空の閉断面構造を形成している。

上段部アウタ８１は、フレーム外側壁７４の上部を形成する上段外側壁８５と、その上縁部及び下縁部から前記横方向に沿うようにフレーム内側壁７５側に延びる上段アウタ側上壁８６及び上段アウタ側下壁８７とを有する。また、上段部インナ８２は、フレーム内側壁７５の上部を形成する上段内側壁８８と、その上縁部及び下縁部から前記横方向に沿うようにフレーム外側壁７４側に延びる上段インナ側上壁８９及び上段インナ側下壁９１とを有する。

同様に、下段部アウタ８３は、フレーム外側壁７４の下部を形成する下段外側壁９２と、その上縁部及び下縁部から前記横方向に沿うようにフレーム内側壁７５側に延びる下段アウタ側上壁９３及び下段アウタ側下壁９４とを有する。また、下段部インナ８４は、フレーム内側壁７５の下部を形成する下段内側壁９５と、その上縁部及び下縁部から前記横方向に沿うようにフレーム外側壁７４側に延びる下段インナ側上壁９６及び下段インナ側下壁９７とを有する。

上段部アウタ８１と上段部インナ８２とは、上段アウタ側上壁８６と上段アウタ側下壁８７との間に、上段インナ側上壁８９と上段インナ側下壁９１とを嵌め込むように組み合わされる。この状態で、上段アウタ側上壁８６と上段インナ側上壁８９とが前半部５１の全長に渡って溶接により接合されると共に、上段アウタ側下壁８７と上段インナ側下壁９１とが同じく溶接により接合される。

同様に、下段部アウタ８３と下段部インナ８４とは、下段アウタ側上壁９３と下段アウタ側下壁９４との間に、下段インナ側上壁９６と下段インナ側下壁９７とを嵌め込むように組み合わされる。この状態で、下段アウタ側上壁９３と下段インナ側上壁９６とが前半部５１の全長に渡って溶接により接合されると共に、下段アウタ側下壁９４と下段インナ側下壁９７とが同じく溶接により接合される。

このようなフレーム上段部６６とフレーム下段部６８との間には、これらに跨るようにしてアウタプレート（板状部材）９８及びインナプレート（板状部材）９９が設けられる。これら各プレートは、前記縦方向に沿うように互いに略平行に配されるもので、フレーム上段部６６とフレーム下段部６８との間の空間部Ｅを前記横方向で挟み込んで閉塞するようにして、フレーム上段部６６とフレーム下段部６８とに一体的に接合される。

フレーム上段部６６における上段外側壁８５の下縁部には、アウタプレート９８の上縁部と整合する上段アウタ側段付き部１０１が形成される。また、フレーム下段部６８における下段外側壁９２の上縁部には、アウタプレート９８の下縁部と整合する下段アウタ側段付き部１０２が形成される。
同様に、フレーム上段部６６における上段内側壁８８の下縁部にはインナプレート９９の上縁部と整合する上段インナ側段付き部１０３が形成され、フレーム下段部６８における下段内側壁９５の上縁部にはインナプレート９９の下縁部と整合する下段インナ側段付き部１０４が形成される。

そして、アウタプレート９８は、その上縁部及び下縁部がそれぞれ上段アウタ側段付き部１０１及び下段アウタ側段付き部１０２に整合し位置決めされた状態で、これらに前半部５１の全長に渡って溶接により接合される。同様に、インナプレート９９は、その上縁部及び下縁部がそれぞれ上段インナ側段付き部１０３及び下段インナ側段付き部１０４に整合し位置決めされた状態で、これらに前半部５１の全長に渡って溶接により接合される。

このように設けられた各プレート９８，９９が、フレーム上段部６６とフレーム下段部６８との間の空間部Ｅを閉塞することで、フレーム中段部６７が閉断面構造を形成することとなる。換言すれば、メインフレーム７の前半部５１は、それぞれ閉断面構造を形成するフレーム上段部６６、フレーム中段部６７、及びフレーム下段部６８が前記縦方向に積み重なるようにして形成されたものである。なお、フレーム下段部６８が前記縦方向及び横方向での縦横比が略同一とされるのに対し、フレーム中段部６７及びフレーム上段部６６は、前記縦方向に長い縦長の断面形状とされる。

前半部５１のフレーム上壁７６は、上段アウタ側上壁８６と上段インナ側上壁８９とで形成され、フレーム下壁７７は、下段アウタ側下壁９４と下段インナ側下壁９７とで形成される。また、前半部５１のフレーム外側壁７４は、上段外側壁８５、アウタプレート９８、及び下段外側壁９２で形成され、フレーム内側壁７５は、上段内側壁８８、インナプレート９９、及び下段内側壁９５で形成される。そして、上段補強壁７８は、上段アウタ側下壁８７と上段インナ側下壁９１とで形成され、下段補強壁７９は、下段アウタ側上壁９３と下段インナ側上壁９６とで形成される。

前半部５１のフレーム内側壁７５の上部（上段内側壁８８）は、フレーム上壁７６側に位置するほど車体外側に位置するように傾斜している。また、ガセット５６は、フレーム内側壁７５から車体内側に向かって、フレーム下壁７７寄りの部位が頂部となるように膨出している。このガセット５６のフレーム上壁７６側の部位は、フレーム内側壁７５の上部と同様、フレーム上壁７６側に位置するほど車体外側に位置するように傾斜している。これにより、側面視で車体フレーム５と一部ラップする前記エアクリーナケース１６の容量を増加させると共にこれの取り付け作業を容易にしている。

図５を併せて参照して説明すると、ヘッドパイプ６の後部両側に設けられる各接合部５５は、対応するメインフレーム７の前半部５１を構成するフレーム上壁７６及び下壁７７、フレーム外側壁７４及び内側壁７５、並びに各補強壁７８，７９に例えば突き合わされるように設けられる。
ここで、ヘッドパイプ６とメインフレーム７との結合は、まず、メインフレーム７に両プレート９８，９９を接合する前の状態で行う。すなわち、予め閉断面構造とされた状態のフレーム上段部６６及び下段部６８の前端部を接合部５５に突き合わせ、フレーム上段部６６及び下段部６８をその全周に渡って接合部５５に溶接して接合する。

このようにフレーム上段部６６及び下段部６８と接合部５５とを接合した後に、これらの間の空間部Ｅを閉塞するように両プレート９８，９９を取り付け、これらの上縁部及び下縁部をその全長に渡ってフレーム上段部６６及び下段部６８に溶接して接合すると共に、接合部５５に突き合わされた両プレート９８，９９の前縁部をその全長に渡って接合部５５に溶接して接合する。これにより、断面略目の字型とされた前半部５１のヘッドパイプ６への結合が完了する。

この状態で、前半部５１はその全周に渡ってヘッドパイプ６に接合されると共に、その内部に配された各補強壁７８，７９もヘッドパイプ６に接合される。
アウタプレート９８の後縁部には、インナプレート９９側に延びるアウタ側フランジ部１０５が設けられると共に、インナプレート９９には、アウタプレート９８側に延びるインナ側フランジ部１０６が設けられる。各フランジ部１０５，１０６は例えば互いに突き合わされるように設けられており、これらが各プレート９８，９９の後縁部の全長に渡って溶接され接合されることで、フレーム中段部６７の後縁部が閉塞される。

以上説明してきたように、上記実施例における車体フレーム構造は、前輪２を操舵可能に支持するヘッドパイプ６から左右一対のメインフレーム７を後方へ延ばしてなるものであって、各メインフレーム７の少なくとも一部が、それぞれ閉断面構造を有するフレーム上段部６６及びフレーム下段部６８と、これらフレーム上段部６６及びフレーム下段部６８に跨るようにこれらの両側に設けられて該フレーム上段部６６及びフレーム下段部６８に一体的に接合されるアウタプレート９８及びインナプレート９９とを備えて全体として閉断面構造となるものである。

この構成において、前記フレーム上段部６６及びフレーム下段部６８がそれぞれ上及び下となるように配置され、前記アウタプレート９８及びインナプレート９９がそれぞれ車体の内及び外となるように配置されることで、各メインフレーム７におけるフレーム上段部６６及びフレーム下段部６８と各プレート９８，９９とで構成される部位が、フレーム外側壁７４、フレーム内側壁７５、フレーム上壁７６、及びフレーム下壁７７とにより閉断面構造を形成すると共に、その内部には、上段補強壁７８と下段補強壁７９とが両側壁７４，７５に跨るように設けられることとなる。

すなわち、各メインフレーム７のフレーム上段部６６及びフレーム下段部６８及び各プレート９８，９９で構成される部位が、両側壁７４，７５に跨る一対の各補強壁７８，７９を有する略目の字型の閉断面構造を形成することとなる。

このように、各メインフレーム７の所望の部位を略目の字型の閉断面構造とすることで、該各メインフレーム７をバランス良く高剛性化することが可能となり、車両の高性能化を図ることができるという効果がある。
また、各メインフレーム７が比較的縦長である略目の字型の閉断面構造とされることで、その剛性を確保した上で車体幅を抑えることが可能となり、車体のコンパクト化を図ることができるという効果がある。

しかも、前記車体フレーム構造は、各メインフレーム７の少なくともヘッドパイプ６との接合部位が前記略目の字型の閉断面構造とされ、かつ各メインフレーム７の全周及び各補強壁７８，７９がヘッドパイプ６に一体的に接合されてなるものである。

ここで、各メインフレーム７の全周及びその内部の各補強壁７８，７９をヘッドパイプ６に接合（溶接）する際には、まずフレーム上段部６６及びフレーム下段部６８をその全周に渡ってヘッドパイプ６に接合した後に、各プレート９８，９９をフレーム上段部６６及びフレーム下段部６８及びヘッドパイプ６に接合すればよい。
すなわち、請求項５に記載した発明のように、フレーム上段部６６及びフレーム下段部６８の全周及び各プレート９８，９９が、ヘッドパイプ６に溶接により接合されるのである。

この構成によれば、各メインフレーム７の前半部５１を略目の字型の閉断面構造として高剛性化することに伴い、該各メインフレーム７とヘッドパイプ６との結合剛性を高めることができるという効果がある。

ここで、フレーム上段部６６及びフレーム下段部６８が、それぞれ車体の左右方向での合わせ溶接にてパイプ状とされることで、既存のパイプ材を所望の形状に成形する場合と比べて、メインフレーム７の剛性の設定自由度を高めると共に製造を容易にすることができるという効果がある。

また、フレーム下段部６８がエンジンハンガー３４を兼用すると共に、フレーム上段部６６の後部がセンタフレーム８と連結されることで、車体フレーム５の部品点数を合理的に削減することができ、重量及びコストを低減することができるという効果がある。

さらに、請求項９に記載した発明のように、各プレート９８，９９が、ヘッドパイプ６から前側エンジン懸架部６９までのメインフレーム７における前半部５１に設けられることで、エンジン１５による補強がなされない前側エンジン懸架部６９よりも前方の部位が高剛性化される。すなわち、メインフレーム７を効率良く高剛性化することができるという効果がある。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、フレーム上段部６６（及び後半フレーム上段部７２）やフレーム下段部６８等を所望の断面形状を有するアルミ押し出し材または引き抜き材等で構成してもよい。
また、ヘッドパイプ６の接合部５５は、メインフレーム７の断面内に嵌まり込む、あるいはメインフレーム７を嵌まり込ませるような構成であってもよい。
さらに、接合部５５を有さないパイプ状のヘッドパイプにメインフレーム７を直接結合するような構成であってもよい。
さらにまた、センタフレーム８がメインフレーム７と一体に形成された構成であってもよい。
そして、上記実施例における構成は一例であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

この発明の実施例における自動二輪車の側面図である。 上記自動二輪車の車体フレームの側面図である。 上記車体フレーム及びエンジンを示す図２に相当する側面図である。 上記車体フレームを図２における矢印Ａ方向から見た矢視図である。 図４におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 ヘッドパイプ及びメインフレームの接合部分を示す斜視説明図である。

符号の説明

６ ヘッドパイプ
７ メインフレーム
８ センタフレーム
３４ エンジンハンガー
５１ 前半部（略前半部）
６６ フレーム上段部（第一パイプ部）
６８ フレーム下段部（第二パイプ部）
６９ 前側エンジン懸架部（エンジン懸架部）
７４ フレーム外側壁（側壁）
７５ フレーム内側壁（側壁）
７８ 上段補強壁（補強壁）
７９ 下段補強壁（補強壁）
９８ アウタプレート（板状部材）
９９ インナプレート（板状部材）

Claims (9)

1. ヘッドパイプから左右一対のメインフレームを後方へ延ばしてなる車体フレーム構造において、前記各メインフレームの少なくとも一部が、それぞれ閉断面構造を有する第一パイプ部及び第二パイプ部と、これら各パイプ部に跨るようにこれらの両側に設けられて該各パイプ部に一体的に接合される一対の板状部材とを備えて全体として閉断面構造となることを特徴とする車体フレーム構造。
2. 前記各メインフレームの前記各パイプ部及び各板状部材で構成される部位が、両側壁に跨る一対の補強壁を有する略目の字型の閉断面構造を形成することを特徴とする請求項１に記載の車体フレーム構造。
3. 前記各メインフレームの少なくとも前記ヘッドパイプとの接合部位が前記略目の字型の閉断面構造とされ、かつ各メインフレームの全周及び前記各補強壁が前記ヘッドパイプに一体的に接合されることを特徴とする請求項２に記載の車体フレーム構造。
4. 前記第一パイプ部及び第二パイプ部がそれぞれ上及び下となるように配置され、前記各板状部材がそれぞれ車体の内及び外となるように配置されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の車体フレーム構造。
5. 前記各パイプ部の全周及び各板状部材が、前記ヘッドパイプに溶接により接合されることを特徴とする請求項４に記載の車体フレーム構造。
6. 前記各パイプ部が、それぞれ車体の左右方向での合わせ溶接にてパイプ状とされることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の車体フレーム構造。
7. 前記第二パイプ部が、エンジンハンガーを兼用することを特徴とする請求項４から請求項６の何れかに記載の車体フレーム構造。
8. 前記第一パイプ部の後部が、スイングアームピボット部と連結されることを特徴とする請求項４から請求項７の何れかに記載の車体フレーム構造。
9. 前記各板状部材が、前記ヘッドパイプからエンジン懸架部までの前記メインフレームにおける前半部に設けられることを特徴とする請求項４から請求項８の何れかに記載の車体フレーム構造。
   
   

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