JP4153105B2 - 自動二輪車のフレーム構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車のフレーム構造にかかり、特にエンジンを取付、支持するフレームの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車の車体フレームとして、例えば特開平９−９５２７９号が開示されている。
ここで開示されている技術は、メインフレームを偏平なパイプ材とし、これの後部を下方に曲げ、後部にエンジン後部の上部を取付、支持するハンガーを別部材として接合し、一体化する構造であり、上部のハンガーの下方に、エンジン後部の下部を取付、支持するブラケットを別部材として接合、一体化して設けている。
この例に限らず、自動二輪車における従来のエンジンハンガーは、メインフレームに対してエンジン、及びリヤのスイングアームを支持するフレーム部材を別部材として接合し、且つこの部材に、別個に形成したハンガーやブラケット類を接合し、このハンガやブラケット類でエンジンの取付、支持を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上の従来技術は、ハンガやブラケット類等のエンジン取付、支持部材を、フレーム構成部材とは別個に形成し、フレーム構成部材に溶接やネジ止め等で接合、一体化した構造なので、部品点数が多くなること、溶接等の組付工数が多く、フレーム構造の複雑化、製作に際し工数が多くなること、又これにより重量が重くなる傾向にあること、更にこれ等のエンジン取付、支持部材を別個に設けることから、フレーム製造に際しコスト的にも不利であること、トータルとして自動二輪車のコストダウンを図る上で好ましくないこと、等の不利がある。
【０００４】
本発明は、以上の課題を解決すべくなされたもので、本発明の目的とする処は、エンジン取付、支持部を含むフレームを、簡素な構造で、製作上容易に、且つ安価に得ることを可能とした自動二輪車のフレーム構造を提供し、又高い剛性、強度を確保しつつ、軽量なフレームを得ることが可能である自動二輪車のフレーム構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１は、ヘッドパイプから後方に延びるメインフレームから、断面視にて前方に開くコ字状に金属板材をプレス成形したサブフレームメンバを該メインフレームの下方に向けて接合して垂下し、サブフレームメンバの内側に、断面視にて前方に開くコ字状の補強メンバを配置し、該サブフレームメンバと補強メンバとを接合して一体化することにより閉断面構造体とし、閉断面構造体の前方位置で、サブフレームメンバにエンジンハンガ部を一体に設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項１では、サブフレームメンバに部品取付部を一体に設けるので、部品取付部を別部材とし、これを溶接したり、ネジ止めする等の必要がなく、部品点数の削減、工数削減、軽量化、コストダウンを図ることができる。
又サブフレームメンバは、断面視コ字形なので、メインフレームへの溶接等の接合に際し、溶接等がし易く、溶接面積等の接合面積も稼ぎやすく、高い剛性、強度のメインフレームへのサブフレームメンバの接合が容易に可能である。
またサブフレームメンバにエンジンハンガ部を一体に設けたので、メインフレームに設けられるサブフレームメンバに、別部材として上下のエンジンハンガやブラケットを溶接等する必要がなく、フレームの構造の簡素化、製作の容易化、コストダウン、軽量化が図れる。
さらに、サブフレームメンバの内側に、断面視にて前方に開くコ字状の補強メンバを配置し、該サブフレームメンバと補強メンバとを接合して一体化することにより閉断面構造体としたので、閉断面構造体により、エンジン取付、支持部等の部品取付部に高い剛性、強度が得られ、又コ字形のサブフレームメンバ内にコ字形の補強メンバを嵌め込んで溶接等して接合するので、製作も容易である。
【０００７】
請求項２は、請求項１記載において、前記サブフレームメンバの下方部の左右の側壁部に補強梁を横架させ、前記補強メンバの下部を前記補強梁に溶接により接合したことを特徴とする。
請求項２では、補強梁としても機能させることで、エンジン取付、支持部周辺部の剛性、強度を高める。
【０００８】
請求項３は、請求項２記載において、前記補強梁は、スイングアームを回動自在に支持する支持管であることを特徴とする。
支持管の横架による補強梁としての機能により、エンジン取付、支持部周辺部の剛性、強度を高める。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明にかかるフレーム構造を採用した自動二輪車の一例を示す外観側面図、図２は図１の平面図である。
図１、図２に従って自動二輪車の概略を説明すると、自動二輪車１は、後に詳細に説明するフレーム２１の前端部のヘッドパイプ２２を介して、フロントフォーク３により前輪２を操向自在に支持する。フレーム２１の中間部下部から後方に延出したスイングアーム４を介して後輪５を支持し、スイングアーム４の後部とフレーム２１との間には、後輪懸架用のリヤクッションユニット６，６を左右に介設する。
【００１０】
フレーム２１の前部上には燃料タンク７を設置し、フレーム３０のこれの後方上には乗員跨乗用のシート８を設置し、フレーム３０の燃料タンク７下方位置には、エンジン９を搭載し、エンジン９の下部後部のミッションケース１０の一側方にはドライブスプロケット１０ａを配置し、後輪５の同側に設けたドリブンスプロケット５ａとチエン１０で連結し、後輪５を駆動する。
フロントフォーク３の前部の上部にはヘッドライト１２を設置し、ヘッドライト１２の直後で、フロントフォーク３の上端部のトップブリッジ上には、バー式のハンドル１３を設置し、ハンドル１３の前方にはメータユニット１４を設置する。
【００１１】
前記したシート７の前部の下方の左右には、サイドカウル１５，１５を配置してこの部分の側部を覆い、シート７の前後方向中間部〜後方の部分の側部をリヤカウル１６，１６で覆い、リヤカウル１６，１６の後部には、リヤフェンダ１７を後下方に傾斜するように設置した。尚、前輪２の上半部をフロントフェンダ２ａで覆う。
シート８は前後に長いタンデム式とし、シート後部の下部の左右には後席乗員把持、自動二輪車のメインスタンド起立時に手掛かりとするリヤグリップ１８を設置し、リヤグリップ１８は、図２で明示したように平面視が略Ｕ字形である。尚、エンジン９のシリンダ後方に配置された気化器１９は、サイドカバー１５の隠された後方の空間に配置される不図示のエアクリーナに接続されている。又図２において２０は、自動二輪車１の後部の一側方の後方、且つ外側方に延出されたマフラーである。
【００１２】
図３は本発明にかかるフレームの外観側面図である。
フレーム２１は、自動二輪車の略々全長にわたる長さで、前後に長いメインフレーム３０と、メインフレーム３０の前端部〜前部の中間部の両側に、後下傾するように溶接したフロントメンバ４０と、メインフレーム３０の中間部に若干後下傾するように垂下したサブフレームメンバを構成するミドルメンバ５０と、メインフレーム３０の後部〜ミドルメンバ５０の下部とを繋ぐように配置したリヤメンバ７０とからなる。リヤメンバ７０と前方のミドルメンバ５０と上方のメインフレーム３０とで構成される略三角形の空間２３内に、不図示のエアクリーナを配置する。
又メインフレーム３０の前端部には、ヘッドパイプ２２を若干前下傾するように備える。
メインフレーム３０の上面は、前部〜中間部が若干下方に弯曲し、中間部と前後部とで高さに違いがあり、後部が一段高くなるように形成したが、上面は略々平坦であり、略々水平に近い状態で前後方向に延出する。
メインフレーム３０の後部には、前記したシート８の後部を取付、支持するスティ８１が下方に垂下するように設けられている。
【００１３】
図４は図３の平面図である。
メインフレーム３０は、図で示したように前部３０ａの幅Ｗ１が幅狭で、後部３０ｃの幅Ｗ２が幅広に形成され、中間部３０ｂは、この間を一体に繋ぐように、後方に向かって幅が斬増する。
【００１４】
図５はフレーム２１の構成メンバの分解斜視図である。
メインフレーム３０は、断面形状が下向き凹状のアッパメンバ３１、及び断面形状が上向き凹状のロアメンバ３２とからなり、上下で対称形状をなす。各前端部には、ヘッドパイプ２２の上部の後半部が嵌まる弧状の凹部３１ａ（ロアメンバ３２には表されていないが、同様に凹部を備える）を備える。これ等のアッパメンバ３１、ロアメンバ３２は、例えば、鋼板素材のプレス加工で成形する。
アッパメンバ３１、ロアメンバ３２の左右の側壁部３１ｂ，３２ｂの対向する両端部には、各外側方に折曲して突出するフランジ部３１ｃ，３２ｃを夫々一体に設ける。
【００１５】
アッパメンバ３１の上面３１ｄは略々平坦で、前部の前後方向中間部で、幅方向中間部には、前後に離間して電装品の取付ボス部３１ｅ，３１ｆをプレス加工で一体成形して設ける。又上面３１ｄの後部取付ボス部３１ｆの直後には、断面が凹状の電装品取付スティ３３を溶接し、この取付スティ３３を上面３１ｄ上に幅一杯に横断するように起立、設置する。
【００１６】
又アッパメンバ３１の上面３１ｄの前後方向中間部で、幅方向中間部には、燃料タンク７、及びシート８の取付スティ３４を設ける。この取付スティ３４は、上面３１ｄを上方に膨出させ、且つ後部を切り欠いて形成し、燃料タンク７の後部下面に設けた不図示の取付片を取付孔３４ａを介してネジ止めし、又シート８の前部の下面に設けた不図示の舌片状の取付片を切欠３４ｂに嵌め込んで、シート前部をメインフレーム３０の上面に支持する。
この取付スティ３４は、アッパメンバ３１の上面３１ｄに対し、プレス加工で下方から膨出するようにして形成するので、メインフレームの構成部材とは別個の部材を必要とせず、且つアッパメンバ３１を成形する工程で同時に成形することができ、部品点数の削減、別部品を溶接する必要がないことから製作が容易であり、又別部品を取り付ける必要がないことから軽量化が図れる。
このことは、上記した電装品の取付ボス部３１ｅ，３１ｆにおいても、同様である。
【００１７】
アッパメンバ３１の中間後部、及びロアメンバ３２の各中間後部の上下で対称部分の両側壁部３１ｂ，３２ｂには、両側に突出したフランジ部３１ｃ，３２ｃを含んで、夫々対称的に、アッパメンバ３１側が下向き、ロアメンバ３２側が上向きの弧状の凹部３１ｇ，３２ｇを一体に設ける。
アッパメンバ３１、ロアメンバ３２を上下で重ね合せ、フランジ部３１ｃ，３２ｃ相互を突合せて重ね合わせ、溶接する際、凹部３１ｇ，３２ｇは円形となり、この間に、両端部でヤクッションユニット６の上端部を取付、支持する軸状のクロスメンバ３５を介在させて溶接し、メインフレーム３０と一体化する。
【００１８】
この際、正面視凹状のリヤカウル取付スティ３６を上面３１ｄ上に配置し、取付スティ３６の左右の側壁３６ａの下端部をクロスメンバ３５の両端寄り部上半部に溶接し、又前後の突出片３６ｂ，３６ｂをアッパメンバ３１の上面３１ｄのこの部分に溶接する。
尚、アッパメンバ３１のこの部分の上面には、上方へ膨出する取付ベースを一体にプレス加工で形成しておき、この部分の上面に前後の突出片３６ｂ，３６ｂを溶接する。
【００１９】
アッパメンバ３１の上面３１ｄの後部には、前後方向に長さを有する凹状のリブ３７を複数個プレス加工で形成しておき、剛性を高めた。又上面３１ｄの後部には、その前部に左右２個、後部に１個のリヤグリップ取付孔３９…（…は複数を表す。以下同じ）を備える。
一方、ロアメンバ３２の中間部の側部には、エンジン補機類の取付スティ３８を前後に設けた取付片３８ａ，３８ａで溶接する。
【００２０】
フロントメンバ４０は、図３に示したように、ヘッドチューブ２２後半部、メインフレーム３０の前半部の前端部、及び上縁部を繋ぐものである。
フロントメンバ４０は、所謂ダウンチューブの上半部に相当する構造で、鋼板素材をプレス加工した得た側面視略「く」字形の左右のメンバ４１，４１からなる。
左右の各板状部４１ａの上下を内方に折曲し、各板状部の全体の断面が凹状である。各板状部４１ａの各下壁片４１ｂには、内方への凸片４１ｃを夫々備え、各板状部４１ａの上縁部には、この面よりも内方にＺ字形に折曲して突出した上壁片４１ｆを夫々備える。
又各板状部４１ａの先部には、対称的に外側方へ膨出円形部４２を夫々備え、各膨出円形部４２には、燃料タンク７の前部を取り付けるパイプ状の取付スティ４３を貫通する取付孔４３ａを夫々備える。
【００２１】
又各板状部４１ａの中間部には、略々三角形の軽量化用の窓４４を夫々備え、窓４４の周縁部には内方に折曲した縁部４４ａを設け、剛性を高めた。
各板状部４１ａには、後下傾する下部延出部４１ｄを夫々備え、この部分の断面形状も、左右で対称的な凹状とし、上述の下壁片４１ｂはそのままこの部分の下方まで延長する。
板状部４１ａの側面視略「く」字形の後縁部には、各内方、且つ後方に折曲したＺ字形の後壁片４１ｅを夫々備える。
各下部延出部４１ｄの下部には、上下に離間して取付孔４５，４５を夫々備え、下部延出部４１ｄ間にパイプ材からなるクロスメンバ４６，４６を通す。
【００２２】
ミドルメンバ５０は、図３に示したように、メインフレーム３０の中間部から下方に垂下するように設けられるものである。
実施例では、他のフレームメンバとの関係から、ミドルメンバとして記述するが、請求項１にいうところのサブフレームメンバである。以下にミドルメンバとして説明する。
ミドルメンバ５０は、メインメンバ５１、及びサブメンバ６１からなり、これ等は、鋼板素材のプレス加工で得る。
【００２３】
メインメンバ５１は、図５及び図１２で明らかな通り、平面視（断面視）が前方に開放した凹状（コ字形）で後方への深さが大きく、上下に長さが長く、左右の側壁部５１ｂ，５１ｂ、後壁部５１ａを備え、後壁部５１ａの上部を切り欠いて二股部５１ｃ，５１ｃを備える。二股部５１ｃ，５１ｃは、溶接面積を稼ぐように若干前後方向に長く形成されており、側壁部５１ｂ，５１ｂの下部５１ｄ，５１ｄは、上下にある程度の高さを有するように、略逆Ｌ字形に前方に膨出する。
ミドルメンバ５０のメインメンバ５１は、前後に長い二股部５１ｃ，５１ｃをメインフレーム３０のロアメンバ３２両側の側壁部３２ｂの外側から当てがい、図３の溶接箇所ｓで示すように、二股部５１ｃと側壁部３２ｂとをスポット溶接する。これにより、図３に示すように、サブフレームメンバであるミドルメンバ５０のメインメンバ５１をメインフレーム３０のロアメンバ３２に吊り下げるように接合、一体化する。
【００２４】
メインメンバ５１の各側壁部５１ｂの各下部５１ｄの上方部には、凹状断面形状に沿って断面視が凹状（コ字形）の補強用ガセット５２を内張りするように溶接して一体化する。この部分の両側部に、前記したスイングアーム４の前端部のピボットを、回動自在に支持する支持管５４を、貫通して取り付ける取付孔５３を形成する。
又メインメンバ５１の各側壁部５１ｂの各下部５１ｄには、前部の上部にエンジン９の取付用の取付孔５５を左右対称的に設け、各下部５１ｄの後部には、スタンド取付用のクロスメンバ５７を取り付ける取付孔５６を夫々設ける。
又各側壁部５１ｂの前記した取付孔５３の上方の部分を夫々前方に突出させ、この各突出部５１ｅには、左右で対称的にエンジン９の取付用の取付孔５８を設ける。これらでエンジンハンガ部を構成する。
【００２５】
更に、各側壁部５１ｂの下部５１ｄの前部には、前方への突出部５１ｆを一体に前方に突出するように設け、この部分にエンジン取付、支持用の取付孔５５を夫々設ける。これらでエンジンハンガ部を構成する。
これにより、各側壁部５１ｂの下半部の上下に、エンジン取付孔５８，５５が形成されることとなる。
【００２６】
サブメンバ６１は、断面視が凹状（コ字形）で、高さ方向の長さにおいて、前記したメインメンバ５１の取付孔５３の上方から二股部５１ｃ間の長さを有する。メインメインメンバ５１の深さに対し、サブメンバ６１のコ字形断面の深さは浅い。
後壁部６１ａの両側部から前方に折曲した側壁部６１ｂ，６１ｂは、後壁部６１ａからの突出量が小さく、上部６１ｃは前方に屈曲して曲り、天井部を構成し、前記したロアメンバ３２の底面３２ｄの下面に突き当てる。又後壁部６１ａの下端部の幅方向中央部には、逆凹状の欠部６１ｄを備える。上部６１ｃはロアメンバ３２の下面３２ｄにスポット溶接等で接合する。
以上のサブメンバ６１は、メインメンバ５１の前方から嵌め込み、溶接する。
【００２７】
７０はリヤメンバで、図３で示すようにメインフレーム３０の後部とミドルメンバー５０の下部とを繋ぐものである。
リヤメンバ７０は、メインメンバ７１とサブメンバ７４とで構成し、これ等は鋼板素材のプレス加工で得る。
メインメンバ７１は側面視「弓」形をなし、断面形状は深さが大きい凹状で、後壁部７１ａ、左右の側壁部７１ｂからなり、各側壁部７１ｂの各中間部には、左右のサイドカウル１５の取付ボス部７２を一体に設け、この部分に取付孔７２ａを備え、又これの下方にサイドカウル取付孔７２ｂを備える。
【００２８】
メインメンバ７１の前方に突出した各側壁部７１ｂの各下部７１ｃには、左右で対称的な前方に開く凹状の二股部７３を夫々設ける。この二股部７３は、ミドルメンバ５０の、前記した支持管５４の両側突出部を挟むようにしてミドルメンバ５０のメインメンバ５１のこの部分の側壁部５１ｂに溶接する。
サブメンバ７４は、後壁部７４ａ、及びこれの両側部から前方に折曲した左右の側壁部７４ｂを有し、断面形状が凹状である。凹状の深さが、メインメンバ７１よりも小さく、且つ図３に示すように、二股部７３の上方からサイドカウル１５の取付ボス部７２の間の長さを有する。
サブメンバ７４を、メインメンバ７１の二股部７３の上方からサイドカウル１５の取付ボス部７２の間の側壁部７１ｂ間に嵌め込み、側壁部７１ｂ、７４ｂを溶接し、双方を一体化する。これにより、リヤメンバ７０のこの部分は閉断面構造となり、剛性、強度を高めた。
【００２９】
次に、図６〜図９でメインフレーム３０とフロントメンバ４０、ミドルメンバ５０、及びリヤメンバ７０の接合構造を説明する。
図６は図３の６−６線拡大断面図である。
アッパメンバ３１とロアメンバ３２とは、対向するフランジ部３１ｃ，３２ｃを上下に重ね合わせ、例えばスポット溶接等で所定の部位を溶接し、一体的に接合し、閉断面構造の中空なメインフレーム３０を形成する。溶接部をａで示した。
前記した左右のフロントメンバ４０は、左右のメンバ４１，４１の板状部４１ａ，４１ａ上縁部の上壁片４１ｆ，４１ｆを、上記したメインフレーム３０のロアメンバ３２の左右の側壁部３２ｂ，３２ｂに外側から当て、スポット溶接等で接合する。
【００３０】
前記した膨出円形部４２，４２に設けた取付孔４２ａ，４２ａ間に、パイプ状取付スティ４３を貫通し、このスティ４３と各取付孔４２ａ，４２ａ周辺部とをミグ溶接等で接合し、取付スティ４３を一体的に架設する。溶接箇所をｂで示した。
板状部４１ａ，４１ａの前端部は、ヘッドパイプ２２の外周部にミグ溶接等で接合する。又板状部４１ａ，４１ａの下壁部４１ｂ，４１ｂの端部相互を突合せ、これの下面にガセット４７を当てがい、このガセット４７と下壁部４１ｂ，４１ｂの外端部とをミグ溶接等で接合し、溶接部をｃで示した。ガセット４７の前端部は、ヘッドパイプ２２の下部後半部周にミグ溶接等で接合する。
【００３１】
ところで、アッパメンバ３１の両側に突出したフランジ部３１ｃ，３１ｃであるが、ロアメンバ３２のフランジ部３２ｃ，３２ｃよりも外側方への突出量を大きくし、その各先端部を下方に折曲し、この部分の断面を略逆Ｌ字形の折曲部３１ｈとする。
これにより、下部のロアメンバ３２のフランジ部３２ｃ，３２ｃの外端部は隠され、且つ、折曲部３１ｈにより剛性が高くなり、アッパメンバ３１、従ってこれと一体的に接合するロアメンバ３２を含むメインフレーム３０全体の剛性、強度を高めることができる。
【００３２】
図７は図３の７−７線拡大断面図である。
前記したようにアッパメンバ３１とロアメンバ３２とはフランジ部３１ｃ，３２ｃで溶接されており、ロアメンバ３２の側壁部３２ｂの一方に、前述のエンジン補機類の取付スティ３８を、スポット溶接等で接合する。溶接箇所をｄで示した。
取付スティ３８は前後の取付片３８ａを含んで断面形状が略々Ｚ字形をなし、上部の取付片３８ａをロアメンバ３２の側壁部３２ｂの一方に溶接し、ロアメンバ３２の下方に垂下した本体部３８ｂには、補機類取付用のウエルドナット３８ｃを備える。
【００３３】
図８は図３の８−８線拡大断面図である。
この部分はリヤクッションユニットの支持部材である軸状のクロスメンバ３５の取付部である。メインフレーム３０のこの部分の幅は、前述したように前部に対して幅広であり、アッパメンバ３１、ロアメンバ３２のフランジ部のこの部分を対称的に弧状の凹部３１ｇ，３２ｇとし、凹部３１ｇ，３２ｇ間でクロスメンバ３５の両端部を挟み込み、端部周縁とクロスメンバ３５との間をミグ溶接等し、溶接箇所をｅで示した。
これにより、アッパメンバ３１、ロアメンバ３２のこの部分間にクロスメンバ３５が横架するように架設されて一体に介在し、メインフレーム３０のこの部分の剛性、強度を高めることができる。
クロスメンバ３５の両端部３５ａ，３５ａは小径で、この部分に左右のリヤクッションユニット６，６の上端の取付ボス部６ａを各取付、支持する。
【００３４】
ロアメンバ３１の下側には、この部分から後方にかけて、前記したリヤメンバ７０のメインメンバ７１後部が接合されておいる。
具体的は、メインメンバ７１の後部の後壁部７１ａがロアメンバ３１の下面３１ｄの下方に若干隙間をもって位置し、メインメンバ７１の左右の側壁部７１ｂ，７１ｂがロアメンバ３２の側壁部３２ｂ，３２ｂの外側から重なり、側壁部７１ｂ，３２ｂ相互をスポット溶接等で接合し、リヤメンバ７０のメインメンバ７１の後部をメインフレーム３０に接合、一体化した。
溶接箇所をｆで示した。
【００３５】
図９は図３の９−９線拡大断面図である。
メインフレーム３０のアッパメンバ３１のこの部分の上面３１ｄには、前記したように左右２個の凹状のリブ３７，３７が前後方向に形成されておいる。
ロアメンバ３２の後部の左右の側壁部３２ｂ，３２ｂの外側部には、前記したシート取付スティ８１，８１が溶接されており、取付スティ８１，８１は左右分割構造で、鋼板素材のプレス加工で得る。
このスティ８１，８１は断面形状が略々Ｚ字形類似の形状で、左右の単体８１Ａ，８１Ｂで上下方向の長さが異なる。このスティ８１，８１は、上部８１ａ，８１ａをロアメンバ３２の左右の側壁部３２ｂ，３２ｂの後部外側に配置し、スポット溶接等で接合し、溶接箇所をｇで示した。
【００３６】
図１０は図３の矢視１０方向から見た拡大図である。
ガセット４７の正面視の形状は図１０に示す通りで、フロントメンバ４０の左右のメンバ４１，４１に設けた前記膨出円形部４２，４２の取付孔４２ａ，４２ａに前記した燃料タンク前部の取付スティ４３を左右に貫通させ、接合部をミグ溶接等で接合し、接合箇所をｂで示し、スティ４３の両端部４３ａ，４３ａはフロントメンバ４０の左右に突出する。又ガセット４７の後端部部の溶接箇所は、前記したようにｃである。
【００３７】
左右のメンバ４１，４１の各下壁片４１ｂ，４１ｂは、その下半部の対向する端部相互を突合せ、突き合せ部をミグ溶接等で接合する。溶接箇所をｈで示した。
この部分は、前方に前輪２が位置し、前輪２のクッション動に起因する上下動に際し、前方への溶接による張り出し部が生じないように配慮し、前輪のクッションストロークを確保するように構成した。
又各下壁片４１ｂ，４１ｂの上部に設けた凸片４１ｃ，４１ｃは、前後に重ね合せ、スポット溶接等で接合し、溶接箇所をｉで示した。この手法においても、溶接部分は前方に突出することが無く、上記と同様に前輪のクッションストロークを確保するように構成した。
【００３８】
図１１は図３の１１−１１線拡大断面図である。
この部分は、フロントメンバ４０の下部を示しており、フロントメンバ４０の前側となる左右のメンバ４１，４１の各下壁片４１ｂ，４１ｂは、実際には図のようにこの部分を前後に重ね合わせ、重ね合わせた外側端縁部を溶接ｈする。
後部となる後壁片４１ｅ，４１ｅ相互は、フランジ状なので左右に重ね合せ、スポット溶接等で接合し、接合箇所をｋで示した。
又この部分には、取付孔を介して、前記した上下２本のパイプ状のクロスメンバ４６を左右に貫通し、取付孔外周辺部とクロスメンバ４６とをミグ溶接等で接合し、接合箇所をｊで示した。
【００３９】
クロスメンバ４６，４６は、図３に鎖線で示したエンジン前部ハンガー８２の前部をボルト８３で結合し、このエンジンハンガー８２の後部をエンジン９のクランクケースの前部にボルト結合し、エンジン９をフロントメンバ４０に取付、支持する。
この際、フロントメンバ４０は、左右のプレス加工板材の断面形状凹状の溶接、接合構造体であり、全体として閉断面構造なので、剛性が高く、重量物であるエンジン前部の支持を強固、確実に行うことができる。又左右のメンバ４１，４１を突合せて溶接し、クロスメンバ４６，４６を通して溶接する構造なので、構造が簡素で、製作も容易である。
【００４０】
図１２は図３の１２−１２線拡大断面図である。
ミドルメンバ５０のメインメンバ５１は、後壁部５１ａ、左右に側壁部５１ｂ，５１ｂを備え、前記したように鋼板素材のプレス加工で形成し、図のように奥行が深い。これの内側にサブメンバ６１を配置し、サブメンバ６１は同様に後壁部６１ａ、左右の側壁部６１ｂ，６１ｂを備えて同様に鋼板素材のプレス加工で形成し、奥行は浅い。
メインメンバ５１の内側にサブメンバ６１を嵌め込み、サブメンバ６１の後壁部６１ａとメインメンバ５１ａとの間に、前後方向に空間を設け、左右（内外）に重なった側壁部６１ｂ，５１ｂ相互をスポット溶接等で接合し、溶接箇所をｍで示した。
【００４１】
ミドルメンバ５０は、上記により閉断面構造体となる。しかも凹状（コ字形）構造物を嵌め込んで左右の部分を溶接したので、高い剛性が得られ、エンジン９の後部ハンガー、及びスイングアーム４の支持構造体として必要、且つ十分の剛性、強度を確保することができる。
以上で形成したミドルメンバ５０のメインメンバ５１の側壁部５１ｂ，５１ｂに形成した前記の突出部５１ｅ間に、エンジン９の後部のミッションケース１０の上部１０ｂを挟み込み、取付孔５８，５８にボルト８４を通し、ミッションケース１０のこの部分１０ｂを取付、支持する。
図では示していないが、ミッションケース１０の下部も、同様に突出部５１ｆ間に挟み込まれ、同様にボルトで側壁部５１ｄ，５１ｂの下部５１ｄ間に取付、支持される。
【００４２】
図１３は図３の矢視１３方向から見た拡大図である。
ミドルメンバ５０のメインメンバ５１の支持管５４の取付部の後面から、リヤメンバ７０のメインメンバ７１の左右の二股部７３を、支持管５４を二股部で挟むように差込む。左右の二股部７３の上下の部分７３ａ，７３ａを上述のメインメンバ５１のこの部分の側壁部５１ｂ，５１ｂに重ね合せ、スポット溶接等で溶接し、溶接箇所を図３のｎで示した。
支持管５４の両端部５４ａ，５４ａは、側壁部５１ｄ，５１ｄの二股部７３，７３の部分から外側方に突出し、スイングアーム４の前端部を回動可能に支持する。
従って、ミドルメンバ５０のエンジン取付、支持部周辺部において、支持管５４が横架されたことで、この部分の剛性、強度も高められる。
【００４３】
又支持管５４を設置した部分のメインメンバ５１の後壁部５１ａ、左右の側壁部５１ｂ，５１ｂには、重なり合うように断面凹状の補強用ガセット５２を当てがって溶接し、スイングアーム支持部分を補強した。
リヤメンバ７０のメインメンバ７１の後壁部７１ａ下端部には延出片７１ｄを設け、これをスポット溶接等でメインメンバ５１の後壁部５１ａ下部に接合し、溶接箇所をｐで示した。
又メインメンバ５１の下部５１ｄのには、前記したスタンド取付用のクロスメンバ５７が取付孔５６を介して左右に貫通するように設置され、下部５１ｄとクロスメンバ５７とはミグ溶接等で接合し、溶接箇所をｑで示した。
これ等のク支持管５４、スタンド取付用クロスメンバ５７は、何れもメインメンバの下方部、下部間に横架されており、サブメンバ６１がこの部分には配置されていないが、これ等の部材が補強梁としても機能し、エンジン取付、支持部周辺部の剛性、強度を高める。
【００４４】
図１４は図３の矢視１４方向から見た拡大図である。
ミドルメンバ５０のサブメンバ６１の逆凹状の切欠部６１ｄの左右の下端部は、支持管５４の上面に突き当て、ミグ溶接等で接合し、溶接箇所をｒで示した。
【００４５】
以上、実施例を詳述したが、溶接手法は前記したスポット溶接、ミグ溶接に限られることはなく、抵抗溶接としてはシーム溶接、レーザ溶接等任意の溶接手法を用いてフレームを接合することができ、実施例の溶接手法に限られるものではない。
又フレーム構成部材を、鋼板素材のプレス加工として説明したが、アルミニウムの板材をプレス加工して構成部材を形成しても良く、構成部材の素材は、溶接可能であり、剛性が得られることを条件として、使用可能な金属板材のプレス加工素材を用いることができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、ヘッドパイプから後方に延びるメインフレームから、断面視にて前方に開くコ字状に金属板材をプレス成形したサブフレームメンバを該メインフレームの下方に向けて接合して垂下し、サブフレームメンバの内側に、断面視にて前方に開くコ字状の補強メンバを配置し、該サブフレームメンバと補強メンバとを接合して一体化することにより閉断面構造体とし、閉断面構造体の前方位置で、サブフレームメンバにエンジンハンガ部を一体に設けた。
請求項１ではサブフレームメンバに部品取付部を一体に設けることにより、部品取付部を別部材として製作したり、又これを溶接したり、ネジ止めする等の別部材の接合工程が必要ない。
従って、フレーム、特にサブフレームメンバの構成部品点数の削減が図れ、又部品の組付、溶接等の工数の削減が図れ、更に別部品を必要としないことから、フレームの軽量化、及びコストダウンを図ることができる。
【００４７】
又サブフレームメンバは、断面視コ字形なので、メインフレームへの溶接等の接合に際し、メインフレームの下半部側部等に溶接すれば良く、溶接等がし易く、又コ字形なので、メインフレームへの接合部も任意に設定が可能であり、溶接面積等の接合面積も稼ぎ易い。
従って、高い剛性、強度のメインフレームへのサブフレームメンバの接合が、簡素な構造で、作業性良好に、容易に可能である。
またサブフレームメンバにエンジンハンガ部を一体に設けたので、メインフレームに設けられるサブフレームメンバに、別部材として上下のエンジンハンガやブラケットを溶接等する必要がなく、フレームの構造の簡素化、製作の容易化、コストダウン、軽量化が図れる。
さらに、サブフレームメンバの内側に、断面視にて前方に開くコ字状の補強メンバを配置し、該サブフレームメンバと補強メンバとを接合して一体化することにより閉断面構造体としたので、閉断面構造体により、エンジン取付、支持部等の部品取付部に高い剛性、強度が得られ、又コ字形のサブフレームメンバ内にコ字形の補強メンバを嵌め込んで溶接等して接合するので、製作も容易である。
【００４８】
請求項２は、請求項１において、前記サブフレームメンバの下方部の左右の側壁部に補強梁を横架させ、前記補強メンバの下部を前記補強梁に溶接により接合したことを特徴とする。
請求項２では、請求項１の効果に加えるに、補強梁としても機能させることで、エンジン取付、支持部周辺部の剛性、強度を高める。
【００４９】
請求項３は、請求項２において、前記補強梁は、スイングアームを回動自在に支持する支持管であることを特徴とする。
請求項３では、請求項２の効果に加えるに、支持管の横架による補強梁としての機能により、エンジン取付、支持部周辺部の剛性、強度を高める。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるフレーム構造を採用した自動二輪車の一例を示す外観側面図
【図２】図１の平面図
【図３】本発明にかかるフレームの外観側面図
【図４】図３の平面図
【図５】フレーム構成メンバの分解斜視図
【図６】図３の６−６線拡大断面図
【図７】図３の７−７線拡大断面図
【図８】図３の８−８線拡大断面図
【図９】図３の９−９線拡大断面図
【図１０】図３の矢視１０方向から見た拡大図
【図１１】図３の１１−１１線拡大断面図
【図１２】図３の１２−１２線拡大断面図
【図１３】図３の矢視１３方向から見た図
【図１４】図３の矢視１４方向から見た図
【符号の説明】
１…自動二輪車、 ９…エンジン、 ２２…ヘッドパイプ、 ３０…メインフレーム、 ５０…サブフレーム、 ５１ｅ，５１ｆ…エンジンハンガ部である部品取付部、 ６１…補強メンバ。

Claims (3)

1. ヘッドパイプから後方に延びるメインフレームから、断面視にて前方に開くコ字状に金属板材をプレス成形したサブフレームメンバを該メインフレームの下方に向けて接合して垂下し、
   前記サブフレームメンバの内側に、断面視にて前方に開くコ字状の補強メンバを配置し、該サブフレームメンバと補強メンバとを接合して一体化することにより閉断面構造体とし、
   前記閉断面構造体の前方位置で、前記サブフレームメンバにエンジンハンガ部を一体に設けた、
   ことを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
2. 前記サブフレームメンバの下方部の左右の側壁部に補強梁を横架させ、前記補強メンバの下部を前記補強梁に溶接により接合したことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車のフレーム構造。
3. 前記補強梁は、スイングアームを回動自在に支持する支持管であることを特徴とする請求項２に記載の自動二輪車のフレーム構造。

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