JP5565943B2 - 自動二輪車の車体フレーム及び自動二輪車の車体フレームの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車の車体フレームの改良技術に関する。

ヘッドパイプと、このヘッドパイプから車両後方へ延びるメインフレームと、ヘッドパイプから下方へ斜めに延びるダウンフレームとが備えられ、メインフレームとダウンフレームとは各々プレス成形された金属板材であり、これらのプレス成形された金属板材を溶接で一体化させた構造をもつ自動二輪車の車体フレームが知られている（例えば、特許文献１（図１１）参照。）。

特許文献１の図１１に示されるように、車体フレーム（２１）（括弧付き数字は、特許文献１記載の符号を示す。以下同じ。）の構成要素としてのダウンフレーム（４１）は、左右のメンバ（４１、４１）を突き合わせし、これらの突き合わせた部分を溶接してなる部材である。

ダウンフレーム（４１）の前部は前後に重ね合わされ、重ね合わされた外側端縁部が溶接（ｈ）され、ダウンフレーム（４１）の後部はフランジ部（４１ｅ、４１ｅ）となっており、これらのフランジ部（４１ｅ、４１ｅ）が突き合わされスポット溶接（ｋ）が施されている。

しかしながら、特許文献１のダウンフレーム（４１）の前部は、前後に重ね合わされ、重ね合わされた外側端縁部に溶接（ｈ）が施されているので、溶接された部分が車両前部に露出し、外観性の面で改良の余地があった。加えて、左右のメンバ（４１、４１）は、前部及び後部で各々溶接されているので、溶接長が長くなり溶接コストが嵩んでいた。車両の外観性を高めつつ溶接コストを低減することができる技術があれば好適である。

特許第４１５３１０４号公報

本発明は、車両の外観性を高めつつ溶接コストを低減することができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、ヘッドパイプと、このヘッドパイプから車両後方へ延びるメインフレームと、ヘッドパイプから後方へ延びるダウンフレームとからなる自動二輪車の車体フレームの製造方法であって、ダウンフレームは、金属板の板取りと、金属板に小凸部を成形してから、一端に左フランジ部を有し他端に右フランジ部を有する金属板を筒形に折り曲げる塑性加工工程と、左右フランジ部同士を溶接する溶接工程と、からなることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、溶接工程での溶接は、スポット溶接であることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、ヘッドパイプと、このヘッドパイプから車両後方へ延びるメインフレームと、ヘッドパイプから後方へ延びるダウンフレームとからなる自動二輪車の車体フレームであって、ダウンフレームは、金属板の板取りと、金属板に小凸部を成形してから、一端に左フランジ部を有し他端に右フランジ部を有する金属板を筒形に折り曲げる塑性加工工程と、左右フランジ部同士を溶接する溶接工程とにより製造されたことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、ダウンフレームは、左右フランジ部同士が溶接された中空フレームであり、左右フランジ部が車両後方を向くように配置されることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、ダウンフレームは、断面視で、車幅方向に延びる前面部と、この前面部の一端から車両後方へ延びる左側面部と、この左側面部の後端から車幅中心へ延びる左後面部と、この左後面部から車両後方へ延びる左フランジ部と、前面部の他端から車両後方へ延びる右側面部と、この右側面部の後端から車幅中心へ延びる右後面部と、この右後面部から車両後方へ延びる右フランジ部とからなる、略矩形断面の筒型フレームであることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、前面部と左右側面部とが交わる部位に現れる折り曲げ線は、略直線であることを特徴とする。

請求項７に係る発明では、メインフレームは、左半体と右半体とを合わせてなる筒形フレームであり、左半体は、左コ字断面部と、この左コ字断面部から上下に延びる左上フランジ部及び左下フランジ部とを有する金属板のプレス成形品であり、右半体は、右コ字断面部と、この右コ字断面部から上下に延びる右上フランジ部及び右下フランジ部とを有する金属板のプレス成形品であり、左右上フランジ部同士が溶接され、左右下フランジ部同士が溶接されており、ダウンフレームは、上に開放され、上端に左先端部と右先端部とを有しており、左先端部が左コ字断面部の外面に当てられ、右先端部が右コ字断面部の外面に当てられ、左先端部が左コ字断面部に溶接され、右先端部が右コ字断面部に溶接されることで、メインフレームにダウンフレームが接続されていることを特徴とする。

請求項８に係る発明では、左右先端部は、左右コ字断面部の下部コーナ部近傍に溶接されていることを特徴とする。

請求項９に係る発明は、左右コ字断面部には、車幅方向外側へ張り出す凸部が膨出形成されており、左右先端部には、凸部との干渉を回避する逃げ部が形成されていることを特徴とする。

請求項１０に係る発明は、前面部の一端と左側面部とは前左斜面部を介して繋がり、前面部の他端と右側面部とは前右斜面部を介して繋がっており、ダウンフレームは、略六角形断面の筒型フレームであることを特徴とする。

請求項１１に係る発明は、左側面部と左後面部とは後左斜面部を介して繋がり、右側面部と右後面部とは後右左斜面部を介して繋がっており、ダウンフレームは、略八角形断面の筒型フレームであることを特徴とする。

請求項１２に係る発明は、左右側面部に、折り曲げ線にほぼ沿って延びる補強突条部が形成されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ダウンフレームは、左右フランジ部同士が溶接された中空フレームであり、左右フランジ部が車両後方を向くように配置されている。
溶接部となるダウンフレームの左右のフランジ部同士が車両前方を向けて配置されていると、溶接部が目立つため、車両の外観性を損なう場合があったが、本発明では、車両正面視で溶接部が見えなくなるので、車両の外観性を高めることができる。

また、ダウンフレームは、左右フランジ部を有する金属板を筒形に折り曲げて形成したので、左部材と右部材を別部材としダウンフレームを構成した場合に較べて、部品点数を減らすことができる。加えて、１枚の金属板を折り曲げた後、左右フランジ部同士を溶接するだけなので、溶接長さが短くなり溶接コストを低減することができる。
したがって、本発明によれば、車両の外観性を高め、部品点数を減らし、且つ溶接コストを低減することができる自動二輪車の車体フレームが提供される。

請求項２に係る発明では、溶接は、スポット溶接であるので、ミグ溶接等に較べると溶接時間が短縮され、溶接費用を低減させることができる。

請求項３に係る発明では、塑性加工工程では、ダウンフレームは、１枚の金属板を筒形に折り曲げた部材としたので、２枚の金属板を加工する場合に較べて、生産性を高め易い。加えて、溶接工程では、左右のフランジ部同士を溶接するだけでダウンフレームが形成されるので、溶接費用を低減させることができる。
請求項４では、ダウンフレームは、左右フランジ部同士が溶接された中空フレームであり、左右フランジ部が車両後方を向くように配置されている。
溶接部となるダウンフレームの左右のフランジ部同士が車両前方を向けて配置されていると、溶接部が目立つため、車両の外観性を損なう場合があったが、本発明では、車両正面視で溶接部が見えなくなるので、車両の外観性を高めることができる。
請求項５では、ダウンフレームは、断面視で略矩形断面の中空フレームである。ダウンフレームを断面視で矩形以外の、例えば、８角形状断面とすると、矩形断面に較べて金型成形面の形状が複雑になり金型費用が嵩む可能性がある。
この点、本発明では、ダウンフレームは、断面視で略矩形断面の中空フレームとしたので、成形面の形状が簡単になり、金型費用を低く抑えることができる。
請求項６では、折り曲げ線は、車両側面視で略直線となるように形成されているので、金型成形面の形状が簡単になり金型費用の低減が図れる。

請求項７に係る発明では、ダウンフレームの左右の先端部は、メインフレームの左右のコ字断面部の外面に固定されているので、ダウンフレームの左右の先端部が、左右下フランジに固定されている場合に較べて、左右の先端部間の間隔を長くとることが可能となり、左右の先端部間の間隔が長くなれば、接続部のねじれ剛性を高めることができる。

請求項８に係る発明では、メインフレームにおいて、剛性が高い部位である下部コーナ部近傍に、ダウンフレームの左右上端部が溶接されているので、ダウンフレームの取付剛性を一層高めることができる。

請求項９に係る発明では、ダウンフレームの左右上端部には、逃げ部が形成されているので、メインフレームに凸部が形成されている場合であっても、十分な溶接長さが確保される。このため、凸部が形成されていても、ダウンフレームの取付剛性が低下する心配はない。

請求項１０に係る発明では、ダウンフレームは、左右の前斜面部を有する略六角形断面の中空フレームとした。このような中空フレームであれば、略矩形断面の中空フレームに較べて、走行風がダウンフレームに当たったとき、走行風をダウンフレームの左右に円滑に流すことができる。したがって、車両の空力性能を向上させることができる。

請求項１１に係る発明では、ダウンフレームは、左右の後斜面部を有する略八角形断面の中空フレームとした。このような中空フレームであれば、略六角形断面の中空フレームに較べて、走行風がダウンフレームに当たり、走行風が側方を流れ、ダウンフレームの後方でうずが発生し難くなり、走行風を後方へ円滑に流すことができる。したがって、車両の空力性能を一層向上させることができる。

請求項１２に係る発明では、ダウンフレームの左右側面部に、補強突条部が形成されているので、補強突条部が形成されていない場合に較べてダウンフレームの剛性を高めることができる。

本発明に係る自動二輪車の左側面図である。 自動二輪車の車体フレームの斜視図である。 自動二輪車の車体フレームの左側面図である。 図３の４−４線断面図である。 本発明に係るダウンフレームの製造方法を説明する図である。 図３の６−６線断面図である。 シートレール及びその製造工程を説明する図である。 図７のシートレールをメインフレームの開口部に挿入することを説明する図である。 図７のシートレールをメインフレームの開口部に挿入し固着した状態を説明する図である。 図３の１０−１０線断面図である。 図３の１１−１１線断面図である。 図３の１２−１２線断面図である。 図３の１３−１３線断面図である。 図２の１４−１４線断面図である。 図７の変形例を説明する図である。 図１５のシートレールをメインフレームの開口部に挿入する及び挿入後固着した状態を説明する図である。 図７の別実施例を説明する図である。 図１７のシートレールをメインフレームの開口部に挿入する及び挿入後固着した状態を説明する図である。 図４の第１変形例を説明する図である。 図４の第２変形例を説明する図である。 図４の第３変形例を説明する図である。 本発明に係る車体フレームの分解斜視図及び比較例に係る車体フレームの分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図中及び実施例において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」は、各々、自動二輪車に乗車する運転者から見た方向を示す。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されているように、自動二輪車１０に、車体フレーム１１と、この車体フレーム１１の前端部に取付けられているヘッドパイプ１２に操舵自在に取付けたフロントフォーク１３及びこのフロントフォーク１３の下端に取付けた前輪１４と、フロントフォーク１３の上部に取付けたハンドル１５と、車体フレーム１１の前部上部に取付けた燃料タンク１６と、この燃料タンク１６の下方に配置したエンジン１７及び変速機１８を有するパワーユニット２１と、が備えられている。

また、自動二輪車１０に、車体フレーム１１の後部上部に取付けたシート２２と、車体フレーム１１の下部にスイング自在に取付けたスイングアーム２３と、このスイングアーム２３の後端に取付けた後輪２４と、スイングアーム２３の後部及び車体フレーム１１の後部のそれぞれの間に渡したリヤクッションユニット２５と、が備えられている。

ヘッドパイプ１２の前方にヘッドランプ２７が配置され、フロントフォーク１３に前輪１４の上部を覆いフロントフォーク１３に取付けられるフロントフェンダ２８が設けられている。エンジン１７の後上部にスロットルボディ３１が設けられている。シート２２の後方にテールランプ３２が配置され、このテールランプ３２の下方に後輪２４の上部を覆うリヤフェンダ３３が設けられている。なお、スロットルボディ３１はキャブレタでも良い。

次に、車体フレームの構造について説明する。
図２に示されているように、自動二輪車の車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２と、このヘッドパイプ１２から車両後方へ延びた後に下へ延びるメインフレーム４１と、このメインフレーム４１の下端部に設けられピボット軸４２を有し断面視略コ字状のピボットプレート４３と、ヘッドパイプ１２から車両後方且つ下方へ斜めに延びるダウンフレーム４４と、からなる。

メインフレーム４１からシート（図１、符号２２）を支えるシートレール４６が延び、シートレール４６とピボットプレート４３とにサポートフレーム４７が渡されている。シートレール４６とサポートフレーム４７とで、車両側面視で略Ｙ字状を呈する。車体フレーム１１の各構成要素は、いずれも、プレス成形された金属板材からなり、中空フレームである。

シートレール４６は、左レール部材４６Ｌと右レール部材４６Ｒとからなる。左レール部材４６Ｌと右レール部材４６Ｒとの間には、左レール部材４６Ｌと右レール部材４６Ｒの間を連結するクロスメンバ５０が設けられている。
クロスメンバ５０は、車両前から後へ、各々、車幅方向に延ばされている第１〜第４クロスメンバ５１〜５４を構成要素とする。

図１に戻って、ダウンフレーム４４は、メインフレーム４１の下端及びヘッドパイプ１２から斜め後方へ延設されている部材であり、ダウンフレーム４４の下端部にエンジン１７を取付けるエンジンハンガ４９が取り付けられている。

図３に示されているように、メインフレーム４１は、ヘッドパイプ１２から車両後方へ延びるメインフレーム前半部５５と、このメインフレーム前半部５５から下へ延びるメインフレーム後半部５６とからなる。メインフレーム前半部５５に、車幅方向外方へ膨出し燃料タンク１６を保持するボルトを有する凸部５７が一体的に設けられている。
パイプ位置決め部６１は、メインフレーム前半部５５及びダウンフレーム４４に設けられている。詳細な構造については後述する。

次に、ダウンフレームの断面構造について説明する。
図４に示されているように、ダウンフレーム４４は、一端に左フランジ部６３を有し他端に右フランジ部６４を有する金属板を筒形に折り曲げ、左右フランジ部６３、６４同士が溶接された中空フレームであり、左右フランジ部６３、６４が車両後方を向くように配置されている。

次に、ダウンフレームの製造方法について説明する。
図５（ａ）に示すように、ブランク材と呼ばれる金属板６６を準備する。
図５（ｂ）〜図５（ｃ）に、塑性加工工程が示されている。
図５（ｂ）に示すように、金属板６６を所定の形状に板取りして、小凸部６７が形成されるように成形し、次に縁を切断する（第１フォーム工程、トリム工程）。

図５（ｃ）に示すように、図５（ｂ）で加工された金属板６６を金型６８にセットし、矢印ｃ、ｃ方向に筒形に折り曲げる（第２フォーム工程）。
図５（ｄ）示すように、図５（ｃ）で加工された金属板６６の左右フランジ部６３、６４同士を溶接する（溶接工程）。溶接工程での溶接は、スポット溶接が好適である。

次に、メインフレームの構造等について説明する。
図６に示されているように、メインフレーム４１は、左半体７１と右半体８１とを合わせてなる中空フレームであり、左半体７１は、車体中心側が開放される左コ字断面部７２と、この左コ字断面部７２から上下に延びる左上フランジ部７３及び左下フランジ部７４とを有する金属板のプレス成形品である。同様に、右半体８１は、車体中心側が開放される右コ字断面部８２と、この右コ字断面部８２から上下に延びる右上フランジ部８３及び右下フランジ部８４とを有する金属板のプレス成形品である。そして、左右上フランジ部７３、８３同士が溶接され、前記左右下フランジ部７４、８４同士が溶接されている。
図中、Ｇは溶接ガンの先端、Ｅはアースである。

次に、シートレールの構造等について詳しく説明する。
図７（ａ）に示すように、シートレール４６の右側を構成する右レール部材４６Ｒは、車体中心側に開く右コ字断面レール部１０１と、この右コ字断面レール部１０１に車体中心側から当てて溶接した右蓋部材１０２とからなる中空断面部材である。右蓋部材１０２を右コ字断面レール部１０１に図矢印ａの如く合わせスポット溶接し、図７（ｂ）に示されている右レール部材４６Ｒを得る。

右レール部材４６Ｒと同様、左レール部材４６Ｌは、車体中心側に開く左コ字断面レール部９１と、この左コ字断面レール部９１に車体中心側から当てて溶接した左蓋部材９２とからなる中空断面部材である。左レール部材４６Ｌの製造方法は、右レール部材と同様なものであり説明を省略する。

図７（ｃ）に示すように、右レール部材４６Ｒの前部に左レール部材４６Ｌの前部を図矢印ｃの如く合わせる。

図８（ａ）に示されているように、メインフレーム４１に開口部１１１が設けられ、この開口部１１１に、左右蓋部材９２、１０２の先端同士が合わさるようにして左レール部材４６Ｌの先端及び右レール部材４６Ｒの先端が挿入可能に構成されている。
図８（ｂ）は図８（ａ）の８（ｂ）−８（ｂ）線断面図であり、メインフレーム４１の断面が示されている。

図９に示すように、左右蓋部材９２、１０２の先端同士が合わさるようにして左レール部材４６Ｌの先端及び前記右レール部材４６Ｒの先端を挿入し、メインフレーム４１と左右レール部材４６Ｌ、４６Ｒの先端とを溶接１６７することで、メインフレーム４１にシートレール４６が連結されている。

図１０に示すように、メインフレーム４１に開けた開口部１１１に左右のレール部材４６Ｌ、４６Ｒが挿入され、左右上サブフランジ９３、１０３の前端部及び左右下サブフランジ９４、１０４の前端部が開口部１１１を臨んでいる。

図１１に示すように、開口部１１１の内部におけるシートレール４６が挿入されており、図１０とは異なり、開口部１１１の内側に、左右上サブフランジ９３、１０３及び左右下サブフランジ９４、１０４は挿入されていない。

図７〜図９を参照して、左コ字断面レール部９１は、先端を除く部位に上下に延びる左上下サブフランジ部９３、９４を有し、前記右コ字断面レール部１０１は、先端を除く部位に上下に延びる右上下サブフランジ部１０３、１０４を有し、左上サブフランジ部９３の前端及び右上サブフランジ部１０３の前端が前記開口部の縁１１１ｆ又は前記左右上下フランジ部７３、８３、７４、８４の後端に当接している。

次に、図１２〜１３に基づいて、メインフレームとダウンフレームに、各々、中空フレームの対向する壁面の間に渡した防振部材としてのパイプ及びその周辺部の構造等について説明する。

図６、図１２に示すように、メインフレーム４１は、左半体７１と右半体８１とを合わせてなる中空フレームであり、左半体７１は、車体中心側が開放される左コ字断面部７２と、この左コ字断面部７２から上下に延びる左上フランジ部７３及び左下フランジ部７４とを有する金属板のプレス品であり、右半体８１は、車体中心側が開放される右コ字断面部８２と、この右コ字断面部８２から上下に延びる右上フランジ部８３及び右下フランジ部８４とを有する金属板のプレス品であり、左右上フランジ部７３、８３同士が溶接され、左右下フランジ部７４、８４同士が溶接されている。

図１３に示されているように、車体フレーム１１の構成要素としてのダウンフレーム４４は、断面視で、車幅方向に延びる前面部１３１と、この前面部１３１の一端から車両後方へ延びる左側面部１３２と、この左側面部１３２の後端から車幅中心へ延びる左後面部１３３と、この左後面部１３３から車両後方へ延びる前記左フランジ部６３と、前面部１３１の他端から車両後方へ延びる右側面部１４２と、この右側面部１４２の後端から車幅中心へ延びる右後面部１４３と、この右後面部１４３から車両後方へ延びる前記右フランジ部６４とからなる略矩形断面の中空フレームである。

左側面部１３２と右側面部１４２には、対向位置に、一対のパイプ位置決め部６１が形成され、パイプ位置決め部６１は、パイプ１１４の内径（Ｄｂ）に対応する径で且つ車幅中心側へ突出する凹部１２４、１２４である。パイプ１１４は、スポット溶接部１１８、１１８により中空フレームを構成する左側面部１３２及び右側面部１４２に接合されている。パイプ１１４の長手方向と左右のフランジ部６３、６４同士を接合するときの加圧方向とが一致するようにした。

すなわち、中空フレームとしてのダウンフレーム４４の内部に、パイプ１１４が渡され、このパイプ１１４の両端が接触する部位で、ダウンフレーム４４にパイプ１１４の軸直角方向の位置決めをなすパイプ位置決め部６１が設けられている。

次に、リヤクッションユニット上端部が取付けられる部材について説明する。
図１４に示されているように、左右のレール部材４６Ｌ、４６Ｒの間に、クロスメンバの構成要素としての第２クロスメンバ５２が渡され、この第２クロスメンバ５２は、左右レール部材４６Ｌ、４６Ｒから車幅方向左右に突出した突出部１５１、１５１を有し、これらの突出部１５１、１５１はリヤクッションユニット（図１、符号２５）（リヤクッション２５）を連結することができるリヤクッションステー１５２を兼ねている。
左右レール部材４６Ｌ、４６Ｒに各々リブ部１５９Ｌ、１５９Ｒが形成されており、リブ部１５９Ｌ、１５９Ｒが形成されていない場合に較べて、左右レール部材４６Ｌ、４６Ｒの剛性が上がり、左右レール部材４６Ｌ、４６Ｒの変形が抑えられる。

次に、変形例に係るレール部材の構造について説明する。
図１５に示されているように、シートレール４６の右側を構成する右レール部材４６Ｒは、車体中心側に開く右コ字断面レール部１０１と、この右コ字断面レール部１０１に車体中心側から当てて溶接した右蓋部材１０２とからなる中空断面部材である。右蓋部材１０２を右コ字断面レール部１０１に図矢印ａの如く合わせ抵抗溶接（スポット溶接）を施し、図１５（ｂ）に示されている右レール部材４６Ｒを得る。

図７と大きく異なる点として、右蓋部材１０２は、右上下サブフランジ部１０３、１０４に後方から前方に向け当てられた後、右蓋部材１０２の先端部が車幅方向外側へ折り曲げられ、右コ字断面レール部１０１の内側面１０１ｕに複数の溶接点１６８にて固着されている点にあり、その他、大きく異なるところはない。

右レール部材４６Ｒと同様、左レール部材４６Ｌは、車体中心側に開く左コ字断面レール部９１と、この左コ字断面レール部９１に車体中心側から当てて溶接した左蓋部材９２とからなる中空断面部材である。左レール部材４６Ｌの構造及び製造方法は、右レール部材と同様なものであり説明を省略する。
図１５（ｃ）に示されているように、右レール部材４６Ｒの前部に左レール部材４６Ｌの前部を図矢印ｃの如く合わせる。

図１６（ａ）に示されているように、メインフレーム４１に開口部１１１が設けられ、この開口部１１１に、左右蓋部材９２、１０２の先端同士が合わさるようにして左レール部材４６Ｌの先端及び右レール部材４６Ｒの先端が挿入可能に構成されている。

図１６（ｂ）に示されているように、左右蓋部材９２、１０２の先端同士が合わさるようにして左レール部材４６Ｌの先端及び前記右レール部材４６Ｒの先端を挿入し、メインフレーム４１と左右レール部材４６Ｌ、４６Ｒの先端とを溶接することで、メインフレーム４１にシートレール４６が連結されている。

次に、別実施例に係るレール部材の構造について説明する。
図１７（ａ）に示されているように、右レール部材４６Ｒは、車体中心側に開く右コ字断面レール部１０１と、右蓋部材１０２とからなる中空断面部材である。

図１７（ｂ）に示されているように、右コ字断面レール部１０１に車体中心側から右蓋部材１０２を当てて溶接する。なお、左レール部材４６Ｌの構造及びその製造方法は、右レール部材と同様なものであり説明を省略する。
図１７（ｃ）に示されているように、右レール部材４６Ｒの前部に左レール部材４６Ｌの前部を図矢印ｃの如く合わせる。

図１８（ａ）に示されているように、左レール部材４６Ｌの先端４６Ｌａと右レール部材４６Ｒの先端４６Ｒａとが、メインフレーム４１の左右コ字断面部の外側面８２ｓに沿うように屈曲形成されており、このような左レール部材４６Ｌと右レール部材４６Ｒとの先端がメインフレーム４１の左右コ字断面部８２の外側面８２ｓに当てられ複数の溶接点にて溶接されている。

左レール部材４６Ｌと右レール部材４６Ｒとの先端には、左右上フランジ部８３及び前記左右下フランジ部を収納するフランジ収納部１５４が折り曲げ形成され、このフランジ収納部１５４にメインフレームの左右の上フランジ部７３、８３が係合している。

次に、断面略８角形を呈するダウンフレームの変形例について説明する。
図１９に示されているように、左右側面部１３２、１４２に、図３の符号１５５に折り曲げ線１５５で示されている補強突条部１５６、１５６が形成されている。

前面部１３１の一端と左側面部１３２とは前左斜面部１３５を介して繋がり、前面部１３１の他端と右側面部１４２とは前右斜面部１４５を介して繋がっており、左側面部１３２と左後面部１３３とは後左斜面部１３６を介して繋がり、右側面部１４２と右後面部１４３とは後右左斜面部１４６を介して繋がっている略八角形断面の筒型フレームである。

図３を併せて参照し、補強突条部１５６、１５６は、前面部１３１と前記左右側面部１３２、１４２とが交わる部位に現れる折り曲げ線１５５、１５５（図左側の符号１５５のみ示す。）となってあらわれ、この折り曲げ線１５５、１５５は、車両側面視で略直線である。

次に、断面略矩形を呈するダウンフレームの変形例について説明する。
図２０に示されているように、ダウンフレーム４４は、断面視で、車幅方向に延びる前面部１３１と、この前面部１３１の一端から車両後方へ延びる左側面部１３２と、この左側面部１３２の後端から車幅中心へ延びる左後面部１３３と、この左後面部１３３から車両後方へ延びる前記左フランジ部６３と、前記前面部１３１の他端から車両後方へ延びる右側面部１４２と、この右側面部１４２の後端から車幅中心へ延びる右後面部１４３と、この右後面部１４３から車両後方へ延びる前記右フランジ部６４とからなる、略矩形断面の中空フレームである。

次に、断面略六角形を呈するダウンフレームの変形例について説明する。
図２１に示されているように、ダウンフレームは、車幅方向長さの小さな前面部１３１の一端と左側面部１３２とは前左斜面部１３５（左前斜面部１３５）を介して繋がり、前面部の他端と右側面部とは前右斜面部１４５（右前斜面部１４５）を介して繋がっており、ダウンフレーム４４は、略六角形断面の中空フレームである。
なお、ダウンフレーム４４の断面形状は、任意の形状で良いものとする。例えば、五角形、７角形、９角形などでも差し支えないものとする。

図２２（ａ）に示されている実施例では、メインフレーム４１は、左半体７１と右半体８１とを合わせてなる中空フレームであり、シートレール４６は、左レール部材４６Ｌと右レール部材４６Ｒとからなる。左レール部材４６Ｌは、左コ字断面レール部９１と、左蓋部材９２とから構成し、右レール部材４６Ｒは、右コ字断面レール部１０１と、右蓋部材１０２とから構成した。そして、メインフレーム４１に開口部１１１が設けられ、この開口部１１１に、左右蓋部材９２、１０２の先端同士が合わさるようにして左レール部材４６Ｌの先端及び右レール部材４６Ｒの先端を矢印αの向きに挿入し、メインフレーム４１と左右レール部材４６Ｌ、４６Ｒの先端とを溶接することで、メインフレーム４１にシートレール４６を連結させた。

図２２（ｂ）に示されている比較例では、メインフレーム４１Ｍは、上半体１６１と下半体１６２とを合わせてなる中空フレームであり、このメインフレーム４１Ｍは車両後方へ延ばされシートレールを兼ねている。

以上の構成からなる自動二輪車のフレーム構造の作用を次に説明する。
第１に、図４に示すとおりに、ダウンフレーム４４は、左右フランジ部６３、６４同士が溶接された中空フレームであり、左右フランジ部６３、６４が車両後方を向くように配置されている。

溶接部となるダウンフレームの左右のフランジ部同士が車両前方を向けて配置されていると、溶接部が目立つため、車両の外観性を損なう場合があったが、本発明では、車両正面視で溶接部が見えなくなるので、車両の外観性を高めることができる。

また、ダウンフレーム４４は、左右フランジ部６３、６４を有する金属板を筒形に折り曲げて形成したので、左部材と右部材を別部材としダウンフレームを構成した場合に較べて、部品点数を減らすことができる。加えて、１枚の金属板を折り曲げた後、左右フランジ部６３、６４同士を溶接するだけなので、溶接長さが短くなり溶接コストを低減することができる。
したがって、本発明によれば、車両の外観性を高め、部品点数を減らし、且つ溶接コストを低減することができる自動二輪車の車体フレーム１１が提供される。

第２に、図２０に示すとおりに、ダウンフレーム４４は、断面視で略矩形断面の中空フレームである。
ダウンフレームを断面視で矩形以外の、例えば、８角形状断面とすると、矩形断面に較べて金型成形面の形状が複雑になり金型費用が嵩む可能性がある。
この点、本発明では、ダウンフレーム４４は、断面視で略矩形断面の中空フレームとしたので、成形面の形状が簡単になり、金型費用を低く抑えることができる。

第３に、図３に示すとおりに、折り曲げ線１５３は、車両側面視で略直線となるように形成されているので、金型成形面の形状が簡単になり金型費用の低減が図れる。

第４に、図６に示すとおりに、ダウンフレーム４４の左右の先端部は、メインフレーム４１の左右のコ字断面部の外面に固定されているので、ダウンフレーム４４の左右の先端部が、左右下フランジに固定されている場合に較べて、左右の先端部間の間隔を長くとることが可能となり、左右の先端部間の間隔が長くなれば、接続部のねじれ剛性を高めることができる。

第５に、図６に示すとおりに、メインフレーム４１において、剛性が高い部位である下部コーナ部近傍に、ダウンフレームの左右上端部１３９、１４９が溶接されているので、ダウンフレーム４４の取付剛性を一層高めることができる。

第６に、図２に示すとおりに、ダウンフレーム４４の左右上端部には、逃げ部が形成されているので、メインフレーム４１に凸部５７が形成されている場合であっても、十分な溶接長さが確保される。このため、凸部５７が形成されていても、ダウンフレーム４４の取付剛性が低下する心配はない。

第７に、図２１に示すとおりに、ダウンフレーム４４は、略六角形断面の中空フレームとした。略六角形断面の中空フレームであれば、略矩形断面の中空フレームに較べて、走行風がダウンフレーム４４に当たったとき、走行風をダウンフレーム４４の左右に円滑に流すことができる。したがって、車両の空力性能を向上させることができる。

第８に、図４に示すとおりに、ダウンフレーム４４は、略八角形断面の中空フレームとした。略八角形断面の中空フレームであれば、略六角形断面の中空フレームに較べて、走行風がダウンフレームに当たり、走行風が側方を流れ、ダウンフレーム４４の後方で渦が発生し難くなり、走行風を後方へ円滑に流すことができる。したがって、車両の空力性能を一層向上させることができる。

第９に、図３及び図１９に示すとおりに、ダウンフレームの左右側面部１３２、１４２に、補強突条部１５６が形成されているので、補強突条部１５６が形成されていない場合に較べてダウンフレーム４４の剛性を高めることができる。

第１０に、溶接は、スポット溶接であるので、ミグ溶接等に較べると溶接時間が短縮され、溶接費用を低減させることができる。

第１１に、図５に示すとおりに、塑性加工工程では、ダウンフレーム４４は、１枚の金属板を筒形に折り曲げた部材としたので、２枚の金属板を加工する場合に較べて、生産性を高め易い。加えて、溶接工程では、左右のフランジ部６３、６４同士を溶接するだけでダウンフレーム４４が形成されるので、溶接費用を低減させることができる。

第１２に、図５に示すとおりに、溶接は、スポット溶接にしたので、ミグ溶接等に較べると溶接時間が短縮される。溶接時間が短縮されるので、溶接費用を低減させることができる。

第１３に、図６〜９に示すとおりに、メインフレーム４１は、左半体７１と右半体８１とを合わせてなる中空フレームであり、シートレール４６は、左レール部材４６Ｌと右レール部材４６Ｒとからなる。左レール部材４６Ｌは、左コ字断面レール部９１と、左蓋部材９２とから構成し、右レール部材４６Ｒは、右コ字断面レール部１０１と、右蓋部材１０２とから構成した。

そして、メインフレーム４１に開口部１１１が設けられ、この開口部１１１に、左右蓋部材９２、１０２の先端同士が合わさるようにして左レール部材４６Ｌの先端及び右レール部材４６Ｒの先端を挿入し、メインフレーム４１と左右レール部材４６Ｌ、４６Ｒの先端とを溶接することで、メインフレーム４１にシートレール４６を連結させた。

従来、金属製のプレス成形品で車体フレームを構成する場合に、例えば、断面コ字状のメンバを車両幅方向中心を向くように突き合わせた後接合したメインフレームでは、荷重負担が大きな部位に合わせて断面構造が設定されていた。このため、メインフレームの剛性は十分確保されるが、車体フレームの重量増加につながり易いという問題があった。

この点、本発明では、メインフレーム４１及びシートレール４６を各々別部材で構成した中空断面部材とした。上記メインフレーム４１及び左右のシートレール４６であれば、荷重負担の大きな部位の断面を大きなものとし、荷重の小さな部分の断面を小さなものとする等により、車体フレーム１１の軽量化を図ることができる。

また、メインフレーム４１に開けた開口部１１１には、左右のレール部材４６Ｌ、４６Ｒの先端部が挿入され溶接されている。シートレール４６は、メインフレーム４１の開口部１１１の壁部に沿って溶接されるので、溶接長さを短くでき、メインフレーム４１とシートレール４６との間の連結部に所定の剛性を付与することができる。
したがって、本発明によれば、車体フレーム１１の軽量化を図ることが可能になる。

第１４に、図７〜９に示すとおりに、左右のコ字断面レール部の先端には、左右のサブフランジ部９３、１０３、９４、１０４が設けられていない。
メインフレーム４１の開口部１１１に左右のレール部材４６Ｌ、４６Ｒを挿入したときに、左右のコ字断面レール部９１、１０１の先端はメインフレーム４１内に位置し、左右の上サブフランジ部９３、１０３の前端が開口部の縁１１１ｆ又は左右上下フランジ部７３、８３、７４、８４の後端に当てたので、メインフレーム４１にシートレール４６を挿入するときに、位置決め作業を容易に行うことができる。

第１５に、図７、図１５〜１６に示すとおりに、左右の蓋部材９２、１０２は、各々、左右の上下サブフランジ部９３、１０３、９４、１０４に当てられた後、先端部が車幅方向外側へ折り曲げられ、左右コ字断面レール部９１、１０１の内側面に固着されている。左右の蓋部材９２、１０２の前端部は、各々、左右のコ字断面レール部９１、１０１に固着されているので、左右のレール部材４６Ｌ、４６Ｒの前部の剛性を高めることができる。

第１６に、図３、図１７〜１８に示すとおりに、左レール部材４６Ｌと右レール部材４６Ｒとからなるシートレール４６の前端は、メインフレームの左右コ字断面部７２、８２の外側面に沿うように屈曲形成されており、このような左レール部材４６Ｌと右レール部材４６Ｒとの先端がメインフレーム４１の左右コ字断面部７２、８２の外側面に挟むようにして当てられ溶接されている。シートレール４６の前端で車両後方からメインフレーム４１を挟むようにして溶接したので、単に、シートレール４６の前端をメインフレームに溶接する場合に較べて、溶接長をかせぐことができる。溶接長がかせげるので、シートレール４６とメインフレーム４１間の接合強度を高めることができる。

第１７に、図３及び図１８に示すとおりに、シートレール４６をメインフレーム４１に取付けるときに、左レール部材４６Ｌの先端と右レール部材４６Ｒの先端との間に形成されているフランジ収納部１５４を、メインフレーム４１側に設けられている左右上フランジ部７３、８３及び左右下フランジ部７４、８４に合わせるようにした。したがって、メインフレーム４１にシートレール４６を位置決めする作業を容易に行うことができる。

第１８に、図２に示すとおりに、左レール部材４６Ｌと右レール部材４６Ｒとの間にクロスメンバ５０が設けられているので、車体フレーム１１の剛性を高めることができる。

第１９に、図１４に示すとおりに、クロスメンバ５０は、リヤクッションステー１５２を兼ねているので、部品点数を減らすことができる。

第２０に、図１３に示すとおりに、中空フレーム（ダウンフレーム４４）の内部にパイプ１１４が渡されている。パイプ１１４を金属部材とすれば、通常利用されているラバー部材に較べて、コストを低減させながら、中空フレームに生ずる振動を抑え、且つ、中空フレームの剛性を高めることができる。
加えて、中空フレームに、パイプ１１４の両端が接触する部位にて、パイプ位置決め部６１、６１が設けられている。

従来、中空フレームに、中空フレームに生ずる振動を抑制するラバー製の防振ブロックを配置する場合、この防振ブロックを中空フレームに止める部材を用いていた。このため、車体フレームのコストアップにつながっていた。

この点、本発明では、中空フレーム（ダウンフレーム４４）のパイプ１１４の両端が接触する部位に、パイプ位置決め部６１が設けられているので、パイプ１１４の位置決め作業が容易に行えるようになり、パイプ１１４の位置決めに係る作業性を高めることができる。

第２１に、図１３に示すとおりに、パイプ位置決め部６１は、車幅中心側へ突出する凹部１２４、１２４である。
従来の中空フレームに穴を開け、この穴にパイプ部材を挿入し、ミグ溶接等によりパイプ部材の両端を中空フレームに固定する場合に較べて、ミグ溶接等は不要になるため、表面に溶接痕が残ることがない。表面に溶接痕が残らないので、中空フレームの外観性を高めることができる。

第２２に、図１３に示すとおりに、ダウンフレーム４４は、断面略矩形断面の中空フレームであり、この中空フレームの中空部に渡したパイプ１１４の長手方向と左右のフランジ部６３、６４同士を接合するときの加圧方向とを一致させたので、溶接ガンの向きを変える動作が不要となり、その分、溶接時間を短縮することができる。

第２３に、図３及び図１２に示すとおりに、振動が発生し難いメインフレーム後半部５６に較べて振動が発生し易い平坦面を有するメインフレーム前半部５５に防振用のパイプが配置されるパイプ位置決め部６１が設けられている。したがって、メインフレーム４１に振動が起き難くなる。

第２４に、図３及び図１３に示すとおりに、車両側面視で、幅狭に形成され、振動が発生し難いダウンフレーム４４の下部に較べて振動が起き易いダウンフレームの幅広部には、防振用のパイプが位置するパイプ位置決め部６１が設けられている。したがって、ダウンフレーム４４に振動が起き難くなる。

第２５に、パイプ１１４は、スポット溶接により中空フレームに接合されているので、ミグ溶接等に較べると溶接時間が短くなる。溶接時間が短くなるので、溶接費用を低減させることができる。

尚、本発明は、実施の形態では自動二輪車に適用したが、鞍乗り型車両としての不整地走行車（三輪バギー、四輪バギー）等にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。

本発明は、自動二輪車に好適である。

１０…自動二輪車、１１…車体フレーム、１２…ヘッドパイプ、２５…リヤクッション、４１…メインフレーム、４４…ダウンフレーム（中空フレーム）、４６…シートレール（中空フレーム）、４６Ｌ…左レール部材（中空フレーム）、４６Ｒ…右レール部材（中空フレーム）、５５…メインフレーム前半部、５６…メインフレーム後半部、６１…パイプ位置決め部、６３…左フランジ部、６４…右フランジ部、７１…左半体、７２…左コ字断面部、７３…左上フランジ部、７４…左下フランジ部、８１…右半体、８２…右コ字断面部、８３…右上フランジ部、８４…右下フランジ部、９１…左コ字断面レール部、９２…左蓋部材、９３…左上サブフランジ部、９４…左下サブフランジ部、１０１…右コ字断面レール部、１０２…右蓋部材、１０３…右上サブフランジ部、１０４…右下サブフランジ部、１１１…開口部、１１１ｆ…開口部の縁、１１３…パイプ、１１４…パイプ、１２３…凸部、１２４…凹部、１３１…前面部、１３２…左側面部、１３３…左後面部、１３９…左上端部、１４２…右側面部、１４３…右後面部、１４９…右上端部、１５２…リヤクッションステー、１５５…折り曲げ線、１６６…幅広部。

Claims (12)

1. ヘッドパイプ（１２）と、このヘッドパイプ（１２）から車両後方へ延びるメインフレーム（４１）と、前記ヘッドパイプ（１２）から後方へ延びるダウンフレーム（４４）とからなる自動二輪車の車体フレーム（１１）の製造方法であって、
   前記ダウンフレーム（４４）は、金属板の板取りと、前記金属板に小凸部（６７）を成形してから、一端に左フランジ部（６３）を有し他端に右フランジ部（６４）を有する前記金属板を筒形に折り曲げる塑性加工工程と、
   前記左右フランジ部（６３、６４）同士を溶接する溶接工程と、からなることを特徴とする自動二輪車の車体フレームの製造方法。
2. 前記溶接工程での溶接は、スポット溶接であることを特徴とする請求項１項記載の自動二輪車の車体フレームの製造方法。
3. ヘッドパイプ（１２）と、このヘッドパイプ（１２）から車両後方へ延びるメインフレーム（４１）と、前記ヘッドパイプ（１２）から後方へ延びるダウンフレーム（４４）とからなる自動二輪車の車体フレーム（１１）であって、
   前記ダウンフレーム（４４）は、金属板の板取りと、前記金属板に小凸部（６７）を成形してから、一端に左フランジ部（６３）を有し他端に右フランジ部（６４）を有する前記金属板を筒形に折り曲げる塑性加工工程と、
   前記左右フランジ部（６３、６４）同士を溶接する溶接工程とにより製造されたことを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
4. 前記ダウンフレーム（４４）は、前記左右フランジ部（６３、６４）同士が溶接された中空フレームであり、前記左右フランジ部（６３、６４）が車両後方を向くように配置されることを特徴とする請求項３記載の自動二輪車の車体フレーム。
5. 前記ダウンフレーム（４４）は、断面視で、車幅方向に延びる前面部（１３１）と、この前面部（１３１）の一端から車両後方へ延びる左側面部（１３２）と、この左側面部（１３２）の後端から車幅中心へ延びる左後面部（１３３）と、この左後面部（１３３）から車両後方へ延びる前記左フランジ部（６３）と、前記前面部（１３１）の他端から車両後方へ延びる右側面部（１４２）と、この右側面部（１４２）の後端から車幅中心へ延びる右後面部（１４３）と、この右後面部（１４３）から車両後方へ延びる前記右フランジ部（６４）とからなる、略矩形断面の中空フレームであることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の自動二輪車の車体フレーム。
6. 前記前面部（１３１）と前記左右側面部（１３２、１４２）とが交わる部位に現れる折り曲げ線（１５５、１５５）は、略直線であることを特徴とする請求項５記載の自動二輪車の車体フレーム。
7. 前記メインフレーム（４１）は、左半体（７１）と右半体（８１）とを合わせてなる中空フレームであり、
   前記左半体（７１）は、左コ字断面部（７２）と、この左コ字断面部（７２）から上下に延びる左上フランジ部（７３）及び左下フランジ部（７４）とを有する金属板のプレス成形品であり、
   前記右半体（８１）は、右コ字断面部（８２）と、この右コ字断面部（８２）から上下に延びる右上フランジ部（８３）及び右下フランジ部（８４）とを有する金属板のプレス成形品であり、
   前記左右上フランジ部（７３、８３）同士が溶接され、前記左右下フランジ部（７４、８４）同士が溶接されており、
   前記ダウンフレーム（４４）は、上に開放され、上端に左上端部（１３９）と右上端部（１４９）とを有しており、
   前記左上端部（１３９）が前記左コ字断面部（７２）の外面に当てられ、前記右上端部（１４９）が前記右コ字断面部（８２）の外面に当てられ、前記左上端部（１３９）が前記左コ字断面部（７２）に溶接され、前記右上端部（１４９）が前記右コ字断面部（８２）に溶接されることで、
   前記メインフレーム（４１）に前記ダウンフレーム（４４）が接続されていることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項記載の自動二輪車の車体フレーム。
8. 前記左右上端部（１３９、１４９）は、前記左右コ字断面部（８２）の下部コーナ部近傍に溶接されていることを特徴とする請求項７記載の自動二輪車の車体フレーム。
9. 前記左右コ字断面部（７２、８２）には、車幅方向外側へ張り出す凸部（５７、５７）が膨出形成されており、前記左右上端部（１３９、１４９）には、前記凸部（５７、５７）との干渉を回避する逃げ部（１６４、１６４）が形成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の自動二輪車の車体フレーム。
10. 前記前面部（１３１）の一端と前記左側面部（１３２）とは前左斜面部（１３５）を介して繋がり、前記前面部（１３１）の他端と前記右側面部（１４２）とは前右斜面部（１４５）を介して繋がっており、
    前記ダウンフレーム（４４）は、略六角形断面の中空フレームであることを特徴とする請求項５又は請求項６記載の自動二輪車の車体フレーム。
11. 前記左側面部（１３２）と前記左後面部（１３３）とは後左斜面部（１３６）を介して繋がり、前記右側面部（１４２）と前記右後面部（１４３）とは後右斜面部（１４６）を介して繋がっており、
    前記ダウンフレーム（４４）は、略八角形断面の中空フレームであることを特徴とする請求項１０記載の自動二輪車の車体フレーム。
12. 前記左右側面部（１３２、１４２）に、前記折り曲げ線（１５５、１５５）にほぼ沿って延びる補強突条部（１５６、１５６）が形成されていることを特徴とする請求項６記載の自動二輪車の車体フレーム。

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