JP6190304B2 - 鞍乗型車両の車体フレーム - Google Patents

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本発明は、メインフレームの車幅方向外側の側面部にリヤフレームが溶接される鞍乗型車両の車体フレームに関する。
ヘッドパイプと、ヘッドパイプから後方に延びるように接合されるとともに、プレス成形によってコ字断面に形成されたメインフレームと、メインフレームの下端部の車幅方向外側の側面部に溶接されるとともに、後方に延びるサポートフレーム(リヤフレーム)とを備える鞍乗型車両の車体フレームが開示されている(例えば、特許文献1参照)。この種の車体フレームでは、リヤフレームに、メインフレームの車幅方向外側の側面部に接するようにフランジ部を形成し、このフランジ部をメインフレームの側面部に溶接している。
特開2011−230611号公報
しかし、従来の構成は、リヤフレームの断面の殆どがフランジ部よりも車幅方向外側に配置されるため、車幅方向外側へ張り出してしまい、車体フレームの車幅方向の寸法が大きくなり易い。一方、車幅方向の寸法を小さくするため、リヤフレームの断面の車幅方向の寸法を小さくすると、リヤフレームの溶接部位の断面二次モーメントが小さくなり、十分な剛性を確保することが難しくなるおそれが生じる。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、リヤフレームの溶接部の断面二次モーメントを確保し易くすると共に、車幅方向外側への張り出しを抑え易くすることが可能な鞍乗型車両の車体フレームを提供することを目的としている。
上述した課題を解決するため、本発明は、ヘッドパイプ(12)と、前記ヘッドパイプ(12)から後方に延びるように接合されると共に、横断面形状が型成形によって形成されるメインフレーム(41)と、前記メインフレーム(41)の車幅方向外側の側面に溶接されると共に、後方に延びるリヤフレーム(55)とを備える鞍乗型車両の車体フレームにおいて、前記リヤフレーム(55)の少なくとも前記メインフレーム(41)に溶接される溶接部(57F)は、前記メインフレーム(41)の側面に溶接されるフランジ部(57G,57H)と、前記フランジ部(57G,57H)から車幅方向内側に膨出する膨出部(57J)とを備え、前記メインフレーム(41)の側面は、前記リヤフレーム(55)の前記膨出部(57J)に対応する位置に、前記膨出部(57J)を収容する凹部(72)を備えることを特徴とする。
この構成によれば、リヤフレームの溶接部の断面二次モーメントを確保し易くすると共に、車幅方向外側への必要以上の張り出しを抑え易くなる。
上記構成において、前記リヤフレーム(55)の前記溶接部(57F)における車幅方向外側の面は、前記フランジ部(57G,57H)と略面一に形成されるようにしても良い。この構成によれば、リヤフレームの溶接部の車幅方向への張り出しをさらに抑え易くなる。
また、上記構成において、前記メインフレーム(41)の側面には、前記鞍乗型車両のスイングアーム(23)を支持するためのピボットプレート(43)が接合され、前記ピボットプレート(43)は、前記フランジ部(57G,57H)に車幅方向外側から重ね合わされ、前記ピボットプレート(43)と前記フランジ部(57G,57H)と前記メインフレーム(41)の側面とが、レーザー溶接によってまとめて接合されるようにしても良い。この構成によれば、溶接工程を省略化できると共に、メインフレームとリヤフレームとの接合部を避けるようにピボットプレートを配置する必要がなく、形状の自由度が向上する。
また、上記構成において、前記メインフレーム(41)の側面には、前記フランジ部(57G,57H)を収容するフランジ用凹部(73)が設けられ、前記ピボットプレート(43)は、前記フランジ用凹部(73)の近傍にてレーザー溶接により前記メインフレーム(41)の側面に直接接合されるようにしても良い。この構成によれば、ピボットプレートとフランジ部とのレーザー溶接と、ピボットプレートとメインフレームとのレーザー溶接とを同じ工程で行うことができると共に、ピボットプレートとメインフレームとの接合剛性を確保し易くなる。
また、上記構成において、前記リヤフレーム(55)の前記溶接部(57F)は、前下方に傾斜し、前記メインフレーム(41)の前記凹部(72)は、前下方に向けて貫通するようにしても良い。この構成によれば、凹部やリヤフレームの溶接部内に雨水等が入っても重力を利用して効率よく排出することができる。
また、上記構成において、前記ピボットプレート(43)は、前記凹部(72)の前下方に向けて貫通する開口部(72K)の車幅方向外側を覆うようにしても良い。この構成によれば、凹部の前端開口を外側から見え難くすることができ、外観性を向上できる。
本発明では、横断面形状が型成形によって形成されるメインフレームの車幅方向外側の側面に溶接されるリヤフレームの少なくとも前記メインフレームに溶接される溶接部は、前記メインフレームの側面に溶接されるフランジ部と、前記フランジ部から車幅方向内側に膨出する膨出部とを備え、前記メインフレームの側面は、前記リヤフレームの前記膨出部に対応する位置に、前記膨出部を収容する凹部を備えるので、リヤフレームの溶接部の断面二次モーメントを確保し易くすると共に、車幅方向外側への必要以上の張り出しを抑え易くなる。また、前記リヤフレームの前記溶接部における車幅方向外側の面は、前記フランジ部と略面一に形成されるようにすれば、リヤフレームの溶接部の車幅方向への張り出しをさらに抑え易くなる。
また、前記メインフレームの側面に接合されるピボットプレートは、前記フランジ部に車幅方向外側から重ね合わされ、前記ピボットプレートと前記フランジ部と前記メインフレームの側面とが、レーザー溶接によってまとめて接合されるようにすれば、溶接工程を省略化できると共に、メインフレームとリヤフレームとの接合部を避けるようにピボットプレートを配置する必要がない。また、前記ピボットプレートは、前記メインフレームの側面にて前記フランジを収容するフランジ用凹部の近傍にてレーザー溶接により前記メインフレームの側面に直接接合されるようにすれば、ピボットプレートとフランジ部とのレーザー溶接と、ピボットプレートとメインフレームとのレーザー溶接とを同じ工程で行うことができると共に、ピボットプレートとメインフレームとの接合剛性を確保し易くなる。
また、前記リヤフレームの前記溶接部は、前下方に傾斜し、前記メインフレームの前記凹部は、前下方に向けて貫通するようにすれば、凹部やリヤフレームの溶接部内に雨水等が入っても重力を利用して効率よく排出することができる。
また、前記ピボットプレートは、前記凹部の前下方に向けて貫通する開口部の車幅方向外側を覆うようにすれば、凹部の前端開口を外側から見え難くすることができ、外観性を向上できる。
本発明の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。 車体フレームの斜視図である。 車体フレームの左側面図である。 ダウンフレームを周辺構成と共に示した図である。 (A)は図4のA−A断面図であり、(B)はダウンフレームの製造の説明に供する図である。 図4のB−B断面図である。 メインフレーム後部を周辺構成と共に示した図である。 右メインフレーム半体を周辺構成と共に左側から見た図である。 右メインフレーム半体を周辺構成と共に示した斜視図である。 C字状ビードを拡大した図である。 図7のC−C断面図である。 図7のD−D断面図である。 図7のE矢視図である。 左側の連結フレーム部を周辺構成と共に示した図である。 (A)はC字状ビードを周辺構成と共に拡大して示した図であり、(B)は(A)のF−F断面図であり、(C)はサイドスタンド使用時の状態を示した図である。 車体フレームの組立工程を示した図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る自動二輪車について図面を参照して説明する。なお、説明中、前後左右および上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号FRは車体前方を示し、符号UPは車体上方を示し、符号LEは車体左方を示している。
図1は本発明の実施形態に係る自動二輪車1の左側面図である。
この自動二輪車1は、車体フレーム11と、この車体フレーム11の前端部に設けられるヘッドパイプ12に軸支される操舵系を構成するフロントフォーク13及びこのフロントフォーク13の下端に軸支される前輪14と、フロントフォーク13の上部に支持されるハンドル15と、車体フレーム11の前上部に支持される燃料タンク16と、この燃料タンク16の下方に配置されるエンジン17及び変速機18を有するパワーユニット21とを備えている。
また、自動二輪車10には、車体フレーム11の後上部に支持されて乗員(運転者RD等)が着座するシート22と、車体フレーム11の下部に上下揺動自在に支持されるスイングアーム23と、このスイングアーム23の後端に軸支される後輪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とを備えている。
ヘッドパイプ12の前方には、ヘッドランプ27が支持され、フロントフォーク13には、前輪14の上部を覆うフロントフェンダ28が支持される。エンジン17の後上部には、吸気系を構成するスロットルボディ31が取り付けられる。シート22の後方には、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が配置される。なお、スロットルボディ31はキャブレタでも良い。
また、車体フレーム11には、車体を直立状態で駐車するためのセンタースタンド35、車体を左側に傾斜した状態で駐車するためのサイドスタンド36、及び、乗員(運転者RD)が足を置く左右一対のステップ37等が取り付けられる。また、図1中、符号38は運転者RDが変速操作するためのシフトレバーである。
図2は車体フレーム11の斜視図であり、図3は車体フレーム11の左側面図である。
自動二輪車1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から後下がりに延出する単一のメインフレーム41と、このメインフレーム41の後下部に設けられる左右一対のピボットプレート43と、メインフレーム41の下方にてヘッドパイプ12から後下がりに延出するダウンフレーム44とを備えている。メインフレーム41は、後上がりに傾斜して配置されるヘッドパイプ12から後下方に直線状に延びるメインフレーム前部51と、メインフレーム前部51の後端から下方に向けて屈曲するメインフレーム後部52とを備えている。
メインフレーム前部51は、一本の金属パイプで形成され、前端がヘッドパイプ12の外周面に沿って開口する形状に形成され、前端の周縁の一部がヘッドパイプ12に溶接される。メインフレーム後部52は、2枚のプレス成形(型成形)された鋼板である左メインフレーム半体52Lと右メインフレーム半体52Rとを中空状に合わせ、各半体52L,52Rの開放端縁であるフランジ部52A同士を重ね合わせた部分(以下、重ね合わせ部100と言う)を接合した中空フレームに形成される。なお、この重ね合わせ部100を含む後述する重ね合わせ部116については、図中、下線を付して示している。
メインフレーム41には、シート22やリヤクッションユニット25を支持する左右一対のリヤフレーム55が連結される。左右一対のリヤフレーム55は、メインフレーム41の後上部に連結されて後方へ略水平に延びるシートレール部56と、メインフレーム41の後下部に連結されて後上がりに延びるサポートフレーム部57と、シートレール部56及びサポートフレーム部57を連結すると共に後方へ延びる連結フレーム部58とを備え、車体側面視でY字形状に形成される。左右一対のシートレール部56の各部は、車幅方向に延びる鋼板からなるクロスフレーム59,60等を介して互いに連結されている。
このリヤフレーム55では、シートレール部56とサポートフレーム部57とが金属パイプで形成され、連結フレーム部58が鋼板をプレス成形して得られるプレスフレームで形成されている。
図4はダウンフレーム44を周辺構成と共に示した図であり、図5(A)は図4のA−A断面を示した図である。
図4及び図5(A)に示すように、ダウンフレーム44は、一端に左フランジ部44Aを有し、他端に右フランジ部44Bを有する鋼板を筒形に折り曲げて左右フランジ部44A,44B同士を重ね合わせ、この重ね合わせた部分(以下、重ね合わせ部101と言う)が接合されることによって矩形形状の中空フレーム44Cに形成される。この左右フランジ部44A,44Bは車両後方を向くように配置される。また、ダウンフレーム44の上部には、ダウンフレーム44の左右側面から上方に延出する左右一対のフランジ部44Dが設けられる。この中空フレーム44Cの前板44Fには、後方に開放する凹断面形状の補強板44Gが接合され、この補強板44Gによってダウンフレーム44が補強される。
ダウンフレーム44を製造する場合、図5(B)に示すように、上記中空フレーム44Cを展開した形状に形成された略平板状の鋼板に、補強板44Gの左右の開放側端部を車幅方向外側から重ね合わせ、この重ね合わせた部分(以下、重ね合わせ部102と言う)を接合する。その後、中空フレーム44Cを図5(B)に示す矢印方向に折り曲げた後、左右のフランジ部44A,44B同士からなる重ね合わせ部101(図5(A))を接合する。これによって、ダウンフレーム44が製造される。
図4に示すように、ダウンフレーム44の上部に設けられた左右一対のフランジ部44Dは、メインフレーム前部51の左右の側面にそれぞれ重ねられ、この重ね合わせた部分(以下、重ね合わせ部103と言う)が接合され、これによって、メインフレーム41(第1の薄板部材)とダウンフレーム44(第2の薄板部材)とが連結される。なお、図4中、符号LAはメインフレーム前部51の中心軸を示しており、重ね合わせ部103はメインフレーム前部51の中心軸LAと側面視で重なる領域に設けられている。
本実施形態では、上記の重ね合わせ部101,103等の接合に、加締めとレーザー溶接とを併用している。レーザー溶接は、従来の溶接法と比べてパワー密度が高く、制御もし易いため、微少かつ精密な溶接が可能で、高速で深い溶け込みが可能である等の利点がある。
また、本実施形態では、レーザー溶接により形成される溶接ビードとして、直線状のビード(以下、直線ビードと言う)と、C字状のビード(以下、C字状ビードと言う)とが形成される。以下、説明を判りやすくするために、直線ビードには符号B1を付して示し、C字状ビードには符号B2等を付して説明する。また、加締めの部分には符号Kを付して示す。加締めには、トックス(登録商標)接合等のメカニカルクリンチ接合が適用される。
メカニカルクリンチ接合は、ダイ(突起部のない受け側治具に相当)を背当てにして重ね合わせた金属板材をパンチ(突起部を有する押圧側治具に相当)で局部的に押し込むことによって、一方の金属板材に他方の板部材が嵌り込むように塑性変形させてインターロックを形成するものであり、陥没形状は平面視で円形とされる。このメカニカルクリンチ接合とレーザー溶接とを併用することによって、十分な接合剛性を確保し易くなる。さらに、メカニカルクリンチ接合を行った後に、レーザー溶接を行うことによって、接合部材間のギャップ等の寸法管理が容易になると共に、仮組みできるのでレーザー溶接の段取り等がし易くなる。
本実施形態では、図4に示すように、ダウンフレーム44とメインフレーム41との接合部である重ね合わせ部103に対しては、重ね合わせ部103の長手方向に間隔を空けて加締め、加締めによって形成された加締め部Kの近傍に、C字状ビードB2が形成されるようにレーザー溶接を行う。
すなわち、ダウンフレーム44とメインフレーム前部51とを接合する場合には、ヘッドパイプ12の取付前に、メインフレーム前部51の前端開口からダイ(図4中、符号Xを付して示す)を挿入し、ダウンフレーム44のフランジ部44Dとの重ね合わせ部103に車幅方向外側からパンチを押し込んで加締め部Kを形成する。これによって、加締め部Kは、重ね合わせ部102の長手方向に沿う前後方向に間隔を空けて三箇所設けられ、これら加締め部Kを両側から挟む位置、及び、加締め部Kの間の空きスペースに、複数のC字状ビードB2が間隔を空けて設けられる。
図6は図4のB−B断面(加締め部Kの断面)を示した図である。なお、図6にはメインフレーム前部51の中心軸線L1と、自動二輪車1が直立状態のときに中心軸線L1を通る水平面L2と鉛直面L3とを示している。
図6に示すように、加締め部Kは、パイプ状部材であるメインフレーム前部51の半径方向内側に凸であって、車幅方向内側を向くように設けられる。つまり、メインフレーム前部51内に、突起部がないダイXを挿入した状態で、車幅方向外側からパンチ(図6中、符号Yを付して示す)を半径方向内側に移動して加締める。
この場合、突起部がないダイX(受け側治具)をメインフレーム前部51内に挿入するので、メインフレーム前部51内への治具の挿入が容易になる。しかも、外側からパンチY(押圧側治具)を半径方向内側に押圧すれば良いので、加締め作業を行い易い。
さらに、上記重ね合わせ部103の加締め部Kは、この加締め部Kを含む横断面において、メインフレーム前部51の左右方向における最外部(図6中、符号αで示し、左右方向最外部αと言う)よりも下方の位置に設けられる。このため、メインフレーム前部51よりも上方から加締め部Kを視認し難くすることができる。従って、乗員等から加締め部Kを見難くすることができ、外観性を向上することができる。
また、加締め部Kにおける凹部の開放側が、自動二輪車1の直立状態において水平面L2よりも下方を向くようにしたので、凹部内に雨水や塵埃等が入ったとしても重力を利用して凹部外に排出し易くなる。
上記重ね合わせ部103の溶接ビードについては、図4に示すように、全てC字状の開放部が下側に開放するC字状ビードB2に形成される。C字状ビードB2は、直線ビードB1と比べて効率よく溶接長を確保できるため、接合剛性を効率よく確保することができる。しかも、C字状ビードB2のC字状の開放部が下側に開放するため、C字状ビードB2内に雨水や塵埃等が入りにくく、また、入ったとしても重力を利用して排出し易くなる。
上記重ね合わせ部103のC字状ビードB2についても、加締め部Kと同様に、C字状ビードB2の開放側が上記水平面L2よりも下方を向くように設けられると共に、このC字状ビードB2を含む横断面におけるメインフレーム前部51の左右方向最外部αよりも下方の位置に設けられる。従って、乗員等からC字状ビードB2を見難くすることができると共に、雨水等を効率よく排出することができる。なお、C字状ビードB2と加締め部Kとは同一直線上(重ね合わせ部103の長手方向に沿う同一線上)に設けられ、これによって、接合部位の連続性を確保することができる。
図4に示すように、ダウンフレーム44後側の左右フランジ部44A,44Bの重ね合わせ部101に対しては、重ね合わせ部101の長手方向に間隔を空けて複数(6個)の加締め部Kが設けられると共に、両端の加締め部K近傍に、その加締め部Kを上下から挟むようにC字状ビードB2が設けられる。さらに、両端の加締め部Kから離れた領域には、重ね合わせ部101長手方向に間隔を空けて複数の直線ビードB1が間隔を空けて設けられる。
このため、重ね合わせ部101の両端部についてはC字状ビードB2と加締め部Kとによって接合剛性を効率よく高めることができ、両端部を除く領域については、直線ビードB1と加締め部Kとによって十分な接合剛性を確保する。
この場合、両端部を除く領域については、直線ビードB1となるようにレーザー溶接するので、溶接時間を短縮化できる。これにより、重ね合わせ部101の両端部については効果的に接合剛性を高めつつ、それ以外の領域の溶接時間を短縮化することができる。また、重ね合わせ部101の加締め部K、C字状ビードB2及び直線ビードB1は、重ね合わせ部101の長手方向に沿う同一線上に設けられ、接合部位の連続性を確保している。
また、ダウンフレーム44の中空フレーム44Cと補強板44Gとの重ね合わせ部102に対しては、両端にC字状ビードB2が設けられ、両端のC字状ビードB2の間に、直線ビードB1が重ね合わせ部102の長手方向に間隔を空けて設けられる。つまり、重ね合わせ部102については、加締め部Kが省略され、レーザー溶接だけで接合される。また、重ね合わせ部102のC字状ビードB2及び直線ビードB1についても、重ね合わせ部102の長手方向に沿う同一線上に設けられ、接合部位の連続性を確保している。なお、この重ね合わせ部102に加締め部Kを設けるようにしても良い。
中空フレーム44Cには、燃料タンク16を取り付けるためのタンクステーバー61、エンジンハンガ62(図1)を取り付けるための一対のカラー63,64等が溶接(例えばミグ溶接)によって接合される。また、補強板44G、中空フレーム44C及びメインフレーム前部51は、溶接(例えばミグ溶接)によってヘッドパイプ12に接合される。
図7はメインフレーム後部52を周辺構成と共に示した図であり、図8はメインフレーム後部52の右メインフレーム半体52Rを周辺構成と共に左側から見た図であり、図9は右メインフレーム半体52Rを周辺構成と共に示した斜視図である。なお、右メインフレーム半体52Rと左メインフレーム半体52Lは左右対称形状である。
メインフレーム後部52の各半体52R,52Lには、メインフレーム前部51が挿入される前端部を除く縁部の略全体に渡ってフランジ部52Aが形成される。そして、フランジ部52A同士を重ね合わせた重ね合わせ部100は、加締めとレーザー溶接とを併用して接合される。
この場合、図7に示すように、重ね合わせ部100の長手方向に間隔を空けて加締め部Kが設けられると共に、両端の加締め部K近傍に、その加締め部Kを挟むように一対のC字状ビードB2が設けられる。さらに、両端の加締め部Kから離れた領域には、重ね合わせ部101長手方向に間隔を空けて複数の直線ビードB1が間隔を空けて設けられる。
これによって、重ね合わせ部100の両端部については、C字状ビードB2と加締め部Kとによって接合剛性を効率よく高めると共に、両端部を除く領域については、直線ビードB1と加締め部Kとによって十分な接合剛性を確保することができる。上記したように、直線ビードB1の部分は溶接時間を短縮化できるので、重ね合わせ部100の両端部の接合剛性を高めつつ、それ以外の領域の溶接時間を短縮化することができる。また、重ね合わせ部100の加締め部K、C字状ビードB2及び直線ビードB1についても、重ね合わせ部100の長手方向に沿う同一線上に設けられ、接合部位の連続性を確保している。
図7に示すように、メインフレーム後部52の前上部には、メインフレーム前部51の後端部が挿入される。このメインフレーム後部52とメインフレーム前部51とが重なる重ね合わせ部104については、車幅方向外側からレーザー溶接されることによって接合される。この場合の溶接ビードは、メインフレーム後部52の左右外側の側面に設けられ、上記C字状ビードB2よりも大型であって、斜め下方に開放する大型のC字状ビードB2Aに形成される。この大型のC字状ビードB2Aによって溶接長を効率よく確保し、必要な接合剛性を確保することができる。
図7中、符号LBはメインフレーム前部51の中心軸を示し、C字状ビードB2Aは、この中心軸LBを側面視で跨ぐ位置に設けられる。図10はC字状ビードB2Aを拡大した図である。この図10中、符号KHはC字状ビードB2Aの開放部を示し、符号LXはC字状ビードB2Aの開放側の最大張り出し位置を示している。C字状ビードB2Aは、両端の端末部Qが最大張り出し位置LXよりも内側、つまり、C字の半径方向内側となるように形成される。これによって、真円の円弧に沿ったC字状ビードB2にする場合と比べて、より効率よく溶接長を確保できる。また、C字状ビードB2Aの端末部Qは、図10に示すように、上記中心軸LBの近傍に配置されるのが良い。
なお、図7では、C字状ビードB2Aの下側に配置されるC字状ビードB2については、下方に開放し、雨水等を効率よく排出できる構成にしているが、上側に配置されるC字状ビードB2については、上方に開放させている。すなわち、メインフレーム後部52とメインフレーム前部51とが重なる上下の重ね合わせ部104に対し、上方のC字状ビードB2は上向きに開放させ、下方のC字状ビードB2は下向きに開放させることで、溶接箇所を重ね合わせ部104に寄せている。これによって重ね合わせ部104の接合剛性を高め易くなる。また、C字の開放部が上方を向く部位に関しては、燃料タンク16やシート22、その他車体カバー類で覆うことで、雨水や埃を入りにくくすることができる。なお、接合剛性が確保される場合は、上方のC字状ビードB2を下側或いは他の方向に開放させても良い。
図8及び図9に示すように、右メインフレーム半体52Rは、車幅方向内側に開放する凹断面形状に形成されると共に、下方に行くに従って車幅方向外側に幅広となる形状に形成されている。左メインフレーム半体52Lは、右メインフレーム半体52Rと左右対照形状であるため、メインフレーム後部52は、上部から下方にいくに従って徐々に幅広に形成となる中空フレームに形成されている。
メインフレーム後部52において、相対的に幅狭の上部の左右には、車幅方向内側に凹んでシートレール部56の前端部56F(溶接部)の一部を収容する第1凹部71が形成される。また、相対的に幅広の下部の左右には、車幅方向内側に凹んでサポートフレーム部57の前端部57F(溶接部)を収容する第2凹部72が形成される。そして、シートレール部56は、前端部56Fの一部を第1凹部71に収容した状態でメインフレーム後部52にレーザー溶接で接合され、サポートフレーム部57は、前端部57Fを第2凹部72に収容した状態でメインフレーム後部52にレーザー溶接で接合される。なお、図7中、符号LCはシートレール部56の中心軸を示し、符号LDはサポートフレーム部57の中心軸を示している。
図11はシートレール部56の接合断面(図7のC−C断面)を示した図である。図11に示すように、シートレール部56の前端部56Fは、上下一対のフランジ部56G,56Hを形成するように上下の縁部が潰され、上下のフランジ部56G,56H間がフランジ部56G,56Hよりも車幅方向内側及び外側に膨出する円筒形状の膨出部56Jに形成されている。
メインフレーム後部52の左右の第1凹部71は、膨出部56Jの一部、より具体的には、上下のフランジ部56G,56Hよりも車幅方向内側に張り出す部分を収容する収容凹部に形成されている。
第1凹部71内に膨出部56Jの一部を収容することにより、上下のフランジ部56G,56Hが各半体52R,52Lの側面に重なり、上下に重ね合わせ部105,106が形成される。そして、この上下の重ね合わせ部105,106が車幅方向外側からレーザー溶接されることによって、各フランジ部56G,56Hがメインフレーム後部52に接合される。
この場合、シートレール部56の前端部56Fの全体をフランジ状(平板状)に潰した場合と比べて、断面二次モーメントを確保し易くできると共に、シートレール部56の車幅方向外側への張り出しを抑えることができる。従って、シートレール部56の接合剛性を確保しつつ、シートレール部56とメインフレーム前部51との接合部の車幅方向の寸法を抑えることができる。また、第1凹部71にシートレール部56の一部を収容するので、シートレール部56の位置決めを行い易く、レーザー溶接の作業性向上等にも有利である。
この上下の重ね合わせ部105,106の溶接ビードは、図7に示すように、フランジ部56G,56Hの延長方向(車体前後方向)に沿って延びる幅広のC字状ビードB2Bに形成される。このC字状ビードB2Bは、上記C字状ビードB2よりも大型に形成されることにより、接合剛性を効率よく確保することができる。
しかも、C字状ビードB2Bは、端末部QがC字状ビードB2Bの内側に形成されるので、小型化しつつ溶接長をより効率よく確保することができる。さらに、上側のC字状ビードB2Bは、下側に開放するビードに形成されるので、雨水等が入っても排出し易い。但し、この第1凹部71やシートレール部56の前端部56Fの領域は、燃料タンク16やシート22によって上方から覆われる領域であるため、雨水等が入りにくい領域である。なお、図7では、下側のC字状ビードB2Bについては、上側に開放するビードに形成する場合を示したが、下側や他の方向に開放するビードであっても良い。
図12はサポートフレーム部57の接合断面(図7のD−D断面)を示した図であり、図13はサポートフレーム部57の接合部を前方から見た図(図7のE矢視図)である。
図12に示すように、サポートフレーム部57の前端部57Fは、前下方に傾斜すると共に、上下一対のフランジ部57G,57Hを形成するように上下の縁部が潰され、上下のフランジ部57G,57H間がフランジ部57G,57Hよりも車幅方向内側に膨出する膨出部57Jに形成されている。
より具体的には、この膨出部57Jは、車幅方向外側の面が、上下のフランジ部57G,57Hの車幅方向外側の面と面一に形成され、車幅方向内側の面が、車幅方向内側に突出する三角形状の筒断面に形成される。メインフレーム後部52の各半体52R,52Lに形成される左右の第2凹部72は、膨出部57Jの全て、つまり、上下のフランジ部57G,57Hよりも車幅方向に張り出す部分を全て収容する収容凹部に形成されている。
図12に示すように、第2凹部72内に膨出部57Jの全てを収容するので、サポートフレーム部57の車幅方向外側への張り出しを回避し、且つ、上下のフランジ部57G,57Hを各半体52R,52Lの側面に重ね合わせることができる。
ここで、メインフレーム後部52の左右の側面(各半体52R,52Lの側面)には、上下のフランジ部57G,57Hに対応する領域に、車幅方向内側に凹む第3凹部73が形成されている。これら第3凹部73は、フランジ部57G,57Hの厚さだけ凹んで各フランジ部57G,57Hを個別に収容する収容凹部に形成されている。
このため、第3凹部73にフランジ部57G,57Hがそれぞれ収容されることによって、フランジ部57G,57Hの車幅方向外側の面が、第3凹部73の周囲におけるメインフレーム後部52の側面と面一となる。この面一となった面には、同図12に示すように、車幅方向外側からピボットプレート43が重ね合わされ、ピボットプレート43の車幅方向外側からレーザー溶接されることによって、ピボットプレート43、サポートフレーム部57、及び、メインフレーム後部52がまとめて接合される。
この場合、ピボットプレート43、サポートフレーム部57のフランジ部57G,57H、及び、メインフレーム後部52とが車幅方向に重なる重ね合わせ部107,108については、図7に示すように、レーザー溶接により、フランジ部57G,57Hの延長方向に沿って延びる幅広の上下一対のC字状ビードB2Cが形成される。このC字状ビードB2Cは、上記C字状ビードB2Bよりも大型に形成され、接合剛性を確保することができる。
これらC字状ビードB2Cについても、C字状ビードB2Bと同様に、端末部QがC字状ビードB2Cの内側に形成され、小型化しつつ溶接長を効率よく確保することができる。また、比較的雨があたりやすい上側のC字状ビードB2Cは、下側に開放するビードに形成され、雨水を効率よく下方に排出することができる。なお、図7では、下側のC字状ビードB2Cについては、上側に開放するビードに形成する場合を示しているが、下側に開放するビードに形成するようにしても良い。なお、上記のC字状ビードB2B,B2Cは、長円状のCの字に形成されるが、その端末部は長の長径に沿う辺の位置に設けられるのが良い。更には、前記辺よりC字の半径方向内側となるような位置に配置されると良い。
以上の構成により、サポートフレーム部57の前端部の全体をフランジ状に潰した場合と比べて、サポートフレーム部57の断面二次モーメントを確保し易くできると共に、サポートフレーム部57の車幅方向外側への張り出しを抑えることができる。従って、サポートフレーム部57の溶接部分の剛性を確保しつつ、サポートフレーム部57とメインフレーム前部51との接合部の車幅方向の寸法を抑えることができる。また、第2凹部72にサポートフレーム部57の膨出部57Jを収容するので、サポートフレーム部57の位置決めを行い易く、レーザー溶接の作業性向上にも有利である。
また、上下一対の重ね合わせ部107,108の間の領域、及び、上下一対の重ね合わせ部107,108の上方及び下方の領域(図7,図12に示す重ね合わせ部109,110)もレーザー溶接される。これによって、ピボットプレート43は、第3凹部73の近傍にて、レーザー溶接によってサポートフレーム部57の前端部、及び、メインフレーム後部52の側面に直接接合される。この構成によれば、ピボットプレート43とフランジ部57G,57Hとのレーザー溶接と、ピボットプレート43とメインフレーム後部52とのレーザー溶接とを同じ工程で行うことができると共に、ピボットプレート43とメインフレーム後部52との接合剛性を確保し易くなる。
ピボットプレート43とサポートフレーム部57やサポートフレーム部57とメインフレーム後部52の溶接は、間隔を空けて設けられた複数の小径のC字状ビードB2によっても行われる。このように、C字状ビードB2及びB2Cによって溶接するので、接合剛性を十分に確保し易くなる。なお、本実施形態では、C字状ビードB2の一部については、下方以外に開放するビード部に形成する場合を示したが、全てのC字状ビードB2を下側に開放するビードに形成し、雨水を排出し易くしても良い。
図8及び図9に示すように、第2凹部72は、前下方に向けて直線状に延び、メインフレーム後部52を前後に貫通する凹形状に形成される。これによって、図13に示すように、第2凹部72の前端開口72Kを前下方に開放させ、第2凹部72に収容されるサポートフレーム部57の前端開口57Kを前下方に開放させることができる。
このため、第2凹部72内やサポートフレーム部57内に雨水等が入ったとしても、重力を利用して第2凹部72外及びサポートフレーム部57外に効率よく排出することができる。
なお、メインフレーム後部52内には、上記第1凹部71と第2凹部72との間の中間位置に鋼板製の補強部材75(図8,図9)が介挿される。この補強部材75は、メインフレーム後部52の車幅方向外側からレーザー溶接することによって、左右メインフレーム半体52R,52Lに接合される。この場合、メインフレーム半体52R,52Lと補強部材75とが重なる領域(図7中、重ね合わせ部111)が複数のC字状ビードB2によってレーザー溶接される。
ピボットプレート43は、図8及び図9に示すように、第2凹部72の前下方に向けて貫通する前端開口72K(開口部)の車幅方向外側を覆うように配置される。これによって、第2凹部72やサポートフレーム部57の前端開口57Kを外側から見え難くすることができ、外観性を向上できる。
また、ピボットプレート43は、後方に突出する後方突出部43T(図7)を一体に備えており、この後方突出部43Tは、サポートフレーム部57の車幅方向外側をサポートフレーム部57に沿って後上がりに延びることにより、車体側面視でサポートフレーム部57と重なる。この後方突出部43Tには、サポートフレーム部57に沿って延びる長孔43Hが形成され、この長孔43Hの内周縁がサポートフレーム部57に溶接(例えばミグ溶接)される。これによっても、ピボットプレート43とサポートフレーム部57との溶接長を長く確保でき、接合剛性を向上することができる。
また、左右一対のピボットプレート43には、ピボットプレート43間を架橋する金属板材からなるクロスプレート65が接合される。このクロスプレート65は、ピボットプレート43の車幅方向外側からレーザー溶接することによって接合される。この場合の溶接ビードは、図7に示すように、クロスプレート65に沿って延びる直線ビードB1Aとされる。これにより、前方が開放する凹断面形状に形成され、断面二次モーメントを向上させ、十分な剛性を確保できる。
さらに、ピボットプレート43間には、ピボット軸が挿通される上側クロスパイプ66と、パワーユニット21等を支持するための下側クロスパイプ67も溶接により接合され、これらによってもピボットプレート43の剛性を向上できる。
図1に示すように、ピボットプレート43近傍には、乗員(運転者RD)が足を置くステップ37(図1参照)が配置されるため、ピボットプレート43は足に対して車幅方向内側に位置する。本構成では、シートレール部56とメインフレーム前部51との接合部の車幅方向の寸法を抑えることができるので、左右のピボットプレート43の車幅寸法の増大を抑えることができる。従って、乗員の足着き性が向上すると共に足の自由度が向上する。また、平板形状のピボットプレート43を採用することによっても、足着き性と足の自由度とを向上できる。
左右一対のリヤフレーム55は左右対称形状であり、左右一対の連結フレーム部58も左右対称形状である。以下、左側の連結フレーム部58を詳述する。
図14は左側の連結フレーム部58を周辺構成と共に示した図である。
連結フレーム部58は、2枚のプレス成形された鋼板である左連結フレーム半体58Lと右連結フレーム半体58Rとを中空状に合わせ、各半体58L,58Rの開放端縁であるフランジ部58A同士を重ね合わせた部分(重ね合わせ部112)をレーザー溶接によって接合した中空フレームに形成される。
連結フレーム部58は、シートレール部56の後端部が挿通される第1筒部58Bと、サポートフレーム部57の後端部が挿通される第2筒部58Cと、第1及び第2筒部58B,58Cから後方に延在するリヤフレーム後部58Dとを一体に備えている。第1筒部58Bは、リヤフレーム後部58Dの前部から前方に直線状に延びる円筒形状に形成され、第2筒部58Cは、リヤフレーム後部58Dの前部から前下がりに直線状に延びる円筒形状に形成され、連結フレーム部58は車体側面視でY字形状に形成される。
ここで、第1筒部58Bの内面とシートレール部56の後端部の外面とは、車幅方向で相互に密着するように合わせられる。つまり、第1筒部58Bとシートレール部56の後端部との間には、合わせ方向(ここでは車幅方向)に締め代が設けられている。このため、シートレール部56の後端部を第1筒部58Bに挿入すれば、シートレール部56を第1筒部58Bの径方向に位置決めすることができ、ギャップ管理を不要にすることができる。
また、第2筒部58Cの内面とサポートフレーム部57の後端部の外面とについても、車幅方向で相互に密着するように合わせられ、つまり、合わせ方向(ここでは車幅方向)に締め代が設けられている。これによって、サポートフレーム部57の後端部を第2筒部58Cに挿入すれば、サポートフレーム部57を第2筒部58Cの径方向に位置決めでき、ギャップ管理を不要にすることができる。なお、これらの合わせ方向は車幅方向に限らず、車幅方向以外に設定しても良い。
シートレール部56及びサポートフレーム部57を連結フレーム部58に挿入した後、シートレール部56の後端部と第1筒部58Bとが重なる重ね合わせ部113は、車幅方向外側からレーザー溶接されることによって接合される。この場合の溶接ビードは、上記C字状ビードB2よりも大型であって、後方に開放する大型のC字状ビードB2Dに形成される。この大型のC字状ビードB2Dによって連結フレーム部58とシートレール部56との接合剛性を十分に確保することができる。
図14中、符号LEはシートレール部56の中心軸を示している。図14に示すように、C字状ビードB2Dは、この中心軸LEを側面視で跨ぐ位置に設けられると共に、両端の端末部Qが最大張り出し位置LXよりも内側、つまり、C字の半径方向内側であって、上記中心軸LEの近傍に配置される。これにより、小型化しつつ溶接長を効率よく確保し、接合剛性を効率よく高めることができる。
また、サポートフレーム部57の後端部と第2筒部58Cとが重なる重ね合わせ部114についても、車幅方向外側からレーザー溶接されることによって接合される。この場合の溶接ビードは、C字状ビードB2Dと同じ大きさであって、斜め上方に開放する大型のC字状ビードB2Eに形成される。この大型のC字状ビードB2Eによって連結フレーム部58とサポートフレーム部57との接合剛性を十分に確保することができる。
図14中、符号LFはサポートフレーム部57の中心軸を示している。図14に示すように、C字状ビードB2Eは、この中心軸LFを側面視で跨ぐ位置に設けられると共に、両端の端末部Qが最大張り出し位置LXよりも内側、つまり、C字の半径方向内側であって、上記中心軸LFの近傍に配置される。これにより、小型化しつつ溶接長を効率よく確保し、接合剛性を効率よく高めることができる。
連結フレーム部58のフランジ部58Aは、第1及び第2筒部58B,58Cの前端開口を除く縁部の略全体に渡って形成され、フランジ部58A同士の重ね合わせ部112に、複数の加締め部Kが間隔を空けて設けられると共に、加締め部Kの近傍にC字状ビードB2が設けられ、他の領域に直線ビードB1が設けられる。つまり、加締めとレーザー溶接とを併用して連結フレーム部58の各半体58L,58Rが接合される。
ここで、半体58L,58R同士を接合するC字状ビードB2は、第1及び第2筒部58B,58Cの前端開口、及び、クロスフレーム60との重ね合わせ部115に設けられ、これらの部分の接合剛性を効果的に高めている。ここで、一部のC字状ビードB2(以下、符号B2Xを付して説明する)については、加締め部Kを取り囲むように略C字状に形成される。
図15(A)はC字状ビードB2Xを周辺構成と共に拡大して示した図であり、図15(B)は、自動二輪車1が直立状態のときの図15(A)のF−F断面を示した図である。また、図15(C)はサイドスタンド36を使用して自動二輪車1が左側に傾斜した駐車状態のときのC字状ビードB2Xを示した図である。なお、図15(C)中、符号Zは鉛直方向を示す。
図15(A)、図15(B)及び図15(C)に示すように、加締め部Kは、メカニカルクリンチ接合により形成される凹部の開放側が、サイドスタンド36の使用時に傾斜する側に形成され、この加締め部Kの外周に沿ってC字状ビードB2Xが形成される。このため、加締め部K及びC字状ビードB2X内から雨水や塵埃等を排出し易く、特に、サイドスタンド36を使用した駐車時に雨水等が溜まり難くすることができる。また、C字状ビードB2Xの内側の領域を加締め部Kに使用する分、スペースの有効利用や、雨水等が溜まり易い凹部の低減が可能になる。
なお、このC字状ビードB2X以外の車体左側のC字状ビードB2、B2A〜B2Dについても、凹部の開放側が、サイドスタンド36の使用時に傾斜する側に形成されているため、サイドスタンド36を使用した駐車時に雨水等が溜まり難くすることができる。
また、連結フレーム部58の左右側面には、図14に示すように、鋼板製のパッチ部材80が重ねられ、この重ね合わせ部116が車幅方向外側からレーザー溶接によって接合される。このパッチ部材80の領域にリヤクッションユニット25(図1)を支持するリヤクッションボルト81が溶接される。
パッチ部材80の領域(重ね合わせ部116)には、リヤクッションボルト81の軸心を中心にして、放射状にC字状ビードB2が間隔を空けて設けられる。これらC字状ビードB2は、C字状の開放部が放射方向外側を向くように設けられる。これによって、リヤクッションボルト81側から作用するパッチ部材80を引き剥がそうとする力に効率よく対抗することができ、接合剛性を確保し易くなる。
左右の連結フレーム部58を架橋するクロスフレーム60についても、車幅方向外側から連結フレーム部58をレーザー溶接することにより接合される。このクロスフレーム60と連結フレーム部58との重ね合わせ部115については、C字状ビードB2を上下及び前後方向にオフセットさせて千鳥状に配置することで多数のC字状ビードB2を設け、接合剛性を十分に確保する。
図16は車体フレーム11の組立工程の概略を示した図である。なお、この組立工程の前に、メインフレーム前部51、メインフレーム後部52、ダウンフレーム44、シートレール部56、サポートフレーム部57及び連結フレーム部58がそれぞれ独立して製作されているものとする。
図16に示すように、車体フレーム11の組立工程は、大別すると、メインフレーム前部51、メインフレーム後部52及びダウンフレーム44からなるフロント側フレーム(リヤフレーム55を除くフレームに相当)をサブアッセンブリーする工程と、シートレール部56、サポートフレーム部57及び連結フレーム部58からなるリヤフレーム55をサブアッセンブリーする工程とが実施される。
フロント側フレーム側の工程としては、まず、メインフレーム前部51、メインフレーム後部52及びダウンフレーム44を加締める加締め工程が実施される。これにより、フロント側フレームが仮組みされる。次に、ヘッドパイプ12、タンクステーバー61、カラー63,64等の周辺部品を溶接(例えばミグ溶接)により結合する部品結合工程が実施される。
一方、リヤフレーム側の工程としては、まず、シートレール部56、サポートフレーム部57及び連結フレーム部58を加締める加締め工程が実施される。これにより、リヤフレーム55が仮組みされる。次いで、リヤクッションボルト81を溶接により結合する部品結合工程が実施される。
続いて、フロント側フレームとリヤフレーム55とをレーザー溶接するレーザー溶接工程が実施される。このレーザー溶接工程では、ピボットプレート43、クロスフレーム59,60等もレーザー溶接される。これにより、車体フレーム11が組み立てられる。車体フレーム11をレーザー溶接した後は、仕上げ工程、及び、検査工程が順に実施され、車体フレーム11が完成する。このように加締めによって仮組みした後にレーザー溶接を行うので、ギャップ等の寸法管理がし易くなり、組立精度を確保し易くなる。また、溶接の段取りもし易くなる。
以上説明したように、本実施の形態では、リヤフレーム55の少なくともメインフレーム41に溶接される溶接部であるサポートフレーム部57の前端部57Fは、メインフレーム41の側面に溶接されるフランジ部57G,57H(図12)と、フランジ部57G,57Hから車幅方向内側に膨出する膨出部57J(図12)とを備え、メインフレーム41の側面は、リヤフレーム55の膨出部57Jに対応する位置に、膨出部57Jを収容する第2凹部72を備えるので、リヤフレーム55の溶接部の断面二次モーメントを確保すると共に、車幅方向外側への張り出しを抑えることができる。
しかも、サポートフレーム部57の前端部57Fにおける車幅方向外側の面は、フランジ部57G,57Hと略面一に形成されるため、サポートフレーム部57の前端部57F(溶接部)の車幅方向への張り出しを更に抑えることができる。
また、メインフレーム41の側面には、スイングアーム23を支持するためのピボットプレート43(図12)が接合され、ピボットプレート43は、フランジ部57G,57Hに車幅方向外側から重ね合わされ、ピボットプレート43とフランジ部57G,57Hとメインフレーム41の側面とが、レーザー溶接によってまとめて接合されるので、別々に溶接する場合よりも溶接工程を簡略化できる。また、メインフレーム41とリヤフレーム55との接合部を避けるようにピボットプレート43を配置する必要がないので、形状の自由度が向上する。
さらに、メインフレーム41の側面には、フランジ部57G,57Hを収容するフランジ用凹部として機能する第3凹部73(図12)が設けられ、ピボットプレート43は、第3凹部73の近傍にてレーザー溶接によりメインフレーム41の側面に直接接合されるので、レーザー溶接を同じ工程で行うことができると共に、メインフレーム41とピボットプレート43との接合剛性を確保し易くなる。
また、サポートフレーム部57の前端部57Fは、前下方に傾斜し、メインフレーム41の第2凹部72は、前下方に向けて貫通するので(図13参照)、第2凹部72やサポートフレーム部57内に雨水等が入っても重力を利用して排出することができる。
また、ピボットプレート43は、第2凹部72の前下方に向けて貫通する前端開口72K(開口部)の車幅方向外側を覆うので、前端開口72Kを外部から見え難くすることができ、外観性を向上できる。
さらに、本実施の形態では、メインフレーム41の一部を構成するメインフレーム後部52が型成形によって形成され、図12に示すように、リヤフレーム55の少なくともメインフレーム後部52に溶接される溶接部、つまり、サポートフレーム部57の前端部57Fが、メインフレーム後部52の側面に溶接されるフランジ部57G,57Hと、フランジ部57G,57Hから車幅方向内側に膨出する膨出部57Jとを備え、メインフレーム後部52の側面は、膨出部57Jに対応する位置に、膨出部57Jを収容する第2凹部72を備えている。この構成によれば、リヤフレーム55の溶接部(サポートフレーム部57の前端部57F)の断面二次モーメントを確保し易くすると共に、車幅方向外側への必要以上の張り出しを抑え易くなる。
また、サポートフレーム部57の前端部57Fにおける車幅方向外側の面は、フランジ部57G,57Hと略面一に形成されるため(図12参照)、サポートフレーム部57の車幅方向外側への張り出しをさらに抑え易くなる。
また、メインフレーム後部52の側面に接合されるピボットプレート43は、フランジ部57G,57Hに車幅方向外側から重ね合わされ、ピボットプレート43とフランジ部57G,57Hとメインフレーム後部52の側面とが、レーザー溶接によってまとめて接合されるので(図12参照)、溶接工程を省略化できると共に、メインフレーム41とリヤフレーム55との接合部を避けるようにピボットプレート43を配置する必要がなく、形状の自由度が向上する。
また、メインフレーム後部52の側面には、フランジ部57G,57Hを収容する第3凹部73(フランジ用凹部)が設けられ、ピボットプレート43は、第3凹部73の近傍にてレーザー溶接によりメインフレーム後部52の側面に直接接合されるので、ピボットプレート43とフランジ部57G,57Hとのレーザー溶接と、ピボットプレート43とメインフレーム後部52とのレーザー溶接とを同じ工程で行うことができると共に、ピボットプレート43とメインフレーム後部52との接合剛性を確保し易くなる。
また、サポートフレーム部57の前端部57Fは、前下方に傾斜し、メインフレーム後部52の第2凹部72は、前下方に向けて貫通するので、第2凹部72やサポートフレーム部57内に雨水等が入っても重力を利用して効率よく排出することができる。
また、第2凹部72の前下方に向けて貫通する前端開口72K(開口部)の車幅方向外側を覆うので、前端開口72Kを外側から見え難くすることができ、外観性を向上できる。
さらに、本実施の形態では、車体フレーム11の重ね合わせ部100〜116のうち、フレーム部材同士の重ね合わせ部100,101,103〜114については、メカニカルクリンチ接合で加締めると共に、この加締めによって形成された加締め部Kの少なくとも近傍であって、且つ、加締め部K以外の部分をレーザー溶接で接合するようにしたので、溶接部が縁部に限定されずに加締めとレーザー溶接とを併用して接合することができる。また、加締め部以外の部分をレーザー溶接するので、板厚や照射距離の変化が少ない場所にて溶接でき、溶接条件の設定がし易くなる。
また、上記近傍の範囲としては、本実施形態では15mm以内に設定することが好ましい。15mm範囲内に設定することにより、加締めとレーザー溶接のいずれか一方だけで接合した場合よりも効果的に接合剛性を高めることができる。なお、必要とされる接合剛性を確保できれば15mmを超えても良い。
また、複数の加締め部Kの間に、レーザー溶接のビードを有するので、接合剛性を確保し易くなる。
また、パイプ状部材であるメインフレーム前部51と、板状部材であるダウンフレーム44との重ね合わせ部103(図4)に設けられる加締め部Kは、メインフレーム前部51の半径方向内側に凸の形状となるように設けられるので(図6参照)、加締めを行う際、突起部がないダイX(受け側治具)をパイプ状部材(メインフレーム前部51)に挿入することになり、治具を挿入し易くなる。
また、加締め部Kは、その軸線方向が車幅方向内側を向くように設けられるので(図6参照)、車幅方向外側から内側に向けてパンチY(押圧側治具)で押圧すればよく、加締めを行いやすい。
仮にパンチ側をパイプ(例えばヘッドパイプ12)内に挿入して、外側にダイを配置する方法にすると、パンチが挿入動作と押圧動作の両方を受け持つ必要があり、設備が複雑になる。また、押圧の為のストロークもパイプ内では確保しにくい為、その点でも設備が大がかりとなり易い。
また、押圧動作をパイプ外側のダイに受け持たせる手法も考えられなくは無いが、ダイの押圧動作に伴ってフレーム(例えばメインフレーム41)も動いてしまうので、位置決め等が難しく、設備の大型化を招きやすい。
また、ヘッドパイプ12近傍にて接合されるメインフレーム41とダウンフレーム44との重ね合わせ部103では、レーザー溶接のビードが、C字状に形成されると共にC字状の開放部が車体下側に開放するように設けられるので(図6参照)、溶接長を効率よく稼いで接合剛性を効率よく確保できる。また、ヘッドパイプ12近傍は、カバー等を取り付け難いため外部に露出し易い部位であり、雨水等が付着する可能性が高いが、C字状の開放部が車体下側に開放するので、雨水等を溶接ビード外に排出し易くすることができる。
また、上記重ね合わせ部103では、加締め部Kが、この加締め部Kを含む横断面におけるメインフレーム41の左右方向最外部α(図6)よりも下方の位置に配置されるので(図6参照)、カバー等を取り付け難いため外部に露出して乗員に視認され易いヘッドパイプ12近傍にも関わらず、加締め部Kを乗員から視認し難くすることができ、外観性を向上することができる。
また、レーザー溶接のビード(C字状ビードB2)についても、このC字状ビードB2を含む横断面におけるメインフレーム前部51の左右方向最外部αよりも下方の位置に配置されるので、ビードを乗員から視認し難くすることができ、外観性を向上することができる。
また、上記重ね合わせ部103の加締め部Kは、自動二輪車1の直立状態において、水平面L2よりも下方に向くように形成されるので、加締め部K内に雨水等が入ったとしても、自動二輪車1が直立状態になることで、加締め部K外に容易に排出することができる。
また、車体左側の加締め部Kは、メカニカルクリンチ接合により形成される凹部の開放側が、サイドスタンド36の使用時に傾斜する側に形成されるので、サイドスタンド36を使用した駐車時に雨水等が溜まり難くなる。また、レーザー溶接は、加締めの後に行われるので、ギャップ等の寸法管理がし易くなる。また、レーザーは、加締め部Kの凹部側から照射されるので、加締めにより形成される凸部とレーザー光との干渉を気にする必要がなく、溶接条件の設定がし易くなる。
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形および応用が可能である。
例えば、本発明を適用するメインフレーム41は、車両の車幅方向に型抜き方向を持つ型成形品に好適である。但し、リヤフレーム55の膨出部57Jに対応する位置に凹部を設けられるものであれば、抜き方向は車幅方向に限定されるものではない。また、上記実施形態では、加締め部Kを避けるように溶接ビードが配置されているが、加締め部Kに溶接がされていても良い。また、上記実施形態では、プレス成形の鋼板を用いたメインフレーム41について記載したが、特にプレス成形の鋼板に特定されるものではなく、例えば、アルミニウム合金の成形品等でも良いし、鋳造品であっても良い。また、メインフレーム41とリヤフレーム55とで材料が変わっていても良い。
また、上記実施形態では、図1に示す自動二輪車1の車体フレーム11に本発明を適用する場合を説明したが、これに限らず、公知の鞍乗型車両の車体フレーム11に本発明を広く適用可能である。また、鞍乗型車両の車体フレーム11に限らず、複数の薄板部材を重ね合わせ、重ね合わせ部を加締めとレーザー溶接とを併用して接合する接合部材に本発明を広く適用可能である。なお、鞍乗型車両とは、車体に跨って乗車する車両全般を含み、自動二輪車(原動機付き自転車も含む)のみならず、ATV(不整地走行車両)に分類される三輪車両や四輪車両を含む車両である。
1 自動二輪車(鞍乗型車両)
11 車体フレーム
12 ヘッドパイプ
41 メインフレーム(第1の薄板部材)
43 ピボットプレート
44 ダウンフレーム(第2の薄板部材)
51 メインフレーム前部(パイプ状部材)
55 リヤフレーム
56J,57J 膨出部
57 サポートフレーム部
44A,44B,44D,52A,56G,56H,57G,57H,58A フランジ部
57F サポートフレーム部の前端部(溶接部)
71 第1凹部
72 第2凹部
73 第3凹部(フランジ用凹部)
100〜116 重ね合わせ部
K 加締め部
B1 直線ビード(溶接ビード)
B2、B2A〜B2E B2X C字状ビード(溶接ビード)

Claims (6)

  1. ヘッドパイプ(12)と、
    前記ヘッドパイプ(12)から後方に延びるように接合されると共に、横断面形状が型成形によって形成されるメインフレーム(41)と、
    前記メインフレーム(41)の車幅方向外側の側面に溶接されると共に、後方に延びるリヤフレーム(55)とを備える鞍乗型車両の車体フレームにおいて、
    前記リヤフレーム(55)の少なくとも前記メインフレーム(41)に溶接される溶接部(57F)は、前記メインフレーム(41)の側面に溶接されるフランジ部(57G,57H)と、前記フランジ部(57G,57H)から車幅方向内側に膨出する膨出部(57J)とを備え、
    前記メインフレーム(41)の側面は、前記リヤフレーム(55)の前記膨出部(57J)に対応する位置に、前記膨出部(57J)を収容する凹部(72)を備えることを特徴とする鞍乗型車両の車体フレーム。
  2. 前記リヤフレーム(55)の前記溶接部(57F)における車幅方向外側の面は、前記フランジ部(57G,57H)と略面一に形成されることを特徴とする請求項1に記載の鞍乗型車両の車体フレーム。
  3. 前記メインフレーム(41)の側面には、前記鞍乗型車両のスイングアーム(23)を支持するためのピボットプレート(43)が接合され、
    前記ピボットプレート(43)は、前記フランジ部(57G,57H)に車幅方向外側から重ね合わされ、前記ピボットプレート(43)と前記フランジ部(57G,57H)と前記メインフレーム(41)の側面とが、レーザー溶接によってまとめて接合されることを特徴とする請求項2に記載の鞍乗型車両の車体フレーム。
  4. 前記メインフレーム(41)の側面には、前記フランジ部(57G,57H)を収容するフランジ用凹部(73)が設けられ、前記ピボットプレート(43)は、前記フランジ用凹部(73)の近傍にてレーザー溶接により前記メインフレーム(41)の側面に直接接合されることを特徴とする請求項3に記載の鞍乗型車両の車体フレーム。
  5. 前記リヤフレーム(55)の前記溶接部(57F)は、前下方に傾斜し、
    前記メインフレーム(41)の前記凹部(72)は、前下方に向けて貫通することを特徴とする請求項3又は4のいずれかに記載の鞍乗型車両の車体フレーム。
  6. 前記ピボットプレート(43)は、前記凹部(72)の前下方に向けて貫通する開口部(72K)の車幅方向外側を覆うことを特徴とする請求項5に記載の鞍乗型車両の車体フレーム。
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