JP6356174B2 - 自動二輪車 - Google Patents

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Description

本発明は、ヘッドパイプから下方に延びるダウンフレームを備える自動二輪車に関する。
従来、ヘッドパイプから下方に延びるダウンフレームにより、エンジンハンガを介してエンジンを支持するように構成した自動二輪車が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1の自動二輪車では、車体の骨格を形成する車体フレームは、金属プレート材をプレス加工し、接合して形成されるプレスフレームで構成される。この自動二輪車のヘッドパイプには、プレスフレームで形成されたメインフレーム及びダウンフレームが結合される。ダウンフレームは、後方かつ下方に延びており、その下端部に、エンジンの前端を支持するエンジンハンガが設けられる。
一般に、このようなプレスフレームを用いた車体フレームでは、そのフレーム部分に要求される剛性と、エンジンを支持する部分に要求される剛性とが異なる。このため、エンジンハンガは、フレーム部分とは別体のブラケット状のエンジンハンガとして、フレーム部分に組み付けられる。
特開2011−230610号公報
しかしながら、上記特許文献1の自動二輪車の場合のように、ブラケット状のエンジンハンガを使用してダウンフレームによりエンジンを支持する場合には、該エンジンハンガをダウンフレームの端部に取り付けるとともに、該エンジンハンガにエンジンを取り付ける必要がある。このため、ダウンフレームにエンジンを組み付けるのに要する工数が多い。
本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、ダウンフレームにエンジンを組み付けるための工数を削減できる自動二輪車を提供することにある。
第1発明に係る自動二輪車は、
ヘッドパイプ(3)から下方に延びるダウンフレーム(7)と、
パワーユニット(P,5)とを備える自動二輪車であって、
前記ダウンフレーム(7)は、板状部材を端部接合して中空状に形成されており、
前記ダウンフレーム(7)の下端部は、その左右の側壁(42,43)が下方に延びて左右の延出部(44,45)を形成しており、
前記左右の延出部の内側に、該延出部の内面に接している両側の側板部(47)と、該両側の側板部(47)の上方側端部を連結している底板部(48)とからなる補強プレート(46)が接合されており、
前記延出部(44,45)には、前記パワーユニット(P,5)の前部を支持するパワーユニット支持部(53)が形成されていることを特徴とする。
第1発明によれば、ダウンフレームの下端部において、補強プレートで補強された延出部によりパワーユニットが支持されるので、ダウンフレームとは別体に形成されるブラケット状のエンジンハンガが不要となる。すなわち、ダウンフレームに一体的にパワーユニット支持部が形成されることにより、別体のエンジンハンガをダウンフレームに組み付ける工数を削減することができる。
また、補強プレートが延出部の内側に設けられるので、延出部に要求されるエンジンハンガとしての必要な剛性を確保しながら、意匠面においても優れた外観を実現することができる。
第2発明に係る自動二輪車は、第1発明において、前記補強プレート(46)は、前記延出部における前記パワーユニット(P,5)の前部を支持する側の端縁に沿って各側板部の端縁を外側に曲げて形成された左右のリブ部(49)を有することを特徴とする。
第2発明によれば、両側板部を底板部で連結し、さらに左右のリブ部を設けたので、エンジンハンガとしての延出部に必要な剛性をより効果的に確保することができる。
また、内側にある補強プレートを外側に向って曲げているため、パワーユニットを取り付ける際に、その曲げ部がガイドとなって、スムーズな取付けが可能になる。
第3発明に係る自動二輪車は、第2発明において、
前記補強プレート(46)は、
前記左右の延出部(44,45)から、該補強プレートの前記側板部(47)及び前記底板部(48)の板面に沿った方向に向かって、該側板部間の間隔が漸次小さくなりつつはみ出したはみ出し部(50)を有し、
前記はみ出し部と左右の延出部(44,45)との境界部分に沿って溶接部(51)が形成されていることを特徴とする。
第3発明によれば、補強プレートは、側板部間の間隔が漸次小さくなったはみ出し部を有するので、それ自体の剛性を高めて、延出部の剛性をさらに向上させることができる。また、はみ出し部と左右の延出部との境界部分が溶接されるため、溶接部が外側に形成できるので、延出部に対する補強プレートの溶接を容易に行うとともに、延出部に必要な剛性をこの溶接により的確に確保することができる。
第4発明に係る自動二輪車は、第2又は第3発明において、前記底板部(48)は、前記ダウンフレームの下端部の開口を閉塞していることを特徴とする。
第4発明によれば、ダウンフレーム内の空間内に雨水や塵埃等が侵入するのを防止することができる。
第5発明に係る自動二輪車は、第1〜第4のいずれかの発明において、前記左右の延出部(44,45)は、相互間の幅が延出方向に向かって漸次大きくなっていることを特徴とする。
第5発明によれば、エンジンの支持箇所が、延出部の延出方向に沿って選択し易いので、該支持箇所の自由度を高めることができる。
第6発明に係る自動二輪車は、第1〜第5のいずれかの発明において、前記ダウンフレームは、前記延出部(44,45)の手前に、その左右の側面(42、43)が内側あるいは外側に窪む凹部(54)を有することを特徴とする。
第6発明によれば、凹部によりダウンフレームを補強するとともに、ダウンフレームの振動をし難くして、エンジンから伝達する振動によるダウンフレームの音鳴りも防止することができる。
本発明の一実施形態に係る自動二輪車の要部を示す正面図である。 図1の自動二輪車の車体フレームの正面図である。 図2の右側面図である。 図2の平面図である。 図2のフレームにおけるダウンフレームの下端部を示す斜視図である。 図5のダウンフレームの下端部を左方から見た様子を示す図(左側面図)である。 図5のダウンフレームの下端部を前方から見た様子を示す図(正面図)である。 図6AのVII−VII断面矢視図である。 図6AのVIII−VIII断面矢視図である。 図6AのIX−IX断面矢視図である。
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図1に示すように、実施形態の自動二輪車1は、操舵ロッド2を支持するヘッドパイプ3から後方かつ下方に延びるメインフレーム4と、メインフレーム4の下方に位置するパワーユニットPとしてのエンジン5と、メインフレーム4を挟んでエンジン5の後方に位置するエアクリーナ6と、ヘッドパイプ3から下方に延びるダウンフレーム7とを備える。
自動二輪車1の前輪8は、操舵ロッド2に固定されたフロントフォーク9により支持される。フロントフォーク9の回転軸線は、ヘッドパイプ3の中心軸線に対してオフセットされている。
自動二輪車1の後輪10は、エンジン5の左右後端部から後方に延びた左右のスイングアーム11により支持される。その後輪10を支持するスイングアーム11の部分と、メインフレーム4の中間部から後方に延びるシートフレーム12との間には、自動二輪車1のシートを支持する左右のリアクッションユニット13が設けられる。
エンジン5は、クランク軸及び変速機を一体に収容するクランクケース14を備え、メインフレーム4とダウンフレーム7との間に配置される。スイングアーム11の前端部は、クランクケース14に設けられたピボット軸15に対して回転自在に取り付けられる。エアクリーナ6とエンジン5との間は、コネクティングチューブ16、スロットルボディ17及び吸気管18を経て、これらにより構成される吸気通路で接続される。
図2に示すように、メインフレーム4は中間部で下方に曲折しており、中間部から後方側が前方側よりもより急な角度で下方に延びている。
図3に示すように、メインフレーム4は、自動二輪車1の左側に位置する左メインプレート19及び右側に位置する右メインプレート20を備える。左メインプレート19及び右メインプレート20は、メインフレーム4の前端部から中間部にわたって相互に溶接されて前部中空部21を形成し、該中間部から左右にU字状に分離してメインフレーム4の後端部に至る。
このような形状を有するように、左メインプレート19及び右メインプレート20は、金属プレート材をプレス加工して得られたものであり、全長にわたって横断面がそれぞれ左右に凹んだ形状を有する。
また、メインフレーム4は、その中間部から後端部にかけて左メイン下部プレート22及び右メイン下部プレート23を有する。左メイン下部プレート22は、左メインプレート19の右側に溶接され、前部中空部21から連続する後部左中空部24を左メインプレート19との間で形成する。右メイン下部プレート23は、右メインプレート20の左側に溶接され、前部中空部21から連続する後部右中空部25を右メインプレート20との間で形成する。
左メイン下部プレート22及び右メイン下部プレート23は、左メインプレート19及び右メインプレート20のU字状に分離した部分に沿って上端部が湾曲した形状を有するように、プレス加工で成形される。左メイン下部プレート22及び右メイン下部プレート23は、別体として構成されるが、これらの上端縁は、相互に溶接される。
上述した図1中のスロットルボディ17からエンジン5に延びた吸気管18は、左メイン下部プレート22と右メイン下部プレート23との間を通るように配置される。すなわち、上述のエアクリーナ6とエンジン5との間を接続する吸気通路は、左メイン下部プレート22と右メイン下部プレート23との間を通る。
左メイン下部プレート22及び右メイン下部プレート23の後端部には、それぞれ左右方向に長いボルト孔を有する左円筒状部材26及び右円筒状部材27が取り付けられる。エンジン5の後端側は、メインフレーム4により左円筒状部材26及び右円筒状部材27を介して支持される。
メインフレーム4の中間部には、自動二輪車1の後端部近傍まで延びたシートフレーム12の前端部が接続される。シートフレーム12は、その左右方向における外面を構成するようにプレス加工で成形された左外側シートプレート28及び右外側シートプレート29を備える。
図4に示すように、左外側シートプレート28は、プレス成形により左方に凹んだ形状を有し、前半部分の内側に、左前内側プレート30が接合され、後半部分の内側に左後内側プレート31が接合されて、これらのプレートとともに中空空間を形成する。これらの接合は、レーザビーム溶接で行われる。
同様に、右外側シートプレート29は、プレス成形により右方に凹んだ形状を有し、前半部分の内側に、右前内側プレート32が接合され、後半部分の内側に右後内側プレート33が接合されて、これらのプレートとともに中空空間を形成する。
左前内側プレート30及び右前内側プレート32は、前端部が扁平で、その後ろ側から後端縁に至るまで、それぞれ左方及び右方にやや凹んだ形状を有するように、プレス加工で形成される。左後内側プレート31及び右後内側プレート33は、前端縁から後端部に至るまで、それぞれ左方及び右方にやや凹んだ形状を有するようにプレス加工で形成される。
左前内側プレート30の後端部及び左後内側プレート31の前端部は、重ね代34を介して接続される。右前内側プレート32及び右後内側プレート33も同様である。左前内側プレート30及び右前内側プレート32の前端部は、それぞれ左メインプレート19及び右メインプレート20の中間部における外側の側壁に溶接される。
左前内側プレート30及び右前内側プレート32の前側の内側には、これらを連結する主クロスプレート35a及び前部クロスプレート35bの両端縁が溶接により接続される。左前内側プレート30及び右前内側プレート32の後側(シートフレーム12の中央部)の上端側には、これらを連結する中央クロスプレート36の両端縁が溶接により接続される。左後内側プレート31及び右後内側プレート33の後部の上端側には、これらを連結する後部クロスプレート37の両端縁が溶接により接続される。
シートフレーム12の中央からその後方側にかけて、図2のように上下方向の幅が大きくなっており、その部分に左クッションボルト38及び右クッションボルト39が設けられる。左クッションボルト38は、左外側シートプレート28及び左後内側プレート31に貫通させてこれらに溶接される。
図1のように、左クッションボルト38には、左側のリアクッションユニット13の上端部が取り付けられる。右クッションボルト39も同様にして右外側シートプレート29及び右後内側プレート33に溶接され、右側のリアクッションユニット13の上端部が取り付けられる。
図2のように、シートフレーム12の中央部とメインフレーム4下端部の左円筒状部材26及び右円筒状部材27との間に、左サブフレーム40及び右サブフレーム41が取り付けられる。左サブフレーム40及び右サブフレーム41は、パイプ材を用いて形成される。
シートフレーム12の左外側シートプレート28と左後内側プレート31との間には、左サブフレーム40の一端を挿入するための孔が構成されるように、それぞれ挿入方向に沿って左右に凹んだ部分が設けられる。左サブフレーム40の一端部は、この孔に挿入され、孔の入り口部分を溶接することにより固定される。他端部は、メインフレーム4の左円筒状部材26の側面に溶接される。
右サブフレーム41も同様にして、シートフレーム12の右外側シートプレート29と右後内側プレート33との間の孔に一端が固定され、他端はメインフレーム4の右円筒状部材27の側面に溶接される。
ダウンフレーム7は、横断面がそれぞれ左右に凹んだ形状を有するように板状の金属プレート材をプレス加工し、端部接合して中空状に形成される。
具体的には、図6A、図6B及び図7〜図9に示すように、ダウンフレーム7は、板状部材としての金属プレート材を曲げることにより、前面(前壁)7F、後面(後壁)7B及び左右の側面(側壁)42、43が一体的に形成される。そして、後面7Bの端部をその端縁に沿って溶接することにより端部接合し、内部に中空部Cが形成される。
前面7Fには、上下方向に沿って凹部7Faが形成され、ダウンフレーム7の剛性を高めている。また、ダウンフレーム7の前面7Fと左右の側面42、43との境界部には、ダウンフレーム7の長手方向に延びる凹部7Fbが形成され、さらに剛性が高められている。
ダウンフレーム7の下端部は、その左右の側面(側壁)42、43が下方に延びて左延出部44及び右延出部45を形成する。図1のように、エンジン5は、その前部が左延出部44及び右延出部45によって支持される。
図5に示すように、左延出部44及び右延出部45の内側には、その延出方向に開いたU字状の補強プレート46が接合される。補強プレート46は、左延出部44及び右延出部45の内面に接している両側の側板部47と、これらを連結している底板部48と、両側の側板部47に設けた左右のリブ部49とを有する。
左右のリブ部49は、左延出部44及び右延出部45におけるエンジン5前部を支持する側の端縁に沿って各側板部47の端縁を外側に曲げて形成される。底板部48は、ダウンフレーム7の下端部の開口を閉塞するように構成される。左延出部44及び右延出部45にエンジン5の前部を取り付ける際に、リブ部49の形成時に形成された曲げ部49aがガイドとなって、左延出部44と右延出部45との間にエンジン5の前部をスムーズに挿入できるので、取付けが容易になる。
補強プレート46は、側板部47の下辺に沿った方向に、両側板部47間の間隔H(底板部48の幅)が漸次小さくなるようにはみ出したはみ出し部50を有する。すなわち、側板部47間の間隔Hは、エンジン取付け側の幅H1よりも底板部48側の幅H2の方が狭くなるように形成される。また、はみ出し部50とダウンフレーム7の左右の側面42、43及び前面7Fとの境界部分が溶接されて溶接部51が形成される。
溶接部51のうち、補強プレート46の前面とダウンフレーム7の前面7Fとが接合している部分は、下方に湾曲するように溶接された湾曲溶接部51Aを形成している。これにより、溶接部51の溶接長が長くなるので、溶接部51による接合部の剛性を高めることができる。
ダウンフレーム7の左右の側面42、43の左延出部44及び右延出部45の部分には、それぞれプラグ溶接用の貫通孔52が設けられる。これらの貫通孔52を介して、左延出部44及び右延出部45と補強プレート46の両側板部47とがプラグ溶接により接合されてプラグ溶接部52Aが形成される。
左延出部44、右延出部45及び両側板部47には、エンジン5(パワーユニットP)の前部を取り付けて支持するためのパワーユニット支持部としての取付孔53が左右に3つずつ設けられる。すなわち、左延出部44、右延出部45及び補強プレート46は、エンジン5を支持するためのエンジンハンガを構成している。
ダウンフレーム7の左右の側面42、43には、左延出部44及び右延出部45の手前に、それぞれ凹部54が形成される。これにより、ダウンフレーム7の振動防止や強度増大が図られる。なお、本実施例においては、凹部54は、その外面側がダウンフレーム7内の中空部Cの側に窪む凹部であるが、内面側が中空部Cの外側に向けて窪む凹部(外方に向けて凸)であってもよい。
図2に示すように、ダウンフレーム7の左右の側面42、43の上端部は、ヘッドパイプ3に対し、その軸線方向に沿って分けた後半部分を囲うように接する。そして、ヘッドパイプ3に対して、該プレートの端縁が溶接され、これによりダウンフレーム7の上端部が固定される。この固定を補強するために、ガセットプレート55が、ダウンフレーム7のヘッドパイプ3下方に隣接した部分から、ヘッドパイプ3の下端部にかけて、溶接により接合される。
ダウンフレーム7のヘッドパイプ3と反対側の面(後面)は弓状に湾曲して下方に延びており、また、この面の反対側の面(前面)は、ヘッドパイプ3の下端部から直線状に下方に延びている。このため、ダウンフレーム7の上端部近傍のヘッドパイプ3に接続した部分及び下端部近傍は、これらの間の部分よりも前後方向の寸法が大きい。
メインフレーム4の前端部はダウンフレーム7の上端部の外側に一部が嵌合し、メインフレーム4の前端縁がダウンフレーム7に対して溶接により接合される。メインフレーム4は、その上面がダウンフレーム7のヘッドパイプ3と交差する上端面と1つの平面をなすようにして、ヘッドパイプ3の近傍から後方かつ下方に延びている。すなわち、ダウンフレーム7の上端部は、メインフレーム4の前端部を実質的に構成している。
ダウンフレーム7とメインフレーム4とが交差してヘッドパイプ3に接続している部分の内側は、90度に近い鋭角を成している。この鋭角を成している部分には、左右方向に見てほぼ三角形状をなしている左右のパッチプレート56が、ダウンフレーム7及びメインフレーム4の各側面にわたって設けられる。各側面上のパッチプレート56の端縁は、溶接により各側面に接合される。また、左右のパッチプレート56は、該鋭角の対辺側が内側に曲げられて相互に溶接により接合される。これにより、ダウンフレーム7及びメインフレーム4の上端部は相互に強固に結合される。
この構成において、自動二輪車1にエンジン5を取り付ける際には、エンジン5のクランクケース14における後部上端部の貫通孔を有する取付け部がメインフレーム4端部の左円筒状部材26及び右円筒状部材27に取り付けられる。この取付けは、クランクケース14の取付け部を左円筒状部材26及び右円筒状部材27間に配置し、これらの間を、ボルトを通して締結することにより行われる。
また、クランクケース14の前部上端部及び前部下端部に設けられた貫通孔を有する取付け部が、左延出部44及び右延出部45に取り付けられる。この取付けは、クランクケース14の各取付け部の貫通孔を、左延出部44及び右延出部45の対応する取付孔53の間に配置し、これらの貫通孔及び取付孔53にボルトを通して締結することにより行われる。
このとき、左延出部44及び右延出部45に対するクランクケース14の各取付け部の配置は、左延出部44及び右延出部45相互間の幅が延出方向に向かって漸次大きくなっているので、容易に行われる。
なお、左延出部44及び右延出部45の取付孔53のうちの中間に位置するものは、ここでは使用されない。この使用されない取付孔53は、異なる種類のエンジンを取り付ける場合に使用することができる。
エアクリーナ6は、メインフレーム4、シートフレーム12及び左・右サブフレーム40及び41で囲まれた空間の後ろ寄りに取り付けられる。スロットルボディ17は、該空間の前部上端寄りに取り付けられる。したがって、スロットルボディ17とエアクリーナ6との間を接続するコネクティングチューブ16は、該空間内に配置される。
また、スロットルボディ17からの吸気管18は、メインフレーム4の左メイン下部プレート22と右メイン下部プレート23との間を経てエンジン5に接続される。したがって、コネクティングチューブ16、スロットルボディ17、吸気管18等で構成される吸気通路は、左メイン下部プレート22と右メイン下部プレート23との間を通る。すなわち、吸気通路は、メインフレーム4の内側を直線的に通過するように配置される。
以上のように、本実施形態によれば、ダウンフレーム7下端部の延出部44及び45によりエンジンハンガが形成されるので、ダウンフレーム7とは別体に形成されるエンジンハンガブラケットが不要となる。このため、ダウンフレーム7へのエンジンの組み付け工数を削減することができる。また、延出部44及び45の内側に設けた補強プレート46により、エンジンハンガとしての延出部44及び45の必要な剛性を確保しながら、意匠面においても優れた外観を実現することができる。
また、補強プレート46において両側板部47を底板部48で連結し、さらに左右のリブ部49を設けたので、エンジンハンガとしての延出部44及び45に必要な剛性をより効果的に確保することができる。また、リブ部49を形成する際に曲げ部49aが形成されるので、エンジン5(パワーユニットP)を取り付ける際に、その曲げ部49aがガイドとなって、スムーズな取付けが可能になる。
また、補強プレート46は、両側板部47間の間隔が漸次小さくなったはみ出し部50を有するので、それ自体の剛性を高めて、延出部44及び45の剛性をさらに向上させることができる。また、はみ出し部50とダウンフレーム7との境界部分が溶接されるので、ダウンフレーム7に対する補強プレート46の溶接を容易に行うとともに、延出部44及び46の剛性をこの溶接により的確に確保することができる。
また、補強プレート46の底板部48によって、ダウンフレーム7下端部の開口が閉塞されるので、ダウンフレーム7内の空間内に雨水や塵埃等が侵入するのを防止することができる。
また、左右の延出部44及び45は、相互間の幅が延出方向に向かって漸次大きくなっているため、エンジン5の支持箇所が、延出部44及び45の延出方向に沿って選択し易いので、該支持箇所の自由度を高めることができる。
また、ダウンフレーム7の延出部44及び45の手前に設けた凹部又は凸部によりダウンフレーム7を補強するとともに、ダウンフレーム7の振動をし難くして、エンジン5から伝達する振動によるダウンフレーム7の音鳴りも防止することができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、メインフレーム4を構成する左メイン下部プレート22及び右メイン下部プレート23は、1枚のプレートをU字状に屈曲させた一体物として形成してもよい。
1…自動二輪車、3…ヘッドパイプ、5…エンジン、7…ダウンフレーム、42、43…側面(側壁)、44、45…延出部、46…補強プレート、47…側板部、48…底板部、49…リブ部、50…はみ出し部、51…溶接部、53…取付孔(パワーユニット支持部)、54…凹部、P…パワーユニット。

Claims (6)

  1. ヘッドパイプ(3)から下方に延びるダウンフレーム(7)と、
    パワーユニット(P,5)とを備える自動二輪車であって、
    前記ダウンフレーム(7)は、板状部材を端部接合して中空状に形成されており、
    前記ダウンフレーム(7)の下端部は、その左右の側壁(42,43)が下方に延びて左右の延出部(44,45)を形成しており、
    前記左右の延出部の内側に、該延出部の内面に接している両側の側板部(47)と、 該両側の側板部(47)の上方側端部を連結している底板部(48)とからなる補強プレート(46)が接合されており、
    前記延出部(44,45)には、前記パワーユニット(P,5)の前部を支持するパワーユニット支持部(53)が形成されていることを特徴とする自動二輪車。
  2. 前記補強プレート(46)は、前記延出部における前記パワーユニット(P,5)の前部を支持する側の端縁に沿って各側板部の端縁を外側に曲げて形成された左右のリブ部(49)を有することを特徴とする請求項1に記載の自動二輪車。
  3. 前記補強プレート(46)は、
    前記左右の延出部(44,45)から、該補強プレートの前記側板部(47)及び前記底板部(48)の板面に沿った方向に向かって、該側板部間の間隔が漸次小さくなりつつはみ出したはみ出し部(50)を有し、
    前記はみ出し部と左右の延出部(44,45)との境界部分に沿って溶接部(51)が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の自動二輪車。
  4. 前記底板部(48)は、前記ダウンフレームの下端部の開口を閉塞していることを特徴とする請求項2又は3に記載の自動二輪車。
  5. 前記左右の延出部(44,45)は、相互間の幅が延出方向に向かって漸次大きくなっていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の自動二輪車。
  6. 前記ダウンフレームは、前記延出部(44,45)の手前に、その左右の側面(42、43)が内側あるいは外側に窪む凹部(54)を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の自動二輪車。
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