JP6469144B2 - 小型車両のフレーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、小型車両のフレーム構造に関する。

従来、車両のフレーム構造として、フレーム構造体を形成する一対のパイプ間に接着剤にて接合されたＦＲＰ製パネルが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この構造では、フレーム構造体全体の軽量化を確保しつつ、剪断変形等に対して強度や剛性等の機械特性を効率良く高められるとしている。
尚、金属材料のフレーム部材に高剛性の構造用剛性樹脂材を接着して補強し、車体剛性を高めることは、上記出願（特許文献１）以前からの公知技術（特許文献２参照）である。
また、フレームの骨格を樹脂パネルで補強するものには、フレームに樹脂パネルをリベットで取付けるもの（特許文献３参照）、ボルトにて取付けるもの（特許文献４参照）などがある。

一方、バネ部材を車体の補強構造の一部として用いるものが知られている（例えば、特許文献５参照）。この技術では、車両の側面の補強構造に繊維強化樹脂の板ばねを内蔵して、外からの荷重を分散できる構造としている。
また、ワイヤ状の強化繊維樹脂の張力で、車体フレームやフレーム構成部材の変形を防ぐものもある（特許文献６及び特許文献７参照）。

特開２０１４−４７２８号公報 特許第３３７０２３８号公報 特開２０１５−１２４７９７号公報 特開２００６−１８２２９５号公報 特開２００６−２７３１９９号公報 特開２０１０−２３７０６号公報 特開２０１６−１９３７０２号公報

上記特許文献１〜特許文献４では、そのフレーム骨格と、補強部材としての樹脂パネル材との結合手法は、適宜選択されるものであるが、用途によっては、改善が期待されるものがある。例えば、接着による接合においては、過酷な状況で繰り返し長年にわたって使用される場合などで、剥がれ防止等の配慮が必要な場合がある。また、リベットや、ボルト締結の場合は、フレーム骨格やパネル側に穴加工が必要になる。特に、パネル側の穴加工は、繊維強化樹脂ではドリルの摩耗が早くなることがある。また、締結部の応力集中により穴加工部からの割れ等の防止として、穴周辺を厚肉として補強したり、締結を段付きボルトやカラーを設けたりするなどの配慮が必要になる。

また、上記特許文献５〜特許文献７に見られる技術を、鞍乗型車両のような小型車両のフレームに適用しようとしても、かかる車両では、板ばねを内蔵するような補強部材を別途配置できる空間が少なく、また、張力による変形防止策についても、ワイヤ等の補強部材を直線的に配置するスペースは極めて限られる。
本発明の目的は、フレーム骨格と補強部材との従来の結合方法を改善し、また、補強部材を限られた車体スペースに効果的に設置可能な小型車両のフレーム構造を提供することにある。

本発明は、車体フレーム（１１）と、前記車体フレーム（１１）を補強する補強体（８５，１０５，１１５）とからなり、前記車体フレーム（１１）が、屈曲部（１１Ａ）を有して構成される小型車両のフレーム構造において、前記車体フレーム（１１）には、前記屈曲部（１１Ａ）を挟んだ複数の位置で、前記補強体（８５，１０５，１１５）を係止する係止部（８６，８７，１０６，１１６，１１７）がそれぞれ設けられ、前記補強体（８５，１０５，１１５）は、弾性体であって、前記屈曲部（１１Ａ）に沿う方向に湾曲されて、湾曲により発生する前記補強体の初期荷重を前記車体フレームに付与するように、前記屈曲部（１１Ａ）を挟む複数の前記係止部（８６，８７，１０６，１１６，１１７）に係止されることを特徴とする。

上記発明において、前記車体フレーム（１１）は、車両側面視において、屈曲する前記屈曲部（１１Ａ）を有するものであり、前記補強体（８５，１０５，１１５）は、車両側面視で前記屈曲部（１１Ａ）に沿う方向に湾曲して係止されるようにしても良い。
また、上記発明において、前記車体フレーム（１１）は、鋼材のパイプで構成され、前記補強体（８５，１０５，１１５）は、繊維強化樹脂であっても良い。

また、上記発明において、前記小型車両（１０）は、スクーター等の低床式車両であり、前記車体フレーム（１１）は、ヘッドパイプ（１２）から車両下方に延びるダウンパイプ（１４）と、床部を支持するロアパイプ（１６）とからなり、前記屈曲部（１１Ａ）は、前記ダウンパイプ（１４）と前記ロアパイプ（１６）との連結部に形成され、前記係止部（８６，８７，１０６，１１６，１１７）は、前記ダウンパイプ（１４）と前記ロアパイプ（１６）のそれぞれに少なくとも１箇所以上設けられ、前記補強体（８５，１０５，１１５）は、その一端部側が、前記ダウンパイプ（１４）に沿い、他端部側が前記ロアパイプ（１６）に沿うように湾曲して、前記係止部（８６，８７，１０６，１１６，１１７）に係止されるようにしても良い。
また、上記発明において、前記補強体（８５，１０５，１１５）は、車両のガード部材を兼ねるようにしても良い。

本発明は、車体フレームには、屈曲部を挟んだ複数の位置で、補強体を係止する係止部がそれぞれ設けられ、補強体は、弾性体であって、屈曲部に沿う方向に湾曲されて、湾曲により発生する補強体の初期荷重を車体フレームに付与するように、屈曲部を挟む複数の係止部に係止されるので、補強体に穴加工等を施さなくても、初期荷重を掛けることで係止部に補強体を容易に係止して保持することが可能であり、また、外れにくくすることが可能となる。また、屈曲部に沿うように補強体を湾曲させるので、車体スペースが少ない小型車両にも、効果的に設置することができる。

上記発明において、車体フレームは、車両側面視において、屈曲する屈曲部を有するものであり、補強体は、車両側面視で屈曲部に沿う方向に湾曲して係止されるので、特に、前輪と後輪とから受ける荷重に抗することができ、小型車両の車体フレームを補強するのに好適である。
また、上記発明において、車体フレームは、鋼材のパイプで構成され、補強体は、繊維強化樹脂であるので、繊維強化樹脂で補強し、補強に応じて鋼材のパイプ材の径を小さく、あるいは肉厚を薄くすることで、フレーム構造全体として軽量化を図ることができる。

また、上記発明において、小型車両は、スクーター等の低床式車両であり、車体フレームは、ヘッドパイプから車両下方に延びるダウンパイプと、床部を支持するロアパイプとからなり、屈曲部は、ダウンパイプとロアパイプとの連結部に形成され、係止部は、ダウンパイプ及びロアパイプのそれぞれに少なくとも１箇所以上設けられ、補強体は、その一端部側が、ダウンパイプに沿い、他端部側がロアパイプに沿うように湾曲して、係止部に係止されるので、補強体を簡易に設置でき、低床式車両の車体フレームの補強、あるいは軽量化を容易に図ることができる。
また、上記発明において、補強体は、車両のガード部材を兼ねるので、別体のガード部材を省くことが可能となる。

本発明に係る第１実施形態のフレーム構造を備えた自動二輪車の左側面図である。 車体フレームの前部を示す左側面図である。 補強体、上部支持部材及び下部支持部材を示す分解斜視図である。 上部支持部材を示す左側面図である。 下部支持部材を示す左側面図である。 第２実施形態の補強体が取付けられた車体フレームの前部を示す左側面図である。 第２実施形態の補強体、上部支持部材及び下部支持部材を示す分解斜視図である。 第３実施形態の補強体が取付けられた車体フレームの前部を示す左側面図である。 車体フレーム及び補強体を示す平面図である。 補強体を示す斜視図である。 上部支持部材を示す左側面図である。 下部支持部材を示す左側面図である。 段付きボルトによる補強体の固定状態を示す左側面図である。

以下、図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。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ＬＨは車体左方を示している。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る第１実施形態のフレーム構造を備えた自動二輪車１０の左側面図である。
自動二輪車１０は、車体フレーム１１の前部にフロントフォーク１３を介して前輪３３が支持され、車体フレーム１１の下部にパワーユニット２１が揺動可能に支持され、パワーユニット２１の後端部に後輪４３が取付けられている。
また、自動二輪車１０は、フロントフォーク１３の後方にシート４６が配置され、車体フレーム１１の下部に、シート４６に着座した乗員が足を載せるフロアステップ５７が支持されたスクーター型の鞍乗り型車両である。

車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２、ダウンフレーム１４、左右一対のロアフレーム１６及び左右一対のリヤフレーム１７を備える。
ヘッドパイプ１２は、車体フレーム１１の前端部を構成している。ダウンフレーム１４は、ヘッドパイプ１２から下方斜め後方に延びる鋼材のパイプからなる。左右のロアフレーム１６は、ダウンフレーム１４の下部から左右に延びた後に後方に延びる鋼材のパイプからなる。左右のリヤフレーム１７は、ロアフレーム１６，１６の後端から一体に後方斜め上方に延びる鋼材のパイプからなる。また、リヤフレーム１７は、シート４６の下方を後上がりに後方に延びるリヤフレーム前部１７ａと、リヤフレーム前部１７ａよりも緩い傾斜で後上がりに延びるリヤフレーム後部１７ｂとを有する。

車体フレーム１１の大部分は、車体カバー２３で覆われている。
自動二輪車１０は、ヘッドパイプ１２に操舵可能にフロントフォーク１３が取付けられ、車体フレーム１１の下部を構成するロアフレーム１６の下部後端部にリンク１８を介して上下揺動可能にパワーユニット２１が取付けられている。
フロントフォーク１３は、ヘッドパイプ１２に回動可能に支持されたステアリングステム２４と、ステアリングステム２４の下端部に取付けられたボトムブリッジ２５と、ボトムブリッジ２５の左右両端部に取付けられた緩衝部２６とから構成されている。ステアリングステム２４の上端部にはバーハンドル３１が取付けられ、左右の緩衝部２６の下端部には、車軸３２を介して前輪３３が支持されている。前輪３３は、上方からフロントフォーク１３に取付けられたフロントフェンダ３４で覆われ、フロントフェンダ３４にフロントフォーク１３を保護する左右一対のフォークガード３０が取付けられている。

パワーユニット２１は、前部を構成するエンジン３５と、エンジン３５の後部に一体的に設けられた無段変速機３６とから構成される。エンジン３５は、クランクケース３７からシリンダヘッド、シリンダブロック等を備えたシリンダ部がほぼ前方に延び、シリンダヘッドにはエアクリーナ３８を含む吸気装置が接続されている。無段変速機３６は、クランクケース３７の後端部に一体に設けられた伝動ケース３９を備え、この伝動ケース３９の後端部に出力軸４２を介して後輪４３が取付けられている。一方のリヤフレーム１７と伝動ケース３９とにはリヤクッションユニット４５が渡されている。

シート４６は、リヤフレーム１７に収納ボックス（不図示）を介して支持され、開閉可能とされている。
車体カバー２３は、フロントカバー５１、左右一対のフロントロアカバー５２、ハンドルカバー５３、フロントインナカバー５４、レッグシールド５６、フロアステップ５７、左右一対のフロアサイドスカート５８、左右一対のリヤサイドスカート５９を備える。
フロントカバー５１は、フロントフォーク１３の上部の前方を覆う。フロントロアカバー５２は、フロントカバー５１の下端に設けられる。ハンドルカバー５３は、バーハンドル３１の中央部を覆う。フロントインナカバー５４は、フロントフォーク１３の上部の後方を覆う。レッグシールド５６は、フロントフォーク１３の上部の後方を覆うとともにフロントカバー５１の左右端に接続されて運転者の脚部を前方から覆う。フロアステップ５７は、レッグシールド５６の下端部から下方及び後方に延びて運転者の足載せとされ、左右のロアフレーム１６によって支持される。フロアサイドスカート５８は、フロアステップ５７の左右縁部から下方に延びる。リヤサイドスカート５９は、フロアサイドスカート５８の後端に設けられる。

更に、車体カバー２３は、センタカバー６１、左右一対のボディサイドカバー６２、リヤセンタカバー６３、左右一対のボディロアカバー６４、左右一対のリアサイドカバー６６を備える。
センタカバー６１は、フロアステップ５７の後端からシート４６の前端部下方まで延びる。ボディサイドカバー６２は、フロアステップ５７及びセンタカバー６１からシート４６の側縁下方を車体後方に延びる。リヤセンタカバー６３は、シート４６の後方で左右のボディサイドカバー６２，６２の後端部間を覆う。ボディロアカバー６４は、左右のボディサイドカバー６２，６２の下縁に沿ってフロアステップ５７の後端から後方へ延びる。リアサイドカバー６６は、ボディサイドカバー６２の後端部下縁に接続される。

シート４６は、運転者が着座する前部シート４６ａと、前部シート４６ａより一段高く形成されて同乗者が着座する後部シート４６ｂとを一体に備える。ボディロアカバー６４の下端部には、後部シート４６ｂに着座した同乗者が足を載せる可倒式の左右一対の同乗者用ステップ２８が設けられている。また、後輪４３の前部は、後輪カバー２９によって上方から覆われている。

ハンドルカバー５３には、前部にヘッドライト７１、左右端部に左右一対のバックミラー７３が設けられている。一側（詳しくは、左側）のロアフレーム１６には折り畳み式のサイドスタンド７５が設けられ、クランクケース３７の下部にはメインスタンド７６が設けられている。
フロントカバー５１には、左右一対のウインカ７４が一体的に設けられている。シート４６の後方には、同乗者が掴むグラブレール７７が設けられている。後輪４３はリヤフェンダ７９によって上方から覆われ、リヤフェンダ７９にはライセンスプレートが設けられる。リアサイドカバー６６の後方には、テールランプ６９が設けられる。

図２は、車体フレーム１１の前部を示す左側面図である。
車体フレーム１１の前部下部、詳しくは、ダウンフレーム１４とロアフレーム１６とで形成される屈曲部１１Ａを跨ぐ範囲に、且つ屈曲部１１Ａの内側（後斜め上側）に、車体フレーム１１を補強する補強体８５が設けられている。補強体８５は、車両側面視で、ダウンフレーム１４、屈曲部１１Ａ及びロアフレーム１６の形状に沿って配置されている。
車体フレーム１１及び補強体８５は、補強フレーム８３を構成する。
補強体８５は、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）からなる板状の弾性部材（弾性体）である。車体フレーム１１のダウンフレーム１４と左右のロアフレーム１６とには、補強体８５を支持する上部支持部材８６及び左右一対の下部支持部材８７が取付けられている。
上部支持部材８６及び左右の下部支持部材８７は、補強体８５の両端部を支持する。
左右のロアフレーム１６は、それぞれ車幅方向に延びるとともに前後に隔てて配置された前クロスパイプ８１及び後クロスパイプ８２によって接続されている。また、ダウンフレーム１４の下端は、前クロスパイプ８１に接続される。前クロスパイプ８１及び後クロスパイプ８２は、車体フレーム１１の一部を構成する。

補強体８５の初期形状は、平板状又は屈曲部１１Ａと同一方向に湾曲する湾曲した形状に形成されている。この場合、補強体８５の初期の湾曲の程度は、車体フレーム１１に組付け後の湾曲の程度よりも小さい。
補強体８５は、平板状又はわずかに湾曲した湾曲状の形状から、車体フレーム１１の前部下部に沿わせた形状まで弾性変形させられているので、補強体８５には初期荷重が発生している。更に、補強体８５の変形した状態が保たれるので、常に、車体フレーム１１に初期荷重を作用させておくことができる。
図１において、車体重量は、前輪３３及び後輪４３によって支えられているため、前輪３３と後輪４３との間に渡された車体フレーム１１には、屈曲部１１Ａの角度を小さくする方向に常に曲げ荷重が作用している。図２において、補強体８５による初期荷重は、上記曲げ荷重に抗する方向（屈曲部１１Ａの角度を大きくする方向）に発生しているので、上記曲げ荷重は、補強体８５が無い場合に比較して、小さくなっている。即ち、車体フレーム１１に作用する曲げ荷重が小さいので、その分、車体フレーム１１の強度・剛性を小さくすることができる。具体的には、車体フレーム１１を構成する各フレーム（パイプ）の外径、肉厚を小さくすることが可能になる。この結果、車体フレーム１１を軽量にすることが可能になる。

以上に示したように、小型車両としての自動二輪車１０の補強フレーム８３は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１を補強する補強体８５とからなり、車体フレーム１１が、屈曲部１１Ａを有して構成される。
車体フレーム１１には、屈曲部１１Ａを挟んだ複数の位置で、補強体８５を係止する係止部としての上部支持部材８６及び下部支持部材８７がそれぞれ設けられる。補強体８５は、弾性体であって、屈曲部１１Ａに沿う方向に湾曲されて、湾曲により発生する補強体８５の初期荷重を車体フレーム１１に付与するように、屈曲部１１Ａを挟む複数の上部支持部材８６及び下部支持部材８７に係止される。

この構成によれば、補強体８５に穴加工等を施さなくても、初期荷重を掛けることで上部支持部材８６及び下部支持部材８７に補強体８５を容易に係止して保持することが可能であり、また、外れにくくすることが可能となる。また、屈曲部１１Ａに沿うように補強体８５を湾曲させるので、車体スペースが少ない小型車両にも、効果的に設置することができる。

また、車体フレーム１１は、車両側面視において、屈曲する屈曲部１１Ａを有するものであり、補強体８５は、車両側面視で屈曲部１１Ａに沿う方向に湾曲して係止される。この構成によれば、特に、前輪３３（図１参照）と後輪４３（図１参照）とから受ける荷重に抗する方向に、補強体８５が初期荷重を掛けることができ、小型車両の車体フレーム１１を補強するのに好適である。
また、車体フレーム１１は、鋼材のパイプで構成され、補強体８５は、繊維強化樹脂である。この構成によれば、繊維強化樹脂で補強し、補強に応じて鋼材のパイプ材の径を小さく、あるいは肉厚を薄くすることで、補強フレーム８３の全体として軽量化を図ることができる。

図３は、補強体８５、上部支持部材８６及び下部支持部材８７を示す分解斜視図である。補強体８５については、車体フレーム１１に組付けた後の形状を示している。
補強体８５は、第１板部８５ａ、左右一対の第２板部８５ｂ，８５ｂが一体となったＹ字状の板材である。第１板部８５ａの端部の一面（上面）８５ｃには、先端に向かうにつれて次第に第１板部８５ａが薄肉になるように傾斜した傾斜面８５ｄが形成されている。また、第２板部８５ｂの一面８５ｃには、先端に向かうにつれて次第に第２板部８５ｂが薄肉になるように傾斜した傾斜面８５ｅが形成されている。

上部支持部材８６は、ダウンフレーム１４に取付けられ、上部支持部材８６に、補強体８５の第１板部８５ａが挿入されて係止される係止部８６ｃが設けられている。
下部支持部材８７は、左右のロアフレーム１６にそれぞれ取付けられるフレーム側部材８８と、フレーム側部材８８の上部に取付けられて補強体８５の第２板部８５ｂを係止する係止部材９１と、フレーム側部材８８に係止部材９１を締結する一対のボルト９２，９２とからなる。
フレーム側部材８８には、ボルト９２，９２がねじ込まれるねじ穴８８ａ，８８ａが形成され、係止部材９１には、ボルト９２，９２が通されるボルト挿通穴９１ａ，９１ａが開けられている。

図４は、上部支持部材８６を示す左側面図である。
上部支持部材８６は、ダウンフレーム１４の左右両側に取付けられる左右一対の板状の基部８６ａ，８６ａと、左右の基部８６ａ，８６ａを接続する平板状の接続部８６ｂと、接続部８６ｂの上部に設けられた係止部８６ｃとを一体に備える。
左右の基部８６ａ，８６ａは、ダウンフレーム１４に溶接により取付けられる。
係止部８６ｃは、接続部８６ｂから上方に延びる上方延出部８６ｄと、上方延出部８６ｄの上端からほぼ直角に屈曲する屈曲部８６ｅと、屈曲部８６ｅの後端から下方に向かうにつれて次第に接続部８６ｂから離れるように形成された傾斜部８６ｆとを備える。
傾斜部８６ｆは、屈曲部８６ｅに接続される上部傾斜部８６ｇと、上部傾斜部８６ｇの下端から上部傾斜部８６ｇよりも大きく傾斜した下部傾斜部８６ｈと、上部傾斜部８６ｇの両側縁から前方に屈曲して延びる左右一対の側部延出部８６ｊからなる。

上部傾斜部８６ｇは、その内面である傾斜部内面８６ｋが上部支持部材８６内に挿入された第１板部８５ａの傾斜面８５ｄと面当たりして、第１板部８５ａを保持する部分であり、第１板部８５ａでの応力集中を緩和する。
第１板部８５ａの先端である前縁８５ｆと上部支持部材８６の屈曲部８６ｅとの間には隙間９４が設けられ、前縁８５ｆが、屈曲部８６ｅに当たらない構造になっている。なお、隙間９４には、ゴム等のクッション材を配置しても良い。
上部傾斜部８６ｇは、上部支持部材８６内に補強体８５の第１板部８５ａを挿入する際に、第１板部８５ａの先端を挿入しやすくする。側部延出部８６ｊは、上部支持部材８６内に挿入された第１板部８５ａが車幅方向に移動するのを規制する。
なお、上方延出部８６ｄを設けずに、接続部８６ｂの上端に屈曲部８６ｅを設けても良い。

図５は、下部支持部材８７を示す左側面図である。
下部支持部材８７のフレーム側部材８８は、ロアフレーム１６の左右両側に取付けられる左右一対の板状の基部８８ｂ，８８ｂと、左右の基部８８ｂ，８８ｂを接続する平板状の接続部８８ｃとを一体に備える。
左右の基部８８ｂ，８８ｂは、ロアフレーム１６に溶接により取付けられる。
下部支持部材８７の係止部材９１は、フレーム側部材８８の接続部８８ｃにボルト９２で取付けられるフレーム側取付部９１ｂと、フレーム側取付部９１ｂの前端から前方に向かうにつれて次第に接続部８８ｃから離れるように形成された傾斜部９１ｃとを備える。
傾斜部９１ｃは、フレーム側取付部９１ｂに接続される後部傾斜部９１ｄと、後部傾斜部９１ｄの前端から後部傾斜部９１ｄよりも大きく傾斜した前部傾斜部９１ｅと、後部傾斜部９１ｄの両側縁から下方に屈曲して延びる左右一対の側部延出部９１ｇとからなる。

後部傾斜部９１ｄは、その内面である傾斜部内面９１ｆが下部支持部材８７内に挿入された第２板部８５ｂの傾斜面８５ｅに面当たりして、第２板部８５ｂを保持する部分であり、第２板部８５ｂでの応力集中を緩和する。
第２板部８５ｂの先端である後縁８５ｇと下部支持部材８７の傾斜部９１ｃとの間には隙間９５が設けられ、後縁８５ｇが、傾斜部９１ｃ等に当たらない構造になっている。なお、隙間９５には、ゴム等のクッション材を配置しても良い。
前部傾斜部９１ｅは、下部支持部材８７内に補強体８５の第２板部８５ｂを挿入する際に、第２板部８５ｂの先端を挿入しやすくする。
側部延出部９１ｇは、下部支持部材８７内に挿入された第２板部８５ｂが車幅方向に移動するのを規制する。

以上の図１及び図２に示したように、自動二輪車１０は、スクーター等の低床式車両であり、車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２から車両下方に延びるダウンパイプとしてのダウンフレーム１４と、床部を支持するロアパイプとしてのロアフレーム１６とからなる。屈曲部１１Ａは、ダウンフレーム１４とロアフレーム１６との連結部に形成され、上部支持部材８６及び下部支持部材８７は、ダウンフレーム１４及びロアフレーム１６のそれぞれに少なくとも１箇所以上設けられる。補強体８５は、その一端部側が、ダウンフレーム１４に沿い、他端部側がロアフレーム１６に沿うように湾曲して、上部支持部材８６及び下部支持部材８７に係止される。この構成によれば、補強体８５を簡易に設置でき、低床式車両の車体フレーム１１の補強、あるいは軽量化を容易に図ることができる。

＜第２実施形態＞
図６は、第２実施形態の補強体１０５が取付けられた車体フレーム１１の前部を示す左側面図、図７は、第２実施形態の補強体１０５、上部支持部材１０６及び下部支持部材８７を示す分解斜視図である。補強体１０５については、車体フレーム１１に組付けた後の形状を示している。
図６に示すように、車体フレーム１１の前部下部、詳しくは、ダウンフレーム１４とロアフレーム１６とで形成される屈曲部１１Ａを跨ぐ範囲に、且つ屈曲部１１Ａの内側（後斜め上側）に、車体フレーム１１を補強する補強体１０５が設けられている。補強体１０５は、車両側面視で、ダウンフレーム１４、屈曲部１１Ａ及びロアフレーム１６の形状に沿って配置されている。
車体フレーム１１及び補強体１０５は、補強フレーム１０３を構成する。
補強体１０５は、炭素繊維強化樹脂からなる板状の弾性部材（弾性体）である。車体フレーム１１のダウンフレーム１４と左右のロアフレーム１６とには、補強体８５を支持する上部支持部材１０６及び左右一対の下部支持部材８７が取付けられている。

上部支持部材１０６は、補強体１０５の上部を支持し、左右の下部支持部材８７は、補強体１０５の後端部を支持する。
補強体１０５（詳しくは、後で詳述する補強体本体１０５ｃ）の初期形状は、平板状又は屈曲部１１Ａと同一方向に湾曲する湾曲した形状に形成されている。この場合、補強体１０５（詳しくは、補強体本体１０５ｃ）の初期の湾曲の程度は、車体フレーム１１に組付け後の湾曲の程度よりも小さい。
補強体１０５は、平板状又はわずかに湾曲した湾曲状の形状から、車体フレーム１１の前部下部に沿わせた形状まで弾性変形させられているので、補強体１０５には初期荷重が発生している。更に、補強体１０５の変形した状態が保たれるので、常に、車体フレーム１１に初期荷重を作用させておくことができる。

図７に示すように、補強体１０５は、第１板部１０５ａ、左右一対の第２板部８５ｂ，８５ｂが一体となったＹ字状の板材である補強体本体１０５ｃと、第１板部１０５ａの両側縁から前方に延びる左右一対の被支持部１０５ｄ，１０５ｄとから一体に形成されている。
左右の被支持部１０５ｄ，１０５ｄは、それぞれピン挿入穴１０５ｅが開けられ、左右の被支持部１０５ｄ，１０５ｄが、ダウンフレーム１４に取付けられた上部支持部材１０６に連結ピン１０７を介して連結されている。
上部支持部材１０６は、ダウンフレーム１４の左右両側に取付けられる一対の板状の基部１０６ａ，１０６ａと、左右の基部１０６ａ，１０６ａを接続する平板状の接続部１０６ｂとからなる。

左右の基部１０６ａ，１０６ａは、ダウンフレーム１４よりも前方に突出する位置にピン挿通穴１０６ｃ，１０６ｃが開けられている。ピン挿通穴１０６ｃ，１０６ｃには、補強体１０５のピン挿入穴１０５ｅ，１０５ｅが合わせられ、ピン挿入穴１０５ｅ，１０５ｅとピン挿通穴１０６ｃ，１０６ｃとに連結ピン１０７が挿入される。
連結ピン１０７は、軸部１０７ａと、軸部１０７ａの一端部に軸部１０７ａよりも大径に形成された頭部１０７ｂとを一体に備え、軸部１０７ａの先端部に貫通穴１０７ｃが開けられている。
連結ピン１０７の挿入後には、一方のピン挿入穴１０５ｅから突出した連結ピン１０７の貫通穴１０７ｃに、割ピン１０８が通される。連結ピン１０７から突出した割ピン１０８の先端部は、曲げられて割ピン１０８が抜け止めされる。この結果、補強体１０５の第１板部１０５ａが上部支持部材１０６に揺動可能に連結される。

＜第３実施形態＞
図８は、第３実施形態の補強体１１５が取付けられた車体フレーム１１の前部を示す左側面図である。
車体フレーム１１の前部下部、詳しくは、ダウンフレーム１４とロアフレーム１６とで形成される屈曲部１１Ａを跨ぐ範囲に、且つ屈曲部１１Ａの外側（前斜め下側）に、車体フレーム１１を補強する補強体１１５が設けられている。補強体１１５は、車両側面視で、ダウンフレーム１４、屈曲部１１Ａ及びロアフレーム１６の形状に沿って配置されている。
車体フレーム１１及び補強体１１５は、補強フレーム１１３を構成する。

補強体１１５は、炭素繊維強化樹脂からなる板状の弾性部材（弾性体）である。車体フレーム１１のダウンフレーム１４と左右のロアフレーム１６とには、補強体１１５を支持する上部支持部材１１６及び下部支持部材１１７が取付けられている。上部支持部材１１６及び下部支持部材１１７は、補強体１１５の両端部を支持する。また、補強体１１５の前後方向の中間部は、左右一対の段付きボルト１１８によって車体フレーム１１、詳しくは、前クロスパイプ８１に固定されている。
補強体１１５の初期形状は、平板状又は屈曲部１１Ａと同一方向に湾曲する湾曲した形状に形成されている。この場合、補強体１１５の初期の湾曲の程度は、車体フレーム１１に組付け後の湾曲の程度よりも小さい。
補強体１１５は、平板状又はわずかに湾曲した湾曲状の形状から、車体フレーム１１の前部下部に沿わせた形状まで弾性変形させられているので、補強体１１５には初期荷重が発生している。更に、補強体１１５の変形した状態が保たれるので、常に、車体フレーム１１に初期荷重を作用させておくことができる。
以上に示したように、補強体１１５は、車両のガード部材を兼ねるので、別体のガード部材を省くことが可能となる。

図９は、車体フレーム１１及び補強体１１５を示す平面図、図１０は、補強体１１５を示す斜視図である。図１０の補強体１０５については、車体フレーム１１に組付けた後の形状を示している。
図９に示すように、補強体１１５は、その前縁１１５ａ及び後縁１１５ｂが車幅方向に延び、側縁１１５ｃ，１１５ｃが、左右のロアフレーム１６，１６の側縁１６ａ，１６ａに沿って延びている。

図１０に示すように、補強体１１５は、その剛性を調整する複数の剛性調整穴１１５ｄと、段付きボルト１１８を通す左右一対のボルト挿通穴１１５ｅ，１１５ｅと、補強体１１５の上部に飛散した石や溜まった雨水を排出する複数の排出穴１１５ｆとが設けられている。剛性調整穴１１５ｄ、ボルト挿通穴１１５ｅ及び排出穴１１５ｆは、補強体１１５を型成形する際に形成されるので、機械加工により形成するのに比べて、加工コストを低減できるとともに穴明け工具を使用した場合の摩耗等による劣化を回避することができる。なお、排出穴１１５ｆを剛性調整穴としても良い。
補強体１１５は、上記したように、上部支持部材１１６、下部支持部材１１７及び段付きボルト１１８によって車体フレーム１１に固定されているが、この固定方法に、接着剤による車体フレーム１１への補強体１１５の接着を併用しても良い。
上記のように、補強体１１５は、車体フレーム１１の下側に固定されるから、車体フレーム１１の下部を下方から覆うガード部材を兼ねる。

図１１は、上部支持部材１１６を示す左側面図、図１２は、下部支持部材１１７を示す左側面図、図１３は、段付きボルト１１８による補強体１１５の固定状態を示す左側面図である。
図１１に示すように、上部支持部材１１６は、ボルト１２１により左右のロアフレーム１６の上端部に取付けられた基部１１６ｂと、基部１１６ｂの下端部から一段高く形成された段部１１６ｃとを一体に備える。左右のロアフレーム１６と段部１１６ｃとの間に補強体１１５の上端部が挿入される。補強体１１５の前縁１１５ａと段部１１６ｃの縦壁１１６ｄとの間には、隙間１２２が設けられ、補強体１１５の前縁１１５ａと段部１１６ｃとが当たらないようにされている。

図１２に示すように、下部支持部材１１７は、ボルト１２１により左右のロアフレーム１６の後部に取付けられた基部１１７ｂと、基部１１７ｂの前端部から一段高く形成された段部１１７ｃとを一体に備える。左右のロアフレーム１６と段部１１７ｃとの間に補強体１１５の後端部が挿入される。補強体１１５の後縁１１５ｂと段部１１７ｃの縦壁１１７ｄとの間には、隙間１２３が設けられ、補強体１１５の後縁１１５ｂと段部１１７ｃとが当たらないようにされている。

図１３に示すように、前クロスパイプ８１の下部には左右一対のねじ穴８１ａが形成されている。段付きボルト１１８は、軸部１１８ａと、軸部１１８ａの一端部に一体に形成された頭部１１８ｂとからなる。軸部１１８ａは、先端部側に設けられたおねじ部１１８ｃと、おねじ部１１８ｃの頭部１１８ｂ側に設けられた大径部１１８ｄとからなる。
大径部１１８ｄは、その外径がおねじ部１１８ｃの外径よりも大きく、大径部１１８ｄの軸方向長さが、補強体１１５の板厚と略等しく、あるいは少し締め代を持たすことができるように調整されている。従って、段付きボルト１１８を補強体１１５のボルト挿通穴１１５ｅに通しておねじ部１１８ｃの全体を前クロスパイプ８１のねじ穴８１ａにねじ込んだ場合に、頭部１１８ｂが補強体１１５を過度に締め付けないように、締め代を調整しながら適切に締結できる。また、ラバー材のフランジ付きカラー等をボルト挿通穴１１５ｅに挿入して、フランジ付きカラーのボルト挿通穴長と大径部１１８ｄの軸方向長さとを調整し、適切な締め代を持たせて補強体１１５をラバー材を介してロアフレーム１６に取付けても良い。
段付きボルト１１８、詳しくは、頭部１１８ｂは、補強体１１５の最下部よりも上方に配置されているので、頭部１１８ｂが路上の突起物等に干渉しにくくできる。

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及び応用が可能である。
例えば、上記実施形態において、車体フレームを、鋼材のパイプとしたが、これに限らず、アルミニウム又はアルミニウム合金製のフレームや、樹脂フレームであっても良い。
また、補強体を、炭素繊維強化樹脂としたが、これに限らず、炭素以外の他の繊維を用いた繊維強化樹脂や金属としても良い。
本発明は、スクーター型の自動二輪車１０に適用する場合に限らず、他の形式の自動二輪車や、自動二輪車以外も含む鞍乗り型車両にも適用可能である。なお、鞍乗り型車両とは、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、揺動車両を含む三輪車や四輪車、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。

１０ 自動二輪車（小型車両）
１１ 車体フレーム
１１Ａ 屈曲部
１２ ヘッドパイプ
１４ ダウンフレーム（ダウンパイプ）
１６ ロアフレーム（ロアパイプ）
８５，１０５，１１５ 補強体
８６，１０６，１１６ 上部支持部材（係止部）
８７，１１７ 下部支持部材（係止部）

Claims (5)

1. 車体フレーム（１１）と、前記車体フレーム（１１）を補強する補強体（８５，１０５，１１５）とからなり、前記車体フレーム（１１）が、屈曲部（１１Ａ）を有して構成される小型車両のフレーム構造において、
   前記車体フレーム（１１）には、前記屈曲部（１１Ａ）を挟んだ複数の位置で、前記補強体（８５，１０５，１１５）を係止する係止部（８６，８７，１０６，１１６，１１７）がそれぞれ設けられ、
   前記補強体（８５，１０５，１１５）は、弾性体であって、前記屈曲部（１１Ａ）に沿う方向に湾曲されて、湾曲により発生する前記補強体の初期荷重を前記車体フレームに付与するように、前記屈曲部（１１Ａ）を挟む複数の前記係止部（８６，８７，１０６，１１６，１１７）に係止されることを特徴とする小型車両のフレーム構造。
2. 前記車体フレーム（１１）は、車両側面視において、屈曲する前記屈曲部（１１Ａ）を有するものであり、前記補強体（８５，１０５，１１５）は、車両側面視で前記屈曲部（１１Ａ）に沿う方向に湾曲して係止されることを特徴とする請求項１に記載の小型車両のフレーム構造。
3. 前記車体フレーム（１１）は、鋼材のパイプで構成され、前記補強体（８５，１０５，１１５）は、繊維強化樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の小型車両のフレーム構造。
4. 前記小型車両（１０）は、スクーター等の低床式車両であり、前記車体フレーム（１１）は、ヘッドパイプ（１２）から車両下方に延びるダウンパイプ（１４）と、床部を支持するロアパイプ（１６）とからなり、前記屈曲部（１１Ａ）は、前記ダウンパイプ（１４）と前記ロアパイプ（１６）との連結部に形成され、前記係止部（８６，８７，１０６，１１６，１１７）は、前記ダウンパイプ（１４）及び前記ロアパイプ（１６）のそれぞれに少なくとも１箇所以上設けられ、前記補強体（８５，１０５，１１５）は、その一端部側が、前記ダウンパイプ（１４）に沿い、他端部側が前記ロアパイプ（１６）に沿うように湾曲して、前記係止部（８６，８７，１０６，１１６，１１７）に係止されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の小型車両のフレーム構造。
5. 前記補強体（８５，１０５，１１５）は、車両のガード部材を兼ねることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の小型車両のフレーム構造。

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