JP7230091B2 - 鞍乗型車両の車体フレーム構造 - Google Patents

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Description

本発明は、鞍乗型車両の車体フレーム構造に関する。
特許文献1は、鞍乗型車両の前部構造において、メインフレーム1と、上部を形成するシートレール12aを含んだリヤフレーム12とを備える車体フレームFRを開示している。
特開2015-205548号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、車体フレームは車種に固有のものであるため、車種ごとに車体フレームを設計、製造する必要があり、コストが増大するという課題がある。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、様々な車種に適用可能な車体フレーム構造を提供することを目的とする。
上記の目的を達成する本発明に係る車体フレーム構造は、
鞍乗型車両の車体フレーム構造であって、
車体前後方向に延設された第1フレーム部と前記第1フレーム部の後方部から車体下方に延設された第2フレーム部とを含むメインフレームと、
前記第1フレーム部と接合し車体前後方向に延設された第1レール部と、前記第2フレーム部と接合し車体後上方に延設された第2レール部とを含むシートレールと、を備え、
前記第1フレーム部と前記第1レール部との接合部、前記第2フレーム部と前記第2レール部との接合部、及び前記第1レール部と前記第2レール部との接合部のうち、少なくとも2つが平面形状を有し、
各接合部において接合する各部材の平面の大きさが異なり、
前記第1フレーム部は円形の管構造を有し、前記第1フレーム部の後方部において前記管構造の一部に平坦面が形成されており、
前記第1レール部は円形の管構造を有し、前記第1フレーム部と接合する前記第1レール部の前方部において前記管構造の一部に平坦面が形成されており、
前記第1フレーム部の平坦面と、前記第1レール部の平坦面とが、溶接により接合されることを特徴とする。
本発明によれば、様々な車種に適用可能な車体フレーム構造を提供することが可能となる。
鞍乗型車両(二輪車)の構成を説明するための外観図である。 鞍乗型車両の内部構造を説明するための図である。 第1実施形態に係る車体フレーム構造の一例を示す図である。 第1実施形態に係るメインフレーム及びシートレールの上側の接合部の構成例を示す図である。 第1実施形態に係るメインフレーム及びシートレールの下側の接合部の構成例を示す図である。 第1実施形態に係る車体フレーム構造によりメインフレームに対してシートレールの取付位置、取付角度を変化させた例を示す図である。 第2実施形態に係る車体フレーム構造の一例を示す図である。 第2実施形態に係るメインフレーム及びシートレールの上側の接合部の構成例を示す図である。 第3実施形態に係る第1レール部と第2レール部との接合部の一例を示す図である。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
(第1実施形態)
図1は、実施形態に係る鞍乗型車両1の外観図である。また、図2は、鞍乗型車両1の内部構造を外形と共に示す。図中には、構造の理解を容易にするため、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を示す。X方向は車体前後方向に対応し、Y方向は車幅方向ないし車体左右方向に対応し、また、Z方向は車体上下方向に対応する。本明細書において、前/後、左/右(側方)、上/下等の表現は、車体を基準とした相対的な位置関係を示す。例えば、「前」、「前方」等の表現は+X方向に対応し、「後」、「後方」等の表現は-X方向に対応する。同様に、車幅方向内側(車内側)/車幅方向外側(車外側)等の表現についても車体を基準とする相対的な位置関係を示す。
鞍乗型車両1は、本実施形態では、ライダー(運転者)が車体100を跨いで乗車可能な自動二輪車であり、前輪101および後輪102を備える。車体100上には、ライダーが着座可能なシート103が設けられる。また、鞍乗型車両1は、車体100内において、ヘッドパイプ104、メインフレーム105、ダウンフレーム106、シートレール107、ピボットフレーム108、及び、スイングアーム109を更に備える。図1及び図2には示されていないが、シートレール107、ピボットフレーム108、及び、スイングアーム109は、それぞれ左右一対設けられる。尚、上記フレーム類105~108は、その少なくともいくつかをまとめて車体フレームと表現されてもよい。
ヘッドパイプ104は、車体100前方においてハンドルバーを回動可能に支持して配置され、ライダーは、このハンドルバーを回動させることでフロントフォークを介して前輪101の向きを変えて操舵操作を行うことができる。
メインフレーム105は、ヘッドパイプ104から車体前後方向に延設される。本実施形態では、メインフレーム105は、ヘッドパイプ104から車体前後方向に延設される第1フレーム部1051と、第1フレーム部1051の後方部から車体下方に延設された第2フレーム部1052とを含む。本実施形態では、第1フレーム部1051の前方部からダウンフレーム106が下後方に向かって延設される。
シートレール107はシート103に加わる荷重を支持する。シートレール107は、メインフレーム105の第1フレーム部1051の後方部と接合し車体前後方向に延設された第1レール部1071と、第2フレーム部1052もしくは当該第2フレーム部1052の周囲を囲むピボットフレーム108と接合し車体後上方に延設された第2レール部1072とを含む。
ピボットフレーム108は、メインフレーム105の第2フレーム部1052の周囲において下方に向かって延設され、第2フレーム部1052に対して固定される。スイングアーム109は、このピボットフレーム108に支持されると共に後輪102を揺動可能に支持する。
図3は、本実施形態に係る鞍乗型車両1の内部構造(車体フレーム構造300)の詳細を示す図である。本実施形態では、第1フレーム部1051と第1レール部1071との接合部、第2フレーム部1052(或いは当該第2フレーム部1052を囲むピボットフレーム108)と第2レール部1072との接合部が平面形状になるように構成する。図3の例では、領域301、領域302において接合部が平面形状になるように構成されており、領域303において第1レール部1071と第2レール部1072とが接合されている。
図4は、図3の領域301の拡大図である。メインフレーム105の第1フレーム部1051は管構造を有しており、第1フレーム部1051の後方部においてプレス加工により管構造の一部に平坦面401が軸方向に形成されている。第1レール部1071は、左右一対のレール部(左側レール部1071a、右側レール部1071b)で形成されている。
第1レール部1071(図示の例では左側レール部1071a)は円形の管構造を有しており、第1フレーム部1051に形成された平坦面401と接合する第1レール部1071aの前方部においてプレス加工により管構造の一部に平坦面402が形成されている。そして、第1フレーム部1051の平坦面401と、第1レール部1071(図示の例では左側レール部1071a)の平坦面402とが、溶接により接合される。なお、右側レール部1071bについても左側レール部1071aと同様の平坦面を有しており、第1フレーム部1051の平坦面401の反対側にも同様に平坦面が形成されている。そして平坦面同士が溶接により接合される。
プレス加工により平坦面を形成することにより、平坦面を有する部材等を準備する必要がなくなるため、軽量化を図ることが可能となる。また、管構造の軸方向に溶接可能な平坦面を広範囲に形成するため、平坦面の形成が容易となる。
また、第1フレーム部1051の管構造の平坦面401の面積は、第1レール部1071の管構造の平坦面402の面積よりも大きい。これにより、取り付け位置の自由度を高めることができる。
図5は、図3の領域302の拡大図である。メインフレーム105の第2フレーム部1052は円形の管構造を有しており、管構造の一部に対して車体左右方向から挟持する板状部材501、502を含んで構成されるピボットフレーム108が取り付けられている。第2レール部1072は、左右一対のレール部(左側レール部1072a、右側レール部1072b)で形成されている。
第2レール部1072(図示の例では左側レール部1072a)は円形の管構造を有しており、第2フレーム部1052(或いは第2フレーム部1052に対して固定されたピボットフレーム108)と接合する第2レール部1072の前方部においてプレス加工により平坦面503が形成されている。そして、ピボットフレーム108の板状部材501と、第2レール部1072(図示の例では左側レール部1072a)の平坦面503とが、溶接により接合される。なお、右側レール部1072bについても左側レール部1072aと同様の平坦面を有しており、当該平坦面と板状部材502とが溶接により接合される。
板状部材501、502の平坦面の面積は、第2レール部1072の管構造に形成された平坦面503の面積よりも大きい。これにより、取り付け位置の自由度を高めることができる。
本実施形態によれば、メインフレームの第1フレーム部と、シートレールの第1レール部との相対的な位置(及び取付角度)を自由に調整することが可能となる。図4及び図5を参照して説明した本実施形態に係る車体フレーム構造によって、例えば図6に示すように接合部の領域601、領域602におけるシートレール107の取付位置(取付角度)を調整することで、溶接の自由度が増し、矢印603、604に示すようにシートレール107の後端を持ち上げた位置で固定することも可能となる。従って、車種に応じてメインフレーム105とシートレール107との相対位置を自由に調整できるため、車体フレームの共通化を図ることが可能となる。すなわち、様々な車種に適用可能な車体フレーム構造を提供することが可能となる。
[変形例]
本実施形態では、図3の領域302の接合部に関して、図4において、第2レール部1072と、ピボットフレーム108の板状部材501とが接合されることによって、板状部材501を介してメインフレーム105の第2フレーム部1052と第2レール部1072とが接合される例を説明したが、この例に限定されない。
第1フレーム部1051の管構造の一部にプレス加工によって形成した平坦面401と同様に、第2フレーム部1052の管構造の一部にプレス加工によって平坦面を形成し、形成した平坦面と、第2レール部1072の平坦面503とを溶接により接合してもよい。これにより、第2フレーム部1052と第2レール部1072とを直接接合することが可能となる。
本実施形態では、ピボットフレーム108の一部である板状部材501、502を用いる例を説明したが、これに限定されない。メインフレーム105の第2フレーム部1052の管構造の一部に対して車体左右方向から挟持する板状部材を別途設けてもよい。
(第2実施形態)
第1実施形態では、図3の領域301の接合部に関して、メインフレーム105の第1フレーム部1051の一部をプレス加工することで平坦面401を形成する例を説明した。これに対して、本実施形態では、第1フレーム部1051の一部に平坦面を有するカバー部材を取り付ける例を説明する。鞍乗型車両1の概略構造については第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
図7は、本実施形態に係る鞍乗型車両1の内部構造(車体フレーム構造700)の詳細を示す図である。領域701の構造以外は図3と同様である。以下、図8を参照して、図7の領域701の詳細について説明する。
図8に示すように、第1フレーム部1051は円形の管構造を有しており、管構造の一部の周囲を覆い車体左右方向の側部に平坦面(図示の例では左側の平坦面801a)を有するカバー部材801が管構造の一部に取り付けられて固定されている。第1レール部1071(図示の例では左側レール部1071a)は第1実施形態と同様に管構造を有しており、第1フレーム部1051に固定されたカバー部材801と接合する第1レール部1071(図示の例では左側レール部1071a)の前方部においてプレス加工により管構造の一部に平坦面802が形成されている。そして、カバー部材801の平坦面801aと、第1レール部1071(図示の例では左側レール部1071a)の平坦面802とが、溶接により接合される。なお、右側レール部(不図示)についても左側レール部1071aと同様の平坦面(不図示)を有しており、当該平坦面と、カバー部材801右側の平坦面(不図示)とが溶接により接合される。
本実施形態によれば、メインフレームの第1フレーム部と、シートレールの第1レール部との相対的な位置(及び取付角度)を自由に調整することが可能となる。また、カバー部材801を設けることにより、メインフレーム105の円形の管構造をプレス加工する必要が無くなるため、フレームがひずむことが無くフレーム強度を維持することが可能となる。また、カバー部材801の平坦面801aの面積は、第1レール部1071の円形の管構造に形成された平坦面802の面積よりも大きい。これにより、取り付け位置の自由度を高めることができる。
(第3実施形態)
本実施形態では、第1レール部1071と第2レール部1072との接合部の一例を説明する。図9は、図7の接合平板702の付近における、第2レール部1072との接合例を示す図であり、車体前後方向のA-A断面図である。
接合平板702は、第1レール部1071の一部であってもよいし、第1レール部1071に固定された別の部材であってもよい。接合平板702は、左側接合平板702aと右側接合平板702bとを有しており、その内部に、第2レール部1072(左側レール部1072a、右側レール部1072b)が挿し込まれ、内部で溶接によって接合される。より具体的には、左側接合平板702aの内側の平坦面902と、円形の管構造を有する左側レール部1072aの一部にプレス加工により形成された平坦面901とが溶接される。同様に、右側接合平板702bの内側の平坦面903と、円形の管構造を有する右側レール部1072bの一部にプレス加工により形成された平坦面903とが溶接される。
これにより、図3で示した領域303においても、第1レール部1071と第2レール部1072との相対的な取付位置、取付角度を自由に調整することが可能となる。また、本実施形態の構造を有する車体フレームの場合は、図3の領域301、領域302の少なくとも何れか一方において、接合部を平面形状に構成することで、メインフレーム105とシートレール107との相対的な取付位置、取付角度の自由度を向上させることができる。
上述の各実施形態で説明したように、第1フレーム部1051と第1レール部1071との接合部、第2フレーム部1052(或いは当該第2フレーム部1052を囲むピボットフレーム108)と第2レール部1072との接合部、第1レール部1071と第2レール部1072との接合部のうち、少なくとも2つが平面形状になるように構成する。すなわち、領域301及び領域302の組み合わせ、領域302及び領域303の組み合わせ、領域301及び領域303の組み合わせ、或いは領域301~303の全てについて、接合部が平面形状になるように構成する。そして、各接合部において接合する各部材の平面の大きさが異なっている(すなわち、一方の部材の平面の大きさが他方の部材の平面の大きさよりも大きい)。
これにより、メインフレーム105とシートレール107との相対的な位置(取付角度)を自由に調整することが可能となる。よって、様々な車種に対して本実施形態の車体フレームを適用可能となり、車体フレームの共通化を実現できる。また、車種ごとに個別に車体フレームを設計・製造する必要が無くなることから、コストを削減することが可能となる。さらに、部材同士の位置決めのばらつきを許容することができる。
なお、上述の各実施形態では、接合部において一方の部材の平坦面の面積を大きく取り、他方の部材の平坦面の面積を小さく取ることで、溶接箇所を柔軟に選択できる例を説明したが、これに限定されない。例えば、一方の部材に小さい面積の平坦面を複数箇所設け、その何れかに対して他方の部材の平坦面を溶接により接合するように構成してもよい。例えば、図4に示した平坦面401の面積を小さくして、複数箇所に設け、第1レール部1071(図示の例では左側レール部1071a)の平坦面402と、その何れかの箇所で接合するように構成してもよい。他の接合部においても同様の構成としてもよい。プレス加工する面積を小さくすることができるため、製造コストを削減することが可能となる。
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。
<実施形態のまとめ>
第1の態様による車体フレーム構造(例えば300)は、
鞍乗型車両(例えば1)の車体フレーム構造であって、
車体前後方向に延設された第1フレーム部(例えば1051)と前記第1フレーム部の後方部から車体下方に延設された第2フレーム部(例えば1052)とを含むメインフレーム(例えば105)と、
前記第1フレーム部と接合し車体前後方向に延設された第1レール部(例えば1071)と、前記第2フレーム部と接合し車体後上方に延設された第2レール部(例えば1072)とを含むシートレール(例えば107)と、を備え、
前記第1フレーム部と前記第1レール部との接合部、前記第2フレーム部と前記第2レール部との接合部、及び前記第1レール部と前記第2レール部との接合部のうち、少なくとも2つが平面形状を有し、
各接合部において接合する各部材の平面の大きさが異なる。
これにより、メインフレームとシートレールとの相対的な位置(及び取付角度)を自由に調整することが可能となる。よって、様々な車種に対して車体フレームを適用可能となり、車体フレームの共通化を実現できる。また、車種ごとに個別に車体フレームを設計・製造する必要が無くなることから、コストを削減することが可能となる。さらに、部材同士の位置決めのばらつきを許容することができる。
第2の態様による車体フレーム構造(例えば300)では、
前記第1フレーム部は円形の管構造を有し、前記第1フレーム部の後方部において前記管構造の一部に平坦面(例えば401)が形成されており、
前記第1レール部は円形の管構造を有し、前記第1フレーム部と接合する前記第1レール部の前方部において前記管構造の一部に平坦面(例えば402)が形成されており、
前記第1フレーム部の平坦面と、前記第1レール部の平坦面とが、溶接により接合される。
これにより、メインフレームの第1フレーム部と、シートレールの第1レール部との相対的な位置(及び取付角度)を自由に調整することが可能となる。
第3の態様による車体フレーム構造(例えば300)では、
前記第1フレーム部の前記管構造の前記平坦面(例えば401)の面積は、前記第1レール部の前記管構造の前記平坦面(例えば402)の面積よりも大きい。
これにより、第1フレーム部の広い平坦面の任意の位置に対して第1レール部の平坦面を接合することができる。
第4の態様による車体フレーム構造(例えば300)では、
前記第1フレーム部の前記管構造の前記平坦面(例えば401)、及び、前記第1レール部の前記管構造の前記平坦面(例えば402)は、プレス加工により形成される。
これにより、接合のための他の部材が不要となるため、部品点数を削減することが可能となり、軽量化を図ることができる。
第5の態様による車体フレーム構造(例えば700)では、
前記第1フレーム部は円形の管構造を有し、前記管構造の一部の周囲を覆い車体左右方向の側部に平坦面(例えば801a)を有するカバー部材(例えば801)が前記管構造の一部に取り付けられ、
前記第1レール部は円形の管構造を有し、前記第1フレーム部と接合する前記第1レール部の前方部において前記管構造の一部に平坦面(例えば802)が形成されており、
前記カバー部材の平坦面(例えば801a)と、前記第1レール部の平坦面(例えば802)とが、溶接により接合される。
これにより、メインフレームの第1フレーム部と、シートレールの第1レール部との相対的な位置(及び取付角度)を自由に調整することが可能となる。また、平坦面を有するカバー部材を設けることにより、第1フレーム部は管構造を変形させる必要がなくなるため、フレーム強度を維持することが可能となる。
第6の態様による車体フレーム構造(例えば700)では、
前記カバー部材の平坦面(例えば801a)の面積は、前記第1レール部の前記管構造に形成された前記平坦面(例えば802)の面積よりも大きい。
これにより、第1フレーム部に対して固定されるカバー部材の広い平坦面の任意の位置に対して第1レール部の平坦面を接合することができる。
第7の態様による車体フレーム構造(例えば700)では、
前記第1レール部の前記管構造の前記平坦面は、プレス加工により形成される。
これにより、接合のための他の部材を第1レール部に取り付ける必要がなくなるため、部品点数を削減することが可能となり、軽量化を図ることができる。
第8の態様による車体フレーム構造(例えば300、700)では、
前記第2フレーム部は円形の管構造を有し、前記管構造の一部に対して車体左右方向から挟持する板状部材(例えば501、502)が取り付けられ、
前記第2レール部は円形の管構造を有し、前記第2フレーム部と接合する前記第2レール部の前方部において平坦面(例えば503)が形成されており、
前記板状部材(例えば501、502)の平坦面と、前記第2レール部の平坦面(例えば503)とが、溶接により接合される。
これにより、メインフレームの第2フレーム部と、シートレールの第2レール部との相対的な位置(及び取付角度)を自由に調整することが可能となる。
第9の態様による車体フレーム構造(例えば300、700)では、
前記板状部材(例えば501、502)の前記平坦面の面積は、前記第2レール部の前記管構造に形成された前記平坦面(例えば503)の面積よりも大きい。
これにより、第2フレーム部に対して固定される板状部材の広い平坦面の任意の位置に対して第2レール部の平坦面を接合することができる。
第10の態様による車体フレーム構造(例えば300、700)では、
前記第2レール部の前記管構造の前記平坦面(例えば503)は、プレス加工により形成される。
これにより、接合のための他の部材を第2レール部に取り付ける必要がなくなるため、部品点数を削減することが可能となり、軽量化を図ることができる。
1:鞍乗型車両、300,700:車体フレーム構造、105:メインフレーム、107:シートレール、1051:第1フレーム部、1052:第2フレーム部、1071:第1レール部、1072:第2レール部

Claims (9)

  1. 鞍乗型車両の車体フレーム構造であって、
    車体前後方向に延設された第1フレーム部と前記第1フレーム部の後方部から車体下方に延設された第2フレーム部とを含むメインフレームと、
    前記第1フレーム部と接合し車体前後方向に延設された第1レール部と、前記第2フレーム部と接合し車体後上方に延設された第2レール部とを含むシートレールと、を備え、
    前記第1フレーム部と前記第1レール部との接合部、前記第2フレーム部と前記第2レール部との接合部、及び前記第1レール部と前記第2レール部との接合部のうち、少なくとも2つが平面形状を有し、
    各接合部において接合する各部材の平面の大きさが異なり、
    前記第1フレーム部は円形の管構造を有し、前記第1フレーム部の後方部において前記管構造の一部に平坦面が形成されており、
    前記第1レール部は円形の管構造を有し、前記第1フレーム部と接合する前記第1レール部の前方部において前記管構造の一部に平坦面が形成されており、
    前記第1フレーム部の平坦面と、前記第1レール部の平坦面とが、溶接により接合されることを特徴とする車体フレーム構造。
  2. 前記第1フレーム部の前記管構造の前記平坦面の面積は、前記第1レール部の前記管構造の前記平坦面の面積よりも大きいことを特徴とする請求項に記載の車体フレーム構造。
  3. 前記第1フレーム部の前記管構造の前記平坦面、及び、前記第1レール部の前記管構造の前記平坦面は、プレス加工により形成されることを特徴とする請求項又はに記載の車体フレーム構造。
  4. 鞍乗型車両の車体フレーム構造であって、
    車体前後方向に延設された第1フレーム部と前記第1フレーム部の後方部から車体下方に延設された第2フレーム部とを含むメインフレームと、
    前記第1フレーム部と接合し車体前後方向に延設された第1レール部と、前記第2フレーム部と接合し車体後上方に延設された第2レール部とを含むシートレールと、を備え、
    前記第1フレーム部と前記第1レール部との接合部、前記第2フレーム部と前記第2レール部との接合部、及び前記第1レール部と前記第2レール部との接合部のうち、少なくとも2つが平面形状を有し、
    各接合部において接合する各部材の平面の大きさが異なり、
    前記第1フレーム部は円形の管構造を有し、前記管構造の一部の周囲を覆い車体左右方向の側部に平坦面を有するカバー部材が前記管構造の一部に取り付けられ、
    前記第1レール部は円形の管構造を有し、前記第1フレーム部と接合する前記第1レール部の前方部において前記管構造の一部に平坦面が形成されており、
    前記カバー部材の平坦面と、前記第1レール部の平坦面とが、溶接により接合されることを特徴とする車体フレーム構造。
  5. 前記カバー部材の平坦面の面積は、前記第1レール部の前記管構造に形成された前記平坦面の面積よりも大きいことを特徴とする請求項に記載の車体フレーム構造。
  6. 前記第1レール部の前記管構造の前記平坦面は、プレス加工により形成されることを特徴とする請求項又はに記載の車体フレーム構造。
  7. 鞍乗型車両の車体フレーム構造であって、
    車体前後方向に延設された第1フレーム部と前記第1フレーム部の後方部から車体下方に延設された第2フレーム部とを含むメインフレームと、
    前記第1フレーム部と接合し車体前後方向に延設された第1レール部と、前記第2フレーム部と接合し車体後上方に延設された第2レール部とを含むシートレールと、を備え、
    前記第1フレーム部と前記第1レール部との接合部、前記第2フレーム部と前記第2レール部との接合部、及び前記第1レール部と前記第2レール部との接合部のうち、少なくとも2つが平面形状を有し、
    各接合部において接合する各部材の平面の大きさが異なり、
    前記第2フレーム部は円形の管構造を有し、前記管構造の一部に対して車体左右方向から挟持する板状部材が取り付けられ、
    前記第2レール部は円形の管構造を有し、前記第2フレーム部と接合する前記第2レール部の前方部において平坦面が形成されており、
    前記板状部材の平坦面と、前記第2レール部の平坦面とが、溶接により接合されることを特徴とする車体フレーム構造。
  8. 前記板状部材の前記平坦面の面積は、前記第2レール部の前記管構造に形成された前記平坦面の面積よりも大きいことを特徴とする請求項に記載の車体フレーム構造。
  9. 前記第2レール部の前記管構造の前記平坦面は、プレス加工により形成されることを特徴とする請求項又はに記載の車体フレーム構造。
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