JPWO2019017102A1 - 車体フレーム構造 - Google Patents

Abstract

この車体フレーム構造は、ヘッドパイプ（２１）と、前記ヘッドパイプ（２１）の後方に延びるメインフレーム（２２）と、前記メインフレーム（２２）の後方に延びるシートレール（３０）と、を備え、前記メインフレーム（２２）および前記シートレール（３０）の少なくとも一方は、第一の方向から見て湾曲した湾曲部（３７）を有し、かつ複数のプレスフレーム体（４５Ｉ，４５Ｏ）の組み合わせで形成され、前記複数のプレスフレーム体（４５Ｉ，４５Ｏ）は、互いに組み合わせた際に閉断面構造（３０ｃｓ）を形成する膨出形状部（４５ｂｓ）を有し、前記複数のプレスフレーム体（４５Ｉ，４５Ｏ）同士を接合する接合部（ｓｐ）は、接合する前記プレスフレーム体（４５Ｉ，４５Ｏ）の前記膨出形状部（４５ｂｓ）から延びる接合フランジ（４５ｅ）に設けられ、前記接合フランジ（４５ｅ）の基端における前記膨出形状部（４５ｂｓ）を立ち上げるパネル屈曲部（４５ｅ５）から前記接合部（ｓｐ）までの距離は、前記湾曲部（３７）を除いたフレーム一般部に対し、前記湾曲部（３７）において長い。

Description

本発明は、車体フレーム構造に関する。
本願は、２０１７年０７月２０日に、日本に出願された特願２０１７−１４１１５１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、自動二輪車の車体フレーム構造において、フレーム構成部材にプレスフレームを採用し、このプレスフレームを溶接により組み合わせる技術がある。（例えば、特許文献１参照）。

日本国特開２０１５−１８９４２６号公報

ところで、上記車体フレーム構造においては、フレーム湾曲部における溶接箇所への応力集中が課題として挙げられ、また、応力集中箇所におけるパネル折曲箇所から溶接箇所へのひずみの影響が課題として挙げられる。

そこで本発明は、プレスフレームを採用した車体フレーム構造において、パネル折曲箇所から溶接箇所へのひずみの影響を抑えることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の態様は以下の構成を有する。
（１）本発明の態様に係る車体フレーム構造は、ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプの後方に延びるメインフレームと、前記メインフレームの後方に延びるシートレールと、を備え、前記メインフレームおよび前記シートレールの少なくとも一方は、第一の方向から見て湾曲した湾曲部を有し、かつ複数のプレスフレーム体の組み合わせで形成され、前記複数のプレスフレーム体は、互いに組み合わせた際に閉断面構造を形成する膨出形状部を有し、前記複数のプレスフレーム体同士を接合する接合部は、接合する前記プレスフレーム体の前記膨出形状部から延びる接合フランジに設けられ、前記接合フランジの基端における前記膨出形状部を立ち上げるパネル屈曲部から前記接合部までの距離は、前記湾曲部を除いたフレーム一般部に対し、前記湾曲部において長い。

（２）上記（１）に記載の車体フレーム構造では、前記湾曲部は、前記第一の方向と交差する第二の方向で、前記フレーム一般部に対して厚さを増してもよい。

（３）上記（２）に記載の車体フレーム構造では、前記湾曲部は、前記第一の方向および前記第二の方向と交差する第三の方向から見て屈曲してもよい。

（４）上記（１）から（３）の何れか一項に記載の車体フレーム構造では、前記メインフレームおよび前記シートレールの少なくとも一方は、前記湾曲部を有するとともに、前記湾曲部の周囲にフレーム断面形状を縮小させる断面縮小部を有してもよい。

本発明の上記（１）に記載の車体フレーム構造によれば、第一の方向から見て湾曲する湾曲部を有するフレームにおいて、上記フレームに荷重が加わった際には湾曲部に応力が集中しやすい。特に、湾曲部におけるパネル屈曲部には変形が生じやすい。そこで、フレームの湾曲部における接合部をパネル屈曲部から離し、パネル屈曲部から接合部までの距離を長くすることで、パネル屈曲部に生じる変形の接合部への影響を抑制することができる。

本発明の上記（２）に記載の車体フレーム構造によれば、湾曲部の剛性を増して変形を抑えることができる。

本発明の上記（３）に記載の車体フレーム構造によれば、フレームの屈曲箇所にはより剛性が求められることから、湾曲部の厚さを増すことの効果が高まる。

本発明の上記（４）に記載の車体フレーム構造によれば、湾曲部の周囲に設けた断面縮小部により、フレームへの荷重入力時には応力が分散し、湾曲部とともに断面縮小部が良好に変形することで、湾曲部の接合部に対する負荷を抑えることができる。

本発明の実施形態における自動二輪車の左側面図である。 上記自動二輪車の車体フレームの左側面図である。 上記車体フレームの平面図である。 上記車体フレームのシートレールの要部を示す左側面図である。 図４のＶ−Ｖ断面図である。 上記シートレールの一部断面を含む斜視図である。 上記シートレール周辺の平面図である。 上記車体フレームのメインフレームおよびピボットフレーム間の接続部周辺の左側面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。 上記接続部周辺を前側から見た斜視図である。 上記接続部周辺を後側から見た斜視図である。 上記シートレールのクロスメンバ周辺の平面図である。 上記クロスメンバ周辺の斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左方を示す矢印ＬＨ、車両上方を示す矢印ＵＰ、車体左右中心を示す線ＣＬが示されている。

図１に示すように、本実施形態は、鞍乗型車両である自動二輪車１に適用される。自動二輪車１の前輪２は、左右一対のフロントフォーク３の下端部に支持されている。左右フロントフォーク３の上部は、ステアリングステム４を介して車体フレーム２０の前端部のヘッドパイプ２１に支持されている。ステアリングステム４の上部には、操向用のバーハンドル６が取り付けられている。

自動二輪車１の後輪７は、スイングアーム８の後端部に支持されている。スイングアーム８の前端部は、車体フレーム２０の前後中間部のピボットパイプ２５に支持されている。なお、本実施形態で用いる「中間」とは、対象の両端間の中央のみならず、対象の両端間の内側の範囲を含むこととする。
後輪７は、自動二輪車１の原動機であるエンジン１０に対し、例えば車体後部左側に配置されたチェーン式の伝動機構７ａを介して連結されている。スイングアーム８の左右アームの後部には、左右一対のリアクッション９の下端部が連結されている。

エンジン１０は、車体フレーム２０に搭載されている。エンジン１０は、クランクケース１１の前部上方にシリンダ１２を起立させている。
シリンダ１２の後部には、吸気通路１３が接続されている。シリンダ１２の前部には、排気管１４が接続されている。排気管１４は、エンジン１０の前方から下方を通って後方に向けて延び、例えば車体後部右側に配置された排気マフラー（不図示）に接続されている。

エンジン１０の上方には、エンジン１０の燃料を貯留する燃料タンク１５が配置されている。燃料タンク１５の後方には、運転者および後部同乗者が着座するシート１６が配置されている。車体下部両側には、運転者の足を載せる左右一対のメインステップ１７、および後部同乗者用が足を載せる左右一対のピリオンステップ１８がそれぞれ配置されている。

図２、図３を参照し、車体フレーム２０は、複数種の鋼材を溶接等により一体結合して構成されている。
車体フレーム２０は、ヘッドパイプ２１と、ヘッドパイプ２１の後方へ車体左右中心に沿って後下方へ延びる単一のメインフレーム２２と、メインフレーム２２の後下端部４８に接合されて上下方向に延びるピボットフレーム２３と、を備えている。

メインフレーム２２は、側面視ではヘッドパイプ２１から後方へ、後側ほど上下幅を狭めるように延びている。メインフレーム２２は、平面視では前半部が僅かに左右外側に膨張し、その後に概ね左右幅を均一にして後方へ延びている。メインフレーム２２は、側面視では全体的に後下方に向けて湾曲している。メインフレーム２２の前部は比較的緩やかに湾曲するのに対し、メインフレーム２２の後部は曲率を強めて湾曲している。このメインフレーム２２の後部を湾曲部２２ｗということがある。

ピボットフレーム２３は、メインフレーム２２の後下端部４８の下方に連続するように設けられている。ピボットフレーム２３の上端部４９は、メインフレーム２２の後下端部４８とともに接続部４７を構成している。ピボットフレーム２３の前下部には、エンジン１０のクランクケース１１の後部を支持する後ハンガーブラケット２４が固定されている。ピボットフレーム２３の上下中間部には、スイングアーム８の前端部を支持するピボットパイプ２５が固定されている。ピボットパイプ２５は、左右側部をピボットフレーム２３の左右外側に突出させている。ピボットパイプ２５の左右側部の外周面には、左右一対のサポートパイプ２６の前下端部が接合されている。

車体フレーム２０は、ヘッドパイプ２１の下部から後方へ車体左右中心に沿って後下方へ延びる単一のダウンフレーム２７を備えている。ダウンフレーム２７は、側面視でメインフレーム２２よりも急傾斜をなして後下方へ延びている。ダウンフレーム２７の下端部には、エンジン１０のクランクケース１１の前部を支持する前ハンガーブラケット２８が一体形成されている。ダウンフレーム２７の上部は、側面視で上側ほど前後幅を広げるように形成されている。ダウンフレーム２７の上部は、メインフレーム２２の前部下側に一体に接合されるガセット部２７ｇを構成している。ダウンフレーム２７の前縁部は、側面視で直線状に形成されるのに対し、ダウンフレーム２７の後縁部は、側面視で前方に凸の湾曲状に形成されている。

車体フレーム２０は、メインフレーム２２の後部に前端部が接合されるとともに、前端部から後方へ略水平に延びる左右一対のシートレール３０と、ピボットパイプ２５に前端部が接合されるとともに、前端部から上後方へ後上がりに延びる左右一対のサポートパイプ２６と、を備えている。左右サポートパイプ２６は、左右シートレール３０の前後中間部を下方から支持している。左右シートレール３０は、車体フレーム２０の後端部まで延びている。左右シートレール３０の後端部は、リアクロスメンバ３４を介して互いに連結されている。左右シートレール３０の前端部は、第一フロントクロスメンバ（クロスメンバ）３１を介して互いに連結されている。左右シートレール３０の前後中間部は、第二フロントクロスメンバ（クロスメンバ）３２を介して互いに連結されている。左右シートレール３０の前後中間部はさらに、第二フロントクロスメンバ３２よりも後方でクロスパイプ３３を介して互いに連結されている。

図１を併せて参照し、車体フレーム２０は、エンジン１０をフレーム構造の一部として利用するいわゆるダイヤモンドフレーム構造とされている。エンジン１０は、側面視でメインフレーム２２、ダウンフレーム２７及びピボットフレーム２３に囲まれるように車体フレーム２０に搭載されている。エンジン１０のクランクケース１１の前部は前ハンガーブラケット２８に支持され、クランクケース１１の後部は後ハンガーブラケット２４に支持されている。エンジン１０のクランクケース１１を介して、ダウンフレーム２７とピボットフレーム２３とが互いに連結されている。

燃料タンク１５は、その下部がメインフレーム２２を左右に跨ぐ鞍形に形成されている。燃料タンク１５の後部は、前後方向で左右シートレール３０の前部と重なるように後方へ延びている。燃料タンク１５の後端部には、第二フロントクロスメンバ３２にラバーマウントされる後マウント部１５ａが設けられている。燃料タンク１５における鞍形の下部の左右内側面には、側面視で前方に開放するＵ字形状をなす受け部材１５ｂが左右一対に設けられている。左右受け部材１５ｂは、メインフレーム２２の左右外側面に保持された円筒状のマウントラバー（不図示）に後方から係止し、燃料タンク１５の前部が車体フレーム２０にラバーマウントされる。

メインフレーム２２、ピボットフレーム２３、ダウンフレーム２７および左右シートレール３０は、それぞれ鋼板にプレス加工を施して形成されたプレスフレーム体の組み合わせにより構成されている。

図８、図９に示すように、メインフレーム２２は、左右一対のメインプレスフレーム体４２Ｌ，４２Ｒを一体に接合して構成されている。左右メインプレスフレーム体４２Ｌ，４２Ｒは、それぞれ一体の鋼板プレス成型部品である。左右メインプレスフレーム体（第一のプレスフレーム体）４２Ｌ，４２Ｒの各々は、車幅方向外側（左右方向外側）に臨む外側壁部４２ａと、外側壁部４２ａの上縁から車幅方向内側に起立する上壁部４２ｂと、上壁部４２ｂの先端縁から上方に起立する上接合フランジ４２ｄと、外側壁部４２ａの下縁から車幅方向内側に起立する下壁部４２ｃと、下壁部４２ｃの先端縁から下方に起立する下接合フランジ４２ｅと、を一体に有している。

左右メインプレスフレーム体４２Ｌ，４２Ｒは、互いに上下接合フランジ４２ｄ，４２ｅを車幅方向で当接させている。上下接合フランジ４２ｄ，４２ｅは、フランジ起立方向（上下方向）と直交するフランジ長さ方向（前後方向、メインフレーム２２の長さ方向）に並ぶ複数のスポット溶接部（接合部）ｓｐによって一体に接合されている。

これにより、左右の外側壁部２２ａならびに上下壁部２２ｂ，２２ｃによる矩形状の閉断面構造（第一の閉断面構造）２２ｃｓを持つ一体のメインフレーム２２が構成されている。以下、左右メインプレスフレーム体４２Ｌ，４２Ｒにおける上下接合フランジ４２ｄ，４２ｅを除く部位を、メインフレーム２２の閉断面構造２２ｃｓを形成する膨出形状部（第一の膨出形状部）４２ｂｓということがある。

図８、図９を参照し、ピボットフレーム２３は、左右一対のピボットプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒを一体に接合して構成されている。左右ピボットプレスフレーム体（第二のプレスフレーム体）４３Ｌ，４３Ｒは、それぞれ一体の鋼板プレス成型部品である。左右ピボットプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒの各々は、車幅方向外側に臨む外側壁部４３ａと、外側壁部４３ａの前縁から車幅方向内側に起立する前壁部４３ｂと、外側壁部４３ａの後縁から車幅方向内側に起立する後壁部４３ｃと、を一体に有している。

左右ピボットプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒの一方（例えば左ピボットプレスフレーム体４３Ｌ）における前壁部４３ｂの先端部は、左右ピボットプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒの他方（例えば右ピボットプレスフレーム体４３Ｒ）における前壁部４３ｂの先端部の板厚分だけ前方へ段差状に変位している。これにより、左右ピボットプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒの他方における前壁部４３ｂの先端部が、左右ピボットプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒの一方における断面の内側に入り込む。左右ピボットプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒの前壁部４３ｂの先端部は、互いに厚さ方向で重なり、これら先端部同士が例えばアーク溶接等により一体に接合されている。図中符号ｂｄは溶接ビードを示している。

同様に、左右ピボットプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒの一方（例えば左ピボットプレスフレーム体４３Ｌ）における後壁部４３ｃの先端部は、左右ピボットプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒの他方（例えば右ピボットプレスフレーム体４３Ｒ）における後壁部４３ｃの先端部の板厚分だけ後方へ段差状に変位している。これにより、左右ピボットプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒの他方における後壁部４３ｃの先端部が、左右ピボットプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒの一方における断面の内側に入り込む。左右ピボットプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒの後壁部４３ｃの先端部は、互いに厚さ方向で重なり、これら先端部同士が例えばアーク溶接等により一体に接合されている。

これにより、左右の外側壁部２３ａならびに前後壁部２３ｂ，２３ｃによる矩形状の閉断面構造（第二の閉断面構造）２３ｃｓを有する一体のピボットフレーム２３が構成されている。以下、左右ピボットプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒにおけるピボットフレーム２３の閉断面構造２３ｃｓを形成する部位を膨出形状部（第二の膨出形状部）４３ｂｓということがある。ピボットフレーム２３の閉断面構造２３ｃｓ内には補強部材４９ｇが固定されている。

図２を参照し、ダウンフレーム２７は、左右一対のダウンプレスフレーム体を一体に接合して構成されている。左右ダウンプレスフレーム体は、それぞれ一体の鋼板プレス成型部品である。ダウンフレーム２７の前縁部では、左右ダウンプレスフレーム体が左右ピボットプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒと同様の手法で互いに接合されている。ダウンフレーム２７の後縁部では、左右ダウンプレスフレーム体が左右メインプレスフレーム体４２Ｌ，４２Ｒと同様の手法で互いに接合されている。図中符号２７ｈはダウンフレーム２７の後接合フランジを示している。

図４〜図７を参照し、左右シートレール３０の各々は、車幅方向外側に位置する外シートプレスフレーム体４５Ｏと車幅方向内側に位置する内シートプレスフレーム体４５Ｉとを一体に接合して構成されている。内外シートプレスフレーム体（プレスフレーム体）４５Ｉ，４５Ｏは、それぞれ一体の鋼板プレス成型部品である。内外シートプレスフレーム体４５Ｉ，４５Ｏの各々は、車幅方向外側に臨む外側壁部４５ａと、外側壁部４５ａの上縁から車幅方向内側に起立する上壁部４５ｂと、上壁部４５ｂの先端縁から上方に起立する上接合フランジ４５ｄと、外側壁部４５ａの下縁から車幅方向内側に起立する下壁部４５ｃと、下壁部４５ｃの先端縁から下方に起立する下接合フランジ（接合フランジ）４５ｅと、を一体に有している。

内外シートプレスフレーム体４５Ｉ，４５Ｏは、互いに上下接合フランジ４５ｄ，４５ｅを車幅方向で当接させている。上下接合フランジ４５ｄ，４５ｅは、フランジ起立方向（上下方向）と直交するフランジ長さ方向（前後方向、シートレール３０の長さ方向でもある）に並ぶ複数のスポット溶接部（接合部）ｓｐによって一体に接合されている。

これにより、左右の外側壁部３０ａならびに上下壁部３０ｂ，３０ｃによる矩形状の閉断面構造３０ｃｓを持つ一体のシートレール３０が構成されている。以下、内外シートプレスフレーム体４５Ｉ，４５Ｏにおける上下接合フランジ４５ｄ，４５ｅを除く部位を、シートレール３０の閉断面構造３０ｃｓを形成する膨出形状部４５ｂｓということがある。

左右サポートパイプ２６は、それぞれ丸形鋼管により一体形成されている。左右サポートパイプ２６の後上端部は、それぞれ左右シートレール３０の前後中間部に接続されている。

シートレール３０は、サポートパイプ２６を接続する前後中間部において、側面視で下方に凸の三角形状をなす下方突出部３５を形成している。下方突出部３５の前傾斜部３５ａには、サポートパイプ２６の後上端部が前下方から差し込まれている。下方突出部３５には、後傾斜部３５ｂに沿うように延びる円筒状の差込部３５ｃが形成されている。例えば、差込部３５ｃの側壁には、長円形状の溶接孔３５ｄが形成されている。この溶接孔３５ｄの内周縁に沿って例えばアーク溶接が施されて、差込部３５ｃとサポートパイプ２６とが接合されている。下方突出部３５の後傾斜部３５ｂは、側面視においてサポートパイプ２６の傾斜と略平行、かつシートレール３０の後部の後上がりの傾斜と略平行をなしている。

シートレール３０は、側面視において前後方向に直線状に延びる前半部３６に対し、下方突出部３５を形成する前後中間部が湾曲部３７を介して連なっている。下接合フランジ４５ｅは、シートレール３０の前半部３６に沿う第一の直線部位４５ｅ１と、下方突出部３５の前傾斜部３５ａに沿う第二の直線部位４５ｅ２と、両直線部位４５ｅ１，４５ｅ２の間に形成される側面視円弧状の湾曲部位４５ｅ３と、を含んでいる。湾曲部位４５ｅ３はシートレール３０の湾曲部３７に含まれている。

下接合フランジ４５ｅの湾曲部位４５ｅ３のフランジ長さ方向の中央部には、湾曲部位４５ｅ３を除いた部位に対してフランジ起立高さを増した拡幅部４５ｅ４が形成されている。拡幅部４５ｅ４は、例えばフランジ長さ方向に並ぶ二箇所のスポット溶接部ｓｐを有している。これらのスポット溶接部ｓｐは、湾曲部位４５ｅ３を除いた例えば両直線部位４５ｅ１，４５ｅ２のスポット溶接部ｓｐに比して、下接合フランジ４５ｅのフランジ基端から離れている。

下接合フランジ４５ｅのフランジ基端には、内外シートプレスフレーム体４５Ｉ，４５Ｏにおける下接合フランジ４５ｅと下壁部４５ｃとの間のパネル屈曲部４５ｅ５が形成されている。このパネル屈曲部４５ｅ５は、フランジ長さ方向（シートレール３０の長さ方向）に沿うように形成されている。下接合フランジ４５ｅの先端縁は、フランジ長さ方向に沿うように形成されているが、拡幅部４５ｅ４の先端縁は、両直線部位４５ｅ１，４５ｅ２の先端縁よりも台形状に突出するように形成されている。

シートレール３０は、その後部に着座荷重が加わったり車体後部を支える際の上向き荷重が加わったりすると、シートレール３０の断面が大きく変化する湾曲部３７に応力が集中しやすい。特に、湾曲部３７における種々パネル屈曲部４５ｅ５にはひずみが生じやすい。そこで、特に湾曲部３７の中央部（下接合フランジ４５ｅの湾曲部位４５ｅ３の中央部）において、パネル屈曲部４５ｅ５からスポット溶接部ｓｐを遠ざけるように設定することで、パネル屈曲部４５ｅ５のひずみの影響によるスポット溶接部ｓｐへの負荷が抑えられる。

図７を参照し、シートレール３０は、前後方向で湾曲部３７と同位置に、湾曲部３７を除いたフレーム一般部に対して車幅方向の幅を増加させたフレーム拡幅部３８を有している。このフレーム拡幅部３８によって、湾曲部３７の剛性が高まりそのひずみが抑えられる。また、シートレール３０は、前後方向で湾曲部３７と同位置に、平面視で車幅方向に屈曲したフレーム屈曲部３９を有している。上下方向の湾曲部３７と車幅方向のフレーム屈曲部３９とが存在する前後中間位置において、フレーム拡幅部３８によってフレーム剛性を高めることは、ひずみを抑える効果が高い。

シートレール３０の下方突出部３５は、サポートパイプ２６用の差込部３５ｃの前上方の領域において、シートレール３０の車幅方向の両側部をフレーム内側に変位させた挟幅部（断面縮小部）３５ｅを形成している。挟幅部３５ｅは、差込部３５ｃの前上方の領域において、シートレール３０のフレーム幅を減らして断面形状を縮小している。この挟幅部３５ｅにより、シートレール３０への荷重入力時における湾曲部３７への応力集中が緩和される。すなわち、シートレール３０への荷重入力時には、湾曲部３７とともに挟幅部３５ｅに応力および変形が分散し、湾曲部３７のスポット溶接部ｓｐに対する負荷が抑えられる。

スポット溶接部ｓｐをパネル屈曲部４５ｅ５から離間させる対応、および湾曲部３７に隣接して挟幅部３５ｅを設ける対応は、凹状の湾曲部３７への適用に限らず、凸状の湾曲部に適用してもよい。さらに、シートレール３０の湾曲部３７への適用に限らず、メインフレーム２２の湾曲部２２ｗに適用してもよい。

このように、本実施形態における車体フレーム構造は、ヘッドパイプ２１と、上記ヘッドパイプ２１の後方に延びるメインフレーム２２と、上記メインフレーム２２の後方に延びるシートレール３０と、を備えている。上記メインフレーム２２および上記シートレール３０の少なくとも一方（例えばシートレール３０）は、第一の方向（車幅方向）から見て湾曲した湾曲部３７を有し、かつ複数のプレスフレーム体４５Ｉ，４５Ｏの組み合わせで形成されている。上記複数のプレスフレーム体４５Ｉ，４５Ｏは、互いに組み合わせた際に閉断面構造３０ｃｓを形成する膨出形状部４５ｂｓを有している。上記複数のプレスフレーム体４５Ｉ，４５Ｏ同士を接合する接合部（スポット溶接部ｓｐ）は、接合する上記プレスフレーム体４５Ｉ，４５Ｏの上記膨出形状部４５ｂｓから延びる接合フランジ４５ｅに設けられている。上記接合フランジ４５ｅの基端における上記膨出形状部４５ｂｓを立ち上げるパネル屈曲部４５ｅ５から上記接合部（スポット溶接部ｓｐ）までの距離は、上記湾曲部３７を除いたフレーム一般部に対し、上記湾曲部３７において長い。

この構成によれば、第一の方向から見て湾曲する湾曲部３７を有するシートレール３０において、シートレール３０に荷重が加わった際には湾曲部３７に応力が集中しやすい。特に、湾曲部３７におけるパネル屈曲部４５ｅ５には変形が生じやすい。そこで、シートレール３０の湾曲部３７における接合部をパネル屈曲部４５ｅ５から離し、パネル屈曲部４５ｅ５から接合部までの距離を長くすることで、パネル屈曲部４５ｅ５に生じる変形の接合部への影響を抑制することができる。

また、上記車体フレーム構造において、上記湾曲部３７は、上記第一の方向と交差する第二の方向（前後方向）で、上記フレーム一般部に対して厚さを増している。
この構成によれば、湾曲部３７の剛性を増して変形を抑えることができる。

また、上記車体フレーム構造において、上記湾曲部３７は、上記第一の方向および第二の方向と交差する第三の方向（上下方向）から見て屈曲している。
この構成によれば、フレームの屈曲箇所にはより剛性が求められることから、湾曲部３７の厚さを増すことの効果が高まる。

また、上記車体フレーム構造において、上記メインフレーム２２および上記シートレール３０の少なくとも一方は、上記湾曲部３７を有するとともに、上記湾曲部３７の周囲にフレーム断面形状を縮小させる挟幅部３５ｅを有している。
この構成によれば、湾曲部３７の周囲に設けた挟幅部３５ｅにより、フレームへの荷重入力時には応力が分散し、湾曲部３７とともに挟幅部３５ｅが良好に変形することで、湾曲部３７の接合部に対する負荷を抑えることができる。

図８〜図１１に示すように、メインフレーム２２の後下端部４８とピボットフレーム２３の上端部４９とにより、メインフレーム２２およびピボットフレーム２３を互いに一体に接続する接続部４７が構成されている。接続部４７は、メインフレーム２２における断面矩形状の後下端部４８の左右外側壁部４８ａおよび後壁部４８ｃの外側に、ピボットフレーム２３における断面矩形状の上端部４９の左右外側壁部４９ａおよび後壁部４９ｃを重ねて接合する。また、接続部４７は、メインフレーム２２の後下端部４８の前壁部４８ｂの内側に、ピボットフレーム２３の上端部４９の前壁部４９ｂを重ねて溶接する。メインフレーム２２とピボットフレーム２３とは、例えばアーク溶接によって一体に接合されている。

例えば、ピボットフレーム２３の上端部４９の左右外側壁部４９ａには、長円形状の溶接孔（開口部）４９ｄが形成されている。この溶接孔４９ｄの内周縁に沿って例えばアーク溶接が施されて、ピボットフレーム２３の上端部４９の左右外側壁部４９ａとその内側に重なるメインフレーム２２の後下端部４８の左右外側壁部４８ａとが接合されている。

ピボットフレーム２３の上端部４９の左右前側のコーナー部には、左右外側壁部４９ａと前壁部４９ｂとを分離させる切欠き４９ｅが設けられている。これら左右切欠き４９ｅによって、前壁部４９ｂが左右外側壁部４９ａから独立してメインフレーム２２の内側に差し込まれる。

例えば、メインフレーム２２の後下端部４８の前壁部４８ｂには、長円形状の溶接孔（開口部）４８ｄが左右一対に形成されている。これら左右溶接孔４８ｄの内周縁に沿って例えばアーク溶接が施されて、メインフレーム２２の後下端部４８の前壁部４８ｂとその内側に重なるピボットフレーム２３の上端部４９の前壁部４９ｂとがプレスフレーム体毎に接合されている。

メインフレーム２２の後下端部４８の下接合フランジ４２ｅの基端側には、ピボットフレーム２３の上端部４９の前側の溶接ビードｂｄを避けるための膨出部４８ｅが形成されている。この膨出部４８ｅと同一高さにある下接合フランジ４２ｅには、フランジ高さを増加させる拡幅部４８ｆが形成されている。この拡幅部４８ｆにより、膨出部４８ｅを避けてスポット溶接部ｓｐを設けることが容易である。

ピボットフレーム２３の上端部４９の後部は、前壁部４９ｂおよび左右外側壁部４９ａに比して、上端高さが低くなるよう切除されている。ピボットフレーム２３の上端部４９の後壁部４９ｃは、前壁部４９ｂおよび左右外側壁部４９ａに比して少ないラップ代で、メインフレーム２２の後下端部４８の後壁部４８ｃに後方から重なる。この状態で、ピボットフレーム２３の上端部４９の後壁部４９ｃとメインフレーム２２の後下端部４８の後壁部４８ｃとが例えばアーク溶接によって接合されている。ピボットフレーム２３の上端部４９の後壁部４９ｃには、メインフレーム２２の上接合フランジ４２ｄを避ける切欠き４９ｆが形成されている。

ピボットフレーム２３の上端部４９の左右外側壁部４９ａおよび後壁部４９ｃが、メインフレーム２２の後下端部４８の左右外側壁部４８ａおよび後壁部４８ｃの外側に重なって接合され、ピボットフレーム２３の上端部４９の前壁部４９ｂがメインフレーム２２の後下端部４８の前壁部４８ｂの内側に重なって接合される構成に限らない。例えば、互いに重なる壁部をメインフレーム２２とピボットフレーム２３とで入れ替えたり、互いに重なる壁部の内外を逆にしたり、上記と異なるパターンで壁部を重ねた構成としてもよい。

メインフレーム２２およびピボットフレーム２３の一方を他方の断面内に全て差し込む構成では、部品バラツキ等による組付誤差の吸収が困難である。すなわち、メインフレーム２２およびピボットフレーム２３をいわゆるインロー嵌合させる構成では、両者の間に隙間や干渉が生じることがある。

本実施形態では、ピボットフレーム２３の上端部４９の左右外側壁部４９ａおよび前壁部４９ｂを個々に独立させ、上端を自由端とした片持ち片とするので、左右方向および前後方向の誤差を吸収しやすくなる。ピボットフレーム２３の上端部４９の左右外側壁部４９ａおよび前壁部４９ｂは、メインフレーム２２の後下端部４８の左右外側壁部４９ａおよび前壁部４８ｂを押圧して重なる設定とすることで、相互間の隙間を抑えて接合することが可能となる。

このように、本実施形態における車体フレーム構造は、ヘッドパイプ２１と、上記ヘッドパイプ２１の後方に延びるメインフレーム２２と、上記メインフレーム２２の下方に延びるピボットフレーム２３と、を備えている。上記メインフレーム２２およびピボットフレーム２３の間には、上記メインフレーム２２およびピボットフレーム２３を互いに接続する接続部４７を有している。上記接続部４７は、上記メインフレーム２２およびピボットフレーム２３の一方の一部を、上記メインフレーム２２およびピボットフレーム２３の他方の閉断面構造２２ｃｓ，２３ｃｓの外側から当接させて接合し、上記メインフレーム２２およびピボットフレーム２３の一方の残余の部位を、上記メインフレーム２２およびピボットフレーム２３の他方の閉断面構造２２ｃｓ，２３ｃｓの内側から当接させて接合する。

この構成によれば、メインフレーム２２およびピボットフレーム２３の一方を他方の閉断面構造２２ｃｓ，２３ｃｓの内側に差し込むいわゆるインロー嵌合とすると、組付誤差によって接続部４７にガタや干渉が生じた場合、フレーム接続が困難になる。そこで、一方のフレームの一部を他方のフレームの外側から当接させて接合し、一方のフレームの残余の部位を他方のフレームの内側から当接させて接合することで、組付誤差を吸収しやすくし、フレーム接続を容易かつ確実に行うことができる。

また、上記車体フレーム構造において、上記接続部４７は、上記メインフレーム２２およびピボットフレーム２３の少なくとも一方に、内周縁が接合箇所となる開口部（溶接孔４８ｄ，４９ｄ）を形成している。
この構成によれば、接合箇所の長さを増して接合強度を向上させることができる。

また、上記車体フレーム構造において、上記メインフレーム２２は、複数のプレスフレーム体４２Ｌ，４２Ｒの組み合わせで形成される。上記複数のプレスフレーム体４２Ｌ，４２Ｒは、互いに組み合わせた際に閉断面構造２２ｃｓを形成する膨出形状部４２ｂｓを有する。上記複数のプレスフレーム体４２Ｌ，４２Ｒ同士を接合する接合部（スポット溶接部ｓｐ）は、接合する上記プレスフレーム体４２Ｌ，４２Ｒの上記膨出形状部４２ｂｓから屈曲して延びる接合フランジ４２ｄ，４２ｅに設けられている。
この構成によれば、メインフレーム２２を形成する複数のプレスフレーム体４２Ｌ，４２Ｒが、膨出形状部４２ｂｓから屈曲して延びた接合フランジ４２ｄ，４２ｅで接合されることで、複数のプレスフレーム体４２Ｌ，４２Ｒ同士の接合による閉断面構造２２ｃｓのひずみを抑えることができる。

また、上記車体フレーム構造において、上記ピボットフレーム２３は、複数のプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒの組み合わせで形成される。上記複数のプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒは、互いに組み合わせた際に閉断面構造２３ｃｓを形成する膨出形状部４３ｂｓを有する。上記複数のプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒ同士を接合する接合部（スポット溶接部ｓｐ）は、接合する上記プレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒの一方の膨出形状部４３ｂｓの内側に他方の膨出形状部４３ｂｓが入り込んで互いに重なり合う部位に設けられている。
この構成によれば、メインフレーム２２を形成する複数のプレスフレーム体４３Ｌ，４３Ｒが膨出形状部４３ｂｓ同士の重複部分で接合されることで、膨出形状部４３ｂｓから延びる接合フランジを設ける場合に比して、ピボットフレーム２３周辺のエンジン１０や電装部品等の配置スペースを確保しやすくなる。

また、上記車体フレーム構造において、上記接続部４７は、上記ピボットフレーム２３の一部を、上記メインフレーム２２の閉断面構造２２ｃｓの車幅方向外側から当接させて接合するとともに、上記ピボットフレーム２３の残余の部位を、上記メインフレーム２２の閉断面構造２２ｃｓの内側から車両前後方向で当接させて接合する。
この構成によれば、メインフレーム２２の前後に接合フランジが起立する構成でも、ピボットフレーム２３と接合フランジとの干渉を避けつつ、ピボットフレーム２３とメインフレーム２２とを容易かつ確実に接続することができる。

図１２、図１３を参照し、左右シートレール３０の前端部を相互に連結する第一フロントクロスメンバ３１は、前方に延びてメインフレーム２２の上壁部２２ｂに当接するステー部３１ａを形成している。この第一フロントクロスメンバ３１を介して、左右シートレール３０の前端部とメインフレーム２２の上壁部２２ｂとが一体に接合されている。第一フロントクロスメンバ３１には、メインフレーム２２の上接合フランジ４２ｄを避ける切欠き３１ｂが設けられている。

左右シートレール３０の前端部は、メインフレーム２２の左右外側壁部２２ａに対する溶接長さを確保するために、前延出部３０ｅ１および下延出部３０ｅ２を形成している。前延出部３０ｅ１および下延出部３０ｅ２は、シートレール３０の上下接合フランジ４５ｄ，４５ｅと面一状に設けられ、それぞれ下端縁がメインフレーム２２の左右外側壁部２２ａに例えばアーク溶接により一体に接合されている。これら前延出部３０ｅ１および下延出部３０ｅ２がメインフレーム２２に接合されることで、シートレール３０前端部の溶接強度が高まる。これにより、シートレール３０への荷重入力によってシートレール３０にその前端部中心で上下揺動させようとするモーメントが作用しても、上記モーメントに抗する接合強度が確保される。

左右シートレール３０の前後中間部を相互に連結する第二フロントクロスメンバ３２は、第一フロントクロスメンバ３１の後方に離間して設けられている。第二フロントクロスメンバ３２には、燃料タンク１５の後端部を支持するタンク支持部３２ａが設けられている。第一フロントクロスメンバ３１と第二フロントクロスメンバ３２とは、左右シートレール３０間に配置された連結部４０を介して一体化されている。連結部４０は、左右シートレール３０の上接合フランジ４５ｄに沿うように延びる左右一対の連結片４０ａを有している。左右連結片４０ａの間は開口部４０ｂとされている。第一フロントクロスメンバ３１、第二フロントクロスメンバ３２および連結部４０（左右連結片４０ａ）は、一体のクロスメンバ部材４０Ｃとして構成されている。

左右連結片４０ａは、左右シートレール３０との間に隙間を有しており、左右シートレール３０に対して非接合である。これにより、溶接コストが削減されるとともに、第一および第二フロントクロスメンバ３１，３２に対する溶接ひずみの影響が抑えられる。第一および第二フロントクロスメンバ３１，３２は、シートレール３０に対する非接合領域Ｒ１を介して離間しつつ相互に一体化されている。

連結部４０の構成は、左右シートレール３０の車幅方向内側に沿って延びる一対の連結片４０ａを有する構成に限らず、例えば左右シートレール３０間の車幅方向内側に離間して前後に延びる単一の連結片を有する構成等、第一および第二フロントクロスメンバ３１，３２を連結する種々の構成であってもよい。

このように、本実施形態における車体フレーム構造は、ヘッドパイプ２１と、上記ヘッドパイプ２１の後方に延びるメインフレーム２２と、上記メインフレーム２２の後方に延びる複数のシートレール３０と、上記複数のシートレール３０の間を連結する複数のクロスメンバ３１，３２と、を備えている。上記複数のクロスメンバ３１，３２は、上記シートレール３０に対する非接合領域Ｒ１を介して離間するとともに、上記非接合領域Ｒ１に配置された連結部４０を介して互いに一体化されている。

この構成によれば、互いに離間する複数のクロスメンバ３１，３２を連結部４０を介して一体化するので、部品点数および組付工数を削減することができる。また、複数のクロスメンバ３１，３２および連結部４０を一体の部材として一体形成することが可能となり、複数のクロスメンバ３１，３２間の相対位置の精度を高めることができる。

また、上記車体フレーム構造において、上記連結部４０は、上記複数のシートレール３０に沿う複数の連結片４０ａと、複数の上記連結片４０ａの間に形成される開口部４０ｂと、を有している。
この構成によれば、複数のクロスメンバ３１，３２および連結部４０を一体の部材とした際の軽量化を図るとともに、連結片４０ａでシートレール３０の補強を図ることができる。

また、上記車体フレーム構造において、上記複数のクロスメンバ３１，３２は、上記複数のシートレール３０の前端部の間および前後中間部の間にそれぞれ配置されている。
この構成によれば、複数のシートレール３０におけるメインフレーム２２に接続される前端部をクロスメンバ３１で固めるとともに、シートレール３０における曲げ応力が生じやすい前後中間部をクロスメンバ３２で補強することができる。

また、上記車体フレーム構造において、上記複数のシートレール３０の前端部の間に設けたクロスメンバ３１は、上記メインフレーム２２に接合されるステー部３１ａを有している。
この構成によれば、シートレール３０の前端部のメインフレーム２２との接合強度を高めることができる。また、ステー部３１ａによりシートレール３０とメインフレーム２２とを容易に位置決めすることができる。

また、上記車体フレーム構造において、上記複数のシートレール３０の前後中間部の間に設けたクロスメンバ３２は、燃料タンク１５を支持するタンク支持部３２ａを有している。
この構成によれば、シートレール３０の前後中間部に燃料タンク１５用のタンク支持部３２ａを設けることで機能性を向上させることができる。

本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、上記鞍乗り型車両には、運転者が車体を跨いで乗車する車両全般が含まれ、自動二輪車（原動機付自転車及びスクータ型車両を含む）のみならず、三輪（前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む）又は四輪の車両も含まれる。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１ 自動二輪車（鞍乗型車両）
１５ 燃料タンク
２０ 車体フレーム
２１ ヘッドパイプ
２２ メインフレーム
２３ ピボットフレーム
３０ シートレール
３１ 第一フロントクロスメンバ（クロスメンバ）
３１ａ ステー部
３２ 第二フロントクロスメンバ（クロスメンバ）
３２ａ タンク支持部
２２ｃｓ 閉断面構造（第一の閉断面構造）
２３ｃｓ 閉断面構造（第二の閉断面構造）
３０ｃｓ 閉断面構造
３５ｅ 挟幅部（断面縮小部）
３７ 湾曲部
４０ 連結部
４０ａ 連結片
４０ｂ 開口部
４２ｂｓ 膨出形状部（第一の膨出形状部）
４３ｂｓ 膨出形状部（第二の膨出形状部）
４５ｂｓ 膨出形状部
４２ｄ，４２ｅ 接合フランジ
４２Ｌ，４２Ｒ 左右メインプレスフレーム体（第一のプレスフレーム体）
４３Ｌ，４３Ｒ 左右ピボットプレスフレーム体（第二のプレスフレーム体）
４５Ｉ，４５Ｏ 内外シートプレスフレーム体（プレスフレーム体）
４５ｅ 下接合フランジ（接合フランジ）
４５ｅ５ パネル屈曲部
４７ 接続部
４８ｄ，４９ｄ 溶接孔（開口部）
Ｒ１ 非接合領域
ｓｐ スポット溶接部（接合部）

【０００２】
体は、互いに組み合わせた際に閉断面構造を形成する膨出形状部を有し、前記複数のプレスフレーム体同士を接合する接合部は、接合する前記プレスフレーム体の前記膨出形状部から延びる接合フランジに設けられ、前記接合フランジは、前記シートレールの前半部に沿う第一の直線部位と、下方突出部の前傾斜部に沿う第二の直線部位と、前記第一の直線部位と前記第二の直線部位との間に形成される側面視円弧状の湾曲部位と、を含み、前記湾曲部位は、前記シートレールの前記湾曲部に含まれ、前記接合フランジの前記湾曲部位のフランジ長さ方向の中央部には、前記湾曲部位を除いた部位に対してフランジ起立高さを増した拡幅部が形成され、前記拡幅部の接合部は、前記湾曲部位を除いた前記第一の直線部位と前記第二の直線部位との前記接合部に比して、前記接合フランジのフランジ基端から離れ、前記接合フランジの先端縁は、前記フランジ長さ方向に沿うように形成され、前記拡幅部の先端縁は、前記第一の直線部位と前記第二の直線部位との先端縁よりも台形状に突出するように形成されている。
［０００７］
（２）上記（１）に記載の車体フレーム構造では、前記シートレールは、第二の方向で前記湾曲部と同位置に、前記湾曲部を除いたフレーム一般部に対して前記第一の方向の幅を増加させたフレーム拡幅部を有してもよい。
［０００８］
（３）上記（２）に記載の車体フレーム構造では、前記湾曲部は、前記第一の方向および前記第二の方向と交差する第三の方向から見て屈曲してもよい。
［０００９］
（４）上記（１）から（３）の何れか一項に記載の車体フレーム構造では、前記シートレールの前記下方突出部は、前記シートレールの前記第一の方向の両側部をフレーム内側に変位させた断面縮小部を形成してもよい。
発明の効果
［００１０］
本発明の上記（１）に記載の車体フレーム構造によれば、第一の方向から見て湾曲する湾曲部を有するフレームにおいて、上記フレームに荷重が加わった際には湾曲部に応力が集中しやすい。特に、湾曲部におけるパネル屈曲部には変形が生じやすい。そこで、フレームの湾曲部における接合部をパネル屈曲部から離し、パネル屈曲部から接合部までの距離を長くすることで、パネル屈曲部に生じる変形の接合部への影響を抑制することができる。
［００１１］
本発明の上記（２）に記載の車体フレーム構造によれば、湾曲部の剛性を増して変形を抑えることができる。
［００１２］
本発明の上記（３）に記載の車体フレーム構造によれば、フレームの屈曲箇所にはより剛性が求められることから、湾曲部の厚さを増すことの効果が高まる。

Claims (4)

1. ヘッドパイプと、
   前記ヘッドパイプの後方に延びるメインフレームと、
   前記メインフレームの後方に延びるシートレールと、を備え、
   前記メインフレームおよび前記シートレールの少なくとも一方は、第一の方向から見て湾曲した湾曲部を有し、かつ複数のプレスフレーム体の組み合わせで形成され、
   前記複数のプレスフレーム体は、互いに組み合わせた際に閉断面構造を形成する膨出形状部を有し、
   前記複数のプレスフレーム体同士を接合する接合部は、接合する前記プレスフレーム体の前記膨出形状部から延びる接合フランジに設けられ、
   前記接合フランジの基端における前記膨出形状部を立ち上げるパネル屈曲部から前記接合部までの距離は、前記湾曲部を除いたフレーム一般部に対し、前記湾曲部において長い、
   車体フレーム構造。
2. 前記湾曲部は、前記第一の方向と交差する第二の方向で、前記フレーム一般部に対して厚さを増している、
   請求項１に記載の車体フレーム構造。
3. 前記湾曲部は、前記第一の方向および前記第二の方向と交差する第三の方向から見て屈曲している、
   請求項２に記載の車体フレーム構造。
4. 前記メインフレームおよび前記シートレールの少なくとも一方は、前記湾曲部を有するとともに、前記湾曲部の周囲にフレーム断面形状を縮小させる断面縮小部を有している、
   請求項１から３の何れか一項に記載の車体フレーム構造。

Images