KR20050093700A - 스쿠터형 차량의 프레임 구조 - Google Patents

스쿠터형 차량의 프레임 구조 Download PDF

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KR20050093700A
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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

플로어 패널(222)을 차체 프레임(11)에 설치한 스쿠터형 차량의 프레임 구조가 제공된다. 상기 프레임 구조(210)는 헤드 파이프(211)의 하단부로부터 후방을 향해 연장되는 메인 파이프(71)의 후단부에 연결된 제1 크로스 파이프(74)를 포함한다. 제1 크로스 파이프의 양단부에는 엔진을 지지하는 엔진 행거 브래킷(77, 77)이 용접된다. 플로어 패널을 지지하는 좌우의 플로어 지지 프레임(217, 217)은 제1 크로스 파이프의 외주의 용접 범위가 되도록 엔진 행거 브래킷에 용접된다.

Description

스쿠터형 차량의 프레임 구조{FRAME STRUCTURE FOR SCOOTER-TYPE VEHICLE}
본 발명은 저상형 플로어 스텝(low deck floor step)을 차체 프레임에 설치한 스쿠터형 차량의 프레임 구조에 관한 것이다.
이러한 종류의 스쿠터형 차량의 프레임 구조로서는, 예를 들어 일본 특허 제3006214호 공보에 있어서 제안되어 있다. 이 프레임 구조는, 도9에 도시되어 있다. 이하, 도9를 참조하면서 설명한다.
상기 종래의 스쿠터형 차량의 프레임 구조(310)는, 도시하지 않은 헤드 파이프로부터 후방 하측으로 연장되는 메인 파이프(312)를 포함한다. 좌우의 후방 프레임(313)은, 상기 메인 파이프(312)의 후방부에 후방 상측을 향해 상승하도록 부착되어 있다. 이들 메인 파이프(312)의 후방부 및 좌우의 후방 프레임(313)의 전방부에는 엔진 장착 부재(314)가 부착된다. 단면 U자 형상을 한 플로어 지지 부재(315)는 상기 엔진 장착 부재(314)로부터 차폭 방향으로 연장되어 있다. 크로스 부재(316)는, 상기 메인 파이프(312)의 하부로부터 차폭 방향으로 연장되어 있다. 사이드 프레임(317)은, 이들 플로어 지지 부재(315)의 단부와 크로스 부재(316)의 단부 사이에 걸쳐져 있다. 플로어 스텝(318)은, 상기 사이드 프레임(317)에 부착되어 있다.
그러나, 상기 프레임 구조(310)에 있어서의 플로어 지지 부재(315)는 엔진 장착 부재(314)에 용접되어 있다. 따라서, 플로어 지지 부재(315)의 용접 부분은 엔진 장착 부재(314)의 강성을 내리도록 영향을 끼친다. 이 영향을 적게 하기 위해, 예를 들어 엔진 장착 부재(314)의 강성을 올리면, 엔진 장착 부재(314)가 무거워져 차체 중량의 증대를 초래한다.
또한, 플로어 지지 부재(315)는 단면 U자 형상을 이루고 있기 때문에, 상기 플로어 지지 부재(315)의 강성은 부족하다. 이로 인해, 전후의 플로어 지지 부재(315)의 강성을 올리면, 한층 더 차체 중량의 증가를 초래한다.
그래서, 차체 중량의 증가를 초래하는 일 없이, 엔진 장착 부재(314)[이하, 엔진 행거 브래킷(engine hanger bracket)이라 함] 주변의 강성을 높일 수 있는 프레임 구조가 바람직하다.
도1은 본 발명의 프레임 구조를 구비한 스쿠터형 차량의 측면도이다.
도2는 도1의 2-2선에 따른 단면도이다.
도3은 도1에 도시한 엔진 및 변속 기구를 갖는 스윙식 파워 유닛의 상세한 단면도이다.
도4는 본 발명에 관한 프레임 구조의 사시도이다.
도5는 도4에 도시한 프레임 구조의 평면도이다.
도6은 도4에 도시한 프레임 구조의 측면도이다.
도7은 본 발명에 관한 프레임 구조의 연결 상태를 표시한 일부 단면도이다.
도8은 도7에 도시한 프레임 구조의 측면도이다.
도9는 종래에 있어서의 프레임 구조의 측면도이다.
본 발명에 있어서는 헤드 파이프와, 상기 헤드 파이프로부터 후방 하측으로 연장되고, 또한 중간으로부터 실질적으로 수평하게 연장된 메인 파이프와, 상기 메인 파이프의 후방부로부터 후방 상측으로 상승하는 좌우의 후방 프레임과, 상기 메인 파이프의 후단부에 연결된 제1 크로스 파이프와, 상기 제1 크로스 파이프의 양단부의 각각에 용접에 의해 부착된 엔진 행거 브래킷과, 상기 제1 크로스 파이프 외주의 용접 범위 내가 되도록 상기 엔진 행거 브래킷의 각각에 용접된 플로어 지지 프레임으로 이루어지는 스쿠터형 차량의 프레임 구조가 제공된다.
이와 같이, 본 발명에 있어서는 메인 파이프의 후단부에 제1 크로스 파이프를 연결하고, 상기 제1 크로스 파이프의 외주에 엔진 행거 브래킷을 용접함으로써, 제1 크로스 파이프의 외주를 엔진 행거 브래킷의 보강 리브의 기능을 할 수 있다. 이 결과, 엔진 행거 브래킷의 경량화를 도모할 수 있다.
또한, 제1 크로스 파이프의 외주의 용접 범위 내가 되도록 플로어 지지 프레임을 엔진 행거 브래킷에 용접하였기 때문에, 제1 크로스 파이프의 외주의 용접 범위의 외측에 설치된 엔진 행거 브래킷의 강성에 영향을 끼치는 일은 없다. 따라서, 엔진 행거 브래킷의 강성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 프레임 구조는, 적합하게는 좌우의 후방 프레임 사이의 전방부를 연결하는 제2 크로스 파이프와, 상기 제1 크로스 파이프와 제2 크로스 파이프 사이에 연결된 좌우의 종연결 부재를 더 구비하고 있다. 이와 같이, 좌우의 후방 프레임 사이의 전방부를 제2 크로스 파이프로 이어, 제1 크로스 파이프와 제2 크로스 파이프 사이에 종연결 부재를 전달함으로써 엔진 행거 브래킷 주위를 효율적으로 보강할 수 있다. 이 결과, 차체 중량의 증가를 최소한으로 중지할 수 있다.
또한, 본 발명의 프레임 구조는 바람직하게는, 엔진 행거 브래킷에 부착되는 플로어 지지 프레임의 부착부를 파이프형으로 형성한다. 굽힘 강성이 높게 시판되어 있는 파이프를 사용함으로써, 플로어 지지 프레임의 강성을 향상시키고 또한 비용의 저감을 도모할 수 있다.
도1에 도시한 본 발명에 관한 스쿠터형 차량(10)은 차체 프레임(11)과, 차체 프레임(11)의 전방에 부착한 전방 포크(12)와, 전방 포크(12)에 부착한 전륜(13, 전방 펜더(14) 및 핸들(15)과, 차체 프레임(11)의 하부에 부착한 스윙식 파워 유닛(16)과, 파워 유닛(16)의 후방부에 부착한 후륜(17)과, 파워 유닛(16)을 현가하는 후방 서스펜션(21)과, 차체 프레임(11)의 중앙에 배치한 수화물 상자(22)와, 수화물 상자(22)의 상부에 배치한 시트(23)와, 차체 프레임(11)의 상부에 부착한 연료 탱크(24)와, 차체 프레임(11)을 덮는 몸체 커버(25)와, 후방부에 설치한 후방 그립(26)을 주요 구성으로 한 스쿠터이다. 부호 27은 차체 프레임(11)의 후방부에 부착한 힌지, 28은 몸체 커버 유닛을 나타낸다. 차체 커버(몸체 커버)(25)는 철판으로 구성되어 있지만 수지라도 좋다.
파워 유닛(16)은 엔진(4 사이클 엔진)(31)과, 변속 기구(32)를 구비하고, 엔진(31)은 배기 장치(33)와, 흡기 장치(34)의 기화기(35) 및 에어 클리너(36)를 구비한다.
배기 장치(33)는 엔진(31)에 부착한 배기관(37)과, 배기관(37)에 일체적으로 접속한 소음기(38)로 이루어지고, 소음기(38)를 머플러 스테이(39)로 고정하였다.
또, 도면 중 부호 61은 현가 링크, 71은 메인 파이프, 73은 후방 프레임, 75는 링크 연결 부재, 141은 후방 커버, 222는 플로어 패널, 223은 하부의 진흙 방지 기능을 이루는 언더 커버를 나타낸다.
도2는 현가 링크(61) 및 링크 연결 부재(75)의 단면을 도시하고 있다.
도2를 참조하면, 현가 링크(61)는 완충 부재(95)와, 상기 완충 부재(95)에 고정된 아암(105, 105)을 포함한다.
상기 완충 부재(95)는 외관(108)과, 상기 외관(108) 내에 삽입되어 고무재(102)를 통해 상기 외관(108)을 지지하는 내관(101)과, 외관(108)의 길이 방향의 대략 중간부에 용접에 의해 부착된 끼워 맞춤관(103)과, 상기 끼워 맞춤관(103)에 설치된 스톱퍼 고무재(104)를 갖는다.
현가 링크(61)의 아암(105, 105)의 기단부는 상기 완충 부재(95)의 외관(108)에 용접에 의해 부착된다. 선단부는 파워 유닛(16)의 크랭크 케이스(64)의 엔진 지지부(65)에 제1 볼트(106)로 연결된다.
완충 부재(95)는 차체 프레임(11)의 링크 연결 부재(75)의 엔진 행거 브래킷(77, 77)에 제2 볼트(107)로 연결된다.
상기 끼워 맞춤관(103)은 스톱퍼 고무재(104)를 통해 메인 파이프(71)에 끼워 맞추어진다.
차체 프레임(11)에 현가 링크(61)를 통해 파워 유닛(16)을 부착하는 순서는 임의이다.
머플러 스테이(39)는 그 하부 부착(42)을 크랭크 케이스(64)의 엔진 지지부(65)에 위치하는 시트부(68)에 볼트(111)로 부착함으로써, 파워 유닛(16)에 고정된다.
도3은 파워 유닛(16)의 엔진(31) 및 변속 기구(32)를 도시하고 있다. 엔진(31)은 4 사이클 엔진으로 실린더 블럭(114)과, 실린더 헤드(115)와, 캠 샤프트(116)와, 캠 체인(117)과, 피스톤(118)과, 크랭크축(62)과, 교류 발전기(121)와, 프라이머리 드라이브 기어(122)와, 크랭크 케이스(64)를 구비한다.
변속 기구(32)는 클러치(125)와, 변속기(126)로 이루어진다.
클러치(125)는 프라이머리 드라이브 기어(122)에 맞물리는 프라이머리 드리븐 기어(127)와, 클러치 디스크(131)와, 스프링(132)을 구비한다.
변속기(126)는 4속의 리턴식으로 클러치(125)가 부착된 메인 샤프트(135)와, 메인 샤프트(135)에 설치된 드라이브 기어(136)와, 드라이브 시프트(63)에 끼워 맞춘 드라이브 기어(137)와, 드라이브 기어(137)로부터 선택된 원하는 기어[예를 들어, 로우 기어(138)]를 구동축(63)에 고정하는 시프트 기구(139)를 구비한다.
도4는 본 발명에 관한 스쿠터형 차량의 프레임 구조를 도시하고 있다.
스쿠터형 차량의 프레임 구조(210)는 메인 파이프(71)와, 좌우의 후방 프레임(73, 73)과, 제1 크로스 파이프(74)와, 제2 크로스 파이프(76)와, 좌우의 엔진 행거 브래킷(77, 77)과, 한 쌍의 종연결 부재(213, 213)와, 전방 플로어 지지 부재(215)와, 중간 플로어 지지 부재(216)와, 좌우의 플로어 지지 프레임(217, 217)과, 좌우의 사이드 프레임(218, 218)을 구비하고 있다.
메인 파이프(71)는 헤드 파이프(211)로부터 후방 하측을 향해 연장되고, 또한 후방을 향해 대략 수평하게 연장된다.
좌우의 후방 프레임(73, 73)은 그 전단부가 상기 메인 파이프(71)의 후방부에 용접 고정되고, 상기 후방부로부터 후방 상측을 향해 상승하고 있다.
제1 크로스 파이프(74)는 그 중간 부분에 있어서 상기 메인 파이프(71)의 후단부에 연결되어 있다.
제2 크로스 파이프(76)는 상기 좌우의 후방 프레임(73, 73) 사이에 가로로 걸치도록 연결되어 있다.
좌우의 엔진 행거 브래킷(77, 77)은 상기 제1 크로스 파이프(74)의 좌우 단부에 용접에 의해 부착되어 있다.
상기 한 쌍의 종연결 부재(213, 213)는 상기 제1 크로스 파이프(74)와 제2 크로스 파이프(76)를 연결한다.
전방 플로어 지지 부재(215)는, 후술하는 플로어 패널(222)(도14 참조)을 지지하기 위해, 상기 메인 파이프(71)의 하부 전방에 부착된다.
중간 플로어 지지 부재(216)는 플로어 패널(222)을 지지하기 위해, 메인 파이프(71)의 하부 중간에 부착된다.
좌우의 플로어 지지 프레임(217, 217)은 플로어 패널(222)을 지지하기 위해, 제1 크로스 파이프(74)의 양단부에 부착된 상기 좌우의 엔진 행거 브래킷(77, 77)에 상기 제1 크로스 파이프(74)의 외주의 용접 범위(274) 내가 되도록 용접에 의해 부착된다.
좌우의 사이드 프레임(218, 218)에는, 상기 전방 플로어 지지 부재(215), 중간 플로어 지지 부재(216)의 양단부 및 좌우의 플로어 지지 프레임(217, 217)의 일단부가 고정된다.
플로어 지지 프레임(217)은 파이프재로 이루어진다.
플로어 지지 프레임(217)은 엔진 행거 브래킷(77)에 부착하기 위한 부착부(219)를 갖는다.
엔진 행거 브래킷(77)은 스윙식 파워 유닛(16)(도2 참조)을 스윙 가능하게 지지하기 위한 축 구멍(볼트 구멍)(221)을 갖는다.
좌우의 사이드 프레임(218, 218)은, 도1에 도시한 플로어 패널(222)을 부착하기 위한 패널 부착 구멍(225)을 갖는다.
또한, 좌우의 사이드 프레임(218, 218)은 도1에 도시한 언더 커버(223)를 부착하기 위한 커버 부착부(226)를 갖는다.
도5에 도시한 바와 같이, 좌우의 플로어 패널(222)은 전방 플로어 지지 부재(215)와, 중간 플로어 지지 부재(216)와, 좌우의 플로어 지지 프레임(217, 217)과, 좌우의 사이드 프레임(218, 218)에 의해 지지된다.
스쿠터형 차량의 프레임 구조(210)는 스윙식 파워 유닛(16)을 스윙 가능하게 현가한다. 이 스윙식 파워 유닛(16)은 메인 파이프(71)의 후단부에 현가 링크(61)를 통해 엔진(31) 및 후륜(17)을 일체로 요동시킨다.
도6을 참조하는 데 전술한 바와 같이, 제1 크로스 파이프(74)는 메인 파이프(71)의 후단부에 연결된다. 엔진 행거 브래킷(77)은 제1 크로스 파이프(76)의 양단부에 용접된다. 엔진(31)은 엔진 행거 브래킷(77)의 후방부에 지지된다. 플로어 지지 프레임(217)은 제1 크로스 파이프(76)의 외주의 용접 범위(225)(도4 참조) 내가 되도록 엔진 행거 브래킷(77)에 용접에 의해 부착된다.
즉, 엔진 행거 브래킷(77)은 제1 크로스 파이프(74)의 양단부를 보강하기 위한 보강 리브의 기능을 갖기 위해 강성이 높아지고, 그만큼 엔진 행거 브래킷(77)의 경량화가 도모된다.
또한, 플로어 지지 프레임(217)은 제1 크로스 파이프(74)의 외주의 용접 범위(274)(도7 참조) 내에서 용접되어 있기 때문에, 제1 크로스 파이프(74)의 외주의 용접 범위(274)의 외측에 설치된 엔진 행거 브래킷(77)의 강성에 영향을 끼치는 일 없이, 엔진 행거 브래킷(77)의 강성은 향상한다.
도7에 도시한 바와 같이, 행거 브래킷(77)은 제1 크로스 파이프(74)의 외경의 용접 범위(274) 내가 되도록 플로어 지지 프레임(217)과 대략 동일 직경의 개구(224)를 갖는다. 플로어 지지 프레임(217)은 상기 개구(224)에 끼워 넣게 되고, 상기 플로어 지지 프레임(217)의 외주부는 행거 브래킷(77)에 용접된다. 즉, 제1 크로스 파이프(74)의 외경을 D, 플로어 지지 프레임(217)의 외경(d)이라 할 때에 플로어 지지 프레임(217)은 제1 크로스 파이프(74)의 외경(D)의 범위 내가 되 도록 용접된다.
즉, 제1 크로스 파이프(74)의 외주의 용접 범위(274) 내가 되도록 엔진 행거 브래킷(77)에 플로어 지지 프레임(217)을 용접함으로써, 플로어 지지 프레임(217)으로부터 가해지는 힘을 제1 크로스 파이프(74)의 외주의 용접 범위(274) 내에서 받을 수 있다. 이 결과, 플로어 패널(222)(도5 참조)로부터의 힘이 엔진 행거 브래킷(77)에 작용되어도, 스윙식 엔진 유닛(16)(도6 참조)의 지지하는 부분[축 구멍(221)의 근방]에 부여하는 영향을 최소한으로 중지할 수 있다.
도4 및 도8에 도시한 바와 같이, 좌우의 후방 프레임(73, 73)[우측의 후방 프레임(73)은 도시되지 않음] 사이의 전방부는 제2 크로스 파이프(76)로 연결된다. 제1 크로스 파이프(74)와 제2 크로스 파이프(76)는 종연결 부재(213, 213)로 연결된다. 따라서, 엔진 행거 브래킷(77) 주변은 효율적으로 보강되어, 그 만큼 차체 중량의 증가를 최소한으로 중지된다.
플로어 지지 프레임(217)은 파이프형으로 형성된 부재이며, 엔진 행거 브래킷(77)에 부착되는 플로어 지지 프레임(217)의 부착부(219)도 파이프형이다.
일반적으로, 단면 형상으로 폐쇄 루프로 한 형상은 굽힘 강성 혹은 비틀림 강성이 높은 것이 알려지고, 파이프형 부재는 범용적으로 시판되어 있는 부재이다.
그래서, 상기 플로어 지지 프레임(217)으로서 파이프재를 이용함으로써, 플로어 지지 프레임(217)의 강성은 향상하고, 또한 플로어 지지 프레임(217)의 비용의 저감을 도모할 수 있다.
실시예로서는 도1에 도시한 바와 같이, 플로어 지지 프레임(217)의 전체를 파이프 형상으로 한 예를 도시하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 부착부(219)로 해도 좋다.
상술한 프레임 구조는 메인 파이프의 후단부에 연결된 제1 크로스 파이프의 양단부에 엔진을 지지하는 엔진 행거 브래킷을 용접하고, 제1 크로스 파이프가 용접된 범위 내가 되도록 상기 브래킷에 플로어 패널을 지지하는 좌우의 플로어 지지 프레임을 용접함으로써, 상기 브래킷, 상기 지지 프레임이 보강되어 중량을 늘리는 일 없이, 간단한 구성을 갖고 강성을 높일 수 있어 스쿠터형 차량에 채용하는 데 유용하다.

Claims (3)

  1. 헤드 파이프와,
    상기 헤드 파이프로부터 후방 하측으로 연장되고, 또한 중간으로부터 실질적으로 수평하게 연장된 메인 파이프와,
    상기 메인 파이프의 후방부로부터 후방 상측으로 상승하는 좌우의 후방 프레임과,
    상기 메인 파이프의 후단부에 연결된 제1 크로스 파이프와,
    상기 제1 크로스 파이프의 양단부의 각각에 용접에 의해 부착된 엔진 행거 브래킷과,
    상기 제1 크로스 파이프의 외주의 용접 범위 내가 되도록 상기 엔진 행거 브래킷의 각각에 용접된 플로어 지지 프레임으로 이루어지는 스쿠터형 차량의 프레임 구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 좌우의 후방 프레임 사이의 전방부를 연결하는 제2 크로스 파이프와, 상기 제1 크로스 파이프와 제2 크로스 파이프 사이에 연결된 좌우의 종연결 부재를 더 구비하고 있는 스쿠터형 차량의 프레임 구조.
  3. 제1항에 있어서, 상기 엔진 행거 브래킷에 부착되는 상기 플로어 지지 프레임의 부착부는 파이프형으로 형성되어 있는 스쿠터형 차량의 프레임 구조.
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