WO2013080952A1 - スクータ型車両のフレーム構造 - Google Patents

Abstract

　フロントフォーク（１３）を操向可能に支持するヘッドパイプ（１２）と、該ヘッドパイプから車体後下方へ延びる中空のメインパイプ（２０）と、該メインパイプの下部に結合され、該メインパイプの下部から車体後方へ各々延びる左右一対のロアフレーム（３０Ｌ、３０Ｒ）と、該ロアフレームの後端部（３１Ｌ、３１Ｒ）の各々に結合され車幅方向へ延びるクロスパイプ（６０）と、該クロスパイプの左右端部（６３Ｌ、６３Ｒ）に前端部（７１Ｌ、７１Ｒ）が各々結合され車体後上方へ延びる一対の左右リアフレーム（７０Ｌ、Ｒ）と、を備えるスクータ型車両（１０）のフレーム構造が開示される。該ロアフレームと該リアフレームは該クロスパイプに結合され、加えて該ロアフレームの少なくとも一部と該リアフレームの少なくとも一部が結合される。

Description

スクータ型車両のフレーム構造

　本発明は、スクータ型車両のフレーム構造の改良に関する。

　スクータ型車両において、剛性を確保するために、左のフレームと右のフレームにクロスパイプを渡すことが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

　特許文献１に開示されるスクータ型車両の車体フレームは、ロアフレームの後端に連結され、リアフレームパイプの前端を支持するクロスパイプを備える。

　上記クロスパイプは、車幅方向に直線状に延び、左のロアフレーム及びリアフレームパイプを支持すると共に、右のロアフレーム及びリアフレームパイプを支持する。

　近年、燃費を向上させるためにフレームの肉厚を薄くして、フレームを軽量化させることが望まれる。しかし、ただ単にフレームの肉厚を薄くした場合には、フレーム強度の低下、フレーム剛性の低下、フレームに発生する応力の増加等が生じる可能性がある。加えて、特許文献１に開示されるように、クロスパイプにロアフレームとリアフレームパイプとが各々結合されるため、ロアフレームとリアフレームパイプに掛かる荷重がクロスパイプに集中する。このようにクロスパイプには、２つの部材の荷重が集中するので、クロスパイプを単純に薄肉化することが難しかった。

　そこで、クロスパイプに荷重が集中することを低減できる技術が求められる。

特開２００８－２７９９５９公報

　本発明は、クロスパイプに荷重が集中し過ぎることを防止できるスクータ型車両のフレーム構造を提供することを課題とする。

　請求項１に記載のごとく、本発明によれば、運転者が握るハンドル及びこのハンドルに連結されるフロントフォークを操向可能に支持するヘッドパイプと、このヘッドパイプから車体後下方へ延ばされる中空状のメインパイプと、このメインパイプの下部に結合され前記メインパイプの下部から車体後方へ各々延びる一対の左右ロアフレームと、これらロアフレームの後端部の各々に結合され車幅方向へ延びるクロスパイプと、このクロスパイプの左右端部に前端部が各々結合され車体後上方へ延びる一対の左右リアフレームとを備えるスクータ型車両のフレーム構造において、前記ロアフレームと前記リアフレームが前記クロスパイプに結合され、加えて前記ロアフレームの少なくとも一部と前記リアフレームの少なくとも一部が結合されたスクータ型車両のフレーム構造が提供される。

　請求項２に記載のごとく、好ましくは、クロスパイプの端部全周は、ロアフレームの後端部の車幅方向外側面と内側面とに結合され、リアフレームの前端部の車幅方向外側面と内側面とに結合される。

　請求項３に記載のごとく、好ましくは、ロアフレームは、メインパイプの下端に結合される前端結合部と、リアフレームの一部及びクロスパイプの端部外周に結合される後端結合部と、前記前端結合部と前記後端結合部の間に設けられる中間部とを有し、前記中間部の高さ寸法は、前記後端結合部の高さ寸法より小さくされる。

　請求項４に記載のごとく、好ましくは、左右のロアフレームの後端部の各々に、クロスパイプとは別に、物品を収納する収納部を支える収納部支持メンバーが結合され、この収納部支持メンバーが、車体平面視にて前記クロスパイプと重なるように配置される。

　請求項５に記載のごとく、好ましくは、メインパイプは、下端に車幅方向に拡開される拡管部を備え、この拡管部の左右側面にロアフレームの前端結合部が溶接されている。

　請求項６に記載のごとく、好ましくは、フロントフォークの下端に回転自在に取付けられる前輪の中心点から、エンジンを支持するために左のリアフレームの前端部に溶接される左のピボット結合部の穴中心まで直線を引くと共に、前記エンジンを支持するために右のリアフレームの前端部に溶接される右のピボット結合部の穴中心まで直線を引くことにより、前記左の穴中心と前記前輪の中心点と前記右の穴中心がＶ字状に結ばれ、Ｖ字の両直線と前記左右のロアフレームの中間部が各々平行である。

　請求項１に係る発明では、ロアフレームとリアフレームがクロスパイプに結合される他に、ロアフレームの少なくとも一部とリアフレームの少なくとも一部が結合される。ロアフレームとリアフレームに荷重が掛かると、これらの荷重をクロスパイプのみで受けるだけでなく、ロアフレームとリアフレームも互いに受けるため、クロスパイプに荷重が集中し過ぎることを防止できる。

　請求項２に係る発明では、クロスパイプの端部全周は、ロアフレームの後端部の外側面と内側面に結合され、リアフレームの前端部の外側面と内側面に結合される。つまり、ロアフレームとリアフレームは、クロスパイプの端部全周を覆って、クロスパイプに結合される。クロスパイプはロアフレームとリアフレームによって補強されるため、クロスパイプの薄肉化が可能となる。

　請求項３に係る発明では、ロアフレームにおいて、中間部の高さ寸法を後端結合部の高さ寸法より小さくした。後端結合部は、他の部材に結合されるため、剛性を高める必要があり、高さ寸法を大きくして剛性を増大するようにした。剛性を高める必要がない中間部は、高さ寸法を小さくした。仮に、中間部を後端結合部と同じ高さにすると、ロアフレームが大型化し重くなるが、本発明のように中間部の高さ寸法を小さくすれば、ロアフレームの小型化及び軽量化が図れる。

　請求項４に係る発明では、左右のロアフレームの後端部の各々に収納部支持メンバーが結合され、収納部支持メンバーを車体平面視にてクロスパイプと重なるように配置した。収納部に起因する下向き荷重は、収納部支持メンバーで支持され、この収納部支持メンバーは、ロアフレームの後端部及びクロスパイプで支持される。仮に、収納部支持メンバーがロアフレームの中間部又はリアフレームの中間部で支持されるようにすると、ロアフレーム又はリアフレームの剛性を増す必要がある。

　本発明では、剛性を高めたロアフレームの後端部と、ロアフレームやリアフレームで補強され剛性が高いクロスパイプとに、収納部支持メンバーを支持させるようにしたので、クロスパイプ、ロアフレーム、リアフレームのいずれも剛性をこれ以上高める必要はなく、これらの重量増加を抑えることができる。

　請求項５に係る発明では、メインパイプは、下端に車幅方向に拡開される拡管部を備える。拡管部の断面積は、メインパイプのヘッドパイプ連結側の断面積に比べて大きくなるため、メインパイプ下端に生じる応力が低減される。結果、メインパイプの薄肉化及び軽量化が可能となる。加えて、メインパイプ下端の断面積を増加させたので、メインパイプとロアフレームに補強を施す必要がない。したがって、補強を施すことなく、軽量化できるフレーム構造を提供できる。

　請求項６に係る発明では、車体平面視で、前輪の中心点から、左のピボット結合部の穴中心まで直線を引くと共に、右のピボット結合部の穴中心まで直線を引くことにより、左の穴中心と前輪の中心点と右の穴中心がＶ字状に結ばれ、Ｖ字の両直線と左右のロアフレームの中間部が各々平行である。

　Ｖ字の両直線と左右のロアフレームの中間部が各々平行であるため、Ｖ字の頂点（前輪中心点）に横荷重が掛かると、一方のロアフレームの中間部には引張力が作用し、他方のロアフレームの中間部には圧縮力が作用する。力がロアフレームの中間部の中心軸に沿って軸力として中間部に掛かるため、ロアフレームが大きく曲げられることなく、左右のロアフレームの変形を抑えることができる。

本発明によるフレーム構造を採用したスクータ型車両の左側面図である。 ファイ車両の車体フレームの斜視図である。 該フレーム構造のメインパイプからロアフレームを分解した分解斜視図である。 該メインパイプ下部の正面図である。 図４の５－５線に沿う断面図である。 該メインパイプと該ロアフレームとの間の溶接部を示す正面図である。 図２の７矢視図である。 図７の８－８線に沿う断面図である。 該フレーム構造のクロスパイプ周りの分解斜視図である。 該クロスパイプの仮組み図である。 図２の１１矢視図である。 図１１の１２－１２線に沿う断面図である。 図２の１３矢視図である。 図１１の１４－１４線に沿う断面図である。 該ロアフレームの中間部の平面形状を示す概略図である。

　本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。以下の説明で用いる前後、左右、上下は乗員シートに座った乗員を基準とした方向を表す。

　本発明に係るスクータ型車両を図面に基づいて説明する。
　図１に示すように、スクータ型車両１０は、車体フレーム１１（詳細後述）のヘッドパイプ１２に操向可能に支持されるフロントフォーク１３と、このフロントフォーク１３の下端に回転自在に設けた前車軸１４に取付けられる前輪１５と、フロントフォーク１３の上端に連結され運転者が握って前輪１５を操舵するハンドル１６と、ヘッドパイプ１２から車体後下方へ延びるメインパイプ２０（詳細後述）の下端に前端が結合され後方へ延びるロアフレーム３０Ｌ（Ｌは左を示す添え字。以下同様。詳細は後述）と、このロアフレーム３０Ｌの後端に結合したクロスパイプ６０（詳細後述）に前端が結合され後上方へ延びるリアフレーム７０Ｌ（詳細後述）と、このリアフレーム７０Ｌの前端下部に連結されたエンジンハンガーリンク１０１にピボット軸１０２で揺動可能に止められスイングアームを兼ねると共に後端に後輪１０３を備えるパワーユニット１０４と、このパワーユニット１０４の後端に下端が取付けられリアフレーム７０Ｌの後部で上端が支持されると共に後輪１０３に作用する荷重を吸収するリアクッション１０５Ｌとを有する。

　パワーユニット１０４は、エンジンハンガーリンク１０１に揺動可能に連結されるエンジン１０６と、このエンジン１０６に一体化され後輪１０３にエンジン１０６の動力を伝達すると共に変速機構を備える変速機１０７とからなる。
　エンジン１０６のシリンダヘッドには、エアクリーナ１０８及びキャブレター１０９を有する吸気系と、排気管１１１及びマフラー１１２を有する排気系とが接続される。

　メインパイプ２０の車体後方に、燃料タンク１１３が配置され、この燃料タンク１１３の後上方に、ヘルメット等の物品を収納する収納部１１４が配置される。この収納部１１４は、ロアフレーム３０Ｌの後端及びリアフレーム７０Ｌの後部で支持される。

　車体フレーム１１は、車体カバー１１５で覆われる。この車体カバー１１５は、車体フレーム１１の前方を覆うフロントカバー１１６と、このフロントカバー１１６の後方を覆う上部インナーカバー１１７と、この上部インナーカバー１１７に隣接して設けられ燃料タンク１１３の上方を覆う下部インナーカバー１１８と、この下部インナーカバー１１８の後端に隣接して設けられリアフレーム７０Ｌ後部の側方を覆うリアカバー１１９と、フロントカバー１１６及びリアカバー１１９の下方に隣接して設けられ燃料タンク１１３及びエンジン１０６の側方を覆うミドルカバー１２１と、フロントカバー１１６及びミドルカバー１２１に隣接して設けられ車体フレーム１１下部の下方及び側方を覆うロアカバー１２２とからなる。

　下部インナーカバー１１８の上部には、燃料タンク１１３の給油キャップを着脱できるように給油用リッド１２３が開閉可能に設けられる。加えて、ミドルカバー１２１の左側部には、メンテナンス時に用いるメンテナンス用リッド１２４が開閉可能に設けられる。

　収納部１１４を覆うようにして、運転者と同乗者が座るシート１２５が配置される。このシート１２５よりも車体高さ方向低位置に且つハンドル１６とシート１２５との間に、運転者が足を置くステップ１２６が配置される。
　さらに、ステップ１２６の車体後方には、同乗者が足を置くピリオンステップ１２７が取付けられ、シート１２５の後部を取り囲むようにして、同乗者が握るグラブレール１２８が設けられる。

　車体フレーム１１の構造を図２に基づいて詳細に説明する。
　図２に示すように、車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２と、このヘッドパイプ１２から車体後下方に延ばされ上端部が補強部材１２９で補強される中空状のメインパイプ２０と、このメインパイプ２０の下端側面２１Ｌ、Ｒ（Ｒは右を示す添え字。以下同様）に各々の前端部２２Ｌ、Ｒが結合され下端側面２１Ｌ、Ｒから各々後方へ延びる一対の左右ロアフレーム３０Ｌ、Ｒと、ロアフレーム３０Ｌの後端部３１Ｌとロアフレーム３０Ｒの後端部３１Ｒに結合され車幅方向へ延びるクロスパイプ６０と、ロアフレーム３０Ｌ、Ｒの後端部３１Ｌ、Ｒの各々に且つクロスパイプ６０に結合され後上方へ延びる一対の左右リアフレーム７０Ｌ、Ｒと、リアフレーム７０Ｌの後端とリアフレーム７０Ｒの後端に結合され車幅方向へ延びる後部クロスメンバー１３１とからなる。

　ロアフレーム３０Ｌは、前端部２２Ｌに設けられメインパイプ２０の下端側面２１Ｌに結合される前端結合部３２Ｌと、後端部３１Ｌに設けられリアフレーム７０Ｌの前端部７１Ｌ及びクロスパイプ６０の端部外周面６１Ｌに結合される後端結合部３３Ｌと、前端結合部３２Ｌと後端結合部３３Ｌの間に設けられる中間部３４Ｌとを有する。また、ロアフレーム３０Ｒは、前端部２２Ｒに設けられメインパイプ２０の下端側面２１Ｒに結合される前端結合部３２Ｒと、後端部３１Ｒに設けられリアフレーム７０Ｒの前端部７１Ｒ及びクロスパイプ６０の端部外周面６１Ｒに結合される後端結合部３３Ｒと、前端結合部３２Ｒと後端結合部３３Ｒの間に設けられる中間部３４Ｒとを有する。

　加えて、ロアフレーム３０Ｌの後端部３１Ｌとロアフレーム３０Ｒの後端部３１Ｒに、クロスパイプ６０とは別に、収納部（図１、符号１１４）の前部（図１、符号１３２Ｌ、Ｒ）を支持するＵ字状の収納部支持メンバー１４０が結合される。この収納部支持メンバー１４０の上部左端及び右端には、収納部を締結するための締結座１４１Ｌ、Ｒが設けられる。
　さらに、リアフレーム７０Ｌ、Ｒの前部内側面の各々に、収納部の前後方向中間を支持する収納部中間ステー１５１Ｌ、Ｒが設けられ、これら収納部中間ステー１５１Ｌ、Ｒの各上面に、クッションラバー１５２Ｌ、Ｒが設けられる。

　そして、リアフレーム７０Ｌの後部に、収納部の後部（図１、符号１５３Ｌ）を支持するブラケット１６０Ｌが結合され、リアフレーム７０Ｒの後部に、収納部の後部（図１、符号１５３Ｒ）を支持するブラケット１６０Ｒが結合される。ブラケット１６０Ｌ、Ｒの各上面に、クッションラバー１６１Ｌ、Ｒが設けられる。すなわち、収納部は、収納部支持メンバー１４０と、収納部中間ステー１５１Ｌ、Ｒと、ブラケット１６０Ｌ、Ｒとで支持される。

　加えて、ブラケット１６０Ｌ、Ｒには、リアクッション（図１、符号１０５Ｌ、Ｒ）を支持するクッションボルト１６２Ｌ、Ｒが溶接されているため、ブラケット１６０Ｌ、Ｒは、収納部後部の支持とリアクッションの支持を兼ねる部材である。
　リアフレーム７０Ｌの前後方向中間部とリアフレーム７０Ｒの前後方向中間部に、車幅方向へ延びる中間クロスメンバー１７１が結合される。

　メインパイプ２０の下端とロアフレーム３０Ｌ、Ｒの前端結合部３２Ｌ、Ｒの嵌合構造を図３に基づいて説明する。
　図３に示すように、ロアフレーム３０Ｌの前端結合部３２Ｌには、メインパイプ２０の下端側面２１Ｌに嵌るように嵌合ポケット部３５Ｌが形成される。また、ロアフレーム３０Ｒの前端結合部３２Ｒには、メインパイプ２０の下端側面２１Ｒに嵌るように嵌合ポケット部３５Ｒが形成される。嵌合ポケット部３５Ｌ、Ｒにメインパイプ２０の下端側面２１Ｌ、Ｒが入るように、前端結合部３２Ｌ、Ｒを下端側面２１Ｌ、Ｒに嵌める。

　メインパイプ２０の下端の構造を図４に基づいて説明する。
　図４に示すように、ロアフレーム３０Ｌ、Ｒの前端結合部３２Ｌ、Ｒが、メインパイプ２０の下端に嵌められている。メインパイプ２０は、ヘッドパイプ（図２、符号１２）に結合される側であり一定の直径Ｄ１を有する直管部２３と、この直管部２３の下端に連続して設けられ車体下方へ末広がり状に形成される末広がり管部２４と、正面視で直管部２３の直径Ｄ１よりも幅広の幅寸法Ｗ１を有するように車幅方向に拡開される拡管部２５（詳細後述）とを備える。

　加えて、拡管部２５の前面には、メインパイプ２０の長手方向に沿って一定の幅寸法Ｗ２を有する前部平坦面２６（詳細後述）が設けられている。また、拡管部２５の後面にも、一定の幅寸法Ｗ２を有する後部平坦面２７（詳細後述）が設けられる。

　ロアフレーム３０Ｌ、Ｒの前端結合部３２Ｌ、Ｒの構造を図５に基づいて説明する。
　図５に示すように、メインパイプ２０は、断面視で長円状（詳細後述）に形成される。
　一方、ロアフレーム３０Ｌの前端結合部３２Ｌは、平面視で、メインパイプ２０の下端側面２１Ｌに嵌るようにＵ字状に切欠かれた上部Ｕ字部３６Ｌを有する。また、ロアフレーム３０Ｒの前端結合部３２Ｒは、平面視で、メインパイプ２０の下端側面２１Ｒに嵌るようにＵ字状に切欠かれた上部Ｕ字部３６Ｒを有する。

　上部Ｕ字部３６Ｌ、Ｒを拡管部２５に嵌めることにより、ロアフレーム３０Ｌの前部先端３７Ｌとロアフレーム３０Ｒの前部先端３７Ｒとの間隔Ｗ３が小さくなるようにすると共に、ロアフレーム３０Ｌの後部先端３８Ｌとロアフレーム３０Ｒの後部先端３８Ｒとの間隔Ｗ４が小さくなるようにした。

　加えて、図４において、ロアフレーム３０Ｌは、前部先端３７Ｌの下端に連続して設けられる下部Ｕ字部３９Ｌを備える。また、ロアフレーム３０Ｒは、前部先端３７Ｒの下端に連続して設けられる下部Ｕ字部３９Ｒを備える。

　メインパイプ２０の拡管部２５とロアフレーム３０Ｌ、Ｒの前端結合部３２Ｌ、Ｒの溶接部を図６に基づいて説明する。
　図６に示すように、拡管部２５の下端側面２１Ｌと、前端結合部３２Ｌの上部Ｕ字部３６Ｌ及び前部先端３７Ｌ及び下部Ｕ字部３９Ｌとに、すみ肉溶接を施して前部溶接部４１Ｌが形成される。また、拡管部２５の下端側面２１Ｒと、前端結合部３２Ｒの上部Ｕ字部３６Ｒ及び前部先端３７Ｒ及び下部Ｕ字部３９Ｒとに、すみ肉溶接を施して前部溶接部４１Ｒが形成される。すなわち、拡管部２５の下端側面２１Ｌ、Ｒに前端結合部３２Ｌ、Ｒが溶接されている。

　前端結合部３２Ｌの左側面視での形状を図７に基づいて説明する。
　図７に示すように、車体側面視で、前端結合部３２Ｌは、上面４２Ｌが上に突になるように山形に膨出形成される山形膨出部４３Ｌを有する。この山形膨出部４３Ｌにより、前部溶接部４１Ｌの溶接長さを稼ぐようにし、且つ前部溶接部４１Ｌの前後中心部５４を最もヘッドパイプ（図２、符号１２）側寄りにし、前部溶接部４１Ｌの前端部５５及び後端部５６は前後中心部５４より低くした。

　メインパイプ２０の拡管部２５に備えられる前部平坦面２６及び後部平坦面２７を図８に基づいて説明する。
　図８に示すように、拡管部２５の前部平坦面２６及び後部平坦面２７と、ロアフレーム３０Ｌ、Ｒの前端結合部３２Ｌ、Ｒとが溶接部４１Ｒ、Ｌで結合されている。

　次に拡管部２５の断面形状について説明する。
　拡管部２５の車幅中心線４４を基準にし、前部平坦面２６及び後部平坦面２７の幅寸法Ｗ２を２等分すると、幅寸法Ｗ５が得られる。加えて、拡管部２５の前後方向中心線４５と幅寸法Ｗ２を示す線４６の交点をＰ１とし、交点Ｐ１を基準に半径Ｒ１の半円を描くと、拡管部２５の下端側面２１Ｌ、Ｒの半径となる。つまり、拡管部２５は、点Ｐ２を中心にして幅寸法Ｗ５と半径Ｒ１で構成される長円である。なお、拡管部２５は、長円状に形成することが好ましいが、楕円状に形成してもよい。

　ロアフレーム３０Ｌの前端部２２Ｌは、拡管部２５の左右方向の側面２１Ｌを覆うように形成され、ロアフレーム３０Ｒの前端部２２Ｒは、拡管部２５の左右方向の側面２１Ｒを覆うように形成される。

　ロアフレーム３０Ｌ、Ｒの後端結合部３３Ｌ、Ｒ及びクロスパイプ６０及びリアフレーム７０Ｌ、Ｒの前端部７１Ｌ、Ｒの構造を図９に基づいて説明する。
　図９に示すように、ロアフレーム３０Ｌの後端結合部３３Ｌは、下端に設けられリアフレーム７０Ｌの前端部７１Ｌの下端と開先を構成する下端開先面４７Ｌと、この開先面４７Ｌの上方に連続して半円状に形成されクロスパイプ６０の端部外周面６１Ｌに嵌められる外側嵌合面４８Ｌ及び内側嵌合面４９Ｌと、これらの嵌合面４８Ｌ、４９Ｌの後方に各々連続して設けられ前端部７１Ｌの長手方向部位と開先を構成する外側長手開先面５１Ｌ及び内側長手開先面５２Ｌと、これらの開先面５１Ｌ、５２Ｌの後方に連続して設けられ前端部７１Ｌの上端と開先を構成する上端開先面５３Ｌとからなる。

　また、ロアフレーム３０Ｒの後端結合部３３Ｒは、下端に設けられリアフレーム７０Ｒの前端部７１Ｒの下端と開先を構成する下端開先面４７Ｒと、この開先面４７Ｒの上方に連続して半円状に形成され端部外周面６１Ｒに嵌められる外側嵌合面４８Ｒ及び内側嵌合面４９Ｒと、これらの嵌合面４８Ｒ、４９Ｒの後方に各々連続して設けられ前端部７１Ｒの長手方向部位と開先を構成する外側長手開先面５１Ｒ及び内側長手開先面５２Ｒと、これらの開先面５１Ｒ、５２Ｒの後方に連続して設けられ前端部７１Ｒの上端と開先を構成する上端開先面５３Ｒとからなる。

　次にクロスパイプ６０の構造を説明する。
　クロスパイプ６０は、車幅中央に配置され車幅方向に延びる中央部６２と、この中央部６２の左端に設けられ外周面６１Ｌを備える端部６３Ｌと、中央部６２の右端に設けられ外周面６１Ｒを備える端部６３Ｒとからなる。加えて、中央部６２の左端部及び右端部には、リンクストッパ６４Ｌ、Ｒが設けられる。

　次にリアフレーム７０Ｌ、Ｒの前端部７１Ｌ、Ｒの構造を説明する。
　リアフレーム７０Ｌの前端部７１Ｌは、下端に設けられ後端結合部３３Ｌの下端開先面４７Ｌと開先を構成する下端開先面７２Ｌと、この開先面７２Ｌの上方に連続して半円状に形成されクロスパイプ６０の端部外周面６１Ｌに嵌められる外側嵌合面７３Ｌ及び内側嵌合面７４Ｌと、これらの嵌合面７３Ｌ、７４Ｌの後方に各々連続して設けられ開先面５１Ｌ、５２Ｌと開先を構成する外側長手開先面７５Ｌ及び内側長手開先面７６Ｌと、これらの開先面７５Ｌ、７６Ｌの後方に連続して設けられ上端開先面５３Ｌと開先を構成する上端開先面７７Ｌとからなる。

　また、リアフレーム７０Ｒの前端部７１Ｒは、下端に設けられ後端結合部３３Ｒの下端開先面４７Ｒと開先を構成する下端開先面７２Ｒと、この開先面７２Ｒの上方に連続して半円状に形成されクロスパイプ６０の端部外周面６１Ｒに嵌められる外側嵌合面７３Ｒ及び内側嵌合面７４Ｒと、これらの嵌合面７３Ｒ、７４Ｒの後方に各々連続して設けられ開先面５１Ｒ、５２Ｒと開先を構成する外側長手開先面７５Ｒ及び内側長手開先面７６Ｒと、これらの開先面７５Ｒ、７６Ｒの後方に連続して設けられ上端開先面５３Ｒと開先を構成する上端開先面７７Ｒとからなる。

　加えて、リアフレーム７０Ｌ、Ｒの各々の前端部内側に、エンジンハンガーリンク（図１、符号１０１）を介してパワーユニット（図１、符号１０４）の前端を支持するピボット結合部７８Ｌ、Ｒが溶接されている。
　ピボット結合部７８Ｌの前端には、クロスパイプ６０の中央部６２に係合する係合部７９Ｌが設けられ、ピボット結合部７８Ｌの前端側部には、エンジンハンガーリンクを止めるボルトを挿入するボルト挿入穴８１Ｌが設けられる。また、ピボット結合部７８Ｒの前端には、中央部６２に係合する係合部７９Ｒが設けられ、ピボット結合部７８Ｒの前端側部には、エンジンハンガーリンクを止めるボルトを挿入するボルト挿入穴８１Ｒが設けられる。

　次に後端結合部３３Ｌ、Ｒとクロスパイプ６０と前端部７１Ｌ、Ｒの嵌合構造を説明する。
　後端結合部３３Ｌの嵌合面４８Ｌ、４９Ｌと前端部７１Ｌの嵌合面７３Ｌ、７４Ｌを、クロスパイプ６０の端部外周面６１Ｌに嵌合させる。また、後端結合部３３Ｒの嵌合面４８Ｒ、４９Ｒと前端部７１Ｒの嵌合面７３Ｒ、７４Ｒを、クロスパイプ６０の端部外周面６１Ｒに嵌合させる。

　ロアフレーム３０Ｌの後端結合部３３Ｌとリアフレーム７０Ｌの前端部７１Ｌで構成される開先、及びロアフレーム３０Ｌの高さ寸法を図１０に基づいて説明する。
　図１０に示すように、後端結合部３３Ｌの嵌合面４８Ｌと前端部７１Ｌの嵌合面７３Ｌが、クロスパイプ６０の端部外周面６１Ｌに嵌合している。
　加えて、クロスパイプ６０の上方には、一定のルート間隔で形成される上部開先８２が設けられ、クロスパイプ６０の下方には、一定のルート間隔で形成される下部開先８３が設けられる。なお、実施例で示した開先８２、８３の車体側面視での位置は、単なる一例であって、他の位置に変更して差し支えない。

　次にロアフレーム３０Ｌの高さ寸法について説明する。
　車体側面視で、ロアフレーム３０Ｌの中間部３４Ｌの高さ寸法Ｈ１は、後端結合部３３Ｌの高さ寸法Ｈ２より小さくなる。

　ロアフレーム３０Ｌとクロスパイプ６０とリアフレーム７０Ｌの溶接部を図１１に基づいて説明する。
　図１１に示すように、クロスパイプ６０の端部外周面６１Ｌと、ロアフレーム３０Ｌの後端結合部３３Ｌ及びリアフレーム７０Ｌの前端部７１Ｌとに、すみ肉溶接を施して外側周溶接部８４が形成される。加えて、上部開先８２に突合わせ溶接を施して、上部溶接部８５が形成される。さらに、下部開先８３に突合わせ溶接を施して、下部溶接部８６が形成される。

　すなわち、ロアフレーム３０Ｌとクロスパイプ６０とリアフレーム７０Ｌの結合部は、ロアフレーム３０Ｌとリアフレーム７０Ｌがクロスパイプ６０に溶接で結合される他に、ロアフレーム３０Ｌの後端結合部３３Ｌの上部８７及び下部８８とリアフレーム７０Ｌの前端部７１Ｌの上部８９及び下部９１が結合されている。なお、実施例では、後端結合部３３Ｌの上部８７及び下部８８と、前端部７１Ｌの上部８９及び下部９１とを結合させたが、後端結合部３３Ｌの上部８７と前端部７１Ｌの上部８９のみ、又は後端結合部３３Ｌの下部８８と前端部７１Ｌの下部９１のみを結合させるようにしてもよい。

　クロスパイプ６０とロアフレーム３０Ｌとリアフレーム７０Ｌに施した周溶接部を図１２に基づいて説明する。
　図１２に示すように、クロスパイプ６０の端部６３Ｌの全周は、ロアフレーム３０Ｌの後端部３１Ｌの車幅方向外側面９２と内側面９３とに溶接で結合され、リアフレーム７０Ｌの前端部７１Ｌの車幅方向外側面９４と内側面９５とに溶接で結合される。外側面９２、９４に形成されているのが、外側周溶接部８４であり、内側面９３、９５に形成されているのが、内側周溶接部９６である。

　収納部支持メンバー１４０の平面上での配置、ロアフレーム３０Ｌ、Ｒとピボット結合部７８Ｌ、Ｒの結合構造を図１３に基づいて説明する。
　図１３に示すように、収納部支持メンバー１４０が、車体平面視にてクロスパイプ６０と重なるように配置されている。

　ピボット結合部７８Ｌは、溶接部９７Ｌによってロアフレーム３０Ｌの内側面に結合され、ピボット結合部７８Ｒは、溶接部９７Ｒによってロアフレーム３０Ｒの内側面に結合される。

　クロスパイプ６０とピボット結合部７８Ｌの結合構造を図１４に基づいて説明する。
　図１４に示すように、ピボット結合部７８Ｌの下部とクロスパイプ６０の中央部６２とにすみ肉溶接を施して、溶接部９８Ｌが形成される。つまり、ピボット結合部７８Ｌは、リアフレーム７０Ｌの前端部（図１３、符号７１Ｌ）内側に溶接されることに加えて、クロスパイプ６０の外周面６１Ｌにも溶接される。

　ロアフレーム３０Ｌ、Ｒの中間部３４Ｌ、Ｒの平面形状を図１５に基づいて説明する。
　図１５に示すように、車体平面視で、前車軸（図１、符号１４）の中心線１７２と車幅中心線４４が直交する前輪中心点Ｐ３から、ピボット結合部７８Ｌの穴８１Ｌの中心点Ｐ４まで直線１７３を引くと共に、ピボット結合部７８Ｒの穴８１Ｒの中心点Ｐ５まで直線１７４を引く。

　点Ｐ３、Ｐ４を直線１７３で結び、点Ｐ３、Ｐ５を直線１７４で結ぶことにより、ピボット結合部７８Ｌの穴８１Ｌの中心点Ｐ４と前輪中心点Ｐ３とピボット結合部７８Ｒの穴８１Ｒの中心点Ｐ５がＶ字状に結ばれ、Ｖ字の両直線１７３、１７４とロアフレーム３０Ｌ、Ｒの中間部３４Ｌ、Ｒが各々平行である。

　以上に述べたスクータ型車両１０の作用効果を以下に記載する。
　図１１に示す構成により、ロアフレーム３０Ｌとリアフレーム７０Ｌがクロスパイプ６０に結合される他に、ロアフレーム３０Ｌの一部８７、８８とリアフレーム７０Ｌの一部８９、９１が結合される。ロアフレーム３０Ｌとリアフレーム７０Ｌに荷重が掛かると、これらの荷重をクロスパイプ６０のみで受けるだけでなく、ロアフレーム３０Ｌとリアフレーム７０Ｌも互いに受けるため、クロスパイプ６０に荷重が集中し過ぎることを防止できる。

　図１２に示す構成により、クロスパイプ６０の端部６３Ｌの全周は、ロアフレーム３０Ｌの後端部３１Ｌの外側面９２と内側面９３に結合され、リアフレーム７０Ｌの前端部７１Ｌの外側面９４と内側面９５に結合される。つまり、ロアフレーム３０Ｌとリアフレーム７０Ｌは、クロスパイプ６０の端部６３Ｌの全周を覆って、クロスパイプ６０に結合される。
　クロスパイプ６０はロアフレーム３０Ｌとリアフレーム７０Ｌによって補強されるため、クロスパイプ６０の薄肉化が可能となる。

　図１０に示す構成により、ロアフレーム３０Ｌにおいて、中間部３４Ｌの高さ寸法Ｈ１を後端結合部３３Ｌの高さ寸法Ｈ２より小さくした。
　後端結合部３３Ｌは、他の部材に結合されるため、剛性を高める必要があり、高さ寸法Ｈ２を大きくして剛性を増大するようにした。剛性を高める必要がない中間部３４Ｌは、高さ寸法Ｈ１を小さくした。
　仮に、中間部３４Ｌを後端結合部３３Ｌと同じ高さにすると、ロアフレーム３０Ｌが大型化し重くなるが、本発明のように中間部３４Ｌの高さ寸法Ｈ１を小さくすれば、ロアフレーム３０Ｌの小型化及び軽量化が図れる。

　図１３に示す構成により、ロアフレーム３０Ｌ、Ｒの後端部３１Ｌ、Ｒの各々に収納部支持メンバー１４０が結合され、収納部支持メンバー１４０を車体平面視にてクロスパイプ６０と重なるように配置した。
　収納部に起因する下向き荷重は、収納部支持メンバー１４０で支持され、この収納部支持メンバー１４０は、ロアフレーム３０Ｌ、Ｒの後端部３１Ｌ、Ｒ及びクロスパイプ６０で支持される。仮に、収納部支持メンバー１４０がロアフレーム３０Ｌ、Ｒの中間部又はリアフレーム７０Ｌ、Ｒの中間部で支持されるようにすると、ロアフレーム３０Ｌ、Ｒ又はリアフレーム７０Ｌ、Ｒの剛性を増す必要がある。

　本発明では、剛性を高めたロアフレーム３０Ｌ、Ｒの後端部３１Ｌ、Ｒと、ロアフレーム３０Ｌ、Ｒやリアフレーム７０Ｌ、Ｒで補強され剛性が高いクロスパイプ６０とに、収納部支持メンバー１４０を支持させるようにしたので、クロスパイプ６０、ロアフレーム３０Ｌ、Ｒ、リアフレーム７０Ｌ、Ｒのいずれも剛性をこれ以上高める必要はなく、これらの重量増加を抑えることができる。

　図４に示す構成により、メインパイプ２０は、下端に車幅方向に拡開される拡管部２５を備える。加えて、図８に示す構成により、左右のロアフレーム３０Ｌ、Ｒは、前端部２２Ｌ、Ｒが各々拡管部２５に結合されている。
　拡管部２５の断面積は、メインパイプ２０のヘッドパイプ連結側の断面積に比べて大きくなるため、メインパイプ２０下端に生じる応力が低減される。結果、メインパイプ２０の薄肉化及び軽量化が可能となる。加えて、メインパイプ２０下端の断面積を増加させたので、メインパイプ２０とロアフレーム３０Ｌ、Ｒに補強を施す必要がない。したがって、補強を施すことなく、軽量化できるフレーム構造を提供できる。

　図１５に示す構成により、車体平面視で、前輪１５の中心点Ｐ３から、左のピボット結合部７８Ｌの穴中心Ｐ４まで直線１７３を引くと共に、右のピボット結合部７８Ｒの穴中心Ｐ５まで直線１７４を引くことにより、左の穴中心Ｐ４と前輪の中心点Ｐ３と右の穴中心Ｐ５がＶ字状に結ばれ、Ｖ字の両直線１７３、１７４と左右のロアフレーム３０Ｌ、Ｒの中間部３４Ｌ、Ｒが各々平行である。

　Ｖ字の両直線１７３、１７４とロアフレーム３０Ｌ、Ｒの中間部３４Ｌ、Ｒが各々平行であるため、Ｖ字の頂点（前輪中心点Ｐ３）に横荷重が掛かると、一方のロアフレーム３０Ｌの中間部３４Ｌには引張力が作用し、他方のロアフレーム３０Ｒの中間部３４Ｒには圧縮力が作用する。力がロアフレーム３０Ｌの中間部３４Ｌの中心軸１７６に沿って軸力として中間部３４Ｌに掛かると共に、ロアフレーム３０Ｒの中間部３４Ｒの中心軸１７７に沿って軸力として中間部３４Ｒに掛かるため、ロアフレーム３０Ｌ、Ｒが大きく曲げられることなく、左右のロアフレーム３０Ｌ、Ｒの変形を抑えることができる。

　図８に示す構成により、ロアフレーム３０Ｌの前端部２２Ｌが、拡管部２５の左右方向の側面２１Ｌを覆うように形成され、ロアフレーム３０Ｒの前端部２２Ｒが、拡管部２５の左右方向の側面２１Ｒを覆うように形成される。
　ロアフレーム３０Ｌ、Ｒの前端部２２Ｌ、Ｒで、拡管部２５の左右方向の側面２１Ｌ、Ｒを覆うため、前端部２２Ｌ、Ｒの断面積が拡管部２５の断面積に加わり、拡管部２５の剛性を更に高めることができる。

　図１３に示す構成により、ロアフレーム３０Ｌ、Ｒの後端部３１Ｌ、Ｒの各々に、クロスパイプ６０が結合され、クロスパイプ６０の端部６３Ｌ、Ｒに、一対のリアフレーム７０Ｌ、Ｒの前端部７１Ｌ、Ｒが各々結合される。
　ロアフレーム３０Ｌ及びリアフレーム７０Ｌと、ロアフレーム３０Ｒ及びリアフレーム７０Ｒとの間に、クロスパイプ６０を設けたので、フレーム全体の剛性が高まる。

　図５に示すように、Ｕ字状に切欠かれたＵ字部３６Ｌ、Ｒを拡管部２５に嵌めることにより、ロアフレーム３０Ｌの先端３７Ｌ、３８Ｌと、ロアフレーム３０Ｒの先端３７Ｒ、３８Ｒとの間隔Ｗ３、Ｗ４が小さくなるようにし、且つ図７に示すように、山形に膨出形成された山形膨出部４３Ｌにより前部溶接部４１Ｌの溶接長さを稼ぐようにした。
　拡管部２５をロアフレーム３０Ｌ、Ｒの前端２２Ｌ、Ｒでほとんど囲むことができるため、拡管部２５がロアフレーム３０Ｌ、Ｒで補強され、拡管部２５が薄肉でもねじれに強いフレーム構造にすることができる。

　図２において、ロアフレーム３０Ｒ、Ｌ及びリアフレーム７０Ｒ、Ｌの肉厚は、通常２．０～３．０ｍｍであるが、実施例で示した結合構造を適用することにより、肉厚を１．０～２．０ｍｍにすることが可能となる。

　本発明のフレーム構造は、スクータ型車両に好適である。

　１０…スクータ型車両、１１…車体フレーム、１２…ヘッドパイプ、１３…フロントフォーク、１５…前輪、１６…ハンドル、２０…メインパイプ、２１Ｌ、２１Ｒ…左右側面、２５…拡管部、３０Ｌ、３０Ｒ…ロアフレーム、３１Ｌ、３１Ｒ…後端部、３２Ｌ、３２Ｒ…前端結合部、３３Ｌ、３３Ｒ…後端結合部、３４Ｌ、３４Ｒ…中間部、４４…車幅中心、６０…クロスパイプ、６１Ｌ、６１Ｒ…端部外周（端部外周面）、６３Ｌ、６３Ｒ…左右端部、７０Ｌ、７０Ｒ…リアフレーム、７１Ｌ、７１Ｒ…前端部、７８Ｌ、７８Ｒ…ピボット結合部、８７、８９…一部（上部）、８８、９１…一部（下部）、９２、９４…外側面、９３、９５…内側面、１０６…エンジン、１１４…収納部、１４０…収納部支持メンバー、１７３、１７４…直線、Ｈ１、Ｈ２…高さ寸法、Ｐ３…中心点、Ｐ４、Ｐ５…穴中心。

Claims (6)

1. 　運転者が握るハンドル及びこのハンドルに連結されるフロントフォークを操向可能に支持するヘッドパイプと、このヘッドパイプから車体後下方へ延びる中空状のメインパイプと、このメインパイプの下部に結合され前記メインパイプの下部から車体後方へ各々延びる一対の左右ロアフレームと、これらロアフレームの後端部の各々に結合され車幅方向へ延びるクロスパイプと、このクロスパイプの左右端部に前端部が各々結合され車体後上方へ延びる一対の左右リアフレームと、を備えるスクータ型車両のフレーム構造において、
   　前記ロアフレームと前記リアフレームは、前記クロスパイプに結合されており、かつ、前記ロアフレームの少なくとも一部と前記リアフレームの少なくとも一部が結合されていることを特徴とするスクータ型車両のフレーム構造。
2. 　前記クロスパイプの端部全周は、前記ロアフレームの後端部の車幅方向外側面と内側面とに結合され、前記リアフレームの前端部の車幅方向外側面と内側面とに結合される、請求項１記載のスクータ型車両のフレーム構造。
3. 　前記ロアフレームは、前記メインパイプの下端に結合される前端結合部と、前記リアフレームの一部及び前記クロスパイプの端部外周に結合される後端結合部と、前記前端結合部と前記後端結合部の間に設けられる中間部とを有し、
   　前記中間部の高さ寸法は、前記後端結合部の高さ寸法より小さい、請求項１又は請求項２記載のスクータ型車両のフレーム構造。
4. 　前記左右ロアフレームの後端部の各々に、前記クロスパイプとは別に、物品を収納する収納部を支える収納部支持メンバーが結合され、
   　前記収納部支持メンバーが、前記クロスパイプと重なるように配置される、請求項１乃至３のいずれか１項記載のスクータ型車両のフレーム構造。
5. 　前記メインパイプは、下端に車幅方向に拡開する拡管部を備え、前記拡管部の左右側面に前記ロアフレームの前端結合部が溶接されている、請求項３乃至５のいずれか１項記載のスクータ型車両のフレーム構造。
6. 　前記フロントフォークの下端に回転自在に取付けられる前輪の中心点から、エンジンを支持するために前記左リアフレームの前端部に溶接される左のピボット結合部の穴中心まで直線を引くと共に、前記エンジンを支持するために前記右のリアフレームの前端部に溶接される右のピボット結合部の穴中心まで直線を引くことにより、前記左の穴中心と前記前輪の中心点と前記右の穴中心がＶ字状に結ばれ、Ｖ字の両直線と前記左右のロアフレームの中間部が各々平行である、請求項１乃至５のいずれか１項記載のスクータ型車両のフレーム構造。

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