JPH0587432B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は自動二輪車及び三輪車等を含む跨座型
車両用のフレーム構造に関する。

背景技術 第４図に示すフレーム構造は例えば特開昭56−
17768号公報において開示されており、図示の如
く、フロントフオークを軸承するヘツドパイプ１
０１に前端部にて結合した左右一対のメインパイ
プ１０２を有している。メインパイプ１０２は、
後輪１０３を軸支するスイングアーム１０４の前
端部を枢支するピボツト部１０５をその後端部に
具備しており、全長に亘つて一体的に形成されて
いる。

上記のフレーム構造は、ヘツドパイプ１０１、
メインパイプ１０２及びステーなどの他の部材を
溶接により互いに接合することにより組み上げら
れるのであるが、溶接による残留応力の発生を完
全に防止することは難しく、車体の直進性に関与
するいわゆるキヤスター角や、フレーム剛性の要
素であるヘツドパイプ１０１の管中心とピボツト
部１０５との中心間距離等に歪による誤差を生じ
ることがある。この場合、フレーム構造の組立完
了後に特殊な装置を用いてフレーム構造全体とし
ての歪取り作業が必要となり、かかる歪取り作業
は長い時間と熟練を要することからフレーム製造
コストの増大を招来していた。

発明の概要 ［発明の目的］ 本発明は上記した点に鑑みてなされたものであ
つて、その目的とするところはフレーム構造の精
度管理の容易化に寄与すると共に、軽量にして剛
性の大なるフレーム構造を提供することである。

［発明の構成］ 本発明による跨座型車両のフレーム構造は、フ
ロントフオークを回動自在に軸承するヘツドパイ
プの上方部に前端部を結合して後下方に向けて延
在する左右一対の第１フレーム部材と、 各々前記第１フレーム部材の後端部に同一断面
形状の突き合わせ溶接により結合して下方に向け
て延在し且つ後輪を軸支するスイングアームの前
端部を枢支するピボツト部を有する左右一対の第
２フレーム部材と、 前記突き合わせ溶接により結合した結合部近傍
で且つ前記第２フレーム部材上面に、前端部を突
き当て溶接により結合して後上方に向けて延在す
るシート支持フレームと、 前記突き合わせ溶接により結合した結合部近傍
の少なくとも前記第１フレーム部材と前記ヘツド
パイプの下方部とを連結する連結部材とを有する
ことを特徴としている。

［発明の作用］ かかる構成のフレーム構造においては、第１フ
レーム部材と第２フレームの突き合わせ溶接部が
同一の断面形状となつていることから、溶接部に
おける歪みの方向性がなくなり、溶接後の局部的
な応力集中を抑制すべく作用する。

また、ヘツドパイプの下方部と上記突き合わせ
溶接による結合部近傍を連結する連結部材を設け
ることで結合部を車両後方へ押す力を作用させる
と共に、上記結合部近傍第２フレーム部材上面に
結合したシート支持フレームにより結合部を車両
前方へ押す力を作用させることで、結合部におい
て作用する車両前後方向の力を打ち消すことがで
き、これにより、結合部に発生する応力を低減
し、結合部の疲労破壊等を防止することができ
る。

実施例 以下、本発明の実施例としてのフレーム構造を
含む自動二輪車につき添付図面を参照しつつ説明
する。

第１図は本発明の実施例としてのアルミニウム
製ダブルクレードルタイプのフレーム構造３４を
備えた自動二輪車を示している。また、第２図な
いし第３図ｂはフレーム構造３４の詳細を示す。

第１図に示すように、シート４及び燃料タンク
５が、車体中央下部に配設されたエンジン６と共
にフレーム構造３４によつて支持されている。

フレーム構造３４の前方にはアルミニウム合金
または鋼から成るヘツドパイプ３５が設けられて
おり、ステアリング機構９やフロントフオーク１
０を介してフロントホイール１１と連結してい
る。また、フレーム構造３４の後部は後述するス
イングアームを介してリアホイール１２と連結し
ている。

本実施例においては、フロントフオーク１０を
回動自在に軸承するヘツドパイプ３５と、ヘツド
パイプ３５の上部及び下部を夫々担持する左右一
対の第１フレーム部材としてのメインパイプ３６
（第２図において寸法Mcにて示される部分）及び
サブメインパイプ３７と、左右のメインパイプ３
６間に介装され且つサブメインパイプ３７と共に
メインパイプ３６にその両端部が溶着されたステ
ー３８と、ヘツドパイプ３５及びサブメインパイ
プ３７間に設けられたステー３９等がフレーム構
造全体を組み立てる前に予め第１のブロツクとし
て製作される。尚、メインパイプ３６はフレーム
構造全体としての上部をなす。ステー３８には左
右一対のエンジンハンガー３６ａが設けられてお
り、メインパイプ３６はこのステー３８を介して
エンジン（図示せず）を支持している。また、ヘ
ツドパイプ３５の機械加工は該第１のブロツクの
組み立てが完了した時点でなされる。なお、第１
フレーム部材としてのメインパイプ３６について
は、上記の如くその前端部にてヘツドパイプ３５
に結合して後下方に向けて延在している。

サブメインパイプ３７の前端部近傍にその上端
部が溶着された左右一対のダウンチユーブＡ４０
（第２図において寸法Dcにて示される部分）は斜
め下方に伸長している。ただし、このダウンチユ
ーブＡ４０はステー３９とは連結されていない。
また、該両ダウンチユーブＡにもエンジンハンガ
ーが設けられている。左右のダウンチユーブＡ４
０は該両ダウンチユーブＡ間に介装されたクロス
ステー４１（第３図ｂに図示）と共に第２のブロ
ツクとして予め製作されている。

左右のダウンチユーブＡ４０の下端部と合わせ
部４２において且つインナーパイプ４３を介して
例えば突き合わせ溶接によつて固着された左右一
対のダウンチユーブＢ４４（第２図において寸法
Ddにて示される部分）は、ダウンチユーブＡ４
０と共にフレーム構造全体としての下部をなすダ
ウンチユーブ全体を構成するものである（但し、
合わせ部４２及びインナーパイプ４３は左側のも
ののみが示されている）。尚、合わせ部４２は上
記ダウンチユーブ全体を分割してダウンチユーブ
Ａ４０とダウンチユーブＢ４４とに分けるもので
ある。

また、ダウンチユーブＡ４０及びＢ４４は、合
わせ部４２が設けられた部位において直線状に形
成されている。合わせ部４２は両ダウンチユーブ
Ａ４０及びＢ４４の伸長方向に対して傾斜してお
り、該合わせ部における溶接長が比較的大きくな
つている。また、インナーパイプ４３は両ダウン
チユーブＡ４０およびＢ４４にプラグ溶接によつ
て結合されている。また、該インナーパイプのプ
ラグ溶接は合わせ部４２の突合せ溶接に先立つて
なされる。左右のダウンチユーブＢ４４の前面部
にはリアホイール１２を軸支するスイングアーム
２１の前端部を枢支する為のピボツト部４４ａが
形成されたガセツト４４ｂが固着されている。ま
た、ダウンチユーブＢ４４の後面部にはステツプ
ホルダ２２を取り付けるためのステー４５が固着
されている。

左右のダウンチユーブＢ４４は該両ダウンチユ
ーブＢ間に介装されたクロスメンバ４６と共に第
３のブロツクとして予め製作されたものである。

ダウンチユーブＢ４４の上端部は合わせ部４９
において第１フレーム部材としてのメインパイプ
３６の後端部に突き合せ溶接によつて固着されて
いる。ステー３８は該合わせ部周辺においてダウ
ンチユーブＢ４４の上端部にも溶着されており、
このようにすることによつて合わせ部４９におけ
るメインパイプ３６とダウンチユーブＢ４４との
連結状態が強化されている。尚、ステー３８とダ
ウンチユーブＢ４４との溶接は合わせ部４９の突
合わせ溶接に先立つて行われる。

ところで、これまでの説明においてメインパイ
プ３６につきこれを第１フレーム部材と称した
が、これに対して、上記のダウンチユーブＢ４４
の上半部分（第２図において寸法DBにて示した
部分）と、ピボツト部４４ａを含むガセツト４４
ｂとの結合体を、第２フレーム部材と総称する。
すなわち、この第２フレーム部材はスイングアー
ム２１を枢支するピボツト部４４ａを有し、第１
フレーム部材であるメインパイプ３６の後端にそ
の前端にて接合し、全体として下方に向けて伸長
しているのである。

第３図ｂに示すように、左右のダウンチユーブ
Ａ４０は下方に向うにつれて互いに近設するが如
く屈曲して形成されており、上述した左右の第２
フレーム部材が夫々具備するピボツト部４４ａ同
士の車両左右方向における距離は両ダウンチユー
ブＡ４０の下端部間の幅と略等しく狭くなされて
いる。よつて、左右一対のピボツト部４４ａ（図
には左側のもののみが示されている）の車両左右
方向における距離は、第１フレーム部材としての
左右一対のメインパイプ３６各々に対してエンジ
ン支持部として固着された２つのエンジンハンガ
ー３６ａ同士間の距離よりも小となつている。す
なわち、前述したステツプホルダ廻りの幅寸法
が、左右のメインパイプ３６のエンジン支持部間
の距離よりも小さいのである。

上述の如く、車体下部に位置するステツプホル
ダ廻りの幅寸法をメインパイプ３６のエンジン支
持部間の距離よりも小とした構成の故、車体のス
リム化が達成されて運転者の乗車姿勢の自由度が
増大して良好なる乗車フイーリングが得られると
共に、車体の取り廻し性の向上及びバンク角の増
大などの効果が奏されるのである。また、乗車フ
イーリングには関与せずにエンジン支持部として
作用する左右一対のメインパイプ３６について
は、これ等の離間距離や断面寸法を増大すること
が出来る故、エンジン支持のための所望の剛性が
確保されるのである。

なお、前述した如く、上記した左右一対の第２
フレーム部材の一部をなす両ダウンチユーブＢ４
４同士は、これらの間に介装されたクロスメンバ
４６によつて互いに連結されている。かかる構成
により、両ダウンチユーブＢ４４を含む第２フレ
ーム部材の剛性が増大し、ピボツト部４４ａに加
わるねじれ応力に対して有効なのである。また、
このクロスメンバ４６を設けたことにより、上記
第１フレーム部材と第２フレーム部材との接合部
である合わせ部４９についてもその剛性が大とな
つている。

一方、左右両ダウンチユーブＢ４４の上端部に
はシート支持フレームとしてのシートレール５０
の前端部が固着されており、該シートレールは斜
め後方に向けて伸長している。シートレール５０
の略中間部とダウンチユーブＢ４４との間にはシ
ート支持補助フレーム５１及びサブリアステー５
２が設けられている。

第３図ａに特に明らかなように、左右のシート
レール５０及びシート支持補助フレーム５１間に
はクロスメンバ５３ａ及び５３ｂが横架されてい
る。また、両シートレール５０の各後端部間には
クロスパイプ５４が横架されている。

上記シートレール５０、シート支持補助フレー
ム５１及びサブリアステー５２は、第４のブロツ
クとして予め組み立てられているものである。

なお、上記したシート支持補助フレーム５１及
びクロスメンバ５３ａ，５３ｂを設けたことによ
り、スイングアーム枢支用のピボツト部４４ａを
含む第２フレーム部材の一部をなすダウンチユー
ブＢ４４とシート支持フレームとしてのシートレ
ール５０との相互連結部の剛性が増大している。
また、これらシート支持補助フレーム５１と、ク
ロスメンバ５３ａ及び５３ｂと、シートレール５
０とから成る結合体によつて、左右一対の第２フ
レーム部材自体の剛性が増大せしめられている。

フレーム構造３４の全体を組み立てる場合は、
上記第１ないし第４のブロツクを順次溶着せし
め、最終的に合わせ部４２及び４９を溶着する。
このように、合わせ部４２及び４９をフレーム構
造組み立て作業の最終段階で溶接することによつ
て、フレーム構造を溶接で組み立てる際に生ずる
歪による製作誤差を吸収でき、特に図中θにて示
されるキヤスター角や、Ｌにて示されるフロント
フオーク回転中心とピボツト部４４ａとの中心間
距離が正確に寸法出しされるのである。

尚、合わせ部４２及び４９の溶着方法としては
各種の別実施例が考えられることは言うまでもな
い。

上記したように、本発明によるフレーム構造に
おいては、フレーム構造を組み立てる前に上記合
わせ部その他にて分けられるいくつかのブロツク
部分に別けて製作する方式を採用しているため
に、フレーム構造の各部分を全て別個に製作して
管理する従来方式のものに比してフレーム構造の
精度管理や部品の在庫管理が簡素になつている。

また、ヘツドパイプの機械加工を上記ブロツク
部製作時に行い得るので、加工対象が比較的小さ
くて済み、機械加工が容易となつている。

発明の効果 以上詳述した如く、本発明による跨座型車両用
のフレーム構造においては，フロントフオークを
軸承するヘツドパイプとスイングアームを枢支す
るピボツト部とを連結するフレームを、フロント
フオークを回動自在に軸承するヘツドパイプの上
方部に前端部を結合して後下方に向けて延在する
左右一対の第１フレーム部材と、各々前記第１フ
レーム部材の後端部に同一断面形状の突き合わせ
溶接により結合して下方に向けて延在し且つ後輪
を軸支するスイングアームの前端部を枢支するピ
ボツト部を有する左右一対の第２フレーム部材と
により構成している。

すなわち、第１フレーム部材と第２フレーム部
材の突き合わせ溶接部が同一の断面形状となつて
いることから、溶接部における歪みの方向性がな
くなり、溶接後の局部的な応力集中を抑制でき
る。従つて、かる結合部に引張り、圧縮あるいは
曲げ等の荷重が繰り返し加わつても、疲労限度の
向上により結合部の疲労破壊を防止できる。

また、上記結合部の結合方式が第１フレーム部
材の外側面に第２フレーム部材を重ね合わせて溶
接したり、あるいは別部材を介して溶接結合する
というものではなく、直接両部材の端部を突き合
わせて溶接する方式であるため、車両の幅狭化及
びこれによるニーグリツプ特性の向上をも図るこ
とができる。

また、上記第１フレーム部材と第２フレーム部
材の結合部を挟んで車両前後方向に延在するシー
ト支持フレームとヘツドパイプの下方部に連結さ
れる連結部材とを、共にかかる結合部の近傍に結
合したことにより、かかる結合部に加わる曲げ荷
重等に対する剛性のアツプが図れ、特に大荷重が
加わる車両制動時において、低剛性フレーム故に
発生する車体の振れ（ビビリ）等を防止できる。

詳述すると、例えば高速走行中の車両を急ブレ
ーキ等により制動する場合、前輪を介してヘツド
パイプの下方向を車両後方へ曲げるような荷重
が、一方、搭乗者の慣性荷重等がシート支持部材
を介して上記結合部を車両前方へ押すように作用
し、第１フレーム部材と第２フレーム部材の結合
部は応力的に厳しい状況におかれる。

そこで、ヘツドパイプの下方部と上記結合部近
傍を連結する連結部材を設けることで結合部を車
両後方へ押す力を作用させると共に、上記結合部
近傍第２フレーム部材上面に結合したシート支持
フレームにより結合部を車両前方へ押す力を作用
させることで、結合部において作用する車両前後
方向の力を打ち消すことができ、以て結合部に発
生する応力を低減し、結合部の疲労破壊等を防止
することができる。

さらに、上記第１フレーム部材と第２フレーム
部材の結合部近傍に結合する、シート支持フレー
ムの前端部と連結部材の後端部を各々第２フレー
ム部材と第１フレーム部材に結合する構成にする
ことで、予め連結部材を結合した第１フレーム部
材（第１ブロツク）と、予めシート支持フレーム
を結合した第２フレーム部材とを結合するといつ
た手順を取ることができることから、予め第１フ
レーム部材と第２フレーム部材とを溶接結合した
後にかかる結合部近傍に別の溶接処理を施すが故
の結合部における熱の影響による歪みの発生等を
防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例としてのフレーム構造
を備えた自動二輪車の側面図、第２図、第３図ａ
及びｂは第１図に示したフレーム構造の各々側面
図、平面図及び正面図、第４図は従来のフレーム
構造を含む自動二輪車の側面図である。 主要部分の符号の説明、４……シート、５……
燃料タンク、６……エンジン、３４……フレーム
構造、３５……ヘツドパイプ、３６……メインパ
イプ、３７……サブメインパイプ（連結部材）、
４４……ダウンチユーブＢ、４４ａ……ピボツト
部、４６，５３ａ，５３ｂ……クロスメンバ、５
０……シートレール、５１……シート支持補助フ
レーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フロントフオークを回動自在に軸承するヘツ
   ドパイプの上方部に前端部を結合して後下方に向
   けて延在する左右一対の第１フレーム部材と、 各々前記第１フレーム部材の後端部に同一断面
   形状の突き合わせ溶接により結合して下方に向け
   て延在し且つ後輪を軸支するスイングアームの前
   端部を枢支するピボツト部を有する左右一対の第
   ２フレーム部材と、 前記突き合わせ溶接により結合した結合部近傍
   でかつ前記第２フレーム部材上面に、前端部を突
   き当て溶接により結合して後上方に向けて延在す
   るシート支持フレームと、 前記突き合わせ溶接により結合した結合部近傍
   の少なくとも前記第１フレーム部材と前記ヘツド
   パイプの下方部とを連結する連結部材とを有する
   ことを特徴とする跨座型車両用のフレーム構造。