JP5631273B2 - 鞍乗り型車両，及び鞍乗り型車両の車体フレームの製作方法 - Google Patents

Description

本発明は，車体フレームが，前輪を軸支す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後方に延出するメインフレームと，このメインフレームの後部から垂下して互いに車幅方向に間隔を存して並び，後輪を軸支するリアフォークをピボット軸を介して上下揺動自在に支持する左右一対のピボットフレームと，これらピボットフレームを車幅方向に貫通するよう両ピボットフレームに同軸上に形成した連結孔に嵌挿されて，その両ピボットフレーム間に橋渡しされるクロスメンバとを備え，そのクロスメンバが前記両ピボットフレームに溶接して結合される鞍乗り型車両，及び鞍乗り型車両の車体フレームの製作方法の改良に関する。

従来，かゝる鞍乗り型車両において，クロスメンバを中実の棒状部材で構成したものが知られている（下記特許文献１参照）。

特許第３５３４２７９号公報

ところで，かゝる車体フレームでは，その軽量化のために，クロスメンバを中空のパイプ材で構成することが良い。しかしながら，単にクロスメンバを中空のパイプ材で構成するだけでは，クロスメンバの剛性が不足することがあり，それを補強するため，クロスメンバの端面に，その中空部を閉鎖する，クロスメンバと同径の円板状パッチ部材を突き当て，その突き当て部を相互に溶接することが考えられるが，そうした場合には，溶接ビードがクロスメンバの外周面から多少ともはみ出すことになるので，その溶接ビードが，クロスメンバの，フレーム部材の連結孔への嵌挿を阻害する。したがって，この場合は，先ずクロスメンバをフレーム部材の連結孔に嵌挿し，それをフレーム部材に溶接した後，クロスメンバの端面にパッチ部材を溶接する工程をとることを余儀なくされるので，パッチ部材の溶接時に，溶接器具がフレーム部材と干渉することがあって，その溶接作業を困難にし，車体フレームの製作性が低下する。そこで，溶接ビードがクロスメンバの外周面よりはみ出さないよう，円板状パッチ部材をクロスメンバの外径より小径に形成することも考えられるが，そうするとパッチ部材によるクロスメンバの補強効果を充分に得ることが困難となる。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，クロスメンバの軽量化及び剛性強化と，車体フレームの製作性の両方を満足させる得る前記車体フレーム及びそれを備える鞍乗り型車両，並びに前記車体フレームの製作方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，車体フレームが，前輪を軸支す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後方に延出するメインフレームと，このメインフレームの後部から垂下して互いに車幅方向に間隔を存して並び，後輪を軸支するリアフォークをピボット軸を介して上下揺動自在に支持する左右一対のピボットフレームと，これらピボットフレームを車幅方向に貫通するよう両ピボットフレームに同軸上に形成した連結孔に嵌挿されて，その両ピボットフレーム間に橋渡しされるクロスメンバとを備え，そのクロスメンバが前記両ピボットフレームに溶接して結合される鞍乗り型車両において，前記クロスメンバを，両端を開放した中空部を有するパイプ材で構成し，このクロスメンバの中空部開放端近傍の内周面に，外周に筒部を有して車幅方向内側に凹んだキャップ状のパッチ部材を圧入すると共に，前記内周面に前記開放端に連なる溶接代を設け，この溶接代の範囲に溶接ビードを収めるようにして前記内周面に前記パッチ部材を溶接し，前記クロスメンバには，前記リアフォークの上下揺動を緩衝する懸架装置中のクッションユニットの下端部を支持する揺動部材を軸支し，前記パッチ部材の筒部の下部には，該パッチ部材の内外を連通する水抜き用の第１切欠きを設けたことを第１の特徴とする。尚，前記クロスメンバは，後述する本発明の実施形態中の第３クロスメンバ１２に対応し，前記筒部は，後述する本発明の実施形態中の円筒部４３ａに対応する。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記車体フレームの塗装時，前記クロスメンバの中空部開放端近傍の内周面に嵌合，溶接される前記パッチ部材の筒部の下方に来る部分に，該パッチ部材の内外を連通する塗装液流入・流出用の第２切欠きを設けたことを第２の特徴とする。

さらにまた本発明は，第１の特徴の鞍乗り型車両の前記車体フレームを製作するに当たり，前記クロスメンバを用意する工程と，このクロスメンバの中空部開放端近傍の内周面に前記パッチ部材を圧入する工程と，前記内周面に前記パッチ部材を溶接する工程と，前記クロスメンバを前記ピボットフレームの連結孔に嵌挿する工程と，前記連結孔から外方に突出した前記クロスメンバの外端部を前記ピボットフレームの外側面に溶接する工程とを順次実行することを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，パッチ部材をクロスメンバの内周面に結合した溶接ビードは，前記内周面に設定される溶接代の範囲に収められるので，その溶接ビードに邪魔されることなくクロスメンバをフレーム部材の連結孔に容易に嵌挿することができ，その嵌挿後，連結孔から外方に突出したクロスメンバの両外端部と左右のフレーム部材とを溶接することができる。しかもパッチ部材は，外周に筒部を有して車幅方向内側に凹んだ剛性の高いキャップ状をなしているので，クロスメンバの剛性を効果的に強化することができ，したがって，クロスメンバの剛性強化と，車体フレームの製作性の向上を同時に図ることができる。

しかも，クロスメンバの中空部開放端部近傍の内周面に，外周に筒部を有して車幅方向内側に凹んだキャップ状のパッチ部材を圧入したので，そのパッチ部材の圧入後の溶接の際，特別な治具を用いることなくパッチ部材の無用な動きを抑えることができ，その溶接を容易，的確に行うことができ，溶接作業の能率向上に寄与し得る。

更に，パッチ部材により剛性を強化されたクロスメンバは，左右のピボットフレームに連結してそれらの剛性をも効果的に強化することになり，クッションユニットから揺動部材に作用する大なる荷重に充分に耐え，懸架装置の作動を安定させることができる。

また，第１切欠きは，第３クロスメンバ内に浸入した雨水等を外部に排出する役割を果たし，クロスメンバ内に雨水が残留することを防ぐことができる。

本発明の第２の特徴によれば，第２切欠きは，車体フレームを塗装液に浸漬するとき，塗装液をクロスメンバの中空部内へ流入させたり，その中空部から外部に流出させたりする役割を果たし，クロスメンバの内周面の塗装を良好にすると共に，クロスメンバ内から余分な塗装液を外部に排出することができる。

本発明の第３の特徴によれば，前記車体フレームの製作に当たり，クロスメンバ内周面に，外周に筒部を有して車幅方向内側に凹んだキャップ状のパッチ部材を嵌合し，溶接すること，その溶接後，クロスメンバのピボットフレームの連結孔に嵌挿すること，その嵌挿後，連結孔から外方に突出したクロスメンバの外端部をピボットフレームの外側面に溶接することを順次行うことで，車体フレームを能率的に製作することができる。即ち，クロスメンバ内周面へのパッチ部材の嵌合，溶接は，クロスメンバをフレーム部材の連結孔に嵌挿する前に行うので，その溶接時，溶接器具がピボットフレームに干渉するような問題もなく，溶接作業を容易に行うことができる。しかも，その際，クロスメンバの内周面に形成される溶接ビードは，クロスメンバの外周側にはみ出すことがないので，パッチ部材の溶接後のクロスメンバをピボットフレームの連結孔に嵌挿することが可能になる。しかもパッチ部材は，外周に筒部を有して車幅方向内側に凹んだ剛性の高いキャップ状をなしているので，クロスメンバの剛性を効果的に強化することができ，したがって，クロスメンバの剛性強化と，車体フレームの製作性の向上を同時に図ることができる。

本発明の実施形態に係る自動二輪車の左側面図。 上記自動二輪車の車体フレームの拡大側面図。 図２の３−３線断面図。 図２の４矢視図。 図２の５−５線拡大断面図。 図５の６矢視拡大図。 前記車体フレームの浸漬塗装状態説明図。

以下，本発明を，鞍乗り型車両としての自動二輪車に適用した実施形態について添付図面に基づき説明する。尚，以下の説明中，前後左右とは，自動二輪車を基準にして言うものとする。

先ず図１〜図４において，自動二輪車の車体フレームＦは，ヘッドパイプ１と，このヘッドパイプ１の下端部から緩勾配で下がりつゝ後方へ延出する左右一対のメインフレーム２，２と，これらメインフレーム２，２の前端部から急勾配で下方へ延出する左右一対のダウンフレーム３，３と，ヘッドパイプ１の上端部から延びて，ダウンフレーム３，３のメインフレーム２，２との結合点より後方でメインフレーム２，２に結合されるステー４，４と，これらステー４，４のメインフレーム２，２との結合点より後方でメインフレーム２，２及びダウンフレーム３，３間を連結するステー５，５と，メインフレーム２，２の後端から下方に延出する左右一対のピボットフレーム６，６と，これらピボットフレーム６，６の上部から後上がりに延びる左右一対のシートレール７，７と，左右各同側の各ピボットフレーム６の中間部及び各シートレール７の後部間を結ぶステー８と，左右のメインフレーム２，２の各中間部間を連結する第１クロスメンバ１０と，左右のピボットフレーム６，６の各上端部間を連結する第２クロスメンバ１１と，同ピボットフレーム６，６の各下端部間を連結する第３クロスメンバ１２と，左右のシートレール７，７の後端部間を連結する第４クロスメンバ１３とで構成され，左右の前記ピボットフレーム６，６の各上下方向中間部には，それを車幅方向に沿って貫通して互いに同軸に並ぶピボット軸受筒１４，１４が溶接される。

前記ヘッドパイプ１では，前輪Ｗｆを軸支するフロントフォーク１５が操向可能に支承され，また左右の前記ピボット軸受筒１４，１４では，後輪Ｗｒを軸支するリアフォーク１６を上下揺動可能に支持するピボット軸１７の両端部が支承される。

前記メインフレーム２，２，ダウンフレーム３，３及びピボットフレーム６，６に囲まれる領域にエンジンＥが配置され，このエンジンＥをボルトを介して支持する複数のエンジンハンガ２０ａ〜２０ｄが第１クロスメンバ１０，メインフレーム２，２，ダウンフレーム３，３及び第２クロスメンバ１２にそれぞれ溶接により固設される。

前記エンジンＥは，車幅方向に延びる軸線を有するクランクシャフト２１と，それを支承するクランクケース２２と，前傾したシリンダ軸線Ｙを有してクランクケース２２の前部上端に結合されるシリンダブロック２３と，このシリンダブロック２３の上端に結合されるシリンダヘッド２４と，このシリンダヘッド２４の上端に結合されるヘッドカバー２５と，クランクケース２２の下部に結合されるオイルパン２６とを備える。またクランクケース２２内には変速機Ｍが配設され，その変速機Ｍのカウンタシャフト２８の一端部がクランクケース２２の左側壁を貫通した外部に突出し，それがチェーン伝動装置２９を介して後輪Ｗｒに連結され，後輪Ｗｒを駆動するようになっている。

またピボットフレーム６及びリアフォーク１６間には，リアフォーク１６の上下揺動を緩衝する懸架装置Ｓが介装される。この懸架装置Ｓは，第３クロスメンバ１２に固設される下部クッションブラケット３１に第１支軸３２を介して上下揺動自在に支持される揺動部材３５と，この下部クッションブラケット３１の中間部とリアフォーク１６との間に第２及び第３支軸３３，３４を介して揺動自在に連結されるテンションリンク３６と，揺動部材３５の先端部と第２クロスメンバ１１の中間部に固設される上部クッションブラケット３７とに介装されるクッションユニット３８とで構成される。そのクッションユニット３８の上端部は，第２クロスメンバ１１の中間に固設される上部クッションブラケット３７に第４支軸３９を介して連結され，クッションユニット３８の下端部は，揺動部材３５の先端部に第５支軸４０を介して連結される。

図５及び図６に示すように，前記第３クロスメンバ１２は，両端を開放した中空部１２ａを有するパイプ材で構成され，その中空部１２ａ開放端部近傍の内周面１２ｂには，車幅方向内側に凹んだキャップ状のパッチ部材４３の外周に形成される円筒部４３ａが圧入される。その際，前記第３クロスメンバ１２の内周面１２ｂには，パッチ部材４３から中空部１２ａの開放端に達する所定の溶接代Ｌが設定され，この溶接代Ｌの範囲に溶接ビード４４を収めるようにして前記内周面１２ｂに前記円筒部４３ａが溶接される。而して，第３クロスメンバ１２の内周面１２ｂに定位置に圧入されたパッチ部材４３は，溶接中，濫りに動くことがないから，前記内周面１２ｂへの定位置での溶接を容易，的確に行うことができる。特に，ピボットフレーム６，６との結合前の単独の第３クロスメンバ１２の周囲には，溶接器具と干渉するようなものは存在しないので，第３クロスメンバ１２内周面へのパッチ部材４３の嵌合，溶接を能率的に行うことができる。

その後，第３クロスメンバ１２は，左右のピボットフレーム６，６に橋渡しされるように，ピボットフレーム６，６の下端部にそれぞれ設けられて同軸上に並ぶ連結孔４５，４５に嵌挿される。その際，第３クロスメンバ１２の内周面１２ｂの溶接代Ｌに収められた前記溶接ビード４４は，第３クロスメンバ１２の外面に現れていないから，前記溶接ビード４４に邪魔されることなく第３クロスメンバ１２を連結孔４５，４５に容易に嵌挿することができる。その嵌挿後，第３クロスメンバ１２の両端部が左右のピボットフレーム６，６の外側面に溶接される。

而して，両端開放の中空部１２ａを有する第３クロスメンバ１２の両端部は，外周に円筒部４３ａを有して車幅方向内側に凹んだ剛性の高いキャップ状をなすパッチ部材４３により効果的に補強され，この補強された第３クロスメンバ１２によって左右のピボットフレーム６，６は連結され，これにより両ピボットフレーム６，６の剛性も効果的に強化される。そして第３クロスメンバ１２の下部クッションブラケット３１には，懸架装置Ｓ中，クッションユニット３８の下端を支持する揺動部材３５が軸支されるので，第３クロスメンバ１２及びピボットフレーム６，６は，クッションユニット３８から揺動部材３５に作用する後向きの大なる荷重に充分に耐え，懸架装置Ｓの作動を安定させることができる。かくして，中空パイプ材よりなる第３クロスメンバ１２の剛性強化と，車体フレームＦの製作性の向上を同時に図ることができる。

図５及び図６に示すように，前記パッチ部材４３の筒部４３ａの下部には第１切欠き４６，同後部には第２切欠き４７がそれぞれ設けられる。第１及び第２切欠き４６，４７は，何れもパッチ部材４３の内外を連通させるものであり，第１切欠き４６は，第３クロスメンバ１２内に浸入した雨水等を外部に排出する役割を果たし，第３クロスメンバ１２内に雨水が残留することを防ぐ。

また第２切欠き４７は，図７に示すように，車体フレームＦの浸漬塗装時，塗装コンベア５０のフック５０ａをヘッドパイプ１内に挿通して車体フレームＦを吊り下げたときパッチ部材４３の筒部４３ａの下部にくるようになっており，したがって車体フレームＦを塗装液５１に浸漬するとき，その塗装液５１が第２切欠き４７を通して第３クロスメンバ１２の中空部１２ａ内へ流入したり，その中空部１２ａから外部に流出したりすることになり，第３クロスメンバ１２の内周面の塗装を良好にすると共に，第３クロスメンバ１２内から余分な塗装液を外部に排出することができる。

再び図１において，前記エンジンＥの上方でメインフレーム２，２に収納ボックス２８が搭載され，この収納ボックス５２の後方でタンデム型の乗車用シート５３が前記シートレール７，７上に開閉可能に取り付けられ，このシート５３の直下に，シートレール７，７に支持される燃料タンクＴが配設される。

以上，本発明の実施形態を説明したが，本発明は上記実施形態に限定されるものではなく，本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことができる。

Ｆ・・・・・・車体フレーム
Ｌ・・・・・・溶接代
Ｓ・・・・・・懸架装置
Ｗｆ・・・・・前輪
Ｗｒ・・・・・後輪
１・・・・・・ヘッドパイプ
２・・・・・・メインフレーム
６・・・・・・ピボットフレーム
１２・・・・・クロスメンバ（第３クロスメンバ）
１２ａ・・・・中空部
１２ｂ・・・・内周面
１５・・・・・フロントフォーク
１６・・・・・リアフォーク
１７・・・・・ピボット軸
３５・・・・・揺動部材
３８・・・・・クッションユニット
４３・・・・・パッチ部材
４３ａ・・・・筒部（円筒部）
４４・・・・・溶接ビード
４５・・・・・連結孔
４６・・・・・第１切欠き
４７・・・・・第２切欠き

Claims (3)

1. 車体フレームが，前輪（Ｗｆ）を軸支するフロントフォーク（１５）を操向可能に支持するヘッドパイプ（１）と，このヘッドパイプ（１）から後方に延出するメインフレーム（２）と，このメインフレーム（２）の後部から垂下して互いに車幅方向に間隔を存して並び，後輪（Ｗｒ）を軸支するリアフォーク（１６）をピボット軸（１７）を介して上下揺動自在に支持する左右一対のピボットフレーム（６，６）と，これらピボットフレーム（６，６）を車幅方向に貫通するよう両ピボットフレーム（６，６）に同軸上に形成した連結孔（４５，４５）に嵌挿されて，その両ピボットフレーム（６，６）間に橋渡しされるクロスメンバ（１２）とを備え，そのクロスメンバ（１２）が前記両ピボットフレーム（６，６）に溶接して結合される鞍乗り型車両において，
   前記クロスメンバ（１２）を，両端を開放した中空部（１２ａ）を有するパイプ材で構成し，このクロスメンバ（１２）の中空部（１２ａ）開放端近傍の内周面（１２ｂ）に，外周に筒部（４３ａ）を有して車幅方向内側に凹んだキャップ状のパッチ部材（４３）を圧入すると共に，前記内周面（１２ｂ）に前記開放端に連なる溶接代（Ｌ）を設け，この溶接代（Ｌ）の範囲に溶接ビード（４４）を収めるようにして前記内周面（１２ｂ）に前記パッチ部材（４３）を溶接し，
   前記クロスメンバ（１２）には，前記リアフォーク（１６）の上下揺動を緩衝する懸架装置（Ｓ）中のクッションユニット（３８）の下端部を支持する揺動部材（３５）を軸支し，
   前記パッチ部材（４３）の筒部（４３ａ）の下部には，該パッチ部材（４３）の内外を連通する水抜き用の第１切欠き（４６）を設けたことを特徴とする鞍乗り型車両。
2. 請求項１記載の鞍乗り型車両において，
   前記車体フレーム（Ｆ）の塗装時，前記パッチ部材（４３）の筒部（４３ａ）の下方に来る部分に，該パッチ部材（４３）の内外を連通する塗装液流入・流出用の第２切欠き（４７）を設けたことを特徴とする鞍乗り型車両。
3. 請求項１記載の鞍乗り型車両の前記車体フレームを製作するに当たり，
   前記クロスメンバ（１２）を用意する工程と，このクロスメンバ（１２）の中空部（１２ａ）開放端近傍の内周面（１２ｂ）に前記パッチ部材（４３）を圧入する工程と，前記内周面（１２ｂ）に前記パッチ部材（４３）を溶接する工程と，前記クロスメンバ（１２）を前記ピボットフレーム（６，６）の連結孔（４５，４５）に嵌挿する工程と，前記連結孔（４５，４５）から外方に突出した前記クロスメンバ（１２）の外端部を前記ピボットフレーム（６，６）の外側面に溶接する工程とを順次実行することを特徴とする，鞍乗り型車両の車体フレームの製作方法。

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