JP6140664B2 - 鞍乗り型車両の車体フレーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドパイプ周りが補強された鞍乗り型車両の車体フレーム構造に関する。

従来、車体フレーム構造として、ヘッドパイプから後方に左右一対のメインフレームが延び、ヘッドパイプと一対のメインフレームとに跨って板状部材が溶接された構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１２３６５５号公報

特許文献１では、板状部材が、ヘッドパイプと左右のメインフレームとの両方に溶接されるため、溶接長が長くなる。また、左右のメインフレームのヘッドパイプに近い部分では、左右のメインフレームの間隔が狭くなるので、板状部材の溶接作業が困難になるとともに溶接部の状態が確認しにくくなる。更に、ヘッドパイプに近い部分の板状部材は、先端が尖った形状であるため、板状部材を素材から複数枚切り出すときに利用出来ない部分が多くなり、歩留りが低下する。
本発明の目的は、溶接長を短くしながら狭い箇所での溶接を避けて作業性の向上を図るとともに、上部板状部材の歩留り及び車体フレーム前部の溶接品質確認作業性を良好とすることが可能な鞍乗り型車両の車体フレーム構造を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、ヘッドパイプ（１３）と、このヘッドパイプ（１３）より後方に配置された左右一対のメインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）と、これらのメインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）の下方に配置されたエンジン（１０）の前方に且つ前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）の下方に位置するダウンフレーム（１６）とを備える鞍乗り型車両の車体フレーム構造において、前記左右のメインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）は、その前端がそれぞれヘッドパイプ（１３）に接続され、後方に向かうにつれて左右の間隔が広くなるように配置されるとともに、左右が上部板状部材（１１１）を介して接続され、前記上部板状部材（１１１）は、前記ヘッドパイプ（１３）の後方に離間して配置され、前記上部板状部材（１１１）の左右端が前記左右のメインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）にそれぞれ溶接され、前記上部板状部材（１１１）は、前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）の内側面（１４ｄ）の上下方向中央より下方で、前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）の延出方向に沿って延びつつ溶接された上部延出部（１１１ａ）と、前記上部延出部（１１１ａ）の後端から下方に湾曲した湾曲部（１１１ｂ）と、前記湾曲部（１１１ｂ）の下端から下方に延びる下部延出部（１１１ｃ）とを備え、前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）のそれぞれの内側面（１４ｄ）及び下面（１４ｂ）には、前記上部延出部（１１１ａ）及び前記湾曲部（１１１ｂ）が溶接され、前記上部板状部材（１１１）の上方に配置された上部パッチ（１１４）が、前記ヘッドパイプ（１３）の後面と、前記左右のメインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）の上面（１４ａ）とに溶接され、前記上部パッチ（１１４）の後端が前記上部板状部材（１１１）の前端よりも後方に配置され、前記上部延出部（１１１ａ）の上面（１１１ｈ）と前記上部パッチ（１１４）の下縁（１１４ｂ）とは所定距離離れていることを特徴とする。

また、上記構成において、前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）は、管状部材であり、前記上部板状部材（１１１）は、前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）の内側面（１４ｄ）から下面（１４ｂ）に亘って溶接され、前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）の外側面（１４ｃ）、前記ダウンフレーム（１６）、前記上部板状部材（１１１）の前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）より下方に延びる下部延出部（１１１ｅ）に、側部板状部材（２７）が溶接されるようにしても良い。

また、上記構成において、１本のパイプ部材から形成されるスティフナフレーム（２６）が、前記左右のメインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）から前側に延びて、その前端部が前記側部板状部材（２７）を介して前記ダウンフレーム（１６）に接続され、前記上部板状部材（１１１）の下端が、前記スティフナフレーム（２６）に溶接されるようにしても良い。
また、上記構成において、前記側部板状部材（２７）は、前記ダウンフレーム（１６）の側面に溶接されつつ前記スティフナフレーム（２６）の前部を側方から覆うように配置されるようにしても良い。

また、上記構成において、前記スティフナフレーム（２６）は、前端部に車幅方向に延びる延在部（２６ｂ）を備え、前記延在部（２６ｂ）が前記ダウンフレーム（１６）の後方に離間して配置されるとともに、前記上部板状部材（１１１）の下端が前記延在部（２６ｂ）に接続されるようにしても良い。
また、上記構成において、前記上部板状部材（１１１）及び前記側部板状部材（２７）は、少なくとも前記ダウンフレーム（１６）と協働して箱形構造物（１１３）を形成するようにしても良い。

本発明は、左右のメインフレームは、その前端がそれぞれヘッドパイプに接続され、後方に向かうにつれて左右の間隔が広くなるように配置されるとともに、左右が上部板状部材を介して接続され、上部板状部材は、ヘッドパイプの後方に離間して配置され、上部板状部材の左右端が左右のメインフレームにそれぞれ溶接されるので、左右のメインフレームの間隔が広くなる部分で上部板状部材を介して左右のメインフレームを接続することができ、溶接長を短くしながら狭い箇所での溶接を避けて作業性を良好にして、メインフレームとヘッドパイプとの結合剛性を良好としつつ、上部板状部材の歩留りと、車体フレーム前部の溶接品質確認作業性とを良好とすることができる。

また、上部板状部材は、メインフレームの内側面の上下方向中央より下方で、メインフレームの延出方向に沿って延びつつ溶接され、上部板状部材の上方に配置された上部パッチが、ヘッドパイプの後面と、左右のメインフレームの上面とに溶接され、上部パッチの後端が上部板状部材の前端よりも後方に配置されるので、上部パッチで上部板状部材の前端や、上部板状部材とメインフレームとの溶接部を隠すことができ、車体フレームの外観を良好とすることができる。また、そのような車体フレームであっても、上部板状部材と上部パッチとの間から車体フレーム前部の溶接品質確認が容易にできる。

また、メインフレームは、管状部材であり、上部板状部材は、メインフレームの内側面から下面に亘って溶接され、メインフレームの外側面、ダウンフレーム、上部板状部材のメインフレームより下方に延びる下部延出部に、側部板状部材が溶接されるので、ヘッドパイプ、メインフレーム、ダウンフレーム、上部板状部材、側部板状部材とで、ヘッドパイプの後方に箱状空間を形成することができ、ヘッドパイプ周辺のフレーム剛性を高くして、不整地走行時に前輪から入力される大きな外力を車体フレームの前部で受けることができる。

また、パイプ部材から形成されるスティフナフレームが、左右のメインフレームから前側に延びて、その前端部が側部板状部材を介してダウンフレームに接続され、上部板状部材の下端が、スティフナフレームに溶接されるので、上部板状部材をスティフナフレームで補強することができる。
また、側部板状部材は、ダウンフレームの側面に溶接されつつスティフナフレームの前部を側方から覆うように配置されるので、箱状空間を大きくすることができ、前輪からの大きな外力に耐えられるようにしながら、スティフナフレームを良好に支持することができる。

また、スティフナフレームは、前端部に車幅方向に延びる延在部を備え、延在部がダウンフレームの後方に離間して配置されるとともに、上部板状部材の下端が延在部に接続されるので、スティフナフレームを直接にダウンフレームに接続しないため、ヘッドパイプ周りの車体フレームの過度の剛性アップを抑制することができる。
また、上部板状部材及び側部板状部材は、少なくともダウンフレームと協働して箱形構造物を形成するので、ダウンフレームの上部を、重量増を抑えながら剛性の高い箱形構造物で補強することができ、ひいては、車体フレームの前部の剛性を高めることができる。

本発明の一実施形態の自動二輪車を示す左側面図である。 車体カバー及び補記類を取り外した状態の自動二輪車を示す左側面図である。 エンジンの支持構造を示す車体前部の右側面図である。 車体フレーム及びエンジンを示す正面図である。 車体フレームの前部を示す斜視図である。 車体フレームの前部を示す左側面図である。 図６のＶＩＩ矢視図である。 図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 図６のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 図６のＸ−Ｘ線断面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、説明中、前後左右および上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号ＦＲは車体前方を示し、符号ＵＰは車体上方を示し、符号ＬＨは車体左方を示している。
図１は、本発明の一実施形態の自動二輪車１を示す左側面図である。図２は、車体カバー及び補記類を取り外した状態の自動二輪車１を示す左側面図である。図３は、エンジン１０の支持構造を示す車体前部の右側面図である。
図１〜図３に示すように、自動二輪車１は、車体フレームＦにエンジン１０が支持され、前輪２を支持するフロントフォーク１１が車体フレームＦの前端に操舵可能に支持され、後輪３を支持するスイングアーム１２が車体フレームＦの後部側に設けられた車両である。自動二輪車１は、乗員が跨るようにして着座するシート５が車体フレームＦの前後の中央部の上方に設けられた鞍乗り型車両である。

車体フレームＦは、前端に設けられるヘッドパイプ１３と、ヘッドパイプ１３から後方へ斜め下向きに傾斜して延びる左右一対のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒと、各メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの後端から下方に延びる左右一対のピボットフレーム１５Ｌ，１５Ｒと、ヘッドパイプ１３の下部から後下方に延びるダウンフレーム１６と、ダウンフレーム１６の下端から左右に分岐して後方へ延び、ピボットフレーム１５Ｌ，１５Ｒの下端に接続される左右一対のロアフレーム１７Ｌ，１７Ｒとを備える。
また、車体フレームＦは、ピボットフレーム１５Ｌ，１５Ｒの上部の後部から後上がりに車両後端部まで延びる左右一対のシートフレーム１８Ｌ，１８Ｒと、ピボットフレーム１５Ｌ，１５Ｒの上下の中間部の後部から後上がりに延びてシートフレーム１８Ｌ，１８Ｒの後部に接続される左右一対のサブフレーム１９Ｌ，１９Ｒと、シートフレーム１８Ｌ，１８Ｒとサブフレーム１９Ｌ，１９Ｒとをトラス状に上下に連結する複数の連結フレーム２０ａ，２０ｂ，２０ｃとを備える。

車体フレームＦは、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの前部を車幅方向に連結する前部クロス部材２１と、ピボットフレーム１５Ｌ，１５Ｒの上部を車幅方向に連結する上部クロス部材２２と、ピボットフレーム１５Ｌ，１５Ｒの下端を車幅方向に連結する下部クロス部材２３と、左右の連結フレーム２０ａ，２０ａを車幅方向に連結する後部クロス部材２４と、シートフレーム１８Ｌ，１８Ｒの後端部を車幅方向に連結する後端クロス部材２５とを備える。
また、車体フレームＦは、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの左右に接続されるとともにダウンフレーム１６の後面近傍まで延びるスティフナフレーム２６を備える。詳細には、スティフナフレーム２６は、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒからそれぞれ前下方に延びる左右一対の前方延出部２６ａ，２６ａと、ダウンフレーム１６の後面近傍を通って前方延出部２６ａ，２６ａの前端を車幅方向に繋ぐ車幅方向延在部２６ｂ（図８参照）とを備える１本のパイプ材である。

更に、車体フレームＦは、ヘッドパイプ１３周りを補強する側部板状部材２７を備える。
側部板状部材２７は、ダウンフレーム１６の後面に対向するように配置された後部板状部２７ａと、後部板状部２７ａの左右の側縁から前側に延びてダウンフレーム１６の後部に接続される左右一対の側部板状部２７ｂ，２７ｂとを備える。側部板状部２７ｂは、前縁がヘッドパイプ１３及びダウンフレーム１６に接続されるとともに、上縁がメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの下面に接続される。
側部板状部材２７を設けることで、ダウンフレーム１６の上部の後方には、略密閉された空間を有する箱形構造物１１３（図８、図１０参照）が形成される。スティフナフレーム２６は、車幅方向延在部２６ｂが箱形構造物１１３の後部を通るように配置され、側部板状部材２７を介してダウンフレーム１６に接続されている。

ヘッドパイプ１３にはステアリングシャフト（不図示）が回動自在に軸支され、ステアリングシャフトの下端部及び上端部には、車幅方向に延びるボトムブリッジ２８及びトップブリッジ２９が固定される。フロントフォーク１１は、ボトムブリッジ２８及びトップブリッジ２９を備え、前輪２は、フロントフォーク１１の下端に設けられる前輪車軸３０に軸支される。運転者は、トップブリッジ２９に固定されたハンドルバー３１を介して前輪２を操舵する。

スイングアーム１２は、左右のピボットフレーム１５Ｌ，１５Ｒを連結するピボット軸３２に前端部を軸支され、ピボット軸３２を中心に上下に揺動する。後輪３は、スイングアーム１２の後端部に挿通される後輪車軸３３に軸支される。
スイングアーム１２には、その前部と下部クロス部材２３側とを連結するリンク機構３４が連結される。リアサスペンション３５の下端は、リンク機構３４に連結される。
リンク機構３４は、下部クロス部材２３側から後方に延びるロッド部材３４ａと、スイングアーム１２、リアサスペンション３５、ロッド部材３４ａのそれぞれに連結される側面視略三角形状の三角リンク３４ｂとからなる。リアサスペンション３５の上端は、上部クロス部材２２から前下方に延びるサスペンションステー３６（図３参照）に連結される。

メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの上方には、燃料タンク３７が設けられる。シート５はシートフレーム１８Ｌ，１８Ｒ上に支持され、燃料タンク３７の後部に連続して後方へ延びる。
自動二輪車１の車体の一部は、車体カバー３８で覆われる。車体カバー３８は、ヘッドパイプ１３の周辺部を前方及び側方から覆うフロントカバー３９と、フロントカバー３９の前面の上縁から上方に延びるフロントスクリーン４０と、ロアフレーム１７Ｌ，１７Ｒを下方から覆うアンダーカバー４１と、シートフレーム１８Ｌ，１８Ｒ及びサブフレーム１９Ｌ，１９Ｒを側方から覆うリアカバー４２とを備える。前輪２の上方は、フロントフォーク１１に設けられたフロントフェンダー４３で覆われる。車体フレームＦの後端部には、後輪３を上方から覆うリアフェンダー４４が設けられる。
運転者が足を載せる左右一対のステップ４５，４５は、ピボットフレーム１５Ｌ，１５Ｒの下部に設けられる。下部クロス部材２３には、メインスタンド４６が取り付けられる。

エンジン１０は、直列２気筒で、車幅方向に延びるクランク軸５０を支持するクランクケース部５１と、クランクケース部５１の前部の上面から上方に延びるシリンダ部５２とを備える。
シリンダ部５２は、クランクケース部５１側から順に、ピストン（不図示）が収容されるシリンダブロック５３と、シリンダヘッド５４と、シリンダヘッドカバー５５とを備える。シリンダブロック５３は、車幅方向に横並びで配列される２つのシリンダを備える。エンジン１０は、シリンダブロック５３のシリンダ軸線Ｃが鉛直方向に対しやや前傾している。シリンダ軸線Ｃは、ダウンフレーム１６よりも大きく前傾している。
クランクケース部５１の後部には変速機が内蔵されている。変速機の出力軸５６は、クランクケース部５１の後部から左外側方に突出し、出力軸５６の軸端にはドライブスプロケット５７が固定される。エンジン１０の出力は、ドライブスプロケット５７と後輪３に一体的に設けられたドリブンスプロケット５８との間に巻き掛けられるドライブチェーン５９によって後輪３に伝達される。

エンジン１０の吸気装置（不図示）は、エンジン１０と燃料タンク３７との間に配置される。
シリンダヘッド５４の前面の左右には、排気管６０，６０（一方の排気管６０のみ図示）が設けられている。排気管６０，６０は、シリンダヘッド５４の各気筒の前面の排気ポートから前下方に引き出された後、右側方に屈曲し、エンジン１０の右側部の下部の外側方を通って後方に延びる。排気管６０，６０は後部で一本に合流し、その後端は、後輪３の右側方に配置されたマフラー６１に接続される。マフラー６１は後上がりに配置されており、後端の排気口６１ａは、後輪３の上面よりも上方に位置する。マフラー６１の上部は、右側のサブフレーム１９Ｒに支持される。

自動二輪車１は、不整地の走行に適するように設定されている。すなわち、自動二輪車１は、メインスタンド４６で自動二輪車１を直立させた状態において、後輪３の下面を基準とした車体の下面の位置（リンク機構３４の下面）が、後輪３の上下の長さの３分の１よりも高い位置にあり、最低地上高が高いため、不整地の走行性が高い。また、フロントスクリーン４０の上端がバックミラー６２よりも高いため、不整地を高速で走ることができる。さらに、マフラー６１の排気口６１ａが高い位置にあるため、水溜りの走行性が高い。

図３（図１及び図２も参照）に示すように、車体フレームＦを構成するヘッドパイプ１３、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒ、ピボットフレーム１５Ｌ，１５Ｒ、ダウンフレーム１６、ロアフレーム１７Ｌ，１７Ｒは、側面視で連続的に接続されたフレーム枠体７０を構成する。
フレーム枠体７０の内側にはエンジン１０が配置され、エンジン１０が、フレーム枠体７０に設けられた複数のエンジンハンガで支持される。

フレーム枠体７０には、エンジンハンガとして、ダウンフレーム１６の下部に前上ハンガ７１、ロアフレーム１７Ｌ，１７Ｒの前部に前下ハンガ７２、ピボットフレーム１５Ｌ，１５Ｒに後部ハンガとしてのピボット軸３２が設けられる。前上ハンガ７１及び前下ハンガ７２はそれぞれ左右一対設けられる。
前上ハンガ７１は、クランクケース部５１の前部上部を支持し、前下ハンガ７２はクランクケース部５１の前部下部を支持し、ピボット軸３２は、クランクケース部５１の後部を支持する。これらの前上ハンガ７１、前下ハンガ７２及びピボット軸３２は、剛性の高いエンジンハンガであり、エンジン１０を強固に支持し、また、一方では、エンジン１０は、車体フレームＦの下部を補強する。

また、フレーム枠体７０には、上記した高剛性の前上ハンガ７１、前下ハンガ７２及びピボット軸３２より剛性の低い低剛性のエンジンハンガとして、ダウンフレーム１６の上下方向の中間部に第１低剛性ハンガ７５、上部クロス部材２２に第２低剛性ハンガ７６、下部クロス部材２３の後部に設けられたリンクロッド支持部２３ａに第３低剛性ハンガ７７が設けられる。第２低剛性ハンガ７６及び第３低剛性ハンガ７７は、それぞれ左右一対設けられる。リンクロッド支持部２３ａは、リンク機構３４のロッド部材３４ａを連結する部分である。

第１低剛性ハンガ７５は、シリンダ部５２、詳しくはシリンダヘッド５４の前部を支持するＬ字に折り曲げられた部材であり、ダウンフレーム１６には車幅方向に締結され、シリンダヘッド５４には前後方向に締結される。
第２低剛性ハンガ７６は、上部クロス部材２２から前方に前下がりに延ばされた部材であり、クランクケース部５１の後部上部に連結され、全長が長く形成される等により低剛性化が図られている。
第３低剛性ハンガ７７は、リンクロッド支持部２３ａから前方に前上がりに延ばされた部材であり、クランクケース部５１の後部下部に連結され、全長が長く形成されることにより低剛性化が図られている。

上記したように、車体フレームＦの下部を高剛性の前上ハンガ７１、前下ハンガ７２及びピボット軸３２で支持することで、エンジン１０を強固に支持することができる。また、車体フレームＦの上部側、即ち、前上ハンガ７１、ピボット軸３２よりも上方に、第１低剛性ハンガ７５及び第２低剛性ハンガ７６を設けることで、上記した高剛性ハンガ７１，７２，３２及び第３低剛性ハンガ７７と共に、エンジン１０を支持する支持剛性を確保しながら、車体フレームＦの上部（主にメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒ及びダウンフレーム１６）の剛性が過度に高められるのを抑制し、車体フレームＦの上部側の撓みを許容して、例えば、車両の走行フィーリングや乗り心地を良好にすることができる。

図４は、車体フレームＦ及びエンジン１０を示す正面図である。図５は、車体フレームＦの前部を示す斜視図である。
図４に示すように、車体フレームＦの前部を構成するヘッドパイプ１３、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒ、ダウンフレーム１６及びスティフナフレーム２６には、側部板状部材２７が溶接により取付けられている。側部板状部材２７は、その上端がメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの側面下端側に位置し、下端がエンジン１０のシリンダヘッド５４の前方に位置している。側部板状部材２７は、正面視では、左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒから下方に向かうにつれて左右の幅が次第に大きくなり、また、シリンダヘッド５４の前方の下端から上方に向かうにつれて次第に左右の幅が大きくなる。そして、スティフナフレーム２６を覆う左右の側方膨出部２７ｃ，２７ｃで左右幅が最も大きくなる。

側部板状部材２７には、ラジエタ（不図示）を支持するための左右一対の上部ブラケット１０１，１０１及び左右一対の下部ブラケット１０２，１０２が取付けられている。上部ブラケット１０１は、側部板状部材２７のスティフナフレーム２６より上方に左右に突出するように設けられる。下部ブラケット１０２は、側部板状部材２７の下端近傍に側方斜め下方に突出するように設けられる。
上記したように、側部板状部材２７によって、ヘッドパイプ１３周りが補強され、路面から前輪２（図２参照）及びフロントフォーク１１（図２参照）を介してヘッドパイプ１３に伝わる外力に耐え得ることができる。

図５に示すように、側部板状部材２７の側部板状部２７ｂは、スティフナフレーム２６の前方延出部２６ａの前部を外側から覆うように側方に膨出する側方膨出部２７ｃが形成され、側方膨出部２７ｃの縁部が前方延出部２６ａに溶接により接続されている。
側部板状部材２７の下端部は、ダウンフレーム１６の下部の左右の側面に取付けられた前上ハンガ７１，７１よりも上方に位置する。
ヘッドパイプ１３の下部と、ダウンフレーム１６の上部とには、前部補強部材１０７が溶接されている。前部補強部材１０７は、板材を折り曲げることで形成され、ヘッドパイプ１３とダウンフレーム１６との結合部を補強することができる。

図６は、車体フレームＦの前部を示す左側面図である。
側部板状部材２７の上縁は、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒ（手前側のメインフレーム１４Ｌのみ図示）の外側面１４ｃの下縁に接続される。また、側部板状部材２７の前縁は、側部板状部２７ｂの上部（側方膨出部２７ｃより上方）が、ヘッドパイプ１３と、ダウンフレーム１６の側面１６ｂの後縁とに接続される。また、側部板状部２７ｂの側方膨出部２７ｃと側部板状部２７ｂの下部（側方膨出部２７ｃより下方）とが、ダウンフレーム１６の側面１６ｂの前後方向中間部と、側面１６ｂの後縁とに接続されている。

側方膨出部２７ｃは、後上がりに延びるスティフナフレーム２６の前方延出部２６ａに沿って延びる。これにより、実際には、スティフナフレーム２６はダウンフレーム１６には接続されていないが、スティフナフレーム２６が、ダウンフレーム１６の側面１６ｂから延びているような印象を与える。
側方膨出部２７ｃより上方の左右の側部板状部２７ｂの後縁には、上部板状部材１１１が溶接により接続され、上部板状部材１１１の上部は、左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒに溶接により接続される。従って、ヘッドパイプ１３、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒ、ダウンフレーム１６、スティフナフレーム２６、側部板状部材２７及び上部板状部材１１１によって箱形構造物１１３が形成される。この箱形構造物１１３については、図８及び図１０にて詳述する。

図７は、図６のＶＩＩ矢視図である。
ヘッドパイプ１３に左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの前端が接続され、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒは、ヘッドパイプ１３から後方に向かうにつれて次第に左右の間隔が開くように延びている。左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒ同士は、直接には接続されていない。
左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒのヘッドパイプ１３への接続部には、ヘッドパイプ１３の後面とメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの上面１４ａとに、ヘッドパイプ１３とメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒとの結合部を補強する板状の上部パッチ１１４が溶接により取付けられている。

上部板状部材１１１は、上部が左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒに溶接され、下縁がスティフナフレーム２６の車幅方向延在部２６ｂの上部に溶接される。
側部板状部材２７の後部板状部２７ａの上縁は、スティフナフレーム２６の車幅方向延在部２６ｂに溶接される。
図中の符号１１４ｃは、燃料タンク３７（図１参照）の前端部をボルトで締結するために上部パッチ１１４に形成されたボルト用ねじ穴、１１６は燃料タンク３７の後部を支持するために左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの上面１４ａ及び外側面１４ｃに設けられたタンク支持部である。

図８は、図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒ（一方のメインフレーム１４Ｒのみ図示）とスティフナフレーム２６とには、上部板状部材１１１が渡されて溶接されている。
上部板状部材１１１は、上部延出部１１１ａ、湾曲部１１１ｂ及び下部延出部１１１ｃが一体成形されている。
上部延出部１１１ａは、左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの長手方向に沿って延びるとともに、左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒのそれぞれの内側面１４ｄに溶接される。上部延出部１１１ａの前縁１１１ｄは、ヘッドパイプ１３の後面（ヘッドパイプ１３の上端部及び下端部の大径部を除いて最も後方に位置する面）に対して距離Ｌ１だけ後側に離れている。従って、左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒ間の空間の奥側まで、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒと上部延出部１１１ａとの溶接作業を行わずに済み、また、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒと上部延出部１１１ａとの溶接部が、上部板状部材１１１と上部パッチ１１４との間の開口に近くなり、その溶接部の品質確認を容易に且つ丁寧に行うことができる。

湾曲部１１１ｂは、上部延出部１１１ａの後端から後方に凸となるように下方に湾曲している。下部延出部１１１ｃは、湾曲部１１１ｂの下端から下方に延びて下縁がスティフナフレーム２６の車幅方向延在部２６ｂの上部に溶接される。
上記した湾曲部１１１ｂ及び下部延出部１１１ｃのうち、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒよりも下方に延びる部分は、フレーム下延出部１１１ｅを構成する。
側部板状部材２７の後部板状部２７ａは、上端部がスティフナフレーム２６の車幅方向延在部２６ｂの後部に溶接され、下縁がダウンフレーム１６の後面１６ａに溶接される。
このように、上部板状部材１１１と、側部板状部材２７の後部板状部２７ａとは、車幅方向延在部２６ｂを介して上下に接続される。

スティフナフレーム２６の車幅方向延在部２６ｂは、ダウンフレーム１６の後面１６ａに対して距離Ｌ２だけ後方に離れている。このように、ダウンフレーム１６とスティフナフレーム２６とは、側部板状部材２７を介して接続される。このように、スティフナフレーム２６を直接にダウンフレーム１６に接続しないので、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒとダウンフレーム１６との結合剛性が高められるのを抑制することができ、ヘッドパイプ１３周りの車体フレームＦの過度の剛性アップを抑制することができる。
ヘッドパイプ１３、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒ、ダウンフレーム１６、スティフナフレーム２６、側部板状部材２７及び上部板状部材１１１は、ほとんど密閉された空間１１２を有する縦長の箱形構造物１１３を形成する。このように、箱形構造物１１３をダウンフレーム１６に沿った縦長とすることで、特にダウンフレーム１６の上部の剛性を高めることができる。

図９は、図６のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒは、断面が縦長矩形の角パイプであり、それぞれ前端がヘッドパイプ１３に溶接されている。ヘッドパイプ１３に接続されたメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの各前端の間には、車幅方向のクリアランスＣＬの隙間を有する。このように、左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒを接続しない構造とすることで、左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒ、ひいては車体フレームＦの前部における過度の剛性アップを抑制することができる。なお、符号１３ａはヘッドパイプ１３の軸線である。
メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒのそれぞれの内側面１４ｄ及び下面１４ｂには、上部板状部材１１１の上部延出部１１１ａ及び湾曲部１１１ｂが溶接されている。なお、図中の符号１２１Ｌ，１２１Ｒはメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒのそれぞれの内側面１４ｄ及び下面１４ｂと上部板状部材１１１との溶接部（溶接ビード）である。

上部板状部材１１１の上部延出部１１１ａの上面１１１ｈは、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの断面の上下方向中央を通るフレーム中心線１２５に対して下方に距離Ｌ３だけ離れている。また、上部延出部１１１ａの上面１１１ｈと、上部パッチ１１４の後部に設けられた下方延出部１１４ａの下縁１１４ｂとは、距離Ｌ４だけ離れている。これにより、上部延出部１１１ａの上面１１１ｈ、下方延出部１１４ａの下縁１１４ｂ、左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒのそれぞれの内側面１４ｄによって、車体後方に開放された開口１１７が形成される。この開口１１７により、上部延出部１１１ａと上部パッチ１１４との間から左右の溶接部１２１Ｌ，１２１Ｒや、ヘッドパイプ１３とメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒのそれぞれの前端との溶接部の状態を容易に且つ丁寧に確認することができる。

図１０は、図６のＸ−Ｘ線断面図である。
角パイプからなるダウンフレーム１６の左右の側面１６ｂ，１６ｂ及び左右の角部１６ｅ，１６ｅから側部板状部材２７の左右の側部板状部２７ｂ，２７ｂが後方斜め外側方に延びている。左右の側部板状部２７ｂ，２７ｂのそれぞれの後縁部２７ｄ，２７ｄには、上部板状部材１１１の左右の側縁部１１１ｆ，１１１ｆが溶接されている。
左右の側部板状部２７ｂ，２７ｂのそれぞれの後縁部２７ｄ，２７ｄは、車幅方向内方斜め後方に屈曲している。また、上部板状部材１１１の左右の側縁部１１１ｆ，１１１ｆは、車幅方向外方斜め前方に屈曲している。そして、上記左右の後縁部２７ｄ，２７ｄと、左右の側縁部１１１ｆ，１１１ｆとが重ね合わせられて溶接される。

上部板状部材１１１の下端１１１ｇは、スティフナフレーム２６の車幅方向延在部２６ｂの上面に溶接される。
ダウンフレーム１６の後壁１６ｆ、側部板状部材２７の左右の側部板状部２７ｂ，２７ｂ、上部板状部材１１１及びスティフナフレーム２６は、閉じた台形断面を有する箱形構造物１１３を形成する。箱形構造物１１３は、箱形であるから、軽量で且つ剛性が高いため、車両の重量増を抑えつつダウンフレーム１６の上部等を補強することができる。

箱形構造物１１３は、前後方向の長さに対して車幅方向の幅が大きいため、特に車幅方向の剛性を高めることができ、例えば、ダウンフレーム１６の車幅方向の補強効果を高めることができる。また、箱形構造物１１３にスティフナフレーム２６が接続されることで、ダウンフレーム１６に単に箱形構造物１１３だけを設けるのに比べて、より一層剛性を向上させることができる。
このような箱形構造物１１３を設けることで、ヘッドパイプ１３（図６参照）周辺、即ち車体フレームＦの前部の剛性を高めることができ、図２において、車両が不整地を走行した際に、路面から前輪２、フロントフォーク１１を介してヘッドパイプ１３に伝わる大きな外力を支えることが可能になる。

この自動二輪車１（図１参照）では、図３で説明したように、車体フレームＦの上部の剛性が高められるのを抑制しているが、ヘッドパイプ１３の周り、特に左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの前端部及びダウンフレーム１６の上部を、上記した箱形構造物１１３を形成することで高め、路面からヘッドパイプ１３に伝達された外力によってヘッドパイプ１３周りが局部的に撓むのを抑制することで、外力を左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒ及びダウンフレーム１６に確実に伝達することができる。外力をメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒ及びダウンフレーム１６に確実に伝達できれば、長尺なメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒ及びダウンフレーム１６を必要量撓ませて車両の走行フィーリングや乗り心地等を良好にできる所望の剛性の設定を容易に行うことができる。

以上の図２、図７〜図９に示したように、ヘッドパイプ１３と、このヘッドパイプ１３より後方に配置された左右一対のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒと、これらのメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの下方に配置されたエンジン１０の前方に且つメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの下方に位置するダウンフレーム１６とを備える鞍乗り型車両としての自動二輪車１の車体フレーム構造において、左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒは、その前端がそれぞれヘッドパイプ１３に接続され、後方に向かうにつれて左右の間隔が広くなるように配置されるとともに、左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒが上部板状部材１１１を介して接続され、上部板状部材１１１は、ヘッドパイプ１３の後方に離間して配置され、上部板状部材１１１の左右端が左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒにそれぞれ溶接される。

この構成によれば、左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの間隔が広くなる部分で上部板状部材１１１を介して左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒを接続することができ、溶接長を短くしながら狭い箇所での溶接を避けて作業性を良好にして、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒとヘッドパイプ１３との結合剛性を良好としつつ、上部板状部材１１１を大きな板状の素材から複数切り出す際の歩留りを高めることができるとともに、車体フレームＦの前部の溶接部（例えば、ヘッドパイプ１３とメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒとの溶接部、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒと上部板状部材１１１との溶接部）の溶接品質確認作業性とを良好とすることができる。

また、上部板状部材１１１は、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの内側面１４ｄの上下方向中央（図９に示したフレーム中心線１２５で表される。）より下方で、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの延出方向に沿って延びつつ溶接され、上部板状部材１１１の上方に配置された上部パッチ１１４が、ヘッドパイプ１３の後面と、左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの上面１４ａとに溶接され、上部パッチ１１４の後端が上部板状部材１１１の前端よりも後方に配置されるので、上部パッチ１１４で、上部板状部材１１１の前端や、上部板状部材１１１とメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒとの溶接部１２１Ｌ，１２１Ｒを隠すことができ、車体フレームＦの外観を良好とすることができる。また、そのような車体フレームＦであっても、上部板状部材１１１と上部パッチ１１４との間から車体フレームＦの前部の溶接品質確認が容易にできる。

また、図６、図８及び図９に示したように、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒは、断面が略矩形の管状部材であり、上部板状部材１１１は、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの内側面１４ｄから下面１４ｂに亘って溶接され、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒの外側面１４ｃ、ダウンフレーム１６、上部板状部材１１１のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒより下方に延びる下部延出部としてのフレーム下延出部１１１ｅに、側部板状部材２７が溶接されるので、ヘッドパイプ１３、メインフレーム１４Ｌ，１４Ｒ、ダウンフレーム１６、上部板状部材１１１、側部板状部材２７で、ヘッドパイプ１３の後方に箱状の空間１１２（図１０も参照）を形成することができ、ヘッドパイプ１３の周辺のフレーム剛性を高くして、不整地走行時に前輪２（図２参照）から入力される大きな外力を車体フレームＦの前部で受けることができる。

また、図６及び図８に示したように、パイプ部材から形成されるスティフナフレーム２６が、左右のメインフレーム１４Ｌ，１４Ｒから前側に延びて、その前端部が側部板状部材２７を介してダウンフレーム１６に接続され、上部板状部材１１１の下端が、スティフナフレーム２６に溶接されるので、上部板状部材１１１をスティフナフレーム２６で補強することができる。
なお、スティフナフレーム２６は、1本のパイプ部材から形成しても良いし、左右に分割された２本のパイプ部材を車体中央で溶接して形成しても良い。
また、側部板状部材２７は、ダウンフレーム１６の側面１６ｂに溶接されつつスティフナフレーム２６の前部を側方から覆うように配置されるので、箱状の空間１１２（図１０も参照）を大きくすることができ、前輪２（図２参照）からの大きな外力に耐えられるようにしながら、スティフナフレーム２６を良好に支持することができる。

また、スティフナフレーム２６は、前端部に車幅方向に延びる延在部としての車幅方向延在部２６ｂを備え、車幅方向延在部２６ｂがダウンフレーム１６の後方に離間して配置されるとともに、上部板状部材１１１の下端が車幅方向延在部２６ｂに溶接されるので、スティフナフレーム２６を直接にダウンフレーム１６に接続しないため、ヘッドパイプ１３周りの車体フレームＦの過度の剛性アップを抑制することができる。
また、図８及び図１０に示したように、上部板状部材１１１及び側部板状部材２７は、少なくともダウンフレーム１６と協働して箱形構造物１１３を形成するので、ダウンフレーム１６の上部を、重量増を抑えながら剛性の高い箱形構造物１１３で補強することができ、ひいては、車体フレームＦの前部の剛性を高めることができる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
本発明は、自動二輪車１に適用する場合に限らず、自動二輪車１以外も含む鞍乗り型車両にも適用可能である。なお、鞍乗り型車両とは、車体に跨って乗車する車両全般を含み、自動二輪車（原動機付き自転車も含む）のみならず、ＡＴＶ（不整地走行車両）に分類される三輪車両や四輪車両を含む車両である。

１ 自動二輪車（鞍乗り型車両）
１０ エンジン
１３ ヘッドパイプ
１４Ｌ，１４Ｒ メインフレーム
１４ａ 上面
１４ｂ 下面
１４ｃ 外側面
１４ｄ 内側面
１６ ダウンフレーム
２６ スティフナフレーム
２６ｂ 車幅方向延在部（延在部）
２７ 側部板状部材
１１１ 上部板状部材
１１１ｅ フレーム下延出部（下部延出部）
１１１ｇ 下端
１１３ 箱形構造物
１１４ 上部パッチ
Ｆ 車体フレーム

Claims (6)

1. ヘッドパイプ（１３）と、このヘッドパイプ（１３）より後方に配置された左右一対のメインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）と、これらのメインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）の下方に配置されたエンジン（１０）の前方に且つ前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）の下方に位置するダウンフレーム（１６）とを備える鞍乗り型車両の車体フレーム構造において、
   前記左右のメインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）は、その前端がそれぞれヘッドパイプ（１３）に接続され、後方に向かうにつれて左右の間隔が広くなるように配置されるとともに、左右が上部板状部材（１１１）を介して接続され、
   前記上部板状部材（１１１）は、前記ヘッドパイプ（１３）の後方に離間して配置され、前記上部板状部材（１１１）の左右端が前記左右のメインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）にそれぞれ溶接され、
   前記上部板状部材（１１１）は、前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）の内側面（１４ｄ）の上下方向中央より下方で、前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）の延出方向に沿って延びつつ溶接された上部延出部（１１１ａ）と、前記上部延出部（１１１ａ）の後端から下方に湾曲した湾曲部（１１１ｂ）と、前記湾曲部（１１１ｂ）の下端から下方に延びる下部延出部（１１１ｃ）とを備え、
   前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）のそれぞれの内側面（１４ｄ）及び下面（１４ｂ）には、前記上部延出部（１１１ａ）及び前記湾曲部（１１１ｂ）が溶接され、
   前記上部板状部材（１１１）の上方に配置された上部パッチ（１１４）が、前記ヘッドパイプ（１３）の後面と、前記左右のメインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）の上面（１４ａ）とに溶接され、前記上部パッチ（１１４）の後端が前記上部板状部材（１１１）の前端よりも後方に配置され、前記上部延出部（１１１ａ）の上面（１１１ｈ）と前記上部パッチ（１１４）の下縁（１１４ｂ）とは所定距離離れていることを特徴とする鞍乗り型車両の車体フレーム構造。
2. 前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）は、管状部材であり、前記上部板状部材（１１１）は、前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）の内側面（１４ｄ）から下面（１４ｂ）に亘って溶接され、前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）の外側面（１４ｃ）、前記ダウンフレーム（１６）、前記上部板状部材（１１１）の前記メインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）より下方に延びる下部延出部（１１１ｅ）に、側部板状部材（２７）が溶接されることを特徴とする請求項１に記載の鞍乗り型車両の車体フレーム構造。
3. パイプ部材から形成されるスティフナフレーム（２６）が、前記左右のメインフレーム（１４Ｌ，１４Ｒ）から前側に延びて、その前端部が前記側部板状部材（２７）を介して前記ダウンフレーム（１６）に接続され、前記上部板状部材（１１１）の下端（１１１ｇ）が、前記スティフナフレーム（２６）に溶接されることを特徴とする請求項２に記載の鞍乗り型車両の車体フレーム構造。
4. 前記側部板状部材（２７）は、前記ダウンフレーム（１６）の側面に溶接されつつ前記スティフナフレーム（２６）の前部を側方から覆うように配置されることを特徴とする請求項２又は３に記載の鞍乗り型車両の車体フレーム構造。
5. 前記スティフナフレーム（２６）は、前端部に車幅方向に延びる延在部（２６ｂ）を備え、前記延在部（２６ｂ）が前記ダウンフレーム（１６）の後方に離間して配置されるとともに、前記上部板状部材（１１１）の下端（１１１ｇ）が前記延在部（２６ｂ）に接続されることを特徴とする請求項３又は４に記載の鞍乗り型車両の車体フレーム構造。
6. 前記上部板状部材（１１１）及び前記側部板状部材（２７）は、少なくとも前記ダウンフレーム（１６）と協働して箱形構造物（１１３）を形成することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の鞍乗り型車両の車体フレーム構造。

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