(57)【要約】  鞍乗り型車両のフレーム構造において、フレームの機能を向上させながら軽量化を図ることができるようにする。  前輪を操舵自在に軸支するヘッドパイプ１１と、ヘッドパイプ１１の後部から下方に延出するダウンフレーム１２と、ダウンフレーム１２の下部から後方に延出するロアフレーム１３，１３とを備えた鞍乗り型車両のフレーム構造において、ダウンフレーム１２は、パイプ材で構成され、前記ロアフレーム１３，１３は、左右一対で設けられるとともに、それぞれ上下２分割構造の板材で閉断面を構成し、ロアフレーム１３，１３は、ダウンフレーム１２との連結部から車幅方向に延出した後に後方に屈曲する屈曲部６４，６４を有する。
2014069036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪（２）を操舵自在に軸支するヘッドパイプ（１１）と、前記ヘッドパイプ（１１）の後部から下方に延出するダウンフレーム（１２）と、前記ダウンフレーム（１２）の下部から後方に延出するロアフレーム（１３）とを備えた鞍乗り型車両のフレーム構造において、
前記ダウンフレーム（１２）は、パイプ材で構成され、
前記ロアフレーム（１３）は、左右一対で設けられるとともに、それぞれ上下２分割構造の板材で閉断面を構成し、前記ロアフレーム（１３）は、前記ダウンフレーム（１２）との連結部から車幅方向に延出した後に後方に屈曲する屈曲部（６４）を有することを特徴とする鞍乗り型車両のフレーム構造。
【請求項２】
前記ロアフレーム（１３）は、上側のロアアッパフレーム（７０）と下側のロアダウンフレーム（７１）とを有して２分割構造とされ、前記ロアフレーム（１３）の形状変化は、前記ロアアッパフレーム（７０）が前記ロアダウンフレーム（７１）よりも大となるように形成されることを特徴とする請求項１記載の鞍乗り型車両のフレーム構造。
【請求項３】
前記ロアアッパフレーム（７０）の上面は、前記ダウンフレーム（１２）側で漸次上方に位置するように形成されることを特徴とする請求項２記載の鞍乗り型車両のフレーム構造。
【請求項４】
前記ロアフレーム（１３）は、前記屈曲部（６４）の後方に、前後方向に延びる直線部（６５）を備え、前記屈曲部（６４）と前記直線部（６５）との境界位置（Ｘ）で断面積が最小となるように構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の鞍乗り型車両のフレーム構造。
【請求項５】
前記ロアアッパフレーム（７０）は、前記屈曲部（６４）の後方における高さ（Ｈ１）が、前記ロアダウンフレームの高さ（Ｈ２）よりも小さいことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の鞍乗り型車両のフレーム構造。
【請求項６】
前記ロアアッパフレーム（７０）は、外側から前記ロアダウンフレーム（７１）に重ねられて、前記ロアアッパフレーム（７０）の下縁で前記ロアダウンフレーム（７１）と相互に溶接固定されることを特徴とする請求項５記載の鞍乗り型車両のフレーム構造。
【請求項７】
左右一対の前記ロアフレーム（１３）は、前記ダウンフレーム（１２）の下部を上面視で半円状に囲むようにそれぞれ溶接されるとともに、前記ダウンフレーム（１２）の前方及び後方において、左右一対の前記ロアフレーム（１３）の前端における前連結部（８２）及び後連結部（８３）がそれぞれ当接して溶接されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の鞍乗り型車両のフレーム構造。
【請求項８】
前記前連結部（８２）及び／または前記後連結部（８３）の左右一対の前記ロアフレーム（１３）同士の当接部の間に、所定の大きさの切り欠き（７５）を設け、前記切り欠き（７５）を介して前記ロアフレーム（１３）が前記ダウンフレーム（１２）に溶接されることを特徴とする請求項７記載の鞍乗り型車両のフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドパイプと、ヘッドパイプの後部から下方に延出するダウンフレームと、ダウンフレームの下部から後方に延出するロアフレームとを備えた鞍乗り型車両のフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鞍乗り型車両のフレーム構造において、ヘッドパイプを支持するレッグシールドやロアフレーム等によって構成されるフレームを、板材を複数組み合わせることで形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２８７８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の鞍乗り型車両のフレーム構造では、車体骨格となるフレームを全て板材で構成しており、一般によく用いられるパイプ材を使用していない。鞍乗り型車両のフレーム構造では、その部位によって、求められる要求特性が異なっているため、板材及びパイプ材の利点を生かしたフレーム構造にすることによって、フレームの機能を向上させながら軽量化を図ることが望まれる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、鞍乗り型車両のフレーム構造において、フレームの機能を向上させながら軽量化を図ることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、前輪（２）を操舵自在に軸支するヘッドパイプ（１１）と、前記ヘッドパイプ（１１）の後部から下方に延出するダウンフレーム（１２）と、前記ダウンフレーム（１２）の下部から後方に延出するロアフレーム（１３）とを備えた鞍乗り型車両のフレーム構造において、前記ダウンフレーム（１２）は、パイプ材で構成され、前記ロアフレーム（１３）は、左右一対で設けられるとともに、それぞれ上下２分割構造の板材で閉断面を構成し、前記ロアフレーム（１３）は、前記ダウンフレーム（１２）との連結部から車幅方向に延出した後に後方に屈曲する屈曲部（６４）を有することを特徴とする。
本発明によれば、パイプ材でダウンフレームを構成することでダウンフレームの接続箇所を低減しながらダウンフレームに必要な剛性・強度を確保できるとともに、ロアフレームは上下２分割構造の板材で閉断面を構成するようにしたため、屈曲部の断面積や形状を最適化して屈曲部に作用する応力を分散できるとともに軽量化も図ることができる。このため、フレームに必要な強度・剛性を確保しながら、軽量化を図ることができる。【０００６】
また、本発明は、前記ロアフレーム（１３）は、上側のロアアッパフレーム（７０）と下側のロアダウンフレーム（７１）とを有して２分割構造とされ、前記ロアフレーム（１３）の形状変化は、前記ロアアッパフレーム（７０）が前記ロアダウンフレーム（７１）よりも大となるように形成されることを特徴とする。
本発明によれば、ロアフレームの形状変化は、ロアアッパフレームがロアダウンフレームよりも大となるように形成されるため、ダウンフレームからの入力荷重を、ロアアッパフレームを介して緩やかに伝達することができ、応力集中を回避して、強度・剛性の最適化を図ることができる。
また、本発明は、前記ロアアッパフレーム（７０）の上面は、前記ダウンフレーム（１２）側で漸次上方に位置するように形成されることを特徴とする。
本発明によれば、ロアダウンフレームをダウンフレームの支持の支点と見ると、ロアアッパフレームが荷重の入力点であるヘッドパイプに近い位置で接続されるとともに、ロアアッパフレームの断面形状は緩やかに変化することになり、ヘッドパイプからの入力荷重によって応力集中が生じることを抑制できる。このため、ロアフレームの後部側にも荷重を分散でき、軽量化を図ることができる。【０００７】
さらに、本発明は、前記ロアフレーム（１３）は、前記屈曲部（６４）の後方に、前後方向に延びる直線部（６５）を備え、前記屈曲部（６４）と前記直線部（６５）との境界位置（Ｘ）で断面積が最小となるように構成されることを特徴とする。
本発明によれば、剛性が高い直線部と屈曲部との境界位置で剛性が急に大きくなることがなく、ロアフレームの全体としての剛性特性を緩やかにでき、さらに軽量化を図ることができる。
また、本発明は、前記ロアアッパフレーム（７０）は、前記屈曲部（６４）の後方における高さ（Ｈ１）が、前記ロアダウンフレームの高さ（Ｈ２）よりも小さいことを特徴とする。
本発明によれば、形状変化の大きなロアアッパフレームであっても、成形性を確保でき、生産性を向上できる。【０００８】
また、本発明は、前記ロアアッパフレーム（７０）は、外側から前記ロアダウンフレーム（７１）に重ねられて、前記ロアアッパフレーム（７０）の下縁で前記ロアダウンフレーム（７１）と相互に溶接固定されることを特徴とする。
本発明によれば、溶接部をロアフレームの高さ方向の中間部に設けて溶接部に加わる応力集中を抑制できる。このため、さらに軽量化を図ることができる。【０００９】
また、本発明は、左右一対の前記ロアフレーム（１３）は、前記ダウンフレーム（１２）の下部を上面視で半円状に囲むようにそれぞれ溶接されるとともに、前記ダウンフレーム（１２）の前方及び後方において、左右一対の前記ロアフレーム（１３）の前端における前連結部（８２）及び後連結部（８３）がそれぞれ当接して溶接されることを特徴とする。
本発明によれば、ダウンフレームの下部を半円状に囲むことで溶接長を長くできるとともに、前連結部及び後連結部の溶接によって溶接強度を向上することができる。また、ダウンフレームの下部をロアフレームで囲むことで、ダウンフレームの下部の剛性を向上できる。【００１０】
さらに、本発明は、前記前連結部（８２）及び／または前記後連結部（８３）の左右一対の前記ロアフレーム（１３）同士の当接部の間に、所定の大きさの切り欠き（７５）を設け、前記切り欠き（７５）を介して前記ロアフレーム（１３）が前記ダウンフレーム（１２）に溶接されることを特徴とする。
本発明によれば、切り欠きを介して左右のロアフレーム及びダウンフレームを溶接でき、接合強度を向上できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る鞍乗り型車両のフレーム構造では、フレームに必要な強度・剛性を確保しながら、軽量化を図ることができる。
また、ダウンフレームからの入力荷重を、ロアアッパフレームを介して緩やかに伝達することができ、応力集中を回避して、強度・剛性の最適化を図ることができる。
また、ヘッドパイプからの入力荷重によって応力集中が生じることを抑制でき、ロアフレームの後部側にも荷重を分散できるため、軽量化を図ることができる。
さらに、剛性が高い直線部と屈曲部との境界位置で剛性が急に大きくなることがなく、ロアフレームの全体としての剛性特性を緩やかにでき、さらに軽量化を図ることができる。【００１２】
また、形状変化の大きなロアアッパフレームであっても、成形性を確保でき、生産性を向上できる。
また、溶接部をロアフレームの高さ方向の中間部に設けて溶接部に加わる応力集中を抑制でき、さらに軽量化を図ることができる。
また、ダウンフレームの下部を半円状に囲むことで溶接長を長くできるとともに、前連結部及び後連結部の溶接によって溶接強度を向上することができる。また、ダウンフレームの下部の剛性を向上できる。
さらに、切り欠きを介して左右のロアフレーム及びダウンフレームを溶接でき、接合強度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図２】車体フレームの左側面図である。
【図３】車体フレームの斜視図である。
【図４】車体フレームの前部を上方から見た平面図である。
【図５】車体フレームの下部を前方から見た図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】ロアアッパフレームの斜視図である。
【図８】懸架部近傍を後方側から見た斜視図である。
【図９】懸架部を後方から見た図である。
【図１０】左側の懸架部を車幅方向外側から見た側面図である。
【図１１】左側の懸架部を車幅方向内側から見た側面図である。
【図１２】上半体の左側面図である。
【図１３】下内側部材の左側面図である。
【図１４】懸架部近傍を側方から見た場合における断面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ断面図である。
【図１６】第２の実施の形態における車体フレームの左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るフレーム構造を備えた自動二輪車について図面を参照して説明する。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ＬＥは車体左方を示している。
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。
自動二輪車１（鞍乗り型車両）は、シート１０に着座した乗員が足を載せる低床のステップフロア５２を有するスクータ型車両であり、車体フレームＦの前方に前輪２を有し、駆動輪である後輪３は、車両後部に配置されるユニットスイングエンジンＵ（ユニットスイングパワーユニット）に軸支されている。車体フレームＦは、樹脂製の車体カバーＣによって覆われている。
【００１６】
図２は、車体フレームＦの左側面図である。図３は、車体フレームＦの斜視図である。図４は、車体フレームＦの前部を上方から見た平面図である。
図１〜図４に示すように、車体フレームＦは、金属製のパイプや板材を溶接によって複数連結して形成されており、前部に設けられるヘッドパイプ１１と、ヘッドパイプ１１の後部から後下方に延出するダウンフレーム１２と、ダウンフレーム１２の下部から車幅方向に延出した後、屈曲して後方に延びる左右一対のロアフレーム１３，１３と、ロアフレーム１３，１３の後端に連結される左右一対の懸架部１４，１４と、懸架部１４，１４の後端から後上方へ車両後部まで延出する左右一対のリアフレーム１５，１５とを備える。
【００１７】
車体フレームＦには、左右のフレームを連結するクロスフレームとして、ロアフレーム１３，１３の後部間を連結するクロスメンバ１６と、クロスメンバ１６の上方でリアフレーム１５，１５の前部間を連結する中間クロスメンバ１７と、リアフレーム１５，１５の前後の中間部間を連結する後部クロスメンバ１８と、リアフレーム１５，１５の後端間を連結する後端クロスメンバ１９とを備える。
ヘッドパイプ１１は、補強板２０によって後部の下部がダウンフレーム１２の上部に連結されて補強される。
リアフレーム１５，１５において中間クロスメンバ１７の後方には、後下方に延びる左右一対のステップステー２１，２１が設けられている。
ロアフレーム１３，１３の上面の前部及び後部には、車幅方向の外側へ上方に突出するステー２２，２２が設けられている。ロアフレーム１３，１３の上方には、前後のステー２２，２２間に掛け渡されるパイプ状のステップフレーム（不図示）が配置される。
左側のロアフレーム１３の後部には、サイドスタンド３９が取り付けられる。
【００１８】
図１に示すように、前輪２を操向する操舵系は、ヘッドパイプ１１に回動自在に軸支されるステアリングシャフト（不図示）と、このステアリングシャフトの上部に連結されるハンドル２５と、ステアリングシャフトの下端に連結される左右一対のフロントフォーク２６，２６とを有している。前輪２は、フロントフォーク２６，２６の下端に軸支され、ハンドル２５による操作によって操向される。
【００１９】
ユニットスイングエンジンＵは、エンジンＥと、ベルト式の無段変速機構（不図示）が収容された伝動ケースＭとが一体化されたユニットスイング式であり、後輪３を支持するスイングアームとしての機能も有している。ユニットスイングエンジンＵは、その前部に連結されるリンク部材２７を介して間接的に懸架部１４，１４に連結されており、リンク部材２７に設けられるピボット軸２８を中心にして上下に揺動自在である。
エンジンＥは、水冷式の４サイクル単気筒エンジンであり、シリンダ軸線２９が略水平に前方へ延びるように配置されている。エンジンＥは、ユニットスイングエンジンＵの前部に配置されるクランクケース３０の前面に、シリンダ３１及びシリンダヘッド３２を結合して構成されている。
【００２０】
伝動ケースＭは、クランクケース３０の後部から後輪３の左側方を通って後方に延びている。後輪３は、伝動ケースＭの後部に設けられる車軸３ａに支持されている。エンジンＥの出力は、上記無段変速機構を介して後輪３に伝達される。
伝動ケースＭの後端と左側のリアフレーム１５との間には、前傾して配置されるリアクッション部材３３が掛け渡されている。
【００２１】
伝動ケースＭの上面には、外気を吸い込むエアクリーナボックス３４が設けられている。エアクリーナボックス３４は、シリンダヘッド３２の上面の吸気ポートに接続されたスロットルボディ３５に接続されている。
シリンダヘッド３２の下面の排気ポートに接続された排気管３６は、エンジンＥの下方を通って後方に延び、後輪３の右側方に設けられたマフラー３７に接続される。
エンジンＥ用の燃料を貯留する燃料タンク４０は、ダウンフレーム１２の後方において、ロアフレーム１３，１３間且つクロスメンバ１６の前方に配置されている。燃料タンク４０は、前面がダウンフレーム１２に沿うとともに、底面がロアフレーム１３，１３に沿うように配置され、後面は前上がりに傾斜している。
【００２２】
物品が収納される収納ボックス４１は、リアフレーム１５，１５間に配置されて燃料タンク４０の後部の近傍から伝動ケースＭの上方まで延びている。収納ボックス４１は、中間クロスメンバ１７、後部クロスメンバ１８及びリアフレーム１５，１５の上面に設けられた複数のステー３８に連結される。収納ボックス４１の上面は、その全長に亘ってリアフレーム１５，１５の上方で開口しており、この開口部は、乗員用のシート１０によって開閉自在に塞がれている。シート１０は、運転者が着座する前部シート１０ａと、前部シート１０ａよりも一段高く形成されて同乗者が着座する後部シート１０ｂとを有している。
収納ボックス４１の後方においてリアフレーム１５，１５の後部には、グラブレール４２が固定されている。
【００２３】
車体カバーＣは、ヘッドパイプ１１及びダウンフレーム１２を前方及び側方から覆うフロントカバー４５と、ヘッドパイプ１１を後方から覆う上部インナーカバー４６と、上部インナーカバー４６の下部に連続して設けられて燃料タンク４０を上方から覆う下部インナーカバー４７と、収納ボックス４１及びリアフレーム１５，１５を側方から覆うリアカバー４８と、フロントカバー４５及びリアカバー４８の下方に連続して配置され、燃料タンク４０及びリアフレーム１５，１５の前部を側方から覆うミドルカバー４９と、車体フレームＦの下部を下方及び側方から覆うロアカバー５０とを備える。フロントカバー４５の上部には、後上方に延びるスクリーン４４が設けられている。
【００２４】
下部インナーカバー４７、フロントカバー４５の後部及びミドルカバー４９は、シート１０に着座した運転者の両足の間で上方に膨出するセンタートンネル部５１を形成しており、センタートンネル部５１の下縁から車幅方向外側に延出された左右一対のステップフロア５２に運転者は足を載せる。ステップフロア５２は、上記ステップフレームによって下方から支持される。ステップフロア５２はユニットスイングエンジンＵの近傍まで後方に延びており、ステップフロア５２の後端には、同乗者が足を載せるタンデムステップ５２ａが設けられる。各タンデムステップ５２ａは、ステップステー２１，２１（図２）によって支持される。
前輪２は、フロントフェンダ５３によって上方から覆われる。後輪３は、リヤフェンダ５４によって上方から覆われる。
【００２５】
以下、自動二輪車１のフレーム構造について詳述する。
図２〜図４に示すように、ダウンフレーム１２は、パイプ状のフレームであり、ヘッドパイプ１１に結合されて略一定の径で上下の中間部まで下方に延びる上パイプ部６０と、上パイプ部６０から拡径しながら下方に延びるテーパー部６１と、上パイプ部６０よりも大径に形成され、テーパー部６１からダウンフレーム１２の下端まで略同一径で延びる大径部６２とを有している。
【００２６】
大径部６２は、車幅方向に長い長円状の断面形状を有しており、その外周部は、断面が半円状となる左右一対の曲面部６２ａ，６２ａと、曲面部６２ａ，６２ａを前面側及び後面側で左右に連結する平坦面６２ｂ，６２ｂとを有している。
ダウンフレーム１２は直線状であるため、テーパー部６１及び大径部６２等の断面変化がある構成であってもパイプ材を加工することで容易に成形でき、断面を変化させることによって所望の強度及び剛性を得ることができる。すなわち、ロアフレーム１３，１３が結合されるダウンフレーム１２の下部は、大径部６２にすることで強度及び剛性が確保されている。
【００２７】
各ロアフレーム１３は、ダウンフレーム１２の大径部６２に連結される前端結合部６３と、前端結合部６３から車幅方向外側に延出した後に、後方に屈曲する屈曲部６４と、屈曲部６４からロアフレーム１３の後端まで略水平に前後方向に直線的に延びる直線部６５と、直線部６５の後端で懸架部１４に結合される後端結合部６６とを有している。
後端結合部６６には、懸架部１４が結合され、懸架部１４の後端にはリアフレーム１５が結合され、リアフレーム１５は、懸架部１４によって後上方を指向した向きで固定され、後上方に延びる。ロアフレーム１３、懸架部１４及びリアフレーム１５を一体のフレームとして見ると、このフレームは、懸架部１４で後上方に屈曲している。すなわち、懸架部１４は、車体フレームＦを屈曲させる屈曲部である。ここで、懸架部１４は、ロアフレーム１３とリアフレーム１５との間に設けられているが、ロアフレーム１３の後端に設けられているとも言える。
左側（一側）のリアフレーム１５の後部には、リアクッション部材３３の上端が連結される取り付け部１５ｂが設けられている。右側（他側）にはリアクッション部材は配置されない。
【００２８】
図５は、車体フレームＦの下部を前方から見た図である。図６は、図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。
ロアフレーム１３，１３は、上下に２分割されており、上半分を構成するロアアッパフレーム７０と、下半分を構成するロアダウンフレーム７１とを結合することで形成されている。ロアアッパフレーム７０は、下方に開放する樋状に形成されており、ロアダウンフレーム７１は、上方に開放する樋状に形成されている。ロアアッパフレーム７０とロアダウンフレーム７１とを結合させることで、各ロアフレーム１３は中空のパイプ状に構成される。ロアアッパフレーム７０及びロアダウンフレーム７１は、金型を用いたプレス加工で板材を成形して製造されるため、パイプ材を成形する場合に比して形状の自由度が高く、プレス加工されたロアアッパフレーム７０及びロアダウンフレーム７１を結合させることで、屈曲部６４を備えた形状であったとしても、断面形状を連続的に変化させたパイプ形状を容易に形成することができる。
【００２９】
図７は、ロアアッパフレーム７０の斜視図である。
図４及び図７に示すように、ロアフレーム１３の屈曲部６４は、ダウンフレーム１２の大径部６２に近くなるほど幅広になるように形状を連続的に変化させて形成されている。すなわち、ロアアッパフレーム７０及びロアダウンフレーム７１は、前端結合部６３側ほど幅広に形成されている。
また、図４〜図７に示すように、ロアアッパフレーム７０の上面は、車幅方向の外側から大径部６２側に近くなるに連れて漸次高くなる膨出部７２を有している。さらに、膨出部７２における大径部６２側の端には、ロアアッパフレーム７０の幅方向の中央部が上方に膨出した山形膨出部７２ａが形成されている。
一方、ロアダウンフレーム７１の底面側は、高さが漸次変化する等の複雑な形状は有しておらず、略平坦に大径部６２側へ延出されている。すなわち、ロアアッパフレーム７０の上面側の加工度は、ロアダウンフレーム７１の底面側の加工度よりも高くなっている。
【００３０】
図６は、屈曲部６４と直線部６５との境界位置Ｘでの断面であり、境界位置Ｘよりも後方の部分では、ロアアッパフレーム７０の高さＨ１（プレス加工の深さ）は、ロアダウンフレーム７１の高さＨ２（プレス加工の深さ）よりも低く形成されている。また、境界位置Ｘよりも前方の部分においても、ロアアッパフレーム７０の高さＨ１はロアダウンフレーム７１の高さＨ２よりも低くなっている。すなわち、ロアアッパフレーム７０は、ロアダウンフレーム７１よりもプレス成形の際の深さが浅く設定されている。このように、ロアアッパフレーム７０の深さを浅くすることで、膨出部７２や山形膨出部７２ａを有していて形状変化度が高いロアアッパフレーム７０であっても、プレス成形の際の成形性を良好にすることができ、生産性を向上できる。
【００３１】
図６に示すように、ロアアッパフレーム７０の樋形状の左右の下縁部の内側には、この下縁部を外側に膨出させた係合段部７３，７３が形成されている。係合段部７３，７３は、前端結合部６３及び後端結合部６６を除くロアアッパフレーム７０の全長に亘って設けられる。
ロアアッパフレーム７０は、係合段部７３，７３がロアダウンフレーム７１の左右の上縁部に外側から係合するように設けられ、この状態で、係合段部７３，７３の先端部を、係合段部７３に沿って形成される溶接ビード７４によってロアダウンフレーム７１に隅肉溶接することで、ロアアッパフレーム７０とロアダウンフレーム７１とが接合される。これにより、閉断面を有するパイプ状のロアフレーム１３がそれぞれ形成される。
このように、高さが低い方のロアアッパフレーム７０をロアダウンフレーム７１に外側から重ね、ロアアッパフレーム７０の下縁で溶接するため、プレス加工の深さを浅くしたロアアッパフレーム７０であっても、溶接ビード７４を下方側に寄せてロアフレーム１３の上下方向の中央寄りに設けることができ、溶接ビード７４に加わる応力集中を抑制できる。
【００３２】
図５及び図６に示すように、ロアフレーム１３の前端結合部６３は、開放端となっており、このパイプ状部材の開放端が大径部６２に嵌合して溶接されることで、ロアフレーム１３がダウンフレーム１２に固定される。
詳細には、前端結合部６３は、大径部６２の外周部に沿うように上面視（図４）で半円状に切り欠かれて形成されており、曲面部６２ａに沿うように形成される上部当接部８０及び下部当接部８１と、前端結合部６３の先端において、大径部６２の曲面部６２ａ及び前面側の平坦面６２ｂに沿って延びる前連結部８２と、曲面部６２ａ及び後面側の平坦面６２ｂに沿って延びる後連結部８３とを有する。
上部当接部８０は、ロアアッパフレーム７０の前端の山形膨出部７２ａに形成され、下部当接部８１はロアダウンフレーム７１の前端に形成される。前連結部８２及び後連結部８３は、ロアアッパフレーム７０及びロアダウンフレーム７１の前端に形成された舌部７０ａ，７１ａが合わさることでそれぞれ形成される。舌部７０ａ，７１ａは、溶接ビード７４によって接合される。
【００３３】
各ロアフレーム１３は、前端結合部６３を大径部６２に側方から嵌合させた状態で、山形膨出部７２ａ、下部当接部８１、並びに、前連結部８２の上縁及び下縁に沿って設けられる溶接ビード８４（図５）によってダウンフレーム１２に溶接される。このように、山形膨出部７２ａに沿って溶接するため、溶接ビード８４を長くでき、接合強度を向上できる。
【００３４】
左右のロアフレーム１３，１３の各前連結部８２及び各後連結部８３は、図５及び図６に示すように、正面視及び後面視において、ダウンフレーム１２の軸線Ｌに重なる位置で互いに当接し、先端の当接面８２ａ，８２ａ及び当接面８３ａ，８３ａに形成される溶接ビード８５（図５）によって溶接される。後面側の後連結部８３は、前面側の前連結部８２よりも上方にオフセットして設けられている。当接面８２ａ，８２ａ及び当接面８３ａ，８３ａを当接させて溶接するため、前端結合部６３の近傍の強度及び剛性を向上できる。また、大径部６２を前端結合部６３で全周から囲うため、大径部６２の強度及び剛性を向上できる。
【００３５】
当接面８２ａ，８２ａ及び当接面８３ａ，８３ａの上下の中間部には、所定の大きさの切り欠き７５がそれぞれ形成されている。切り欠き７５には、フィラーワイヤー等のフィラー（不図示）が設けられ、前連結部８２及び後連結部８３は、フィラーと共に切り欠き７５に設けられる溶接ビード８６によって溶接されることで、互いに溶接されるとともに、ダウンフレーム１２の前面にも溶接される。このため、接合強度を向上できる。切り欠き７５の所定の大きさは、上記フィラーを設けることができ、十分な溶接強度が得られる大きさに設定される。
【００３６】
ダウンフレーム１２及びロアフレーム１３の組立ての際には、まず、ロアアッパフレーム７０とロアダウンフレーム７１とを溶接ビード７４によって溶接することで、ロアフレーム１３，１３が形成される。次に、ダウンフレーム１２にロアフレーム１３，１３が嵌合され、上下にそれぞれ形成される溶接ビード８４が溶接され、続いて、溶接ビード８５が溶接され、最後に、上記フィラーと共に切り欠き７５が溶接ビード８６によって溶接される。
各ステー２２は、ロアアッパフレーム７０のプレス成形後に溶接される。
【００３７】
自動二輪車１の走行時においては、前輪２側には、路面の凹凸や加減速によって、ヘッドパイプ１１の軸方向を向く力Ｒ（図２）が大きく働き、一方、車幅方向に働く力は力Ｒよりも小さい傾向にある。ダウンフレーム１２は、車幅方向の中央に設けられているとともに、前輪２側に接続されているため、車幅方向に働く力よりも力Ｒを効率良く受けることができるように設定される。詳細には、ダウンフレーム１２は、ロアフレーム１３，１３の前端結合部６３，６３を支点に支持されるため、支点に近い下部の強度及び剛性を高くすることが有効であり、本第１の実施の形態では、テーパー部６１及び大径部６２を設けることで、強度及び剛性を確保している。ダウンフレーム１２は、力Ｒに起因した上下及び前後方向の力を受けることができれば良いため、テーパー部６１及び大径部６２のような単純な形状にすることで、要求される強度・剛性を得られる。このため、パイプ材を成形加工するだけで、要求特性を満たす最適形状を得られる。
【００３８】
ロアフレーム１３の屈曲部６４は、車幅方向の外側に位置するとともに、屈曲した部分であるため、力が作用する方向は複雑である。このため、屈曲部６４において要求される強度・剛性を得られる断面の最適形状は、複雑なものとなり、パイプ材を加工して上記最適形状と同等の特性を得ようとする場合、板厚が厚くなってしまい、重量が増加してしまう。
【００３９】
第１の実施の形態では、ロアフレーム１３を上下２分割構造とし、屈曲部６４の断面積や形状を最適化した形状のロアアッパフレーム７０及びロアダウンフレーム７１を個別にプレス加工で成形し、その後、溶接して閉断面のパイプ状に形成したため、最適形状のロアフレーム１３を容易に形成できる。最適形状とすることで、小さい板厚でも強度・剛性を確保できるため、軽量化を図ることができる。そして、このロアフレーム１３，１３とダウンフレーム１２とを結合させる構成とすることで、最適形状のフレーム構造を容易に形成することができる。
また、ロアアッパフレーム７０の上面は、大径部６２側に近くなるに連れて漸次高くなる膨出部７２を有しており、膨出部７２によって、ロアアッパフレーム７０のダウンフレーム１２に対する結合位置を高くしてダウンフレーム１２の支持強度を向上できるとともに、ダウンフレーム１２からの入力荷重を緩やかに伝達することができる。このため、応力集中を回避して、強度・剛性の最適化を図ることができる。
【００４０】
また、図６に示すように、ロアフレーム１３の直線部６５の断面形状は、上下に長い長円状に形成されている。このため、力Ｒに対し剛性が高く、乗り心地が良い。
また、ロアフレーム１３の断面積は、屈曲部６４と直線部６５との境界位置Ｘ（図４）で最小になっており、後方側に行くに連れて漸次大きくなっている。このため、剛性が高い直線部６５と屈曲部６４との境界位置Ｘで剛性が急に大きくなることがなく、ロアフレーム１３の全体としての剛性特性を緩やかにできる。
【００４１】
次いで、懸架部１４，１４近傍の構成について説明する。
図８は、懸架部１４，１４近傍を後方側から見た斜視図である。ここで、図８では、後述する溶接ビードの図示が省略されている。
図８に示すように、懸架部１４，１４の後面には、後下方に延出する板状の延出部９０，９０がそれぞれ形成されており、リンク部材２７は、左右の延出部９０，９０間に支持される。
リンク部材２７は、延出部９０，９０間に設けられて車幅方向に延びる連結軸９１と、連結軸９１の後面から後方に延びる一対のアーム部９２，９２と、アーム部９２，９２の後端に固定されて連結軸９１と平行に延びるピボット支持部９３と、連結軸９１の前面から前方に延びるストッパ９４とを備える。
【００４２】
延出部９０，９０には、延出部９０，９０を車幅方向に貫通する軸（不図示）が設けられ、リンク部材２７は、上記軸に連結軸９１が軸支されることで上記軸を中心に揺動可能に支持される。ストッパ９４は、クロスメンバ１６の上方まで延び、ストッパ９４の下面に設けられる弾性部材（不図示）を介してクロスメンバ１６の上面に当接する。すなわち、リンク部材２７の回動は、ストッパ９４によって規制されており、リンク部材２７は、実質的に、上記弾性部材が弾性変形する分だけ僅かに回動可能である。
ユニットスイングエンジンＵは、ピボット支持部９３に挿通されるピボット軸２８（図１）によって軸支され、ピボット軸２８を中心に揺動可能である。
【００４３】
図９は、懸架部１４，１４を後方から見た図である。図１０は、左側の懸架部１４を車幅方向外側から見た側面図である。図１１は、左側の懸架部１４を車幅方向内側から見た側面図である。左右の懸架部１４は略左右対称に形成されているため、ここでは、主として左側の懸架部１４を参照して説明する。
図８〜図１１に示すように、懸架部１４は、ロアフレーム１３の後端結合部６６に結合される前部結合部９５と、前部結合部９５から後方へ延びた後、屈曲して後上方に延びる懸架部屈曲部９６と、リアフレーム１５の前端１５ａに結合される後部結合部９７と、上記延出部９０とを有している。
【００４４】
前部結合部９５の前端には、側面視で半円状に開口するパイプ嵌合部９８が形成されている。パイプ嵌合部９８は、クロスメンバ１６の後半部に後方から嵌合してクロスメンバ１６に溶接固定される。また、ロアフレーム１３の後端結合部６６の後端には、側面視で半円状に開口するパイプ嵌合部６７が形成されており、クロスメンバ１６は、前半部がパイプ嵌合部６７に嵌合した状態でパイプ嵌合部６７に溶接固定される。
【００４５】
懸架部屈曲部９６には、懸架部屈曲部９６を車幅方向に貫通するパイプ支持孔９９が形成されている。パイプ支持孔９９には、サイドスタンド３９を車体フレームＦに固定するボルト（不図示）が挿通される円筒状のカラー１００ａ（クロス部材）が溶接固定される。また、左側のロアフレーム１３の後部には、ロアフレーム１３を車幅方向に貫通するパイプ支持孔１０１が形成されており、パイプ支持孔１０１には、カラー１００ｂがロアフレーム１３を車幅方向に貫通した状態で溶接固定される。サイドスタンド３９は、一対のカラー１００ａ，１００ｂに挿通される上記ボルトによって固定される。カラー１００ａ，１００ｂは、懸架部屈曲部９６及びロアフレーム１３の左右の壁部をそれぞれ連結するクロスメンバとして作用するため、懸架部屈曲部９６及びロアフレーム１３の強度及び剛性を向上できる。
後部結合部９７の前後の中央部には、上下に延びる切り欠き部１０２，１０２が形成されている。切り欠き部１０２，１０２は、車幅方向の外側面側及び内側面側に設けられている。
【００４６】
各延出部９０は、後面視においてリアフレーム１５の軸線Ｋ（図９）に重なる位置でリアフレーム１５の車幅方向の略中央に配置される延出部上部１１０と、延出部上部１１０の下端から車幅方向内側に屈曲されて下方に延びる延出部屈曲部１１１と、軸線Ｋよりも間隔Ｗだけ車幅方向の内側に位置し、延出部屈曲部１１１の下端から軸線Ｋに沿って延びる延出部下部１１２とを有している。
延出部下部１１２には、円弧状に後方に突出する支持部１１２ａ（図１１）が形成されており、支持部１１２ａには、リンク部材２７の連結軸９１を軸支する上記ボルトが挿通される孔９０ａが形成される。ユニットスイングエンジンＵは、リンク部材２７を介し、左右の延出部９０，９０の支持部１１２ａ，１１２ａ間に支持される。延出部下部１１２，１１２は、クロスメンバ１６よりも下方まで延出している。
【００４７】
懸架部１４は、屈曲したパイプ状に形成されており、周方向に３分割された板材を結合させて製造される。詳細には、懸架部１４は、懸架部１４の上面を構成し、下方に開放する樋状の上半体１０３と、車幅方向に分割され、懸架部１４の下面を構成する下外側部材１０４及び下内側部材１０５とを有する。
上半体１０３、下外側部材１０４及び下内側部材１０５は、金型を用いたプレス加工で板材を成形して製造されるため、パイプ材を成形する場合に比して形状の自由度が高く、プレス品を結合させることで、懸架部屈曲部９６を備えた形状であったとしても、所望の断面形状を有するパイプ状部材を容易に形成できる。
【００４８】
図１２は、上半体１０３の左側面図である。図１３は、下内側部材１０５の左側面図である。図１４は、懸架部１４近傍を側方から見た場合における断面図である。
図８〜図１４を参照し、上半体１０３は、樋形状に形成されており、曲面状の上面部１０３ａと、上面部１０３ａから下方に延びる左右一対の外側壁部１０３ｂ及び内側壁部１０３ｃとを有している。上半体１０３は、側面視において、その樋形状の開放側とは反対に反るように屈曲されている。上半体１０３の前端には、前部結合部９５が形成されている。前部結合部９５は、前面視では半円状に形成されており、後端結合部６６の上部の外周面に外側から重なって嵌合する前部重なり部９５ａ（図１４）を有する。また、パイプ嵌合部９８の上半部は、前部重なり部９５ａの下方に形成されている。
【００４９】
上半体１０３の上端には、後部結合部９７の前半部を構成する後部重なり部９７ａが形成されている。後部重なり部９７ａは、リアフレーム１５の前端１５ａの前面の外周面に外側から重なる。後部重なり部９７ａは、車幅方向の外側に位置する上端部９７ｄが内側の部分よりも高い位置まで延出している。切り欠き部１０２は、後部重なり部９７ａの後縁を切り欠いて形成されている。
上半体１０３の外側壁部１０３ｂ及び内側壁部１０３ｃの下縁部には、この下縁部を外側に膨出させた係合段部１０６，１０６（図１２）が形成されている。係合段部１０６，１０６は、パイプ嵌合部９８と切り欠き部１０２との間に延在している。
パイプ支持孔９９は、外側壁部１０３ｂ及び内側壁部１０３ｃを貫通して設けられている。
【００５０】
下内側部材１０５（図１３）は、パイプ状の懸架部１４の下面側における車幅方向の内側部分を構成する内側曲面部１１５と、延出部９０の内側面を構成する内側延出部１１６とを有する。
内側曲面部１１５における懸架部１４の軸方向視の断面形状は、略円形のパイプ形状の一部を構成するように曲面状に形成されている。内側曲面部１１５の上端には、後部結合部９７の後部を構成する後部重なり部９７ｂが形成されている。下内側部材１０５は、後部重なり部９７ｂからリアフレーム１５の後面部に沿って上方に延びる上部延出部１１７を有する。
内側曲面部１１５の前縁には、上半体１０３の内側壁部１０３ｃの係合段部１０６に係合して溶接される係合縁部１１５ａが形成されている。
【００５１】
下内側部材１０５の前端には、パイプ嵌合部９８が、内側曲面部１１５及び内側延出部１１６に跨って形成されている。すなわち、車幅方向内側のパイプ嵌合部９８の上部は内側曲面部１１５の前端に設けられ、パイプ嵌合部９８の下部は内側延出部１１６の前端に設けられる。
内側延出部１１６の延出部屈曲部１１１に対応する部分には、後方に突出する突出片１１８が形成されている。内側曲面部１１５の後縁において突出片１１８の上方には、下外側部材１０４に溶接される溶接部１１９が設けられている。また、内側延出部１１６の後縁において突出片１１８の下方には、下外側部材１０４に溶接される溶接部１２０が設けられている。一方、突出片１１８は、下外側部材１０４に溶接されず、近傍の溶接部１１９，１２０の溶接によって固定されている。
また、下内側部材１０５の後縁及び下縁において溶接部１２０とパイプ嵌合部９８との部分も、下外側部材１０４に対して溶接されない非溶接部１２１（図１１）である。
【００５２】
下外側部材１０４（図１０）は、パイプ状の懸架部１４の下面側における車幅方向の外側部分を構成する外側曲面部１２５と、延出部９０の外側面を構成する外側延出部１２６とを有する。
外側曲面部１２５における懸架部１４の軸方向視の断面形状は、略円形のパイプ形状の一部を構成するように曲面状に形成されている。内側曲面部１１５の上端には、後部結合部９７の後部を構成する後部重なり部９７ｃが形成されている。
外側曲面部１２５の前縁には、上半体１０３の外側壁部１０３ｂの係合段部１０６に係合して溶接される係合縁部１２５ａが形成されている。
【００５３】
内側延出部１１６の突出片１１８（図１１）は外側延出部１２６に溶接されない。延出部屈曲部１１１は、屈曲している部分であり、プレス成形の精度によっては、内側延出部１１６と外側延出部１２６とを適正に当接させることが難しい。このため、本第１の形態では、延出部屈曲部１１１において、内側延出部１１６と外側延出部１２６とは溶接せずに隙間を設けて配置する構成とし、この部分には、溶接しない箇所を示す目印として突出片１１８を設けた。このため、溶接作業がし易い。接合強度は、溶接部１１９，１２０によって十分に確保されている。
【００５４】
下外側部材１０４の前端には、パイプ嵌合部９８（図１０）が、外側曲面部１２５及び外側延出部１２６に跨って形成されている。すなわち、車幅方向外側のパイプ嵌合部９８の上部は外側曲面部１２５の前端に設けられ、パイプ嵌合部９８の下部は外側延出部１２６の前端に設けられる。
延出部９０は、外側延出部１２６と内側延出部１１６とを接合することで形成される。外側延出部１２６は、側面視において全体に亘って内側延出部１１６よりも大きく形成されており、内側延出部１１６を外側から覆っている。
【００５５】
各懸架部１４は、溶接部１１９，１２０に形成される溶接ビード１２８（図１１）によって下外側部材１０４と下内側部材１０５とを接合するとともに、係合段部１０６，１０６に沿って形成される溶接ビード１２９，１２９によって、係合縁部１１５ａ，１２５ａを係合段部１０６，１０６に接合することでパイプ状に形成される。
次いで、各懸架部１４は、後部結合部９７に各リアフレーム１５の前端１５ａが挿入され、この状態で溶接されることで、リアフレーム１５に接合される。詳細には、懸架部１４は、上半体１０３の後部重なり部９７ａの上部の縁部に沿う溶接ビード１３０と、下内側部材１０５の後部重なり部９７ｂ及び上部延出部１１７に沿う溶接ビード１３１と、下外側部材１０４の後部重なり部９７ｃの縁部に沿う溶接ビード１３２（図１０）とによってリアフレーム１５に接合される。これにより、懸架部１４とリアフレーム１５とが一体に接合された小組体１３３が形成される。
なお、ここでは、懸架部１４をパイプ状に形成した後に懸架部１４をリアフレーム１５に溶接するものとして説明したが、これに限らず、リアフレーム１５の前端１５ａを囲うように上半体１０３、下外側部材１０４及び下内側部材１０５をセットし、その後、溶接ビード１２９，１２９を形成する工程で溶接ビード１３０，１３１，１３２を形成しても良い。
【００５６】
溶接ビード１３０，１３１，１３２は、外側及び内側の切り欠き部１０２，１０２の縁部にも形成されており、切り欠き部１０２，１０２を設けない構成に比して、溶接長が長くなっている。このため、接合強度を向上できる。また、切り欠き部１０２，１０２を設けることで、溶接ビード１３０，１３１，１３２の近傍の部分を溶接部に沿うように変形させ易くなるため、溶接部の密着性を向上でき、接合強度を向上できる。
【００５７】
ロアフレーム１３，１３の後端のパイプ嵌合部６７には、クロスメンバ１６が溶接ビード１３４（図１０）によって予め接合される。
小組体１３３は、懸架部１４の前端のパイプ嵌合部９８をクロスメンバ１６に後方から付き当てるようにしてロアフレーム１３の後端結合部６６に嵌合され、前部重なり部９５ａの前縁に沿って形成される溶接ビード１３５と、パイプ嵌合部９８の周縁部に沿って形成される溶接ビード１３６とによって、ロアフレーム１３，１３及びクロスメンバ１６に溶接される。このように、懸架部１４をロアフレーム１３だけでなくクロスメンバ１６にも溶接することで、溶接長を長くでき、接合強度を向上できる。さらに、溶接ビード１３６の一部は、内側曲面部１１５の前端に設けられて車幅方向に延びるため、溶接長を長くでき、接合強度を向上できる。また、クロスメンバ１６に懸架部１４を付き当てることで、溶接位置を正確に位置決めできるため、組立て性が良い。
【００５８】
図１０及び図１５に示すように、ロアフレーム１３の後部では、ロアアッパフレーム７０の後部下縁７６に係合段部７３は形成されていないが、後部下縁７６はロアダウンフレーム７１の上縁に当接し、溶接ビード７４によってロアダウンフレーム７１に接合されている。上半体１０３は、前部結合部９５において、ロアアッパフレーム７０の後部下縁７６を跨って下方まで延びてロアフレーム１３を覆っている。このため、ロアアッパフレーム７０とロアダウンフレーム７１との接合強度を向上できる。
また、複数の異なる車種で車体フレームを共通化したい場合、例えば、ヘッドパイプ１１、ダウンフレーム１２及びロアフレーム１３，１３までを共通とし、小組体１３３の部分のフレームを車種に合わせて形状等を変更することで、容易に異なる車種のフレームを構成できる。
【００５９】
図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ断面図である。
図１４及び図１５に示すように、懸架部１４は、ロアフレーム１３及びリアフレーム１５とは別部材であるとともに、異なる閉断面構造を有するパイプ状に形成されており、ロアフレーム１３及びリアフレーム１５を連結している。懸架部１４は、前端の前部重なり部９５ａにおいてロアフレーム１３に外側から重なり、後端の後部重なり部９７ａ，９７ｂ，９７ｃにおいて外側からリアフレーム１５に重なり、前部重なり部９５ａと後端の後部重なり部９７ａ，９７ｂ，９７ｃとの間の区間では、ロアフレーム１３及びリアフレーム１５に重なっていない。すなわち、車体フレームＦは、懸架部１４内にロアフレーム１３及びリアフレーム１５が通過しない構造になっている。
【００６０】
懸架部１４は、ロアフレーム１３とロアフレーム１３に対して方向を変えて延びるリアフレーム１５とを連結する屈曲した連結部であり、ロアフレーム１３とリアフレーム１５との間で荷重をスムーズに伝達できる強度・剛性を有することが要求される。また、懸架部１４は、リンク部材２７を介してユニットスイングエンジンＵを懸架する部分であるため、ユニットスイングエンジンＵを適正に支持可能な強度・剛性を有することが要求される。すなわち、懸架部１４は、上記連結部として及びユニットスイングエンジンＵの支持部としての両方の観点からの強度・剛性を満足する最適形状を有することが要求される。
【００６１】
第１の実施の形態では、懸架部１４を、３分割構造とし、上記要求を満たすように断面積や形状を最適化した形状の上半体１０３、下外側部材１０４及び下内側部材１０５を個別にプレス加工で成形し、その後、溶接して閉断面のパイプ状とし、懸架部１４内にはロアフレーム１３及びリアフレーム１５が通過させないように懸架部１４を溶接するため、最適な形状の懸架部１４を容易に設けることができるとともに、ロアフレーム１３及びロアフレーム１３についても懸架部１４の要求特性に左右されずに最適形状にすることができる。このため、車体フレームＦの板厚を厚くする必要が無く、軽量化を図ることができる。
また、懸架部１４は、前面側が一枚の上半体１０３で構成されるとともに、後面側にリブ状の延出部９０有するため、力Ｒに対して剛性が高く、乗り心地を向上できる。
また、前部重なり部９５ａ及び後部重なり部９７ａ，９７ｂ，９７ｃでは、懸架部１４がロアフレーム１３及びリアフレーム１５に重なって２重管構造になっているため、強度・剛性が高い。
【００６２】
図９に示すように、延出部９０，９０の延出部上部１１０は、リアフレーム１５の軸線Ｋに重なることで、リアフレーム１５の幅方向の中心に設けられているため、ユニットスイングエンジンＵ側からの荷重をリアフレーム１５に効率良く伝達でき、荷重を効果的に受けることができる。
延出部９０，９０の延出部下部１１２，１１２は、リアフレーム１５の軸線Ｋよりも車幅方向の内側に寄せて設けられている。これにより、延出部下部１１２，１１２に支持される連結軸９１を短くして連結軸９１の剛性を向上できるため、ユニットスイングエンジンＵの支持剛性を向上できる。延出部下部１１２，１１２は、リアフレーム１５の軸線Ｋよりも内側に寄せられているが、延出部下部１１２，１１２は、前端がクロスメンバ１６に結合されることで十分な剛性が確保されている。
また、図１１に示すように、延出部９０の支持部１１２ａの周囲の一部には、非溶接部１２１が設けられているため、連結軸９１を支持部１１２ａ，１１２ａ間に組み付ける際に、溶接ビードが邪魔になることがない。このため、組立て性が良い。
【００６３】
以上説明したように、本発明を適用した第１の実施の形態によれば、ヘッドパイプ１１の後部から下方に延出するダウンフレーム１２は、パイプ材で構成され、ロアフレーム１３，１３は、左右一対で設けられるとともに、それぞれ上下２分割構造の板材で閉断面を構成し、ロアフレーム１３，１３は、ダウンフレーム１２との連結部である前端結合部６３から車幅方向に延出した後に後方に屈曲する屈曲部６４を有しており、パイプ材でダウンフレーム１２を構成することでダウンフレーム１２の接続箇所を低減しながらダウンフレーム１２に必要な剛性・強度を確保できるとともに、ロアフレーム１３は上下２分割構造の板材で閉断面を構成するようにしたため、屈曲部６４の断面積や形状を最適化して屈曲部６４に作用する応力を分散できるとともに軽量化も図ることができる。このため、フレームに必要な強度・剛性を確保しながら、軽量化を図ることができる。
【００６４】
また、ロアフレーム１３，１３は、上側のロアアッパフレーム７０と下側のロアダウンフレーム７１とを有して２分割構造とされ、ロアフレーム１３，１３の形状変化は、ロアアッパフレーム７０がロアダウンフレーム７１よりも大となるように形成されるため、ダウンフレーム１２からの入力荷重を、ロアアッパフレーム７０を介して緩やかに伝達することができ、応力集中を回避して、強度・剛性の最適化を図ることができる。
また、ロアアッパフレーム７０の上面は、ダウンフレーム１２側で漸次上方に位置するように形成される膨出部７２を有するため、ロアダウンフレーム７１をダウンフレーム１２の支持の支点と見ると、ロアアッパフレーム７０が荷重の入力点であるヘッドパイプ１１に近い位置で接続されるとともに、ロアアッパフレーム７０の断面形状は緩やかに変化することになり、ヘッドパイプ１１からの入力荷重によって応力集中が生じることを抑制できる。このため、ロアフレーム１３，１３の後部側にも荷重を分散でき、板厚を厚くする必要がないため、軽量化を図ることができる。
【００６５】
さらに、ロアフレーム１３，１３は、屈曲部６４の後方に、前後方向に延びる直線部６５を備え、屈曲部６４と直線部６５との境界位置Ｘで断面積が最小となるように構成されるため、剛性が高い直線部６５と屈曲部６４との境界位置Ｘで剛性が急に大きくなることがなく、ロアフレーム１３，１３の全体としての剛性特性を緩やかにでき、さらに軽量化を図ることができる。
【００６６】
また、ロアアッパフレーム７０は、屈曲部６４の後方における高さが、ロアダウンフレーム７１の高さよりも小さいため、形状変化の大きなロアアッパフレーム７０であっても、プレス成形の際の成形性を確保でき、生産性を向上できる。
また、ロアアッパフレーム７０は、外側から係合段部７３，７３がロアダウンフレーム７１に重ねられて、ロアアッパフレーム７０の下縁でロアダウンフレーム７１と相互に溶接固定されるため、溶接ビード７４をロアフレーム１３，１３の高さ方向の中間部寄りに設けて溶接ビード７４に加わる応力集中を抑制できる。このため、さらに軽量化を図ることができる。
【００６７】
また、左右一対のロアフレーム１３，１３の前端結合部６３は、ダウンフレーム１２の下部の大径部６２を上面視で半円状に囲むようにそれぞれ溶接されるとともに、ダウンフレーム１２の前方及び後方において、左右一対のロアフレーム１３，１３の前端における前連結部８２及び後連結部８３が左右の各当接面８２ａ，８３ａでそれぞれ当接して溶接されるため、大径部６２を半円状に囲むことで溶接ビード８４の溶接長を長くできるとともに、前連結部８２及び後連結部８３の溶接によって溶接強度を向上することができる。また、大径部６２を前端結合部６３で囲むことで、ダウンフレーム１２の下部の剛性を向上できる。
さらに、前連結部８２及び後連結部８３のロアフレーム１３，１３同士の当接面８２ａ，８２ａ間及び当接面８３ａ，８３ａ間に、所定の大きさの切り欠き７５を設け、切り欠き７５を介してロアフレーム１３，１３がダウンフレーム１２に溶接されるため、切り欠き７５を介して左右のロアフレーム１３，１３及びダウンフレーム１２を溶接でき、接合強度を向上できる。
【００６８】
また、本発明を適用した第１の実施の形態によれば、ロアフレーム１３，１３とリアフレーム１５，１５との間に設けられる懸架部１４，１４は、ロアフレーム１３，１３及びリアフレーム１５，１５とは異なる閉断面構造で形成されるとともに、懸架部１４，１４の内部にロアフレーム１３，１３及びリアフレーム１５，１５が通過しない構造であり、懸架部１４，１４の前部結合部９５及び後部結合部９７で、ロアフレーム１３，１３及びリアフレーム１５，１５と連結されるため、懸架部１４，１４に必要な強度・剛性を最適化して懸架部１４，１４を設けることができるとともに、ロアフレーム１３，１３及びリアフレーム１５，１５についても懸架部１４，１４の要求特性に左右されずに最適形状とすることができ、懸架部１４，１４、ロアフレーム１３，１３及びリアフレーム１５，１５の強度・剛性を相互に最適化できるため、軽量化を図ることができる。
【００６９】
また、懸架部１４，１４は、ロアフレーム１３，１３とリアフレーム１５，１５との間に設けられるとともに、屈曲部を形成するため、ロアフレーム１３，１３及びリアフレーム１５，１５は、それぞれの要求特性に従って最適形状にすることができ、懸架部１４，１４については、ロアフレーム１３，１３とリアフレーム１５，１５との間の荷重伝達をするフレームとしての荷重伝達の強度・剛性を確保しながら、ユニットスイングエンジンＵからの荷重の入力も考慮した最適形状を実現でき、さらに軽量化を図ることができる。
また、左右一対のロアフレーム１３，１３の後端を連結するクロスメンバ１６が設けられ、懸架部１４，１４は、ロアフレーム１３，１３だけでなくクロスメンバ１６にも連結されるため、連結部の面積を拡大でき、接合強度を向上できる。
【００７０】
また、懸架部１４，１４は、下方に開放する上半体１０３と、上半体１０３の下側に連結され、車幅方向に分割される下外側部材１０４及び下内側部材１０５との３分割構造で閉断面を形成し、下外側部材１０４及び下内側部材１０５のそれぞれから下方に延出する外側延出部１２６と内側延出部１１６とを重ね合わせた延出部９０にユニットスイングエンジンＵの支持部１１２ａを形成したため、懸架部１４，１４に加わる荷重を上半体１０３によって効果的に受けることができるとともに、外側延出部１２６と内側延出部１１６とを重ね合わせた延出部９０に支持部１１２ａを形成することで、支持部１１２ａの支持剛性及び強度を高めることができる。
【００７１】
さらに、延出部９０は、リアフレーム１５，１５における車幅方向の略中央に形成される延出部上部１１０と、延出部上部１１０より車幅方向内側に設けられる延出部下部１１２とを有し、ユニットスイングエンジンＵの支持部１１２ａは、延出部下部１１２に設けられるため、支持部１１２ａからの荷重を延出部上部１１０によってリアフレーム１５，１５の幅方向の略中央で均一に荷重を受けてリアフレーム１５，１５側に伝達できるとともに、左右の延出部下部１１２，１１２間の間隔は短くして、この間隔に設けられる連結軸９１の強度及び剛性を向上させることができる。
【００７２】
また、外側延出部１２６及び内側延出部１１６の周縁は相互に溶接されるとともに、支持部１１２ａの周囲の一部には、非溶接部１２１が設けられたため、非溶接部１２１では溶接ビードが邪魔にならず、連結軸９１の組付け性を向上できる。
また、懸架部１４，１４とリアフレーム１５，１５との接合部において、懸架部１４，１４側に切り欠き部１０２，１０２が設けられているため、懸架部１４，１４とリアフレーム１５，１５との密着性を向上できるとともに、溶接長も長くできるため、接合強度を向上できる。
【００７３】
また、左側のリアフレーム１５にユニットスイングエンジンＵを支持するリアクッション部材３３の取り付け部１５ｂが設けられ、取り付け部１５ｂが設けられた側の懸架部１４に、懸架部１４の閉断面内を貫通するカラー１００ａが配置され、取り付け部１５ｂが設けられる側の懸架部１４の剛性をカラー１００ａによって向上できるため、荷重の伝達経路の剛性を高めることができ、乗り心地を向上できる。
【００７４】
なお、上記第１の実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記第１の実施の形態に限定されるものではない。
上記第１の実施の形態では、切り欠き７５は、前連結部８２及び後連結部８３に設けられるものとして説明したが、切り欠き７５を前連結部８２及び後連結部８３のいずれか一方のみに設ける構成としても良い。すなわち、切り欠き７５は、前連結部８２及び／または後連結部８３に設ければ良い。
また、上記第１の実施の形態では、ユニットスイングエンジンＵは、その前部に連結されるリンク部材２７を介して間接的に懸架部１４，１４に連結されるものとして説明したが、これに限らず、ユニットスイングエンジンＵは、リンク部材２７を介さずに、直接に延出部９０，９０に軸支される構成であっても良い。
【００７５】
［第２の実施の形態］
以下、図１６を参照して、本発明を適用した第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
上記第１の実施の形態では、懸架部１４は、ロアフレーム１３とリアフレーム１５との間に設けられているものとして説明したが、本第２の実施の形態は、懸架部２１４がリアフレーム２１５の途中に設けられる点が、上記第１の実施の形態と異なる。
【００７６】
図１６は、第２の実施の形態における車体フレームＦ１の左側面図である。
自動二輪車１は、車体フレームＦ１を備え、車体フレームＦ１は、ヘッドパイプ１１と、ダウンフレーム１２と、ダウンフレーム１２の下部から車幅方向に延出した後、屈曲して後方に延びる左右一対のロアフレーム２１３，２１３と、ロアフレーム２１３，２１３の後部に設けられ、左右のロアフレーム２１３，２１３を連結するセンタークロスフレーム２１６と、センタークロスフレーム２１６から後上方へ車両後部まで延出する左右一対のリアフレーム２１５，２１５と、各リアフレーム２１５，２１５の途中に設けられる懸架部２１４，２１４を備える。ロアフレーム２１３，２１３及びリアフレーム２１５，２１５はパイプ状のフレームである。
車体フレームＦ１には、左右のフレームを連結するクロスフレームとして、センタークロスフレーム２１６と、センタークロスフレーム２１６の上方でリアフレーム２１５，１５の前部間を連結する中間クロスメンバ２１７と、リアフレーム２１５，２１５の前後の中間部間を連結する後部クロスメンバ（不図示）と、リアフレーム２１５，２１５の後端間を連結する後端クロスメンバ２１９とを備える。
【００７７】
各リアフレーム２１５は、センタークロスフレーム２１６の後部に結合される前側リアフレーム２１５ａと、懸架部２１４を介して前側リアフレーム２１５ａに結合される後側リアフレーム２１５ｂとを備える。
各懸架部２１４は、パイプ状に形成されており、上記第１の実施の形態と同様に、周方向に３分割されている。詳細には、懸架部２１４は、下方に開放する樋状の上半体２０３と、車幅方向に分割され、懸架部２１４の下面を構成する下外側部材２０４及び下内側部材（不図示）とを有する。各懸架部２１４の下面には、後下方に延出する板状の延出部２９０が設けられている。上半体２０３、下外側部材２０４及び上記下内側部材は、プレス成形によって個別に形成される。
【００７８】
懸架部２１４，２１４は、延出部２９０，２９０に連結されるリンク機構（不図示）を介してユニットスイングエンジンＵを懸架する。なお、ユニットスイングエンジンＵは、上記リンク機構を介さずに、直接に延出部２９０，２９０に軸支されても良い。
懸架部２１４は、前側リアフレーム２１５ａ及び後側リアフレーム２１５ｂとは別部材であるとともに、リアフレーム２１５とは異なる閉断面構造を有するパイプ状に形成されており、前側リアフレーム２１５ａと後側リアフレーム２１５ｂとを連結している。
懸架部２１４は、前端の前部重なり部２１４ａにおいて前側リアフレーム２１５ａの後端に外側から重なり、後端の後部重なり部２１４ｂにおいて外側から後側リアフレーム２１５ｂの前端に重なり、前部重なり部２１４ａと後部重なり部２１４ｂとの間の区間では、リアフレーム２１５に重なっていない。すなわち、車体フレームＦ１は、懸架部２１４内にリアフレーム２１５が通過しない構造になっている。
【００７９】
リアフレーム２１５，２１５の途中に設けられる懸架部２１４，２１４は、リアフレーム２１５，２１５とは異なる閉断面構造で形成されるとともに、懸架部２１４，２１４の内部にリアフレーム２１５，２１５が通過しない構造であり、懸架部２１４，２１４の前部重なり部２１４ａ及び後部重なり部２１４ｂで、リアフレーム２１５，２１５と連結されるため、懸架部２１４，２１４に必要な強度・剛性を最適化して懸架部２１４，２１４を設けることができるとともに、リアフレーム２１５，２１５についても懸架部２１４，２１４の要求特性に左右されずに最適形状とすることができ、懸架部２１４，２１４及びリアフレーム２１５，２１５の強度・剛性を相互に最適化できるため、軽量化を図ることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  自動二輪車（鞍乗り型車両）
２  前輪
１１  ヘッドパイプ
１２  ダウンフレーム
１３，１３  ロアフレーム
６４  屈曲部
６５  直線部
７０  ロアアッパフレーム
７１  ロアダウンフレーム
７５  切り欠き
８２  前連結部
８３  後連結部
Ｈ１  高さ
Ｈ２  高さ
Ｘ  境界位置
【図１】
2014069036.tif 000003
【図２】
2014069036.tif 000004
【図３】
2014069036.tif 000005
【図４】
2014069036.tif 000006
【図５】
2014069036.tif 000007
【図６】
2014069036.tif 000008
【図７】
2014069036.tif 000009
【図８】
2014069036.tif 000010
【図９】
2014069036.tif 000011
【図１０】
2014069036.tif 000012
【図１１】
2014069036.tif 000013
【図１２】
2014069036.tif 000014
【図１３】
2014069036.tif 000015
【図１４】
2014069036.tif 000016
【図１５】
2014069036.tif 000017
【図１６】
2014069036.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月18日(2016.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪（２）を操舵自在に軸支するヘッドパイプ（１１）と、前記ヘッドパイプ（１１）の後部から下方に延出するダウンフレーム（１２）と、前記ダウンフレーム（１２）の下部から後方に延出するロアフレーム（１３）とを備えた鞍乗り型車両のフレーム構造において、
前記ダウンフレーム（１２）は、パイプ材で構成され、
前記ロアフレーム（１３）は、左右一対で設けられるとともに、それぞれ上下２分割構造の板材で閉断面を構成し、前記ロアフレーム（１３）は、前記ダウンフレーム（１２）との連結部から車幅方向に延出した後に後方に屈曲する屈曲部（６４）を有し、
前記ロアフレーム（１３）は、上側のロアアッパフレーム（７０）と下側のロアダウンフレーム（７１）とを有して２分割構造とされ、前記ロアフレーム（１３）の形状変化は、前記ロアアッパフレーム（７０）が前記ロアダウンフレーム（７１）よりも大となるように形成されていることを特徴とする鞍乗り型車両のフレーム構造。
【請求項２】
前記ロアアッパフレーム（７０）の上面は、前記ダウンフレーム（１２）側で漸次上方に位置するように形成されることを特徴とする請求項１記載の鞍乗り型車両のフレーム構造。
【請求項３】
前記ロアフレーム（１３）は、前記屈曲部（６４）の後方に、前後方向に延びる直線部（６５）を備え、前記屈曲部（６４）と前記直線部（６５）との境界位置（Ｘ）で断面積が最小となるように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の鞍乗り型車両のフレーム構造。
【請求項４】
前記ロアアッパフレーム（７０）は、前記屈曲部（６４）の後方における高さ（Ｈ１）が、前記ロアダウンフレームの高さ（Ｈ２）よりも小さいことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の鞍乗り型車両のフレーム構造。
【請求項５】
前記ロアアッパフレーム（７０）は、外側から前記ロアダウンフレーム（７１）に重ねられて、前記ロアアッパフレーム（７０）の下縁で前記ロアダウンフレーム（７１）と相互に溶接固定されていることを特徴とする請求項４記載の鞍乗り型車両のフレーム構造。
【請求項６】
左右一対の前記ロアフレーム（１３）は、前記ダウンフレーム（１２）の下部を上面視で半円状に囲むようにそれぞれ溶接されているとともに、前記ダウンフレーム（１２）の前方及び後方において、左右一対の前記ロアフレーム（１３）の前端における前連結部（８２）及び後連結部（８３）がそれぞれ当接して溶接されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の鞍乗り型車両のフレーム構造。
【請求項７】
前記前連結部（８２）及び／または前記後連結部（８３）の左右一対の前記ロアフレーム（１３）同士の当接部の間に、所定の大きさの切り欠き（７５）を設け、前記切り欠き（７５）を介して前記ロアフレーム（１３）が前記ダウンフレーム（１２）に溶接されていることを特徴とする請求項６記載の鞍乗り型車両のフレーム構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、前輪（２）を操舵自在に軸支するヘッドパイプ（１１）と、前記ヘッドパイプ（１１）の後部から下方に延出するダウンフレーム（１２）と、前記ダウンフレーム（１２）の下部から後方に延出するロアフレーム（１３）とを備えた鞍乗り型車両のフレーム構造において、前記ダウンフレーム（１２）は、パイプ材で構成され、前記ロアフレーム（１３）は、左右一対で設けられるとともに、それぞれ上下２分割構造の板材で閉断面を構成し、前記ロアフレーム（１３）は、前記ダウンフレーム（１２）との連結部から車幅方向に延出した後に後方に屈曲する屈曲部（６４）を有し、前記ロアフレーム（１３）は、上側のロアアッパフレーム（７０）と下側のロアダウンフレーム（７１）とを有して２分割構造とされ、前記ロアフレーム（１３）の形状変化は、前記ロアアッパフレーム（７０）が前記ロアダウンフレーム（７１）よりも大となるように形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、パイプ材でダウンフレームを構成することでダウンフレームの接続箇所を低減しながらダウンフレームに必要な剛性・強度を確保できるとともに、ロアフレームは上下２分割構造の板材で閉断面を構成するようにしたため、屈曲部の断面積や形状を最適化して屈曲部に作用する応力を分散できるとともに軽量化も図ることができる。このため、フレームに必要な強度・剛性を確保しながら、軽量化を図ることができる。また、ロアフレームの形状変化は、ロアアッパフレームがロアダウンフレームよりも大となるように形成されるため、ダウンフレームからの入力荷重を、ロアアッパフレームを介して緩やかに伝達することができ、応力集中を回避して、強度・剛性の最適化を図ることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
また、本発明は、前記ロアアッパフレーム（７０）の上面は、前記ダウンフレーム（１２）側で漸次上方に位置するように形成されることを特徴とする。
本発明によれば、ロアダウンフレームをダウンフレームの支持の支点と見ると、ロアアッパフレームが荷重の入力点であるヘッドパイプに近い位置で接続されるとともに、ロアアッパフレームの断面形状は緩やかに変化することになり、ヘッドパイプからの入力荷重によって応力集中が生じることを抑制できる。このため、ロアフレームの後部側にも荷重を分散でき、軽量化を図ることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明は、前記ロアアッパフレーム（７０）は、外側から前記ロアダウンフレーム（７１）に重ねられて、前記ロアアッパフレーム（７０）の下縁で前記ロアダウンフレーム（７１）と相互に溶接固定されていることを特徴とする。
本発明によれば、溶接部をロアフレームの高さ方向の中間部に設けて溶接部に加わる応力集中を抑制できる。このため、さらに軽量化を図ることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、本発明は、左右一対の前記ロアフレーム（１３）は、前記ダウンフレーム（１２）の下部を上面視で半円状に囲むようにそれぞれ溶接されているとともに、前記ダウンフレーム（１２）の前方及び後方において、左右一対の前記ロアフレーム（１３）の前端における前連結部（８２）及び後連結部（８３）がそれぞれ当接して溶接されていることを特徴とする。
本発明によれば、ダウンフレームの下部を半円状に囲むことで溶接長を長くできるとともに、前連結部及び後連結部の溶接によって溶接強度を向上することができる。また、ダウンフレームの下部をロアフレームで囲むことで、ダウンフレームの下部の剛性を向上できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
さらに、本発明は、前記前連結部（８２）及び／または前記後連結部（８３）の左右一対の前記ロアフレーム（１３）同士の当接部の間に、所定の大きさの切り欠き（７５）を設け、前記切り欠き（７５）を介して前記ロアフレーム（１３）が前記ダウンフレーム（１２）に溶接されていることを特徴とする。
本発明によれば、切り欠きを介して左右のロアフレーム及びダウンフレームを溶接でき、接合強度を向上できる。
【国際調査報告】
2014069036.tif 000019
2014069036.tif 000020
2014069036.tif 000021