(57)【要約】【課題】板材とパイプフレームにおける回り止め抜け止めがされたフレーム構造を提供すること。【解決手段】一方のフレーム６２の端部を他方のフレーム６１の外周に接合するフレーム構造において、一方のフレーム６２は板材であり、前記板材６２の先端部６２ａは少なくとも２面設けており、各面の先端部６２ａには開口部６３ｃ、６４ｃ、６５ｃが形成されており、先端部６２ａを他方のフレーム６１と合わせて鋳包んだ。【選択図】図２
2019119332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のフレーム（６２）の端部を他方のフレーム（６１）の外周に接合するフレーム構造において、
一方のフレーム（６２）は板材であり、前記板材（６２）の先端部（６２ａ）は少なくとも２面設けており、各面の先端部（６２ａ）には開口部（６３ｃ、６４ｃ、６５ｃ、１６３ｃ、１６４ｃ、１６５ｃ）が形成されており、先端部（６２ａ）を他方のフレーム（６１）と合わせて鋳包むことを特徴とするフレーム構造。
【請求項２】
前記開口部（６３ｃ、６４ｃ、６５ｃ、１６３ｃ、１６４ｃ、１６５ｃ）を覆って鋳包むことを特徴とする請求項１に記載のフレーム構造。
【請求項３】
前記先端部（６２ａ）の端縁（６４ｄ、６５ｄ）には凹凸形状（６４ｅ、６５ｅ）を備え、該凹凸形状（６４ｅ、６５ｅ）は鋳包まれることを特徴とする請求項２に記載のフレーム構造。
【請求項４】
前記開口部（６３ｃ、６４ｃ、６５ｃ、１６３ｃ、１６４ｃ、１６５ｃ）は同じ高さに並んで配置することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のフレーム構造。
【請求項５】
前記開口部（１６３ｃ、１６４ｃ、１６５ｃ）は同じ面に複数設けることを特徴とする請求項４に記載のフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フレームとフレームの接合において、一方のフレームの先端を潰して、この端部を他方のフレームと鋳包むことで接合する技術が知られている（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２０１１−１８９７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、パイプフレーム同士の接合を鋳包みとし抜け止め、回り止めをしており、パイプフレームに関する技術である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、板材とパイプフレームにおける回り止め抜け止めがされたフレーム構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、一方のフレーム（６２）の端部を他方のフレーム（６１）の外周に接合するフレーム構造において、一方のフレーム（６２）は板材であり、前記板材（６２）の先端部（６２ａ）は少なくとも２面設けており、各面の先端部（６２ａ）には開口部（６３ｃ、６４ｃ、６５ｃ、１６３ｃ、１６４ｃ、１６５ｃ）が形成されており、先端部（６２ａ）を他方のフレーム（６１）と合わせて鋳包むことを特徴とする。
【０００６】
上記発明において、前記開口部（６３ｃ、６４ｃ、６５ｃ、１６３ｃ、１６４ｃ、１６５ｃ）を覆って鋳包んでも良い。
【０００７】
また、上記発明において、前記先端部（６２ａ）の端縁（６４ｄ、６５ｄ）には凹凸形状（６４ｅ、６５ｅ）を備え、該凹凸形状（６４ｅ、６５ｅ）は鋳包まれても良い。
【０００８】
また、上記発明において、前記開口部（６３ｃ、６４ｃ、６５ｃ、１６３ｃ、１６４ｃ、１６５ｃ）は同じ高さに並んで配置しても良い。
【０００９】
また、上記発明において、前記開口部（１６３ｃ、１６４ｃ、１６５ｃ）は同じ面に複数設けても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るフレーム構造によれば、一方のフレームの端部を他方のフレームの外周に接合するフレーム構造において、一方のフレームは板材であり、前記板材の先端部は少なくとも２面設けており、各面の先端部には開口部が形成されており、先端部を他方のフレームと合わせて鋳包むことを特徴とする。この構成によれば、板材とパイプフレームの接合において、板材の抜け止め、回り止めとすることができる。また、板材が少なくとも２面あるので強度をもって支持できる。
【００１１】
上記発明において、前記開口部を覆って鋳包んでも良い。この構成によれば、板材の回り止め、抜け止めとすることができる。
【００１２】
また、上記発明において、前記先端部の端縁には凹凸形状を備え、該凹凸形状は鋳包まれても良い。この構成によれば、板材の引っ張り方向に対する抜け止め効果を向上できる。
【００１３】
また、上記発明において、前記開口部は同じ高さに並んで配置しても良い。この構成によれば、開口部の設けられたフレームを製造し易い。
【００１４】
また、上記発明において、前記開口部は同じ面に複数設けても良い。この構成によれば、板材の回り止め、抜け止めを強固にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るフレーム構造を備えた自動二輪車を示す左側面図である。
【図２】前側のクロスフレームとステーの結合部の斜視図である。
【図３】図２のステー以外のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本実施の形態のフレーム構造の製造方法の説明図である。
【図５】第２の実施の形態に係るクロスフレームとステーの結合部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、説明中、前後左右及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。
【００１７】
＜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フレーム構造を備えた自動二輪車１０を示す左側面図である。
自動二輪車１０は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１の前端部にフロントフォーク１２を介して支持された前輪１３と、車体フレーム１１の下部にパワーユニット１４を介して支持された後輪１６とを備える。
自動二輪車１０は、パワーユニット１４及び後輪１６の上方に配置されたシート１７に跨って着座するスクーター型の鞍乗り型車両であり、車体フレーム１１及びその周囲を覆う車体カバー２０を備える。
車体カバー２０は、フロントカバー２１、左右一対のレッグシールド２２、左右一対のフロアステップ２３、左右一対のサイドスカート２４、左右一対のボディカバー２６、ハンドルカバー２７を備える。
【００１８】
フロントカバー２１は、車体フレーム１１の前方を覆う。左右のレッグシールド２２は、フロントカバー２１の両側縁に接続されてシート１７に着座した運転者の脚部を前方から覆う。左右のフロアステップ２３は、左右のレッグシールド２２の下端部から後方に延びて運転者の足置きとなる。左右のサイドスカート２４は、左右のフロアステップ２３の両側縁からそれぞれ下方に延びている。左右のボディカバー２６は、シート１７の両側部の下方を覆う。ハンドルカバー２７は、フロントフォーク１２の上部に取付けられたハンドル２８の中央部を覆う。
【００１９】
パワーユニット１４は、前部を構成するエンジン１８と、エンジン１８の後部に一体的に設けられた無段変速機１９とから構成される。エンジン１８は、クランクケース１８ａからシリンダブロック１８ｂ、シリンダヘッド１８ｃ等を備えたシリンダ部１８ｄがほぼ上方に延び、シリンダヘッド１８ｃにはエアクリーナ２９を含む吸気装置が接続されている。無段変速機１９は、クランクケース１８ａの後端部に一体に設けられた伝動ケース１９ａを備え、この伝動ケース１９ａの後端部に後輪１６が取付けられている。
【００２０】
左右のフロアステップ２３の下方には、燃料タンク３０が配置され、燃料タンク３０の周囲が、フロアステップ２３、サイドスカート２４等を含む車体カバー２０で覆われている。
燃料タンク３０は、前方が薄く後方が厚い側面視で楔型形状を有する。燃料タンク３０は、キャニスター３４が前側に配置され、給油口３２と、給油口３２を塞ぐキャップ４０とが後側に配置されている。キャップ４０は、ボディカバー２６の前部下部を構成するセンターカバー２６ａに設けた燃料給油用の施錠機能付き開閉リッド（不図示）で覆われている。燃料タンク３０は、左右のフロアステップ２３の下方に配置された左右一対のフレーム部材１１ａに渡された複数のクロスフレーム６１に取付けられる。左右一対のフレーム部材１１ａ及び複数のクロスフレーム６１は、車体フレーム１１の一部を構成する。
【００２１】
図２は、前側のクロスフレーム６１とステー６２の結合部の拡大斜視図、図３は図２のステー以外のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
クロスフレーム（他方のフレーム）６１は、筒状の金属により構成されている。クロスフレーム６１は、高張力鋼、いわゆる、ハイテン材により構成されており、軽量化されている。ステー（一方のフレーム）６２は金属製のプレス材（板材）である。クロスフレーム６１とステー６２とは、鋳物である鋳包み部７０により結合されている。
【００２２】
鋳包み部７０は、左右方向に延びる筒状の第１の結合部７１と、第１の結合部７１の下部から下方に延びる第２の結合部７２とを備えている。
第１の結合部７１には、クロスフレーム６１が挿入された状態で結合されている。
クロスフレーム６１の内側には、第１の結合部７１の位置に応じてサポートパイプ９０が配置されている。
サポートパイプ９０は、鋳包み部７０の第１の結合部７１よりも長く形成されており、両端部９０ｂ、９０ｃが第１の結合部７１の外側に配置される。サポートパイプ９０は、鋳包み部７０の鋳造の際に、クロスフレーム６１を内側から支え、クロスフレーム６１の形状を保持する。サポートパイプ９０は、鋳包み部７０の第１の結合部７１よりも長いため、クロスフレーム６１に対するサポートパイプ９０の位置ずれを吸収可能である。
【００２３】
クロスフレーム６１およびサポートパイプ９０は、クロスフレーム６１の外周側から、かしめることで結合されている。クロスフレーム６１およびサポートパイプ９０には、径方向内側に凹んだ窪み状のかしめ部６１ａ、９０ａが形成されている。かしめ部６１ａ、９０ａはクロスフレーム６１の周方向に間隔をあけて複数形成されている。かしめ部６１ａ、９０ａは周方向に等間隔で形成されている。
【００２４】
クロスフレーム６１のかしめ部６１ａには、第１の結合部７１の内面に形成された凸部７１ａが進入している。凸部７１ａはかしめ部６１ａの凹み形状に対応した外形を有する。鋳包み部７０の凸部７１ａがクロスフレーム６１の凹み状のかしめ部６１ａに進入しているため、円筒状の第１の結合部７１に対して、円筒状のクロスフレーム６１が回り止めされると共に、軸方向に抜け止めされている。
【００２５】
第２の結合部７２には、ステー６２が結合されている。ステー６２は、外観形状においては、板材の折り曲げ形状であり、下方に延びる本体部６３と、本体部６３の左側縁に立壁状に形成され本体部６３に対して前方に突出した左側壁部６４と、本体部６３の右側縁に立壁状に形成され本体部６３に対して前方に突出した右側壁部６５と、を備える。左側壁部６４と、右側壁部６５は左右対称に形成されている。
ステー６２は、第２の結合部７２に結合される基部（先端部）６２ａと、基部６２ａから下方に延びる支持部６２ｂとを備える。
【００２６】
支持部６２ｂにおいて、本体部６３には、ボルトの挿通孔６６が形成されている。挿通孔６６には、不図示のボルトで燃料タンク３０（図１参照）が固定される。
支持部６２ｂにおいて、側壁部６４、６５は先細りの三角形状に形成されている。側壁部６４、６５により本体部６３が補強されている。
本実施の形態のステー６２は、全体が板材の折り曲げ形状であるが、基部６２ａが板材で形成されておれば良く、基部６２ａから延びる支持部６２ｂの形状は折り曲げ形状でなくても良い。
【００２７】
ステー６２の基部６２ａは、鋳包み部７０により覆って包まれて結合されている。基部６２ａが折り曲げ形状であるため、板材とパイプフレームの接合において、回り止めとすることができる。また、基部６２ａは、本体部６３と、左右一対の側壁部６４、６５により３面を構成するので強度をもって支持されている。
【００２８】
本体部６３、側壁部６４、６５には、各部分を肉厚方向に貫通する貫通孔（開口部）６３ｃ、６４ｃ、６５ｃが形成されている。貫通孔６３ｃ、６４ｃ、６５ｃは同じ高さに形成されている。貫通孔６３ｃ、６４ｃ、６５ｃには、第２の結合部７２に形成された柱状部７２ａ、７２ｂ、７２ｃが進入している。柱状部７２ａ、７２ｂ、７２ｃは、図３に示すように、ステー６２を肉厚方向に貫通して、ステー６２を挟む鋳包み部７０の前方部７０ｄと、後方部７０ｅとを接続している。よって、第２の結合部７２に対して、ステー６２が上下方向への抜け止めがされ、強固に結合されている。また、貫通孔６３ｃ、６４ｃ、６５ｃが同じ高さであるため、ステー６２に貫通孔６３ｃ、６４ｃ、６５ｃを形成し易く、貫通孔６３ｃ、６４ｃ、６５ｃの設けられたステー６２を製造し易い。
【００２９】
また、側壁部６４、６５の前端縁（端縁）６４ｄ、６５ｄには、基部６２ａにおいて、波形状（凹凸形状）６４ｅ、６５ｅが形成されている。波形状６４ｅ、６５ｅは、鋳包み部７０により覆われて鋳包まれており、鋳包み部７０には、波形状６４ｅ、６５ｅに嵌合する波形状７２ｅ、７２ｆが形成されている。波形状６４ｅ、６５ｅ、７２ｅ、７２ｆ同士が嵌合することにより、ステー６２が上下方向に対する抜け止めされている。
【００３０】
図４は本実施の形態のフレーム構造の製造方法の模式図である。
図４を用いて、クロスフレーム６１と、ステー６２とが鋳包み部７０で結合されたフレーム構造の製造方法について説明する。
クロスフレーム６１については、クロスフレーム６１の内部にサポートパイプ９０が挿入される。クロスフレーム６１が外周面からかしめられ、クロスフレーム６１およびサポートパイプ９０にはかしめ部６１ａ、９０ａが形成される。かしめ部６１ａ、９０ａによりサポートパイプ９０が固定されたクロスフレーム６１を、鋳型９２にセットする。このとき、サポートパイプ９０を、端部９０ｂが鋳型９２の内面から距離Ｌ２離間され、端部９０ｃが鋳型９２の内面から距離Ｌ３離間された状態でセットする。
【００３１】
ステー６２については、プレス加工で形成され、基部６２ａに波形状６４ｅ、６５ｅや、貫通孔６３ｃ、６４ｃ、６５ｃを備えたステー６２が形成される。そのステー６２を、基部６２ａが鋳型９２内になるようにセットする。
【００３２】
鋳型９２には、鋳包み部７０の外形形状に対応する空洞９２ａが形成されている。鋳型９２には、溶融金属、いわゆる、湯を注入する。湯は、低圧で注入する。湯は、一例として、アルミニウム合金を用いる。空洞９２ａ内に湯が注入されると、クロスフレーム６１の外周側やステー６２の外周側が湯で満たされる。この際に、クロスフレーム６１のかしめ部６１ａに湯が進入する。また、ステー６２は外周部が湯で覆われると共に貫通孔６３ｃ、６４ｃ、６５ｃに湯が進入する。
【００３３】
湯には圧力が付されており、クロスフレーム６１やステー６２は湯から圧力を受ける。クロスフレーム６１はサポートパイプ９０で支持されているため、形状が保持される。
【００３４】
湯の注入が完了すると所定時間冷却する。所定時間冷却されると、湯が鋳型９２の空洞９２ａの内面形状に応じた形に凝固し、鋳物としての鋳包み部７０が形成される。このとき、クロスフレーム６１の凹状のかしめ部６１ａには、鋳包み部７０が進入した状態で固定されており、鋳包み部７０の凸部７１ａが形成されている。よって、鋳包み部７０の第１の結合部７１に、クロスフレーム６１が回り止めおよび抜け止めされた状態で結合される。
【００３５】
また、ステー６２の貫通孔６３ｃ、６４ｃ、６５ｃには、鋳包み部７０が進入した状態で固定される。よって、貫通孔６３ｃ、６４ｃ、６５ｃには柱状部７２ａ、７２ｂ、７２ｃが形成される。また、ステー６２の波形状６４ｅ、６５ｅが鋳包み部７０で包まれており、波形状６４ｅ、６５ｅに嵌合する波形状７２ｅ、７２ｆが形成される。よって、第２の結合部７２に、ステー６２が回り止めおよび抜け止めされた状態で結合される。
したがって、クロスフレーム６１およびステー６２が鋳包み部７０で結合された車体フレーム１１が製造される。
【００３６】
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、ステー６２の端部である基部６２ａをクロスフレーム６１の外周に接合するフレーム構造において、ステー６２は板材であり、ステー６２の基部６２ａは３面設けており、各面の先端部には貫通孔６３ｃ、６４ｃ、６５ｃが形成されており、基部６２ａをクロスフレーム６１と合わせて鋳包んでいる。したがって、板材であるステー６２とパイプフレームであるクロスフレーム６１の接合において、ステー６２の抜け止め、回り止めとすることができる。また、ステー６２は、少なくとも２面あるので強度をもって支持できる。
【００３７】
第１の実施の形態によれば、貫通孔６３ｃ、６４ｃ、６５ｃを覆って鋳包んでいる。したがって、ステー６２の回り止め、抜け止めとすることができる。
【００３８】
第１の実施の形態では、基部６２ａの前端縁６４ｄ、６５ｄには波形状６４ｅ、６５ｅを備え、波形状６４ｅ、６５ｅは鋳包まれている。この構成によれば、ステー６２の抜け止め効果を向上できる。
【００３９】
＜第２の実施の形態＞
図５は、第２の実施の形態に係るクロスフレーム６１とステー６２の結合部の拡大斜視図である。
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。
第２の実施の形態の本体部６３と側壁部６４、６５にはそれぞれ複数の貫通孔（開口部）１６３ｃ、１６４ｃ、１６５ｃが形成されている。貫通孔１６３ｃ、１６４ｃ、１６５ｃは、上下方向に２列形成されている。各列の貫通孔１６３ｃ、１６４ｃ、１６５ｃは高さが揃っている。
貫通孔１６３ｃ、１６４ｃ、１６５ｃは鋳包まれており、貫通孔１６３ｃ、１６４ｃ、１６５ｃには、柱状部１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃが進入している。よって、第２の結合部７２に対してステー６２が回り止めされると共に、上下方向に対して抜け止めされている。
クロスフレーム６１とステー６２とは、鋳物である鋳包み部１７０により結合されている。
【００４０】
以上説明したように、本発明を適用した第２の実施の形態によれば、貫通孔１６３ｃ〜１６５ｃは同じ高さに並んで配置されている。よって、ステー６２に貫通孔１６３ｃ〜１６５ｃを形成し易く、貫通孔１６３ｃ〜１６５ｃが設けられたステー６２を製造し易い。各貫通孔１６３ｃ〜１６５ｃは鋳包まれているため、ステー６２の回り止め、抜け止めを強固にすることができる。
【００４１】
第２の実施の形態では、貫通孔１６３ｃ〜１６５ｃは本体部６３、側壁部６４、６５のそれぞれの同じ面にそれぞれ複数設けられている。各貫通孔１６３ｃ〜１６５ｃは鋳包まれているため、ステー６２の回り止め抜け止めを強固にすることができる。
【００４２】
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。
例えば、上述した実施形態では、本体部６３と、側壁部６４、６５による３面の構成を説明したが、２面以上であれば良いため、例えば、本体部６３と、側壁部６４とによる２面のステーでも良い。この場合には、本体部６３の側縁に波形状を設けても良い。
また、上述した実施形態では、自動二輪車１０のフレーム構造を説明したが、これに限らず、自動二輪車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、自転車、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。
【符号の説明】
【００４３】
６１  他方のフレーム
６２  一方のフレーム、板材
６２ａ  先端部
６３ｃ、６４ｃ、６５ｃ、１６３ｃ、１６４ｃ、１６５ｃ  開口部
６４ｄ、６５ｄ  端縁
６４ｅ、６５ｅ  凹凸形状
【図１】
2019119332.tif 000003
【図２】
2019119332.tif 000004
【図３】
2019119332.tif 000005
【図４】
2019119332.tif 000006
【図５】
2019119332.tif 000007