(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操向ハンドルとシートとの間に低床の足載部を備えたスクータ型自動二輪車の車体フレームにおいて、メインフレームを車両後方斜め下方に延長し、さらに略水平後方に延長し、該メインフレームの左，右に配置された左，右のサブフレームを車両後方斜め下方に延長し、さらに略水平後方に延長し、上記メインフレームの後端部と上記左，右のサブフレームの後端部とを略同じ高さに位置させ、上記左，右のサブフレームの後端部に筒状の左，右のサイドガセットを介して該サブフレームと異なる径の左，右のサイドフレームを接続し、上記左，右のサイドガセットと上記メインフレームの後端部の三者を車幅方向に略直線状に延びるクロスパイプを介して接続し、該クロスパイプと左，右のサイドガセットとの接続部にエンジン懸架用ブラケットを上記クロスパイプとサイドガセットとの両者に渡るように接続したことを特徴とするスクータ型自動二輪車の車体フレーム。
【請求項２】
請求項１において、上記サイドガセットは、側面視大略Ｌ字形状をなし、該サイドガセットの一端，他端に上記サブフレーム，サイドフレームが接続され、屈曲部近傍に上記クロスパイプが接続されていることを特徴とするスクータ型自動二輪車の車体フレーム。
【請求項３】
請求項１において、上記サイドガセットは、横断面コ字形状にプレス成形された外側板と内側板とを突き合わせて接合した角筒体であって、該角筒体の、前端開口に上記サブフレームの後端部が嵌合挿入されて接続され、後端開口に上記サイドフレームの前端部が嵌合挿入されて接合されていることを特徴とするスクータ型自動二輪車の車体フレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操向ハンドルとシートとの間に低床の足載部を備えたスクータ型自動二輪車の車体フレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スクータ型の自動二輪車の車体フレームとして、従来、ヘッドパイプに１本のメインフレームを直接溶接接続し、該メインフレームを後方斜め下方に延長し、さらに略水平に後方に延長し、該後方延長部により低床の足載部を形成したものがある。
【０００３】
ところで、上記スクータ型自動二輪車の車体フレームでは、ヘッドパイプとメインフレームとの接続部に大きな曲げモーメントが作用することから、該接続部の剛性を高めることが必要である。
【０００４】
上記従来の車体フレームでは、上記接続部の剛性を高めるために、上記メインフレームをヘッドパイプに溶接により直接接続するとともに、該接続部にヘッドパイプ及びメインフレームの両方に渡る大きさの左，右一対の、あるいはさらに上，下一対の補強プレートを配置し、該補強プレートをヘッドパイプ及びメインフレームに溶接するといった構造が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで最近では、燃費向上を図るため等からスタータ型自動二輪車に限らず車両の軽量化の要請が強くなっている。しかし上記従来の車体フレームでは、剛性確保上、ヘッドパイプだけでなくメインフレームも相当厚肉のパイプ部材を採用し、しかも両者の接続部を補強プレートで覆う構造を採用しているので、特に該接続部の重量が大きくなり、この点が車体フレームを軽量化する場合のネックとなっている。
【０００６】
また、上記従来の車体フレームは、メインフレームをヘッドパイプに直接溶接接続することを前提としているので、該メインフレームの傾斜角度等に関して設計上の自由度が低いという問題がある。即ち、メインフレームの傾斜角度をあまり急にすると、メインフレームとヘッドパイプとの溶接が困難になる。メインフレームの傾斜を急にしながら溶接性を確保するには、メインフレームの上端付近をヘッドパイプに対して垂直に近くなるように屈曲させる必要があるが、厚肉のメインフレームを小さい曲率で屈曲させるのは困難であり、結果的に設計上の自由度が低くなる。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、車体フレームの軽量化を図ることができ、かつメインフレームの傾斜角度等の設計上の自由度を拡大できるスクータ型自動二輪車の車体フレームを提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、操向ハンドルとシートとの間に低床の足載部を備えたスクータ型自動二輪車の車体フレームにおいて、メインフレームを車両後方斜め下方に延長し、さらに略水平後方に延長し、該メインフレームの左，右に配置された左，右のサブフレームを車両後方斜め下方に延長し、さらに略水平後方に延長し、上記メインフレームの後端部と上記左，右のサブフレームの後端部とを略同じ高さに位置させ、上記左，右のサブフレームの後端部に筒状の左，右のサイドガセットを介して該サブフレームと異なる径の左，右のサイドフレームを接続し、上記左，右のサイドガセットと上記メインフレームの後端部の三者を車幅方向に略直線状に延びるクロスパイプを介して接続し、該クロスパイプと左，右のサイドガセットとの接続部にエンジン懸架用ブラケットを上記クロスパイプとサイドガセットとの両者に渡るように接続したことを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、上記サイドガセットは、側面視大略Ｌ字形状をなし、該サイドガセットの一端，他端に上記サブフレーム，サイドフレームが接続され、屈曲部近傍に上記クロスパイプが接続されていることを特徴としている。また請求項３の発明は、請求項１において、上記サイドガセットは、横断面コ字形状にプレス成形された外側板と内側板とを突き合わせて接合した角筒体であって、該角筒体の、前端開口に上記サブフレームの後端部が嵌合挿入されて接続され、後端開口に上記サイドフレームの前端部が嵌合挿入されて接合されていることを特徴としている。
【００１５】
【発明の作用効果】
請求項１の発明によれば、左，右のサブフレームの後端にサイドガセットを介して左，右のサイドフレームの前端を溶接接続したので、サイドガセットの前，後端開口の径を適宜設定することにより径の異なるサブフレームとサイドフレームを容易確実に溶接接続できる効果がある。
【００１６】
また、左，右のサイドガセット同士をクロスパイプを介して溶接接続し、該クロスパイプにメインフレームの後端を溶接接続し、エンジン懸架用ブラケットを該クロスパイプとサイドガセットとの接続部に、かつ、該クロスパイプとサイドガセットとの両者に渡るように接続したので、エンジンユニットの支持剛性を向上できる効果がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１〜図８は本発明の第１実施形態によるスクータ型自動二輪車の車体フレームを説明するための図であり、図１は該実施形態車体フレームを備えたスクータ型自動二輪車の左側面図、図２，図３は上記車体フレームの左側面図，平面図、図４はヘッドガセット回りの左側面図、図５は図４のV-V 線断面図、図６はサイドガセット回りの左側面図、図７は図６のVII-VII 線断面図、図８はメイン，サブ，サイドフレーム及びクロスパイプの接続部の平面図である。
【００１８】
図において、１はスクータ型自動二輪車であり、これは車体フレーム２の前端のヘッドパイプ３によりフロントフォーク４を左右に操向自在に枢支し、該フロントフォーク４の下端で前輪５を軸支するとともに上端に操向ハンドル６を固着し、上記車体フレーム２の前後方向略中央部でエンジンユニット７を上下揺動自在に枢支し、該エンジンユニット７の後端で後輪８を軸支し、車体フレーム２の上部にシート９を搭載した概略構造を有している。そして上記フロントフォーク４及び車体フレーム２の周囲は車体カバー２２により囲まれており、また上記シート９と操向ハンドル６との間に低床の足載部Ｆが形成されている。なお、９ａの前席乗員の背もたれ、９ｂは後席乗員の背もたれであり、また９ｃは後席乗員の乗車姿勢を安定させるための把持部材である。
【００１９】
上記車体フレーム２は、上記ヘッドパイプ３にヘッドガセット１０を介して溶接接続された１本のメインフレーム１１及び左，右２本のサブフレーム１２，１２と、該左，右のサブフレーム１２，１２の後端部にサイドガセット１３，１３を介して溶接接続された左，右のサイドフレーム１４，１４とを備えている。
【００２０】
上記ヘッドガセット１０は、横断面コ字形にプレス成形された左，右側板１０ａ，１０ａを突き合わせて溶接接続してなり、縦長の角形断面で前，後端開口１０ｂ，１０ｃを有するいわゆるモノコック状のものである。また上記左，右の側板１０ａ，１０ａ同士は内部に配置された補強プレート２３を介して互いに接続されている。この補強プレート２３は横断面コ字形のもので、その一辺２３ａは右側板１０ａの内面に溶接され、他辺２３ｂは左側板１０ａのスリット１０ｅの周縁に外側から溶接されている。
【００２１】
上記ヘッドガセット１０の前端開口１０ｂは上記ヘッドパイプ３の外周形状に沿った形状になっており、該前端開口１０ｂの周縁をヘッドパイプ３の外周面にに嵌合させて溶接されている。
【００２２】
上記ヘッドガセット１０の後端開口１０ｃは上記メインフレーム１１の前端部１１ａの形状に対応した形状になっており、該後端開口１０ｃに上記前端部１１ａが嵌合挿入されて溶接接合されている。該メインフレーム１１はヘッドガセット１０の後端開口１０ｃから後方斜め下方に延びる下方傾斜部１１ｂと、該下方傾斜部１１ｂの下端から略水平に後方に延びる水平部（後方延長部）１１ｃとから構成されている。
【００２３】
上記サブフレーム１２の上端部を圧潰してフランジ状に前端部１２ａは上記ヘッドガセット１０の側板１０ａの外面の上記補強プレート２３に対向する部分に溶接接合されている。該サブフレーム１２はヘッドガセット１０の側板１０ａから後方斜め下方に延びる傾斜部１２ｂと、該傾斜部１２ｂの下端から略水平後方に延びる水平部（後方延長部）１２ｃとから構成されている。
【００２４】
上記左，右のサブフレーム１２の傾斜部１２ｂ，１２ｂはメインフレーム１１の傾斜部１１ｂより急傾斜になっており、該左，右２本の傾斜部１２ｂ，１２ｂの間でかつ中央１本のメインフレーム１１の下方傾斜部１１ｂの前側の空間にラジエータ２４が配設されている。なお２４ａは送風ファンであり、これは側面から見て上記傾斜部１２ｂと１１ｂとで形成される三角形空間に位置している。
【００２５】
また上記左，右のサイドガセット１３，１３は、横断面略コ字形でかつ側面視大略Ｌ字形にプレス成形された外側板１３ａ，内側板１３ｂを突き合わせて溶接接合したいわゆるモノコック状の角筒体である。該サイドガセット１３の前端開口１３ｃに上記サブフレーム１２の後端部１２ｄが嵌合挿入されて溶接接続されており、また後端開口１３ｄに上記サイドフレーム１４の前端部１４ａが嵌合挿入されて溶接接続されている。
【００２６】
上記左，右のサイドフレーム１４は、上記サイドガセット１３の後端開口１３ｄから後方斜め上方に傾斜して延びる立ち上がり部（上方傾斜部）１４ｂと、該立ち上がり部１４ｂの上端から略水平に後方に延びる水平部１４ｃとから構成されている。
【００２７】
上記左，右のサイドガセット１３，１３同士はクロスパイプ１５により溶接接合されている。このクロスパイプ１５は円形の横断面形状を有し、その左，右端部１５ｂはサイドガセット１３の内側板１３ａの接続用穴内に嵌合挿入されて溶接固定されており、さらに該サイドガセット１３とクロスパイプ１５の左，右端部１５ｂとは補強部材１５ａを介して溶接固定されている。なお、２５はサイドスタンドを取り付けるためのブラケットである。
【００２８】
また上記左，右のサブフレーム１２の水平部１２ｃ，１２ｃと中央のメインフレーム１１の水平部１１ｃとはその下面が略一致するように高さが設定されており、メインフレーム１１の後端部１１ｄは上記クロスパイプ１５の大きさに合わせて成形され、該クロスパイプ１５の車幅方向中央部に溶接接合されている。
【００２９】
また上記左，右のサイドガセット１３，１３の下面及び上記クロスパイプ１５の左，右端部１５ｂの下面に渡るように左，右のエンジン懸架用ブラケット１６，１６が溶接固定されている。該エンジン懸架用ブラケット１６，１６により上記エンジンユニット７のピボット部７ａが枢支されている。
【００３０】
上記１本のメインフレーム１１の下方傾斜部１１ｂと上記左，右２本のサイドフレーム１４，１４の左，右の立ち上がり部１４ｂ，１４ｂとはテンションパイプ１７，１７により互いに溶接接合されている。該両テンションパイプ１７，１７の前端部１７ａ，１７ａは共通の前側ブラケット１８に溶接固定され、該前側ブラケット１８が上記メインフレーム１１の傾斜部１１ｂの途中部分に溶接固定されている。また上記左，右のテンションパイプ１７，１７の後端部１７ｂ，１７ｂはそれぞれ後側ブラケット１９，１９に溶接固定され、該後側ブラケット１９が上記立ち上がり部１４ｂに溶接固定されている。
【００３１】
そして上記左，右のテンションパイプ１７，１７には、門型で板金製のシートステー２０が架け渡されて溶接接合されている。このシートステー２０の車幅方向中央部の上面にはヒンジブラケット２１が設けられており、該ヒンジブラケット２１により上記シート９の前端に固定されたヒンジを軸支している。
【００３２】
上記左，右のサブフレーム１２の傾斜部１２ｂ及び水平部１２ｃにはフートブラケット１２ｅが溶接固着されており、該フートブラケット１２ｅにより上記車体カバー２２のフートボード部２２ｂが支持されている。
【００３３】
また上記左，右のサイドフレーム１４，１４の水平部１４ｃ，１４ｃの前，後方向略中央部分同士はクロスパイプ２９により溶接接合されており、さらに水平部１４ｃ，１４ｃの後端部同士は、上記シート９の後端部を支持するとともに、ロック機構が配設された門型のシート受けブラケット３０により溶接接合されている。
【００３４】
さらにまた上記左，右の水平部１４ｃ，１４ｃの後部にはスタンディングハンドル３１が該水平部１４ｃと平面視で略並行に配設されている。このスタンディングハンドル３１を、上記車体カバー２２のシート下部を覆うサイドカバー部２２ａに形成された穴から手を挿入して把持し上方に引き上げて車両をメインスタンドで起立させるようになっている。
【００３５】
上記左，右のサイドフレーム１４，１４の立ち上がり部１４ｂ，１４ｂ間から水平部１４ｃ，１４ｃ間にかけて燃料タンク２６が搭載され、該水平部１４ｃ，１４ｃ間の後部にヘルメットＨ等を収納可能の収納ボックス２７が搭載されており、さらに該収納ボックス２７と上記燃料タンク２６との間にバッテリ２８が搭載されている。上記収納ボックス２７は、上記スタンディングハンドル３１の車体取り付けフランジ部３１ａに形成されたボルト穴３１ｂ，上記シート受けブラケット３０の上辺部３０ａに形成されたボルト穴３０ｂを利用して車体フレームに固定されている。
【００３６】
本実施形態の車体フレーム２では、ヘッドパイプ３に板金製でモノコック状のヘッドガセット１０の前端開口１０ｄを溶接固着し、該ヘッドガセット１０の後端開口１０ｅにメインフレームの前端部１１ａを溶接固着し、該ヘッドガセット１０の左，右側板１０ａ，１０ｂに左，右のサブフレーム１２，１２の前端１２ａ，１２ａを溶接固着したので、一般に厚肉で大重量のメインフレーム１１が略ヘッドガセット１０の長さ分だけ短くて済み、それだけ軽量化を図ることができる。
【００３７】
また、上記ヘッドガセット１０は横断面で見て縦長に、つまりヘッドパイプ３とメインフレーム１１の接続部に作用する曲げモーメントの方向（上下方向）に対して縦長となっており、該方向の断面係数が大きくなり、そのため車体フレーム２において最も大きな曲げモーメントが作用するヘッドパイプとメインフレームとの接続部に必要な剛性を容易確実に確保できる。また本実施形態では、ヘッドガセット１０内に補強プレート２３を配設し溶接固定したので、左，右側板１０ａ，１０ａが内方に変形することがなく、この点からも剛性を確保できる。
【００３８】
また本実施形態では、メインフレーム１１及びサブフレーム１２をヘッドガセット１０を介してヘッドパイプ３に接合したので、メインフレーム及びサブフレームをヘッドパイプに直接接合するようにした従来構造に比較して、メインフレーム，サブフレームの傾斜角度の自由度が高い。即ち、従来のヘッドパイプにメインフレーム等を直接接合する構造の場合には、傾斜角度を急にするほどヘッドパイプとの接合が困難となったり、あるいはラジエータ等との干渉の問題が発生し易い。本実施形態の場合には、メインフレームの傾斜角度をより急にすることもヘッドガセットの形状を適宜設定することにより支障なく実現できる。
【００３９】
またメインフレーム１１及びサブフレーム１２をヘッドガセット１０を介してヘッドパイプ３に接合するようにしたので、必要な溶接長さを短縮でき、生産性が向上する。即ち、メインフレーム及びサブフレームをヘッドパイプに直接接合するようにした場合は、剛性確保の観点から補強プレートが必須であり、結果的に必要な溶接長さが長くなる。
【００４０】
さらにまた本実施形態では、左，右のサブフレーム１２の後端部１２ｄにサイドガセット１３を介して左，右のサイドフレーム１４の前端１４ａを溶接接合したので、サイドガセット１３の前，後端開口１３ｂ，１３ｃの径を適宜設定することにより径の異なるサブフレーム１２とサイドフレーム１４を容易に溶接接合できる。
【００４１】
また、左，右のサイドガセット１３，１３同士をクロスパイプ１５を介して溶接接合し、該クロスパイプ１５にメインフレーム１１の後端１１ｄを溶接接合し、該クロスパイプ１５とサイドガセット１３との接続部にエンジン懸架用ブラケット  を溶接接合したので、エンジンユニット７の支持剛性を高めることができる。
【００４２】
メインフレーム１１の下方傾斜部１１ｂの途中と左，右のサイドフレーム１４，１４の立ち上がり部１４ｂ，１４ｂの途中とを左，右一対のテンションパイプ１７，１７で溶接接合し、さらに該左，右のテンションパイプ１７，１７をシートステー２０で接合したので、車体フレーム２全体の剛性を大幅に高めることが可能となり、車体の捩じれ感を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の車体フレームを備えたスクータ型自動二輪車の左側面図である。
【図２】上記車体フレームの側面左側面図である。
【図３】上記車体フレームの平面図である。
【図４】上記車体フレームのヘッドガセット部分の左側面図である。
【図５】上記車体フレームのヘッドガセット部分の断面背面図（図４のV-V 線断面図) である。
【図６】上記車体フレームのサイドガセット部分の左側面図である。
【図７】上記車体フレームのサイドガセット，クロスパイプ部分の断面背面図（図６のVII-VII 線断面図）である。
【図８】上記車体フレームのメイン，サブ，サイドフレーム及びクロスパイプの接続部の平面図である。
【符号の説明】
１  スクータ型自動二輪車
２  車体フレーム
３  ヘッドパイプ
６  操向ハンドル
９  シート
１０  ヘッドガセット
１０ａ，１０ａ  左，右側板（左，右側面）
１０ｂ  前端開口
１０ｃ  後端開口
１１  メインフレーム
１１ａ  メインフレームの前端部
１２  サブフレーム
１２ａ  サブフレームの前端部
１３  サイドガセット
１４  サイドフレーム
１５  クロスパイプ
１６  エンジン懸架用ブラケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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