(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドパイプから車幅方向の中央で後下がりに延びるダウンチューブと、このダウンチューブの途中から後方に延びる左右一対のバックステーとがクロスメンバを介して互いに接続されたスクータ型自動二輪車の車体フレームにおいて、前記クロスメンバは、上板と下板および縦板とによって車体の前方に向けて開放される断面コ字状に形成されて前記ダウンチューブの後端部と左右のバックステーとの間に横架された左右一対の腕部と、これらの両腕部に一体形成された板状部とによって構成され、前記両腕部の上板と下板とにおける車体内側の端部を前記ダウンチューブに溶接し、前記板状部をダウンチューブの後端の開口縁部に溶接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記載のスクータ型自動二輪車の車体フレームにおいて、クロスメンバの板状部は、上端部と下端部とに前記開口内に係入する位置決め用の突片が設けられ、これらの突片の基端部がダウンチューブの開口端に溶接されてい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または請求項２記載のスクータ型自動二輪車の車体フレームにおいて、クロスメンバの板状部と両腕部の後端部で上下方向に延びる縦板とを、側面視においてダウンチューブの後端の開口と略平行に形成してな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、左右一対のバックステーに横架させたクロスメンバにダウンチューブの後端部を接続したスクータ型自動二輪車の車体フレームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スクータ型自動二輪車の車体フレームとしては、ヘッドパイプから車幅方向の中央でダウンチューブを後下がりに延設するとともに、このダウンチューブの途中に左右一対のバックステーを接続し、これらのバックステーどうしを接続するクロスメンバに前記ダウンチューブの後端を接続したものがある。この種の車体フレームの各フレーム部材は、断面円形のパイプによって形成しており、一方のパイプの外周面に他方のパイプの先端面を突き合わせるようにして溶接している。各フレーム部材の接続部分のうち、ダウンチューブにクロスメンバを接続する部分は、クロスメンバより外径が大きいダウンチューブの後端部をクロスメンバに対応させて扁平になるように加圧成形によって変形させ、ダウンチューブの後端の全域をクロスメンバに溶接している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスクータ型自動二輪車の車体フレームは、上述したように断面円形のパイプの外周面に他のパイプの先端を当接させた状態で溶接を行っているから、生産性が低下するという問題があった。これは、溶接部分がパイプの周方向と長手方向とに延びており、上下方向、左右方向および前後方向の三方向に溶接トーチをいわゆる三次元的に移動させなければならないからである。すなわち、上述した溶接部分を溶接ロボットによって溶接することが難しく、人手によって溶接しなければならないからである。また、ダウンチューブの後端部を扁平になるように成形することも生産性を低下させる原因の一つになっていた。
【０００４】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、生産性が高い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目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明に係るスクータ型自動二輪車の車体フレームは、ダウンチューブの後端部と左右一対のバックステーとを接続するクロスメンバを、上板と下板および縦板とによって車体の前方に向けて開放される断面コ字状に形成されてダウンチューブの後端部と左右のバックステーとの間に横架された左右一対の腕部と、これらの両腕部に一体に形成された板状部とによって構成し、前記両腕部の上板と下板とにおける車体内側の端部を前記ダウンチューブに溶接し、前記板状部をダウンチューブの後端の開口縁部に溶接したものである。
【０００６】
本発明によれば、クロスメンバの腕部と、ダウンチューブおよびバックステーとの溶接部分は、車体の前後方向に一直線状に延びるようになる。また、クロスメンバの板状部とダウンチューブの後端部との溶接部分は、ダウンチューブ後端の周方向に延びるようになる。このため、溶接トーチをいわゆる三次元的に移動させて溶接を行う溶接部分が少なくなる。
【０００７】
請求項２に記載した発明に係るスクータ型自動二輪車の車体フレームは、請求項１に記載した発明に係るスクータ型自動二輪車の車体フレームにおいて、クロスメンバの板状部は、上端部と下端部とに前記開口内に係入する位置決め用の突片が設けられ、これらの突片の基端部がダウンチューブの開口端に溶接されているものである。
【０００８】
この発明によれば、前記突片をダウンチューブに係入させることによって、クロスメンバの板状部がダウンチューブの後端開口に沿った状態で位置決めされ、ダウンチューブにクロスメンバが保持される。また、前記突片の基端部をダウンチューブに溶接するから、位置決めする機能と、被溶接部としての機能とを突片にもたせることができ、これら両機能を別の部位に分けて持たせる場合に較べて、高い精度をもって形成する部分が少なくてよい。
【０００９】
請求項３に記載した発明に係るスクータ型自動二輪車の車体フレームは、請求項１または請求項２に記載した発明に係るスクータ型自動二輪車の車体フレームにおいて、クロスメンバの板状部と両腕部の後端部で上下方向に延びる縦板とを、側面視においてダウンチューブの後端の開口と略平行に形成したものである。
この発明によれば、板状部と腕部とを一枚の板材から形成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るスクータ型自動二輪車の車体フレームの一実施の形態を図１ないし図８によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る車体フレームを使用したスクータの側面図、図２は車体フレームの側面図、図３は車体フレームの平面図、図４は車体フレームの背面図、図５は本発明に係るクロスメンバを拡大して示す側面図、図６はダウンチューブの後端部とバックステーとをクロスメンバによって接続する部分の側面図、図７は要部を拡大して示す背面図、図８はクロスメンバの斜視図である。
【００１１】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態によるスクータ型自動二輪車である。この自動二輪車１は、本発明に係る車体フレーム２を用いて構成しており、この車体フレーム２の後側下部に後述するユニットスイング式動力ユニット３を上下方向に揺動自在に搭載している。図１において、符号４は前輪を示し、５はフロントフォークを示し、６は操向ハンドル、７はシート、８は収納ボックス、９は後輪、１０は車体カバーを示す。
【００１２】
前記車体フレーム２は、図２〜図４に示すように、ヘッドパイプ１１と、このヘッドパイプ１１から車幅方向の中央部で後下がりに延びるダウンチューブ１２と、このダウンチューブ１２に接続用プレート１３を介して接続して車体の後方に延びる左右一対のバックステー１４，１５と、これらのバックステー１４，１５どうしを接続する第１〜第５のクロスメンバ１６〜２０などによって構成している。前記ヘッドパイプ１１と、ダウンチューブ１２と、バックステー１４，１５は、それぞれ断面円形のパイプによって形成している。
【００１３】
前記左右一対のバックステー１４，１５は、側面視において前端部からシート前部の下方の部位まで足乗せ部２１（図１参照）と略平行に後上がりに延びる前部２２と、この前部２２より水平に対する傾斜角度が大きくなるように前部２２の後端から後上がりに延びる中央部２３と、この中央部２３の後端から前記前部２２と略平行に延びる後部２４とによって形成している。前記前部２２の車体前側の端部は、図２に示すように、側面視においてダウンチューブ１２の後端部１２ａと略平行になるように形成している。
【００１４】
車体左側のバックステー１４と車体右側のバックステー１５の前部２２どうしは、第１〜第３のクロスメンバ１６〜１８によって接続し、後部２４どうしは、第４および第５のクロスメンバ１９，２０によって接続している。前記第１のクロスメンバ１６は、車幅方向の中央部をダウンチューブ１２に溶接し、ダウンチューブ１２と両方のバックステー１４，１５とを接続している。第２のクロスメンバ１７は、足乗せ部２１の後端部分で左右のバックステー１４，１５どうしを接続している。また、この第２のクロスメンバ１７は、動力ユニット３のエンジンとの干渉を避けるために、図３に示すように門形状に形成し、図１および図５に示すように、側面視において前上がりに傾斜させて設けている。
【００１５】
前記第３のクロスメンバ１８は、上方に突出する門形状に形成し、左右のバックステー１４，１５における前部２２の後端部分どうしを接続するとともに、上端部で収納ボックス８の前端部を支持している。バックステー１４，１５の前部２２における前記第２のクロスメンバ１７と第３のクロスメンバ１８との間には、動力ユニット３の前端部を支持するための動力ユニット支持用ブラケット２５を下方に突出させて溶接している。図１において、バックステー１４，１５の前部２２の下方に設けた符号２６で示すものは燃料タンクである。この燃料タンク２６は、図示していないブラケットによってバックステー１４，１５に支持させており、給油管２６ａをヘッドパイプ１１の左側に延設している。
【００１６】
前記第４のクロスメンバ１９と第５のクロスメンバ２０は、バックステー１４，１５の後部２４の後端部分どうしを互いに接続している。第４のクロスメンバ１９は、バックステー１４，１５の下方を通って車幅方向に延びている。第５のクロスメンバ２０は、門形状に形成してバックステー１４，１５から上方に突出させ、上端部で収納ボックス８の後端部を支持している。この収納ボックス８は、上端の荷物出入口８ａがシート７によって開閉される構造で、図１に示すように、フルフェイス型ヘルメット２７と他の荷物（図示せず）とを収納できる容積をもって形成している。
【００１７】
前記動力ユニット３は、従来からよく知られているものと同等の構成を採り、４サイクル単気筒エンジン３１と、このエンジン３１のクランクケース３２に一体的に形成した伝動ケース３３と、この伝動ケース３３の内部に収納した伝動装置（図示せず）などによって構成している。また、この動力ユニット３は、図１に示すように、前端部（クランクケース３２の前側下部）をリンク３４によってバックステー１４，１５の前記動力ユニット支持用ブラケット２５に上下方向に揺動自在に支持させるとともに、後端部（伝動ケース３３の後端部）をクッションユニット３５によって車体左側のバックステー１４の後端部に懸架させている。前記リンク３４の動力ユニット側端部と車体フレーム２との間には、コンプレッションバー３６を介装し、動力ユニット３の前部が車体フレーム２に対して上方へ移動するのを規制している。
【００１８】
この動力ユニット３のエンジン３１は、シリンダ３７の軸線が車体の前方を指向するように形成し、シリンダ３７を車体フレーム２のバックステー１４，１５の間に臨ませている。前記シリンダ３７は、上部に吸気管３８を接続するとともに、下部に排気管（図示せず）を接続している。前記吸気管３８には気化器３９を接続し、この気化器３９にはエアクリーナ４０を接続している。
【００１９】
次に、車体フレーム２のダウンチューブ１２と左右一対のバックステー１４，１５とを接続する第１のクロスメンバ１６の構造を図５〜図８によってさらに詳細に説明する。
第１のクロスメンバ１６は、図８に示すように、断面コ字状に形成された左右一対の腕部４１，４２と、これら両腕部４１，４２の間に位置する板状部４３とによって構成しており、１枚の鋼板に打抜きおよび曲げ加工を施すことによって所定形状に成形している。
【００２０】
前記腕部４１，４２は、上下方向に延びる縦板４４と、この縦板４４の上下方向の両端部から車体前側へ延びる上板４５および下板４６とを有し、車体の前方に向けて開放される断面コ字状に形成している。また、この腕部４１，４２は、図５に示すように、車体内側の端部をダウンチューブ１２に当接させた状態で他端部がバックステー１４，１５に当接する長さをもって形成している。
【００２１】
前記腕部４１，４２の上板４５および下板４６は、図６に示すように、側面視においてダウンチューブ１２およびバックステー１４，１５の長手方向（車体の前後方向）と平行に延びるように形成している。また、前記縦板４４は、前記板状部４３との間に段差が生じることがないように板状部４３と一連に形成している。このため、車体左側の腕部４１の縦板４４と、車体右側の腕部４２の縦板４４と、板状部４３は、同一平面上に位置している。
【００２２】
この実施の形態では、図６に示すように、ダウンチューブ１２の後端の開口１２ｂを後上がりに傾斜させて形成しており、前記板状部４３と腕部４１，４２の縦板４４とを、前記開口１２ｂと側面視において平行になるように傾斜させて形成している。また、前記縦板４４の上下方向の長さは、上板４５がバックステー１４，１５の上部に当接するとともに、下板４６がバックステー１４，１５の下部に当接するように設定してある。
【００２３】
前記板状部４３は、図８に示すように、上端部と下端部とにそれぞれ突片４７，４８を一体に形成し、上下方向の中央部にクランプ治具取付け用の円形孔４９を穿設している。前記突片４７，４８は、板状部４３の上下方向の両端部から車体の前方へ突出させており、ダウンチューブ１２の後端の開口１２ｂ内に後方から係入できるように、車体の前方から見て円弧状に形成している。この円弧の曲率は、図７に示すように、ダウンチューブ１２の内周面の曲率と略一致するように設定してある。
【００２４】
この第１のクロスメンバ１６をダウンチューブ１２およびバックステー１４，１５に溶接するためには、先ず、前記板状部４３の突片４７，４８をダウンチューブ１２の後端の開口１２ｂに車体の後方から係入させ、板状部４３をダウンチューブ１２の後端面に当接させる。この作業を行うときには、板状部４３を治具（図示せず）によって保持させるとともに、板状部４３の円形孔４９がダウンチューブ１２の中心と一致するように位置決めする。前記突片４７，４８をダウンチューブ１２に係入させることによって、板状部４３がダウンチューブ１２に対して位置決めされるとともに、腕部４１，４２がダウンチューブ１２とバックステー１４，１５との間に介装され、第１のクロスメンバ１６がダウンチューブ１２およびバックステー１４，１５に仮に保持される。
【００２５】
このように第１のクロスメンバ１６をダウンチューブ１２およびバックステー１４，１５に仮に保持させた後、前記突片４７，４８の基端部４７ａ，４８ａをダウンチューブ１２の後端面に溶接し、腕部４１，４２の両端をダウンチューブ１２とバックステー１４，１５とに溶接する。前記二つの突片４７，４８の溶接は、図示していない溶接トーチをダウンチューブ１２の後端の開口１２ｂに沿わせて二次元的に移動させて行う。この溶接部分の溶接線は、側面視において後上がりに一直線状に延びるように形成される。
【００２６】
腕部４１，４２の上板４５と下板４６の溶接は、上板４５および下板４６が側面視においてダウンチューブ１２およびバックステー１４，１５の長手方向と平行に延びるように形成されており、端縁の全域がダウンチューブ１２やバックステー１４，１５に接触しているから、溶接トーチ（図示せず）を前記長手方向に沿って直線状に移動させて行う。
腕部４１，４２の縦板４４の溶接は、溶接トーチ（図示せず）をバックステー１４，１５の周方向に移動させるとともに、車体の前後方向に移動させることによって行う。
【００２７】
したがって、上述したように構成した車体フレーム２においては、第１のクロスメンバ１６の腕部４１，４２と、ダウンチューブ１２およびバックステー１４，１５との溶接部分は、車体の前後方向に一直線状に延びるようになり、第１のクロスメンバ１６の板状部４３とダウンチューブ１２との溶接部分は、ダウンチューブ後端の周方向に延びるようになる。このため、第１のクロスメンバ１６を断面円形のパイプによって形成した従来の車体フレームに較べて、溶接トーチをいわゆる三次元的に移動させて溶接を行う溶接部分を少なくすることができる。
【００２８】
また、前記板状部４３の突片４７，４８をダウンチューブ１２に係入させることによって、板状部４３がダウンチューブ１２の後端の開口１２ｂに沿った状態で位置決めされ、ダウンチューブ１２に第１のクロスメンバ１６が保持されるから、第１のクロスメンバ１６を溶接する位置に仮に保持させるために治具などの保持専用の部材が不要になる。しかも、前記突片４７，４８の基端部４７ａ，４８ａをダウンチューブ１２に溶接しているから、位置決めする機能と、被溶接部としての機能とを突片４７，４８にもたせることができ、これら両機能を別の部位に分けてもたせる場合に較べて、高い精度をもって形成する部分が少なくてよく、コスト低減を図ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、直線状に溶接できる溶接部分が増えて溶接トーチをいわゆる三次元的に移動させて溶接を行う溶接部分が少なくなるから、溶接作業が簡単になり、生産性を向上させることができる。特に、単純な形状の溶接部分を溶接ロボットで溶接することによって、より一層生産性を向上させることができる。また、断面コ字状の腕部と板状部とを一枚の板材から例えばプレス加工によって成形することができるから、本発明に係る車体フレームは、クロスメンバの溶接作業が単純化して生産性が向上するだけでなく、クロスメンバの製造が容易になることによっても生産性を向上させることができる。
【００３０】
請求項２記載の発明によれば、クロスメンバの板状部の突片をダウンチューブに係入させることによって、前記板状部がダウンチューブの後端の開口に沿った状態で位置決めされ、ダウンチューブにクロスメンバが保持される。
このため、クロスメンバを溶接する位置に仮に保持させるために治具などの保持専用の部材が不要で、溶接作業を能率よく行うことができる。また、前記突片の基端部をダウンチューブに溶接するから、位置決めする機能と、被溶接部としての機能とを突片にもたせることができ、これら両機能を別の部位に分けて持たせる場合に較べて、高い精度をもって形成する部分が少なくてよい。このため、クロスメンバの製造コストを低減することができる。
【００３１】
請求項３記載の発明によれば、板状部と腕部とを一枚の板材から形成することができるから、クロスメンバの製造コストをより一層低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る車体フレームを使用したスクータの側面図である。
【図２】  車体フレームの側面図である。
【図３】  車体フレームの平面図である。
【図４】  車体フレームの背面図である。
【図５】  本発明に係るクロスメンバを拡大して示す側面図である。
【図６】  ダウンチューブの後端部とバックステーとをクロスメンバによって接続する部分の側面図である。
【図７】  要部を拡大して示す背面図である。
【図８】  クロスメンバの斜視図である。
【符号の説明】
１…スクータ型自動二輪車、２…車体フレーム、１１…ヘッドパイプ、１２…ダウンチューブ、１４，１５…バックステー、１６…第１のクロスメンバ、４１，４２…腕部、４３…板状部、４４…縦板、４５…上板、４６…下板、４７，４８…突片。
【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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