WO2006109483A1 - 自動二輪車用車体フレーム - Google Patents
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- B62K11/06—Frames characterised by the engine being between front and rear wheels the frame being of single-beam type
- B62K11/08—Frames characterised by the engine being between front and rear wheels the frame being of single-beam type the beam being fabricated from sheet metal, e.g. forming fuel tank walls
Definitions
- the present invention relates to a pivot-supporting frame that supports a pivot for supporting a rear fork extending downward from a rear end portion of one main-frame main frame portion having a head pipe at a front end thereof.
- Patent Document 1 As disclosed in Patent Document 1, a body frame for a motorcycle having a power A is already known.
- Patent Document 1 Japanese Patent No. 3548173
- the main frame portion is made of a pipe material, and a pair of left and right plates made of flat plates are formed on the left and right side surfaces of the rear end portion of the main frame portion. Join the pivot support frame by welding. Since the structure of the main frame portion that also has the pipe material force and the pivot support frame portion that also has the plurality of plate members are different in structure, these increase the number of components of the vehicle body frame. Also, since there is no continuity between the pivot support frame parts, it takes time to weld them.
- the present invention has been made in view of the energetic circumstances, and provides a body frame for a motorcycle that can reduce the number of components, improve welding workability, and improve the yield of materials. Objective.
- the present invention provides a noisy main frame portion having a head pipe at the front end and a rear end portion of the main frame portion that extends downward to support a rear fork.
- a motorcycle body frame consisting of a pivot support frame that supports a pivot
- the left half of the main frame and the pivot support frame are connected in series.
- the opposite ends of the left frame half and right frame half The first feature is to form a continuous hollow structure by joining the parts together, and to form the main frame part so that its cross section is polygonal.
- the present invention has a second feature in that a rod-like member penetrating the left and right frame halves is fixed to the side walls of the left and right frame halves in the main frame portion.
- the present invention relates to a pivot support for supporting a pivot for supporting a rear fork extending downward from a rear end portion of the main frame portion with a pipe-shaped main frame portion having a head pipe at the front end.
- the left half of the main frame and the left half of the pivot support frame are welded together.
- a series of semi-cylindrical left frame halves are joined together, and the right half of the main frame and the right half of the pivot support frame are joined by welding to form a series of semi-cylindrical right frame halves.
- the opposite ends of the left frame half and right frame half are connected to each other to form a hollow structure, and the engine hanger is connected to each half of the main frame and pivot support. Avoid junction by welding of the each half portion of the frame portion to a third feature that fixed to the side surface of the main frame portion.
- the present invention has a fourth feature in that the joint portion is formed obliquely or in a mountain shape with respect to the longitudinal center line of the main frame portion.
- the present invention is configured such that the plate thickness of the second blank is set to be thicker than that of the first blank, and is attached to each part of the body frame.
- the fifth feature is that the plate thickness of the mounting member is set to be the same as that of the second blank.
- the component mounting member is an engine No. 44 in an embodiment of the present invention to be described later.
- the present invention provides a blank connection in which the first blank on the main frame side and the second blank on the pivot support frame side are joined together by laser welding.
- Each frame half is constructed by pressing the body, and a plate-shaped engine hanger is fixed to the outer surface of each frame half in front of the joint of the first and second blanks.
- the left and right half cylindrical frame halves are joined to form a hollow structure in which the main frame portion and the pivot support frame portion are continuous.
- the body frame can be composed of a cylindrical frame half and a small number of heel components, and the right and left semi-cylindrical frame halves can obtain good plate material yield, and the left and right semi-cylindrical frame halves.
- the joints of the body are continuous and can be easily welded.
- a continuous hollow structure that also has the main frame and pivot support frame forces enables effective distribution of stress and suppresses stress concentration, thus reducing the number of reinforcing members and thus reducing the weight. You can make a habit.
- the main frame is formed so that its cross-section is polygonal, the rigidity of the main frame can be easily set by selecting the number of corners of the polygonal cross-sectional shape.
- the rod-shaped member can enhance the rigidity of the front end portion of the main frame portion and suppress vibration noise.
- the vehicle body frame can be configured with a small number of structural members such as the left and right semi-cylindrical frame halves. Since each half part of the in-frame part and each half part of the pivot support frame part are joined together by welding, they can be obtained with good yield even with plate material.
- the joints of the left and right semi-cylindrical frame halves are continuous and can be easily welded.
- the continuous hollow structure with the main frame part and pivot support frame part force can effectively distribute the stress and suppress stress concentration, thereby reducing the number of reinforcing members and thus reducing the weight. be able to.
- the engine hanger is fixed on the side of the main frame, avoiding welded joints between each half of the main frame and each half of the pivot support frame, so the load applied to the engine hanger from the engine The stress concentration at the joint can be reduced.
- the stress generated in the joint portion is formed by forming the joint portion obliquely or in a mountain shape with respect to the longitudinal center line of the main frame portion. Can be further relaxed.
- the plate-like component attachment member is replaced with the second blank.
- the strength of the component mounting member can be increased.
- the shape of the pivot support frame is relatively complicated, a large scrap is produced when the second blank, which is the material, is punched, and the component mounting member can be obtained using the scrap. Therefore, the yield of the material can be improved.
- the sixth feature of the present invention not only the yield of the material can be improved, but also the functions and properties of the main frame part and the pivot support frame part as the first and second blanks.
- the plate-like engine hanger is fixed on the outer surface of each frame half in front of the joint of the first and second blanks, the engine force is applied to the joint of the load applied to the engine and the engine. The stress concentration at the joint can be relaxed.
- FIG. 1 is a side view of a motorcycle provided with a vehicle body frame of the present invention. (First example)
- FIG. 2 is a perspective view of the vehicle body frame. (First example)
- FIG. 3 is an exploded perspective view of the vehicle body frame. (First example)
- FIG. 4 is a side view of the vehicle body frame. (First example)
- FIG. 5 is a plan view of the vehicle body frame. (First example)
- FIG. 6 is a rear view of the vehicle body frame. (First example)
- FIG. 7 is an enlarged sectional view taken along line 7-7 in FIG. (First example)
- FIG. 8 is an enlarged sectional view taken along line 8-8 in FIG. (First example)
- FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view taken along line 9 9 in FIG. (First example)
- FIG. 10 is an enlarged sectional view taken along line 10-10 in FIG. (First example)
- FIG. 11 is an enlarged sectional view taken along line 11 11 in FIG. (First example)
- FIG. 12 is an enlarged sectional view taken along line 12-12 of FIG. (First example)
- FIG. 13 is an enlarged sectional view taken along line 13-13 of FIG. (First example)
- FIG. 14 is a sectional view taken along line 14-14 of FIG. (First example)
- FIG. 15 is a plan view of a blank joined body which is a material of the left and right frame halves.
- a body frame F of a motorcycle M includes a single pipe-shaped main frame portion 2 inclined so as to be directed backward from the head pipe 1 and a rear end of the main frame portion 2.
- Pivot support frame part 3 extending downward from the upper part, upper force of this pivot support frame part 3 rearward upward inclined part 4s and upper end part force of this inclined part 4s It consists of a pair of left and right seat rails 4 and 4 that have 4h force.
- the head pipe 1 supports the steering stem 6a of the front fork 6 that supports the front wheels 5f.
- a steering handle 7 is connected to the upper end of the arm.
- a pivot shaft 9 is fixedly attached to the pivot support frame 3 so that a rear fork 8 that supports the rear wheel 5r is supported so as to be swingable up and down.
- the engine E located between the front wheel 5f and the rear wheel 5r is attached to the main frame part 2 and the pivot support frame part 3, and transmits its power to the rear wheel 5r via the chain transmission 11. Yes.
- a rear cushion 12 is interposed between the rear fork 8 and the seat rail portions 4 and 4.
- a luggage box 15 is attached to the upper surface thereof, and a fuel tank 16 is attached to the upper surface of the horizontal part 4h.
- the tandem occupant seat 17 is hinged to the front end portion of the luggage bot 15 so that it can be opened and closed.
- a vehicle body force bar 18 that covers the body frame F and the cylinder portion of the engine E is attached to the vehicle body frame F, and a pair of left and right redder shields 19 are connected to the front end of the vehicle body cover 18.
- reference numeral 20 is a front fender
- 21 is a rear fender
- 22 is a main step
- 23 is a pillion step
- 24 is a main stand
- 25 is a side stand.
- the left half of the main frame 2 and the pivot support frame 3 of the body frame F and the outer half 4A of the left seat rail 4 are a series of metal. It consists of a semi-cylindrical left frame half 27L that also serves as a plate member, and the right half of the main frame 2 and pivot support frame 3 and the outer half 4A of the right seat rail 4 Similarly, it is composed of a half cylinder-shaped right frame half body 27R made of a series of metal plate materials. In the main frame portion 2 and the pivot support frame portion 3, the opposite end portions of the left frame half body 27L and the right frame half body 27R are connected to each other by MIG welding. Reference numeral 36 indicates the MIG weld. Thus, the main frame portion 2 and the pivot support frame portion 3 form one continuous hollow structure.
- left and right branch portions 3a, 3a branching diagonally rearward are formed at the upper portion of the pivot support frame portion 3, and these branch portions 3a, 3a are connected to each other. They are integrally connected to each other via plates 28.
- a connecting plate 28 By using such a connecting plate 28, a large section modulus is given to the pivot support frame 3 while avoiding deep drawing of the left and right halves of the pivot support frame 3, and the rigidity is effective. Can be enhanced.
- Each of the branch portions 3a, 3a and the connecting plate 28 are joined by MIG welding.
- a plurality of reinforcing ribs 29 extending in the left-right direction are press-formed on the connecting plate 28, and the rigidity of the connecting plate 28, and hence the pivot support frame portion 3 is reinforced by the reinforcing ribs 29. At the same time, generation of vibration noise can be suppressed.
- the left and right seat rail portions 4, 4 are joined by MIG welding at opposite ends of the semi-cylindrical outer half 4A and the semi-cylindrical inner half 4B.
- the welded part is indicated by reference numeral 36.) It is configured to be hollow (see Fig. 11), the front end of each outer half 4A is welded to the rear end of the branch parts 3a, 3a, and the front end of the inner half 4B is It is welded to the rear end of the connecting plate 28.
- the positions of the welds at the front ends of the outer half 4A and the inner half 4B are set so as to be shifted from each other along the longitudinal direction of the seat rail 4. By doing so, the stress concentration at the base end of the seat rail 4 can be alleviated.
- Each of the frame halves 27L and 27R is made of a plate-like blank combination shown in FIG. 15 (hereinafter referred to as a tailored blank) 027L and 027R.
- the tailored blanks 027L and 027R include a plate-like first blank 31 corresponding to the left and right half of the main frame portion 2, a plate-like second blank 32 corresponding to the left and right half of the pivot support frame portion 3, The plate-shaped third blank 33 corresponding to the outer half 4A of the corresponding one of the seat rails 4 is abutted against each other and joined by laser welding.
- the left and right tailored blanks 27L, 27 R Are constructed symmetrically to each other.
- left and right tailored blanks 027L and 027R are pressed symmetrically to form a series of left and right half cylindrical frame halves.
- L and 27R are constructed.
- reference numeral 34 indicates a joint portion by laser welding between the first and second blanks 31 and 32
- reference numeral 35 indicates a joint portion by laser welding between the second and third blanks 32 and 33.
- Each of the first to third blanks 31 to 33 is provided with one or a plurality of press reference holes 37 to 39 (see Figs. 4 and 15).
- press reference holes 37 to 39 By fitting these reference holes 37 to 39 to the positioning pins, when pressing the tailored blanks 027L and 027R, not only can each blank 31 to 33 be given a predetermined shape, but also the laser The load on the joints 34 and 35 due to welding can be reduced as much as possible.
- the press reference hole 37 of the first blank 31 uses the through hole for mounting the rod-shaped member 41
- the press reference hole 38 of the second blank 32 uses the through hole for mounting the pivot shaft 9. Is used. In press working, it is desirable to arrange the heat input side of the joints 34, 35 by laser welding so that it is inside the body frame F.
- the frame halves 27L and 27R are composed of the first to third blanks 31 to 33, so that the yield of the material can be improved, as well as the first to third blanks 31 to 33.
- a lightweight and high-performance body frame F is obtained by selecting materials with different materials and thickness according to the functions and properties of the main frame part 2, pivot support frame part 3 and seat rail part 4. It becomes possible.
- the second blank 32 is selected to be thicker than the first and third blanks 31, 33 (see Fig. 9).
- the pivot support frame part 3 is provided with a great strength, so that it can withstand a large load from the engine E and the rear fork 8 without special reinforcement or less reinforcement. This can contribute to the further light weight of the body frame F.
- the body frame F which consists of the left and right frame halves 27L and 27R, has a hollow structure that continues from the main frame part 2 to the pivot support frame part 3 and further to the seat rail parts 4 and 4.
- F can be made up of few components, that is, left and right half-cylinder frame halves 27L and 27R, and the joint between the left and right half-cylinder frame halves 27L and 27R is continuous. Can be easily performed.
- the continuous hollow structure consisting of main frame 2, pivot support frame 3, seat rail 4, and 4 can effectively distribute stress and suppress stress concentration. Therefore, the number of reinforcing members can be reduced and the weight can be reduced.
- the joint 34 by laser welding of the first blank 31 and the second blank 32 having different plate thicknesses is shown in FIG. As shown in Fig. 4, it is inclined with respect to the center line 40 of the main frame 2 and is formed in a mountain shape as shown by the chain line. In this way, the section modulus gradually changes from the main frame part 2 to the pivot support frame part 3, and the concentration of stress generated at the joint 34 is alleviated. Also, MIG welding is applied to the end of the joint 34 by laser welding over the inside and outside. This is effective for reinforcing the end of the joint 34.
- the weld start is cut off after welding in order to achieve uniform weld strength.
- MIG welding to the end of the joint 34 by laser welding eliminates the need for excision of the weld start, increasing the strength of the joint 34 and improving the material yield. be able to.
- Such a technique can also be applied to the joint 35 between the second and third blanks 32,33.
- the cross section is a polygon as shown in FIGS. 7 and 8, and an octagon in the illustrated example.
- the cross-sectional area of the main force is the smallest at the center of the longitudinal direction of the main frame 2 and increases with the force forward and backward.
- each part of the main frame part 2 can be given strength corresponding to the magnitude of the bending moment acting on it, and by selecting the number of corners of the polygonal cross-sectional shape, The rigidity can be set easily.
- Such a configuration of the main frame portion 2 can be easily realized by joining the opposite end portions of the left and right semi-cylindrical frame halves 27L and 27R. It is also possible to eliminate the need for gusset welding between the head pipe 1 and the main frame 2.
- the left and right side walls are integrally connected via rod-like members 41 penetrating them, As a result, the rigidity of the front end portion of the main frame portion 2 can be enhanced and vibration noise can be suppressed.
- the rod-like member 41 is formed with screw holes 41a and 41a at both end portions from which both outer side forces of the main frame portion 2 protrude, and the vehicle body cover 18 is attached, for example, using this.
- the engine hanger 44 is welded. Therefore, the engine hanger 44 is disposed in front of the joint 34 between the first and second blanks 31 and 32.
- the engine hanger 44 is used to support the upper part of the engine E.
- the front wall of the pivot support frame part 3 is opened at a portion below the connecting part with the main frame part 2, and a pair of upper and lower sides are placed on the left and right side walls of the pivot support frame part 3 in the vicinity of the open part 45.
- Engine mounting holes 46, 46 are provided. These mounting holes 46, 46 are used for mounting the rear part of the engine E inserted into the opening 45.
- the load applied from the engine E to the vehicle body frame F can be distributed and supported in the main frame 2 and the pivot support frame 3, and the stress concentration at the joint 34 can be reduced.
- E can be used as a strength member of the pivot support frame 3.
- the engine hanger 44 is provided with a stay 42 for supporting the vehicle body cover 18.
- the plate-like engine hanger 44 is set to have the same thickness as that of the pivot support frame 3. Therefore, the engine thickness of the engine nonga 44 is greater than that of the main frame 2, so that a high strength engine nonga 44 can be obtained.
- the shape of the pivot support frame part 3 is relatively complicated, a large scrap is produced when the second blank 32 of the material is punched, and the engine nonga 44 is obtained using the scrap. Can improve the yield of materials.
- a part mounting boss 43 having a female screw 43a engraved on the inner peripheral surface is formed by a burring cage on each part of the side wall of each frame half body 27L, 27R.
- Various parts are bolted together. Therefore, conventional nuts for mounting parts are not necessary, which can contribute to cost reduction.
- an insertion fixing hole 63 of a clamper 62 that supports the wire harness 61 is provided in the frame half opposite to the component mounting boss 43.
- the left and right seat rail portions 4, 4 are connected to each other by a pair of front and rear cross members 57, 58 at the intermediate portion and the rear end portion thereof.
- a support base 59 projects from the upper part of the inclined part 4s of each seat rail part 4, and the fuel is connected to the support base 59 and bosses 56, 56 provided on the rear upper surfaces of the left and right seat rail parts 4, 4.
- Tank 16 is installed. They are also used to support the sheet 17.
- brackets 60 are welded to the left and right side surfaces of each seat rail portion 4 so that the inclined portion 4s force is also applied to the horizontal portion 4h, and the bracket 60 is attached to the rear cushion 12.
- bracket 60 Used to support the upper end. If this bracket 60 has the same thickness as the outer and inner halves 4A and 4B of each seat rail section 4, the scrap force generated when punching from the material of the outer and inner halves 4A and 4B can also obtain the bracket 60. Therefore, the yield of materials can be improved.
- the luggage box 15 is placed on the upper surface of the connecting plate 28 with a pair of left and right mounting rubbers 52, 52 sandwiched therebetween, and the bottom wall of the luggage box 15
- the luggage box 15 is connected by screwing and tightening a pair of bolts 53, 53 penetrating the mounting rubber 52, 52 to a pair of left and right welding nuts 54, 54 provided on the lower surface of the connecting plate 28. Elastically supported by the plate 28.
- distance collars 55 and 55 fitted on the outer periphery of the bolts 53 and 53 are arranged between the heads of the bolts 53 and 53 and the connecting plate 28, and excessive compression is applied to the mount rubbers 52 and 52.
- the load does not act.
- the connecting plate 28 serves as a support member for the luggage box 15 while constituting the ceiling portion of the pivot support frame portion 3, which can contribute to simplification of the configuration.
- pivot shafts 9 penetrating the pivot support frame 3 are welded to the left and right side walls of the pivot support frame 3, thereby strengthening the strength of the pivot support frame 3. Yes.
- the rear fork 8 is supported by the pivot shaft 9 so as to be swingable up and down by both ends projecting from the left and right side walls of the pivot support frame 3.
- the left and right side walls of the lower end portion of the pivot support frame portion 3 project inward to support both ends of the pivot 47 of the main stand 24.
- a pair of stand support bosses 48, 48 ' are formed on the body, and these stand support bosses 48, 48' are formed by a burring carriage.
- the left stand support boss 48 is formed with one or a pair of opposed flat walls 48a, and the flat walls 48a overlap with a flat surface 47a formed at a predetermined position on the outer periphery of the pivot 47.
- the rotation of the pivot 47 is prevented. Therefore, there is no need to provide a special detent member between the pivot 47 and the stand support boss 48, and the number of parts can be reduced.
- the right end portion of the pivot 47 is also used for supporting the brake pedal 49. Missing this Axis 47 In order to stop, a split pin 50 or a circlip is attached to the outer end of the pivot 47 protruding outward from the left stand support boss 48.
- the present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
- the connecting plate 28 can also be used as a support member for the auxiliary machine.
- a pipe-made seat rail can be used instead of the left and right split seat rail 4.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
Description
明 細 書
自動二輪車用車体フレーム
技術分野
[0001] 本発明は,前端にヘッドパイプを備える一本のノイブ状メインフレーム部と,このメイ ンフレーム部の後端部から下方に延びて,リアフォーク支持用のピボットを支持する ピボット支持フレーム部とからなる, 自動二輪車用車体フレームの改良に関する。 背景技術
[0002] 力 Aる自動二輪車用車体フレームは,特許文献 1に開示されるように,既に知られて いる。
特許文献 1 :日本特許第 3548173号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 特許文献 1に開示された自動二輪車用車体フレームでは,メインフレーム部をパイ プ材で構成すると共に,このメインフレーム部の後端部の左右両側面に,平板からな る左右一対のピボット支持フレーム部を溶接により接合して 、る。このようにパイプ材 力もなるメインフレーム部と,複数の板材カもなるピボット支持フレーム部とでは構造 を異にするため,これらが車体フレームの構成部材を増すことになり,その上,メイン フレーム部及びピボット支持フレーム部間には連続性がないため,それらの溶接には 手間がか ^る。
[0004] 本発明は,力ゝ る事情に鑑みてなされたもので,構成部材の削減,溶接作業性の向 上及び素材の歩留りの向上を可能にした自動二輪車用車体フレームを提供すること 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に,本発明は,前端にヘッドパイプを備える一本のノイブ 状メインフレーム部と,このメインフレーム部の後端部から下方に延びて,リアフォーク 支持用のピボットを支持するピボット支持フレーム部とからなる, 自動二輪車用車体フ レームにおいて,メインフレーム部及びピボット支持フレーム部の左側半部を一連の
板材カもなる半筒状左フレーム半体で,また同右側半部を一連の板材カもなる半筒 状右フレーム半体でそれぞれ構成し,これら左フレーム半体及び右フレーム半体の 対向端部を相互に結合して連続した中空構造体を構成すると共に,そのメインフレ ーム部を,その横断面が多角形となるように形成したことを第 1の特徴とする。
[0006] また本発明は,第 1の特徴に加えて,メインフレーム部で左右のフレーム半体の側 壁に,これらを貫通する棒状部材を固着したことを第 2の特徴とする。
[0007] さらに本発明は,前端にヘッドパイプを備える一本のパイプ状メインフレーム部と, このメインフレーム部の後端部から下方に延びて,リアフォーク支持用のピボットを支 持するピボット支持フレーム部と力 なり,側面にはエンジン支持用のエンジンノヽンガ が固設される, 自動二輪車用車体フレームにおいて,メインフレーム部の左半部と, ピボット支持フレーム部の左半部とを溶接により接合して一連の半筒状左フレーム半 体を構成し,またメインフレーム部の右半部と,ピボット支持フレーム部の右半部とを 溶接により接合して一連の半筒状右フレーム半体を構成し,これら左フレーム半体及 び右フレーム半体の対向端部を相互に結合して中空構造体を構成し,エンジンハン ガを,メインフレーム部の各半部とピボット支持フレーム部の各半部との溶接による接 合部を避けてメインフレーム部の側面に固設したことを第 3の特徴とする。
[0008] さらにまた本発明は,第 3の特徴に加えて,前記接合部を,メインフレーム部の長手 方向中心線に対して斜め,もしくは山形に形成したことを第 4の特徴とする。
[0009] さらにまた本発明は,第 1又は第 2の特徴に加えて,第 2ブランクの板厚を,第 1ブラ ンクのそれより厚く設定し,車体フレーム各部に付設される板状の部品取り付け部材 の板厚を第 2ブランクのそれと同一に設定したことを第 5の特徴とする。
[0010] 尚,前記部品取り付け部材は,後述する本発明の実施例中のエンジンノ、ンガ 44で ある。
[0011] さらにまた本発明は,第 3の特徴に加えて,メインフレーム部側の第 1ブランクと,ピ ボット支持フレーム部側の第 2ブランクとをレーザ溶接により互いに接合してなるブラ ンク結合体をプレスすることで各フレーム半体を構成し,第 1及び第 2ブランクの上記 接合部より前方で各フレーム半体の外側面に板状のエンジンハンガを固設したことを 第 6の特徴とする。
発明の効果
[0012] 本発明の第 1の特徴によれば,左右の半筒状フレーム半体を結合することにより,メ インフレーム部及びピボット支持フレーム部を連続した中空構造体としたので,左右 の半筒状フレーム半体と ヽぅ少な ヽ構成部材で車体フレームを構成することができ, し力も左右の半筒状フレーム半体は板材力 歩留り良く得ることができ,また左右の 半筒状フレーム半体の結合部は連続していて,その溶接作業を容易に行うことがで きる。その上,メインフレーム部及びピボット支持フレーム部力もなる連続した中空構 造体では,応力の効果的な分散が可能となり,応力集中が抑制されることから補強部 材の削減,延いては軽量ィ匕を図ることができる。しかもメインフレーム部を,その横断 面が多角形となるように形成したので,その多角形横断面形状の角数の選定によりメ インフレーム部の剛性を容易に設定することができる。
[0013] また本発明の第 2の特徴によれば,前記棒状部材によってメインフレーム部の前端 部の剛性強化及び振動音の抑制を図ることができる。
[0014] さらに本発明の第 3の特徴によれば,左右の半筒状フレーム半体という少ない構成 部材で車体フレームを構成することができ,し力も左右の半筒状フレーム半体は,メ インフレーム部の各半部とピボット支持フレーム部の各半部とを溶接により接合して 構成されるので,これらを板材カも歩留り良く得ることができる。また左右の半筒状フ レーム半体の結合部は連続していて,その溶接作業を容易に行うことができる。その 上,メインフレーム部及びピボット支持フレーム部力もなる連続した中空構造体では, 応力の効果的な分散が可能となり,応力集中が抑制されることから補強部材の削減 ,延いては軽量化を図ることができる。さらにエンジンハンガを,メインフレーム部の各 半部とピボット支持フレーム部の各半部との溶接による接合部を避けてメインフレー ム部の側面に固設したので,エンジンからエンジンハンガに加えられる荷重の前記接 合部への影響が少なく,前記接合部での応力集中を緩和することができる。
[0015] さらにまた本発明の第 4の特徴によれば,前記接合部を,メインフレーム部の長手 方向中心線に対して斜め,もしくは山形に形成することで,前記接合部に発生する応 力の集中を一層緩和することができる。
[0016] さらにまた本発明の第 5の特徴によれば,板状の部品取り付け部材を第 2ブランクと
同様に厚肉したので,部品取り付け部材の強度を高めることができる。しかもピボット 支持フレーム部の形状は比較的複雑であるため,その素材である第 2ブランクの打ち 抜き時には大型のスクラップが出ることになり,そのスクラップを利用して前記部品取 り付け部材を得ることにより,素材の歩留りの向上を図ることができる。
[0017] さらにまた本発明の第 6の特徴によれば,素材の歩留りを向上させることができるこ とは勿論,第 1及び第 2ブランクとして,メインフレーム部及びピボット支持フレーム部 の機能や性質に応じて材質や板厚を異にする素材を選択することにより,より軽量で 高性能の車体フレームを得ることが可能となる。し力も,第 1及び第 2ブランクの接合 部より前方で各フレーム半体の外側面に板状のエンジンハンガを固設したので,ェ ンジン力 エンジンノ、ンガに加えられる荷重の前記接合部への影響が少なく,前記 接合部での応力集中を緩和することができる。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]図 1は本発明の車体フレームを備えた自動二輪車の側面図である。(第 1実施 例)
[図 2]図 2は上記車体フレームの斜視図である。(第 1実施例)
[図 3]図 3は同車体フレームの分解斜視図である。(第 1実施例)
[図 4]図 4同車体フレームの側面図である。(第 1実施例)
[図 5]図 5は同車体フレームの平面図である。(第 1実施例)
[図 6]図 6は同車体フレームの背面図である。(第 1実施例)
[図 7]図 7は図 4の 7— 7線拡大断面図である。(第 1実施例)
[図 8]図 8は図 4の 8— 8線拡大断面図である。(第 1実施例)
[図 9]図 9は図 4の 9 9線拡大断面図である。(第 1実施例)
[図 10]図 10図 4の 10— 10線拡大断面図である。(第 1実施例)
[図 11]図 11は図 4の 11 11線拡大断面図である。(第 1実施例)
[図 12]図 12は図 1の 12— 12線拡大断面図である。(第 1実施例)
[図 13]図 13は図 4の 13— 13線拡大断面図である。(第 1実施例)
[図 14]図 14は図 13の 14— 14線断面図である。(第 1実施例)
[図 15]図 15は左右のフレーム半体の素材であるブランク結合体の平面図である。 (
第 1実施例)
符号の説明
[0019] F 車体フレーム
M 自動二輪車
1 ヘッドノィプ
2 メインフレーム
3 ピボット支持フレーム部
4 シールレール
8 リアフォーク
9 ピボット軸
27レ' ' '左フレーム半体
27R' ' ' '右フレーム半体
027L- · '左フレーム半体に対応するブランク結合体
027R- · '右フレーム半体に対応するブランク結合体
31 第 1ブランク
32 第 2ブランク
34 第 1及び第 2ブランク間の接合部
40 メインフレーム部の長手方向中心線
41 棒状部材
44 エンジンハンガ (部品取り付け部材)
発明を実施するための最良の形態
[0020] 以下,本発明の実施の形態を,添付図面に示した好適な実施例に基づいて説明 する。
実施例 1
[0021] 図 1において, 自動二輪車 Mの車体フレーム Fは,ヘッドパイプ 1から後方に向力つ て下るように傾斜した一本のパイプ状メインフレーム部 2と,このメインフレーム部 2の 後端部から下方に延びるピボット支持フレーム部 3と,このピボット支持フレーム部 3 の上部力 後方上向きに延びる傾斜部 4s及びこの傾斜部 4sの上端部力 水平に延
びる水平部 4h力 なる左右一対のシートレール部 4, 4とで構成されており,そのへッ ドパイプ 1によって,前輪 5fを支持するフロントフォーク 6のステアリングステム 6aが支 承され,このステアリングステム 6aの上端に操向ハンドル 7が連結される。ピボット支 持フレーム部 3にはピボット軸 9が固設され,これによつて,後輪 5rを軸支するリアフォ ーク 8が上下揺動自在に支承される。前輪 5f及び後輪 5rの中間に位置するエンジン Eはメインフレーム部 2及びピボット支持フレーム部 3に取り付けられ,その動力をチェ ーン伝動装置 11を介して後輪 5rに伝達するようになっている。リアフォーク 8及びシ ートレール部 4, 4間にはリアクッション 12が介装される。
[0022] ピボット支持フレーム部 3から各シートレール部 4の傾斜部 4sにかけて,それらの上 面にラゲッジボックス 15が,また水平部 4hの上面に燃料タンク 16がそれぞれ取り付 けられ,これらを上面を開閉し得るようにタンデム型の乗員用シート 17がラゲッジボッ タス 15の前端部にヒンジ結合される。
[0023] また車体フレーム Fには,この車体フレーム F及びエンジン Eのシリンダ部を覆う車 体力バー 18が取り付けられ,この車体カバー 18の前端には左右一対のレッダシール ド 19が連設される。
[0024] 尚,図 1中,符号 20はフロントフェンダ, 21はリアフェンダ, 22はメインステップ, 23 はピリオンステップ, 24はメインスタンド, 25はサイドスタンドである。
[0025] さて,前記車体フレーム Fについて詳しく説明する。
[0026] 先ず図 2〜図 6において,車体フレーム Fのメインフレーム部 2及びピボット支持フレ ーム部 3の左側半部と,左側のシートレール部 4の外側半部 4Aとは,一連の金属板 材カもなる半筒状の左フレーム半体 27Lで構成され,またメインフレーム部 2及びピ ボット支持フレーム部 3の右側半部と,右側のシートレール部 4の外側半部 4Aとは, 同じく一連の金属板材カゝらなる半筒状の右フレーム半体 27Rで構成される。そしてメ インフレーム部 2及びピボット支持フレーム部 3においてこれら左フレーム半体 27L及 び右フレーム半体 27Rの対向端部が MIG溶接により相互に結合される。符号 36は, その MIG溶接部を示す。こうしてメインフレーム部 2及びピボット支持フレーム部 3は 連続した一つの中空構造体をなすのである。
[0027] 図 7及び図 8に示すように,両フレーム半体 27L, 27R間の溶接に際しては,これら
フレーム半体 27L, 27Rの一方を内側,他方を外側にして両フレーム半体 27L, 27 Rの対向端部を相互に重ねて溶接される。こうすることで,両フレーム半体 27L, 27R 間の溶接位置は,両フレーム半体 27L, 27Rを上下反転させた状態でも一定となり, 溶接作業を容易に行うことができる。
[0028] 再び図 2〜図 6において,ピボット支持フレーム部 3の上部には,斜め後方に向かつ て分岐する左右の分岐部 3a, 3aが形成されており,これら分岐部 3a, 3aは連結板 2 8を介して相互に一体に連結される。このような連結板 28の採用によれば,ピボット支 持フレーム部 3の左右半部の深絞り絞りを回避しながら,ピボット支持フレーム部 3に 大なる断面係数を付与して,その剛性を効果的に高めることができる。各分岐部 3a, 3a及びは連結板 28間の接合は MIG溶接で行われる。
[0029] 前記連結板 28には左右方向に延びる複数条の補強リブ 29がプレス成形され,こ れらに補強リブ 29よって連結板 28,延いてはピボット支持フレーム部 3の剛性が強化 されると共に,振動騒音の発生を抑えることができる。
[0030] 左右のシートレール部 4, 4は,それぞれ半筒状の前記外側半部 4Aと,半筒状の 内側半部 4Bとの対向端部を MIG溶接により接合して (こ、でも MIG溶接部は符号 3 6で示す。)中空に構成され (図 11参照),それぞれの外側半部 4Aの前端は前記分 岐部 3a, 3aの後端に溶接され,また内側半部 4Bの前端は前記連結板 28の後端に 溶接される。その際,外側半部 4A及び内側半部 4Bの前端の溶接部の位置は,シー トレール部 4の長手方向に沿って互いにずれるように設定される。こうすることにより, シートレール部 4の基端部での応力集中を緩和することができる。
[0031] 各フレーム半体 27L, 27Rは,何れも図 15に示す板状のブランク結合体(以下,テ 一ラードブランクという。 ) 027L, 027Rを素材とする。このテーラードブランク 027L, 027Rは,メインフレーム部 2の左右半部に対応する板状の第 1ブランク 31と,ピボッ ト支持フレーム部 3の左右半部に対応する板状の第 2ブランク 32と,対応する一方の シートレール部 4の外側半部 4Aに対応する板状の第 3ブランク 33とを相互に突き合 わせてレーザ溶接により接合してなるものであり,左右のテーラードブランク 27L, 27 Rは,互いに対称的に構成される。これら左右のテーラードブランク 027L, 027Rを 対称的にプレス加工することにより,それぞれ一連の左右の半筒状フレーム半体 27
L, 27Rが構成されるのである。図中,符号 34は第 1及び第 2ブランク 31, 32間のレ 一ザ溶接による接合部を示し,符号 35は第 2及び第 3ブランク 32, 33間のレーザ溶 接による接合部を示す。
[0032] 上記第 1〜第 3ブランク 31〜33には,それぞれ一個又は複数個のプレス基準孔 37 〜39 (図 4及び図 15参照)が穿設されており,プレス加工時,金型の位置決めピンに これら基準孔 37〜39を嵌合しておくことにより,テーラードブランク 027L, 027Rに プレス加工を施す際,各ブランク 31〜33に所定の形状を付与し得るのみならず,レ 一ザ溶接による前記接合部 34, 35への荷重負担を極力軽減することができる。図示 例の場合,第 1ブランク 31のプレス基準孔 37は,前記棒状部材 41の取り付け用貫通 孔が利用され,また第 2ブランク 32のプレス基準孔 38は,前記ピボット軸 9の取り付け 用貫通孔が利用される。尚,プレス加工時には,レーザ溶接による前記接合部 34, 3 5の入熱側を,これが車体フレーム Fの内側に来るように配置することが望ま 、。
[0033] このように各フレーム半体 27L, 27Rを,第 1〜第 3ブランク 31〜33で構成すること により,素材の歩留りを向上させることができることは勿論,第 1〜第 3ブランク 31〜3 3として,メインフレーム部 2,ピボット支持フレーム部 3及びシートレール部 4の機能や 性質に応じて材質や板厚を異にする素材を選択することにより軽量で高性能の車体 フレーム Fを得ることが可能となる。
[0034] また第 2ブランク 32は,第 1及び第 3ブランク 31, 33より板厚の厚いものが選定され る(図 9参照)。これによりピボット支持フレーム部 3には大なる強度が付与されるので ,これに特別な補強を施さなくても,あるいは補強を少なくしても,エンジン E及びリア フォーク 8からの大なる負荷に耐えることができ,車体フレーム Fの一層の軽量ィ匕に寄 与し得る。し力も左右のフレーム半体 27L, 27Rからなる車体フレーム Fは,メインフ レーム部 2からピボット支持フレーム部 3,さらにはシートレール部 4, 4まで連続した 中空構造体をなしているので,車体フレーム Fを少ない構成部材,即ち左右の半筒 状フレーム半体 27L, 27Rで構成することができ,し力も左右の半筒状フレーム半体 27L, 27Rの接合部は連続していて,その溶接作業を容易に行うことができる。その 上,メインフレーム部 2,ピボット支持フレーム部 3及びシートレール部 4, 4力 なる連 続した中空構造体では,応力の効果的な分散が可能となり,応力集中が抑制される
ことから補強部材の削減を図り,軽量ィ匕を図ることができる。
[0035] 再び図 2〜図 6において,各フレーム半体 27L, 27Rの素材であるテーラードブラ ンクにおいて,板厚が異なる第 1ブランク 31及び第 2ブランク 32のレーザ溶接による 接合部 34は,図 4に示すように,メインフレーム部 2の中心線 40に対して傾斜し,若 しくは鎖線示のように山形に形成される。こうすることで,メインフレーム部 2からピボッ ト支持フレーム部 3にかけて断面係数が徐々に変化して,接合部 34に発生する応力 の集中が緩和される。またレーザ溶接により接合部 34の端部には,その内外に亙り MIG溶接が施される。これは,その接合部 34の端部の補強に有効である。即ち,一 般にレーザ溶接による接合部では,溶接強度の均一性を図るべく,溶接後,溶接開 始部を切除する。それに対して,この実施例では,レーザ溶接により接合部 34の端 部への MIG溶接により,溶接開始部の切除は不要となり,接合部 34の強度が増すと 共に,素材の歩留りの向上を図ることができる。このような手法は,第 2及び第 3ブラン ク 32, 33間の接合部 35にも適用し得る。
[0036] メインフレーム部 2では,横断面が図 7及び図 8に示すように多角形,図示例では八 角形とされる。し力もその横断面積はメインフレーム部 2長手方向中央部で最小で, 前方及び後方に向力つて増加している。これによつてメインフレーム部 2の各部には ,それに作用する曲げモーメントの大きさに対応した強度を付与することができ,また その多角形横断面形状の角数の選定によりメインフレーム部 2の剛性を容易に設定 することができる。このようなメインフレーム部 2の構成は,左右の半筒状のフレーム半 体 27L, 27Rの対向端部を接合することで容易に実現される。またヘッドパイプ 1及 びメインフレーム部 2間へのガセットの溶接を不要とすることも可能となる。
[0037] 図 4及び図 7に示すように,メインフレーム部 2の,横断面積の比較的大きい前端部 では,左右両側壁が,それらを貫通する棒状部材 41を介して一体的に連結され,こ れによってメインフレーム部 2の前端部の剛性強化及び振動音の抑制を図ることがで きる。またこの棒状部材 41は,メインフレーム部 2の両外側面力も突出したその両端 部にねじ孔 41a, 41aが形成され,これを利用して,例えば前記車体カバー 18が取り 付けられる。
[0038] 図 2〜図 4及び図 8に示すように,メインフレーム部 2の後端部の左右両側面には板
状のエンジンハンガ 44が溶接される。したがって,このエンジンハンガ 44は,第 1及 び第 2ブランク 31, 32間の接合部 34より前方に配置されることになる。このエンジン ハンガ 44は,前記エンジン Eの上部の支持に供される。またピボット支持フレーム部 3 の前壁は,メインフレーム部 2との連結部より下方の部分で開放されており,その開放 部 45に近接してピボット支持フレーム部 3の左右両側壁に上下一対のエンジン取り 付け孔 46, 46力設けられる。これら取り付け孔 46, 46は,上記開放部 45に挿入され る前記エンジン Eの後部の取り付けに供される。こうすることで,エンジン Eから車体フ レーム Fにかかる荷重をメインフレーム部 2及びピボット支持フレーム部 3に分散,支 持させ,上記接合部 34での応力集中を緩和することができ,またエンジン Eを,ピボ ット支持フレーム部 3の強度メンバとして利用することができる。上記エンジンハンガ 4 4には,前記車体カバー 18支持用のステー 42が付設される。
[0039] 上記板状のエンジンハンガ 44の板厚は,ピボット支持フレーム部 3のそれと同一に 設定される。したがって,エンジンノヽンガ 44の板厚はメインフレーム部 2の板厚より厚 くなるから,高強度のエンジンノヽンガ 44を得ることができる。し力もピボット支持フレー ム部 3の形状は比較的複雑であるから,その素材の第 2ブランク 32の打ち抜き時には 大型のスクラップが出ることになり,そのスクラップを利用してエンジンノヽンガ 44を得る ことができる力 ,素材の歩留りの向上を図ることができる。
[0040] 図 10に示すように,各フレーム半体 27L, 27Rの側壁の各部には, 内周面に雌ね じ 43aを刻設した部品取り付けボス 43がバーリングカ卩ェにより形成され,これに種々 の部品がボルト結合される。したがって,従来のような部品取り付け用のゥェルディン グナットは不要となり,コストの低減に寄与し得る。また部品取り付けボス 43と反対側 のフレーム半体には,ワイヤハーネス 61を支持するクランパ 62の差し込み固定孔 63 が設けられる。
[0041] 図 2,図 4及び図 5に示すように,左右のシートレール部 4, 4は,その中間部と後端 部において前後一対のクロスメンバ 57, 58によって相互に連結される。また各シート レール部 4の傾斜部 4sの上部に支持台 59が突設され,この支持台 59と,左右のシ ートレール部 4, 4の後部上面に設けられたボス 56, 56とに前記燃料タンク 16が取り 付けられる。またそれらは前記シート 17の支持にも利用される。
[0042] また図 4及び図 11に示すように,各シートレール部 4の左右両側面には,傾斜部 4s 力も水平部 4hにかけてブラケット 60が溶接され,このブラケット 60は,前記リアクッシ ヨン 12の上端部の支持に用いられる。このブラケット 60を各シートレール部 4の外側 及び内側半部 4A, 4Bと同じ板厚とすれば,外側及び内側半部 4A, 4Bの素材から の打ち抜き時に出るスクラップ力もブラケット 60を得ることができ,素材の歩留りの向 上を図ることができる。
[0043] 図 1及び図 12に示すように,上記連結板 28の上面には,左右一対のマウントゴム 5 2, 52を挟んで前記ラゲッジボックス 15が載置され,このラゲッジボックス 15の底壁と マウントゴム 52, 52を貫通する一対のボルト 53, 53を,連結板 28の下面に設けられ た左右一対のゥエルディングナット 54, 54に螺合緊締することにより,ラゲッジボック ス 15は連結板 28に弾性支持される。その際,各ボルト 53, 53の頭部と連結板 28と の間には,ボルト 53, 53の外周に嵌装されるディスタンスカラー 55, 55が配置され, マウントゴム 52, 52に過大な圧縮荷重が作用しないようになっている。このように,連 結板 28はピボット支持フレーム部 3の天井部を構成しながら,ラゲッジボックス 15の 支持部材を兼用するので,構成の簡素化に寄与し得る。
[0044] 図 4及び図 6に示すように,ピボット支持フレーム部 3の左右両側壁には,これらを 貫通するピボット軸 9が溶接され,これよつてピボット支持フレーム部 3の強度を強化し ている。このピボット軸 9の,ピボット支持フレーム部 3の左右両側壁外に突出した両 端部によって前記リアフォーク 8が上下揺動自在に支承される。
[0045] 図 4,図 13及び図 14に示すように,ピボット支持フレーム部 3の下端部の左右両側 壁には,それぞれ内方に突出して,前記メインスタンド 24の枢軸 47の両端部を支承 する一対のスタンド支持ボス 48, 48' がー体に形成され,これらスタンド支持ボス 48 , 48' はバーリングカ卩ェにより成形される。その際,左側のスタンド支持ボス 48には ,一つ又は相対向する一対の平坦壁 48aが形成され,この平坦壁 48aは,枢軸 47外 周の所定箇所に形成された平坦面 47aと重なることで,上記枢軸 47の回転を阻止す るようになっている。したがって,枢軸 47及びスタンド支持ボス 48間には,特別な回り 止め部材を設ける必要がなく,部品点数の削減を図ることができる。
[0046] 枢軸 47の右端部は,ブレーキペダル 49の支持にも利用される。この枢軸 47の抜け
止めのために,左側のスタンド支持ボス 48の外方に突出した枢軸 47の外端部に割り ピン 50又はサークリップが装着される。
以上,本発明の実施例を説明したが,本発明は上記実施例に限定されるものでは なく,本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことができる。例えば ,連結板 28の上方に燃料タンク 16等,ラゲッジボックス 15以外の補機が配置される 場合には,連結板 28をその補機の支持部材に兼用することもできる。また左右二つ 割りのシートレール部 4に代えて,パイプ材製のシートレール部を用いることもできる。
Claims
[1] 前端にヘッドパイプ(1)を備える一本のパイプ状メインフレーム部(2)と,このメイン フレーム部 (2)の後端部から下方に延びて,リアフォーク(8)支持用のピボット(9)を 支持するピボット支持フレーム部(3)とからなる, 自動二輪車用車体フレームにおい て,
メインフレーム部(2)及びピボット支持フレーム部(3)の左側半部を一連の板材から なる半筒状左フレーム半体 (27L)で,また同右側半部を一連の板材カもなる半筒状 右フレーム半体(27R)でそれぞれ構成し,これら左フレーム半体(27L)及び右フレ 一ム半体 (27R)の対向端部を相互に結合して中空構造体を構成すると共に,そのメ インフレーム部(2)を,その横断面が多角形となるように形成したことを特徴とする, 自動二輪車用車体フレーム。
[2] 請求項 1記載の自動二輪車用車体フレームにおいて,
メインフレーム部(2)で左右のフレーム半体(27L, 27R)の側壁に,これらを貫通 する棒状部材 (41)を固着したことを特徴とする, 自動二輪車用車体フレーム。
[3] 前端にヘッドパイプ(1)を備える一本のパイプ状メインフレーム部(2)と,このメイン フレーム部 (2)の後端部から下方に延びて,リアフォーク(8)支持用のピボット(9)を 支持するピボット支持フレーム部(3)とからなり,側面にはエンジン (E)支持用のェン ジンノヽンガ (44)が固設される, 自動二輪車用車体フレームにおいて,
メインフレーム部(2)の左半部と,ピボット支持フレーム部(3)の左半部とを溶接によ り接合して一連の半筒状左フレーム半体(27L)を構成し,またメインフレーム部 (2) の右半部と,ピボット支持フレーム部(3)の右半部とを溶接により接合して一連の半 筒状右フレーム半体(27L)を構成し,これら左フレーム半体(27L)及び右フレーム 半体(27R)の対向端部を相互に結合して中空構造体を構成し,エンジンハンガ (44 )を,メインフレーム部(2)の各半部とピボット支持フレーム部(3)の各半部との溶接に よる接合部(34)を避けてメインフレーム部 (2)の側面に固設したことを特徴とする, 自動二輪車用車体フレーム。
[4] 請求項 3記載の自動二輪車用車体フレームにおいて,
前記接合部(34)を,メインフレーム部(2)の長手方向中心線 (40)に対して斜め,
もしくは山形に形成したことを特徴とする, 自動二輪車用車体フレーム。
[5] 請求項 1又は 2記載の自動二輪車用車体フレームにおいて,
第 2ブランク(32)の板厚を,第 1ブランク(31)のそれより厚く設定し,車体フレーム 各部に付設される板状の部品取り付け部材 (44)の板厚を第 2ブランク(32)のそれと 同一に設定したことを特徴とする, 自動二輪車用車体フレーム。
[6] 請求項 3記載の自動二輪車用車体フレームにおいて,
メインフレーム部(2)側の第 1ブランク (31)と,ピボット支持フレーム部(3)側の第 2 ブランク(32)とをレーザ溶接により互いに接合してなるブランク結合体 (027L, 027 R)をプレスすることで各フレーム半体(27L, 27R)を構成し,第 1及び第 2ブランク(3 1, 32)の上記接合部(34)より前方で各フレーム半体(27L, 27R)の外側面に板状 のエンジンノヽンガ (44)を固設したことを特徴とする, 自動二輪車用車体フレーム。
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