JP2008189109A - 車体フレーム - Google Patents

Abstract

【課題】シートレールとバックステーとを簡単に溶接することができるようにする。
【解決手段】メインフレーム２の後端上部からは丸パイプよりなるシートレール３がほぼ水平姿勢で後方へ延出し、後端下部寄りの位置からは角パイプよりなるバックステー７が後方へ向けて斜め上方へ延出している。バックステー７の後端部には屈曲部８が形成され、シートレール３に対し長さ方向に沿った状態で突き合わされる。この突き合せ部位においてバックステー７の上面は中央部に排水溝がプレスによって凹み加工されることによって、凹溝９を挟んだ両側は相対的に突条部１０が形成される。突条部１０はシートレール３とバックステー７の中心線Ｃより幅方向の内外にずれるため、両者の溶接を容易に行うことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば自動二輪車等の鞍乗り型車両における車体フレームに関するものである。

従来、自動二輪車の後部フレームとして、メインフレームの後端上部から後方へ向けて略水平に延びるシートレールと、メインフレームの後端下部から後方へ向けて斜め上方へ延びるバックステーとからなるものが知られている。この構造においては、バックステーの上端がシートレールの後端部寄りの箇所に突き当てられ、同箇所において溶接がなされる。そのような構造を開示するものとして、特許文献１のものを挙げることができる。
特開平５−２６２２６９号公報

ところで、バックステーとシートレールとの接合強度を高めようとすれば、両者の溶接範囲を大きくとることが有効である。そのための手段として、バックステーとシートレールとを長さ方向に沿って所定範囲を突き合せ、この突き合せ領域に溶接を施すことが考えられた。従来、バックステー１００とシートレール１０１とは共に丸パイプから形成されていたため、図７に示すように、両者間の側方への開き角度は大きく、溶接用のトーチが突き合せの中心部近くまで比較的進入しやすい状況にあった。しかし、例えばデザイン上の要請から、バックステー１００とシートレール１０１とのいずれか一方に角パイプの使用が予定されると、図８に示すように、両者の側方への開き角度は小さくなり、溶接用トーチの進入が困難となる。したがって、従来の接合形態では、こうしたデザイン上の要請に簡単には応え得ない状況にあった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、長さ方向に沿って突き合わされるパイプ同士を容易に溶接してなる車体フレームを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、軸線方向に沿って延びるとともに、前記軸線方向と直交する方向の断面形状が円弧面をなす曲面部を有する第１のパイプと、軸線方向に沿って延びるとともに、前記曲面部と長さ方向に沿って突き合わされ、前記曲面部から前記突き合せ方向に沿って下ろした中心線に対し幅方向外方へずれた位置に前記長さ方向に沿って突設された突条部を有する第２のパイプと、前記曲面部と前記突条部との外側面同士を溶接する溶接部と、を備えてなることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記第１のパイプは丸パイプであり、前記第２のパイプは前記第１のパイプの外径と略等しい幅寸法の角パイプからなる母材に対し、前記第１のパイプとの対向面に幅方向中心部を含みつつ長さ方向に沿って凹溝が形成されたものであり、前記凹溝の中心から幅方向へずれた位置に前記突条部が形成されていることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記突条部は、前記凹溝を幅方向に挟んで両側に一対設けられていることを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記凹溝は、前記第１のパイプの外側面との間に排水用の空間を保有可能に形成されていることを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記第１及び第２のパイプは、これらを一組としたものが車体の幅方向両側において長さ方向に沿って一対配され、前記第１及び第２の両パイプのうち一方がシートを支持するためのシートレールとなっていることを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項５に記載のものにおいて、前記第１のパイプは、一端側が自動二輪車用のメインフレームの後部上端寄りに接続され、他端側が後方へ略水平に延出されたシートレールであり、前記第２のパイプは、一端側が前記メインフレームの後部下部寄りに接続され、他端側が後方へ向けて斜め上方へ延出するバックステーであり、前記第２のパイプの前記他端側には前記第１のパイプの前記他端側に対し長さ方向に沿って突き合わされる屈曲部が形成され、かつ前記溶接部は前記屈曲部に形成された前記突条部と前記第１のパイプの前記他端側の外側面との間に設けられていることを特徴とするものである。

請求項７の発明は、請求項６に記載のものにおいて、前記一対のシートレールの両後端部間にはグラブバーが架設されていることを特徴とするものである。

請求項８の発明は、請求項７に記載のものにおいて、前記シートレールの後端部には前記グラブバーを取り付けるための支持ブラケットが設けられているとともに、前記支持ブラケットは前記シートレールが前記屈曲部と接合されている領域に少なくともその一部が長さ方向で重なるように配置されていることを特徴とするものである。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、複数のパイプ同士を所定の長さ範囲に亘って突き合せて溶接するため、パイプの端部を接合させるときのように接合用のブラケット等を介在させなくとも、充分な接合強度を得ることができる。また、第１のパイプのように曲面部を有するパイプに対し、例えば丸パイプあるいは角パイプを長さ方向に沿って突き合わせると、両パイプの接触箇所は第１のパイプの中心軸の真下位置となるため、パイプの側方から溶接装置を接近させても容易には届かない状況にある。しかし、本発明によれば、第２パイプ側において曲面部の中心軸から幅方向へずれた位置に突条部を設けたため、両パイプの接触箇所は外方に近づけられ、もって溶接装置を当該箇所に接近させることができる。したがって、安定した溶接状況を得ることができる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、車体フレームを、異なる断面形状をもったパイプ材の接合によって形成することができる。また、角パイプの中心部を含んでプレスすることによって凹溝に対し幅方向へずれた部分を相対的に突出させて突条部とすることができるため、簡単な加工によって突条部を形成することができる。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、溶接箇所が凹溝を挟んで内外二箇所となるため、接合強度を高めることができる。

＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、凹溝がそのまま排水用の空間として利用できるため、例えば洗浄水等が両パイプ間に溜まってしまう事態を未然に回避することができる。

＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、第１及び第２の二本のパイプが安定して溶接されるため、シートに対して充分な支持強度を確保することができる。

＜請求項６の発明＞
請求項６の発明によれば、メインフレームの上部から後方へ向けて略水平方向に延びるシートレールの端部に対し、メインフレームの下部から後方へ向けて斜め上方に延びるバックステーとの端部を接合するにあたり、通常であればバックステーの端部に接合用のブラケットを介在させてシートレール側との接合を行うのであるが、屈曲部を形成して長さ方向に沿って突き合せた状態で溶接するため、ブラケットを用いなくとも充分な接合強度を得ることができる。

＜請求項７の発明＞
請求項７の発明によれば、パイプの接合部付近でグラブバーの取り付けを行うことができるため、グラブバーに作用する力を確実に受けることができる。

＜請求項８の発明＞
請求項８の発明によれば、グラブバーの取り付け用の支持ブラケットが、シートレールとバックステーとの接合領域に長さ方向で重なるように配置されているため、グラブバーを握っている同乗者からの外力が作用しても、この力に確実に抗することができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図３によって説明する。図１は本発明が適用された自動二輪車の全体を示すものであり、その車体フレームはヘッドパイプ１、エンジンを支持する左右一対のメインフレーム２を備えている。メインフレーム２の後部上端からは左右一対のシートレール３がそれぞれ後方へ向けて延出している。シートレール３の前端とメインフレーム２との間には接合のためのブラケット１５が介在され、そのもとで両者は溶接によって固着されている。

シートレール３（本発明の第１パイプに相当する）は丸パイプを母材としてなり、メインフレーム２との上記接合箇所からほぼ水平に延びた後、途中からやや斜め上方へ向けて屈曲している。また、両シートレール３の前端部寄りにはシート４の前部を固定するための前側シートブラケット５が突設されている。さらに、両シートレール３の後端部において、両間にはシート４の後部を固定するための後側シートブラケット６が架設されている。

一方、両メインフレーム２の後部下部寄りには左右一対のバックステー７（本発明の第２パイプに相当する）の一端側がそれぞれ連結されており、メインフレーム２との接合端から斜め後方へ向けて延出されている。バックステー７は角パイプを母材としてなり、その前端は溶接によってメインフレーム２に固着されている。バックステー７の後端部は後側シートブラケット６よりも僅かに後方位置において屈曲し、シートレール３の後端部に対し長さ方向に沿って突き当てられる屈曲部８となっている。バックステー７とシートレール３とはこの屈曲部８において次のようにして接合がなされている。

両者の接合部位での状況は図３において拡大して示されている。同図に示されるように、シートレール３とバックステー７とはほぼ同じ外幅寸法に形成され、かつ相互の中心の位置を鉛直方向で揃えた状態で突き合せがなされている（図３中に示されている、シートレール３とバックステー７との幅方向に関する中心線Ｃ参照）。

ところで、シートレール３とバックステー７との接合は、角パイプと丸パイプという断面形状の異なる二種類のパイプの接合となるため、両者が突き当てられる部位では、シートレール３側の外周面が曲面部Ｒを形成し、バックステー７側が平面部を形成することになる。但し、バックステー７側を平面部の形態としたままで、曲面部Ｒとの溶接を行うとしたのでは、図８に示すように、曲面部Ｒと平面部との側方への開く角度が狭く、突き合せ部の中心部にまで溶接トーチを進入させることが困難になってしまうことは既述した通りである。そこで、この実施形態では平面部の幅方向中央部に凹溝９を長さ方向に沿ってプレス加工することによって、凹溝９の幅方向両側を相対的に突出させ、一対の突条部１０を形成するようにしている。このようにすることで、シートレール３は中心線Ｃから幅方向へ内方あるいは外方へずれた位置において、両突条部１０と長さ方向に沿って当接支持される。かくして、この当接支持された部分において溶接がなされ（溶接部１１）、シートレール３とバックステー７の屈曲部８との接合が可能となる。

一方、凹溝９は底面が湾曲して形成されるとともに、その曲率はシートレール３側の曲面部Ｒの曲率よりも大きく設定されている。したがって、凹溝９の底面とシートレール３における曲面部Ｒの外面との間には長さ方向に沿って間隙が保有される。この間隙は前後方向へ開放し、かつ車体フレーム全体が塗装されることに先立って洗浄されたときに洗浄液を排水するための排水溝としての役割を果たす。

また、シートレール３の後端部はバックステー７の後端からさらに後方へ突出し、突出部１２をそれぞれ形成している。シートレール３の後端部寄りの上面には支持ブラケット１４が固着され、同支持ブラケット１４によってグラブバー１４の取り付けがなされている。支持ブラケット１４は上記した溶接部１１と長さ方向において重複するようにして突出部にかけての長さ領域に配されている。

なお、この実施形態のように、バックステー７とシートレール３の後端位置を揃えずに、シートレール３のみ突出させるのは、自動二輪車の後端部においてパイプ二本の高さ寸法分を配置するスペースが構造上、確保できないためである。したがって、充分なスペースが確保できる場合には、シートレール３とバックステー７の後端位置を揃える構造にすることも勿論可能である。

次に、上記のように構成された本実施形態の作用効果を具体的に説明する。車体フレームの製作にあたり、メインフレーム２における後部の上下部位において、シートレール３及びバックステー７の各前端側が溶接等によって接合される。また、シートレール３の後端部とバックステー７の屈曲部８とを長さ方向に沿いつつ、それぞれの中心を鉛直方向で揃えた状態で突合せると、シートレール３は図３に示すように、バックステー７の両突条部１０の頂点部寄り内側面に長さ方向に沿って当接支持される。この状態で、シートレール３とバックステー７とは両者の当接縁部に沿ってその外面同士が溶接される。このとき、溶接部１１はシートレール３及びバックステー７の中心線Ｃに関し幅方向内外へずれて位置していることから、溶接トーチをシートレール３及びバックステー７の間に深く進入させる必要がないため、溶接作業を容易に行うことができる。また、突条部１０を幅方向の両側に一対設けたことで、溶接部１１もまた中心線Ｃを挟んで対称に設定することができるため、シートレール３とバックステー７との間の接合強度をバランスよく高めることができる。

上記のようにして溶接工程が完了したら、車体フレームは脱脂のために洗浄工程へ移送され、その後には乾燥工程へと移されるが、洗浄工程で浴びた洗浄液は凹溝９を通して排出される。したがって、その後の塗装工程に際して洗浄液の残留も回避できる。

以上のように、本実施形態によれば、丸パイプよりなるシートレール３と角パイプよりなるバックステー７との突き合せ部を接合するにあたり、バックステー７に一対の突条部１０を中心線Ｃから幅方向へずらして配置したため、溶接作業を容易に行うことができる。加えて、バックステー７に屈曲部８を形成してシートレール３に対し所定長さ範囲を突き合せて溶接するようにしたため、溶接部１１の長さ範囲を確保して所要の接合強度を得ることができる。また、バックステー７の長さ方向中央部に設けられた凹溝９を通して洗浄液を排水することができるため、シートレール３とバックステー７との間に洗浄液が留まってしまうこともない。さらに、グラブバー１３を取り付けるための支持ブラケット１４を、溶接部位、つまりはシートレール３とバックステー７との接合領域に対し長さ方向に一部重複するようにして配置して、タンデムライダーがグラブバー１３に対して作用させる引っ張り力あるいは押し付け力を二重の構造部にて受承することができるため、このような力にも確実に抗することができる、という効果も得られる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）第１・第２のパイプの数は実施形態１の場合に限定されるものではない。例えば、第１のパイプＰ１を挟んで両側に第２のパイプＰ２が接合される態様（図４参照）、あるいはその逆に第２のパイプＰ２を挟んで両側に第１のパイプＰ１が接合される態様（図５参照）も考えられる。なお、実施形態１と共通する構造については同一符号を付して説明を省略する。

（２）さらに、両パイプは他方のパイプを必ずしも挟んだ位置に配されなくともよく、例えば所定角度周方向にずれた位置に配されても良い（図６参照）。

（３）突条部１０は、少なくとも曲面部の中心軸から幅方向外方（あるいは内方）の片側にずれていればよく、本実施形態のように必ずしも両側に対をなして設けられたものである必要はない。

（４）第１・第２のパイプの外径については限定されるべきものではない。すなわち、例えば第２のパイプが第１のパイプに比べて充分に広幅の角パイプであった場合、その平面部上に第１のパイプを複数本並列させた状態で溶接することも可能である。

実施形態１における自動二輪車の全体を示す側面図 シートレールとバックステーとの接合部の周辺を示す斜視図 同じく接合部の断面図 他の配置による接合状況を示す断面図 別の配置による接合状況を示す断面図 さらに別の配置による接合状況を示す断面図 従来技術の問題点を示す断面図 従来技術の問題点を示す断面図

符号の説明

２…メインフレーム
３…シートレール（第１のパイプ）
７…バックステー（第２のパイプ）
８…屈曲部
９…凹溝（排水用の空間）
１０…突条部
１１…溶接部
１３…グラブバー
１４…支持ブラケット
Ｒ…曲面部

Claims (8)

1. 軸線方向に沿って延びるとともに、前記軸線方向と直交する方向の断面形状が円弧面をなす曲面部を有する第１のパイプと、
   軸線方向に沿って延びるとともに、前記曲面部と長さ方向に沿って突き合わされ、前記曲面部から前記突き合せ方向に沿って下ろした中心線に対し幅方向外方へずれた位置に前記長さ方向に沿って突設された突条部を有する第２のパイプと、
   前記曲面部と前記突条部との外側面同士を溶接する溶接部と、を備えてなることを特徴とする車体フレーム。
2. 前記第１のパイプは丸パイプであり、前記第２のパイプは前記第１のパイプの外径と略等しい幅寸法の角パイプからなる母材に対し、前記第１のパイプとの対向面に幅方向中心部を含みつつ長さ方向に沿って凹溝が形成されたものであり、前記凹溝の中心から幅方向へずれた位置に前記突条部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の車体フレーム。
3. 前記突条部は、前記凹溝を幅方向に挟んで両側に一対設けられていることを特徴とする請求項２記載の車体フレーム。
4. 前記凹溝は、前記第１のパイプの外側面との間に排水用の空間を保有可能に形成されていることを特徴とする請求項３記載の車体フレーム。
5. 前記第１及び第２のパイプは、これらを一組としたものが車体の幅方向両側において長さ方向に沿って一対配され、前記第１及び第２の両パイプのうち一方がシートを支持するためのシートレールとなっていることを特徴とする請求項１記載の車体フレーム。
6. 前記第１のパイプは、一端側が自動二輪車用のメインフレームの後部上端寄りに接続され、他端側が後方へ略水平に延出されたシートレールであり、
   前記第２のパイプは、一端側が前記メインフレームの後部下部寄りに接続され、他端側が後方へ向けて斜め上方へ延出するバックステーであり、
   前記第２のパイプの前記他端側には前記第１のパイプの前記他端側に対し長さ方向に沿って突き合わされる屈曲部が形成され、かつ前記溶接部は前記屈曲部に形成された前記突条部と前記第１のパイプの前記他端側の外側面との間に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の車体フレーム。
7. 前記一対のシートレールの両後端部間にはグラブバーが架設されていることを特徴とする請求項６記載の車体フレーム。
8. 前記シートレールの後端部には前記グラブバーを取り付けるための支持ブラケットが設けられているとともに、前記支持ブラケットは前記シートレールが前記屈曲部と接合されている領域に少なくともその一部が長さ方向で重なるように配置されていることを特徴とする請求項７に記載の車体フレーム。

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