JP2006282031A - Engine bracket for vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動二輪車や不整地走行車(ATV)等に用いられるエンジンブラケットに関し、特に、フレームとエンジンとを互いに接続するエンジンブラケットに関する。 The present invention relates to an engine bracket used for a motorcycle, an uneven terrain vehicle (ATV), and the like, and more particularly to an engine bracket for connecting a frame and an engine to each other.
例えば自動二輪車は、後輪を回転駆動するエンジンと、車体の骨格を成すと共にエンジンを搭載するフレームとを備えており、エンジンとフレームとはブラケットを介して互いに接続されている(例えば、特許文献1参照)。一般にこのブラケットは、平坦な板部材によって形成されている。
ところでエンジンは重量物であるため、これをフレームに支持するブラケットには所定の強度が要求される。一方、例えばコーナリング時におけるライダーから見た車体の操作性という観点からすれば、ブラケットは所定の剛性を有することが必要であり、また、軽量であることが要求される。従来のブラケットは、所定の厚みを有する板状に形成することによって必要な強度が確保されているが、この場合、ブラケット全体が一様な厚みを有しているため、重量が増すと共に、適度な剛性を備えさせることが難しい。これとは逆に、ブラケットが適度な剛性を備えるように厚みを調整した場合には、必要な強度を確保するのが難しくなる。 By the way, since the engine is heavy, a predetermined strength is required for the bracket that supports the engine on the frame. On the other hand, for example, from the viewpoint of the operability of the vehicle body as seen from the rider during cornering, the bracket needs to have a predetermined rigidity and is required to be lightweight. A conventional bracket has a required strength by being formed into a plate shape having a predetermined thickness. In this case, since the entire bracket has a uniform thickness, the weight increases, It is difficult to provide sufficient rigidity. On the contrary, when the thickness is adjusted so that the bracket has an appropriate rigidity, it is difficult to ensure the necessary strength.
そこで本発明は、フレームとエンジンとを互いに接続し、適切な強度及び剛性を備えることができるブラケットを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the bracket which connects a flame | frame and an engine mutually and can be equipped with appropriate intensity | strength and rigidity.
本発明は上述したような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る車両用のエンジンブラケットは、車両のフレーム及びエンジンを互いに接続するエンジンブラケットであって、鍛造成形され、且つ、接続している状態で引っ張り応力の生じる部分がその周辺部分よりも肉厚になるように形成されている。この場合、エンジンブラケットにおいて、強度を必要とする引っ張り応力の生じる部分が肉厚となるので、適切な強度を確保することができると共に、その周辺部分の厚みを調節して適切な剛性を確保でき、軽量化を図ることもできる。また、鍛造成形することにより、強度を確保しつつ軽量化を図ることができる。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an engine bracket for a vehicle according to the present invention is an engine bracket that connects a vehicle frame and an engine to each other, and is forged and connected. In this state, the portion where the tensile stress is generated is formed to be thicker than the peripheral portion. In this case, in the engine bracket, the portion where the tensile stress requiring strength is thickened, so that appropriate strength can be secured and appropriate rigidity can be secured by adjusting the thickness of the peripheral portion. It is also possible to reduce the weight. Moreover, weight reduction can be achieved, ensuring intensity | strength by forging molding.
また、ヘッドパイプから車体の後方へ延びる上側フレームに接続されるフレーム側接続部と、前記上側フレームの下方に配置された前記エンジンに接続されるエンジン側接続部とを有し、前記フレーム側接続部と前記エンジン側接続部との間における前側部分が肉厚になるように形成されていてもよい。この場合、エンジンブラケットの前側部分に引っ張り応力が生じるため、この部分を肉厚化することによって、強度、剛性、及び重量の最適化を図ることができる。 The frame-side connection includes a frame-side connection portion connected to an upper frame extending from the head pipe to the rear of the vehicle body, and an engine-side connection portion connected to the engine disposed below the upper frame. The front part between the part and the engine side connection part may be formed to be thick. In this case, since a tensile stress is generated in the front portion of the engine bracket, the strength, rigidity, and weight can be optimized by thickening this portion.
また、前記フレーム側接続部には、前記上側フレームに接続するための2つのネジ孔部が肉厚に形成され、前記エンジン側接続部には前記エンジンに接続するための1つのネジ孔部が肉厚に形成されており、前記フレーム側接続部の2つのネジ孔部のうち前側に位置するネジ孔部と、前記エンジン側接続部のネジ孔部とを結ぶ間の部分が、肉厚になるように形成されていてもよい。この場合、特に強度が必要とされるネジ孔部と、引っ張り応力が生じる部分とを肉厚化し、強度、剛性、及び重量の最適化を図ることができる。 In addition, the frame side connecting portion is formed with two screw holes for connecting to the upper frame, and the engine side connecting portion has one screw hole for connecting to the engine. The portion between the two screw hole portions of the frame side connection portion and the screw hole portion located on the front side and the screw hole portion of the engine side connection portion is thick. It may be formed as follows. In this case, it is possible to optimize the strength, rigidity, and weight by increasing the thickness of the screw hole portion that particularly requires strength and the portion where the tensile stress is generated.
本発明は、フレームとエンジンとを互いに接続し、強度、剛性、及び重量の最適化を図ることのできるエンジンブラケットを提供することが可能である。 The present invention can provide an engine bracket capable of connecting a frame and an engine to each other and optimizing strength, rigidity, and weight.
以下、本発明の実施の形態に係る車両用のエンジンブラケットについて、自動二輪車を例にとり、図面を参照しながら具体的に説明する。図1は、モトクロッサータイプの自動二輪車1の側面図であり、図2は、図1に示す自動二輪車1が備えるアルミニウム合金製のフレーム2、及びこれに搭載されたエンジンEの側面図である。なお、図1ではフレーム2を実線で示し、その他の部分は二点鎖線により示している。また、以下の説明で用いる方向の概念は、自動二輪車1に搭乗して直進方向を向くライダー(図示せず)から見た方向の概念と一致するものとして説明する。
Hereinafter, a vehicle engine bracket according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings, taking a motorcycle as an example. FIG. 1 is a side view of a
図1に示すように、自動二輪車1は、所定のキャスター角を有して略上下方向へ延びるフロントフォーク3を備え、該フロントフォーク3の下部には操舵輪である前輪4が回転自在に軸支されている。フロントフォーク3の上部には、上下方向へ延びるステアリングシャフト6の下部が接続されており、該ステアリングシャフト6の上部には、左右方向へ延びるバー型のステアリングハンドル7が中央部分にて支持されている。ステアリングシャフト6は、フレーム2を構成するヘッドパイプ10によって回動自在に軸支されており、ライダーがステアリングハンドル7を左右へ回動することによって前輪4を左右へ転向させることが可能な既知の構造を有している。
As shown in FIG. 1, the
図1及び図2に示すようにフレーム2は、ヘッドパイプ10と、該ヘッドパイプ10の上部から若干下方に向きつつ後方へ延びる左右一対のメインフレーム11,11とを備えている。なお、図1には左側のメインフレーム11のみを示している。また、ヘッドパイプ10の下部からは若干後方に向きつつ下方へ延びるダウンチューブ12の上部が接続されており、該ダウンチューブ12の下部からはロアフレーム13が延びている。このロアフレーム13は左右へ開く二股形状になっており、ダウンチューブ12の下部から略下方へ延び、途中で湾曲して後方へ向かって延びている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ロアフレーム13の後部とメインフレーム11,11の後部とは、左右一対のピボットフレーム14,14によって接続されている。即ち、左側のピボットフレーム14は、左側のメインフレーム11の後部とロアフレーム13の左側の後部との間を接続し、右側のピボットフレーム14は、右側のメインフレーム11の後部とロアフレーム13の右側の後部との間を接続している。なお、図1及び図2では、左側のピボットフレーム14のみを図示しており、右側のピボットフレーム14については後述する図6にその断面が示されている。
The rear portion of the
図2に示すように、ヘッドパイプ10の上部からは、メインフレーム用舌片10Aが略後方へ向けて延設され、メインフレーム11の前部を上方から覆うようにして支持している。また、ヘッドパイプ10の下部からは、ダウンチューブ用舌片10Bが略下方へ向けて延設され、ダウンチューブ12の上部を前方から覆うようにして支持している。
As shown in FIG. 2, a
図2に示すように、左側のピボットフレーム14の上下方向の中央位置より若干下寄りの位置にはピボット孔14Aが形成されており、略前後方向に延びるスイングアーム16の前部がピボット孔14Aに挿通されたピボット軸14Bによって軸支されている。図1に示すように、スイングアーム16の後部には駆動輪である後輪5が回転自在に軸支されており、この後輪5は、ピボット軸14Bを中心にして上下方向に揺動自在になっている。
As shown in FIG. 2, a
図2に示すように、ピボットフレーム14の上部とスイングアーム16との間にはサスペンションユニット17が介在されている。サスペンションユニット17の上部は、左右のピボットフレーム14,14間に架設されたクロスメンバ20に、サスペンションブラケット21を介して揺動自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, a
図1及び図2に示すように、メインフレーム11の前部とダウンチューブ12の上部との間には、フレーム2の剛性を向上させるためのガセット22及び支持バー23が設けられている。また、フレーム2を構成するヘッドパイプ10、メインフレーム11、ダウンチューブ12、ロアフレーム13、及びピボットフレーム14によって囲まれた空間S内にはエンジンEが搭載されている。このエンジンEは本実施の形態において単気筒の4サイクルエンジンであり、下から順に、クランクケース30,シリンダブロック31,シリンダヘッド32,シリンダヘッドカバー33を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
エンジンEは、複数のエンジンブラケット35,36,37(図2参照)によってフレーム2の各部に支持されている。具体的に言うと、図2に示すようにエンジンブラケット35は、ピボットフレーム14の上端下部に形成されたボス部40と、エンジンEのシリンダヘッド32の後部の下部に形成されたボス部41との間に介在され、両者を互いに接続している。このエンジンブラケット35は、左右のピボットフレーム14,14に対応して左右夫々に設けられており、エンジンEのシリンダヘッド32を左右から支持している(図6参照)。
The engine E is supported on each part of the
エンジンブラケット36は、ロアフレーム13の上端後部に形成されたボス部42と、エンジンEのクランクケース30の上部の前部に形成されたボス部43との間に介在され、両者を互いに接続している。また、エンジンブラケット37は、ロアフレーム13の前後方向略中央位置の上部と、エンジンEのクランクケース30の下部との間に介在され、両者を互いに接続している。
The
図1に示すように、エンジンEの出力軸(図示せず)は、チェーンCを介して後輪5と連結しており、エンジンEが駆動すると後輪5は連動回転し、自動二輪車1は推進力を得る。なお、後輪5をチェーン駆動する換わりに、ベルト駆動、シャフト駆動としてもよい。
As shown in FIG. 1, the output shaft (not shown) of the engine E is connected to the
また、図1に示すように、メインフレーム11の上方であってステアリングシャフト6の後方位置には燃料タンク25が備えられており、該燃料タンク25の後方にはライダーが跨るシート26が配置されている。
As shown in FIG. 1, a
図3は、上述したピボットフレーム14及びエンジンEのシリンダヘッド32間を互いに接続する左側のエンジンブラケット35を示す図面であり、自動二輪車1の車体の左右方向外方(左側)から見た構成を示す側面図である。図4は、エンジンブラケット35を、車体の左右方向内方から見たときの構成を示す側面図である。また、図5は、エンジンブラケット35を、車体の後方から見たときの構成を示す背面図である。このエンジンブラケット35はアルミニウム合金を鍛造成形したものであり、後述するように強度、剛性、及び重量の適正化が図られた形状を有している。
FIG. 3 is a view showing the
図3に示すように、エンジンブラケット35は側面視で逆三角形状を成して所定の厚みd1(図5参照)を有するプレート50から構成され、該プレート50の上部には、2つのボルト孔部51,52が設けられており、これらボルト孔部51,52は、ピボットフレーム14のボス部40(図2参照)に対してボルト締結されるフレーム側接続部60を構成している。図4に示すように、ボルト孔部51,52は側面視で真円形状になっており、それぞれの中心位置には、ボルト55(図6参照)を通すボルト孔51a,52aが、プレート50の厚み方向へ貫通して形成されている。また、このボルト孔51a,52aは、それぞれの横断面が上下方向へ若干だけ延びる長円形状になっている。
As shown in FIG. 3, the
図5に示すように、ボルト孔部52は、プレート50の厚みd1よりも若干大きな厚みd2を有し、プレート50の内側面50cから車体の内方へ突出している。即ち、ボルト孔部52の外側面52bとプレート50の外側面50bとは面一である一方、ボルト孔部52の内側面52cは、プレート50の内側面50cに対して車体の内方へ位置し、両者間には段差が形成されている。図5には示されていないがボルト孔部51についてもボルト孔部52と同様に、プレート50の厚みd1よりも若干大きな厚みd2を有し、プレート50の内側面50cから車体の内方へ突出している。即ち、ボルト孔部51の外側面51bとプレート50の外側面50bとは面一である一方、ボルト孔部51の内側面51cは、プレート50の内側面50cに対して車体の内方へ位置し、両者間には段差が形成されている。
As shown in FIG. 5, the
また、図3及び図4に示すように、プレート50の下部には、1つのボルト孔部53が設けられており、このボルト孔部53は、エンジンEのシリンダヘッド32のボス部41(図2参照)に対してボルト締結されるエンジン側接続部61を構成している。ボルト孔部53には真円形状の横断面を有するボルト孔53aが、プレート50の厚み方向へ貫通して形成されている。図5に示すように、ボルト孔部53はプレートの厚みd1よりも大きな厚みd3を有し、上述したボルト孔部51,52と同様に、プレート50の内側面50cから車体の内方へ突出している。より詳しくは、ボルト孔部53の外側面53bとプレート50の外側面50bとは面一である一方、ボルト孔部53の内側面53cはプレート50の内側面50cに対して車体の内方へ位置し、両者間には段差が形成されている。なお、本実施の形態では、ピボットフレーム14に接続される上側のボルト孔部51,52の厚みd2に対し、エンジンEのシリンダヘッド32に接続される下側のボルト孔部53の厚みd3は大きく形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, one
図4に示すように、プレート50の前側の部分には、プレート50の厚みd1より大きな所定の厚みd4(図5参照)を有する肉厚部54が形成されている。この肉厚部54は、上側のボルト孔部51,52のうち前側に配置されたボルト孔部51と下側のボルト孔部53とを繋ぐように、略一定の幅w1を有して両者間に延設されている。なお、本実施の形態においては、肉厚部54の厚みd4は上側のボルト孔部51の厚みd2と同一になっている。また、肉厚部54の厚みd4と幅w1とは、エンジンブラケット35に要求される強度及び剛性を考慮して、適正に調整される。
As shown in FIG. 4, a
また、図5に示すように、エンジンブラケット35を背面視すると、プレート50がクランク状に屈曲されており、上部が下部に対して距離d5だけ車体の外方へ位置すると共に上部と下部とが互いに平行になるようオフセットしている。なお、上述した説明では左側のエンジンブラケット35についてのみ言及しているが、右側のエンジンブラケット60(図6参照)は、車体の左右方向中心位置を基準として左側のエンジンブラケット35と左右対称の形状になっている。従って、ここでの詳説は省略する。
Further, as shown in FIG. 5, when the
このようなエンジンブラケット35は、図2と、図2のVI-VI矢視線での一部断面図である図6とに示すように、ピボットフレーム14とエンジンEのシリンダヘッド32との間に介在され、両者を互いに接続する。即ち、初めに、左側のピボットフレーム14のボス部40に形成された2つのボルト孔40a,40a(図6には後側のボルト孔40aのみを図示している)の夫々と、左側のエンジンブラケット35の上側のボルト孔部51,52が有するボルト孔51a,52a(図6では後側のボルト孔52aのみを図示している)の夫々とが同軸状になるようにエンジンブラケット35を配置する。またこのとき、プレート50の外表面50bを車体の外方へ向け、肉厚部54(図4参照)が前方へ向くように配置する。
Such an
そして、ボルト孔40a,51a、及びボルト孔40a,52aの夫々にボルト55,55を螺合することにより、ピボットフレーム14に対してエンジンブラケット35を接続する。このとき、ボルト55はきつく締めすぎないようにし、エンジンブラケット35側の長円形状のボルト孔51a,52a内の範囲で、エンジンブラケット35がピボットフレーム14のボス部40に遊びを有して接続されるようにする。
The
一方、予めフレーム2内にエンジンEを搭載し、エンジンブラケット36,37(図2参照)によって該エンジンEをフレーム2に支持しておく。この状態でエンジンEのシリンダヘッド32に設けられた左側のボス部41は、ピボットフレーム14のボス部40に対し、前方斜め下方に位置する(図2参照)。そして、シリンダヘッド32のボス部41に形成されたボルト孔41aと、エンジンブラケット35の下側のボルト孔部53が有するボルト孔53aとが同軸状になるように、エンジンEに対してエンジンブラケット35を配置する。上述したようにエンジンブラケット35とピボットフレーム14とは、所定の遊びを有して接続されているため、エンジンEの搭載時に多少の位置ずれが生じても、上記ボルト孔41a,53aを同軸状に位置合わせすることができる。
On the other hand, the engine E is mounted in the
そして、この状態でボルト孔41a,53aにボルト55を確実に螺合することにより、エンジンEに対してエンジンブラケット35を固着する。更に、ピボットフレーム14側のボルト55,55も確実に螺合し、ピボットフレーム14に対してエンジンブラケット35を固着する。
In this state, the
なお、右側のピボットフレーム14とエンジンEのシリンダヘッド32の右側のボス部41とは、上述した左側のエンジンブラケット35と形状において左右対称を成す右側のエンジンブラケット35aによって互いに接続されている。その接続形態は、上述した左側のエンジンブラケット35の場合と同様であるので、ここでの詳説は省略する。また、図6に示す右側のエンジンブラケット35aにおいて、左側のエンジンブラケット35の構成に対応する部分には、同じ符号を付している。
The
このようにピボットフレーム14とエンジンEとを互いに接続するエンジンブラケット35は、ピボットフレーム14のボス部40に接続したボルト孔部51,52から、エンジンEのシリンダヘッド32のボス部41に接続されたボルト孔部53に亘って、下方斜め前方へ延設された構成になっている。そしてこの状態のエンジンブラケット35には、主に前側の肉厚部54に引っ張り応力が生じやすくなる。
Thus, the
上述したような本実施の形態に係るエンジンブラケット35は、引っ張り応力が生じる部分が、比較的大きな厚みd4を有する肉厚部54となっているため、適切な強度を有してエンジンEをピボットフレーム14に支持することができる。また、肉厚部54の周辺は、該肉厚部54よりも薄い厚みd1になるよう形成されているため、軽量化が図られている。更に、肉厚部54は適正に調整された幅w1を有するため、所定の強度を有しつつ適切な剛性が確保されている。このように、本発明に係るエンジンブラケット35は、プレート50の厚みd1,肉厚部54の厚みd4及び幅w1などを適宜調節して成型することにより、エンジンEの重量などに応じて強度、剛性、及び重量の最適化を図ることができる点に優れた特徴を有している。
In the
なお、本実施の形態では、エンジンブラケット35のフレーム側接続部60をピボットフレーム14に接続する構成について説明したが、フレーム側接続部60をメインフレーム11に接続する構成としてもよい。また、エンジンブラケット35のエンジン側接続部61をシリンダヘッド32に接続する構成について説明したが、エンジン側接続部61をクランクケース30に接続する構成としてもよい。
In the present embodiment, the configuration in which the frame
また、エンジンブラケット35はアルミニウム合金以外の材料を用いてもよく、鍛造に限らず鋳造、切削、ダイカスト他の形成方法であってもよい。また、ボルト孔51a,52a(図4)は長円形状に限られず、本実施の形態に関して言えば、エンジンブラケット35がピボットフレーム14のボス部40に遊びを有して接続されるのであれば、真円や他の形状であってもよい。
The
また、本発明に係るエンジンブラケットは、本実施の形態において説明したようなモトクロッサーのみでなく、アメリカンタイプ、ロードレーサータイプの自動二輪車においても、フレームとエンジンとを接続するエンジンブラケットとして適用可能であり、四輪の不整地走行車両などにも適用することができる。 The engine bracket according to the present invention is applicable not only to the motocrosser described in the present embodiment, but also to an American type and road racer type motorcycle as an engine bracket for connecting the frame and the engine. The present invention can also be applied to a four-wheel rough terrain vehicle.
本実施の形態は、本願請求項に係る発明を実施した場合の一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その形状等を変更可能であることは言うまでもない。 This embodiment is an example when the invention according to the claims of the present application is implemented, and it is needless to say that the shape and the like can be changed without departing from the gist of the present invention.
本発明は、モトクロッサータイプ、アメリカンタイプ、ロードレーサータイプの自動二輪車、及び不整地走行車両(ATV)等に適用可能であり、これらのフレームとエンジンとを接続するエンジンブラケットに採用することができる。 The present invention can be applied to motorcycles of motocrosser type, American type, road racer type, rough terrain vehicle (ATV), etc., and can be adopted as an engine bracket for connecting these frames and the engine.
1 自動二輪車
2 フレーム
11 メインフレーム
12 ダウンチューブ
32 シリンダヘッド
35 エンジンブラケット
40 ボス部
40a ボルト孔
40b ボルト孔
41 ボス部
41a ボルト孔
50 プレート
51 ボルト孔部
51a ボルト孔
52a ボルト孔
52 ボルト孔部
53 ボルト孔部
53a ボルト孔
54 肉厚部
55 ボルト
60 フレーム側接続部
61 エンジン側接続部
60 エンジンブラケット
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記上側フレームの下方に配置された前記エンジンに接続されるエンジン側接続部とを有し、
前記フレーム側接続部と前記エンジン側接続部との間における前側部分が肉厚になるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載のエンジンブラケット。 A frame side connecting portion connected to an upper frame extending from the head pipe to the rear of the vehicle body;
An engine-side connection portion connected to the engine disposed below the upper frame,
The engine bracket according to claim 1, wherein a front side portion between the frame side connection portion and the engine side connection portion is formed to be thick.
前記フレーム側接続部の2つのネジ孔部のうち前側に位置するネジ孔部と、前記エンジン側接続部のネジ孔部とを結ぶ間の部分が、肉厚になるように形成されていることを特徴とする請求項2に記載のエンジンブラケット。 Two screw hole portions for connecting to the upper frame are formed thick in the frame side connection portion, and one screw hole portion for connecting to the engine is thick in the engine side connection portion. Is formed,
Of the two screw hole portions of the frame side connection portion, a portion between the screw hole portion located on the front side and the screw hole portion of the engine side connection portion is formed to be thick. The engine bracket according to claim 2.
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