JP2015016749A - 自動二輪車の後部フレーム構造 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、自動二輪車の後部フレーム構造において、後部フレームを良好に固定できるようにすることを目的とする。
また、本発明は、前記前部側壁(82)は、その後部が、前記閉じた空間(88)の側壁である後部側壁(86)に連結されることを特徴とする。
さらに、本発明は、前記前部側壁(82)は、その内部にハニカム部(109)または空間部を備えることを特徴とする。
また、リアクッション(26)が、左右の前記前部側壁(82)の間であって、前記燃料タンク部の前壁(92)の前方に配置されることを特徴とする。
また、前記前部側壁(82)は、前記リアクッション(26)の側方にメンテナンス用開口(108a)を備え、前記燃料タンク部の上方かつ前記リアクッション(26)の後方には、電装品ボックス(77)が前記後部フレーム(14)に一体に形成され、当該電装品ボックス(77)の前壁(77b)の下端には、ドレイン用開口(77c)が設けられることを特徴とする。
また、上締結部を、エンジンのシリンダ上端より上方で下締結部から遠い位置に配置するため、後部フレームの前部への応力集中を効果的に抑制でき、後部フレームを前部フレームに良好に固定できる。
また、閉じた空間を前部側壁で補強できる。
また、乗員の脚跨ぎ空間を確保して乗車姿勢の自由度を高くできるとともに、脚の邪魔にならない後方の位置に燃料タンクを配置して、燃料タンクを大容量化できる。
また、リアクッションを左右の前部側壁及び燃料タンク部の前壁によって保護できる。
また、メンテナンス用開口及びドレイン用開口から空気を排出でき、リアクッションの温度上昇を抑制できる。
自動二輪車1は、車体フレームFにパワーユニットとしてのエンジン50が支持され、前輪2を支持するフロントフォーク10が車体フレームFの前端に操舵可能に支持され、後輪3を支持するスイングアーム11が車体フレームFの後部に設けられた車両である。自動二輪車1は、乗員が跨るようにして着座するシート12が車体フレームFの前後の中央部の上方に設けられた鞍乗り型の車両である。自動二輪車1は、砂地等の不整地の走行に適したオフロードタイプの車両であり、大きなサスペンションストロークを有するとともに、大型の燃料タンク40を備える。
図1〜図4に示すように、車体フレームFは、パイプ材及び板材を溶接等によって結合して籠状に形成される前部フレーム13と、前部フレーム13の後部に連結される樹脂製の後部フレーム14とを備えて構成される。
前部フレーム13は、前端に設けられるヘッドパイプ15と、ヘッドパイプ15から後方へ斜め下向きに傾斜して延出する左右一対のメインフレーム16,16と、各メインフレーム16の後端から下方に延出する左右一対のピボットフレーム17,17とを備える。また、前部フレーム13は、ヘッドパイプ15の下部の後面から後下方に延出するダウンフレーム18と、ダウンフレーム18から左右に分岐して下方に延び、その後、後方へ略水平に屈曲してピボットフレーム17,17の下端に連結されるアンダーフレーム19,19とを備える。
メインフレーム16,16の後部、アンダーフレーム19,19の上部、及び、アンダーフレーム19,19の水平部の前端には、エンジン50が固定されるエンジンステー23a,23b,23cが設けられている。
ピボットフレーム17,17の下部には、スイングアーム11のピボット軸24を支持するピボット孔部17aがそれぞれ形成されている。スイングアーム11は前端をピボット軸24に揺動自在に軸支され、後輪3は、スイングアーム11の後端に軸支される。
メインフレーム16,16の後部の上面には、上方に突出する上部フレームステー16aがそれぞれ設けられている。
ピボットフレーム17,17の上下の中間部の後面には、後方に突出する下部フレームステー17bがそれぞれ形成されている。
ヘッドパイプ15の前部には、前方に突出する前部ステー28が固定され、前部ステー28には、ヘッドライト29、板状のウインドスクリーン30及びメーター類31が支持される。
燃料タンク40は、各メインフレーム16,16の左右側方に分割して配置される左右一対の前側タンク41,42と、後部フレーム14内に設けられる後側タンク43とを備える。
シート12は、前側タンク41,42の後部に連続して後方に延び、後部フレーム14の上部に支持される。
前輪2を上方から覆うフロントフェンダー37は、フロントフォーク10に固定される。後輪3を上方から覆うリヤフェンダー38は、シート12の後方で後部フレーム14に固定される。
ピボットフレーム17,17の下端には、乗員が足を載せる左右一対のステップ39,39が設けられている。左側のステップ39の前方には、シフトペダル44が設けられ、右側のステップ39の前方にはブレーキペダル45が設けられる。
図1、図2及び図5に示すように、エンジン50は、水冷式の単気筒の4サイクルエンジンであり、籠状の前部フレーム13内に支持される。エンジン50のクランクシャフト51は、車幅方向に水平に延びて配置される。エンジン50は、クランクケース52と、クランクケース52の前部の上面から上方に突出するシリンダ部50aとを備える。シリンダ部50aは、シリンダ53と、シリンダ53の上面に連結されるシリンダヘッド54と、シリンダヘッド54の動弁室を覆うヘッドカバー55(シリンダ上端)とを有する。エンジン50は、シリンダ軸Cが鉛直よりも僅かに前傾して設けられており、シリンダ53内には、コンロッド56aを介してクランクシャフト51に連結されるピストン56が設けられている。
ヘッドカバー55の上部は、側面視において補強フレーム20の下縁に重なる。
エンジン50は、上記エンジンステー23a,23b,23cの他、クランクケース52の後部の固定部52aにピボット軸24が挿通されることによっても前部フレーム13に支持されている。
出力軸59は、クランクケース52の後部から左側方に突出し、出力軸59の軸端には、ドライブスプロケット63(図2)が固定される。エンジン50の出力は、ドライブスプロケット63と後輪3のドリブンスプロケット64との間に掛け渡される駆動チェーン65を介して後輪3に伝達される。ドライブスプロケット63はスプロケットカバー(不図示)で覆われる。
エンジン50の冷却水が循環する板状のラジエーター68は、ダウンフレーム18と左右のシュラウド33,33との間に一対設けられている。
前側タンク41,42は、シュラウド33,33と後部フレーム14との間に延在するとともに、メインフレーム16,16の外側方から下方に延び、シリンダ部50a及びクランクケース52の前部の側方までを覆う大きさを有する。
エアクリーナ71は、前側タンク41,42の後方に連続して設けられるとともに、リアサスペンションユニット26の上方に位置する。本実施の形態では、エアクリーナ71、コネクティングチューブ73及びスロットルボディ72が、エンジン50側に前下方へ直線状に配置されることで吸気抵抗が低減されており、吸気効率が高い。
燃料ポンプ76は、筒状に形成されており、クランクケース52の後部の上方且つリアサスペンションユニット26の前方で前傾して配置されている。
後部フレーム14の下部には、後輪3の前方へ下方に延びる泥除け80が取り付けられている。
後部フレーム14は、後部フレーム14の後部に設けられて閉じた箱状の空間を内部に備える箱状部81と、箱状部81から前方に延出する左右一対の前部側壁82,82とを備える。後部フレーム14は、炭素繊維強化樹脂からなり、箱状部81及び前部側壁82,82が一体的に形成された、いわゆるカーボンモノコックフレームであり、軽量且つ高強度に構成されている。
箱状部81は、後側タンク43を構成する。詳細には、後側タンク43は、箱状部81(図9)の内部に形成される閉じた空間である箱状空間88(閉じた空間、燃料タンク部)と、箱状空間88内に配置されて燃料を液密に保持するブラダータンク89とを備える。ブラダータンク89は、伸縮自在なゴム等の樹脂により形成された軽量な風船状のタンクであり、注入された燃料の量に応じて箱状空間88に沿うように形状が変化する。なお、箱状空間88に配置されるタンクは、ブラダータンク89に替えて、薄板を箱状に形成したアルミタンク等であっても良い。
後側タンク43は、電装品収納部77の下方及び後方に亘って設けられている。
箱状部81の後部側壁86,86は、後方側ほど車幅方向に幅広となるように形成されている。このため、箱状空間88の容量を大きくでき、ブラダータンク89に多量の燃料を貯留できる。また、箱状部81の後部の左右の端部は、後輪避け部87aに比して後方に膨出した膨出部91となっており、ブラダータンク89は膨出部91内にも延びるため、ブラダータンク89に多量の燃料を貯留できる。
右側の膨出部91の上部には、ブラダータンク89の給油口89bが設けられている。
箱状部81の上壁84の後部には、シート12の後部が締結されるシート固定部84aが一対設けられている。
右側の後部側壁86の後縁部には、マフラー67を支持するマフラー固定部86aが一対設けられている。
左右の上縁82a及び箱状部81の上壁84の左右の縁部には、前後に延びるレール状のシート受け部95が形成されており、シート12の下面はシート受け部95に受けられる。また、シート受け部95の内縁側において電装品収納部77の前壁部77bの近傍には、シート12の下面に係合する爪部96が一対設けられている。
このように、クロスメンバ97を設けることで前部側壁82,82の剛性を向上できる。さらに、クロスメンバ97が後方まで延びて、上下に延びる前壁部77bに連結されるため、前部側壁82,82を含む後部フレーム14の剛性を効果的に増加させることができる。
エアクリーナーケース部100は、クロスメンバ97と、前部側壁82,82の上部の上部側壁102,102と、前壁部77bとによって区画されたケース状の空間であり、上方及び前方に開放している。エアクリーナーケース部100の上面の開口は、シート12の前部の下面によって閉じられ、エアクリーナーケース部100の上面の開口は、前側タンク41,42側に連通する。エアクリーナーケース部100の後壁は、電装品収納部77の前壁部77bを構成している。
クロスメンバ97の中央には、ケース下部103側に連通する開口部104が形成されている。開口部104の周縁部には、上方に延びるリブ104aが全周に渡って立設されている。
前部側壁82,82の上下の中間部、すなわち、側壁部108,108の上部には、リアサスペンションユニット26の上部を外側に露出させるメンテナンス用開口108aが設けられている。作業者は、メンテナンス用開口108aからドライバー等の工具を挿入し、リアサスペンションユニット26の上部に設けられた調節部26a(図2)を調節することで、リアサスペンションユニット26の減衰力等の特性を容易に調節できる。
図8及び図10に示すように、前部側壁82,82の内部には、ハニカム構造を備えた板状のハニカム体109(ハニカム部)が埋め込まれている。ハニカム体109は、上部側壁102,102及び側壁部108,108に亘って設けられている。ハニカム体109は、ハニカム構造の各セルの軸線が車幅方向を向く向きで配置されている。このように、ハニカム体109を前部側壁82,82内に埋め込むことで、ハニカム体109の分だけ前部側壁82,82の厚さを厚くでき、前部側壁82,82の剛性を軽量な構成で効果的に増加させることができる。
図2、図8、図9及び図11に示すように、後部フレーム14は、左右の前部側壁82,82の前端の上部及び下部に、車体フレームFに締結される上締結部110及び下締結部111をそれぞれ備える。側面視では、上締結部110と下締結部111とは、メインフレーム16,16の上縁及びピボットフレーム17,17の後縁に沿って延びる前部側壁82,82の下縁部によって連結されて一体化されている。
上締結部110及び下締結部111は、後部フレーム14を前部フレーム13に締結するボルト112,113の頭部を受ける座部110a,111aと、ボルト112,113のねじ部が挿通される孔部110b,111bとを備える。座部110a,111aは車幅方向内側に窪んでおり、ボルト112,113の頭部は、座部110a,111a内に収容される。
下締結部111,111は、ピボットフレーム17,17の下部フレームステー17b,17b(図3、図11)にボルト113,113によって締結される。
すなわち、後部フレーム14は、左右の前部側壁82,82の前端の上締結部110,110及び下締結部111,111を介して、計4か所で前部フレーム13の後部に締結される。
下締結部111,111は、前部側壁82,82の前縁の下端に配置され、エンジン50の出力軸59よりも後方に位置している。
また、上締結部110,110は、クロスメンバ97の近傍の剛性が高い箇所に設けられているため、上締結部110,110を締結した際の歪みが小さい。このため、上締結部110,110を介して後部フレーム14を上部フレームステー16a,16aに良好に固定できる。
本実施の形態では、前部側壁82,82をシート12の幅に連続するように後部側壁86,86よりも車幅方向に幅狭に形成したため、前部側壁82,82が乗員の邪魔にならず、乗車姿勢の自由度が高い。また、グリップ部となる前部側壁82,82の後方の後部側壁86,86の内側に後側タンク43を設けるため、乗車姿勢の自由度に影響せずに、大容量の後側タンク43を設けることができる。
また、乗員が脚で挟む前部側壁82,82がハニカム体109で補強されるとともに厚く形成されて剛性が高いため、乗員が剛性感を得られ操縦性が良い。
図5〜図7、図9、図11及び図12に示すように、エアクリーナ71は、エアクリーナーケース部100と、エアクリーナーエレメント105と、ケース下部103とを備える。
エアクリーナーエレメント105は、下面が開放した箱状のスポンジ体であり、下面の枠状部105aが、リブ104aの外周面に嵌合することでクロスメンバ97に位置決めされる。また、エアクリーナーエレメント105は、エアクリーナーエレメント105の内側でクロスメンバ97に設けられたフレーム部97aにねじ115で固定される。
ケース下部103の前部には、ケース下部103とシリンダヘッド54とを連通させるホース117(図5)が接続されるホース接続部103bが設けられている。エンジン50のブローバイガスは、ホース117を通ってクリーンサイド107に戻り、再び吸気される。
本実施の形態では、前側タンク41,42の上部に外気供給通路210を設け、前側タンク41,42の後方の後部フレーム14の前部側壁82,82を補強するクロスメンバ97にエアクリーナーエレメント105を固定し、前部側壁82,82でエアクリーナーケース部100を区画したため、吸気効率が高い位置に、クロスメンバ97を利用した簡単な構成でエアクリーナ71を設けることができる。
また、前部側壁82,82は、その後部が、閉じた空間である箱状空間88の側壁である後部側壁86,86に連結されるため、箱状空間88を前部側壁82,82で補強できる。
また、前部側壁82,82は、乗員用のステップ39,39の上方且つシート12の前部の下方に配置され、箱状空間88は、燃料が貯留される燃料タンク部であるため、乗員の脚跨ぎ空間を確保して乗車姿勢の自由度を高くできるとともに、脚の邪魔にならない後方の位置に箱状空間88を配置して、後側タンク43を大容量化できる。
また、前部側壁82,82は、リアサスペンションユニット26の側方にメンテナンス用開口108aを備え、箱状空間88の上方かつリアサスペンションユニット26の後方には、電装品収納部77が後部フレーム14に一体に形成され、電装品収納部77の前壁部77bの下端には、ドレイン用開口77cが設けられる。このため、メンテナンス用開口108a及びドレイン用開口77cから空気を排出でき、リアサスペンションユニット26の温度上昇を抑制できる。
さらに、後側タンク43は、後部フレーム14に一体に形成された箱状空間88と、箱状空間88の中に配置され燃料を液密に保持するブラダータンク89とを備える。これにより、後部フレーム14に一体の箱状空間88で荷重を支え、ブラダータンク89で燃料を液密に保持するというように構成部品の役割を分けることができ、後部フレーム14を薄肉にして軽量化を図ることができる。
上記実施の形態では、前部側壁82,82の内部には、板状のハニカム体109が埋め込まれているものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ハニカム体109に替えて、ハニカム体109が埋め込まれていた部分を空間部としても良い。この場合、空間部の分だけ前部側壁82,82の板厚を大きくでき、軽量化を図りながら、剛性を向上できる。
また、上記実施の形態では、後側タンク43は、電装品収納部77の下方及び後方に設けられるものとして説明したが、これに限らず、後側タンクは、電装品収納部77の下方のみに、或いは、後方のみに配置されても良い。すなわち、後側タンクは、電装品収納部77の下方及び/または後方に配置されれば良い。
12 シート
13 前部フレーム
14 後部フレーム
15 ヘッドパイプ
16,16 メインフレーム
17,17 ピボットフレーム
26 リアサスペンションユニット(リアクッション)
39,39 ステップ
50 エンジン
50a シリンダ部
52 クランクケース
55 ヘッドカバー(シリンダ上端)
59 出力軸
77 電装品収納部(電装品ボックス)
77b 前壁部(電装品ボックスの前壁)
77c ドレイン用開口
81 箱状部
82,82 前部側壁
86,86 後部側壁
88 箱状空間(閉じた空間、燃料タンク部)
92 タンク部前壁(燃料タンク部の前壁)
108a メンテナンス用開口
109 ハニカム体(ハニカム部)
110,110 上締結部(締結部)
111,111 下締結部(締結部)
Claims (7)
- ヘッドパイプ(15)から左右の後方に延出するメインフレーム(16)及び当該メインフレーム(16)の後部に連結され上下方向に延出するピボットフレーム(17)を備える前部フレーム(13)と、樹脂からなり、前部の締結部(110,111)を介して前記前部フレーム(13)に支持され、後部に閉じた空間(88)を備え、当該閉じた空間(88)の上方にシート(12)を支持する後部フレーム(14)と、出力軸(59)を備えるクランクケース(52)及び当該クランクケース(52)から上方に突出するシリンダ部(50a)を備え、前記前部フレーム(13)に支持されるエンジン(50)とを備える自動二輪車の後部フレーム構造において、
前記締結部(110,111)は、上下一対で設けられ、上締結部(110)は前記出力軸(59)よりも前方で前記メインフレーム(16)に取付けられ、下締結部(111)は前記出力軸(59)よりも後方で前記ピボットフレーム(17)に取り付けられ、
前記後部フレーム(14)は、前記前部フレーム(13)に沿って前記上締結部(110)と前記下締結部(111)とを連結する前部側壁(82)を備えることを特徴とする自動二輪車の後部フレーム構造。 - 前記上締結部(110)は、前記エンジン(50)のシリンダ上端(55)より上方に配置されることを特徴とする請求項1記載の自動二輪車の後部フレーム構造。
- 前記前部側壁(82)は、その後部が、前記閉じた空間(88)の側壁である後部側壁(86)に連結されることを特徴とする請求項1または2記載の自動二輪車の後部フレーム構造。
- 前記前部側壁(82)は、その内部にハニカム部(109)または空間部を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の自動二輪車の後部フレーム構造。
- 前記前部側壁(82)は、乗員用のステップ(39)の上方且つ前記シート(12)の前部の下方に配置され、
前記閉じた空間(88)は、燃料が貯留される燃料タンク部であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の自動二輪車の後部フレーム構造。 - リアクッション(26)が、左右の前記前部側壁(82)の間であって、前記燃料タンク部の前壁(92)の前方に配置されることを特徴とする請求項5記載の自動二輪車の後部フレーム構造。
- 前記前部側壁(82)は、前記リアクッション(26)の側方にメンテナンス用開口(108a)を備え、
前記燃料タンク部の上方かつ前記リアクッション(26)の後方には、電装品ボックス(77)が前記後部フレーム(14)に一体に形成され、当該電装品ボックス(77)の前壁(77b)の下端には、ドレイン用開口(77c)が設けられることを特徴とする請求項6記載の自動二輪車の後部フレーム構造。
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