JP4371180B2 - 自動二輪車の車体フレーム構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は自動二輪車の車体フレーム構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動二輪車の車体フレーム構造としては、例えば特開昭62−238180号「自動二輪車等のフレーム構造」がある。
上記従来の技術は、その公報の第2図及び第3図によれば、ヘッドチューブ201(番号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。)から後下方へ左右一対のメインパイプ202,202を延し、これら左右のメインパイプ202,202の後端から左右のロアメンバ208,208を下ろし、これら左右のロアメンバ208,208にリヤフォークピボット部208a,208aを設けて、フレーム2としたものである。
【0003】
フレーム2は、ヘッドチューブ201から1個のダウンチューブ211を下ろし、左右のメインパイプ202,202間に前後2個のクロスメンバ203,205を掛け渡し、左右のロアメンバ208,208間にクロスメンバ209を掛け渡したものである。
さらに上記従来の技術は、その公報の第1図及び第2図によれば、左右のメインパイプ202,202、左右のロアメンバ208,208及びダウンチューブ211にエンジン3を取付け、リヤフォークピボット部208a,208aにリヤフォーク10(リヤスイングアームに相当する。)の前端を上下スイング可能に取付けたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
後輪6からの路面反力は、リヤフォーク10からリヤフォークピボット部208a,208a並びにロアメンバ208,208を介して、左右のメインパイプ202,202に作用する。
一般に、ヘッドチューブ201と、左右のメインパイプ202,202と、前後2個のクロスメンバ203,205とからなるフレーム前半部は、十分な剛性を有する。フレーム前半部は、エンジン3を吊下げることでその重量を受けるとともに、燃料タンク4、シート5、走行中の路面反力等を受けるフレーム主体部分だからである。
一方、リヤフォーク10と、ロアメンバ208,208と、リヤフォークピボット部208a,208aと、クロスメンバ209とからなるフレーム後半部(リヤフォーク部分)も、この部分に必要な剛性を有する。
【0005】
ところで、自動二輪車を旋回時やバンク時等において、フレーム2には水平力が作用する。自動二輪車の操縦性を勘案すると、フレーム2は横向き荷重に対して、ある程度の柔軟性を有することが、より好ましい。そのためには、フレーム前半部にフレーム後半部を接続する部分の剛性(接続剛性)を、車種毎に最適なものに設定できると都合がよい。
しかし、上記従来の技術は、左右のメインパイプ202,202に左右のロアメンバ208,208を、連続するように接合したものであるから、接続剛性を設定するには、フレーム前半部の剛性やフレーム後半部の剛性をも変更せざるを得ず、車種によって接続剛性を適宜設定することは容易でない。
【0006】
そこで本発明の目的は、フレーム前半部の剛性やフレーム後半部の剛性を確保するとともに、フレーム前半部に対するフレーム後半部の接合剛性を、容易に設定することが可能な技術を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、ヘッドパイプから後方へ左右一対のメインフレームを延し、これら左右のメインフレームの後端間にクロスメンバを掛け渡し、このクロスメンバから1個のセンタフレームを下ろし、このセンタフレームの下端にエンジン取付用ロアブラケットを接合し、センタフレームにスイングアーム用ピボットを設け、クロスメンバは、センタフレームの上端を溶接で接合したコーナ部分を、左右のガセットにて補強され、フレーム後半部が、フレーム前半部の剛性より剛性を小さくしたときのガセット間のセンタフレームの幅に比べ、センタフレームの幅を広く設定すると、フレーム前半部の剛性より剛性を高められる。
【0008】
ヘッドパイプと左右のメインフレームと下部クロスメンバとからなる、フレーム前半部の剛性は、十分に大きい。一方、センタフレームとスイングアーム用ピボットとピボットに取付けるリヤスイングアームとからなるフレーム後半部も、この部分に必要な剛性を有する。1個のセンタフレームの剛性を適宜変更することで、フレーム前半部に対するフレーム後半部の接合剛性を、適宜設定することができる。
請求項2では、ヘッドパイプから後方へ左右一対のメインフレームを延し、これら左右のメインフレームの後端間にクロスメンバを掛け渡してクロスメンバの両端を溶接し、このクロスメンバから1個のセンタフレームを下ろし、且つ、クロスメンバにセンタフレームの上端を溶接し、このセンタフレームの下端にエンジン取付用ロアブラケットを溶接で接合し、エンジン取付用ロアブラケットにスイングアーム用ピボットを設け、クロスメンバは、センタフレームの上端を溶接で接合したコーナ部分を、左右のガセットにて補強され、フレーム後半部が、フレーム前半部の剛性より剛性を小さくしたときのガセット間のセンタフレームの幅に比べ、センタフレームの幅を広く設定すると、フレーム前半部の剛性より剛性を高められる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。
なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従い、Frは前側、Rrは後側、Lは左側、Rは右側、CLは車体中心(車幅中心)を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【0010】
図1は本発明に係る自動二輪車の左側面図である。
自動二輪車10は、車体フレーム11と、車体フレーム11のヘッドパイプ12に取付けたフロントフォーク13と、フロントフォーク13の上部に連結したハンドル14と、フロントフォーク13の下部に取付けた前輪15と、車体フレーム11の前下部に取付けたパワーユニット16(前部のエンジン17と後部の変速機18の組合せ構造)と、車体フレーム11の後下部のスイングアーム用ピボット19に取付けたリヤスイングアーム(リヤフォーク)21と、リヤスイングアーム21に取付けた後輪22と、車体フレーム11の後部上部にリヤスイングアーム21を懸架するリヤサスペンション23と、車体フレーム11の後部上部にシートレール24を介して取付けたシート25とを主要構成とし、パワーユニット16にてドライブチェーン26を介して後輪22を駆動するようにしたものである。
【0011】
エンジン17は、前上方へ傾斜した水冷式4気筒エンジンであり、ケースが変速機用ケースを兼ねる。
図中、31はメータ、32はヘッドランプ、33はフロントフェンダ、34は燃料タンク、35はエアクリーナ、36は気化器、37はラジエータ、38は排気管、39はマフラ、41はサイドカバー、42はステップ用ブラケット、43は運転者用ステップ、44は乗員用ステップ、45はメインスタンド、46はテールランプ、47はリヤカバー、48はリヤフェンダである。
【0012】
図2は本発明に係る車体フレームの左側面図である。
車体フレーム11は、ヘッドパイプ12と、ヘッドパイプ12から後方へ延した左右一対のメインフレーム51,51(この図では手前の1個のみを示す。以下同じ。)と、左右のメインフレーム51,51の後端間に掛け渡した下方のクロスメンバ52(以下、「下部クロスメンバ52」と言う。)と、下部クロスメンバ52から下ろしたセンタフレーム53と、センタフレーム53の下端に接合したエンジン取付用ロアブラケット54とを、主要な構成要素とした、側面視略逆L字状フレームである。
【0013】
詳しくは、メインフレーム51は、ヘッドパイプ12に前端を接合した角パイプ状の前フレーム部51Fと、前フレーム部51Fの後端に接合した後フレーム部51Rとからなる。
左右の前フレーム部51F,51Fは、下面にハンガ部61,61を接合したものである。左右の後フレーム部51R,51Rは、上部に局部的に膨出部62,62を形成し、これらの膨出部62,62間にクロスメンバ63(以下、「上部クロスメンバ63」と言う。)を掛け渡したものである。
ヘッドパイプ12並びに後フレーム部51Rは、例えばアルミニウム鋳造品であり、また、前フレーム部51F並びに下部・上部クロスメンバ52,63は、例えば角パイプのアルミニウム押出し成形品であり、これらの各部材同士は溶接にて接合したものである。
センタフレーム53は、スイングアーム用ピボット19を設け、このピボット19に想像線にて示すリヤスイングアーム21の前端部を上下スイング自在に取付けたものである。
【0014】
ヘッドパイプ12と左右のメインフレーム51,51と下部クロスメンバ52とからなるフレーム前半部91の剛性は、十分に大きい。一方、センタフレーム53と、センタフレーム53に設けたピボット19と、ピボット19に取付けたリヤスイングアーム21とからなるフレーム後半部92の剛性も、この部分に必要な剛性を確保したものである。
【0015】
さらにこの図は、次の(1)〜(3)の点について示す。
(1)ハンガ部61、後フレーム部51Rのハンガ部64並びにエンジン取付用ロアブラケット54のハンガ部65に、想像線にて示すパワーユニット9を取付けたこと。
(2)上部クロスメンバ63にリヤサスペンション23の上端部を上下スイング自在に取付けるとともに、リヤサスペンション23の下端部に想像線にて示すリヤスイングアーム21を上下スイング自在に取付けたこと。
(3)後フレーム部51Rの後部ブラケット部66,67に想像線にて示すシートレール24を取付けたこと。
【0016】
図3は図2の3矢視図であり、(1)左右一対のメインフレーム51,51の後端間に下部・上部クロスメンバ52,63を掛け渡したこと、(2)車体中心CLにセンタフレーム53を通したこと、及び、(3)センタフレーム53が平面視で広幅の角パイプであることを示す。
【0017】
図4は本発明に係る車体フレームの背面図である。
左右の後フレーム部51R,51Rは、互いに対向する嵌合凹部71,71を形成し、これらの嵌合凹部71,71に下部クロスメンバ52の両端を嵌合するとともに、接合したものである。
下部クロスメンバ52は、センタフレーム53の上端を接合するとともに、センタフレーム53を接合したコーナ部分を、左右のガセット72,72にて補強したものである。センタフレーム53は、下端をロアブラケット54の嵌合凹部73に嵌合するとともに接合し、さらに、長手途中(高さ途中)に管状のピボット19を左右貫通させて接合したものである。ピボット19は、リヤスイングアーム21の左右の前部21a,21aをピボット軸74にて取付けたものである。
【0018】
ロアブラケット54は、左右の上部ブラケット部81,81の側面にボルト82,82にて、左右のステップ用ブラケット42,42を取付けるとともに、左右の下部ブラケット部83,83にボルト84にて、メインスタンド45を取付けたものである。
【0019】
上述のように、センタフレーム53は、車体中心CLを通って、下部クロスメンバ52とロアブラケット54とを連結する、1個の縦長のフレーム部材である。当然のことながら、背面から見たセンタフレーム53の幅W1は、下部クロスメンバ52の長さやロアブラケット54の幅より小さい。この結果、センタフレーム53の幅W1は、左右の上部ブラケット部81,81間の距離W2より小さい。ピボット19に取付けるリヤスイングアーム21の前部の幅W3も、距離W2より小さい。左右の上部ブラケット部81,81の両側面に取付ける、ステップ用ブラケット42,42間の距離は、距離W2と同一である。さらには、この図に示すように背面視において、左右のサイドカバー41,41は、左右の上部ブラケット部81,81よりも外方を通る。
【0020】
従って、左右のサイドカバー41,41や左右のステップ用ブラケット42,42によって、センタフレーム53、ピボット19並びにリヤスイングアーム21の前部21a,21aの左右両側方を覆うことで、これらの部分を外部から目隠しして、外観性を高めることができる。このことは、上記図2においても明示されている。
【0021】
図5は本発明に係る車体フレームの分解背面図であり、左右の後フレーム部51R,51Rと、下部・上部クロスメンバ52,63と、センタフレーム53と、ロアブラケット54と、ピボット19との関係を示す。
車体フレーム11の後部の組立手順は、次の通りである。なお、この手順は、上記構成の理解を容易にするために説明するものであり、これに限定するものではない。
(1)左右の後フレーム部51R,51Rの嵌合凹部71,71に下部クロスメンバ52の両端を嵌合して溶接する。
(2)次に、左右の膨出部62,62間に上部クロスメンバ63の両端を合せて溶接する。
(3)次に、下部クロスメンバ52にセンタフレーム53の上端並びに左右のガセット72,72を溶接する。
(4)最後に、ロアブラケット54の嵌合凹部73にセンタフレーム53の下端を嵌合して溶接し、作業を完了する。
【0022】
図6(a)〜(c)は本発明に係る車体フレームの説明図である。
(a)は比較例であり、上記従来(特開昭62−238180号)の車体フレームの模式的背面構造を示す。なお、符号並びに名称は上記従来の技術と相違する。
比較例の車体フレーム100は、ヘッドパイプ101から後方(図手前側)へ左右一対のメインフレーム102,102を延し、左右のメインフレーム102,102の後端から左右のロアメンバ103,103を下ろし、これら左右のロアメンバ103,103にスイングアーム用ピボット104,104を設け、これらのピボット104,104に図示せぬリヤスイングアームを取付けたものである。左右のメインフレーム102,102に左右のロアメンバ103,103を、連続するように接合したものであるから、車種によって剛性を適宜設定することは容易でない。
【0023】
(b)は本発明の車体フレームの模式的背面構造(第1例)を示す。フレーム前半部91に対するフレーム後半部92の接合剛性を小さくする場合には、(b)のように、上部クロスメンバ63とロアブラケット54のと間に、剛性が小さい狭幅W10のセンタフレーム53を接合する。
【0024】
(c)は本発明の車体フレームの模式的背面構造(第2例)を示す。フレーム前半部91に対するフレーム後半部92の接合剛性を大きくする場合には、(c)のように、下部クロスメンバ52とロアブラケット54のと間に、剛性が大きい広幅W20のセンタフレーム53を接合する。
【0025】
このようにすれば、フレーム前半部91の剛性とフレーム後半部92の剛性とを、互いに独立させて容易に確保することができる。しかも、1個のセンタフレーム53の剛性を適宜変更するだけで、フレーム前半部91に対するセンタフレーム53の接合剛性、すなわち、フレーム後半部92の接合剛性を最適なものに適宜設定することができ、設計の自由度が増す。
【0026】
なお、上記本発明の実施の形態において、スイングアーム用ピボット19は、ロアブラケット54に設けてもよい。その場合には、フレーム後半部92は、センタフレーム53と、ロアブラケット54と、ロアブラケット54に設けたピボット19と、ピボット19に取付けたリヤスイングアーム21とからなる。
また、ガセット72,72は、フレーム前半部91に対するフレーム後半部92の接合剛性を勘案して、適宜設ければよい。
【0027】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1は、ヘッドパイプから後方へ左右一対のメインフレームを延し、これら左右のメインフレームの後端間にクロスメンバを掛け渡しクロスメンバの両端を溶接し、このクロスメンバから1個のセンタフレームを下ろし、、且つ、クロスメンバにセンタフレームの上端を溶接し、このセンタフレームの下端にエンジン取付用ロアブラケットを溶接で接合し、センタフレームにスイングアーム用ピボットを設け、クロスメンバは、センタフレームの上端を溶接で接合したコーナ部分を、左右のガセットにて補強され、ヘッドパイプと左右のメインフレームとクロスメンバとからなるフレーム前半部に対して、センタフレームとスイングアーム用ピボットとピボットに取付けるリヤスイングアームとからなるフレーム後半部が、フレーム前半部の剛性より剛性を小さくしたときのガセット間のセンタフレームの幅に比べ、センタフレームの幅を広く設定すると、フレーム前半部の剛性より剛性を高められるので、ヘッドパイプと左右のメインフレームと下部クロスメンバとからなる、フレーム前半部の剛性を十分に確保することができる。さらに、センタフレームとスイングアーム用ピボットとピボットに取付けるリヤスイングアームとからなるフレーム後半部の剛性も、この部分に必要な剛性に確保することができる。しかも、左右のガセット間の1個のセンタフレームの幅によってセンタフレームの剛性を適宜変更するだけで、フレーム前半部に対するフレーム後半部の接合剛性を、車種毎に最適なものに適宜設定することは容易であり、設計の自由度は高い。
請求項2では、ヘッドパイプから後方へ左右一対のメインフレームを延し、これら左右のメインフレームの後端間にクロスメンバを掛け渡してクロスメンバの両端を溶接し、このクロスメンバから1個のセンタフレームを下ろし、且つ、クロスメンバにセンタフレームの上端を溶接し、このセンタフレームの下端にエンジン取付用ロアブラケットを溶接で接合し、エンジン取付用ロアブラケットにスイングアーム用ピボットを設け、クロスメンバは、センタフレームの上端を溶接で接合したコーナ部分を、左右のガセットにて補強され、ヘッドパイプと左右のメインフレームとクロスメンバとからなるフレーム前半部に対して、センタフレームとエンジン取付用ロアブラケットとスイングアーム用ピボットとピボットに取付けるリヤスイングアームとからなるフレーム後半部が、フレーム前半部の剛性より剛性を小さくしたときのガセット間のセンタフレームの幅に比べ、センタフレームの幅を広く設定すると、フレーム前半部の剛性より剛性を高められるので、左右のガセット間の1個のセンタフレームの幅によってセンタフレームの剛性を適宜変更するだけで、フレーム前半部に対するフレーム後半部の接合剛性を、車種毎に最適なものに適宜設定することは容易であり、設計の自由度は高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動二輪車の左側面図
【図2】本発明に係る車体フレームの左側面図
【図3】図2の3矢視図
【図4】本発明に係る車体フレームの背面図
【図5】本発明に係る車体フレームの分解背面図
【図6】本発明に係る車体フレームの説明図
【符号の説明】
10…自動二輪車、11…車体フレーム、12…ヘッドパイプ、19…スイングアーム用ピボット、21…リヤスイングアーム、41…サイドカバー、42…ステップ用ブラケット、51…メインフレーム、52…クロスメンバ(下部クロスメンバ)、53…センタフレーム、54…エンジン取付用ロアブラケット。
Claims (2)
- ヘッドパイプから後方へ左右一対のメインフレームを延し、これら左右のメインフレームの後端間にクロスメンバを掛け渡して該クロスメンバの両端を溶接し、このクロスメンバから1個のセンタフレームを下ろし、且つ、前記クロスメンバに前記センタフレームの上端を溶接し、このセンタフレームの下端にエンジン取付用ロアブラケットを溶接で接合し、前記センタフレームにスイングアーム用ピボットを設け、
前記クロスメンバは、前記センタフレームの上端を溶接で接合したコーナ部分を、左右のガセットにて補強され、
前記ヘッドパイプと前記左右のメインフレームと前記クロスメンバとからなるフレーム前半部に対して、前記センタフレームとスイングアーム用ピボットとピボットに取付けるリヤスイングアームとからなるフレーム後半部が、前記フレーム前半部の剛性より剛性を小さくしたときの前記ガセット間のセンタフレームの幅に比べ、該センタフレームの幅を広く設定すると、前記フレーム前半部の剛性より剛性を高められる自動二輪車の車体フレーム構造。 - ヘッドパイプから後方へ左右一対のメインフレームを延し、これら左右のメインフレームの後端間にクロスメンバを掛け渡して該クロスメンバの両端を溶接し、このクロスメンバから1個のセンタフレームを下ろし、且つ、前記クロスメンバに前記センタフレームの上端を溶接し、このセンタフレームの下端にエンジン取付用ロアブラケットを溶接で接合し、前記エンジン取付用ロアブラケットにスイングアーム用ピボットを設け、
前記クロスメンバは、前記センタフレームの上端を溶接で接合したコーナ部分を、左右のガセットにて補強され、
前記ヘッドパイプと前記左右のメインフレームと前記クロスメンバとからなるフレーム前半部に対して、前記センタフレームとエンジン取付用ロアブラケットとスイングアーム用ピボットとピボットに取付けるリヤスイングアームとからなるフレーム後半部が、前記フレーム前半部の剛性より剛性を小さくしたときの前記ガセット間のセンタフレームの幅に比べ、該センタフレームの幅を広く設定すると、前記フレーム前半部の剛性より剛性を高められる自動二輪車の車体フレーム構造。
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