JP4435055B2 - 自動二輪車の車体フレーム - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車の車体フレームに関し、特に、左右のレール部とクロス部とをアルミダイキャスト等によって一体に成形したリヤフレームを有している自動二輪車の車体フレームに関する。

下記特許文献１には、自動二輪車のシートを装着するリヤフレーム（シートレール）に関する技術が開示されている。このリヤフレームは、前後方向に延びる左右のレール部と、左右レール部を連結する複数のクロス部とを有しており、左右レール部とクロス部とを鋳造で一体に成形したものとなっている。
特許第２７０６９５６号公報

自動二輪車のリヤフレームには、搭載部品のなかでは比較的重量の大きなバッテリーを搭載することがある。バッテリー等の重量物は、自動二輪車の重心にできるだけ近づけることが望ましく、一般に、自動二輪車の重心はリヤフレームよりも前側にあるので、バッテリーはリヤフレームの前部に搭載するのが好ましい。また、バッテリーは、クロス部を支持部材として取り付けるのが一般的である。

一方、リヤフレームの前部には、燃料タンクの後部が配置されており、該燃料タンクの後部は、リヤフレームのクロス部を用いて支持されることがある。従って、前述のように、リヤフレームの前部にバッテリーを配置すると、バッテリーと燃料タンクとが互いに接近することになるが、この場合、バッテリーと燃料タンクとを支持するために、如何にクロス部を用いるかが課題となる。

ここで、バッテリーと燃料タンクとを、リヤフレームの前部に設けた同一のクロス部で支持した場合、クロス部に高い強度が要求され、荷重を支える部分を厚肉化する等の対応が必要となる。しかし、クロス部は、左右のレール部と一体に成形されるため、クロス部を部分的に厚肉化することは湯流れの点で難があり、また、重量増加の原因にもなる。

バッテリーと燃料タンクとをそれぞれ別々のクロス部に支持する場合、各クロス部は互いに接近して配置されることになる。しかし、各クロス部を、例えば前後にオーバーラップする程度にまで接近して配置することは、成形の際の型抜きの点で難がある。そのため、各クロス部をある程度前後に離さなければならず、その分バッテリーが後方に配置され、重心から遠くなる。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、リヤフレームに、バッテリーや燃料タンク等の複数の備品を接近して取り付けることを可能とし、且つ、支持部を左右のレール部間に容易に設けることができる自動二輪車の車体フレームを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、左右のレール部（３１、３１）と該左右のレール部（３１、３１）を連結するクロス部とを有するリヤフレームを備えている、自動二輪車の車体フレームにおいて、前記クロス部は、上下型を用いて前記左右のレール部（３１，３１）と一体成形され、前記左右のレール部（３１，３１）間に、前記リヤフレームに取り付けられる備品を支持する２つの支持部（３２，６１）を架設して備え、該各支持部（３２，６１）が、互いに上下方向に離れて配置されるとともに前後方向にオーバーラップして配置されており、一方の前記支持部（３２）が前記上下型を用いて前記左右のレール部（３１，３１）及び前記クロス部と一体成形され、他方の前記支持部（６１）が前記左右のレール部（３１，３１）と別体に形成されており、前記左右のレール部（３１、３１）と一体成形された一方の前記支持部（３２）に、前記備品を保持する保持筒（４１）を、前記リヤフレームの側方から見て、円弧状に形成すると共に上下方向の一方に突出するように設け、
該保持筒（４１）の筒内部に連通する開口（４０）を、一方の前記支持部（３２）に、上下方向に貫通して形成していることを特徴とする。

これによれば、一方の支持部を左右レール部と一体成形し、他方の支持部を左右レール部と別体に形成しているので、２つの支持部を、互いに接近した位置（前後方向にオーバーラップした位置）に設けることができ、それぞれに備品を支持することが可能となる。しかも、２つの支持部のうち一方だけが左右レール部と一体成形されるので、当該一方の支持部と左右レール部との一体成形を容易に行うことができ、他方の支持部は、ボルト等の固定手段を用いることにより容易に左右のレール部に固定することができる。
また、左右のレール部と一方の支持部とを上下の成形型によって成形する場合に、水平方向のスライド型を用いることなく、保持筒を前記上下の成形型によって支持部と一体に成形することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記リヤフレームと一体に成形される支持部は、前記クロス部の一つである。

請求項３記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記保持筒により、燃料タンクの後端部が支持されている。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の発明において、前記リヤフレームとは別体の前記支持部により、バッテリーが支持されている。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の発明において、前記リヤフレームの前端部には、メインフレームに対する取付部が形成されており、該取付部には上下一対の取付孔が形成され、前記左右のレール部に対する他方の前記支持部の取付位置は、前記リヤフレームの前記一対の取付孔の上下方向の中間に配置されている。
請求項６記載の発明は、左右のレール部（３１、３１）と該左右のレール部（３１、３１）を連結するクロス部とを有するリヤフレームを備えている、自動二輪車の車体フレームにおいて、前記クロス部は、上下型を用いて前記左右のレール部（３１，３１）と一体成形され、前記左右のレール部（３１，３１）間に、前記リヤフレームに取り付けられる備品を支持する支持部（３２）を架設して備え、前記支持部（３２）が前記上下型を用いて前記左右のレール部（３１，３１）及び前記クロス部と一体成形され、前記支持部（３２）に、前記備品を保持する保持筒（４１）を、前記リヤフレームの側方から見て、円弧状に形成すると共に上下方向の一方に突出するように設け、該保持筒（４１）の筒内部に連通する開口（４０）を、前記支持部（３２）に、上下方向に貫通して形成している。
これによれば、左右のレール部と支持部とを上下の成形型によって成形する場合に、水平方向のスライド型を用いることなく、備品保持用の保持筒を前記上下の成形型によって支持部と一体に成形することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の自動二輪車の車体フレームにおいて、前記リヤフレームと一体に成形される支持部は、前記クロス部の一つであることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項３又は４に記載の自動二輪車の車体フレームにおいて、前記保持筒により、燃料タンクの後端部が支持されていることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の自動二輪車の車体フレームにおいて、前記リヤフレームとは別体の前記支持部により、バッテリーが支持されていることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の自動二輪車の車体フレームにおいて、前記リヤフレームの前端部には、メインフレームに対する取付部が形成されており、該取付部には上下一対の取付孔が形成され、前記左右のレール部に対する他方の前記支持部の取付位置は、前記リヤフレームの前記一対の取付孔の上下方向の中間に配置されていることを特徴とする。
［発明の効果］
要するに本発明によれば、リヤフレームに複数の備品を接近して取り付けることができ、さらに、支持部を左右のレール部間に容易に設けることができる。

〔自動二輪車の全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る自動二輪車の右側面図である。自動二輪車１０は、車体フレーム１２、エンジン１３、スイングアーム２２等を有する車体１１と、該車体１１の外面を覆うカウリング１４とを有している。車体フレーム１２は、メインフレーム１５と、スイングアームブラケット１６と、リヤフレーム１７とによって、側方からみて略Ｙ字状に構成されている。メインフレーム１５は、ヘッドパイプ１８から後下がり状に延びており、スイングアームブラケット１６は、メインフレーム１５の後端部から下方突出状に延びている。メインフレーム１５とスイングアームブラケット１６とは一体的に形成されている。リヤフレーム１７は、メインフレーム１５の後端部に固定され、後上がり状に延びている。前記ヘッドパイプ１８にはフロントフォーク１９が支持され、フロントフォーク１９の上端部にはハンドル２０が設けられ、フロントフォーク１９の下端部には前輪２１が支持されている。

スイングアームブラケット１６には、スイングアーム２２が前端部で上下揺動自在に支持されており、スイングアーム２２の後端部には後輪２３が支持されている。スイングアーム２２と車体フレーム１２との間には、概ね直立姿勢のリヤサスペンション２４が伸縮可能に介装されている。車体フレーム１２の上側には燃料タンク２５、シート２６及び後部シート２７が前側から順に設けられている。メインフレーム１５の下側にはエンジン１３が配置されている。

エンジン１３のシリンダヘッドには排気管３０が接続されている。該排気管３０は、エンジン１３の前側を下方に延びると共に後方へ湾曲し、エンジン１３の下側を通過したのち、エンジン１３の後方で上向きに立ち上がり、リヤフレーム１７の下側で後方に湾曲している。排気管３０の後端部には、マフラー３１が連結されている。

〔リヤフレーム１７の構造〕
図２は、リヤフレーム１７の左側面図、図３は、リヤフレーム１７の平面図（図２のIII矢視図）、図４は、図２のIV−IV矢視断面図である。図３において、リヤフレーム１７は、左右のレール部３１，３１と、左右レール部３１，３１を連結する複数のクロス部３２，３３，３４，３５とを有している。左右のレール部３１，３１及びクロス部３２，３３，３４，３５は、鋳造物、鍛造物、又はダイキャスト成型物等の一体成形物となっている。本実施形態では、左右のレール部３１，３１及びクロス部３２，３３，３４，３５は、上下一対の成形型を用いて、アルミダイキャストにより一体成形されている。

なお、本明細書において、自動二輪車１０全体を見た場合の前後方向は水平な進行方向であり、上下方向は、進行方向に垂直な方向であるが、リヤフレーム１７単独で見た場合の前後方向とは、図２に示すように、リヤフレーム１７の下面に沿った方向Ｘをいい、リヤフレーム１７の上下方向とは、リヤフレーム１７の下面に垂直な方向Ｙをいう。したがって、以下の説明では、特に区別して表す必要がある場合に、前後方向、上下方向にそれぞれ符号Ｘ，Ｙを付している。なお、リヤフレーム１７の上下方向Ｙは、上下一対の成形型を用いてリヤフレーム１７を成形した場合の型抜き方向となる。

左右レール部３１，３１の前端部には、メインフレーム１５に対する取付部３６が形成されている。該取付部３６は、上下一対の取付孔３７，３８を備え、該取付孔３７，３８に挿入したボルト（図示略）によって各レール部３１，３１がメインフレーム１５に固定されている。

左右レール部３１，３１は、図４に示すように、上部側が車幅中心Ｏ１に近づき下部側が車幅中心Ｏ１から離れるように、略末広がり状（八の字状）に傾斜している。したがって、リヤフレーム１７の左右幅は、上側が狭く、下側が広くなっており、上下の成形型の型抜きを容易に行えるようになっている。また、図２に示すように、左右レール部３１，３１は、後端から前方へ向かうに従って上下幅が拡大しており、前端の取付部３６の上下幅が最も広くなっている。

クロス部は、取付部３６の直後に設けられた第１クロス部３２と、左右レール部３１，３１の前後方向中間部であって、第１クロス部３２の後側に設けられた第２クロス部３３と、左右レール部３１，３１の前後方向中間部であって、第２クロス部３３の後側に設けられた第３クロス部３４と、左右レール部３１，３１の後端に設けられた第４クロス部３５とを備えている。各クロス部３２，３３，３４，３５の左右端部は、左右レール部３１，３１の上端縁に接続されている。

図２に示すように、第１クロス部３２は、燃料タンク２５の後端部を支持する支持部（燃料タンク用支持部）として用いられている。第１クロス部３２の上面には保持筒４１が突設されている。保持筒４１は、側面視略円弧状であり、左右方向に貫通する孔を備えている。また、図４に示すように、第１クロス部３２には、保持筒４１内と連通する開口４２が形成されるとともに、保持筒４１の左右両側に雌ねじ孔４３が形成されている。

図４に示すように、保持筒４１の内部には、開口４２を上から塞ぐ帯状のカバー板４４が挿入されている。カバー板４４の両端部にはボルト４５が挿通され、該ボルト４５を雌ねじ孔４３に螺合することによって、カバー板４４が第１クロス部３２に固定されている。さらに、保持筒４１内には、ゴムや樹脂等よりなる弾性支持体４６が挿入されている。弾性支持体４６は、保持筒４１の内面形状に合致する外面形状を有し、内部に左右方向に貫通する孔が形成されている。

図６は、リヤフレーム１７及び燃料タンク２５を分解して示す斜視図である。燃料タンク２５の後端部には、左右一対の取付片４８，４８が設けられている。燃料タンク２５は、図４及び図６に示すように、左右の取付片４８，４８の間に保持筒４１及び弾性支持体４６を挿入し、左右取付片４８，４８及び弾性支持体４６にボルト４９を貫通し、該ボルト４９の先端にナット５０を螺合することによって、第１クロス部３２に取り付けられている。

また、第１クロス部３２は、図２に示すように、シート２６の前部を支持するためにも用いられている。第１クロス部３２の上面の、保持筒４１の後側には、支持体５１が突設され、この支持体５１に、シート２６の前部が左右方向の軸心回りに回動自在に支持されている。図３において、第１クロス部３２は、保持筒４１や支持体５１を形成した部位で前後幅が大きく、その左右両側の左右レール部３１，３１との接続部で前後幅がやや小さくなっている。

第２クロス部３３は、シート２６の後部を支持する機能を有している。図３に示すように、第２クロス部３３の左右中央部には、シート２６の後部を引っ掛けて支持する突起５２が形成されている。また、第２クロス部３３は、突起５２を形成した部分の前後幅が小さく、その両側の前後幅が左右レール部３１，３１へ向かうに従い拡大している。

図２に示すように、第３クロス部３４は、後部シート２７の前部を支持する機能を有し、第４クロス部３５は、後部シート２７の後部を支持する機能を有している。第３クロス部３４は、上方に膨らむように円弧状に湾曲している。

図２に示すように、左右レール部３１，３１には、第１クロス部３２の前後両側に、サイドカバー取付用の取付孔５３，５３が形成され、その後側に、リヤステップ５４（図１参照）用の取付孔５５が形成されている。図５は、図２のＶ−Ｖ矢視断面図であり、左右のレール部３１，３１は、リヤステップ５４用の取付孔５５が形成された部分が左右２重構造（略Ｈ型）となっている。

図４及び図６に示すように、リヤフレーム１７の下側には、リヤフェンダー５７が取り付けられている。リヤフェンダー５７は、リヤフレーム１７に略対応する大きさの板材により形成され、大部分が左右レール部３１，３１間に収まるとともに、一部が左右レール部３１，３１から左右外側に膨出する。リヤフェンダー５７の上面には、板状の立壁５８が多数設けられており、この立壁５８を利用して各種備品が配置されるようになっている。

リヤフェンダー５７の前部側には、後方に開放した平面視コ字状の立壁５８Ａが設けられ、この立壁５８Ａで囲まれるようにバッテリー６０が配置されている。そして、バッテリー６０は、左右レール部３１，３１に架設されたバッテリー用支持部６１によってリヤフェンダー５７とともに下側から支持されている。

図４に示すように、バッテリー用支持部６１は、左右方向に延びる帯板状の支持体６２と、支持体６２の両端から上方に延びる被取付体６３，６３とを備え、支持体６２と被取付体６３，６３とは、板材を折曲することによって一体に形成されている。左右被取付体６３，６３の左右内面には、雌ねじを形成したナット部材６４が取り付けられている。バッテリー用支持部６１の支持体６２は、リヤフェンダー５７の下側に配置され、被取付体６３は、リヤフェンダー５７の左右外側及び左右レール部３１の左右内側に配置されている。左右各レール部３１，３１には、左右方向に貫通する取付孔６５が形成され、該取付孔６５に左右外側からボルト６６を挿通するとともに、被取付体６３のナット部材６４に螺合することによって、バッテリー用支持部６１がリヤフレーム１７に取り付けられている。なお、図２では、リヤフェンダー５７の図示が省略されている。

図３に示すように、バッテリー用支持部６１は、第１クロス部（燃料タンク用支持部）３２と前後方向Ｘにオーバーラップした配置となっている。また、図４に示すように、バッテリー６０は、燃料タンク用支持部３２とバッテリー用支持部６１と、左右レール部３１とによって囲まれた範囲に配置されている。図２に示すように、左右レール部３１，３１に対するバッテリー用支持部６１の取付位置（取付孔６５の位置）は、上下方向Ｙに関して、上下の取付孔３７，３８の中間に配置されている。

〔本実施形態の作用効果〕
（１）リヤフレーム１７の左右レール部３１，３１間には、燃料タンク２５を支持するための燃料タンク用支持部（第１クロス部）３２と、バッテリー６０を支持するためのバッテリー用支持部６１とが架設され、燃料タンク用支持部３２とバッテリー用支持部６１とは、上下方向Ｙに離れて配置されるとともに前後方向Ｘにオーバーラップして配置されている。したがって、燃料タンク２５とバッテリー６０とを、共にリヤフレーム１６の前部側の互いに接近した位置で支持することができ、特に、バッテリー６０を自動二輪車１０の重心位置に近づけることができる。

（２）バッテリー用支持部６１を左右レール部３１，３１と別体に形成しているので、燃料タンク用支持部３２を左右レール部３１，３１と容易に一体成形することができるとともに、燃料タンク用支持部３２とバッテリー用支持部６１とを、容易に前後方向Ｘにオーバーラップした配置にすることができる。

（３）燃料タンク２５とバッテリー６０とをそれぞれ別の支持部３２，６１を用いて支持しているので、１つの支持部で燃料タンク２５及びバッテリー６０を支持する場合に比べて、各支持部３２，６１の強度が要求されず、各支持部３２，６１の軽量化、薄肉化を図ることができる。したがって、左右レール部３１，３１と一体の燃料タンク用支持部３２の成形も、湯流れ等が問題となることなく良好に行える。

（４）図２に示すように、メインフレーム１５に対するリヤフレーム１７の取付部３６には、リヤフレーム１７自身の荷重や搭乗者の荷重がかかり、特に、下側の取付孔３８付近に応力が集中しやすくなっている。本実施形態では、左右レール部３１，３１に対するバッテリー用支持部６１の取付位置（取付孔６５）を、上取付孔３７と下取付孔３８との上下方向Ｙの中間に配置することによって、当該取付位置（取付孔６５）を下側の取付孔３８から離すことができ、バッテリー６０の荷重に起因する下取付孔３８付近への応力集中を防止している。

（５）図４及び図６に示すように、バッテリー用支持部６１は、左右方向のボルト６６を介して左右レール部３１，３１に取り付けられ、バッテリー６０の荷重をボルト６６への剪断力として受けるようになっているので、バッテリー６０の支持強度を十分に確保することができる。

（６）図４に示すように、第１クロス部３２には、保持筒４１の下側に開口４２が形成されているので、左右方向のスライド型を用いることなく上下の成形型によって第１クロス部３２に保持筒４１を一体成形することができる。

（７）図５に示すように、左右レール部３１，３１は、リヤステップ５４用の取付孔５３，５３を形成した部分が左右２重構造となっているので、リヤステップ５４からの荷重に対する剛性を高めるとともに、応力集中を防止することができる。

〔他の実施形態〕
上記実施形態では、リヤフレーム１７にバッテリー６０を搭載する例を示したが、それ以外の部品（備品）、例えば、ＡＢＳユニットや工具箱等を搭載する場合にも適用することができる。

本発明は、一般用又はレース用のモーターサイクル等、各種自動二輪車に適用することができる。

本発明の実施形態にかかる自動二輪車の右側面図である。 リヤフレームの側面図である。 図２のIII矢視図である。 図２のIV−IV矢視断面図である。 図２のＶ−Ｖ矢視断面図である。 燃料タンク、リヤフレーム、リヤフェンダー等を分解して示す斜視図である。

符号の説明

１０ 自動二輪車
１７ リヤフレーム
３１ 左右のレール部
３２ 燃料タンク用支持部（第１クロス部）
６０ バッテリー
６１ バッテリー用支持部

Claims (6)

1. 左右のレール部（３１、３１）と該左右のレール部（３１、３１）を連結するクロス部とを有するリヤフレームを備えている、自動二輪車の車体フレームにおいて、
   前記クロス部は、上下型を用いて前記左右のレール部（３１，３１）と一体成形され、
   前記左右のレール部（３１，３１）間に、前記リヤフレームに取り付けられる備品を支持する２つの支持部（３２，６１）を架設して備え、
   該各支持部（３２，６１）が、互いに上下方向に離れて配置されるとともに前後方向にオーバーラップして配置されており、
   一方の前記支持部（３２）が前記上下型を用いて前記左右のレール部（３１，３１）及び前記クロス部と一体成形され、
   他方の前記支持部（６１）が前記左右のレール部（３１，３１）と別体に形成されており、
   前記左右のレール部（３１、３１）と一体成形された一方の前記支持部（３２）に、前記備品を保持する保持筒（４１）を、前記リヤフレームの側方から見て、円弧状に形成すると共に上下方向の一方に突出するように設け、
   該保持筒（４１）の筒内部に連通する開口（４０）を、一方の前記支持部（３２）に、上下方向に貫通して形成していることを特徴とする、自動二輪車の車体フレーム。
2. 前記リヤフレームと一体に成形される支持部（３２）は、前記クロス部の一つであることを特徴とする、請求項１に記載の自動二輪車の車体フレーム。
3. 前記保持筒（４１）により、燃料タンク（２５）の後端部が支持されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動二輪車の車体フレーム。
4. 前記リヤフレームとは別体の前記支持部（６１）により、バッテリー（６０）が支持されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の自動二輪車の車体フレーム。
5. 前記リヤフレームの前端部には、メインフレームに対する取付部（３６）が形成されており、該取付部（３６）には上下一対の取付孔（３７，３８）が形成され、
   前記左右のレール部（３１，３１）に対する他方の前記支持部（６１）の取付位置（６５）は、前記リヤフレームの前記一対の取付孔（３７，３８）の上下方向の中間に配置されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の自動二輪車の車体フレーム。
6. 左右のレール部（３１、３１）と該左右のレール部（３１、３１）を連結するクロス部とを有するリヤフレームを備えている、自動二輪車の車体フレームにおいて、
   前記クロス部は、上下型を用いて前記左右のレール部（３１，３１）と一体成形され、
   前記左右のレール部（３１，３１）間に、前記リヤフレームに取り付けられる備品を支持する支持部（３２）を架設して備え、
   前記支持部（３２）が前記上下型を用いて前記左右のレール部（３１，３１）及び前記クロス部と一体成形され、
   前記支持部（３２）に、前記備品を保持する保持筒（４１）を、前記リヤフレームの側方から見て、円弧状に形成すると共に上下方向の一方に突出するように設け、
   該保持筒（４１）の筒内部に連通する開口（４０）を、前記支持部（３２）に、上下方向に貫通して形成していることを特徴とする、自動二輪車の車体フレーム。

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