JP4743880B2 - 自動二輪車 - Google Patents

Description

本発明は、車体が転倒したときに車体外側の部品が破損するのを防ぐためにガードフレームを備えた自動二輪車に関するものである。

従来の自動二輪車としては、例えば特許文献１に開示されているように、転倒したときに車体の最も外側に位置する部品が破損するのを防ぐためにプロテクタを装備したものがある。この特許文献１に示された自動二輪車のプロテクタは、車体が転倒したときに路面に接触して車体を支え、他の部品が路面との接触により破損するのを防ぐためのもので、車体フレームにおける車幅方向の最も外側の部位に側方へ突出するように取付けられている。前記プロテクタは、鉄、アルミニウムまたは合成樹脂によって形成されている。

このプロテクタが取付けられた車体フレームの両側部は、エンジンのシリンダヘッドの両側方で車体の前後方向に延びるように形成されており、シリンダヘッドの両側部に結合されている。すなわち、車体フレームの両側部どうしは、エンジンを介して互いに接続されている。

上述したプロテクタを装備した従来の自動二輪車においては、転倒時にプロテクタが路面に接触し、車体を支えるようになる。プロテクタに路面から加えられた反力は、車体フレームの接地側の側部からシリンダヘッドを介して反対側の側部に伝達される。このため、この自動二輪においては、上述した路面からの反力を車体フレームの両側部で受けることができる。
特開平８−１９８１５８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された自動二輪車では、プロテクタが車体フレームに剛直に結合され、車体フレームにシリンダヘッドが剛直に結合されているから、転倒時にプロテクタに加えられた衝撃が車体フレームからシリンダヘッドに伝達されてしまう。このため、この自動二輪車では、転倒時に車体フレームやシリンダヘッドに衝撃が加えられ、これらの部材が破損するおそれがある。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、転倒時の衝撃を充分に緩和し、転倒時に部品の破損を確実に防止することができる自動二輪車を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車は、車体の前後方向に延びる左右一対の横棒部と、これらの横棒部の一端部どうしを連結する連結部とによって車体の前後方向に向けて開く平面視略Ｕ字状に形成されたガードフレームを車体上部に備えた自動二輪車であって、前記横棒部の他端部を車体フレームに固定し、前記連結部における車幅方向の中央部を上下方向の軸線回りに回動自在に車体フレームに支持させ、前記横棒部を、車幅方向の外方に向けて凸になる形状に湾曲させて形成するとともに、この横棒部の長手方向の中間部分を両端部に較べて剛性が低い材料で形成したものである。

請求項２に記載した発明に係る自動二輪車は、請求項１に記載した自動二輪車において、横棒部の長手方向の中間部分を非金属材料からなる弾性体によって形成したものである。

請求項３に記載した発明に係る自動二輪車は、請求項１または請求項２に記載した自動二輪車において、横棒部の中間部分と、この中間部分より車体内側に位置する車両構成部材との間に中間部分を手で把持するための隙間を形成したものである。

本発明によれば、車体が転倒したときは一方の横棒部の長手方向の中間部分が路面に接触する。この接地側となる横棒部は、路面との接触によって、ガードフレームの連結部を押しながら、湾曲した形状から略直線状になるように弾性変形する。このとき、前記連結部は、前記接地側の横棒部によって押されることにより上下方向の軸線回りに回り、他方の横棒部を押圧する。この他方の横棒部は、連結部に接続した一端部が押圧されることにより、その長手方向において圧縮され、中間部分がさらに車体外側へ突出するように弾性変形する。

したがって、本発明によれば、転倒時に二つの横棒部の中間部分がそれぞれ弾性変形するから、これらの中間部分によって転倒時の衝撃を充分に緩和することができる。この結果、本発明によれば、転倒時に部品の破損を確実に防止することが可能な自動二輪車を提供することができる。

請求項２記載の発明によれば、横棒部の中間部分が路面との接触により傷付くようなことがあったとしても、傷部分に錆が発生することはないから、外観が損なわれることはない。

請求項３記載の発明によれば、横棒部の中間部分を手で把持することができるから、横棒部をグラブバーやスタンドハンドルとしても使用することができる。
また、横棒部の前記中間部分を合成樹脂や硬質ゴムなどの絶縁材によって形成することにより、車体が静電気により帯電した場合に前記中間部分を把持した手を通して静電気が放電するのを防ぐことができる。

以下、本発明に係る自動二輪車の一実施の形態を図１ないし図８によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る自動二輪車の側面図、図２は同じく正面図、図３は同じく平面図、図４は同じく斜視図である。図５は転倒状態を示す正面図、図６はガードフレームの斜視図である。
図７は横棒部の中間部分と端部との接着部分を拡大して示す断面図、図８（Ａ），（Ｂ）はガードフレームの弾性変形を説明するための平面図で、同図（Ａ）は転倒する以前の状態を示し、同図（Ｂ）は転倒時の状態を示す。

これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による自動二輪車を示す。この自動二輪車１は、前輪２と後輪３との間に低床な脚載せ部４を有するスクータ形のもので、リヤアーム５に設けられたモータ６が後輪３を回転させることによって走行する。なお、本発明は、この実施の形態で示すように動力源をモータ６とする電動二輪車の他に、図示してはいないが、エンジンで後輪を駆動する一般的な自動二輪車にも適用することができる。

前記モータ６は、リヤアーム５の後端部に設けられ、後輪３の図示していない車軸を回転させる。このモータ６の電源としては、前記脚載せ部４に搭載された燃料電池セルを有する燃料電池ユニット１２と、この燃料電池ユニット１２によって充電されたバッテリ１３とが用いられている。燃料電池ユニット１２は、車体後部に装備された２本の水素ボンベ１４から供給された水素と、大気中の酸素とを使用して発電する構成のものである。

前記２本の水素ボンベ１４，１４は、車体の前後方向を指向しかつ車幅方向に並ぶ状態で車体後部のタンクホルダー１５に載置させられている。また、水素ボンベ１４は、前記タンクホルダー１５にバンド１６によって緊縛され固定されている。この実施の形態による自動二輪車１においては、この水素ボンベ１４を保護するために、後述する車体フレーム２１の後部に本発明の要部となるガードフレーム２２が取付けられている。

この自動二輪車１の車体フレーム２１は、図１〜図４に示すように、操向ハンドル２３とフロントフォーク２４とを操舵自在に支持するヘッドパイプ２５と、このヘッドパイプ２５から下方に延びる１本のダウンチューブ２６と、このダウンチューブ２６の下部に溶接された複数のパイプからなるメインフレーム２７とから構成されている。

メインフレーム２７は、前記ダウンチューブ２６の下端部に溶接された左右一対の下パイプ３１と、この下パイプ３１より上方においてダウンチューブ２６に溶接された左右一対の中パイプ３２と、この中パイプ３２の中間部分に溶接されて上方に延びる上パイプ３３と、複数の補強用パイプ３４およびクロスメンバ３５などによって構成されている。

前記ヘッドパイプ２５には、前記燃料電池ユニット１２を冷却するための冷却水を流すラジエータ３６が取付けられている。
前記下パイプ３１と中パイプ３２の前部は、図３に示すように、前記脚載せ部４の両側方を通して車体の後方に延びるように形成されている。中パイプ３２は、脚載せ部４の後端となる部位で屈曲して後上がりに傾斜している。

この中パイプ３２の傾斜部分は、リヤアームブラケット３７を介して前記リヤアーム５を上下方向に揺動自在に支持している。前記リヤアーム５には、メインスタンド３８が回動可能に取付けられている。図１、図２、図４および図５においては、メインスタンド３８を起立させた状態で描いてある。

前記上パイプ３３は、前記中パイプ３２の屈曲部分の前側近傍上から後上がりに延びる左右一対の前部３３ａ，３３ａと、側面視において後輪３より高い位置において略水平に前後方向に延びる左右一対の後部３３ｂ，３３ｂと、これらの後部３３ｂ，３３ｂの後端どうしを接続する車幅方向延在部３３ｃとから構成されており、平面視において車体の前方に向けて開くＵ字状に形成されている。

この上パイプ３３の車幅方向の幅は、図３に示すように、左右一対の中パイプ３２どうしの幅と等しくなるように形成されている。
この上パイプ３３の前部上には、乗員（図示せず）が着座するシート３９が設けられている。また、上パイプ３３の車体左側に位置する前記後部３３ｂと前記リヤアーム５との間には、リヤクッションユニット４０が介装されている。さらに、この上パイプ３３の後部３３ｂ上には、上述したタンクホルダー１５が取付けられている。この後部３３ｂにおける車体の前後方向の中央部は、前記中パイプ３２の後端部が溶接されており、この中パイプ３２によって下方から支えられている。

ガードフレーム２２は、図３および図６に示すように、車体の前後方向に延びる左右一対の横棒部４１と、これらの横棒部４１の後端部どうしを連結する連結部４２とによって車体の前方に向けて開き中間部分が膨らんだ平面視略Ｕ字状に形成されている。
前記横棒部４１は、前端部４１ａと後端部４１ｂとが金属によって形成され、これら両端部４１ａ，４１ｂどうしの間に位置する長手方向の中間部分４１ｃが両端部４１ａ，４１ｂに較べて剛性が低い材料で形成されている。この実施の形態による中間部分４１ｃは硬質ゴムによって形成されている。

前記中間部分４１ｃは、硬質ゴムによって所定の形状に成形された中実の棒によって形成されている。この中間部分４１ｃを有する前記横棒部４１の形状は、図３および図８（Ａ）に示すように、平面視において、車幅方向の外方に向けて凸になる円弧状に形成されている。このように中間部分４１ｃを円弧状に形成するに当たっては、中間部分４１ｃと水素ボンベ１４との間に、中間部分４１ｃを手で把持するための隙間Ｄ（図３参照）が形成されるように行っている。また、中間部分４１ｃは、ガードフレーム２２を車体フレーム２１に取付けた状態で中間部分４１ｃが車体後部３３ｂにおいて車幅方向の最も外側に位置するように形成されている。

横棒部４１の前端部４１ａは、図６に示すように、前記中間部分４１ｃに前方へ延びるように接着された横パイプ４３によって形成されている。この横パイプ４３には、下方に延びる縦パイプ４４が溶接され、またこの縦パイプ４４の下端には、取付用プレート４５が溶接されている。この取付用プレート４５は、図１および図４に示すように、前記上パイプ３３の後部３３ｂに突設された支持用ボス４６に取付用ボルト４７（図３参照）によって取付けられている。

前記縦パイプ４４の長さは、図１に示すように、前記取付用プレート４５を前記支持用ボス４６に取付けた状態で、前記中間部分４１ｃが水素ボンベ１４の上下方向の略中央部（最も車体外側に突出する部位）と対向するように形成されている。前記横パイプ４３と前記中間部分４１ｃとの接着部は、図７に示すように、前記中間部分４１ｃの小径部４８を横パイプ４３内に嵌合させ、この嵌合部分内においてこれら両部材を接着剤４９によって接着した構造が採られている。

前記連結部４２は、図６に示すように、車幅方向に延びる横パイプ５１と、この横パイプ５１の車幅方向の中央部に下方へ延びるように溶接された縦パイプ５２と、この縦パイプ５２の下端に溶接された取付用プレート５３とから構成されている。前記横棒部４１の後端部４１ｂは、この連結部４２における前記横パイプ５１の両端部分によって構成されている。すなわち、前記横パイプ５１の両端部分は、車体の前方を指向して屈曲するように形成されており、車体左側に位置する前記中間部分４１ｃと、車体右側に位置する前記中間部分４１ｃとにそれぞれ接着されている。

この接着部は、前記前端部４１ａと中間部分４１ｃとの接着部（図７参照）と同じ構造が採られている。この連結部４２の前記縦パイプ５２は、前記中間部分４１ｃが略水平になるような長さに形成されている。
また、この連結部４２の前記取付用プレート５３は、図１に示すように、前記上パイプ３３の車幅方向延在部３３ｃに突設された支持部材５４に連結用ボルト５５（図３参照）によって上下方向の軸線回りに回動自在に取付けられている。前記支持部材５４は、前記車幅方向延在部３３ｃにおける車幅方向の中央部に配設され、連結部４２を回動自在に支持している。

この実施の形態によるガードフレーム２２は、左右一対の横棒部４１の前端部４１ａと、連結部４２とを各々上パイプ３３に取付けることによって、車体の上部であって、水素ボンベ１４を両側方と後方とから囲む位置に設けられている。
上述したように構成されたガードフレーム２２を備えた自動二輪車１は、例えばメインスタンド３８を使用している状態で車体左側に転倒した場合、図５に示すように、ガードフレーム２２の車体左側の横棒部４１が路面６１に接触することになり、このガードフレーム２２と、メインスタンド３８とによって支えられる。このとき、操向ハンドル２３は、車重が加えられることがない状態で路面６１に接触する。

このように車体が転倒した場合、ガードフレーム２２は、図８（Ａ）に示す通常の状態から同図（Ｂ）に示す緩衝状態に変形する。すなわち、車体左側に位置する横棒部４１の中間部分４１ｃは、路面に押し付けられることによって、その前後方向の長さが長くなるように弾性変形する。言い換えれば、この中間部分４１ｃは、連結部４２の車体左側の端部を後方へ押しながら、湾曲した形状から略直線状に弾性変形する。

連結部４２は、このように車体左側（接地側）の横棒部４１により押されることによって、連結用ボルト５５を中心にして平面視において反時計方向に回るように傾き、車体右側の横棒部４１の後端部４１ｂを前方へ押圧する。車体右側の横棒部４１は、前記連結部４２によって後端部４１ｂが前方に押圧されることにより、その長手方向において圧縮され、平面視において円弧状に形成された中間部分４１ｃがさらに車体外側へ突出するように弾性変形する。

したがって、この実施の形態による自動二輪車１によれば、転倒時に二つの横棒部４１の中間部分４１ｃがそれぞれ弾性変形するから、これらの中間部分４１ｃによって転倒時の衝撃を充分に緩和することができる。この結果、この実施の形態によれば、転倒時に水素ボンベ１４が傷付くのを確実に防止することが可能な自動二輪車１を製造することができる。

この実施の形態においては、ガードフレーム２２の中間部分４１ｃが硬質ゴムによって形成されているから、この中間部分４１ｃが路面との接触により傷付くようなことがあったとしても、傷部分に錆が発生することはないから、外観が損なわれることはない。
この実施の形態においては、ガードフレーム２２の中間部分４１ｃと水素ボンベ１４との間に中間部分４１ｃを手で把持するための隙間Ｄが形成されているから、前記中間部分４１ｃを手で把持することができ、横棒部４１をグラブバーやスタンドハンドルとしても使用することができる。

また、前記中間部分４１ｃが絶縁材である硬質ゴムによって形成されているから、車体が静電気により帯電した場合、前記中間部分４１ｃを把持した手を通して静電気が放電するのを防ぐことができる。しかも、この電動式の自動二輪車１において、モータ６の給電系が漏電するようなことがあったとしても、中間部分４１ｃを把持したときに操作者が感電することはない。

上述した実施の形態においては、ガードフレーム２２の中間部分４１ｃを硬質ゴムによって形成する例を示したが、中間部分４１ｃを形成する材料は、転倒時に弾性変形により連結部４２を押すことができるような、車体フレーム２１などの車体構成部材に較べて剛性が低い材料であれば、どのようなものでも使用することができる。例えば、中間部分４１ｃは、硬質ゴムの他に非金属材料として合成樹脂を使用することができるし、金属製のばね材料によって形成することもできる。また、中間部分４１ｃの形状は、実施の形態に示した中実の断面円形の棒状に限定されることはなく、適宜変更することができる。

本発明に係る自動二輪車の側面図である。 本発明に係る自動二輪車の正面図である。 本発明に係る自動二輪車の平面図である。 本発明に係る自動二輪車の斜視図である。 転倒状態を示す正面図である。 ガードフレームの斜視図である。 横棒部の中間部分と端部との接着部分を拡大して示す断面図である。 ガードフレームの弾性変形を説明するための平面図である。

符号の説明

１…自動二輪車、１４…水素ボンベ、２１…車体フレーム、２２…ガードフレーム、３３…上パイプ、４１…横棒部、４１ａ…前端部、４１ｂ…後端部、４１ｃ…中間部分、４２…連結部、４７…取付用ボルト、５５…連結用ボルト。

Claims (3)

1. 車体の前後方向に延びる左右一対の横棒部と、これらの横棒部の一端部どうしを連結する連結部とによって車体の前後方向に向けて開く平面視略Ｕ字状に形成されたガードフレームを車体上部に備えた自動二輪車であって、
   前記横棒部の他端部を車体フレームに固定し、
   前記連結部における車幅方向の中央部を上下方向の軸線回りに回動自在に車体フレームに支持させ、
   前記横棒部を、車幅方向の外方に向けて凸になる形状に湾曲させて形成するとともに、この横棒部の長手方向の中間部分を両端部に較べて剛性が低い材料で形成してなる自動二輪車。
2. 請求項１記載の自動二輪車において、横棒部の長手方向の中間部分を非金属材料からなる弾性体によって形成したことを特徴とする自動二輪車。
3. 請求項１または請求項２記載の自動二輪車において、横棒部の中間部分と、この中間部分より車体内側に位置する車両構成部材との間に中間部分を手で把持するための隙間を形成したことを特徴とする自動二輪車。

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