JP4902841B2 - 車体フレーム - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車のような車両の骨格を形成する車体フレームに関するものである。

自動二輪車の車体フレームは、一般に、メインフレームの後端部に左右一対のスイングアームブラケットが設けられ、このスイングアームブラケットに、後輪を支持するスイングアームが、前端部のピボット軸を介して上下揺動自在に支持されているとともに、車体を起立保持するためのセンタースタンドが取り付けられている。このセンタースタンドは、左右一対のスイングアームブラケットに架け渡した状態で取り付けられたクロスパイプにブラケットを固定して、このブラケットに設けた支持部材に回動自在に支持されている（特許文献１参照）。また、１本ショックタイプでは、スイングアームブラケットに、後輪からの衝撃を吸収するための緩衝装置のリンク機構が連結されている。
特開平１１−１６５６６８号公報

しかしながら、従来のセンタースタンドの取付構造では、クロスパイプにブラケットを溶接で固定していることから、その溶接時に熱歪が発生することと、クロスパイプとブラケットの溶接箇所に応力集中が発生し易いこととにより、クロスパイプとして、肉厚が例えば５〜６ｍｍと厚いパイプ材を用いる必要があり、これが車体フレームの重量を増加させる一因になっている。また、クロスパイプには、緩衝装置のリンク機構の支点となる支持部材が溶接により固定されるが、その溶接時に発生する熱歪によって支持部材に変形が生じ易く、リンク機構の取付精度が低下する。

そこで、本発明は、クロスパイプの肉厚を薄くしながらも、このクロスパイプに所要の部品を精度よく取り付けられる車体フレームを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る車体フレームは、メインフレームの下部に設けられて左右に延びるクロスパイプに、部品取付用のブラケットが設けられ、前記ブラケットは、前記クロスパイプから突出して緩衝装置に連結されるリンク部材が取り付けられる左右一対の第１取付部と、前記左右一対の第１取付部から延出してスタンドが取り付けられる左右一対の第２取付部とを有し、前記第１取付部は前記クロスパイプから下方に突出し、前記第２取付部は前記第１取付部から下方に延出し、前記スタンドは、前記第２取付部に取り付けられる左右一対の主脚を有し、前記リンク部材が前記左右一対の主脚の間に配置され、前記左右一対の第１取付部に内側へ凹入した凹所が形成され、これら２つの凹所の相対向する内壁間に、ボルトを用いて前記リンク部材が取り付けられている。

この構成によれば、第１取付部と第２取付部とを小さなスペース内で組み合わせて形成することができ、クロスパイプ周りがコンパクトになる。

本発明において、好ましくは、前記ブラケットと前記クロスパイプとが型成型により一体的に形成されている。この構成によれば、クロスパイプに部品取付用のブラケットが一体形成されているから、従来のようにクロスパイプに別体のブラケットを溶接で固定する場合における熱歪や溶接箇所への応力集中が生じないため、クロスパイプの肉厚を薄くして軽量化を図りながら、ブラケットに所要の部品を精度よく取り付けることができる。ブラケットは、例えば鋳造のような型成形、または鍛造等によって一体的に設けられる。このようにブラケットを一体的に設けたクロスパイプは、クロスパイプとブラケットとの境界となる隅部を大きな隅肉（アール）を有する形状とすることができるから、これによっても応力集中を避けることができ、クロスパイプの肉厚を一層薄くできる。

本発明の車体フレームによれば、メインフレームの下部に設けられるクロスパイプに部品取付用のブラケットを一体形成したので、溶接が不要となることから、溶接時の熱歪や溶接箇所への応力集中が生じないので、クロスパイプの肉厚を薄くして軽量化を図りながら、ブラケットに所要の部品を精度よく取り付けることができる。さらにクロスパイプとブラケットとの境界となる隅部を大きなアールを有する形状に形成して、応力集中を抑制することで、クロスパイプを一層薄肉化できる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る車体フレームを備えた自動二輪車を示す側面図である。同図に示す自動二輪車は、車体フレームＦＲの前半部を構成するメインフレーム１の前端部にヘッドパイプ２が取り付けられ、このヘッドパイプ２に回動自在に挿通されたステアリングシャフト（図示せず）を介してアッパブラケット４およびロワブラケット５が支持され、これらアッパブラケット４およびロワブラケット５にフロントフォーク８が支持され、このフロントフォーク８の下端部に前輪９が支持されている。また、フロントフォーク８の上端部のアッパブラケット４にはハンドル１０が取り付けられている。

前記メインフレーム１は、前部から前後方向の中間部に掛けて若干せり上がり、中間部から後部に向かって湾曲しながら下方に向かう側面形状を有している。メインフレーム１の後端下部に左右一対のスイングアームブラケット１１が設けられており、このスイングアームブラケット１１に、スイングアーム１２が、前端部のピボット軸１３を介して上下揺動自在に支持されている。このスイングアーム１２の後端部には後輪１４が支持されている。メインフレーム１の中央下部には多気筒エンジンＥが支持されている。また、前記エンジンＥのシリンダヘッド１７には複数の排気管１８が接続され、これら排気管１８は車体後部の左右両側に一つずつ配置されたマフラ２０に接続されている。

前記メインフレーム１の後部に連結されたリヤフレーム（シートレール）２１がフレームＦＲの後半部を構成しており、このリヤフレーム２１にライダー用と同乗者用とを連らねた単一のシート２２が支持されている。メインフレーム１の上部、つまり、車体上部で、前記ハンドル１０とシート２２との間には、燃料タンク１９が取り付けられている。また、車体前部に、前記ハンドル１０の前方から車体前部の側方にかけての部分を覆う樹脂製のカウリング２５が装着されている。

図２はメインフレーム１の背面図を示し、同図は、メインフレーム１に連結されるリヤフレーム２１（図１）の図示を省略している。このメインフレーム１は、モノコック構造（張殻構造または応力外皮構造）であって、内部空間に、クリーナエレメント（図示せず）を収納したエアクリーナ部２６が設けられている。メインフレーム１の中間部の上面には、左右一対のアクセス用孔２８が開口しており、このアクセス用孔２８は、メインフレーム１の上面に載置して取り付けられる燃料タンク１９（図１）によって閉塞される。このメインフレーム１の後端部には、左右一対の前記スイングアームブラケット１１，１１が一体形成され、両スイングアームブラケット１１，１１の上端部間に、アッパクロスパイプ３３が架け渡す状態で溶接Ｐにより固着されており、両スイングアームブラケット１１，１１の下端部間に、ロワクロスパイプ３４が架け渡す状態で溶接Ｐにより固着されている。両スイングアームブラケット１１，１１の上下方向中間部には、図１のスイングアーム１２のピボット軸１３を支持する図２のボス部３７が形成されている。

図３に示すように、前記ロワクロスパイプ３４に一体形成されたブラケット２７は、スイングアームブラケット１１の下方に突出している。このブラケット２７には、車体を起立保持するためのセンタースタンド３２の上端部が回動自在に連結されている。この自動二輪車の後輪懸架装置はいわゆる１本ショックタイプであり、単一の緩衝装置３０の下部にリンク機構ＬＭが連結されており、このリンク機構ＬＭの一つのリンク部材２９の一端部が、ブラケット２７に、支持軸となる後述するボルト５０を介して揺動自在に連結されている。リンク部材２９の他端部は、緩衝装置３０の下端部に連結されている。また、リンク部材２９の中間部は、左右一対の連結リンク３１を介してスイングアーム１２に連結されている。これらの構成の詳細については後述する。

図２に示すロワクロスパイプ３４と、部品取付用の前記ブラケット２７とは、例えば、アルミニウム合金のような金属の鋳造による型成形で一体形成されている。ブラケット２７は、左右一対の第１取付部３８，３８と、この第１取付部３８，３８からそれぞれ下方に延出して設けられた左右一対の第２取付部３９とを有している。一対の第１取付部３８，３８の間には、第１の部品であるリンク部材２９が回動自在に取り付けられる。第２取付部３９，３９は、それぞれ一対の取付片３９ａ，３９ａを有し、これら取付片３９ａ，３９ａに、第２の部品であるセンタースタンド３２の上端部が回動自在に取り付けられている。

図４はロワクロスパイプ３４およびブラケット２７の断面図である。ブラケット２７に形成された左右一対の第１取付部３８，３８とロワクロスパイプ３４との隅部４１には、比較的大きな隅肉（アール）が付けられている。各第１取付部３８には、内側（車体中央側）へ凹入した凹所４５が形成されており、両凹所４５，４５の相対向する内壁４６に、リンク部材２９を取り付けるためのボルト挿通孔４７，４７がそれぞれ形成されている。リンク部材２９の第１取付部３８，３８間への取り付けに際しては、ボルト５０を一方（左側）のボルト挿通孔４７から、リンク部材２９の一端部の取付孔２９ａに嵌合したブッシュ５２および他方（右側）のボルト挿通孔４７に挿通させ、他方の凹所４５に挿入したナット５３を螺合することにより、リンク部材２９の一端部を第１取付部３８，３８間に回動自在に取り付ける。これにより、ボルト５０として、両第１取付部３８の相対向する内壁４６，４６を貫通する程度の短いものを使用することができ、軽量化を図ることができる。

リンク部材２９の中間部には、左右一対の連結リンク３１の一端部が、前記中間部の取付孔２９ｂに嵌合したブッシュ５６に挿通されたボルト５７とナット５８により，回動自在に連結されている。リンク部材２９の他端部には、緩衝装置３０の下端の取付片３０ａが、前記他端部の取付孔２９ｃに嵌合したブッシュ６０に挿通されたボルト６１とナット６２により、回動自在に連結されている。図３に示すように、左右一対の連結リンク３１の他端部は、スイングアーム１２の取付片（ブラケット）６３にボルト６４とナット６５により回動自在に連結されている。緩衝装置３０の上端部は、アッパクロスパイプ３３に取り付けられた取付片６７に支持されている。したがって、リンク部材２９は、ピボット軸１３を支点に揺動するスイングアーム１２の動作を連結リンク３１を介して受けて、この動作が緩衝装置３０により緩衝される。

図２に示すセンタースタンド３２は、左右一対の主脚７１，７１と、各主脚７１の上端に設けられた支持部材７２，７２と、両主脚７１，７１を連結する連結杆７３と、一方（図２の左方）の主脚７１に設けられた足踏みステー７４と、他方（図２の右方）の主脚７１に設けられたばね係止ピン７５とを有している。このセンタースタンド３２は、図４に示すように、左右の支持部材７２，７２の貫通孔にブッシュ７７が挿入され、各支持部材７２が、第２取付部３９の一対の取付片３９ａ，３９ａ間にボルト７８とナット７９の締結により回動自在に取り付けられることにより、主脚７１，７１がボルト７８を支点として両第２取付部３９，３９に回動自在に支持されている。一方の第１取付部３８の外壁から外方に膨出形成されたボス部８６には取付プレート８０が当てがわれて、固定ねじ８８をボス部８６のねじ孔８９にねじ込むことにより、ボス部８６に固定されている。

図２に示す主脚７１に設けたばね係止ピン７５と、前記取付プレート８０に植設された支持ピン８１とに、引張ばね８２の両端部が掛け止めされている。これにより、センタースタンド３２は、引張ばね８２のばね力を受けて、実線で示した起立位置と、後方へ跳ね上げた退避位置（図示せず）とに選択的に保持される。

また、ロワクロスパイプ３４には、図４に示すように、両第１取付部３８，３８の外壁から上方、つまりクロスパイプ３４の中空部に延びるリブ８５，８５が一体形成されており、これらのリブ８５，８５によってロワクロスパイプ３４の剛性が高められている。

図５はロワクロスパイプ３４と一体のブラケット２７にセンタースタンド３２、リンク部材２９および一対の連結リンク３１が取り付けられた状態を後方から見た斜視図である。同図に示すように、リブ８５は中空のクロスパイプ３４の内底面に沿って前後方向に延びている。取付プレート８０は側面視でほぼ逆三角形状であり、下部に前記支持ピン８１が植設されている。前記固定ねじ８８は取付プレート８０の上部を貫通して２つ設けられている。

上記構成において、ロワクロスパイプ３４に部品取付用のブラケット２７が一体形成されているから、従来のようにクロスパイプに別体のブラケットを溶接で固定する場合における溶接時の熱歪の発生や溶接箇所への応力集中が生じないため、ロワクロスパイプ３４の肉厚を薄くしながらも、変形を少なくして、ブラケット２７にリンク部材２９、センタースタンド３２などの部品を精度よく取り付けることができる。

また、ロワクロスパイプ３４とブラケット２７とは鋳造等による型成形によって一体成形されているので、図４に明示するように、クロスパイプ３４とブラケット２７との隅部４１を大きなアールを有する形状とすることができる。これにより、やはり応力集中を避けることができるので、ロワクロスパイプ３４を一層薄肉化できる。ロワクロスパイプ３４には、リンク部材２９を介して、図３の緩衝装置３０から大きな衝撃力が付加され、センタースタンド３２から車体の重量が付加されるので、従来は、図４に示すロワクロスパイプ３４の肉厚ｔを５〜６ｍｍとしていたが、本発明では３ｍｍ程度に薄くできた。

ブラケット２７は、第１の部品であるリンク部材２９が取り付けられる左右一対の第１取付部３８，３８に、第２の部品であるセンタースタンド３２が取り付けられる第２取付部３９，３９を設けた構造であるから、第１取付部３８，３８と第２取付部３９，３９とを小さなスペース内で組み合わせて形成することができ、クロスパイプ３４の周りをコンパクト化できる。

なお、ブラケット２７には、センタースタンド３２に代えて、サイドスタンドを取り付ける第２取付部を設けることもできる。また、前記実施形態では本発明を自動二輪車に適用した場合を例示したが、本発明は、自動二輪車の他に、三輪車や不整地走行用四輪車にも適用できる。

本発明の一実施形態に係る車体フレームを備えた自動二輪車を示す側面図である。 同上の車体フレームにおけるメインフレームを示す背面図である。 同上の車体フレームにおける要部を示す左側面図である。 同上の車体フレームにおける要部を示す断面図である。 同上の車体フレームにおける要部を示す後方から見た斜視図である。斜視図である。

符号の説明

ＦＲ 車体フレーム
１ メインフレーム
２７ ブラケット
２９ リンク部材（第１の部品）
３０ 緩衝装置
３２ センタースタンド（第２の部品）
３４ ロワクロスパイプ（クロスパイプ）
３８ 第１取付部
３９ 第２取付部

Claims (3)

1. メインフレームの下部に設けられて左右に延びるクロスパイプに、部品取付用のブラケットが設けられ、
   前記ブラケットは、前記クロスパイプから突出して緩衝装置に連結されるリンク部材が取り付けられる左右一対の第１取付部と、前記左右一対の第１取付部から延出してスタンドが取り付けられる左右一対の第２取付部とを有し、
   前記第１取付部は前記クロスパイプから下方に突出し、前記第２取付部は前記第１取付部から下方に延出し、
   前記スタンドは、前記第２取付部に取り付けられる左右一対の主脚を有し、
   前記リンク部材が前記左右一対の主脚の間に配置され、
   前記左右一対の第１取付部に内側へ凹入した凹所が形成され、これら２つの凹所の相対向する内壁間に、ボルトを用いて前記リンク部材が取り付けられている車体フレーム。
2. 請求項１において、前記左右一対の第２取付部は、それぞれ一対の取付片を有し、これら一対の取付片に、前記スタンドの各主脚が回動自在に取り付けられている車体フレーム。
3. 請求項１または２において、前記ブラケットと前記クロスパイプとが型成型により一体的に形成されている車体フレーム。

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