JP6704300B2 - 自動二輪車 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドパイプから車幅方向に分かれて後方に延びた一対のメインフレームにエンジンが接続されてなる自動二輪車に関する。

特許文献１には、複数のパイプを互いに連結してなるトレリスフレームをメインフレームに採用した自動二輪車が開示されている。

特開２０１５−９６３６４号公報

ところで、更なる軽量化が要望される場合には、メインフレームを構成するパイプを減らすことが考えられる。しかし、パイプを減らすと、メインフレームの剛性が低下して補強部材が必要になるため、軽量化にも限界が生じる。

そこで本発明は、メインフレームの軽量化と剛性確保との両立を好適に実現した自動二輪車を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る自動二輪車は、ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから車幅方向に分かれて後方に延びた一対のメインフレームと、前記一対のメインフレームの後端同士を接続する車幅方向に延びたクロスメンバと、前記クロスメンバから後方に延びてシートを支持するリヤフレームとを有する車体フレームと、前記メインフレームに接続されたエンジンと、を備え、前記一対のメインフレームの各々は、複数のパイプを互いにトレリス状に連結してなるトレリス部と、前記トレリス部から後方に延び且つ後端が前記クロスメンバに接合されたシングルパイプ部とを有し、前記トレリス部には、前記エンジンのシリンダヘッドの前部が接続される第１マウント部が設けられており、前記シングルパイプ部には、前記エンジンの前記シリンダヘッドの後部が接続される第２マウント部が設けられている。

前記構成によれば、メインフレームにトレリス部とともにシングルパイプ部を設けることで、メインフレームを軽量化できる。そして、トレリス部の第１マウント部に接続されたシリンダヘッドが、シングルパイプ部に設けた第２マウント部に接続されるので、余分な補強部材を用いることなくエンジンを剛性メンバとして利用し、シングルパイプ部の剛性を向上できる。よって、メインフレームの軽量化と剛性確保との両立を好適に実現できる。

前記エンジンに吸気を供給するスロットル装置を更に備え、前記シングルパイプ部は、側面視において、前記スロットル装置に車幅方向外側から重なってもよい。

前記構成によれば、シングルパイプ部が、側面視においてスロットル装置に車幅方向外側から重なる位置にあり、シリンダヘッドとの距離が近いため、エンジンによるシングルパイプ部の補強効果を更に高めることができる。

前記第１マウント部は、パイプ状の第１ブラケットを介して前記シリンダヘッドの前記前部に接続されており、前記第２マウント部は、車幅方向の法線を有する板状の第２ブラケットを介して前記シリンダヘッドの前記後部に接続されてもよい。

前記構成によれば、様々な方向に強い力が伝達される第１ブラケットはパイプ状としつつも、シングルパイプ部の前後方向及び上下方向の変形を拘束する第２ブラケットは板状とすることで、剛性を損なうことなく好適に軽量化できる。

前記車体フレームは、前記クロスメンバから下方に延びるピボットフレームを更に有し、前記ピボットフレームには、前記エンジンのシリンダブロックの後部が接続される第３マウント部が設けられており、前記第３マウント部は、車幅方向の法線を有する板状の第３ブラケットを介して前記シリンダブロックの前記後部に接続されてもよい。

前記構成によれば、メインフレームの剛性を間接的に更に高めることができると共に、シングルパイプ部の前後方向及び上下方向の変形を拘束する第３ブラケットを板状とすることで、剛性を損なうことなく好適に軽量化できる。

前記車体フレームは、前記クロスメンバから下方に延びるピボットフレームを更に有し、前記ピボットフレームには、前記エンジンのシリンダブロックの後部が接続される第３マウント部が設けられ、前記第２マウント部は、第２ブラケットを介して前記シリンダヘッドの前記後部に接続されており、前記第３マウント部は、第３ブラケットを介して前記シリンダブロックの前記後部に接続されており、側面視において、前記第２ブラケットの長さは、前記第３ブラケットの長さよりも短くてもよい。

前記構成によれば、シングルパイプ部の補強効果を更に高めることができる。

本発明によれば、メインフレームの軽量化と剛性確保との両立を好適に実現した自動二輪車を提供できる。

実施形態に係る自動二輪車の要部の側面図である。 図１に示す自動二輪車の平面図である。 図１に示す自動二輪車の正面図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、自動二輪車に乗車した運転者から見た方向を基準とする。

［自動二輪車の全体構成］
図１は、実施形態に係る自動二輪車１の要部の側面図である。図２は、図１に示す自動二輪車１の平面図である。図３は、図１に示す自動二輪車１の正面図である。図１乃至３に示すように、自動二輪車１は、車体フレーム２と、車体フレーム２に搭載されたエンジンＥと、を備える。車体フレーム２は、ヘッドパイプ３と、左右一対のメインフレーム４と、クロスメンバ５と、左右一対のピボットフレーム６と、左右一対のリヤフレーム７と、左右一対のリヤ補助フレーム８と有する。

ヘッドパイプ３は、ステアリングシャフトを回動自在に支持する。一対のメインフレーム４は、ヘッドパイプ３から車幅方向に分かれて後方に延びる。メインフレーム４は、側面視において、エンジンＥに重ならないようにエンジンＥの上方に配置されている。クロスメンバ５は、車幅方向に延び、一対のメインフレーム４の後端同士を接続する。一対のピボットフレーム６は、互いに車幅方向に離間した状態でクロスメンバ５から下方に延びる。一対のリヤフレーム７は、互いに車幅方向に離間した状態でクロスメンバ５から後方に延び、運転者騎乗用のシート１４を支持する。一対のリヤ補助フレーム８は、リヤフレーム７の下方においてピボットフレーム６から後方に延び、後端がリヤフレーム７に接合されるとともに、中間部が補強メンバ９を介してリヤフレーム７に接続される。

メインフレーム４の下方には、並列四気筒のエンジンＥが配置されている。エンジンＥは、クランクケース１０と、シリンダブロック１１と、シリンダヘッド１２と、シリンダヘッドカバー１３とを備える。クランクケース１０には、クランク軸１５と、クランク軸１５からの動力を変速する変速機１６とが収容されている。即ち、クランクケース１０は、ミッションケースを兼ねている。変速機１６の出力軸１６ａの端部は、クランクケース１０の外部に突出し、出力軸１６ａの回転動力はチェーン１７を介して後輪（図示せず）に伝達される。クランクケース１０の下部には、オイルを溜めるオイルパン１８が取り付けられている。

シリンダブロック１１は、クランクケース１０の前部から斜め前上方に突出している。シリンダブロック１１には、ピストン（図示せず）が収容され、燃焼によってピストンが押し下げられることでクランク軸１５を回転させる。シリンダヘッド１２は、シリンダブロック１１に上側から接続され、シリンダブロック１１から同一直線上で斜め前上方に突出している。シリンダヘッド１２の内部には、燃焼室が形成される。シリンダヘッド１２の後部１２ａには、車幅方向に一列に並んだ４つの吸気ポート１２ｂが形成されている。シリンダヘッド１２の前部１２ｃには、車幅方向に一列に並んだ４つの排気ポート１２ｄが形成されている。シリンダヘッドカバー１３は、シリンダヘッド１２に上側から接続され、シリンダヘッド１２の上部に設けられた部品（例えば、燃焼室への給排気を制御するバルブやカムシャフト等）を覆っている。

エンジンＥの上方には、平面視でシリンダヘッドカバー１３と重なるようにエアクリーナ１９が配置されている。エアクリーナ１９は、平面視で左右一対のメインフレーム４の間に配置されている。エアクリーナ１９には、エアクリーナ１９からの吸気をエンジンＥに供給するスロットル装置２０の上端が接続されている。スロットル装置２０の下端は、シリンダヘッド１２の吸気ポート１２ｂに接続されている。なお、エアクリーナ１９は、図示しない燃料タンクにより上方から覆われている。

［メインフレーム構造］
一対のメインフレーム４の各々は、複数のパイプを互いにトレリス状に連結してなるトレリス部２１と、トレリス部２１から後方に延びて１本のパイプで構成されたシングルパイプ部２２とを有する。メインフレーム４は、ヘッドパイプ３の上部から後方に延びる上側フレーム３１と、ヘッドパイプ３の下部から後方に延びる下側フレーム３２とを有する。上側フレーム３１及び下側フレーム３２のうち何れか一方のフレームは、何れか他方のフレームよりも前側で終端して当該他方のフレームの中間部に接合される。本実施形態では、下側フレーム３２が上側フレーム３１よりも前側で終端し、下側フレーム３２の後端が上側フレーム３１の中間部に接合される。上側フレーム３１と下側フレーム３２とは、複数のガセットフレーム３３，３４により互いに接続されている。即ち、上側フレーム３１のうちその前端から下側フレーム３２の後端までの部分と、下側フレーム３２と、ガセットフレーム３３，３４とにより、格子状のトレリス部２１が形成されている。

上側フレーム３１のうち下側フレーム３２の後端から上側フレーム３１の後端までの部分は、シングルパイプ部２２であり、シングルパイプ部２２の後端がクロスメンバ５に接合されている。左右一対のシングルパイプ部２２は、クロスメンバ５よりも前側では互いに車幅方向に離間しており、互いに連結されていない。即ち、左右一対のシングルパイプ部２２は、クロスメンバ５よりも前側においては、互いに自由であり、互いを接続するクロスメンバは設けられていない。

トレリス部２１とシングルパイプ部２２との境界、即ち、シングルパイプ部２２の前端は、側面視においてシリンダヘッド１２の真上に位置する。シングルパイプ部２２の前端は、側面視において、エアクリーナ１９の真下に位置する。シングルパイプ部２２は、側面視において、スロットル装置２０に車幅方向外側から重なっている。側面視において、シングルパイプ部２２の前端は、スロットル装置２０から前方に離間した位置にあり、シングルパイプ部２２の後端は、スロットル装置２０から後方に離間した位置にある。

［エンジンマウント構造］
トレリス部２１には、シリンダヘッド１２の前部１２ｃが接続される第１マウント部４１が設けられている。第１マウント部４１は、下側フレーム３２の前側部分から下方に板状に突出している。第１マウント部４１は、パイプ状の第１ブラケット５１を介してシリンダヘッド１２の前部１２ｃに接続されている。第１ブラケット５１の上端部５１ａは、第１マウント部４１にボルトＢ１で車幅方向に締結されている。シリンダヘッド１２の前部１２ｃには、締結座部１２ｅが前方に突出して設けられている。シリンダヘッド１２の締結座部１２ｅは、排気ポート１２ｄよりも上側に配置されている。第１ブラケット５１の下端部５１ｂは、シリンダヘッド１２の締結座部１２ｅに車幅方向外側から当接する。第１ブラケット５１の下端部５１ｂは、シリンダヘッド１２の前部１２ｃの締結座部１２ｅにボルトＢ２で車幅方向に締結されている。

第１ブラケット５１の下端部５１ｂは、４つの排気ポート１２ｄよりも車幅方向外側に位置する。第１ブラケット５１は、上端部５１ａよりも下端部５１ｂが車幅方向外方に位置するように傾斜し、一対の第１ブラケット５１が車幅方向に広い間隔をあけてシリンダヘッド１２と接続されている。即ち、前方から見ると、メインフレーム４と第１ブラケット５１とシリンダヘッド１２とによって、上辺が底辺よりも短い台形が形成されている。第１ブラケット５１は、上端部５１ａよりも下端部５１ｂが後方に位置するように傾斜している。第１ブラケット５１は、側面視及び正面視において、トレリス部２１のガセットフレーム３３と同一直線上に配置されている。

シングルパイプ部２２には、シリンダヘッド１２の後部１２ａが接続される第２マウント部４２が設けられている。第２マウント部４２は、シングルパイプ部２２から下方に板状に突出している。第２マウント部４２は、車幅方向の法線を有する板状の第２ブラケット５２を介してシリンダヘッド１２の後部１２ａに接続されている。シリンダヘッド１２の後部１２ａには、４つの吸気ポート１２ｂの車幅方向外側において締結座部１２ｆが設けられている。シリンダヘッド１２の締結座部１２ｆは、側面視で吸気ポート１２ｂと重なる高さに配置され、第２マウント部４２よりも下方に配置されている。

第２ブラケット５２は、第２マウント部４２に対して２つのボルトＢ３で車幅方向に締結されている。第２ブラケット５２は、シリンダヘッド１２の後部１２ａの締結座部１２ｆに対して１つのボルトＢ４で車幅方向に締結されている。第２ブラケット５２は、側面視において略三角形状である。第２マウント部４２に締結されるボルトＢ３は、側面視においてスロットル装置２０の下部と重なっている。シリンダヘッド１２の後部１２ａの締結座部１２ｆに締結されるボルトＢ４は、トレリス部２１よりも後方に位置する。

ピボットフレーム６には、シリンダブロック１１の後部１１ａが接続される第３マウント部４３が設けられている。第３マウント部４３は、ピボットフレーム６の上部から前方に板状に突出している。具体的には、第３マウント部４３は、ピボットフレーム６のうちリヤフレーム７の前端とリヤ補助フレーム８の前端との間の領域から前方に突出している。第３マウント部４３は、車幅方向の法線を有する板状の第３ブラケット５３を介してシリンダブロック１１の後部１１ａに接続されている。シリンダブロック１１の後部１１ａには、４つの吸気ポート１２ｂよりも車幅方向外側において締結座部１１ｂが設けられている。

第３ブラケット５３は、第３マウント部４３に対して２つのボルトＢ５で車幅方向に締結されている。第３ブラケット５３は、シリンダブロック１１の後部１１ａの締結座部１１ｂに対して１つのボルトＢ６で車幅方向に締結されている。第３ブラケット５３は、鉛直方向寸法よりも水平方向寸法が長い。第３ブラケット５３は、側面視において略Ｖ字形状である。シリンダブロック１１の後部１１ａの締結座部１１ｂに締結されるボルトＢ６は、第３マウント部４３に締結される２つのボルトＢ５の間の高さに配置されている。第３マウント部４３の締結される２つのボルトＢ５のうち上側のボルトＢ５は、下側のボルトＢ５よりもシリンダブロック１１に近い。

側面視において、第２ブラケット５２の長さは、第３ブラケット５３の長さよりも短い。第２ブラケット５２に締結されるボルトＢ３と各ボルトＢ４との間の各距離は、第３ブラケット５３に締結されるボルトＢ５と各ボルトＢ６との間の各距離のいずれよりも短い。第１〜第３ブラケット５１〜５３は、平面視においてメインフレーム４と重なるように配置されている。

ピボットフレーム６には、クランクケース１０の後部１０ａが接続される第４マウント部４４及び第５マウント部４５が設けられている。第４マウント部４４は、ピボットフレーム６のうちリヤ補助フレーム８の前端と対応する部分から前方に突出している。第５マウント部４５は、ピボットフレーム６のうち下部から前方に突出している。第４マウント部４４及び第５マウント部４５は、それぞれボルトＢ７，Ｂ８によりクランクケース１０の後部１０ａに車幅方向に締結されている。なお、車体フレーム２には、ヘッドパイプ３から下方に延びるダウンフレームがなく、クランクケース１０の前部は車体フレーム２に固定されていない。

以上に説明した構成によれば、メインフレーム４にトレリス部２１とともにシングルパイプ部２２を設けることで、メインフレーム４を軽量化できる。そして、トレリス部２１の第１マウント部４１に接続されたシリンダヘッド１２が、シングルパイプ部２２に設けた第２マウント部４２に接続されるので、余分な補強部材を用いることなくエンジンＥを剛性メンバとして利用し、シングルパイプ部２２の剛性を向上できる。よって、メインフレーム４の軽量化と剛性確保との両立を好適に実現できる。特に、本実施形態ではエンジンＥが並列四気筒でありメインフレーム４の車幅寸法が広くなりがちであるため、前述した構成が効果的である。

また、シングルパイプ部２２は、側面視においてスロットル装置２０に車幅方向外側から重なる位置にあり、シリンダヘッド１２との距離を近くしているため、エンジンＥによるシングルパイプ部２２の補強効果を更に高めることができる。

また、ヘッドパイプ３が、前輪及び前輪ブレーキを支持するフロントフォークが連結されたステアリングシャフトを回動自在に支持するために、ヘッドパイプ３には、車両自体、ライダー及び荷物等の重量が負荷されると共に、前輪を操舵して車体をバンクさせた旋回時や制動による減速時等にも荷重が負荷されるが、ヘッドパイプ３から様々な方向に強い力が伝達される第１ブラケット５１はパイプ状としつつも、シングルパイプ部２２の前後方向及び上下方向の変形を拘束する第２ブラケット５２は板状とすることで、剛性を損なうことなく好適に軽量化できる。即ち、第２ブラケット５２は、板状であるため、圧縮方向にはパイプに比べて曲がり易いが、引張方向には剛性が強く、車幅方向の省スペース化と軽量化とを実現できる。また、第２ブラケット５２の長さは、第３ブラケット５３の長さよりも短いので、シングルパイプ部２２の補強効果を更に高めることができる。

また、エンジンＥのシリンダブロック１１の後部１１ａが第３ブラケット５３を介してピボットフレーム６の第３マウント部４３に接続されているので、メインフレーム４の剛性を間接的に更に高めることができると共に、シングルパイプ部２２の前後方向及び上下方向の変形を拘束する第３ブラケット５３を板状とすることで、剛性を損なうことなく好適に軽量化できる。また、メインフレーム４と第１ブラケット５１とシリンダヘッド１２と前方から見ると、台形状に形成されているので、あらゆる方向に強い力が負荷されるヘッドパイプ３周りの剛性を効果的に高めることができる。

１ 自動二輪車
２ 車体フレーム
３ ヘッドパイプ
４ メインフレーム
５ クロスメンバ
６ ピボットフレーム
７ リヤフレーム
１１ シリンダブロック
１１ａ 後部
１２ シリンダヘッド
１２ａ 後部
１２ｃ 前部
２０ スロットル装置
２１ トレリス部
２２ シングルパイプ部
４１ 第１マウント部
４２ 第２マウント部
４３ 第３マウント部
５１ 第１ブラケット
５２ 第２ブラケット
５３ 第３ブラケット
Ｅ エンジン

Claims (5)

1. ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから車幅方向に分かれて後方に延びた一対のメインフレームと、前記一対のメインフレームの後端同士を接続する車幅方向に延びたクロスメンバと、前記クロスメンバから後方に延びてシートを支持するリヤフレームとを有する車体フレームと、
   パイプ状の第１ブラケットと、
   前記メインフレームに接続されたエンジンと、を備え、
   前記一対のメインフレームの各々は、複数のパイプを互いにトレリス状に連結してなるトレリス部と、前記トレリス部から後方に延び且つ後端が前記クロスメンバに接合されたシングルパイプ部とを有し、
   前記トレリス部には、前記エンジンのシリンダヘッドの前部が前記第１ブラケットを介して接続される第１マウント部が設けられており、
   前記シングルパイプ部には、前記エンジンの前記シリンダヘッドの後部が接続される第２マウント部が設けられており、
   前記第１ブラケットは、前記トレリス部の前記第１マウント部に着脱自在に固定されている、自動二輪車。
2. 前記エンジンに吸気を供給するスロットル装置を更に備え、
   前記シングルパイプ部は、側面視において、前記スロットル装置に車幅方向外側から重なっている、請求項１に記載の自動二輪車。
3. 前記第１マウント部は、パイプ状の第１ブラケットを介して前記シリンダヘッドの前記前部に接続されており、
   前記第２マウント部は、車幅方向の法線を有する板状の第２ブラケットを介して前記シリンダヘッドの前記後部に接続されている、請求項１又は２に記載の自動二輪車。
4. ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから車幅方向に分かれて後方に延びた一対のメインフレームと、前記一対のメインフレームの後端同士を接続する車幅方向に延びたクロスメンバと、前記クロスメンバから下方に延びるピボットフレームと、前記クロスメンバから後方に延びてシートを支持するリヤフレームとを有する車体フレームと、
   前記メインフレームに接続されたエンジンと、を備え、
   前記一対のメインフレームの各々は、複数のパイプを互いにトレリス状に連結してなるトレリス部と、前記トレリス部から後方に延び且つ後端が前記クロスメンバに接合されたシングルパイプ部とを有し、
   前記トレリス部には、前記エンジンのシリンダヘッドの前部が接続される第１マウント部が設けられており、
   前記シングルパイプ部には、前記エンジンの前記シリンダヘッドの後部が接続される第２マウント部が設けられており、
   前記ピボットフレームには、前記エンジンのシリンダブロックの後部が接続される第３マウント部が設けられており、
   前記第３マウント部は、車幅方向の法線を有する板状の第３ブラケットを介して前記シリンダブロックの前記後部に接続されている、自動二輪車。
5. ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから車幅方向に分かれて後方に延びた一対のメインフレームと、前記一対のメインフレームの後端同士を接続する車幅方向に延びたクロスメンバと、前記クロスメンバから下方に延びるピボットフレームと、前記クロスメンバから後方に延びてシートを支持するリヤフレームとを有する車体フレームと、
   前記メインフレームに接続されたエンジンと、を備え、
   前記一対のメインフレームの各々は、複数のパイプを互いにトレリス状に連結してなるトレリス部と、前記トレリス部から後方に延び且つ後端が前記クロスメンバに接合されたシングルパイプ部とを有し、
   前記トレリス部には、前記エンジンのシリンダヘッドの前部が接続される第１マウント部が設けられており、
   前記シングルパイプ部には、前記エンジンの前記シリンダヘッドの後部が接続される第２マウント部が設けられており、
   前記ピボットフレームには、前記エンジンのシリンダブロックの後部が接続される第３マウント部が設けられ、
   前記第２マウント部は、第２ブラケットを介して前記シリンダヘッドの前記後部に接続されており、
   前記第３マウント部は、第３ブラケットを介して前記シリンダブロックの前記後部に接続されており、
   側面視において、前記第２ブラケットの長さは、前記第３ブラケットの長さよりも短い、自動二輪車。

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