JP2000272569A - 自動二輪車の車体フレーム構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車体フレームの剛性を確保するとともに、車
体フレームの軽量化を図ること。 【解決手段】 ヘッドパイプ１２から後下方へ左右一対
のメインフレーム５１，５１を延し、左右のメインフレ
ーム５１，５１の後端から左右のピボット取付用ロアブ
ラケット５２，５２を下ろし、左右のロアブラケット５
２，５２にスイングアーム用ピボット１９を設けた自動
二輪車の車体フレーム構造である。左右のメインフレー
ム５１，５１は、ヘッドパイプ１２から後方へ延びる前
半部５１Ｆと、ロアブラケット５２から前方へ延びる後
半部５１Ｒとを接合し、一体にしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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】図６（ａ），（ｂ）は従来の自動二輪車
の車体フレーム構造の概念図であり、（ａ）は左側面か
ら見た構成図、（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図であって前半
部のみを表したものである。従来の車体フレーム１００
は、ヘッドパイプ１０１から後下方へ左右一対のメイン
フレーム１０２，１０２（この図では手前の１個のみを
示す。以下同じ。）を延し、左右のメインフレーム１０
２，１０２の後端から左右のピボット取付用ロアブラケ
ット１０３，１０３を下ろし、左右のロアブラケット１
０３，１０３にスイングアーム用ピボット１０４を設け
たものである。ピボット１０４は、図示せぬリヤスイン
グアームを支持するものである。１０５，１０６はクロ
スメンバ、１０７，１０８はエンジンハンガ、１０９は
リヤサスペンション用支承部である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】後輪からの路面反力
は、リヤスイングアームからスイングアーム用ピボット
１０４並びにロアブラケット１０３，１０３を介して、
左右のメインフレーム１０２，１０２に作用する。左右
のメインフレーム１０２，１０２は、フレーム主体部分
であり、一般に十分な剛性を有する。メインフレーム１
０２，１０２のうち、特に、ヘッドパイプ１０１から後
方へ延びる前半部分は、エンジンを吊下げることでその
重量を受けるとともに、燃料タンクやシートの重量、走
行中の路面反力等が集中するので、剛性が大きい。

【０００４】一方、メインフレーム１０２，１０２の後
半部分は、前半部分ほどには剛性を必要としない。後半
部分は、走行中に前輪と後輪との間で生じる路面反力や
ねじりモーメントを主に受けるものであり、車両後部か
ら作用する力などに対する剛性を確保したものであれば
よい。しかし、メインフレーム１０２，１０２は剛性の
大きい前半部分に合せた構造であり、この結果、後半部
分の剛性は、必要以上に大きいものになる。このため、
メインフレーム１０２，１０２の重量が増すので、車体
フレーム１００の全重量も増す。

【０００５】そこで本発明の目的は、車体フレームの剛
性を確保するとともに、車体フレームの軽量化を図るこ
とにある。

【０００６】

【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
から左右のピボット取付用ロアブラケットを下ろし、こ
れら左右のロアブラケットにスイングアーム用ピボット
を設けた自動二輪車の車体フレーム構造において、左右
のメインフレームが、ヘッドパイプから後方へ延びる前
半部と、左右のロアブラケットから前方へ延びる後半部
とを接合し一体にしたものであることを特徴とする。

【０００７】ヘッドパイプから後方へ延びる前半部につ
いては、比較的大きい力を受けるので、剛性を高める。
左右のロアブラケットから前方へ延びる後半部について
は、前半部ほど大きい力を受けないので、この部分に必
要な剛性になるように設定する。このようにして、左右
のメインフレーム全体の剛性を、バランス良く確保す
る。後半部は、この部分に必要な剛性に設定するだけな
ので、軽量である。従って、車体フレームの剛性を十分
に確保しつつ、車体フレームの軽量化を図ることができ
る。

【０００８】

【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。

【０００９】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の後部上部に取付けたシート
２４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２５を介して後輪２２を駆動するようにした
ものである。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。

【００１０】また、上記自動二輪車１０は、車体フレー
ム１１の前部上部を覆うアッパカウル３１と、アッパカ
ウル３１の上部に取付けるウインドスクリーン３２と、
車体フレーム１１の側部を覆うサイドカウル３３と、車
体フレーム１１の後部におけるシート２４の下方を覆う
シートカウル３４と、後輪２２の後部上部を覆うリヤフ
ェンダ３５とを備えた、フルカウリング形式の二輪車で
ある。図中、４１はヘッドランプ、４２は燃料タンク、
４３はラジエータ、４４は排気管、４５はマフラ、４６
はステップ用ブラケット、４７はリヤサスペンション用
リンクである。

【００１１】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
端から下ろした左右のピボット取付用ロアブラケット５
２，５２と、左右のロアブラケット５２，５２間に掛け
渡した上部クロスメンバ５３並びに下部クロスメンバ５
４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。

【００１２】メインフレーム５１は、例えば後下方へ延
びる部材であって、ヘッドパイプ１２から後方へ延びる
前半部５１Ｆと、ロアブラケット５２から前方へ延びる
後半部５１Ｒとからなり、これらの前半部５１Ｆと後半
部５１Ｒとを接合し、一体にしたものである。詳しく
は、メインフレーム５１は、側面から見たときに、ヘッ
ドパイプ１２に接合する前部上部の分割点Ｐ１から後部
下部の分割点Ｐ２まで、斜め下方へ延びる分割線Ｗを有
し、この分割線Ｗの位置にて前半部５１Ｆと後半部５１
Ｒとに分割したものである。分割線Ｗの位置にて、前半
部５１Ｆの上部接合面６１に後半部５１Ｒの下部接合面
７１を重ね合わせるとともに、重ね合わせた部分の全周
を溶接にて接合し、一体のメインフレーム５１にする。

【００１３】前半部５１Ｆは後下部にエンジンハンガ部
６２，６２を有する。後半部５１Ｒは矩形状中空断面体
であり、下部接合面７１の部分を分割線Ｗに合せて切断
することで、この切断部分を下開放コ字状断面に形成し
たものである。左右のロアブラケット５２，５２は、ス
イングアーム用ピボット１９及びエンジンハンガ部８
１，８１を設けたものである。ピボット１９は、リヤス
イングアーム２１（図１参照）を取付けるための孔又は
パイプである。ヘッドパイプ１２、前半部５１Ｆ並びに
ロアブラケット５２，５２は、例えばアルミニウム鋳造
品であり、後半部５１Ｒ並びに上部・下部クロスメンバ
５３，５４は、例えば角パイプのアルミニウム押出し成
形品又は引抜き成形品であり、これらの各部材同士は溶
接にて接合したものである。

【００１４】図３は図２の３矢視図であり、車体フレー
ム１１の前部周りを下方から見た構成を表したものであ
る。この図は、ヘッドパイプ１２から後方へ左右のメイ
ンフレーム５１，５１を延したことを示す。メインフレ
ーム５１，５１は、底面視又は平面視において、ヘッド
パイプ１２から後方へ連続的に徐々に細くなるように形
成したものである。すなわち、左右の前半部５１Ｆ，５
１Ｆ並びに左右の後半部５１Ｒ，５１Ｒは、底面視又は
平面視において、左右のロアブラケット５２，５２（図
２参照）から前方へ向って徐々に広幅となるテーパ状に
形成したものである。ヘッドパイプ１２と左右のメイン
フレーム５１，５１との接合部分は、ガセット５５にて
補強したものである。なお、ガセット５５の代りにパイ
プ材等のクロスメンバにて補強してもよい。

【００１５】図４は本発明に係る車体フレームの背面図
であり、左右の前半部５１Ｆ，５１Ｆと左右の後半部５
１Ｒ，５１Ｒとの接合部分、並びに、左右の後半部５１
Ｒ，５１Ｒと左右のロアブラケット５２，５２との接合
部分を示す。後半部５１Ｒの後部は、ロアブラケット５
２の前部に対し、接合ラインＭ１，Ｍ２，Ｍ３で重ね合
わせて、接合したものである。左右のロアブラケット５
２，５２は、互いに対向し合う上部膨出部８２，８２並
びに下部膨出部８３，８３を形成し、上部膨出部８２，
８２に上部クロスメンバ５３の両端を接合し、下部膨出
部８３，８３に下部クロスメンバ５４の両端を接合した
ものである。上部クロスメンバ５３は、リヤサスペンシ
ョン取付用ブラケット８４を一体に形成したものであ
る。８５はリヤサスペンションリンク用ブラケット部、
Ｑはスイングアーム用ピボット中心である。

【００１６】図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体フ
レームの組立手順説明図である。車体フレーム１１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。 （ａ）のように、ヘッドパイプ１２に一体に形成され
た前半部５１Ｆ，５１Ｆの上部接合面６１，６１に、後
半部５１Ｒ，５１Ｒの下部接合面７１，７１を重ねる。 （ｂ）のように、上部接合面６１，６１に下部接合面
７１，７１を溶接して、左右のメインフレーム５１，５
１を得る。 （ａ）のように、左右の後半部５１Ｒ，５１Ｒの後部
を左右のロアブラケット５２，５２の前部に合せる。 （ｂ）のように、後半部５１Ｒ，５１Ｒにロアブラケ
ット５２，５２の前部を溶接する。 その後に、左右のロアブラケット５２，５２間に上部
・下部クロスメンバ５３，５４（図４参照）を接合し
て、組立作業を完了する。

【００１７】次に、上記構成の車体フレーム１１の作用
を図２に基づき説明する。前半部５１Ｆについては、エ
ンジンを吊下げることでその重量を受けるとともに、燃
料タンクやシートの重量、走行中の路面反力等が集中
し、比較的大きい力を受けるので、大きい剛性に設定す
る。一方、後半部５１Ｒについては、走行中に前輪と後
輪との間で生じる路面反力やねじりモーメントを主に受
けるものであり、車両後部から作用する力などに対する
剛性を確保したものであればよく、前半部５１Ｆほど大
きい力を受けないので、この部分に必要な剛性に設定す
る。

【００１８】このような前半部５１Ｆと後半部５１Ｒと
を接合して、メインフレーム５１とした。この結果、左
右のメインフレーム５１，５１は、前半部５１Ｆと後半
部５１Ｒとで剛性が異なる。従って、左右のメインフレ
ーム５１，５１の剛性をバランス良く確保することがで
きる。しかも、後半部５１Ｒ，５１Ｒについてはこの部
分に必要な剛性に設定するだけなので、軽量になる。こ
のため、車体フレーム１１の剛性を十分に確保するとと
もに、車体フレーム１１の軽量化を図ることができる。
さらに、後半部５１Ｒを、平面視において前方が広幅で
後方が狭幅のテーパ状に形成したので、メインフレーム
５１全体として、前方の剛性を大きくすることができる
とともに、後方の剛性も十分に保ちつつ、軽量なフレー
ムとすることができる。

【００１９】特に、メインフレーム５１を側面から見た
ときに、ヘッドパイプ１２に接合する前部上部の分割点
Ｐ１から、後部下部の分割点Ｐ２まで斜め下方へ延びる
分割線Ｗの位置にて前半部５１Ｆと後半部５１Ｒとに分
割したものである。すなわち、メインフレーム５１を側
面から見たときに、前半部５１Ｆはヘッドパイプ１２か
ら後方へ先細り状に形成した部材であり、後半部５１Ｒ
はロアブラケットから前方へ先細り状に形成した部材で
ある。しかも、図３及び図４から明らかなように、前半
部５１Ｆ並びに後半部５１Ｒは、底面視又は平面視にお
いて、ロアブラケット５２から前方へ向って徐々に広幅
となるテーパ状に形成したものである。これらの前半部
５１Ｆ並びに後半部５１Ｒの合せ面（上部接合面６１と
下部接合面７１）同士を重ね合わせて接合することによ
り、メインフレーム５１としたものである。従って、メ
インフレーム５１の剛性は、長手方向に連続的に徐々に
変化した、極めて合理的に且つバランスが良いものにな
る。

【００２０】なお、上記本発明の実施の形態において、
メインフレーム５１の前半部５１Ｆ並びに後半部５１Ｒ
の形状、寸法、材質は任意である。例えば、前半部５１
Ｆは、ヘッドパイプ１２と一体品の他に別部品としても
よく、また、鋳造品の他に板材の組合せ構造としてもよ
い。さらには、前半部５１Ｆと後半部５１Ｒとの接合方
法は溶接に限定されるものではなく、例えば、カシメ接
合であってもよい。さらにまた、スイングアーム用ピボ
ット１９は、リヤスイングアーム２１をスイング可能に
取付けるものであればよく、構造は任意である。

【００２１】

【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、左右のメインフレームが、ヘッドパ
イプから後方へ延びる前半部と、左右のロアブラケット
から前方へ延びる後半部とを接合し、一体にしたものな
ので、左右のメインフレームのうち、比較的大きい力を
受ける前半部のみの剛性を高めるとともに、後半部につ
いてはこの部分に必要な剛性に設定することができる。
この結果、左右のメインフレームの剛性をバランス良く
確保することができる。しかも、後半部についてはこの
部分に必要な剛性に設定するだけなので、軽量になる。
従って、車体フレームの剛性を十分に確保するととも
に、車体フレームの軽量化を図ることができる。

【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組立手順説明図

【図６】従来の自動二輪車の車体フレーム構造の概念図

【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、５１…メインフレーム、５１Ｆ…メイ
ンフレームの前半部、５１Ｒ…メインフレームの後半
部、５２…ピボット取付用ロアブラケット、Ｐ１，Ｐ２
…分割点、Ｗ…分割線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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
   から左右のピボット取付用ロアブラケットを下ろし、こ
   れら左右のロアブラケットにスイングアーム用ピボット
   を設けた自動二輪車の車体フレーム構造において、前記
   左右のメインフレームは、前記ヘッドパイプから後方へ
   延びる前半部と、前記左右のロアブラケットから前方へ
   延びる後半部とを接合し一体にしたものであることを特
   徴とする自動二輪車の車体フレーム構造。