JP2001278159A - 自動２輪車用車体フレーム - Google Patents

自動２輪車用車体フレーム

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    • B62K11/00—Motorcycles, engine-assisted cycles or motor scooters with one or two wheels
    • B62K11/02—Frames
    • B62K11/04—Frames characterised by the engine being between front and rear wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダウンチューブを軽量化し、かつラジエタの
配管等を容易にする。 【構成】 ヘッドパイプ３からエンジン２の前方へ斜め
下がりに延出するダウンチューブ５を角断面パイプと
し、その前面部内側にリブを上下方向へ一体に形成する
とともに、後面部下半側を下側が狭くなるテーパー状部
６２ｂとし、このテーパー状部６２ｂとエンジン２のシ
リンダヘッド２７及びシリンダヘッドカバー２８の前部
との間に空間５７ｂを形成し、ここにラジエタ２２の水
ホースの一部をなすジョイントホース３４及び排気管２
３を配管する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は自動２輪車用車体
フレーム、特にヘッドパイプからエンジンの前方へ斜め
下がりに設けられるダウンフレームの有利な構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】特許第２５５１３３８号には、角断面パ
イプによりヘッドパイプから後方へ延出するメインフレ
ームと、斜め下方へ延出するダウンフレームを形成する
ことが示され、かつこのダウンフレームをスエージング
加工で形成することが示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、パイプフレ
ームは応力最大部に合わせてパイプ断面を決定するた
め、それ程応力がかからない部分まで同じ断面で形成さ
れ、その結果、重量増加を招くことになる。また、上記
従来例のスエージング加工は丸パイプをテーパー状に回
転スエージングし、その後プレス成形等により角断面に
成形するものであるから、本来一断面内において、特定
の場所の肉厚が変化したり、日の字断面等のパイプに対
してスエージングできない。そこで、本願発明は要求さ
れる応力分布に適合する断面図形状に形成して軽量化す
とともに、容易に形成できる車体フレームの提供を目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願発明に係る自動２輪車用車体フレームは、ヘッドパ
イプからエンジンの上方を通って後方へ配設されるメイ
ンフレームと、ヘッドパイプからエンジンの前方へ斜め
下がりに配設されるダウンフレームとを備えた自動２輪
車用車体フレームにおいて、前記ダウンフレームを角断
面のパイプ部材で形成するとともに、このダウンフレー
ムの内面に補強用リブを一体に設けたことを特徴とする
【０００５】
【発明の効果】本願発明に係るダウンフレームは、前側
部分内面にリブを一致に形成したので、最大応力部であ
るダウンフレームの前側部分を特に剛性アップでき、他
の部分は相対的に薄肉にできる。このため実際の応力分
布に適合する断面形状にでき、車体フレーム全体の軽量
化を貢献する。
【０００６】また、このような角断面パイプは内面にリ
ブを一体に形成して予め押し出し成形された角断面パイ
プをスエージング加工することにより容易に得られ、こ
のとき後側面部分だけをテーパー状に成形する非対称の
成形もできる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて実施例を説
明する。図１は本実施例に係るオフロード型自動２輪車
の要部側面図、図２はエンジン上方の部品配置を車体側
面側から示す図、図３は同様部における部品の一部に関
するレイアウトを車体上方から示す図、図４はピボット
プレート上部の一部部品のレイアウトを車体側面から示
す図、図５は車体フレームの後方から一部部品のレイア
ウトを示す図、図６は車体前方から一部部品のレイアウ
トを示す図、図７は車体フレームの要部側面図、図８は
その前半部側平面図、図９はその後方視図、図１０は図
７の１０−１０線断面図である。
【０００８】まず、図１において、車体フレーム１はク
レドール型をなして水冷４サイクル式エンジン２を支持
し、ヘッドパイプ３からエンジン２の上方を通って後方
へ延びる左右一対のメインフレーム４と、ヘッドパイプ
３からエンジン２の前方を車体中心に沿って斜め下方へ
延出するダウンチューブ５と、左右の各メインフレーム
４の後端部と結合してエンジン２の後方を上下方向へ配
設される左右一対のピボットプレート６と、エンジン２
の下方を通ってダウンチューブ５及びピボットプレート
６の各下端部を連結する左右一対の下部フレーム７とを
備える。また、ピボットプレート６の上端部からは左右
一対をなすシートレール８が後方へ延出し、その後端部
とピボットプレート６の中間部とを斜めのリヤパイプ９
で連結されている。
【０００９】ヘッドパイプ３には、バーハンドル１０に
よって操向される左右一対のフロントフォーク１１がト
ップブリッジ１２及びボトムブリッジ１３を介して回動
自在に支持されている。符号１４は前輪である。
【００１０】左右のピボットプレート６の中間部間には
ピボット軸１５によりリヤスイングアーム１６の前端が
揺動自在に支持され、リヤスイングアーム１６の後端部
には後輪１７が支持されている。また、リヤスイングア
ーム１６の前部に設けられたリンク１８とピボットプレ
ート６の上端部に設けられた後述する後部クロス部材間
にリヤクッション１９が取付けられ、後輪サスペンショ
ンを構成している。
【００１１】図中の符号２０は、左右のメインフレーム
４間に支持される燃料タンク、２１は左右のシートレー
ル８上に支持されるシート、２２はラジエタ、２３は排
気管、２４は気化器、２５はエアクリーナ、２６はマフ
ラーである。
【００１２】図２に示すように、このエンジン２は水冷
４サイクル式であり、シリンダヘッド２７は略直立して
設けられ、シリンダヘッドカバー２８は側面視略三角形
をなしてその後部側はメインフレーム４の内側へ入り込
んでいる。シリンダヘッド２７の前部中央には排気通路
３５が設けられ、ここに排気管２３が接続している。
【００１３】ラジエタ２２は左右一対でダウンチューブ
５の両側へ支持され（図５参照）、その上部タンク３０
とシリンダヘッドカバー２８の間に復水側水ホース３１
が配管される。また下部タンク３２からは送水側ホース
３３が延出しクランクケース２９側と接続している。
【００１４】また、シリンダヘッド２７の背面側に設け
られている吸気口には気化器２４が接続され、この気化
器２４の吸気上流側はコンチューブ３６を介してエアク
リーナ２５の前部３７へ接続している。コンチューブ３
６はメインフレーム４のピボットプレート６の上部であ
るメインフレーム４の後端部との結合部近傍部分を側面
視で横切るように配設されている。
【００１５】エアクリーナ２５はその前面に設けられて
コンチューブ３６の後端が接続する前部３７を着脱自在
とし、これにより上記のような配置のコンチューブ３６
を有するエアクリーナ２５のメンテナンス性を向上させ
ている。
【００１６】燃料タンク２０は前端部をブラケット４０
によりメインフレーム４の上部に位置するボス５８へボ
ルト等で取付けることにより支持され、後端部は左右の
ピボットプレート６の上端部間に設けられた後述する後
部クロス部材４３上に支持される。燃料タンク２０の後
端下部には下方へ突出する落とし込み部４１を設け、そ
の下部に燃料コック４２を設けてある。
【００１７】落とし込み部４１は４サイクルエンジン２
の上方へ突出するシリンダヘッド２７及びシリンダヘッ
ドカバー２８の後方かつ後部クロス部材４３の前方に形
成される落とし込み空間５７ａ内へ突出して配置され、
その車体前後方向ではシリンダヘッドカバー２８と重な
る高さであり、かつ側面視では気化器２４の上部と重な
る位置になっている。
【００１８】図４に明らかなように、落とし込み部４１
の下方に設けられる燃料コック４２の位置はその下端が
側面視でメインフレーム４の下縁よりも多少下方へ出る
ように配置され、かつ落とし込み部４１はメインフレー
ム４と重なる位置になっている。また図３に明らかなよ
うに、落とし込み部４１は気化器２４と車幅方向方向へ
併設されている。
【００１９】エンジン２の支持は、図１に示すように、
上部がメインフレーム４、前側がダウンチューブ下部、
下側が下部フレーム７の中間部、後部がクランクケース
２９をピボット軸１５によりピボットプレート６へそれ
ぞれ支持される。このうち上部は図２及び図４に示すよ
うにシリンダヘッド２７の後部に設けられた支持部３８
でハンガブラケット３９を介してメインフレーム４の下
面へ支持される。
【００２０】次に、ダウンチューブ５近傍における部品
のレイアウトにつき説明する。図５はラジエタ２２のレ
イアウト等についてダウンチューブ５及びその近傍部品
を車体前方側から示す図であり、ラジエタ２２は左右に
対で設けられ、それぞれの上タンク３０は復水ホース３
１で連結され、ジョイント管３１ａでシリンダヘッドカ
バー２８側のウォータージャケット出口へ接続されてい
る。
【００２１】また、各下タンク３２から出た送水ホース
３３は車体中央側へ延び、ダウンチューブ５のテーパー
状部６２ｂ後方を左右方向へ横切るジョイントホース３
４へ接続し、このジョイントホース３４の車体右側部分
に設けられたジョイント部３４ａでクランクケースの右
側に設けられているウォーターポンプ４９へ接続してい
る。なお、排気管２３もテーパー状部６２ｂの後方を通
って斜め下がりに車体右側へ出てから、右側のラジエタ
２２の下方を通って後方へ延びている。
【００２２】次に、後部クロス部材４３の下方に形成さ
れている空間５６における部品のレイアウトにつき説明
する。図６はこの部分を車体後方から示す図であり、こ
の空間内には後部クロス部材４３の近傍下方かつ車体左
側へ寄った位置に気化器２４が配設され、その右側に落
とし込み部４１及びその底部下方に設けられた燃料コッ
ク４２が位置し、燃料コック４２から下方へ延出する燃
料チューブ４２ａは気化器２４のフロート室２４ａへ接
続されている。燃料コック４２の高さはフロート室２４
ａよりも若干高い程度である。
【００２３】またこれらの後方かつ車体中心の近傍にリ
ヤクッション１９が位置し、リヤクッション１９に並設
されたそのリザーブタンク１９ａの前方へ重なるように
燃料コック４２が位置している。さらに燃料コック４２
及びリザーブタンク１９ａの各下方を通って排気管２３
が配設されている。排気管２３の前部はシリンダヘッド
２７の前部から斜め右側で出てから再び車体内側へ曲が
り直して（図５参照）、その後右側のピボットプレート
６の内側かつ前記したように燃料コック４２及びリザー
ブタンク１９ａの各下方を通り、その後やや車体右側か
つ上方へ曲がりながら後方へ延びている。なお、気化器
２４へ接続するコンチューブ（本図では省略）と排気管
２３はそれぞれリヤクッション１９の左右両側へ分かれ
て配設される。
【００２４】次に、図７乃至図１０により車体フレーム
１の構造を詳述する。メインフレーム４はアルミ合金等
を角形縦長断面をなすように押し出して形成される部材
であり、その前端部はヘッドパイプ３へ溶接され、かつ
後端部はピボットプレート６の上部と溶接されている。
【００２５】ダウンチューブ５はアルミ合金等の角形パ
イプからなり、その下部の後面側をスウェージング加工
によりテーパー状に形成したものであり、その後面上部
と左右のメインフレーム４の各中間部下面とを側面視略
水平で、平面視前方へ凸のアーチ状をなすテンションパ
イプ５０で連結補強してある。
【００２６】テンションパイプ５０の前端部はガセット
５１でダウンチューブ５と結合され、テンションパイプ
５０の後端部とメインフレーム４の溶接部にはハンガブ
ラケット３９の取付ステー５２が設けられている。ダウ
ンチューブ５の下部はジョイント部材５３を介して左右
へ分かれるアルミ合金等の角パイプからなる下部フレー
ム７の前端部が溶接されている（図８、図９参照）。
【００２７】図１０はダウンチューブ５の横断面であ
り、４面のうち前面６０の内面中央には長さ方向へ連続
するリブ６１が一体に形成されている。後面６２は下半
部側が後述するテーパー状部６２ｂをなし、下方へ向か
って次第に細くなっている。但し、上半部側の後面上部
６２ａはストレート部になっている。また、左右の側面
６３の各外表面には右Ｌ字状をなすラジエタ取付部６４
が溶接され、ここにウエルドナット６５が設けられ、左
右のラジエタ２２をボルト止めするようになっている。
【００２８】図７に明らかなように、テーパー状部６２
ｂは後面６２にのみ設けられ、その後方かつシリンダヘ
ッド２７及びシリンダヘッドカバー２８の前部との間に
空間５７ｂ（図２参照）を拡大形成している。なお、他
の部分である後面上部６２ａ、前面６０及び左右の側面
６３はテーパー状でなく、全てストレートな面になって
いる。すなわち、テーパー状部６２ｂの存在により側面
視にてダウンチューブ５は非対称に形成されている。
【００２９】このような形状にダウンチューブ５を成形
するには、予めリブ６１等を一体に形成するような所定
断面の角断面パイプとして押し出し成形し、これを直交
４方向からのみ圧縮するスエージング加工を施すことに
より、特定の面のみを必要長さだけテーパー状に形成す
ることができる。このようなスエージング加工は公知で
あり、かつこのようにすることにより、一断面内で一部
を任意に偏肉させることができ、本実施例のリブ６１も
容易に形成できる。
【００３０】ピボットプレート６はアルミ合金等を鋳造
又は鍛造等により製造した板状部材であり、その上端部
はメインフレーム４の後端部よりも上方へ突出する上方
延出部５４をなし、この部分は左右それぞれが内側へ傾
斜している（図８，図９参照）。左右の上方延出部５４
における内側対向面には凹部が形成され、ここに後部ク
ロス部材４３の両端が嵌合されて溶接されている。ま
た、左右のピボットプレート６の中間部下方側位置にピ
ボット受け部５５が設けられ、ここにピボット軸１５の
両端が支持される。
【００３１】後部クロス部材４３はアルミ合金等を鋳造
や鍛造等により得られた中空の部材であり、この上面４
４は燃料タンク２０の後端部４５を乗せて支持する支持
部をなしている。また、中央部には後方へ二股状に突出
するクッションブラケット４６が一体に形成され、ここ
にリヤクッション１９の上端４７が回動自在に支持され
ている。このクッションブラケット４６は、若干車体中
心Ｃよりオフセットされているが、このオフセットが最
小となる位置に設けられる。また、クッションブラケッ
ト４６の上部にはシートレール８の取付部が形成されて
いる。
【００３２】後部クロス部材４３の下方かつ左右のピボ
ットプレート６及び下方のピボット軸１５で挟まれた空
間５６（図６）は極めて大きな連続する空間をなし、こ
こに図６で前記したようにリヤクッション１９及び排気
管２３、コンチューブ３６が配設されている。また、後
部クロス部材４３より前方の空間もテンションパイプ５
０より上方かつヘッドパイプ３より後方に連続する大き
な燃料タンク収容空間５７（図８）として形成され、そ
の一部でエンジン２のシリンダヘッドカバー２８より後
方側がシリンダ後方空間５７ａをなしている（図３）。
【００３３】なお、図８及び図９における符号５８はヘ
ッドパイプ３と一体に形成されたブラケット４０の取付
ボスであり、５９はヘッドパイプ３の後部を後方へ張り
出して一体に形成したクロス部であり、左右のメインフ
レーム４の接合部を確保している。また、図７中の符号
５３ａはジョイント部材５３に設けられたエンジン支持
用のステー、同じく７ａは下部フレーム７に設けられた
エンジン支持用のステーである。
【００３４】次に、本実施例の作用を説明する。図１０
に示すように、ダウンチューブ５の前面６０内面にリブ
６１を一体に設けたので、最大応力部である前面６０の
みを剛性アップでき、他の各面６２，６３はリブ６１よ
りは肉厚を薄くできる。したがって、要求される剛性を
確保した上で全体の軽量化を実現できる。なおこの実施
例では、リブ６１を除く部分は前面６０、後面６２、側
面６３のいずれも同じ肉厚であるが、必要により各部の
肉厚を自由に変更することが可能である。
【００３５】また、図２に示すように、ダウンチューブ
５の後面６２の下部をテーパー状部６２ｂとしたので、
前面６０にリブ６１を設け、反対側の面となる後面６２
にテーパー状部６２ｂを設けることにより、ダウンチュ
ーブ５並びに車体フレーム１の剛性バランスを任意にと
ることができ、車体のレイアウトにも有利になる。
【００３６】さらに、このテーパー状部６２ｂとシリン
ダヘッド２７及びシリンダヘッドカバー２８の各前部間
に空間５７ｂを形成できるので、これを利用してラジエ
タ２２の水ホースであるジョイントホース３４及び排気
管２３を配管でき、その結果、車体長をそれだけ短くで
きることになり車体をコンパクト化できる。
【００３７】そのうえ、このようなテーパー加工や偏肉
のある角断面パイプは本実施例のように角パイプを押し
出し成形後、これを直交４方向のみから圧縮する特殊な
スエージング加工を採用することにより容易に形成でき
る。
【００３８】さらに、後面６２のうち、後面上部６２ａ
をストレート部としたので、ここを接合面としてテンシ
ョンプレート５１を溶接する場合における溶接作業が容
易である。
【００３９】なお、本願発明は上記実施例に限定され
ず、種々に応用や変形が可能であり、例えば前面６０を
テーパー状に成形すれば、前輪１４をよりダウンチュー
ブ５側へ近接できるのでヘッドパイプ３の位置選択につ
いて自由度が増し、車体のジオメトリーに関する自由度
を大きくできる。
【００４０】さらに、ダウンチューブ５の側面６３をテ
ーパー状にスエージングすることにより、ラジエタ２２
の取付位置を車体中央側へ移すことができ、これにより
完成車の車体幅を狭くして車体をコンパクト化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係るオフロード型自動２輪車の要部
側面図
【図２】エンジン上方における一部の部品配置を車体側
面側から示す図
【図３】同様部品における一部部品の平面レイアウトを
示す図
【図４】ピボットプレート上部における一部部品のレイ
アウトを車体側面から示す図
【図５】ダウンチューブ回りの部品配置を示す図
【図６】後部クロス部材下方の空間における部品配置を
示す図
【図７】車体フレーム要部の側面図
【図８】その前半部側を上方から示す図
【図９】その後方視図
【図１０】図７の１０−１０線断面図
【符号の説明】
１：車体フレーム、２：エンジン、３：ヘッドパイプ、
４：メインフレーム、５：ダウンチューブ、６：ピボッ
トプレート、７：下部フレーム、１９：リヤクッショ
ン、２０：燃料タンク、２２：ラジエタ、２３：排気
管、２４：気化器、２７：シリンダヘッド、２８：シリ
ンダヘッドカバー、６０：前面、６１：リブ、６２後
面、６２ｂ：テーパー状部、６３：側面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ヘッドパイプからエンジンの上方を通っ
    て後方へ配設されるメインフレームと、ヘッドパイプか
    らエンジンの前方へ斜め下がりに配設されるダウンフレ
    ームとを備えた自動２輪車用車体フレームにおいて、前
    記ダウンフレームを角断面のパイプ部材で形成するとと
    もに、このダウンフレームの内面に補強用リブを一体に
    設けたことを特徴とする自動２輪車用車体フレーム。
  2. 【請求項２】 前記リブはダウンフレームの前側部分内
    面に形成したことを特徴とする請求項１に記載した自動
    ２輪車用車体フレーム。
  3. 【請求項３】 前記ダウンフレームは下方へ向かって次
    第に細くなるテーパー状に形成されていることを特徴と
    する請求項１に記載した自動２輪車用車体フレーム。
  4. 【請求項４】 前記テーパー状部は、ダウンフレームの
    後側面に対してスエージング加工で形成され、このテー
    パー状部とエンジン前部の間にラジエタホース配管用の
    空間を形成することを特徴とする請求項３に記載した自
    動２輪車用車体フレーム。
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Cited By (4)

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