JP2005047402A - 二輪車の車体フレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 二輪車の車体フレーム構造に関し、排気管と前輪との距離を確保し、ラジエータやオイルクーラ等の放熱部材、他の補機部品の配置を容易にするとともに放熱部材では容量を大きくして放熱性を高め、車体フレーム、排気管の形状、配置等の設計自由度を高めることを可能にする。
【解決手段】 車体フレーム１１に前方下方に延出する排気管３５〜３８を備えるエンジンを取付けるとともに、車体フレーム１１の前端に設けたヘッドパイプからほぼ下方に左右一対のダウンチューブ９４を延ばした自動二輪車において、車体フレーム１１に、左右のダウンチューブ９４を連結する第１クロスメンバ１０７を備え、この第１クロスメンバ１０７に排気管３６，３７の一部を通す円弧状凹部１０７ａを設けた。
【選択図】 図４

Description

本発明は、二輪車の車体フレーム構造に関するものである。

従来、二輪車の車体フレーム構造として、車体フレームに、エンジン前部に設けた排気管が近接するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３３７０８８８号公報

特許文献１の図１を以下の図１５で説明する。なお、図の後半部は省略し、符号は振り直した。
図１５は従来の二輪車の車体フレーム構造を示す側面図であり、車体フレームの前端部に設けたヘッドパイプ３０１からほぼ下方に左右一対のダウンパイプ３０２，３０２（手前側の符号３０２のみ図示する。）を延ばし、車体フレームに取付けた内燃機関３０３の前部から下方に湾曲するように複数の排気管３０４を延ばしたことを示す。なお、３０６はヘッドパイプ３０１にフロントフォーク３０７を介して取付けた前輪である。

上記ダウンパイプ３０２には、内燃機関３０３の重量を支持したり、内燃機関３０３の振動を抑えるために大きな剛性が必要であり、左右のダウンパイプ３０２，３０２をクロスパイプで連結する構造が採用される。左右のダウンパイプ３０２，３０２をクロスパイプで連結すると、このクロスパイプと排気管３０４との干渉に配慮する必要があり、クロスパイプとクロスパイプの前方に配置する排気管３０４とのクリアランスを確保しようとすると、排気管３０４と前輪３０６との距離が小さくなる。

また、前輪３０６と排気管３０４との間に、例えば、ラジエータやオイルクーラ等の放熱部材、他の補機部品を配置するのが難しくなり、大型の補機部品は配置できなくなる。特に、左右幅が大きくなる直列４気筒とした内燃機関３０３では、左右のダウンパイプ３０２，３０２間の間隔が広くなるため、一層高い剛性が必要となるが、複数の排気管３０４との干渉も考慮する必要があるので、車体フレーム、排気管３０４は、それらの形状、配置に関してより一層の設計自由度の制約を受ける。

本発明は、二輪車の車体フレーム構造に関し、排気管と前輪との距離を確保し、ラジエータやオイルクーラ等の放熱部材、他の補機部品の配置を容易にするとともに放熱部材では容量を大きくして放熱性を高め、車体フレーム、排気管の形状、配置等の設計自由度を高めることを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体フレームに前方下方に延出する排気管を備えるエンジンを取付けるとともに、車体フレームの前端に設けたヘッドパイプからほぼ下方に左右一対のダウンチューブを延ばした二輪車において、車体フレームに、左右のダウンチューブを連結するクロスメンバを備え、このクロスメンバに排気管の一部を通す凹部を設けたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、エンジンを、側面視で各気筒の軸線がヘッドパイプの上方を指向する直列４気筒エンジンとしたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、排気管の前方に、ラジエータ、オイルクーラ等の放熱部材を配置するとともに、この放熱部材の下端を、クロスメンバとほぼ同位置か、クロスメンバより下方に配置したことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、凹部を、クロスメンバの前部に設けたことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、凹部を、各気筒の中央側の２気筒に設けたそれぞれの排気管に対応させて設けたことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、放熱部材を、車両後方に向けて凸となるようにほぼ円弧状に形成し、円弧の頂部近傍の気筒の排気管に対応させて凹部を設けたことを特徴とする。

請求項７に係る発明は、クロスメンバを、エンジンを支持するエンジンハンガを取付けた部材としたことを特徴とする。

請求項８に係る発明は、クロスメンバを、ヘッドパイプに操舵自在に取付けたフロントフォークで支持する前輪の車軸を通り且つダウンチューブに直交する直線よりも下方に配置したことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、クロスメンバに排気管の一部を通す凹部を設けたので、排気管をクロスメンバに凹部内で近接させることができ、排気管をより車両後方に配置することができる。従って、排気管と前輪との距離を確保することができるとともに排気管前方に大きなスペースを形成することができ、このスペースに大型の補機部品を配置することができるとともに配置の自由度を増すことができる。また、上記のスペースによって、直列多気筒エンジンでもクロスメンバと複数の排気管との距離を確保でき、車体フレーム、排気管の形状、配置等の設計自由度を増すことができる。

請求項２に係る発明では、エンジンの各気筒の軸線をヘッドパイプの上方に指向させると、各気筒が直立に近くなり、排気管がエンジンのより上部から前方下方に延びるために、排気管が車両前方により突出することになる。しかし、本発明では、このようなエンジンの排気管でもクロスメンバに設けた凹部によってより車両後方に配置することができる。

請求項３に係る発明では、排気管の前方に放熱部材を配置したので、排気管前方の大きなスペースにより大きな放熱部材を配置することができ、放熱部材の容量を大きくすることができて、放熱性を高めることができる。また、放熱部材の下端がクロスメンバとほぼ同位置か、それより下方に配置されるため、クロスメンバの位置が低ければ、放熱部材の高さを大きくすることができ、放熱部材の容量を更に大きくできて放熱性をより一層高めることができる。

請求項４に係る発明では、凹部をクロスメンバの前部に設けたので、排気管をクロスメンバの前方に配置することができ、排気管を容易に脱着することができる。

請求項５に係る発明では、凹部を各気筒の中央側の２気筒に設けたそれぞれの排気管に対応させて設けたので、中央側の２気筒の排気管と前輪との距離が最も小さくなるにもかかわらず、その距離を確保することができる。また、クロスメンバには他の気筒の排気管に対応する凹部を設けないため、クロスメンバの強度・剛性を確保することができる。

請求項６に係る発明では、放熱部材を車両後方に向けて凸となるようにほぼ円弧状に形成し、円弧の頂部近傍の気筒の排気管に対応して凹部を設けたので、放熱部材と排気管とのクリアランスを確保することができ、特に、中央側の２気筒の排気管と前輪との間では、放熱部材を円弧状にすることにより放熱部材の厚さを一層大きくすることができる。また一方で、放熱部材の厚さを従来と同一とすれば、中央側の２気筒の排気管と前輪との距離を小さくすることができ、ひいてはホイールベースの短縮化を図ることができる。

請求項７に係る発明では、クロスメンバにエンジンを支持するエンジンハンガを取付けたので、クロスメンバで効果的にエンジンの重量及びエンジンの振動を受けることができる。

請求項８に係る発明では、クロスメンバを、前輪の車軸を通り且つダウンチューブに直交する直線よりも下方に配置したので、前輪とダウンチューブとの距離が最も小さくなる位置よりもクロスメンバが下方に位置するために、前輪とクロスメンバとの距離とを確保することができ、前輪とクロスメンバとの間に排気管、放熱部材等を容易に配置することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る二輪車の側面図であり、二輪車としての自動二輪車１０は、クレードル形の車体フレーム１１の前部に備えたヘッドパイプ１２にフロントフォーク１３を操舵自在に取付け、このフロントフォーク１３の下端に前輪１４を取付け、フロントフォーク１３の上部にハンドル１６を取付け、車体フレーム１１の内側にエンジン１８を取付け、車体フレーム１１の後部下部に上下スイング自在にスイングアーム２１を取付け、このスイングアーム２１の後端に後輪２２を取付け、車体フレーム１１の後部上部とスイングアーム２１の後部とに左右一対のリヤクッションユニット２３，２４（手前側の符号２３のみ示す。）を渡し、車体フレーム１１の上部にアルミニウム合金製の燃料タンク２５を取付けた車両である。なお、２６はヘッドパイプ１２の軸線である。

エンジン１８は、直列４気筒として各気筒を車幅方向に並べたものであり、クランクケース３１と、このクランクケース３１の前部にほぼ鉛直に取付けたシリンダ部３２とからなり、シリンダ部３２を構成するシリンダヘッド３３の前部から気筒毎に排気管３５，３６，３７，３８（ここでは、排気管３５，３６のみ示す。）を前方下方へ延ばし、シリンダヘッド３３の後部にキャブレタ４１、エアクリーナ４２を順に取付け、車体フレーム１１にフロントエンジンハンガ４３、リヤアッパエンジンハンガ４４及びリヤロアエンジンハンガ４６で取付けたものである。

４７はエンジン１８の各気筒の軸線であり、この軸線４７をヘッドパイプ１２の軸線２６に交差させる、即ち、軸線４７をヘッドパイプ１２の上方に指向させることで、上記したシリンダ部３２を直立に近い状態とした。
燃料タンク２５は、車体フレーム１１に設けた前部取付部４８及び後部取付部５１に取付けた部品である。

ここで、５６，５７はクランクケース３１を構成するアッパケース及びロアケース、５８，６１はクランクケース３１の後部上部に取付けたセルモータ及びバッテリ、６２はクランクケース３１から車体側方に突出するＡＣゼネレータ用カバー、６３はクランク軸、６４はクランクケース３１の側面に取付けたウォータポンプ、６６，６７はエンジン１８の後部に一体に設けた変速機６８に設けたカウンタ軸及び出力軸、７１は出力軸６７に取付けたドライブスプロケット、７２は後輪２２に一体的に取付けたドリブンスプロケット７３とドライブスプロケット７１とに掛け渡したチェーンである。

また、７５は自動二輪車１０の上部前方を覆うアッパカウル、７６は前輪１４の上方を覆うフロントフェンダ、７７はエンジン１８を冷却するラジエータ、７８はエンジン１８の前部下部に取付けたオイルクーラ、８１はオイルクーラ７８に取付けたオイルエレメント、８２は各排気管３５〜３８に接続した後部排気管、８３は後部排気管８２に接続したマフラ、８４はエンジン１８と排気管３５〜３８と後部排気管８２との下方を覆うアンダカウル、８６は燃料タンク２５の後方に配置したシートである。

図２は本発明に係る二輪車の車体フレームを示す側面図であり、車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２と、このヘッドパイプ１２から後方へ下がるように傾斜させて延ばし更に後方斜め下方に延ばした左右一対のメインパイプ９２，９２（手前側の符号９２のみ示す。）と、ヘッドパイプ１２の下部からメインパイプ９２，９２に渡したフロントパイプ９３，９３（手前側の符号９３のみ示す。）と、これらのフロントパイプ９３，９３からほぼ下方に延ばした左右一対のダウンチューブ９４，９４（手前側の符号９４のみ示す。）と、これらのダウンチューブ９４，９４の下端から後方へ湾曲するように延ばしたロアパイプ９６，９６（手前側の符号９６のみ示す。）と、メインパイプ９２，９２の後部上部から後方へ延ばしたシートレール９８，９８（手前側の符号９８のみ示す。）と、これらのシートレール９８，９８のそれぞれの中間部及びメインパイプ９２，９２の後端部に接続するとともに下端をロアパイプ９６，９６に接続させたサブパイプ１０１，１０１（手前側の符号１０１のみ示す。）とからなる。

ここで、１０５，１０５（手前側の符号１０５のみ示す。），１０６，１０６（手前側の符号１０６のみ示す。）は補強用パイプ、１０７はフロントエンジンハンガ４３を取付けるためにダウンチューブ９４，９４間に渡した第１クロスパイプ、１０８はリヤアッパエンジンハンガ４４を取付けるためにメインパイプ９２，９２間に渡した第２クロスパイプ、１１１はリヤロアエンジンハンガ４６を取付けるためにサブパイプ１０１，１０１間に渡した第３クロスパイプ、１１２，１１２（手前側の符号１１２のみ示す。）はスイングアーム２１（図１参照）のスイング軸（即ち、ピボット軸である。）を取付けるためにメインパイプ９２，９２とサブパイプ１０１，１０１との接続部に取付けたピボットプレート、１１３，１１３（手前側の符号１１３のみ示す。）はリヤクッションユニット２３，２４（図１参照）の各上端を取付けるためにシートレール９８，９８とサブパイプ１０１，１０１との接続部に取付けたクッション取付けプレートである。

車体フレーム１１に燃料タンク２５を取付ける前部取付部４８は、メインパイプ９２とフロントパイプ９３とに取付けるとともにこれらのメインパイプ９２及びフロントパイプ９３の左右に設けたものである。
車体フレーム１１に燃料タンク２５の後部を取付ける後部取付部５１は、シートレール９８，９８のそれぞれの内側に取付けたものである。

図３は本発明に係る二輪車の前部要部を示す側面図であり、フロントエンジンハンガ４３を支持するためにダウンチューブ９４，９４（手前側の符号９４のみ図示）間に渡した第１クロスパイプ１０７の前部に円弧状凹部１０７ａ，１０７ａ（手前側の符号１０７ａのみ示す。）を設け、これらの円弧状凹部１０７ａ，１０７ａ内に、エンジン１８の前部から下方に湾曲するように延ばした排気管３６，３７（ここでは、エンジン１８の４つの気筒のうちの内側の２気筒に接続した排気管３６，３７のみ図示した。）の一部を通し、排気管３５〜３８（排気管３５，３８は不図示）の前方にラジエータ７７を配置したことを示す。なお、１１６はラジエータキャップ、１１７はラジエータ７７の上部を補強用パイプ１０６に取付ける上部取付ステー、１１８はラジエータ７７の下部をダウンチューブ９４に取付ける下部取付ステーである。

図４は図３の４矢視図である。但し、排気管３５〜３８については断面を示した。なお、図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表す（以下同じ）。
車体フレーム１１を構成する第１クロスパイプ１０７は、前部の左右に円弧状凹部１０７ａ，１０７ａを形成した部材であり、これらの円弧状凹部１０７ａ，１０７ａ内に排気管３６，３７を近接配置し、更に、排気管３６，３７に中央部が車両後方に凸なほぼ円弧状のラジエータ７７を近接配置した。なお、４３ａ，４３ｂはフロントエンジンハンガ４３を構成する左ハンガ及び右ハンガであり、それぞれ２部材からなるものである。

上記したように、第１クロスパイプ１０７に円弧状凹部１０７ａ，１０７ａを設け、排気管３６，３７の一部を円弧状凹部１０７ａ，１０７ａ内に配置して、排気管３６，３７をより後方に配置し、ラジエータ７７をも排気管３６，３７により近づけて後方に配置したのは、図中に想像線で示した前輪１４（図３参照）の外周の軌跡１２１（前輪１４がハンドル１６（図１参照）側にストロークしてラジエータ７７に最も近づいたときの軌跡である。）と第１クロスパイプ１０７との間のスペースの中でラジエータ７７の厚さＴをできる限り大きくすることによりラジエータ７７の容量を増やして放熱効果を高めるためである。また、本発明では、ラジエータ７７の下端部７７ａの位置を第１クロスメンバ１０７とほぼ同位置か、それより下方に配置することで、ラジエータ７７の高さＡを大きくしてラジエータ７７の容量を増やした。

特に、エンジン１８（図３参照）を高回転で運転し続けるレース仕様の二輪車では、ラジエータ７７の冷却性能がエンジン１８の出力、耐久性に大きく影響することから、容量の大きな大型のラジエータ７７を備えることは必須の条件となる。

図３に戻って、前輪１４の車軸１２３、詳しくは、車軸１２３の中心である中心点１２３ａを通り、ダウンチューブ９４に直交する直線を１２４とすると、この直線１２４よりも下方に第１クロスパイプ１０７を設けた。このときの直線１２４と第１クロスパイプ１０７との位置関係は、自動二輪車１０に運転者のみが乗車した、いわゆる「１Ｇ状態」のものである。

前輪１４とダウンチューブ９４との距離Ｄは、直線１２４上で最も小さくなる。このように、第１クロスメンバ１０７を直線１２４よりも下方に設けることで、前輪１４とダウンチューブ９４との距離Ｄが最も小さくなる位置から第１クロスメンバ１０７を離して配置することができるため、前輪１４と排気管３６，３７との距離を確保し易くすることができる。例えば、第１クロスメンバ１０７を直線１２４よりも上方に設けた場合は、前輪１４がハンドル１６側へストロークしたときに距離Ｄが小さくなってしまう。

以上の図１、図３及び図４で説明したように、本発明は第１に、車体フレーム１１に前方下方に延出する排気管３５〜３８を備えるエンジン１８を取付けるとともに、車体フレーム１１の前端に設けたヘッドパイプ１２からほぼ下方に左右一対のダウンチューブ９４を延ばした自動二輪車１０において、車体フレーム１１に、左右のダウンチューブ９４を連結する第１クロスメンバ１０７を備え、この第１クロスメンバ１０７に排気管３６，３７の一部を通す円弧状凹部１０７ａを設けたことを特徴とする。

第１クロスメンバ１０７に排気管３６，３７の一部を通す円弧凹部１０７ａを設けたので、排気管３６，３７を第１クロスメンバ１０７に円弧状凹部１０７ａ内で近接させることができ、排気管３６，３７をより車両後方に配置することができる。従って、排気管３６，３７と前輪１４との距離を確保することができるとともに排気管３６，３７前方に大きなスペースを形成することができ、このスペースに大型の補機部品、例えばラジエータ７７を配置することができるとともに配置の自由度を増すことができる。

本発明は第２に、エンジン１８を、側面視で各気筒の軸線４７がヘッドパイプ１２の上方を指向する直列４気筒エンジンとしたことを特徴とする。
エンジン１８の各気筒の軸線４７をヘッドパイプ１２の上方に指向させると、各気筒が直立に近くなり、排気管３５〜３８がエンジン１８のより上部から前方下方に延びるために、排気管３５〜３８が車両前方により突出することになる。しかし、本発明では、このようなエンジン１８の排気管３６，３７でも第１クロスメンバ１０７に設けた円弧状凹部１０７ａによってより車両後方に配置することができる。

本発明は第３に、排気管３５〜３８の前方に、ラジエータ７７、オイルクーラ等の放熱部材を配置するとともに、この放熱部材の下端を、第１クロスメンバ１０７とほぼ同位置か、第１クロスメンバ７７より下方に配置したことを特徴とする。

排気管３５〜３８の前方に放熱部材を配置したので、排気管３５〜３８の前方の大きなスペースにより大きな放熱部材を配置することができ、放熱部材の容量を大きくすることができて、放熱性を高めることができる。また、放熱部材の下端部７７ａが第１クロスメンバ１０７とほぼ同位置か、それより下方に配置されるため、第１クロスメンバ１０７の位置が低ければ、放熱部材の高さＡを大きくすることができ、放熱部材の容量を更に大きくできて放熱性をより一層高めることができる。

本発明は第４に、円弧状凹部１０７ａを、第１クロスメンバ１０７の前部に設けたことを特徴とする。
円弧状凹部１０７ａを第１クロスメンバ１０７の前部に設けたので、排気管３６，３７を第１クロスメンバ１０７の前方に配置することができ、排気管３６，３７をシリンダヘッド３３から容易に脱着することができる。

本発明は第５に、円弧状凹部１０７ａを、各気筒の中央側の２気筒に設けたそれぞれの排気管３６，３７に対応させて設けたことを特徴とする。
円弧状凹部１０７ａを各気筒の中央側の２気筒に設けたそれぞれの排気管３６，３７に対応させて設けたので、中央側の２気筒の排気管３６，３７と前輪１４との距離が最も小さくなるにもかかわらず、その距離を確保することができる。また、第１クロスメンバ１０７には他の気筒の排気管３５，３８に対応する凹部を設けないため、第１クロスメンバ１０７の強度・剛性を確保することができる。

本発明は第６に、放熱部材であるラジエータ７７を、車両後方に向けて凸となるようにほぼ円弧状に形成し、円弧の頂部近傍の気筒の排気管３６，３７に対応させて円弧状凹部１０７ａを設けたことを特徴とする。

放熱部材を車両後方に向けて凸となるようにほぼ円弧状に形成し、円弧の頂部近傍の気筒の排気管３６，３７に対応して円弧状凹部１０７ａを設けたので、放熱部材と排気管３６，３７とのクリアランスを確保することができ、特に、中央側の２気筒の排気管３６，３７と前輪１４との間では、放熱部材を円弧状にすることにより放熱部材の厚さＴを一層大きくすることができる。また一方で、放熱部材の厚さＴを従来と同一とすれば、中央側の２気筒の排気管３６，３７と前輪１４との距離を小さくすることができ、ひいてはホイールベースの短縮化を図ることができる。

本発明は第７に、第１クロスメンバ１０７を、エンジン１８を支持するフロントエンジンハンガ４３を取付けた部材としたことを特徴とする。
第１クロスメンバ１０７にエンジン１８を支持するフロントエンジンハンガ４３を取付けたので、第１クロスメンバ１０７で効果的にエンジン１８の重量及びエンジン１８の振動を受けることができる。

本発明は第８に、第１クロスメンバ１０７を、ヘッドパイプ１２に操舵自在に取付けたフロントフォーク１３で支持する前輪１４の車軸１２３を通り且つダウンチューブ９４に直交する直線１２４よりも下方に配置したことを特徴とする。

第１クロスメンバ１０７を、前輪１４の車軸１２３を通り且つダウンチューブ９４に直交する直線１２４よりも下方に配置したので、前輪１４とダウンチューブ９４との距離が最も小さくなる位置よりも第１クロスメンバ１０７が下方に位置するために、前輪１４と第１クロスメンバ１０７との距離とを確保することができ、前輪１４と第１クロスメンバ１０７との間に排気管３６，３７、放熱部材等を容易に配置することができる。

図５は本発明に係る二輪車の燃料タンクの側面図であり、燃料タンク２５は、底壁２５ａの後部に、燃料タンク２５の内部に配置した燃料ポンプ１２７を取付け、前部内側に、車体フレーム１１（図２参照）側の前部取付部４８（図２参照）に係合させる左右一対の係合部材１２８，１２８を設け、後部下部に、車体フレーム１１側の後部取付部５１（図２参照）に取付けるタンク後部側取付部１３１を設けたものである。なお、１３３は給油口である。

図６は本発明に係る二輪車の燃料タンク前部の取付構造を示す斜視図であり、車体フレーム１１側の前部取付部４８は、左右の取付部１３５，１３５からなり、取付部１３５は、メインパイプ９２とフロントパイプ９３とに取付けたコ字状プレート１３６と、このコ字状プレート１３６から車両側方へ延ばした支持ピン１３７と、この支持ピン１３７に嵌める緩衝用ゴム１３８とからなる。

燃料タンク２５（図５参照）側の係合部材１２８は、燃料タンク２５の側壁２５ｂに溶接したアルミニウム合金製のベース部材１４１と、このベース部材１４１にボルト１４２…（…は複数個を表す。以下同じ。）で取付けた係合本体１４３との２部材で構成したものである。なお、１４５はベース部材１４１に設けた第１凹部、１４６は係合本体１４３に設けた第２凹部であり、これらの第１凹部１４５及び第２凹部１４６は、係合凹部１４７を構成する部分である。

図７は図５の７−７線断面図であり、燃料タンク２５の内側に、左右の側壁２５ｂ、２５ｂと、これらの側壁２５ｂ、２５ｂの上端を繋ぐ底壁２５ａとからなる凹状内壁２５ｃを形成し、側壁２５ｂに係合部材１２８のベース部材１４１を溶接し、このベース部材１４１にボルト１４２…で係合本体１４３を取付け、係合部材１２８を車体フレーム１１（図２参照）側の前部取付部４８の取付部１３５に係合させた、即ち、係合部材１２８を緩衝用ゴム１３８を介して支持ピン１３７及びコ字状プレート１３６で支持したことを示す。

図８は本発明に係る二輪車の燃料タンク係合部材の構造及び組付要領を示す分解斜視図である。
係合部材１２８のベース部材１４１は、燃料タンク２５（図７参照）の側壁２５ｂに縁を溶接する平坦部１５１と、この平坦部１５１から立ち上げたＵ字状起立壁１５２と、このＵ字状起立壁１５２の各端部に設けた第１めねじ１５３，１５３と、平坦部１５１から立ち上げるとともにＵ字状起立壁１５２に一体成形した柱状部１５４，１５４と、これらの柱状部１５４，１５４に設けた第２めねじ１５６，１５６とからなり、Ｕ字状起立壁１５２の内側に前述の第１凹部１４５を形成した部材である。

係合本体１４３は、Ｕ字状平坦部１６１と、このＵ字状平坦部１６１から立ち上げたＵ字状起立壁１６２と、このＵ字状起立壁１６２の各端部に設けた第１ボルト挿通穴１６３，１６３と、Ｕ字状平坦部１６１から立ち上げるとともにＵ字状起立壁１６２に一体成形した柱状部１６４，１６４と、これらの柱状部１６４，１６４に設けた第２ボルト挿通穴１６６，１６６とからなり、Ｕ字状起立壁１６２の内側に前述の第２凹部１４６を形成した部材である。

以下に、係合部材１２８の燃料タンク２５への組付要領を順に説明する。
（１）ベース部材１４１の第１凹部１４５の開口部１４５ａが前方を向くように、溶接用治具で燃料タンク２５の側壁２５ｂに位置決め及び仮固定を行い、そして、ベース部材１４１の平坦部１５１の４辺を連続的に燃料タンクの側壁２５ｂに溶接する。平坦部１５１の後側の辺１５１ａを前側の辺１５１ｂよりも短くしたことで、溶接作業をより楽に行うことができる。

（２）係合本体１４３の第２凹部１４６の開口部１４６ａが前方を向くようにして、ボルト１４２…をそれぞれ係合本体１４３の第１ボルト挿通穴１６３，１６３及び第２ボルト挿通穴１６６，１６６に通し、ベース部材１４１の第１めねじ１５３，１５３及び第２めねじ１５６，１５６にねじ込む。これで、燃料タンク２５への係合部材１２８の組付けが完了する。

従来、係合部材は一体的に形成されていたが、本発明では、係合部材１２８をベース部材１４１と係合本体１４３との２部材で構成したことで、係合部材１２８を溶接するときに、ベース部材１４１の寸法、特に高さＨ（図７参照）が小さいために、凹状内壁２５ｃ（図７参照）内でのベース部材１４１の溶接作業を楽に行うことができ、また、溶接用治具や溶接装置を凹状内壁２５ｃ内に容易に挿入することができる。

図９は本発明に係る二輪車の燃料タンク後部の取付構造を示す要部断面図であり、燃料ポンプ１２７の端部に、燃料ポンプ１２７を支持する支持プレート１７１をボルト１７２…で取付け、燃料タンク２５の底壁２５ａの後部に燃料ポンプ１２７を取付けるためのアルミニウム合金製のポンプ取付部材１７３を溶接し、このポンプ取付部材１７３に支持プレート１７１をボルト１７４…で取付けるとともに、ポンプ取付部材１７３の後部に、燃料タンク２５を車体フレーム１１（詳しくは、シートレール９８，９８（一方のシートレール９８は不図示。）に設けた後部取付部５１である。）に取付けるためのタンク取付ステー１７６をボルト１７７…で取付けたことを示す。

支持プレート１７１は、燃料ポンプ１２７側に設けたポンプ側プレート１８１に取付ける柱状部１７１ａ…を一体成形した部品であり、ポンプ取付部材１７３にＯリング１８２を介して取付ける。

車体フレーム１１に取付けるために燃料タンク２５の後部に設けたタンク側後部取付部１８３は、上記したタンク取付ステー１７６と、このタンク取付ステー１７６を支持するポンプ取付部材１７３とからなる。

車体フレーム１１側の後部取付部５１は、左右のシートレール９８，９８に渡した断面がほぼクランク状のタンク後部支持プレート１８５と、このタンク後部支持プレート１８５に溶接したナット１８６と、タンク取付ステー１７６に設けたフレーム側取付穴（不図示）に嵌めたクッションラバー１８７と、このクッションラバー１８７及びタンク後部支持プレート１８５のそれぞれの間に挿入したワッシャ１９１と、クッションラバー１８７の上方からクッションラバー１８７を貫通させた鍔付きカラー１９２と、この鍔付きカラー１９２、ワッシャ１９１及びタンク後部支持プレート１８５を貫通させるとともにナット１８６にねじ込んだ取付ボルト１９３とからなる。なお、後部取付部５１のタンク後部支持プレート１８５以外の部品は、それぞれ左右に一対設ける。

図１０は本発明に係る二輪車の燃料タンク後部取付部の構造を示す底面図であり、枠状のポンプ取付部材１７３に外方に突出するステー取付部１９６…を形成し、これらのステー取付部１９６…にそれぞれめねじ１９７を形成し、ほぼコ字状としたタンク取付ステー１７６にボルト挿通穴１９８…及びフレーム側取付穴２０１，２０１を開け、ポンプ取付部材１７３の各めねじ１９７にタンク取付ステー１７６の各ボルト挿通穴１９８を合わせるとともにそれぞれボルト１７７（図９参照）を通すことでポンプ取付部材１７３にタンク取付ステー１７６を取付ける。

タンク取付ステー１７６は、左右の端部に前方突出部２０３，２０３を設け、この前方突出部２０３，２０３の先端部にそれぞれボルト挿通穴１９８を設けることで、他の３カ所のボルト挿通穴１９８に対して一直線上に並ばないようにし、タンク取付ステー１７６をポンプ取付部材１７３に強固に結合して、タンク取付ステー１７６の撓みを抑えたものである。

フレーム側取付穴２０１は、タンク取付ステー１７６から後方へ突出させた後方突出部２０４，２０４にそれぞれ開けた円形の穴である。
ここで、２１１はポンプ取付部材１７３に燃料ポンプ１２７（図９参照）側の支持プレート１７１（図９参照）を取付けるプレート取付部、２１２…はプレート取付部２１１に開けためねじ、２１３はＯリング１８２（図９参照）を装着するＯリング溝である。

以上に述べた燃料ポンプ及び燃料タンクの取付要領を次に説明する。
図１１（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料ポンプ及び燃料タンクの取付要領を示す第１作用図である。
（ａ）において、支持プレート１７１（太線で示した部分）を取付けた燃料ポンプ１２７を、燃料タンク２５の底壁２５ａに設けた開口２５ｄ及びポンプ取付部材１７３の開口１７３ａを通じて矢印で示すように燃料タンク２５内へ挿入する。そして、図示せぬボルトでポンプ取付部材１７３に支持プレート１７１を取付ける。
（ｂ）において、タンク取付ステー１７６をポンプ取付部材１７３にボルト１７７…で取付ける。

図１２（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料ポンプ及び燃料タンクの取付要領を示す第２作用図である。
（ａ）において、燃料タンク２５の係合部材１２８を車体フレーム１１の前部取付部４８に係合させる。

（ｂ）において、クッションラバー１８７をタンク取付ステー１７６のフレーム側取付穴２０１に嵌め、ワッシャ１９１をクッションラバー１８７の下面に当て、鍔付きカラー１９２をクッションラバー１８７内に挿入し、取付ボルト１９３を鍔付きカラー１９２、ワッシャ１９１及びタンク後部支持プレート１８５に貫通させて、ナット１８６にねじ込む。これで、車体フレーム１１への燃料タンク２５の取付けが完了する。

図１３は本発明に係る二輪車のエンジン支持構造を示す断面図であり、リヤアッパエンジンハンガ４４によるエンジン１８の支持構造を示す。
リヤアッパエンジンハンガ４４は、第２クロスパイプ１０８の左右からそれぞれ前方に突出させた左ハンガ２２１及び右ハンガ２２２からなる。

左ハンガ２２１は、プレートをプレス成形して断面コ字状とした左延出部材２２４と、この延出部材２２４の先端に取付けた円筒部材２２５とからなる。
円筒部材２２５は、金属製の第１鍔付きカラー２２７と金属製の第２鍔付きカラー２２８とをそれそれ端部から圧入したものである。第１鍔付きカラー２２７及び第２鍔付きカラー２２８は、それぞれボルト挿通穴２２７ａ，２２８ａを開けた部材である。

右ハンガ２２２は、プレートをプレス成形して断面Ｌ字状としたベース部材２３１と、このベース部材２３１に取付けたナット２３２及びボルト２３３で連結した右延出部材２３４とからなる。

右延出部材２３４は、先端部に貫通穴２３４ａを開けた部材であり、この貫通穴２３４ａに管ブッシュ２３６を圧入したものである。
管ブッシュ２３６は、外筒２３７と、この外筒２３７の内側に配置した内筒２３８と、これらの外筒２３７及び内筒２３８の間に加硫接着した緩衝用のゴム２４１とからなる。

図中の２４５，２４６はエンジン１８のクランクケース３１の後部から後方上方へ突出させた車体側左取付部及び車体側右取付部であり、これらの車体側左取付部２４５及び車体側右取付部２４６にそれぞれボルト挿通穴２４５ａ，２４６ａを開け、これらの第１鍔付きカラー２２７のボルト挿通穴２２７ａ、第２鍔付きカラー２２８のボルト挿通穴２２８ａ、ボルト挿通穴２４５ａ，２４６ａ及び管ブッシュ２３６の内筒２３８内に中空の支持ボルト２４８を通し、支持ボルト２４８の先端に支持ナット２５１をねじ込むことで、リヤアッパエンジンハンガ４４でエンジン１８の後部上部を支持する。なお、ワッシャ２５３は車体側右取付部２４６と管ブッシュ２３６の内筒２３８との間に介在させたものである。

エンジン１８は、図１に示したように、フロントエンジンハンガ４３、リヤアッパエンジンハンガ４４、リヤロアエンジンハンガ４６で支持する。
フロントエンジンハンガ４３及びリヤロアエンジンハンガ４６は、上記した左ハンガ２２１と同様に金属製のカラーを介して支持するためにエンジン１８との結合が強固となる。このように、３つのエンジンハンガ４３，４４，４６のうちのリヤアッパエンジンハンガ４４、特に右ハンガ２２２で管ブッシュ２３６を介して弾性支持したのは、ゴムの硬さの設定を変更することで、エンジン１８を加えた車体フレーム１１の剛性を調整するためである。即ち、エンジンハンガの全箇所を金属製カラーを介して、いわゆる、リジッド（ｒｉｇｉｄ：硬直した）に結合するのに比べて、本発明では車体フレーム１１にわずかにしなやかさを備えるようにした。

右ハンガ２２２で弾性支持したもう一つの理由は、他のエンジンハンガ４３，４６及び左ハンガ２２１に比べてメンテナンスし易いことである。
支持ナット２５１を弛めて支持ボルト２４８から外し、また、右ハンガ２２２のボルト２３３を弛めてベース部材２３１から右延出部材２３４を外せば、右延出部材２３４に対して管ブッシュ２３６を簡単に着脱することができる。
また、支持ボルト２４８については、中空にすることで軽量化を図った。

以上に述べたリヤアッパエンジンハンガ４４へのエンジン１８の取付要領を次に説明する。
図１４（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る二輪車のリヤアッパエンジンハンガへのエンジンの取付要領を示す作用図である。
（ａ）において、管ブッシュ２３６を右延出部材２３４の貫通穴２３４ａに圧入し、管ブッシュ２３６の側面にワッシャ２５３を当てる。
（ｂ）において、第１鍔付きカラー２２７及び第２鍔付きカラー２２８を左ハンガ２２１の円筒部材２２５の内面に圧入する。

（ｃ）において、左ハンガ２２１と右ハンガ２２２との間にエンジン１８の車体側左取付部２４５及び車体側右取付部２４６を配置し、支持ボルト２４８を第１鍔付きカラー２２７のボルト挿通穴２２７ａ、第２鍔付きカラー２２８のボルト挿通穴２２８ａ、車体側左取付部２４５のボルト挿通穴２４５ａ、車体側右取付部２４６のボルト挿通穴２４６ａ、管ブッシュ２３６の内筒２３８内に通す。
（ｄ）において、支持ナット２５１を支持ボルト２４８の先端にねじ込む。これで、リヤアッパエンジンハンガ４４へのエンジン１８の取付けが完了する。

尚、本発明の実施の形態では、第１クロスパイプに設けた凹部を円弧状にしたが、これに限らず、排気管の断面を前後に扁平な形状、例えば楕円、長円に形成した場合には、その排気管の外周面に沿った形状に凹部を形成してもよい。
また、凹部はクロスパイプの前部に設けたが、クロスパイプの後部に設けてもよい。

更に、放熱部材であるラジエータの形状を円弧状としたが、これに限らず、中央側の２気筒の排気管の間では直線状とし、２つの排気管の前方では直線状の部分を前方に傾斜させたり円弧状に前方に湾曲させてもよい。

本発明の車体フレーム構造は、車体フレームで支持したエンジンの前部から排気管を下方へ延ばした二輪車に好適である。

本発明に係る二輪車の側面図である。 本発明に係る二輪車の車体フレームを示す側面図である。 本発明に係る二輪車の前部要部を示す側面図である。 図３の４矢視図である。 本発明に係る二輪車の燃料タンクの側面図である。 本発明に係る二輪車の燃料タンク前部の取付構造を示す斜視図である。 図５の７−７線断面図である。 本発明に係る二輪車の燃料タンク係合部材の構造及び組付要領を示す分解斜視図である。 本発明に係る二輪車の燃料タンク後部の取付構造を示す要部断面図である。 本発明に係る二輪車の燃料タンク取付部の構造を示す底面図である。 本発明に係る燃料ポンプ及び燃料タンクの取付要領を示す第１作用図である。 本発明に係る燃料ポンプ及び燃料タンクの取付要領を示す第２作用図である。 本発明に係る二輪車のエンジン支持構造を示す断面図である。 本発明に係る二輪車のリヤアッパエンジンハンガへのエンジンの取付要領を示す作用図である。 従来の二輪車の車体フレーム構造を示す側面図である。

符号の説明

１０…二輪車（自動二輪車）、１１…車体フレーム、１２…ヘッドパイプ、１３…フロントフォーク、１４…前輪、１８…エンジン、３５，３６，３７，３８…排気管、４３…エンジンハンガ、（フロントエンジンハンガ）、４７…気筒の軸線、７７…放熱部材（ラジエータ）、９４…ダウンチューブ、１０７…第１クロスパイプ、１０７ａ…凹部（円弧状凹部）、１２３…前輪の車軸、１２４…直線。

Claims (8)

1. 車体フレームに前方下方に延出する排気管を備えるエンジンを取付けるとともに、車体フレームの前端に設けたヘッドパイプからほぼ下方に左右一対のダウンチューブを延ばした二輪車において、
   前記車体フレームは、前記左右のダウンチューブを連結するクロスメンバを備え、このクロスメンバに前記排気管の一部を通す凹部を設けたことを特徴とする二輪車の車体フレーム構造。
2. 前記エンジンは、側面視で各気筒の軸線がヘッドパイプの上方を指向する直列４気筒エンジンであることを特徴とする請求項１記載の二輪車の車体フレーム構造。
3. 前記排気管の前方に、ラジエータ、オイルクーラ等の放熱部材を配置するとともに、この放熱部材の下端は、前記クロスメンバとほぼ同位置か、クロスメンバより下方に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の二輪車の車体フレーム構造。
4. 前記凹部は、前記クロスメンバの前部に設けたことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の二輪車の車体フレーム構造。
5. 前記凹部は、各気筒の中央側の２気筒に設けたそれぞれの排気管に対応させて設けたことを特徴とする請求項２、請求項３又は請求項４記載の二輪車の車体フレーム構造。
6. 前記放熱部材は、車両後方に向けて凸となるようにほぼ円弧状に形成したものであり、円弧の頂部近傍の気筒の排気管に対応させて前記凹部を設けたことを特徴とする請求項３、請求項４又は請求項５記載の二輪車の車体フレーム構造。
7. 前記クロスメンバは、前記エンジンを支持するエンジンハンガを取付けた部材であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項記載の二輪車の車体フレーム構造。
8. 前記クロスメンバは、前記ヘッドパイプに操舵自在に取付けたフロントフォークで支持する前輪の車軸を通り且つ前記ダウンチューブに直交する直線よりも下方に配置したことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の二輪車の車体フレーム構造。

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