JP2005067504A - 自動二輪車のフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】 剛性の高い、タンク容量の大きい燃料タンクがメインフレーム上に載置でき、且つダウンチューブがヘッドパイプ側に正確な位置でもって容易に連結できる自動二輪車のフレームを提供することを目的とする。
【解決手段】 ヘッドパイプ２の後方にメインフレーム４が長手方向に延設されるとともに、該ヘッドパイプ２から下方に且つ後方にダウンチューブ５が配設された自動二輪車のフレーム１において、ヘッドパイプ２の後方に隣接して箱状部３を該ヘッドパイプ２と一体に形成し、この箱状部３に、前記メインフレーム４を一体に連結した。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動二輪車のフレームに関し、特に大型自動二輪車に適したダブル・クレードル・フレームに関する。

自動二輪車の場合にも、他の製品と同じく多様化が進み、種々の形式の自動二輪車が市場に提供されている。
そして、各自動二輪車は、それぞれ目的にあった形式のフレームを有する。

近年、大型の自動二輪車の場合、排気量が次第に大きくなる傾向にある。この大型の自動二輪車の一種として、米国を中心に所謂「アメリカン」と呼ばれるタイプのものがあり、この「アメリカン」タイプの自動二輪車は、基本的に、排気量に関係なくＶ型２気筒のエンジンが使用され、しかも自動二輪車としては低速型のエンジンが原動機として搭載されている。

そして、ライダーは、この「アメリカン」タイプの自動二輪車の有する、大きな且つシート位置の低い車体に跨がって、前記エンジンの発する低い振動数の振動を感じて楽しむ。

ところで、前記「アメリカン」タイプのものを含む大型の自動二輪車には、求められるフレームの剛性の高さに起因して、「ダブル・クレードル」タイプのフレームが採用されることが多い。そして、この「ダブル・クレードル」タイプのフレームの場合、エンジンがフレームで囲まれた空間内に配置されることから、フレーム全体としての剛性が高い反面、極めて大きな排気量のエンジン或いはエンジンに減速装置が一体に付設され全体として大きなユニットになったものを前記空間内に配置することが難しい。

また、極めて大きな排気量のエンジンを搭載した自動二輪車の場合、その重量および駆動トルク等に鑑みて、剛性をそれに相応して高めるためには、フレームのうちメインメレームを左右に２本設けた形態のものが好ましい（特許文献１参照）。しかし、このようにメインメレームを左右に２本設けると、該メインフレームにマウントさせる燃料タンク底部の中央部分を前記メインメレームの左右の２本間にわたって大きく凹ませなければならない。かかる場合、燃料タンクの底面を大きく凹ませなければならないことから、外形の割に燃料タンクのタンク容量が小さくなり、かかる場合には自動二輪車の航続距離が短くなる。また、航続距離を長くするにはより大型のタンクにする必要がある。
特開２０００−３４４１６９号公報。

本発明は、前述したような現況に鑑みておこなわれたもので、剛性の高い、且つ、タンク容量の大きい燃料タンクがメインフレーム上に載置でき、且つダウンチューブがヘッドパイプ（メインフレーム）側に正確な位置でもって容易に連結できるような、自動二輪車のフレームを提供することを目的とする。

本発明にかかる自動二輪車のフレームは、ヘッドパイプの後方にメインフレームが長手方向に延設されるとともに、該ヘッドパイプから下方に且つ後方にダウンチューブが配設された自動二輪車のフレームにおいて、
前記ヘッドパイプの後方に隣接して箱状部を該ヘッドパイプと一体に形成し、この箱状部に、前記メインフレームを一体に連結したことを特徴とする。

しかして、このように構成された自動二輪車のフレームによれば、ヘッドパイプの後方に箱状部を一体に形成し、該箱状部を介して、その後方にメインフレームを一体に連結しているため、自動二輪車のフレームの剛性に最も影響を与えるヘッドパイプとそれに一体に連結されるメインフレームの連結部分の剛性が、大きく高められる。つまり、メインフレームのヘッドパイプへの連結部分において、例えば、０．０５度程度曲がったとしても、該メインフレームの後端では２ｍｍ程度も変位することになり、この連結部分での剛性を高めることが重要となる。
このため、フレーム全体の曲げ応力あるいはねじり応力に対して、極めて剛性の高いフレームが実現できる。

このように剛性を大きく高めることができることから、本発明にかかるフレームでは、メインフレームを１本状のフレームで構成することが可能となる。この結果、メインフレーム上に載置される燃料タンクの底部の凹み部分を小さくすることができ、従って、燃料タンクのタンク容量を、大きくすることが可能となる。

また、前記自動二輪車のフレームにおいて、前記箱状部の内部に、該箱状部の二つの壁部を接続する補強壁が形成されていると、さらに箱状部の剛性を高めることができる構成となる。

また、前記自動二輪車のフレームにおいて、前記箱状部に、前記ダウンチューブを連結した構成とすると、ダウンチューブとヘッドパイプ及びメインフレームを高い剛性をもって連結できるため、フレーム全体としての剛性を高めることができ、且つこのダウンチューブによりエンジンを高い剛性を持って支持することが可能となる。この結果、箱状部で連結したメインフレームとダウンチューブの間の空間にエンジンを搭載すると、エンジンがこれらメインフレームとダウンチューブを含むフレームと、剛性の高い状態で一体となり、エンジンの発する低い振動数の振動をフレームを介してライダーが感じて楽しむことができるような自動二輪車が提供できる。

また、前記自動二輪車のフレームにおいて、前記ヘッドパイプとダウンチューブの連結部分に両者の位置決めをおこなう位置決め手段が設けられていると、ダウンチューブを、ヘッドパイプの正確な位置に、容易に連結することが可能となる。従って、組立が容易になるとともに、熟練者でなくとも容易に且つ正確に組立することができる。

また、前記自動二輪車のフレームにおいて、前記ヘッドパイプと箱状部が一体成形された鋳造品であると、剛性を高めるためにこれらの部分が複雑な構造となっても、容易に且つ安価に、大量に、生産することが可能となる。

また、前記自動二輪車のフレームにおいて、前記メインフレームが、一本の角パイプ状の部材に断面係数および断面二次モーメントを増加させる補強部材がさらに付設された部材によって形成されていると、メインフレーム自体の剛性をも高めることができ、フレーム全体としての剛性をさらに高めることができる。この結果、メインフレームによってエンジンを強固に一体に吊持することが可能な構成となる。

また、前記自動二輪車のフレームにおいて、前記メインフレームの補強部材が、断面Ｕの字状の部材であり、この補強部材が、前記角パイプ状の部材の上方あるいは下方に付設されるよう構成されていると、溶接によって簡単に補強部材を付設することができる構成となる。

また、前記自動二輪車のフレームにおいて、前記メインフレームの断面係数および断面二次モーメントが後方にゆくに従って小さくなっていると、このメインフレームに作用する応力の分布に対応した、合理的な剛性を備えた好ましいフレームとなる。

また、前記自動二輪車のフレームにおいて、前記メインフレームの後端に、その後方で左右の部材に分岐する分岐部材が一体に連結され、この分岐部材の一部とエンジンとが連結されていると、大型の重量的に重いエンジンをも、フレームと、さらに一体感を増加させた状態で取着することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施例にかかる自動二輪車のフレームについて具体的に説明する。

図１は本発明の実施例にかかる自動二輪車の全体の構成を示す左側面図、図２は図１に示す自動二輪車のフレームを示す斜視図、図３は図２に示すフレームのヘッドパイプにおけるダウンチューブの連結部分の構成を示す図４の III-III矢視断面図、図４はヘッドパイプにダウンチューブが取着された状態での略側方からの部分拡大斜視図、図５は図４に示すヘッドパイプ単体の構成を示す斜め後方から見た斜視図である。

図１に図示するように、自動二輪車１のフレーム１Ｆの先端には、ステアリングシャフト（図示せず）を回転自在に支承するヘッドパイプ２が配設され、このヘッドパイプ２の後方に隣接して箱状部３が該ヘッドパイプ２と一体に設けられている。前記ヘッドパイプ２と箱状部３は、図５に拡大して図示するように、この実施例の場合には、鋳造品として一体のものとして形成されており、材質的には、溶接が可能な鉄系のスチール（鋳鉄）が使用されている。
この箱状部３の両側壁３Ｂ1 ，３Ｂ2 には、図３に図示するように、左右のダウンチューブ５を連結するための締結穴３ｈが、各側壁３Ｂ1 ，３Ｂ2 にそれぞれ２箇所形成されている。そして、この締結穴３ｈは、この箱状部３の両側壁３Ｂ1 ，３Ｂ2 からそれら左右の側壁３Ｂ1 ，３Ｂ2 間を接続するパイプ状部３Ｄの部材（補強壁の一種）が内方に形成されており、且つ、両側壁３Ｂ1 ，３Ｂ2 の各外表面からは、前記パイプ状部３Ｄと同径のパイプ状突起３Ｄe が突設されている。このパイプ状突起３Ｄe は、後述する図１〜図４に図示するダウンチューブ５の上端部５ｋに形成されている取付部５Ｄの取付面５ｄ（図６参照）に形成されている凹部５Ｂと、形状的に対応した形状になって、該パイプ状突起３Ｄeが凹部５Ｂ内にほぼぴったりの状態で収容されるよう構成されている。つまり、この実施例では、前記パイプ状突起３Ｄe と前記凹部５Ｂとが、前記ダウンチューブ５を箱状部３へ取付る際の位置決め手段となっている。しかし、位置決め手段としては、別の形態のものでよく、例えば、箱状部３とダウンチューブ５のいずれか１方に、単なる突起を、他方にそれに合致した形状の単なる凹部を形成することによって、構成してもよい。かかる場合、前記突起と凹部は、少なくとも２箇所、相互に離間した位置に設けることが好ましい。また、突起と凹部を非円形状に構成すると、回転方向での自由度が無くなるため、該突起と凹部をそれぞれ１箇所に設けても同様の作用を奏する構成とすることができる。

また、箱状部３の内部には、図３に図示するように、互いに離間した二箇所に配設されている前記パイプ状部３Ｄ間を接続する、リブ３Ｌが側壁の内面に形成されている。さらに、下方のパイプ状部３Ｄと箱状部材３の底部とを接続するリブ３Ｕが側壁の内面に形成されている。

この結果、箱状部が極めて大きな剛性を具備し、このため、前記ヘッドパイプ２とその後方の箱状部３とは、上下方向および幅方向あるいはねじり方向において、あるいは圧縮又は引っ張り方向に対して、極めて高い剛性を具備するような構成となっている。

また、さらに箱状部３の剛性を増大させたいときには、図５に示す箱状部３のメインフレーム４との接続端面の全部又は一部にも、壁面を設けることが望ましい。

ところで、前記箱状部３の後端の上半部には、図４に図示するように、鋼材からなるメインフレーム４の前端が溶接されている。この実施例の場合、両者は、差し込み構造になってこの差し込んだ部分に所謂「すみ肉」溶接が施されている。このメインフレーム４は、図１あるいは図７に図示するように、断面が略矩形状で後方にゆくに従って断面形状が小さくなった角パイプ状のもので形成されている。また、このメインフレーム４の先端は、図１あるいは図７に図示するように、側面視において上下方向の中程の位置から下方部分が下方にゆくにしたがって後方に退いた形状をしている。さらに、前記メインフレーム４の先端（箱状部３との接続端）は、平面視において幅方向の左右の各端から中央方にゆくにしたがって後方に退いた形状をしている。また、前記メインフレーム４の先端と連結される前記箱状部３の後端も、図２に図示するように、該メインフレーム４の先端の立体的形状に実質上合致した立体的形状をしている。

このように、この実施例では、前記箱状部３とメインフレーム４との溶接ラインをできる限り長く、且つ自動二輪車１のフレーム１Ｆの長手方向の同じ位置に溶接ラインが位置しないように溶接することによって、溶接部分の強度が向上するように構成されている。さらに言えば、前述のように、メインフレーム４の先端の形状が、図１，図２，図４に示すように、側面視において上下方向の中程の位置から下方部分が下方にゆくにしたがって後方に退いた形状をしているため、且つ平面視において幅方向の中央の位置から左右にゆくにしたがって後方に退いた形状をしているため、走行状態において、前記箱状部３側へのメインフレーム４の接続部分の上部では、引っ張り力が作用し、同接続部分の下部では圧縮力が作用した状態になったり、あるいはその逆の状態になったりするが、これら引っ張り力と圧縮力とが、前記溶接ライン（溶接部あるいは連結部）に対して、応力的に有利な状態で作用する。また、溶接ラインの長さを長くすることによって、溶接の単位長さ当たりに作用する応力を小さくするよう作用する。

また、本実施例では、前記メインフレーム４の剛性をさらに高くするために、図７に一部切り欠いて内部の該パイプ状の部材４ｂを示すように、また図１に破線で示すように、該角パイプ状の部材４ｂを下方から囲むようなＵ字状の鋼材（溝形鋼状の部材）４ｇを、該角パイプ状の部材４ｂの下端側に、該鋼材４ｇの上端部が角パイプ状の部材４ｂの側面に溶接によって一体に取着された構成とすることが望ましい。あるいは、図示しないが、別の実施例として、角パイプ状の部材の上方から、前記Ｕ字状の鋼材を取着してもよい。
そして、このように構成すると、メインフレーム４の断面係数および断面二次モーメントが大幅に増加して、フレーム全体の剛性を高めることができる。また、図７に一部切り欠いて図示するように、前記角パイプ状の部材４ｂの底面とＵ字状の鋼材４ｇの内面との間に長手方向に延びる隙間６０を形成すると、断面係数および断面二次モーメントをさらに高めることができ、しかも、これらの隙間に配線あるいは配管等を通すことができ、言わば「一石二鳥」の作用効果を得る構造となる。
また、このメインフレーム４の長手方向の中央部の底部には、図２，図７に図示するように、エンジンＥを上方から吊持するためのブラケット１１（図１，図２参照）の取付ボルトを挿通する、幅方向に貫通したパイプ部材４ｑ，４ｎが前後に離間した二箇所に設けられている。

ところで、前記箱状部３の両側の側壁３Ｂ１，３Ｂ２の表面の下部には、前記ダウンチューブ５の上端部５ｋが、ボルトとナットにより、それぞれ連結される。このダウンチューブ５の上端部（箱状部３側への取着部）５ｋには、図６に図示するように、上述のとおり、ダウンチューブ５側の位置決め手段である凹部５Ｂが形成されている。
また、図１，図２に図示するように、このダウンチューブ５は、前記上端部から下方に延設されてこのダウンチューブ５の中央部で略Ｌ字状に湾曲して、さらに自動二輪車１の後方へ延設され、後端部５ｒが、ボルトとナットによって、スイングアーム支持部材７の下端側から前方に延設されている水平部材６に連結されている。つまり、このダウンチューブ５は、上端部５ｋと後端部５ｒが、共に、それぞれ２組みのボルトとナットによって簡単に取り付け、取り外し可能に連結されている。そして、位置的には、図１に図示するように、前記ダウンチューブ５の上端部５ｋは、エンジンＥの前端より前方で且つエンジンＥの最上端と略同じ位置に位置し、前記後端部５ｒの後端は、エンジンＥのミッションケースＭｃの後端の下方に位置している。

また、図２に図示するように、前記ダウンチューブ５のうち、自動二輪車１の右側のダウンチューブ５Ｒには、足置き用のステップ取着用のブラケット５ｖが一体に形成されている。また、自動二輪車１の左側のダウンチューブ５Ｌには、ステップおよびチェエンジレバー取付用およびサイドスタンド取付用のブラケット５ｘが一体に形成されている。
そして、これらのダウンチューブ５は、図２に図示するように、上端部５ｋと、前記略Ｌ字状に湾曲した屈曲部５ｔのうち右側のダウンチューブ５Ｒの屈曲部５ｔと、ブラケット５ｖ，５ｘが形成されている箇所、および後端部５ｒが鍛造部品で構成され、その他の部分は各鍛造品を連結するパイプ材５ｐによって構成されている。そして、これら鍛造品とパイプ材５ｐとの間は溶接によって連結され、結果的に、左右それぞれ１本のダウンチューブ５（５Ｒ，５Ｌ）を形成している。
そして、前記上端部５ｋと前記略Ｌ字状に湾曲した屈曲部５ｔおよび後端部５ｒ等の鍛造品の外側になる部分は、外観がパイプ材５ｐと同じに見えるような半パイプ状の形状を有している。しかし、実際には内側がえぐられて軽量化が図られている。

また、図２に図示するように、前記屈曲部５ｔには、両方のダウンチューブ５Ｒ，５Ｌ間をフレーム１Ｆの幅方向に接続するクロス部材１７を連結するための取付ブラケット５ｆが形成されている。そして、前記クロス部材１７には、図１に示すエンジンＥの前端部をとラジエータ７０を支持するためのエンジンブラケット１８が取着されている。

このように、本実施例にかかる自動二輪車のフレーム１Ｆの場合、鋳造品とパイプ（鋼管のパイプ材）、あるいは鍛造品とパイプ（鋼管のパイプ材）が適宜組み合わされることによって、特別な形状あるいはブラケット等の突起等が必要な箇所とそうでない箇所を部材的に適宜使い分けた、合理的な構成となっている。つまり、ブラケット等が形成される部位は、鍛造品で形成することによって、ブラケットを含むその部分を一体に簡単に成形することによって、部品点数と溶接等の組立加工工数等を省き、生産効率を向上させている。また、リブ等の補強部材を用いて剛性を高めた複雑な構造が要求される部位には、鍛造品を用いることによって、そのような複雑な構造であっても容易に生産できるような構造上の配慮がなされている。しかも、外観的には、ダウンチューブ全体があたかも１本のパイプ状の部材で構成されている如き、また、前記スイングアーム支持部材７の側面を、後述するパイプ部材９Ｒ，９Ｌとアッパー部材２０Ｕとがあたかも１本のパイプがとおっているかのように、外観をスマートに見せるような配慮がなされている。

そして、図２あるいは図８に図示するように、前記メインフレーム４の後端には、鍛造品からなる骨盤の形態に似たような外観を有する分岐部材８が連結されている。この分岐部材８の前端には、図９に図示するように、前記メインフレーム４の後端の横断面（矩形横断面）と等しい形状で寸法的に少し小さい寸法からなる接続突起８Ｆが形成され、この接続突起８Ｆが、該メインフレーム４の後端に挿入された状態で、溶接によって、メインフレーム４の後方に分岐部材８が一体に配設されている。

そして、この分岐部材８の前記メインフレーム４が取着されている下方位置の後端面８Ｂには、二本のパイプ部材９Ｒ，９Ｌの先端部が挿着可能な、パイプ連結用の突起８Ｅが左右に二箇所形成されている。そして、この突起８Ｅに、図２あるいは図８に図示するように、前記二本のパイプ部材９Ｒ，９Ｌのそれぞれが挿入された状態で溶接によって、一体に連結されている。
また、この分岐部材８には、リアショックアブソーバユニット（図示せず）の先端を揺動自在に軸支するボルト（図示せず）の支承穴８ｈ（図８，図９参照）が形成されている。
そして、この分岐部材８は、エンジンＥ（図１参照）の後端部を吊持するための吊持部材８ｙが下方に向けて延設され、この吊持部材８ｙの下端部には、エンジンＥ（図１参照）をボルト止めするボルト穴８ｕが形成されている。

そして、図２あるいは図８に図示するように、二股状になった前記パイプ部材９Ｒ，９Ｌの後端側では、前端側に比べて後端側にゆくにしたがって次第に両側（幅方向）に拡がり、後端で、左右一対になったスイングアーム支持部材７の上下方向の略中央部に形成されているパイプ取着用突起７ｍに挿着されている。そして、このパイプ部材９Ｒ，９Ｌの後端と前記スイングアーム支持部材７とは、溶接することによって、一体に形成されている。
また、図２に図示するように、これら左右のパイプ部材９Ｒ，９Ｌの前端部には、これらを接続し、且つライダーが座るシートＳｔ（図１参照）を取着するための、シート取付用のブラケット１２が配設されている。

また、図２あるいは図８に図示するように、前記左右のスイングアーム支持部材７は、この実施例では、部分円弧状の形態（換言すれば弓形状の形態）を有し、鍛造品によって形成されている。この左右のスイングアーム支持部材７は、その前記突起７ｍが形成されているやや上方且つ後方の部位で、該スイングアーム支持部材７の内面に直交する方向にパイプ部材からなるクロス部材７Ｗによって、強固に連結されている。また、この左右のスイングアーム支持部材７は、下端において、パイプ部材からなる下部クロス部材７Ｇによって、強固に連結されている。前記左右のスイングアーム支持部材７と前記クロス部材７Ｗあるいは下部クロス部材７Ｇとの連結は、溶接によっておこなわれている。
また、このスイングアーム支持部材７の前記突起７ｍ（図８参照）が形成されているやや下方位置には、前方に向けてスイングアーム支持ブラケット７Ｂが一体に形成され、このスイングアーム支持ブラケット７Ｂには、図１に図示するスイングアーム軸１９を軸支する保持穴７Ｐが形成されている。そして、この保持穴７Ｐは、前記スイングアーム軸１９（図１参照）を介して、後述するスイングアーム２０を、該スイングアーム軸１９を中心に所定角度揺動自在に支承する。

ところで、図２あるいは図８に図示するように、前記下部クロス部材７Ｇの両端から少し内側によった位置から、左右一対の前述した水平部材６が前方に突設されている。そして、この左右一対の水平部材６もまたパイプ部材からなる前部クロス部材１１によって、強固に連結されている。この左右の水平部材６と前部クロス部材１１との連結も溶接によっておこなわれている。そして、この前部クロス部材１１の左右両端部には、前記エンジンＥ（図１参照）を下方から固着・支持する支持ブラケット１１ｂ（図８参照）が上方に向けて、それぞれ突設されている。
前記水平部材６および前部クロス部材１１は、前記ダウンチューブ５後端との接続部および前記ブラケット１１ｂ等を一体に形成するため、この実施例では、鍛造品で構成されている。

そして、前記スイングアーム支持ブラケット７Ｂに揺動自在に軸支される図２に図示するスイングアーム２０は、中央部で前方に屈曲した左右一対の主部材２０Ｂと、この主部材２０Ｂの上端から斜め下方に向けて延設された左右一対のアッパー部材２０Ｕと、該主部材２０Ｂの下端から斜め上方に向けて延設された左右一対のロアー部材２０Ｌと、これらアッパー部材２０Ｕとロアー部材２０Ｌとをそれぞれの後端で連結する左右一対の連結部材２０Ｊから構成されている。
そして、前記主部材２０Ｂと連結部材２０Ｊとは鍛造品で構成され、前記アッパー部材２０Ｕとロアー部材２０Ｌとは、主部材２０Ｂとの接続部分を除いて、パイプ部材で構成されている。
そして、前記主部材２０Ｂの上下端部には、前記アッパー部材２０Ｕとロアー部材２０Ｌとに挿通するためのパイプ連結用の突起２０Ｅが形成され、該アッパー部材２０Ｕとロアー部材２０Ｌの前端部は、この突起２０Ｅに挿着された状態において、溶接によって主部材２０Ｂとこれらアッパー部材２０Ｕあるいはロアー部材２０Ｌが一体に連結されている。
また、前記連結部材２０Ｊは、中央で後方に屈曲した様な形態を有し、この連結部材２０Ｊの上下端部には、前記アッパー部材２０Ｕとロアー部材２０Ｌとに挿通するためのパイプ連結用の突起２０Ｆ（図２参照）が形成され、該アッパー部材２０Ｕとロアー部材２０Ｌの後端部はこの突起に挿着された状態において、溶接によってこの連結部材２０Ｊに一体に連結されている。
そして、左右の前記主部材２０Ｂは、スイングアーム軸１９が挿通する中央部と、上端部と下端部において、それぞれクロス部材２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｇによって連結されており、全体として強固なラーメン構造になっている。そして、この主部材２０Ｂから前記アッパー部材２０Ｕとロアー部材２０Ｌは後方に片持ち式に後方へ延設された構造となっている。しかしながら、このアッパー部材２０Ｕとロアー部材２０Ｌの後端を連結する前記連結部材２０Ｊと図１に図示する後輪２４の車軸２３を介して、これらアッパー部材２０Ｕとロアー部材２０Ｌは、自動二輪車１の後輪２４が間に介装された状態で、両側から挟着されることから、自動二輪車１全体としては、強固な立体的に構造を形成していることになる。

また、前記構成において、部材間の位置決めの正確さが得られるように、特に記載していない箇所においても、鍛造品とパイプとを溶接によって接続する箇所では、所謂「入れ子式」にして、鍛造品の該パイプと接続しようとする箇所に突起を設けて該突起を該パイプ内に挿入し、その後それらの間を溶接するように構成している。この入れ子式では、できれば挿入側および被挿入側の断面が、非円形であることが位置決めが一義的におこなえる点で好ましい構成となる。

このように構成された本発明の実施例にかかる自動二輪車のフレームによれば、以下のように作用する。つまり、
自動二輪車１のヘッドパイプ２の後方に箱状部３を一体に形成して、この箱状部３を介して、その後方にメインフレーム４を一体に連結している。このため、自動二輪車１のフレーム１Ｆの全体の剛性に最も影響を与えるヘッドパイプ２とそれに一体に連結されるメインフレーム４の連結部分の剛性が、極めて高められる。
この結果、フレーム全体の曲げ応力あるいはねじり応力等に対して、極めて剛性の高いフレームが実現できる。

このため、大型の自動二輪車であっても、メインフレーム１Ｆを１本状のメインフレーム４で構成することができる。
この結果、メインフレーム４上に載置される燃料タンク３０は、１本のメインフレーム４が通過する分だけ底面を凹ませればよいため、外観が同じ場合、２本のメインフレームを配置したものに比べて、燃料タンク３０のタンク容量を、大きくすることが可能となる。

（また、メインフレーム４を、上述のように角パイプ状の部材４ｂにその下方あるいは上方から囲むようなＵ字状の鋼材４ｇを一体に溶接し、これらの間に隙間を形成した構成とすると、この隙間内を各種のケーブル等を収容することができる。）また、メインフレーム４の断面係数および断面二次モーメントを大きくしてメインフレーム４の剛性をより高めることができる。
また、前述のようにメインフレーム４を後方にゆくにしたがって断面形状が小さくなった角パイプで構成すると、重量的に軽減できるとともに、作用する応力に応じて断面係数あるいは断面二次モーメントを小さく変化させることによって、フレーム１Ｆ全体として、バランスのよいフレームとすることができる。
さらに、メインフレーム４と箱状部３との溶接ライン４０が前述のように側面視において上下方向の中程の位置から下方部分が下方にゆくにしたがって後方に退いた形状をし、且つ平面視において幅方向の左右の各端から中央方にゆくにしたがって後方に退いた形状とすると、溶接ラインを長くすることができて、接合部分の剛性と信頼性を向上させることができる。この部分に曲げあるいはねじり応力等が作用したときにも、これらの応力に対して異なる部分が異なる方向の応力を受持ち、合理的な構成となる。

また、フレーム１Ｆが前述のように構成されていると、エンジンＥは、メインフレーム４の中央部で上方からブラケット１１を介して吊持されるとともに、且つエンジンＥの後端部が前記分岐部材８によって吊持され、しかもエンジンＥの前端部が前記ダウンチューブ５間に横設されたクロス部材１７によって、エンジンブラケット１８を介して下方から支持され、エンジンＥ後端部において前記前部クロス部材１１で下方から支持されるため、従来にない大型のエンジンＥであっても、エンジンＥとフレーム１Ｆが一体になるよう、エンジンＥをフレーム１Ｆで支持することができる。
この結果、エンジンＥの低い振動（鼓動）を、心地よく下方からライダーに伝達することができる構成となる。従って、所謂「アメリカン」タイプの自動二輪車として好適なフレームとなる。

また、前記箱状部３にダウンチューブ５を取着する箇所に位置決め手段が形成されているため、誰が組み立てても正確な位置決め状態で組み立てることができ、且つ強固にダウンチューブ５を箱状部３に取着することができる。

さらに、この実施例にかかる自動二輪車１のフレーム１Ｆの場合には、前記ダウンチューブ５をメインフレーム４側等とエンジンＥ側から取り外すことによって、エンジンＥの前方と下方が全面的に開放される。従って、この状態において、図示しない専用のエンジン台車をエンジンＥの下方に滑り込ませ、次に、該エンジンＥを該エンジン台車によって下方から支持した状態で、エンジンＥを吊持している前記ブラケット１１とエンジンＥとを取り付けているボルト等を外し、且つ、前記吊持部材８ｙとエンジンＥとを取り付けているボルト等を外せば、フレーム１Ｆに搭載されているエンジンＥをエンジン台車によって簡単に該フレーム１Ｆから下ろすことが可能となる。そして、エンジンＥをフレーム１Ｆに搭載する場合には、上記逆の手順によって簡単に搭載することが可能となる。
従って、エンジンＥが非常に大型になった場合にも、フレーム１Ｆに対して、簡単にエンジンＥを着脱することが可能となり、生産時の組立性およびメンテナンス性に優れた自動二輪車のフレームとなる。

ところで、前記実施例において、鍛造品を鋳造品に置き換えることも勿論可能であるし、逆に、前記実施例において、鋳造品を鍛造品とすることも可能であり、鍛造品とするか鋳造品とするかは、その形状や形状の複雑さ等を考えて適宜決めればよい。また、前記鍛造品、鋳造品やパイプ部材を含め、この実施例にかかるフレームの場合、材質的に、全て溶接可能な鉄系のものが使用されている。

しかして、本発明にかかる自動二輪車のフレームによれば、大型の自動二輪車に最適なフレームとなる。勿論、より小型の自動二輪車にも適用できる。

本発明の実施例にかかる自動二輪車の全体の構成を示す左側面図である。 図１に示す自動二輪車のフレームを示す斜視図である。 図２に示すフレームのヘッドパイプにおけるダウンチューブの連結部分の構成を示す図４の III-III矢視断面図である。 ヘッドパイプにダウンチューブが取着された状態での略側方からの部分拡大斜視図である。 図４に示すヘッドパイプ単体の構成を示す斜め後方から見た斜視図である。 図４に示すダウンチューブの取付部分の構成を示す部分拡大斜視図である。 図５に示すヘッドパイプの後方に一体に取着されるメインフレームの要部の斜視図である。 自動二輪車のフレームの後部の構成を示す斜視図である。 メインフレームの後端に連結されている分岐部材の構成を示す図で、（ａ）はフレームの後方（スイングアーム側）から見た図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は前方（ヘッドパイプ側）から見た図である。

符号の説明

１ 自動二輪車
１Ｆ フレーム
２ ヘッドパイプ
３ 箱状部
４ メインフレーム

Claims (9)

1. ヘッドパイプの後方にメインフレームが長手方向に延設されるとともに、該ヘッドパイプから下方に且つ後方にダウンチューブが配設された自動二輪車のフレームにおいて、
   前記ヘッドパイプの後方に隣接して箱状部を該ヘッドパイプと一体に形成し、この箱状部に、前記メインフレームを一体に連結したことを特徴とする自動二輪車のフレーム。
2. 前記箱状部の内部に、該箱状部の二つの壁部を接続する補強壁が形成されていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車のフレーム。
3. 前記箱状部に、前記ダウンチューブを連結したことを特徴とする請求項１又は２記載の自動二輪車のフレーム。
4. 前記ヘッドパイプとダウンチューブの連結部分に両者の位置決めをおこなう位置決め手段が設けられていることを特徴とする請求項３記載の自動二輪車のフレーム。
5. 前記ヘッドパイプと箱状部が一体に成形された鋳造品であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１の項に記載の自動二輪車のフレーム。
6. 前記メインフレームが、一本の角パイプ状の部材に断面係数および断面二次モーメントを増加させる補強部材がさらに付設された部材によって形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１の項に記載の自動二輪車のフレーム。
7. 前記メインフレームの補強部材が、断面Ｕの字状の部材であり、この補強部材が、前記角パイプ状のものの上方あるいは下方に付設されていることを特徴とする請求項６記載の自動二輪車のフレーム。
8. 前記メインフレームの断面係数および断面二次モーメントが後方にゆくに従って小さくなっていることを特徴とする請求項５記載の自動二輪車のフレーム。
9. 前記メインフレームの後端に、その後方で左右の部材に分岐する分岐部材が一体に連結され、この分岐部材の一部とエンジンとが連結されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１の項に記載の自動二輪車のフレーム。
   

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