JP2005082033A

JP2005082033A - 小型車両のフレーム構造

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Publication number: JP2005082033A
Application number: JP2003317142A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ogura; 秀夫小倉; Hideo Amino; 秀夫網野; 篤志 ▲高▼▲崎▼; Atsushi Takasaki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2023-09-09
Also published as: DE102004043251B4; JP4303544B2; DE102004043251A1; US7316410B2; CN100335345C; CN1594018A; US20050126844A1

Abstract

【課題】第１のフレーム部材とともに車体フレームの一部を構成する第２のフレーム部材に、第１のフレーム部材に当接する当接面が設けられ、該当接面の外周縁で第２のフレーム部材が第１のフレーム部材に溶接される小型車両のフレーム構造において、車体フレームの一部を構成する２つのフレーム部材を、第１のフレーム部材に当接するようにして第２のフレーム部材に形成された当接面の外周縁で溶接結合するにあたり、接合強度を充分に確保しつつ第２のフレーム部材の小型化、軽量化を図る。
【解決手段】第２のフレーム部材３４には、当接面４４に開口する開口部４５が第１のフレーム部材１５の一部を臨ませるようにして設けられ、該開口部４５の周縁で第２のフレーム部材３４が第１のフレーム部材３４に溶接される。
【選択図】図７

Description

本発明は、第１のフレーム部材とともに車体フレームの一部を構成する第２のフレーム部材に、第１のフレーム部材に当接する当接面が設けられ、該当接面の外周縁で第２のフレーム部材が第１のフレーム部材に溶接される小型車両のフレーム構造に関する。

自動二輪車の車体フレームが前端に備えるヘッドパイプにガセットを介してダウンパイプを連結するにあたり、ヘッドパイプと一体に成形されたガセットにダウンチェーンュ部を溶接結合するようにしたフレーム構造と、ヘッドパイプに当接する当接面を有するガセットを前記当接面の外周縁でヘッドパイプに溶接するとともにそのガセットにダウンパイプを溶接結合したフレーム構造とが、たとえば特許文献１で開示されている。
実開昭６１−１５６８６号公報

ところが、ヘッドパイプおよびガセットを一体成形するものでは、成形型が大型化するとともに複雑となり、成形コストが嵩むという問題がある。一方、ヘッドパイプにガセットを溶接するようにしたものでは、成形コストが嵩むという問題は生じないが、溶接長をかせいで接合強度を高めるためにヘッドパイプに当接すべくガセットに設けられる当接面がその面積を大きくするように形成されており、ガセットの大型化および重量増加を招いている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、車体フレームの一部を構成する２つのフレーム部材を、第１のフレーム部材に当接するようにして第２のフレーム部材に形成された当接面の外周縁で溶接結合するにあたり、接合強度を充分に確保しつつ第２のフレーム部材の小型化、軽量化を図り得るようにした小型車両のフレーム構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、第１のフレーム部材とともに車体フレームの一部を構成する第２のフレーム部材に、第１のフレーム部材に当接する当接面が設けられ、該当接面の外周縁で第２のフレーム部材が第１のフレーム部材に溶接される小型車両のフレーム構造において、第２のフレーム部材には、前記当接面に開口する開口部が第１のフレーム部材の一部を臨ませるようにして設けられ、該開口部の周縁で第２のフレーム部材が第１のフレーム部材に溶接されることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、車体フレームの前端のヘッドパイプと、エンジンの下部を支承するダウンパイプとを連結するガセットに、ヘッドパイプに当接する当接面が設けられ、該当接面の外周縁でガセットがヘッドパイプに溶接される小型車両のフレーム構造において、ガセットには、前記当接面に開口する開口部がヘッドパイプの一部を臨ませるようにして設けられ、該開口部の周縁でガセットが前記ヘッドパイプに溶接されることを特徴とする。

上記請求項１記載の発明によれば、第２のフレーム部材に設けられた開口部の周縁でも第２のフレーム部材が第１のフレーム部材に溶接されるので、第１のフレーム部材に当接するようにして第２のフレーム部材に設けられる当接面を大きく設定することなく、第１および第２のフレーム部材の溶接長を長くすることができ、したがって第１および第２のフレーム部材の接合強度を充分に確保しつつ、第２のフレーム部材の小型化および軽量化を図ることができる。また開口部の大きさや個数を変えることで接合強度を変えることができるので、設計自由度を増大することができる。

また請求項２記載の発明によれば、ガセットに設けられた開口部の周縁でもガセットがヘッドパイプに溶接されるので、ヘッドパイプに当接するようにしてガセットに設けられる当接面を大きく設定することなく、ヘッドパイプおよびガセットの溶接長を長くすることができ、したがってヘッドパイプおよびガセットの接合強度を充分に確保しつつ、ヘッドパイプが円筒状であることに起因して特に大型化しがちであるガセットの小型化および軽量化を図ることができる。また開口部の大きさや個数を変えることで接合強度を変えることができるので、設計自由度を増大することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

図１〜図１４は本発明の一実施例を示すものであり、図１は自動二輪車の側面図、図２は車体フレームの側面図、図３は自動二輪車の前部を拡大して示す側面図、図４は燃料タンクおよびエンジン付近の車体フレームの構成を示す一部切欠き側面図、図５は図３の５−５線断面図、図６はヘッドパイプおよびガセットの接合部を斜め後方から見た斜視図、図７は図６の７−７線断面図、図８は図７の８−８線断面図、図９は図５の９−９線断面図、図１０はハンドルロック状態での図５に対応した断面図、図１１は図１０の１１−１１線断面図、図１２は燃料タンクの後部付近の縦断側面図、図１３は車体フレームの一部を図１２の１３矢視方向から見た図、図１４は図１３の１４−１４線断面図である。

先ず図１において、この自動二輪車の車体フレームＦが前端に備える第１のフレーム部材としてのヘッドパイプ１５には、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク１６が操向可能に支承され、操向ハンドル１７がフロントフォーク１６に連結される。また前記車体フレームＦの前部には、エンジンＥと、該エンジンＥが備えるクランクケース１８内に収容される変速機Ｍとで構成されるパワーユニットＰが搭載されており、エンジンＥの上方を覆うようにして燃料タンク１９が車体フレームＦの前部に搭載される。

前記パワーユニットＰよりも後方側で車体フレームＦには前後に延びる左右一対のスイングアーム２０…の前端が上下に揺動可能に支承され、両スイングアーム２０…の後端間に後輪ＷＲが軸支される。また車体フレームＦおよび両スイングアーム２０…の後部間にはリヤクッションユニット２１…がそれぞれ介設される。しかも両スイングアーム２０…のうち左側のスイングアーム２０は筒状に形成されており、前記パワーユニットＰからの動力を後輪ＷＲに伝達するためのドライブシャフト２２が左側のスイングアーム２０に収容される。

また燃料タンク１９よりも後方側で車体フレームＦにはライダーを座乗させるためのメインシート２３が取付けられ、該メインシート２３よりも後方側で車体フレームＦには、同乗者用のピリオンシート２４が取付けられる。

前輪ＷＦを上方から覆うフロントフェンダー２５はフロントフォーク１６に取付られ、後輪ＷＲを上方から覆うリヤフェンダー２６は車体フレームＦの後部に取付けられる。

図２において、車体フレームＦは、その前端のヘッドパイプ１５と、該ヘッドパイプ１５の上部から後ろ下がりに延びるメインパイプ２７と、メインパイプ２７の後部に溶接されて後方に延びる左右一対のセンターアッパーパイプ２８…と、両センターアッパーパイプ２８…の中間部から下方に延びるセンターパイプ２９…と、前記センターアッパーパイプ２８…の後端に前端上部が溶接されて後方に延びるシートレール３０…と、シートレール３０…にそれぞれ締結されて後方に延出されるリヤフレーム３１と、シートレール３０…の前端下部から下方に延びるリヤパイプ３２…と、センターパイプ２９…およびリヤパイプ３２…の下部に連結される左右一対のピボットプレート３３…と、ヘッドパイプ１５の下部に溶接される第２のフレーム部材としてのガセット３４と、該ガセット３４および前記ピボットプレート３３…間を結ぶ左右一対のダウンパイプ３５…と、ガセット３４およびメインパイプ２７の中間部間を連結するテンションパイプ３６と、ガセット３４の左右両側およびテンションパイプ３６の前部間に架設される左右一対の補強パイプ３７…と、ダウンパイプ３５…の中間部間を結ぶ第１クロスパイプ３８と、センターパイプ２９…およびピボットプレート３３…の連結部間を結ぶ第２クロスパイプ３９と、両ピボットプレート３３…間を結ぶ第３クロスパイプ４０と、両シートレール３０…の前部間を結ぶ第４クロスパイプ４１とを備える。

前記ダウンパイプ３５は、前半部がガセット３４から後ろ下がりに延び、後半部がピボットプレート３３側に向けてほぼ水平に延びるようにして中間部が屈曲するように形成される。

エンジンＥは、前方のバンクＢＦおよび後方のバンクＢＦが略Ｖ字形をなすように配置されて成るＶ型エンジンであり、該エンジンＥの下部であるクランクケース１８の前方側下部が前記車体フレームＦにおけるダウンパイプ３５間を結ぶ第１クロスパイプ３８に支承され、前記クランクケース１８の後方側上部はセンターパイプ２９…およびピボットプレート３３…の連結部間を結ぶ第２クロスパイプ３９に支承され、前記クランクケース１８の後方側下部は両ピボットプレート３３…間を結ぶ第３クロスパイプ４０に支承される。また両スイングアーム２０…の前部はピボットプレート３３…で揺動可能に支承される。

図３〜図７において、ガセット３４は、円筒状である鋼管製のヘッドパイプ１５に後方側下部に当接する当接面４４が設けられる円弧状の当接支持部３４ａと、相互にＶ字状をなすようにして前記当接支持部３４ａから左右に分かれて後ろ下がりに延びる左右一対の連結筒部３４ｂ，３４ｂと、当接支持部３４ａおよび両連結筒部３４ｂ，３４ｂを連結する連結板部３４ｃと、連結筒部３４ｂ，３４ｂおよび当接支持部３４ａに連なるようにして上方に突出する補強リブ３４ｄ，３４ｄと、両連結筒部３４ｂ，３４ｂの当接支持部３４ａへの連設部から後方に向けて突出する中央連結筒部３４ｅと、中央連結筒部３４ｅおよび当接支持部３４ａに連なるようにして上方に突出する補強リブ３４ｆとを一体に備え、たとえば白心可鍛鋳鉄等により一体に鋳造成形される。

前記当接支持部３４ａは、前記当接面４４の外周縁でヘッドパイプ１５に溶接され、ダウンパイプ３５，３５の前端部は、両連結筒部３４ｂ，３４ｂの後端に一部を嵌合せしめた状態で連結筒部３４ｂ，３４ｂに溶接される。しかもガセット３４の当接支持部３４ａには、前記当接面４４に開口するたとえば一対の開口部４５，４５がヘッドパイプ１５の後方側下部側面を臨ませるようにして設けられており、それらの開口部４５，４５の周縁でもガセット３４がヘッドパイプ１５に溶接される。

ガセット３４の中央連結筒部３４ｅには、テンションパイプ３６の前端部が嵌合され、その嵌合状態でテンションパイプ３６が中央連結筒部３４ｅに溶接される。一方、両連結筒部３４ｂ，３４ｂの中間部における内側外側面には、図８で明示するように、嵌合突部４６，４６が一体に突設されており、補強パイプ３７，３７の一端は前記嵌合突部４６，４６を嵌合せしめた状態で前記連結筒部３４ｂ，３４ｂに溶接され、補強パイプ３７，３７の他端はテンションパイプ３６の前部寄り左右両側に溶接される。

ところでガセット３４のヘッドパイプ１５への接合部、ガセット３４への両ダウンパイプ３５…の連結部およびメインパイプ１７のヘッドパイプ１５への接合部は、左右両側からカバー４７で覆われており、このカバー４７の後部は燃料タンク１９の前端部に滑らかに連接される。

図３、図５および図９において、ヘッドパイプ１５およびガセット３４には、フロントフォーク１６が備えるボトムブリッジ４８の上方に位置するようにしてロックプレート４９が溶接されており、ボトムブリッジ４８に固設されて後方に延びる支持板５０の下面に、自動二輪車の右側からキー５２を差し込み得るシリンダ錠５１が取付けられる。

ロックプレート４９にはロック孔５３が設けられる。またシリンダ錠５１はロック孔５３に挿脱可能に嵌合すべく支持板５０を移動自在に貫通して上方に突出するロックピン５４を備えるものであり、ロックピン５４は、キー５２の操作により前記ロック孔５３に嵌合し得る上方位置ならびにロック孔５３との嵌合を解除する下方位置との間で軸方向に移動するものであり、下方位置にある状態でもロックピン５４の上端は支持板５０よりも上方に突出した状態にある。

而して前記ロック孔５３およびロックピン５４の相対位置は、前輪ＷＦを直進状態に操向せしめたときには、図５および図９で示すようにロックピン５４がロック孔５３からずれた位置にあるのであるが、前輪ＷＦを左旋回側に所定角度だけ回動操作したときには、図１０および図１１で示すように、ロックピン５４がロック孔５３に嵌合可能な位置となるように設定される。すなわち操向ハンドル１７を左側に切った状態でハンドルロック状態を得ることができる。

またロックプレート４９の下面には、ヘッドパイプ１５およびガセット３４に溶接されているロックプレート４９に対して、操向ハンドル１７の操向操作によって前記支持板５０およびシリンダ錠５１が回動する際に、支持板５０から上方に突出しているロックピン５４の回動を許容するための凹部５６が設けられている。さらに前記凹部５６内にはロックピン５４を囲繞するカラー５５が収納されており、このカラー５５はロックピン５４のまわりに回転可能である。

図１２〜図１４において、車体フレームＦにおけるメインパイプ２７の後端は開放されており、このメインパイプ２７の後部両側に、メインパイプ２７の外周面に沿うように円弧状に潰された両センターアッパーパイプ２８…の前端部が溶接される。

ところで燃料タンク１９は、上部半体５７および下部半体５８を、両半体５７，５８が周縁部に備える鍔部５７ａ，５８ａを相互に接合することで構成されるものであり、メインパイプ２７を上方から跨ぐようにして、下方を開放した略Ｕ字状の横断面形状を有するように形成される。

この燃料タンク１９の前部は、テンションパイプ３６に固着された支持板５９の左右両側に取付けられるマウントゴム６０…に後方から嵌合されることにより、車体フレームＦに弾性支持される。一方、燃料タンク１９の後部を支持するために、メインパイプ２７の後部には支持ステー６１が固着される。

而してメインパイプ２７の後側上部には、斜め後方に臨む取付面２７ａが、メインパイプ２７の一部を切除することにより形成されており、前記支持ステー６１は前記取付け面２７ａに固着されて燃料タンク１９よりも後方に延びる。而して支持ステー６１をメインフレーム２７の後部と固着した状態でメインフレーム２７の後端下部は開放したままである。

一方、燃料タンク１９の後部下面には、前記支持ステー６１に上方から対向する取付け板６２が固着されており、取付け板６２および支持ステー６１間に弾性材６３を挟んだ状態で、前記鍔部５７ａ，５８ａ、取付け板６２、弾性材６３および支持ステー６１に上方から挿通されるねじ部材６４が、支持ステー６１の下面に溶接されているウエルドナット６５に螺合され、ねじ部材６４を締めつけることにより、燃料タンク１９の後部が車体フレームＦに弾性支持されることになる。

また支持ステー６１の後端下面には後方側に開放した差し込み凹部６１ａが形成されており、この差し込み凹部６１ａにはメインシート２３の前部が後方から差し込まれる。

ところでメインパイプ２７には、その後端下部の開放端から二次空気吸入用のホース６６が挿入されており、このホース６６の一端はメインパイプ２７内の中間部で開口する。これにより前輪ＷＦ等で巻き上げる砂や塵埃が二次空気中に混入しないようにして二次空気を吸入することができる。

しかも前記ホース６６のメインパイプ２７への挿入部は、メインパイプ２７の後端下部と、メインパイプ２７の後部に固着される支持ステー６１との間に挟持されるものであり、ホース６６を支持するためのブラケット等を車体フレームＦに設ける必要がなく、部品点数の低減に寄与することができる。

一方、エンジンＥの後方には、並列接続された一対の二次空気用エアクリーナ６７…が車体フレームＦのセンターパイプ２９で支持されるようにして配置されており、前記ホース６６の他端は両二次空気用エアクリーナ６７…の入口に並列に接続される。

また両二次空気用エアクリーナ６７…の出口に一端が並列に接続されるホース６８は、センターパイプ２９、センターアッパーパイプ２８およびメインパイプ２７に沿って前方に延出され、エンジンＥにおける前部バンクＢＦの上方に配置された二次空気制御弁６９に前記ホース６８の他端が接続される。

二次空気制御弁６９は、エンジンＥにおける両バンクＢＦ，ＢＲからの排気を浄化するための二次空気量を制御するものであり、この二次空気制御弁６９で計量された二次空気が、二次空気制御弁６９から分岐した一対の二次空気供給ホース７０Ｆ，７０Ｒによって導かれる。一方、前記両バンクＢＦ，ＢＲにおけるヘッドカバー７１Ｆ，７１Ｒには二次空気を導くための接続管７２Ｆ，７２Ｒが設けられており、前記二次空気供給ホース７０Ｆ，７０Ｒはそれらの接続管７２Ｆ，７２Ｒに接続される。

次にこの実施例の作用について説明すると、車体フレームＦの前端のヘッドパイプ１５と、エンジンＥの下部を支承するダウンパイプ３５…とを連結するガセット３４には、ヘッドパイプ１５に当接する当接面４４が設けられ、該当接面４４の外周縁でガセット３４がヘッドパイプ１５に溶接されるのであるが、ガセット３４には、当接面４４に開口するたとえば一対の開口部４５，４５がヘッドパイプ１５の一部側面を臨ませるようにして設けられ、前記開口部４５，４５の周縁でもガセット３４がヘッドパイプ１５に溶接される。

すなわちガセット３４は、当接面４４の外周縁に加えて、開口部４５，４５の周縁でもヘッドパイプ１５に溶接されるので、ヘッドパイプ１５に当接するようにしてガセット３４に設けられる当接面４４を大きく設定することなく、ヘッドパイプ１５およびガセット３４の溶接長を長くすることができる。したがってヘッドパイプ１５およびガセット３４の接合強度を充分に確保しつつ、ヘッドパイプ１５が円筒状であることに起因して特に大型化しがちであるガセット３４の小型化および軽量化を図ることができる。

また開口部４５の大きさや個数を変えることで接合強度を変えることができるので、設計自由度を増大することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば上記実施例では車体フレームＦの一部を構成するヘッドパイプ１５およびガセット３４の結合構造について説明したが、本発明は、車体フレームの一部を構成する一対のフレーム部材の結合構造に関連して広く実施することができる。

また本発明は、自動二輪車だけでなく、自動三輪車等の小型車両にも適用することができる。

自動二輪車の側面図である。車体フレームの側面図である。自動二輪車の前部を拡大して示す側面図である。燃料タンクおよびエンジン付近の車体フレームの構成を示す一部切欠き側面図である。図３の５−５線断面図である。ヘッドパイプおよびガセットの接合部を斜め後方から見た斜視図である。図６の７−７線断面図である。図７の８−８線断面図である。図５の９−９線断面図である。ハンドルロック状態での図５に対応した断面図である。図１０の１１−１１線断面図である。燃料タンクの後部付近の縦断側面図である。車体フレームの一部を図１２の１３矢視方向から見た図である。図１３の１４−１４線断面図である。

符号の説明

１５・・・第１のフレーム部材としてのヘッドパイプ
３４・・・第２のフレーム部材としてのガセット
３５・・・ダウンパイプ
４４・・・当接面
４５・・・開口部
Ｅ・・・エンジン
Ｆ・・・車体フレーム

Claims

第１のフレーム部材（１５）とともに車体フレーム（Ｆ）の一部を構成する第２のフレーム部材（３４）に、第１のフレーム部材（１５）に当接する当接面（４４）が設けられ、該当接面（４４）の外周縁で第２のフレーム部材（３４）が第１のフレーム部材（１５）に溶接される小型車両のフレーム構造において、第２のフレーム部材（３４）には、前記当接面（４４）に開口する開口部（４５）が第１のフレーム部材（１５）の一部を臨ませるようにして設けられ、該開口部（４５）の周縁で第２のフレーム部材（３４）が第１のフレーム部材（３４）に溶接されることを特徴とする小型車両のフレーム構造。
車体フレーム（Ｆ）の前端のヘッドパイプ（１５）と、エンジン（Ｅ）の下部を支承するダウンパイプ（３５）とを連結するガセット（３４）に、ヘッドパイプ（１５）に当接する当接面（４４）が設けられ、該当接面（４４）の外周縁でガセット（３４）がヘッドパイプ（１５）に溶接される小型車両のフレーム構造において、ガセット（３４）には、前記当接面（４４）に開口する開口部（４５）がヘッドパイプ（１５）の一部を臨ませるようにして設けられ、該開口部（４５）の周縁でガセット（３４）が前記ヘッドパイプ（１５）に溶接されることを特徴とする小型車両のフレーム構造。