JP2005335435A - 自動二輪車におけるフレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フロントフォークを操向可能に支承するヘッドパイプから後方に延びるメインフレームの後部に、後輪を支承するスイングアームの前端部が揺動可能に支承され、前記メインフレームの下方で前記ヘッドパイプから後ろ下がりに延びる左右一対のエンジンマウント用フレーム部材および前記メインフレームにエンジン本体が支持される自動二輪車において、ヘッドパイプの縦角剛性を高める。
【解決手段】ヘッドパイプ２２およびエンジン本体３４の前面略中央部間に剛性部材９６が設けられる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、フロントフォークを操向可能に支承するヘッドパイプから後方に延びるメインフレームの後部に、後輪を支承するスイングアームの前端部が揺動可能に支承され、前記メインフレームの下方で前記ヘッドパイプから後ろ下がりに延びる左右一対のエンジンマウント用フレーム部材および前記メインフレームにエンジン本体が支持される自動二輪車に関し、特に自動二輪車のフレーム構造の改良に関する。

ヘッドパイプから後方に延びるメインフレームと、該メインフレームの下方で前記ヘッドパイプから後ろ下がりに延びるダウンチューブとでエンジン本体を支持するようにした自動二輪車のフレーム構造が、たとえば特許文献１で既に知られている。
特公平１−４４５５４号公報

ところが上記従来のフレーム構造では、車体の左右方向の剛性を高めることが可能であるが、前輪ブレーキが作動した際のヘッドパイプの上下方向の剛性が不足しがちとなるため、フレームのパイプ径を大きくして対処するようにしており、結果的にはフレームの全体重量の増加を招いてしまっていた。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、車体フレームの重量増加を回避しつつ、ヘッドパイプの縦角剛性（車体フレームの路面に対する垂直方向の角度の剛性）を高め得るようにした自動二輪車における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、フロントフォークを操向可能に支承するヘッドパイプから後方に延びるメインフレームの後部に、後輪を支承するスイングアームの前端部が揺動可能に支承され、前記メインフレームの下方で前記ヘッドパイプから後ろ下がりに延びる左右一対のエンジンマウント用フレーム部材および前記メインフレームにエンジン本体が支持される自動二輪車において、前記ヘッドパイプおよび前記エンジン本体の前面略中央部間に剛性部材が設けられることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記剛性部材の両端がピローボールをそれぞれ介して前記ヘッドパイプおよび前記エンジン本体に連結されることを特徴とする。

さらに請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記メインフレームが左右で対をなして前記ヘッドパイプから後方に延設されることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ヘッドパイプおよびエンジン本体間に剛性部材が設けられることによってヘッドパイプの縦角剛性を高めることが可能となり、車体フレーム全体の重量増加を回避しつつ、前輪ブレーキを作動せしめた際のヘッドパイプの上下方向の剛性を充分に確保することができる。

請求項２記載の発明によれば、剛性部材がヘッドパイプおよびエンジン本体間に設けられることに起因して車体フレームの横捩じれ剛性に影響が及ぶことを回避することができる。

さらに請求項３記載の発明によれば、メインフレームが左右で対をなすことにより縦角剛性をより高くすることができる。

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実施例に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の第１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は図１の要部拡大図、図３は車体フレームの前部の平面図、図４は図２の４−４線に沿う車体フレーム前部の拡大断面図、図５は車体フレーム前部およびエンジン本体を前方から見た斜視図である。

先ず図１〜図３において、この自動二輪車の車体フレームＦは、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク２１を操向可能に支承するヘッドパイプ２２と、該ヘッドパイプ２２から後ろ下がりに延びる左右一対のメインフレーム２３，２３と、ヘッドパイプ２２および両メインフレーム２３…の前部に溶接されるとともにメインフレーム２３…の下方で後ろ下がりに延びる左右一対のエンジンマウント用フレーム部材としてのエンジンハンガ２４…と、後ろ上がりに延びて前記両メインフレーム２３…の後部に連結される左右一対のシートレール２５…とを備える。

前記フロントフォーク２１の上端部には、左右個別のバー状の操向ハンドル４０，４０が連結される。またヘッドパイプ２２およびフロントフォーク２１間にはステアリングダンパ４１が設けられる。

図４において、ヘッドパイプ２２は、フロントフォーク２１が操向可能に支承される円筒部２２ａと、該円筒部２２ａから後ろ下がりに延びる左右一対のガセット２２ｂ，２２ｂとを一体に備えるものである。またメインフレーム２３は、前記ガセット２２ｂに前端部が溶接されるパイプ状の第１フレーム部材３０と、第１フレーム部材３０の後端に前端が溶接される第２フレーム部材３１とから成る。

第１フレーム部材３０は、たとえばアルミニウム合金の鋳塊を従来周知の押し出しもしくは引き抜き成形により、角筒形の横断面外形形状を有するように成形されるものであり、第１フレーム部材３０の上下方向中間部内側面間には、第１フレーム部材３０内を上下に区画するリブ（図示せず）が一体に設けられる。ただし、エンジンハンガ２４が溶接される部分で第１フレーム部材３０の下部は下方すなわちエンジンハンガ２４側に向けて開放するように切欠かれる。また第２フレーム部材３１は、第１フレーム部材３０に直線状に連なる前半部のパイプ部３１ａと、該パイプ部３１ａの後部から下方に屈曲して延びる支持部３１ｂとを一体に有して略Ｌ字状をなすように形成されている。

ところで、ヘッドパイプ２２の両ガセット２２ｂ，２２ｂには、第１フレーム部材３０，３０の前部内側壁よりも内方に配置されるようにして後方に延出される延出部２２ｃ，２２ｃが一体に設けられており、それらの延出部２２ｃ，２２ｃに、第１フレーム部材３０，３０の前部内側壁に両端を対向させるようにして第１のクロスパイプ２７の両端部を挿通させる前記取付け孔３２，３２がそれぞれ設けられ、第１のクロスパイプ２７の両端部が前記両延出部２２ｃ，２２ｃの外面に溶接される。

前記両エンジンハンガ２４…の下部およびメインフレーム２３…の後部に設けられた支持板部３３…間は連結部材２６…でそれぞれ連結され、前記メインフレーム２３…の後部における支持部３１ｂの上部間には第２のクロスパイプ２８が架設され、前記支持部３１ｂの下部間には第３のクロスパイプ２９が架設される。

図５を併せて参照して、前記両エンジンハンガ２４…の下部ならびに前記メインフレーム２３…の後部における前記支持部３１ｂ…の上部および下部には、車体フレームＦの幅方向にたとえば４気筒を並列配置した多気筒エンジンＥのエンジン本体３４が支持される。

而してエンジンハンガ２４…の下部には、左右一対ずつのマウントボルト３５…によってエンジン本体３４の前部両側が締結される。またメインフレーム２３…の後部の支持部３１ｂ…はエンジン本体３４の両側に配置されるものであり、両支持部３１ｂ…の下部にマウントボルト３６によって前記エンジン本体３４の後ろ側下部が支持され、前記両支持部３１ｂ…の上部にマウントボルト３７…により前記エンジン本体３４の後ろ側上部が支持される。

前記支持部３１ｂ…の上下方向中間部には、スイングアーム４６の前端部が支軸４７を介して揺動可能に支承されており、このスイングアーム４６の後端部に後輪ＷＲの車軸４８が回転自在に支承される。

前記エンジン本体３４に内蔵された変速機の出力軸４９からの動力は、チェーン伝動手段５０を介して後輪ＷＲに伝達されるものであり、該チェーン伝動手段５０は、前記出力軸４９に固定される駆動スプロケット５１と、後輪ＷＲに固定される被動スプロケット５２と、それらのスプロケット５１，５２に巻掛けられる無端状のチェーン５３とで構成され、自動二輪車の進行方向前方を向いた状態でエンジンＥの左側に配置される。

メインフレーム２３…の後部における両支持部３１ｂ，３１ｂの下部間を連結する第３のクロスパイプ２９およびスイングアーム４６間にはリンク機構５４が設けられており、該リンク機構５４は、支軸６７と平行な第１連結軸５７の軸線まわりに回動可能として一端部が前記第３のクロスパイプ２９に連結される第１リンク５５と、第１連結軸５７と平行な第２連結軸６０の軸線まわりに回動可能としてスイングアーム４６の下部に連結されるとともに第１および第２連結軸５７，６０と平行な第３連結軸６１を介して第１リンク５５の他端部に連結される第２リンク５６とを備える。

第３のクロスパイプ２９には、その長手方向に間隔をあけた２箇所で後方側に突出する一対の軸支部２９ａ，２９ａが一体に設けられており、両軸支部２９ａ，２９ａ間に設けられた第１連結軸５７に装着されたカラー５８に、第１リンク５５の一端部が一対のローラベアリング５９…を介して支承される。

また第１リンク５５の他端部は第２リンク５６の後部に第３連結軸６１を介して連結されており、スイングアーム４６の前部に設けられたブラケット４６ａに上端部が連結されたリヤクッションユニット６２の下端部が、第２リンク５６の前部に第４連結軸６３を介して連結される。

エンジン本体３４におけるシリンダヘッド６６の上方には、エンジンＥに供給される空気を浄化するためのエアクリーナ６７が、車体フレームＦにおけるヘッドパイプ２１の後方に位置するようにして配置され、このエアクリーナ６７の後部および上部を覆う燃料タンク６８が車体フレームＦにおける両メインフレーム２３…上に搭載され、またエンジン本体３４の前方にラジエータ６９が配置される。図１で示すように、前記燃料タンク６８の後方でシートレール２５…にはライダーを座乗させるためのメインシート７０が支持され、同乗者を乗せるためのピリオンシート７１が前記メインシート７０から後方に離れた位置でシートレール２５…に支持される。

シリンダヘッド６６の上部側壁には、該シリンダヘッド６６の上方のエアクリーナ６７からの浄化空気を導くようにして直線状に延びる吸気通路部７２…が各気筒毎に接続されるものであり、この吸気通路部７２は、開口した上端部をエアクリーナ６７内に突入させたエアファンネル７３と、該エアファンネル７３の下端に接続されるスロットルボディ７４とを備え、スロットルボディ７４がシリンダヘッド６６の上部側壁に接続される。

一方、エアクリーナ６７は、クリーナケース７６内に円筒状のクリーナエレメント７７が固定的に収納されて成るものであり、エンジンＥの高速回転時に燃料を噴射する第１のインジェクタ７８…が、エアクリーナ６７におけるクリーナケース７６にエンジンＥの各気筒毎に取付けられており、各吸気通路部７２…におけるスロットルボディ７４…には、エンジンＥの運転状態では燃料タンク６８内の燃料ポンプから燃料供給を受けて燃料を噴射する第２のインジェクタ７９…が取付けられる。

車体フレームＦの前端に設けられるヘッドパイプ２２の下方には、エアクリーナ６７に外気を導入するための吸気ダクト８０がエアクリーナ６７から前方に延びるようにして配置されており、該吸気ダクト８０の後端部は、エアクリーナ６７内のクリーナエレメント７７内に外気を導入するようにしてクリーナケース７６の下部に突入、固定される。

エンジンＥに連なる排気系８１は、エンジン本体３４におけるシリンダヘッド６６の前方側側壁下部に個別に接続される個別排気管８２，８２…と、一対の個別排気管８２，８２を共通に接続せしめる一対の第１集合排気管８３…と、一対の第１集合排気管８３…が共通に接続される単一の第２集合排気管８４と、第２集合排気管８４の下流端に接続される排気マフラー８６とを備える。

各個別排気管８２，８２…は、エンジン本体３４の前方から下方に延出され、第１集合排気管８３…はエンジン本体３４の下方でほぼ前後方向に延びるように配置される。第２集合排気管８４は、後輪ＷＲおよびエンジン本体３４間でエンジン本体３４の下方から車体右側に向かうように彎曲しつつ立ち上がり、さらに後輪ＷＲの上方で後方に延出される。また排気マフラー８６の下流端部は後輪ＷＲの車軸４８よりも上方に配置される。

排気系８１の一部を構成する第２集合排気管８４には、第２集合排気管８４内の流通面積をエンジンＥの回転数に応じて変化させて排気系８１での排気脈動を制御するための排気制御弁８７が配設される。

排気制御弁８７は、エンジンＥの低、中速回転域では排気系８１での排気脈動効果を利用してエンジンＥの出力向上を図るために閉じ側に作動せしめられ、エンジンＥの高速回転域では排気系８１での排気流通抵抗を減少させてエンジンＥの出力向上を図るために開き側に作動せしめられるものである。

また排気系８１の一部を構成する第１集合排気管８３…にはエンジン本体３４の下方に位置する部分で拡径部８３ａ…が設けられており、この拡径部８３ａ…内に触媒体（図示せず）が収納される。このようにエンジン本体３４の下方に触媒体を配置すると、シリンダヘッド６６から排出される排ガスが比較的高温のままで触媒体を流通することが可能である。

再び図１において、ヘッドパイプ２２の前方は、合成樹脂から成るフロントカウル９０で覆われ、車体の前部両側が、前記フロントカウル９０に連なる合成樹脂製のセンターカウル９１で覆われ、エンジン本体３４を両側から覆う合成樹脂製のロアカウル９２がセンターカウル９１に連設される。またシートレール３０…の後部はリヤカウル９３で覆われる。前輪ＷＦの上方を覆うフロントフェンダー９４はフロントフォーク２１に取付けられ、シートレール２５…には後輪ＷＲの上方を覆うリヤフェンダー９５が取付けられる。

本発明に従えば、ヘッドパイプ２２およびエンジン本体３４の前面略中央部間に剛性部材９６が設けられるものであり、ヘッドパイプ２２における両ガセット２２ｂ，２２ｂの円筒部２２ａ寄り下部に一体に設けられるブラケット９７，９７と、エンジン本体３４における前面略中央部に設けられる一対のブラケット９８，９８とに、金属製丸棒から成る前記剛性部材９６の両端がピローボール１０１，１０２を介して連結される。

すなわち対をなす２組のブラケット９７，９７；９８，９８に支軸１０３，１０４を介して支持されるピローボール１０１，１０２を受容せしめたジョイント部材９９，１００が、剛性部材９６の両端に同軸に螺着される。

次にこの第１実施例の作用について説明すると、車体フレームＦにおけるヘッドパイプ２２と、車体フレームＦにおけるメインフレーム２３…およびエンジンハンガ２４…に支持されるエンジン本体３４間に剛性部材９６が設けられるので、ヘッドパイプ２２の縦角剛性を高めることが可能となる。それにより車体フレームＦ全体の重量増加を回避しつつ、前輪ブレーキが作動した際のヘッドパイプ２２の上下方向の剛性を充分に確保することができる。

特にエンジン振動を低減させる目的でエンジン本体３４を車体フレームＦに対して弾性フローティングさせるような支持構造を採用している自動二輪車においては、前輪ブレーキの作動によってエンジン本体３４がヘッドパイプ２２に対して相対的に前方にずれ易いので、特に有効な手法となる。

また剛性部材９６の両端はピローボール１０１，１０２をそれぞれ介してヘッドパイプ２２およびエンジン本体３４に連結されるものであり、剛性部材９６がヘッドパイプ２２およびエンジン本体３４間に設けられることに起因して車体フレームＦの横捩じれ剛性に影響が及ぶことを回避することができる。

さらにメインフレーム２３…が左右で対をなしてヘッドパイプ２２から後方に延設されるので、縦角剛性をより高くすることができる。

図６は本発明の第２実施例を示すものであり、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。

ヘッドパイプ２２における両ガセット２２ｂ，２２ｂの円筒部２２ａ寄り下部に一体に設けられるブラケット９７，９７と、エンジン本体３４における前面略中央部に設けられる一対のブラケット９８，９８とに、剛性部材９６の両端に同軸に螺着されるジョイント部材１０５，１０６が、ボルト１０７，１０８およびナット１０９，１１０を介して連結される。

すなわち剛性部材９６の両端は、ヘッドパイプ２２およびエンジン本体３４の前面略中央部にリジッドに連結される。

この第２実施例によっても、車体フレームＦ全体の重量増加を回避しつつ、前輪ブレーキが作動した際のヘッドパイプ２２の上下方向の剛性を充分に確保することができる。

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。

第１実施例の自動二輪車の側面図である。 図１の要部拡大図である。 車体フレームの前部の平面図である。 図２の４−４線に沿う車体フレーム前部の拡大断面図である。 車体フレーム前部およびエンジン本体を前方から見た斜視図である。 第２実施例の図５に対応した斜視図である。

符号の説明

２１・・・フロントフォーク
２２・・・ヘッドパイプ
２３・・・メインフレーム
２４・・・エンジンマウント用フレーム部材としてのエンジンハンガ
３４・・・エンジン本体
４６・・・スイングアーム
９６・・・剛性部材
１０１，１０２・・・ピローボール
ＷＲ・・・後輪

Claims (3)

1. フロントフォーク（２１）を操向可能に支承するヘッドパイプ（２２）から後方に延びるメインフレーム（２３）の後部に、後輪（ＷＲ）を支承するスイングアーム（４６）の前端部が揺動可能に支承され、前記メインフレーム（２３）の下方で前記ヘッドパイプ（２２）から後ろ下がりに延びる左右一対のエンジンマウント用フレーム部材（２４）および前記メインフレーム（２３）にエンジン本体（３４）が支持される自動二輪車において、前記ヘッドパイプ（２２）および前記エンジン本体（３４）の前面略中央部間に剛性部材（９６）が設けられることを特徴とする自動二輪車におけるフレーム構造。
2. 前記剛性部材（９６）の両端がピローボール（１０１，１０２）をそれぞれ介して前記ヘッドパイプ（２２）および前記エンジン本体（３４）に連結されることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車におけるフレーム構造。
3. 前記メインフレーム（２３）が左右で対をなして前記ヘッドパイプ（２２）から後方に延設されることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車におけるフレーム構造。

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