JP2006321489A

JP2006321489A - 自動２輪車用車体フレーム

Info

Publication number: JP2006321489A
Application number: JP2006214562A
Authority: JP
Inventors: Takanori Okuma; 孝則大熊; Eiji Adachi; 英二足立
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: JP4152998B2

Abstract

【目的】リヤクッションのレイアウトを容易にするとともにその支持部における剛性を高くする。
【構成】左右一対のメインフレーム４の後端部を左右一対のピボットプレート６の上部へ連結するとともに、ピボットプレート６の上端部をメインフレーム４の後端部より上方へ突出する上方延出部５４とし、左右の上方延出部５４間に後部クロス部材４３を掛け渡し、この後部クロス部材の後部にクッションブラケット４６を設けて後方へ突出させ、ここにリヤクッション１９の上部４７を支持させる。左右のピボットプレート６間で後部クロス部材４３の後方か並びに下方に大きな空間が形成されるため、この空間へリヤクッション１９を配設することにより十分に大きなストロークを確保でできる。しかも剛性の高い後部クロス部材４３にクッションブラケット４６を設けたので、支持部の剛性を高くすることができる。
【選択図】図４

Description

この発明は自動２輪車用車体フレームに係り、特にエンジンの吸気通路等に対するレイアウトを容易にすることにより４サイクルエンジンの搭載に適したものに関する。

特許第２９９５１９２号には、ヘッドパイプからエンジンの上方を通り後方へ延出する左右一対のメインフレームを設け、その各後端部にエンジンの後方を上下方向へ配される左右一対のピボットプレートを結合し、このピボットプレートの中間部でリヤスイングアームの前端部を揺動自在に支持する自動２輪車が示されている。

また、このピボットプレートは上部がメインフレームの後端部よりも上方へ延出するとともに、左右の延出部がそれぞれ内側へ曲がって後面視略ハの字をなすよう設けられ、最も接近する左右の上端部間でリヤクッションの上部を支持している。さらに、このリヤクッション支持部より下方で略メインフレームの後端部と同じ高さになる位置にクロス部材が左右に掛け渡され、これにより車体剛性を確保している。
特許第２９９５１９２号

ところで、上記従来構造では、クロス部材の位置がメインフレームの後端部と略同じ高さになる。このため、上端部のリヤクッション取付部下方に形成される左右のピボットプレートに挟まれた空間はクロス部材により上下に分断される。しかし、この空間は気化器、エアクリーナー及びこれらを接続するコンチューブとで構成される吸気通路並びにリヤクッションを配設する場所であるから、本来十分に大きな空間の確保が必要であり、これをクロス部材で分割すれば、これらのレイアウトが極めて難しくなる。
特に、シリンダヘッドが大きくなる４サイクルエンジンを搭載する場合は吸気通路の位置が高くなるからなおさらレイアウトが困難になる。
そのうえ、リヤクッション支持部の剛性を確保する要請もある。
本願発明は係る要請の実現を目的とする。

上記課題を解決するため本願の自動２輪車用車体フレームに係る発明は、フロントフォークを回動自在に支持するヘッドパイプから左右一対をなしてエンジン上方を後方へ延出する中空縦長断面のメインフレームと、このメインフレームの各後端部と結合してエンジンの後方を上下方向へ配設されてリヤスイングアームの前端を揺動自在に支持する左右一対のピボットプレートを備えた自動２輪車用車体フレームにおいて、
前記メインフレームとピボットプレートの結合部にメインフレームの上面より上方へ延出する上方延出部を設け、これら左右の上方延出部間を連結する後部クロス部材を設けるとともに、この後部クロス部材にリヤサスペンションのリヤクッション上端を結合するリヤクッション支持部を設け、このリヤクッション支持部を前記後部クロスメンバよりも車体後方側に配設したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、左右のメインフレームとピボットプレートの結合部にメインフレームの上面より上方へ延出する上方延出部を設け、これら左右の上方延出部間に後部クロス部材を掛け渡したので、後部クロス部材より下方の左右のピボットプレートに挟まれた空間を十分に大きく確保でき、この部分に吸気通路やリヤクッションを配設することが容易になる。

また、剛性のある後部クロス部材に設けたリヤクッション支持部にてリヤクッションを支持させることにより、リヤクッション支持部がリヤクッションから加えられる力を確実に受け止めることができる。

しかも、ピボットプレートとの結合部におけるメインフレーム上面よりも高い位置に設けた後部クロス部材の後方にリヤクッション支持部を設け、ここでリヤクッションを支持させているので、後部クロス部材の後方にリヤクッションを配置するための有効なスペースを拡大して形成でき、このスペースにリヤクッションを配置することにより、リヤクッションのストローク長を適切に確保できるようになった。

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、図側面図、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。

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。

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。

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のリヤクッション支持部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。

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。

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。

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。

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３６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。

コンチューブ３６は中間部で前後に分割されて前部３６ａと後部３６ｂをなし、後部３６ｂはエアクリーナ２５の前面へ一体に取付けられている。前部３６ａと後部３６ｂは分割位置３７にて着脱自在に接続できる。分割位置３７はピボットプレート６の後縁部より後方へ位置しているので、ピボットプレート６に遮られることなく、前部３６ａ及び後部３６ｂの組付が容易になり、メンテナンス性が向上する。

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、その下部にコック４２を設けてある。

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。

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と車幅方向へ併設されている。

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。

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３１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。

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３４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。

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コック４２が位置し、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。コック４２の高さはフロート室２４ａよりも若干高い程度である。

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コック４２が位置している。さらにコック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。

図４に示すように、コンチューブ３６は側面視でヤクッション１９と重なるように後方へ交差して延び、分割部３７も側面視でヤクッション１９と重なっている（図１参照）。
また、図６に示すように、コンチューブ３６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。

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。

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。

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）。

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。

図７に明らかなように、テーパー状部６２ｂ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。

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。

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。

上方延出部５４はメインフレーム４とピボットプレート６の結合部においてメインフレーム４の上面より上方へ延出する。より詳しくは、図７に示すように、メインフレーム４の後端部でピボットプレート６との結合部における上面はメインフレーム４の前部から連続する傾斜に対してピボットプレート６の傾斜に近づくよう傾斜が変化する屈曲点Ｐがあり、この屈曲点Ｐを通る水平線Ｌより上方部分を指すものとする。

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４４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、リヤクッション支持部であり、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、図４及び７に示すように、後部クロスメンバ５４は側面視で略四角形の筒状であり、かつ前部よりも後部が幅広で前方下がり気味に配置され、上方延出部５４のほぼ全体に重なっている。クッションブラケット４６は、後部クロスメンバ５４の後部に設けられ、後方へ突出している。またリヤクッション１９を支持するために後方へ突出した部分は後部クロスメンバ５４の前部最下部よりは高い位置になっており、リヤクッション１９の上端４７は後部クロスメンバ５４より後方にて支持されている。クッションブラケット４６の上部にはシートレール８を取付けるための取付穴４６ａ（図４）が形成されている。

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。リヤクッション１９は側面後部側の一部がピボットプレート６から後方へはみ出すように配置されている（図４参照）。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５０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）。

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。

図９に示すように、下部フレーム７、７はダウンチューブ５の下（後）端部から左右に分かれて後方へ延び、左右のピボットプレート６、６の各下端部間を連結する下部クロス部材４８へ接続している。後部クロス部材４３の幅（車幅方向長さ）Ｗ１は下部クロス部材４８の幅Ｗ２より若干狭い程度であり、下部フレーム７、７の各後端部（下部クロス部材４８との接続部）間の幅Ｗ３と略同程度である。

次に、本実施例の作用を説明する。本実施例では後部クロス部材４３を左右のピボットプレート６における上方延出部５４間に掛け渡したので、所定の車体剛性を十分に確保するとともに、その下方に大きな連続する空間５６を確保できる。このため図６等に示すように、この大きな空間５６を利用してリヤクッション１９及び排気管２３並びに吸気通路を構成する気化器２４やコンチューブ３６の配設が容易になる。

したがって、左右のピボットプレート６にメインフレーム４の後端部よりも高く上方へ延出する上方延出部５４を設け、これらの間に掛け渡すように後部クロス部材４３の位置をより高い位置へ変更するというだけの簡単な構造で上記各部品に関するレイアウトの自由度を大きくした車体フレームを得ることができる。

また、剛性のある後部クロス部材４３に設けたクッションブラケット４６にてリヤクッション１９の上部４７を支持させることにより、クッションブラケット４６がリヤクッション１９から加えられる力を確実に受け止めることができる。
しかも、ピボットプレート６との結合部におけるメインフレーム４の上面よりも高い位置に設けた後部クロス部材４３の後方にクッションブラケット４６を設けてリヤクッション１９の上部４７を支持させているので、後部クロス部材４３の後方にリヤクッション１９を配置するための有効なスペースを拡大して形成でき、このスペースにリヤクッション１９を配置することにより、リヤクッション１９のストローク長を適切に確保できるようになった。

そのうえ、エンジン２が４サイクル式であってシリンダヘッド２７の位置が上方へ高く突出することにより吸気通路の位置も高くなっているにもかかわらず、吸気通路の配設を無理なくできる。このため、４サイクルエンジンを搭載することにより吸気通路の位置が高くなっても十分にレイアウト可能になる。

さらに、後部クロス部材４３より前方の燃料タンク収容空間５７も大きく確保できるので、後部クロス部材４３前方の左右のメインフレーム４に挟まれた空間を燃料タンク２０の配設スペースとして利用でき、ここに燃料タンク２０を収容できるので、燃料タンク２０の大容量化を可能にする。また、後部クロス部材４３の上面４４を燃料タンク２０の後端部４５に対する支持部として利用することにより、かかる大容量の燃料タンク２０の支持が容易かつ確実になる。

なお、本願発明は上記実施例に限定されず、同一の発明原理内において種々に変形や応用が可能であり、例えば、空間５６内へ配設される吸気通路を構成するものとしてエアクリーナケースの一部をあてることもできる。

本実施例に係るオフロード型自動２輪車の要部側面図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同様部品における一部部品の平面レイアウトを示す図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ダウンチューブ回りの部品配置を示す図後部クロス部材下方の空間における部品配置を示す図車体フレーム要部の側面図その前半部側を上方から示す図その後方視図図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、２３：排気管、２４：気化器、２５：エアクリーナ、２７：シリンダヘッド、３６：コンチューブ、４３：後部クロス部材、４４：上面、５４：上方延出部、５６：後部クロス部材の下方空間、５７：燃料タンク収容空間

Claims

フロントフォークを回動自在に支持するヘッドパイプから左右一対をなしてエンジン上方を後方へ延出する中空縦長断面のメインフレームと、このメインフレームの各後端部と結合してエンジンの後方を上下方向へ配設されてリヤスイングアームの前端を揺動自在に支持する左右一対のピボットプレートを備えた自動２輪車用車体フレームにおいて、
前記メインフレームとピボットプレートの結合部にメインフレームの上面より上方へ延出する上方延出部を設け、これら左右の上方延出部間を連結する後部クロス部材を設けるとともに、この後部クロス部材にリヤサスペンションのリヤクッション上端を結合するクッション支持部を設け、このリヤクッション支持部をクロスメンバよりも車体後方側に配設したことを特徴とする自動２輪車用車体フレーム。
前記エンジンの後方に気化器を設け、この気化器にコンチューブを介して後方に配置されたエアクリーナを接続するとともに、前記コンチューブを側面視で前記リヤクッションの側方に位置させ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
前記後部クロス部材に燃料タンクの支持部を設け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。
前記後部クロス部材より下方かつ前記左右のピボットプレートに挟まれた前記空間内にて、前記吸気通路と排気管が、後輪サスペンションを構成するリヤクッションの左右に配設されるとともに、このリヤクッションは車体中心近傍に位置す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。
前記リヤクッションにはリザーブタンクが設けられ、このリザーブタンクの下方を通って前記排気管が配設されていることを特徴とする請求項４に記載した自動２輪車用車体フレーム。