JP2007203824A - 自動二輪車の車体フレーム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、車体フレームの軽量化を図りながら、エンジンと車体フレームとの結合剛性を確保し、併せて、車両構成部品の配置の自由度を高めた自動二輪車の車体フレームを提供することを課題とする。
【解決手段】車体フレーム１１に第１のフレーム部材２１と第２のフレーム部材２２とを含み、第１のフレーム部材２１と第２のフレーム部材２２は、離間して配置し、第１のフレーム部材２１に一方のエンジン支持部８２を一体に形成し、第２のフレーム部材２２に他方のエンジン支持部８３及びリヤスイングアーム２４のピボット部２３を一体に形成し、第１のフレーム部材２１は、一方のエンジン支持部８２に向かうにしたがい裾広がりに、且つ、この第１のフレーム部材２１の端部２１ａに略Ｍ字形状に３つの突起部８４ａ、８４ｂ、８４ｃを形成し、これらの突起部８４ａ、８４ｂ、８４ｃに一方のエンジン支持部８２を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動二輪車の車体フレームの改良に関する。

自動二輪車の車体フレームは、ヘッドパイプに左右のメインフレームを一体的に設け、このメインフレームにエンジンを懸架支持するものが主流となっている。
一方で、左右のメインフレームの一部を分割可能な構造とし、このメインフレームにエンジンを懸架支持するものがある。

エンジンなどを懸架支持するメインフレームを分割構造にした車体フレームが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−２５６００５公報（図２）

特許文献１の図２において、オートバイのフレームは、前フレーム５と後フレーム２０とに離間して配置されており、前フレーム５は、シリンダブロック８に取付けられ、後フレーム２０は、エンジン６を構成するケース７の後部にある側面視略菱形のフレームであって、この後フレーム２０にケース７の後部を取付けると共に、リヤスイングアーム２５を取付けることで、フレームの小型化と軽量化を図っている。

特許文献１の技術では、エンジンが大型化した場合、結合剛性を高める必要がある。
そこで、メインフレームを含めた車体フレームの軽量化を維持しつつ、車体フレームとエンジンとの間で所定の結合剛性をより確保することのできる技術が望まれる。

本発明は、車体フレームの軽量化を図りながら、エンジンと車体フレームとの結合剛性を確保し、併せて、車両構成部品の配置の自由度を高めた自動二輪車の車体フレームを提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体フレームに第１のフレーム部材と第２のフレーム部材とを含み、第１のフレーム部材と第２のフレーム部材は、離間して配置し、第１のフレーム部材は、ヘッドパイプからエンジンのクランクケースに延出し、この第１のフレーム部材に一方のエンジン支持部を一体に形成し、第２のフレーム部材は、エンジンの後部にあって、この第２のフレーム部材に他方のエンジン支持部及びリヤスイングアームのピボット部を一体に形成してなる自動二輪車の車体フレームにおいて、第１のフレーム部材は、一方のエンジン支持部に向かうにしたがい裾広がりに、且つ、この第１のフレーム部材の端部に略Ｍ字形状に突起部を形成し、これらの突起部に一方のエンジン支持部を形成することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、車体フレームに第１のフレーム部材と第２のフレーム部材とを含み、第１のフレーム部材と第２のフレーム部材は、離間して配置し、第１のフレーム部材は、ヘッドパイプからエンジンのクランクケースに延出すると共に、この第１のフレーム部材に一方のエンジン支持部を一体に形成し、第２のフレーム部材は、エンジンの後部からエンジンの後部に延出すると共に、この第２のフレーム部材に他方のエンジン支持部及びリヤスイングアームのピボット部を一体に形成してなる自動二輪車の車体フレームであって、エンジンは、前側シリンダーと後側シリンダーを備える多気筒エンジンであり、
一方のエンジン支持部は、少なくとも、前側シリンダーの前と、後側シリンダーの後と、前側シリンダーと後側シリンダーの間と、を支持することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、エンジンは、前側シリンダーと後側シリンダーを備える多気筒エンジンであり、第１のフレーム部材は、一方のエンジン支持部に向かうにしたがい裾広がりに、且つ、この第１のフレーム部材の端部に略Ｍ字形状に３つの突起部を形成し、これらの突起部のうち、前の突起部で前側シリンダーの前を支持し、中央の突起部で前側シリンダーと後側シリンダーの間を支持し、後の突起部で後側シリンダーの後を支持することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、車体フレームに第１のフレーム部材と第２のフレーム部材とを含み、第１のフレーム部材と第２のフレーム部材は、離間して配置し、第１のフレーム部材は、ヘッドパイプからエンジンのクランクケースに延出すると共に、この第１のフレーム部材に一方のエンジン支持部を一体に形成し、第２のフレーム部材は、エンジンの後部からエンジンの後方に延出すると共に、この第２のフレーム部材に他方のエンジン支持部及びリヤスイングアームのピボット部を一体に形成してなる自動二輪車の車体フレームであって、第２のフレーム部材は、左右のフレーム部で構成し、ピボット部の下方位置にて左右のフレーム部をつなぐクロス部を一体形成し、このクロス部の下部に、上に凹となる第１凹部を形成し、この第１凹部に排気装置を配置可能としたことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、クロス部の上部に下方に凹となる第２凹部を形成し、この第２凹部に動力伝達部材を通すようにしたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、第１のフレーム部材の端部に向けて裾広がりに形成し、その端部に略Ｍ字形状に突起部を形成し、一方のエンジン支持部としたので、車体フレームの大きさを大きくすることなく、また、別途幅の広いステー等を必要とせずエンジンの支持点数を増やし、所定の結合剛性を容易に確保することができる。
また、第１のフレーム部材の端部に略Ｍ字形状に突起部を形成したので、車体フレームの軽量化が図れ、コストアップを抑えることができる。

請求項２に係る発明では、一方のエンジン支持部は、少なくとも、前側シリンダーの前と、後側シリンダーの後と、前側シリンダーと後側シリンダーの間と、を支持するように構成した。
一方のエンジン支持部でエンジンの前部と後部とエンジンの前部と後部の間とを幅広く支持することができるので、エンジンを効率的に支持することができ、特に、前後に長い多気筒エンジンにおいても、効率良く結合剛性を確保することが可能となる。

請求項３に係る発明では、第１のフレーム部材を裾広がりに形成し、その端部に略Ｍ字形状に３つの突起部を形成し、一方のエンジン支持部としたので、車体フレームの大きさを大きくすることなく、第１のフレーム部材で、エンジンの支持可能な範囲を容易に確保することができる。
従って、車体フレームの大きさが大きくなることなく、結合剛性を容易に確保しながら、車体フレームの軽量化を図ることができる。

加えて、第１のフレーム部材の端部に３つの突起部を備え、前側シリンダーの前と、後側シリンダーの後と、前側シリンダーと後側シリンダーの間を支持するように構成したので、エンジンの結合剛性をバランス良く効率的に高めることができる。

第１のフレーム部材によって、エンジンを支持可能にする範囲を容易に確保することができるので、比較的嵩の大きな多気筒エンジンにおいても、エンジンと車体フレームとの結合剛性を効率良く確保することが可能となる。

請求項４に係る発明では、第２のフレーム部材に一体に形成したクロス部の下部に、上に凹となる第１凹部を形成したので、排気装置の配置の自由度を高めることができる。
排気装置の配置の自由度が高まるため、重量配分などを考慮した排気装置の最適な配置が可能となる。

請求項５に係る発明では、クロス部に、上部を下方に凹となる第２凹部を形成し、この第２凹部に動力伝達部材を通すようにしたので、排気装置と動力伝達部材とを効率良く配置することができる。
排気装置と動力伝達部材とを効率良く配置することが可能となり、空間効率が高く、且つ、重量バランスの良い配置をすることができる。

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。図において、「前」、「後」、「上」、「下」、「左」、「右」は、各々運転者からみた方向を示す。なお、図面は符号の向きにみるものとする。
図１は本発明に係る自動二輪車の車体フレームを説明する側面図であり、自動二輪車１０は、車体フレーム１１を備え、この車体フレーム１１を、前端に設けたヘッドパイプ１２と、このヘッドパイプ１２からエンジン１３のクランクケース１４に向け延出した第１のフレーム部材２１と、エンジン１３の後部からエンジン１３の後部で上下に延在する第２のフレーム部材２２と、この第２のフレーム部材２２に一体に形成するピボット部２３と、このピボット部２３から後方に上下揺動自在に設けるリヤスイングアーム２４と、第２のフレーム部材２２の後方斜め上方に延ばすシートレール２５及びこのシートレール２５を支持するサポートフレーム２６とから構成した車両である。
なお、第２のフレーム部材２２とリヤスイングアーム２４との間には、リヤクッション２７を掛け渡し、リヤスイングアーム２４の後端に駆動輪としての後輪３１を回動自在に取付ける。
第１のフレーム部材２１には、ラムエアダクトの貫通穴３２を開けると共に、その斜め上方後部に燃料タンク３３を配置する。

エンジン１３を含むパワーユニット３５は、第１のフレーム部材２１と第２のフレーム部材２２との間に設けるものである。このため、動力源としてのパワーユニット３５は、車体フレーム１１の一部としての役割を担う。

自動二輪車１０は、ヘッドパイプ１２に操舵自在に取付けるフロントフォーク３６と、このフロントフォーク３６の上端部に操舵ハンドル３７を取付け、フロントフォーク３６の下端部に前輪４１を取付ける。ヘッドパイプ１２には、風よけなどを目的として車体フレーム１１の前部を覆うカウル部材４２を取付け、このカウル部材４２にヘッドライト４３及びバックミラー４４を取付ける。

車体フレーム１１の略中央部には、エンジン１３を懸架支持する。このエンジン１３は、前側シリンダー５１と後側シリンダー５２とがクランクケース１４を中心にＶ型に交差した横置きＶ型４気筒エンジンである。

エンジン１３の前方には、ラジエータユニット５３を配置し、エンジン１３の下方に、オイルパン５４を下方に突出させ、このオイルパン５４の近傍に排気装置５５を配置する。

排気装置５５は、エンジン１３のオイルパン５４の後方に配置する後方膨張室６５と、オイルパン５４の前方に配置する前方膨張室６７を主要素とする。

エンジン１３の前側シリンダー５１から、排気管６１、６１を下方に向け延ばし、これらの排気管６１、６１を、エンジン１３の下方で合流させ、Ｕ字管６３を介して後方膨張室６５に連結する。

一方、エンジン１３の後側シリンダー５２から、排気管６２、６２を下方に向け延ばし、これらの排気管６２、６２を、エンジン１３の後方で合流させ、Ｃ字管６４を介して後方膨張室６５に連結する。
そして、これら後方膨張室６５、前方膨張室６７間を連結管６６で連結する。

従って、排気管６１、６２から後方膨張室６５に入った排気ガスは、後方膨張室６５を通り、後方膨張室６５から前方膨張室６７に移動して前方膨張室６７を通り、その過程で、浄化処理や消音が行われ、外部に排出される。

７１はエンジン１３の動力を後輪３１に伝達する動力伝達部材７２としてのチェーンである。７３はフロントフォーク３６に取付けるフロントブレーキユニット、７４は前輪４１側に取付けるフロントブレーキデイスクである。フロントブレーキデイスク７４に作用する位置にフロントブレーキユニット７３を配置する。
７５はシートレールの周囲を覆う後部カウル、７６はシートレールの上方に設ける乗員シート、７７はリヤフェンダである。

すなわち、本発明に係る自動二輪車１０は、車体フレーム１１に第１のフレーム部材２１と第２のフレーム部材２２とを含み、第１のフレーム部材２１と第２のフレーム部材２２は、離間して配置し、第１のフレーム部材２１は、ヘッドパイプ１２からエンジン１３のクランクケース１４に延出し、第２のフレーム部材２２は、エンジン１３の後部でエンジン１３の上下に延在しリヤスイングアーム２４のピボット部２３を一体に形成してなる。

図２は図１の２矢視図であり、ヘッドパイプ１２から後方に左右のフレーム部１８Ｌ、１８Ｒを含む第１のフレーム部材２１を一体的に延ばし、この第１のフレーム部材２１と離間させて後方に左右のフレーム部１９Ｌ、１９Ｒを含む第２のフレーム部材２２を配置し、これら第１のフレーム部材２１と第２のフレーム部材２２とで囲んだ空間に横置きＶ型４気筒エンジン１３を配置する。

図３は本発明に係る自動二輪車の車体フレームを説明する要部側面図である。
エンジン１３は、クランクケース１４と、このクランクケース１４から斜め前方に立ち上げる前側シリンダー５１と、この前側シリンダー５１の上部に設ける前側シリンダヘッド８０と、クランクケース１４から斜め後方に立ち上げる後側シリンダー５２と、後側シリンダー５２の上部に設ける後側シリンダヘッド８１とを備える前２気筒後２気筒の横置きＶ型４気筒エンジンである。

エンジン１３の懸架支持構造について説明すると、第１のフレーム部材２１には、一方のエンジン支持部８２を一体に形成し、第２のフレーム部材２２には、他方のエンジン支持部８３を一体に形成し、第１のフレーム部材２１は、一方のエンジン支持部８２に向かうにしたがい裾広がりに、且つ、この第１のフレーム部材２１の端部に略Ｍ字形状に３つの突起部８４・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）を形成し、これらの突起部８４・・・に一方のエンジン支持部８２を形成する。

そして、突起部８４・・・のうち、前の突起部８４ａでエンジン１３の前側シリンダー５１の前を支持し、中央の突起部８４ｂで前側シリンダー５１と後側シリンダー５２の間を支持し、後の突起部８４ｃで後側シリンダー５２の後を支持する。
一方のエンジン支持部８２は、少なくとも、前側シリンダー５１の前と、後側シリンダー５２の後とを支持するということもできる。

一方のエンジン支持部８２でエンジン１３の前部と後部とを幅広く支持することができるので、エンジン１３を効率的に支持することができ、特に、前後に長い多気筒エンジンにおいても、効率良く結合剛性を確保することが可能となる。

また、第２のフレーム部材２２の前部に後方支持部８６を設け、エンジン１３のクランクケース１４を支持する。
第１のフレーム部材２１と第２のフレーム部材２２を分割配置したので、各フレームの嵩は小さくなり、エンジン１３の取付け位置精度を出し易くすることができる。
本実施例において、エンジン１３は、前後にシリンダーを各２つ備えるＶ型エンジンであるが、Ｖ型エンジンの他、タンデム型エンジン、縦置き直列エンジンでも差し支えない。

図４は図３の４−４線断面図であり、第２のフレーム部材の断面を示す。
第２のフレーム部材２２は、左右のフレーム部１９Ｌ、１９Ｒと、これら左右のフレーム部１９Ｌ、１９Ｒの間に渡す上中下３つのクロス部９２、９３、９４とを備える部材である。

そして、下クロス部９４と中クロス部９３と左右のフレーム部１９Ｌ、１９Ｒとで囲んだ空間９５に動力伝達部材７２であるチェーン７１を通すものであるが、このチェーン７１の通るスペースを確保するため、下クロス部９４の上部９４ａには、下に凹となる第２凹部１０２を形成する。
下クロス部９４の下部９４ｂには、排気装置５５を配置可能にする上に凹となる第１凹部１０１を形成する。

すなわち、第２のフレーム部材２２は、左右のフレーム部１９Ｌ、１９Ｒで構成し、ピボット部２３の下方位置にて左右のフレーム部１９Ｌ、１９Ｒをつなぐクロス部９０の一つである下クロス部９４を一体形成し、この下クロス部９４の下部９４ｂに、上に凹となる第１凹部１０１を形成し、この第１凹部１０１に排気装置を配置可能にした。

第２のフレーム部材２２に一体に形成した下クロス部９４の下部９４ｂに、上に凹となる第１凹部１０１を形成したので、排気装置５５の配置の自由度を高めることができる。
排気装置５５の配置の自由度が高まるため、重量配分などを考慮した排気装置６０の最適な配置が可能となる。

加えて、下クロス部９４に、上部を下方に凹となる第２凹部１０２を形成した。
第２凹部１０２に動力伝達部材７２を通すようにしたので、排気装置５５と動力伝達部材７２とを効率良く配置することができる。
排気装置５５と動力伝達部材７２とを効率良く配置することが可能となり、空間効率が高く、且つ、重量バランスの良い配置とすることができる。

本実施例において、動力伝達部材７２はチェーン７１を利用したが、チェーン７１の他、ベルトやドライブシャフト、ギヤトレインであっても良いものとする。

以上に述べた自動二輪車の車体フレームの作用を次に述べる。
図３に戻って、第１のフレーム部材２１を裾広がりに形成すると共に、第１のフレーム部材２１の端部２１ａに略Ｍ字形状に３つの突起部８４ａ、８４ｂ、８４ｃを形成し、これらの突起部８４ａ、８４ｂ、８４ｃに一方のエンジン支持部８２を形成した。

仮に、第１のフレーム部材２１が裾広がりでないときには、その端部でエンジン１３を支持することのできる範囲には制約がある。所定の結合剛性を得るためには、支持点数を増やす必要があり、例えば、第１のフレーム部材２１の端部２１ａに別途幅の広いステーを追加するなどして、エンジン１３の支持点数を増やし、所定の結合剛性を得る。このため、部品点数が増えると共に加工・組立工数が増えるため、車体フレーム１１のコストアップにつながる。

加えて、第１のフレーム部材２１において、例えば、端部に略Ｍ字形状のような突起部８４・・・を形成することなく、単に、エンジン１３を支持可能にする範囲を広げようとすると、第１のフレーム部材２１の幅や大きさが大きくなり、その重量が増えるという問題がある。

この点、本発明では、第１のフレーム部材２１の端部２１ａに向けて裾広がりに形成し、その端部２１ａに略Ｍ字形状に３つの突起部８４ａ、８４ｂ、８４ｃを形成し、一方のエンジン支持部８２としたので、車体フレーム１１の大きさを大きくすることなく、所定の結合剛性を容易に確保することができる。車体フレーム１１の大きさが大きくなることはないので、車体フレーム１１の軽量化が図れ、車体フレーム１１のコストアップを抑えることができる。

また、第１のフレーム部材２１の端部２１ａに３つの突起部８４ａ、８４ｂ、８４ｃを備え、前側シリンダー５１の前と、後側シリンダー５２の後と、前側シリンダー５１と後側シリンダー５２の間を支持するように構成したので、エンジン１３の結合剛性をバランス良く効率的に上げることができる。

エンジン１３を支持可能な範囲を容易に確保することができるので、比較的嵩の大きな多気筒エンジンにおいても、エンジン１３と車体フレーム１１との結合剛性を効率良く確保することが可能となる。

図５は図２の別実施例図であり、図２と異なる点は、第１のフレーム部材２１及び第２のフレーム部材２２に支持懸架するエンジンの形式を前３気筒と後２気筒のシリンダーとがＶ型に交差した横置きＶ型５気筒のエンジン１３Ｂにした点である。

前３気筒のシリンダーを支持懸架することにより、前３気筒のシリンダーから３本の排気管６１・・・を延ばした点と、これらの排気管６１・・・が集合するＵ字管（図１の符号６３）の大きさが排気量に合わせて大径化する点が変更となる。

尚、請求項１では、第１のフレーム部材は、多気筒エンジンを支持するものでなくても良い。例えば、単気筒エンジンを支持するものであっても良い。また、エンジン支持部は、前側シリンダーの前でなくても良く、後側シリンダーの後でなくても良い。

請求項２では、第１のフレーム部材の端部に略Ｍ字状の３つの突起部を形成するものに限定されない。この他、例えば、略Ｗ字状の３つの突起部でも良い。

請求項４では、クロス部材の上部に設けた凹部に動力伝達部材を通さなくても差し支えない。あるいは、クロス部材の上部に下方に凹となる凹部を設けなくても良い。例えば、平坦部、凸部にすることは差し支えない。

本発明は、自動二輪車の車体フレームに好適である。

本発明に係る自動二輪車の車体フレームを説明する側面図である。 図１の２矢視図である。 本発明に係る自動二輪車の車体フレームを説明する要部側面図である。 図３の４−４線断面図である。 図２の別実施例図である。

符号の説明

１０…自動二輪車、１１…車体フレーム、１２…ヘッドパイプ、１３、１３Ｂ…エンジン、１４…クランクケース、１９Ｌ…左フレーム部、１９Ｒ…右フレーム部、２１…第１のフレーム部材、２１ａ…第１のフレーム部材の端部、２２…第２のフレーム部材、２３…リヤスイングアーム、２４…ピボット部、５１…前側シリンダー、５２…後側シリンダー、６０…排気装置、７１…チェーン、７２…動力伝達部材、８２…一方のエンジン支持部、８３…他方のエンジン支持部、８４ａ、８４ｂ、８４ｃ…突起部、９０…クロス部、９４…下クロス部、９４ａ…下クロス部の上部、９４ｂ…下クロス部の下部、１０１…第１凹部、１０２…第２凹部。

Claims (5)

1. 車体フレームに第１のフレーム部材と第２のフレーム部材とを含み、前記第１のフレーム部材と前記第２のフレーム部材は、離間して配置し、前記第１のフレーム部材は、ヘッドパイプからエンジンのクランクケースに延出し、この第１のフレーム部材に一方のエンジン支持部を一体に形成し、前記第２のフレーム部材は、前記エンジンの後部にあって、この第２のフレーム部材に他方のエンジン支持部及びリヤスイングアームのピボット部を一体に形成してなる自動二輪車の車体フレームにおいて、
   前記第１のフレーム部材は、前記一方のエンジン支持部に向かうにしたがい裾広がりに、且つ、この第１のフレーム部材の端部に略Ｍ字形状に突起部を形成し、これらの突起部に前記一方のエンジン支持部を形成することを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
2. 車体フレームに第１のフレーム部材と第２のフレーム部材とを含み、前記第１のフレーム部材と前記第２のフレーム部材は、離間して配置し、前記第１のフレーム部材は、ヘッドパイプからエンジンのクランクケースに延出すると共に、この第１のフレーム部材に一方のエンジン支持部を一体に形成し、前記第２のフレーム部材は、前記エンジンの後部から前記エンジンの後部に延出すると共に、この第２のフレーム部材に他方のエンジン支持部及びリヤスイングアームのピボット部を一体に形成してなる自動二輪車の車体フレームであって、
   前記エンジンは、前側シリンダーと後側シリンダーを備える多気筒エンジンであり、
   前記一方のエンジン支持部は、少なくとも、前側シリンダーの前と、後側シリンダーの後と、前側シリンダーと後側シリンダーの間と、を支持することを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
3. 前記エンジンは、前側シリンダーと後側シリンダーを備える多気筒エンジンであり、
   前記第１のフレーム部材は、前記一方のエンジン支持部に向かうにしたがい裾広がりに、且つ、この第１のフレーム部材の端部に略Ｍ字形状に３つの突起部を形成し、
   これらの突起部のうち、前の突起部で前記前側シリンダーの前を支持し、中央の突起部で前記前側シリンダーと前記後側シリンダーの間を支持し、後の突起部で前記後側シリンダーの後を支持することを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の車体フレーム。
4. 車体フレームに第１のフレーム部材と第２のフレーム部材とを含み、前記第１のフレーム部材と前記第２のフレーム部材は、離間して配置し、前記第１のフレーム部材は、ヘッドパイプからエンジンのクランクケースに延出すると共に、この第１のフレーム部材に一方のエンジン支持部を一体に形成し、前記第２のフレーム部材は、前記エンジンの後部から前記エンジンの後方に延出すると共に、この第２のフレーム部材に他方のエンジン支持部及びリヤスイングアームのピボット部を一体に形成してなる自動二輪車の車体フレームであって、
   前記第２のフレーム部材は、左右のフレーム部で構成し、前記ピボット部の下方位置にて左右のフレーム部をつなぐクロス部を一体形成し、
   このクロス部の下部に、上に凹となる第１凹部を形成し、この第１凹部に排気装置を配置可能としたことを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
5. 前記クロス部の上部に下方に凹となる第２凹部を形成し、この第２凹部に動力伝達部材を通すようにしたことを特徴とする請求項４記載の自動二輪車の車体フレーム。

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