JP2009040397A - モータサイクルのフレームおよびモータサイクル - Google Patents

Abstract

【課題】搭載部品の配設スペースの確保、車両のスリム化
【解決手段】このモータサイクルのフレーム１００は、左右のシートレール１０５、１０６は、ダウンチューブ１０３、１０４の後方に配設され、シートを支持する部材である。シートレール１０５、１０６は、車体の左右にそれぞれ配設されている。この実施形態では、左右のシートレール１０５、１０６のうち一方のシートレール１０５の前端１１１はメインチューブ１０２に連結されている。また、他方のシートレール１０６の前端１１２はダウンチューブ１０４に連結されている。シートレール１０５がメインチューブ１０２に向けて前方に延びた部位１０５ａの横側、及び、シートレール１０６が下方へ垂れ下がった部位１０６ａの横側に、部品を搭載するスペースを形成することができる。
【選択図】図２

Description

本発明はモータサイクルのフレーム構造に関する。

モータサイクルは、駆動部材（パワーユニット）、シート、各種電装部品等の各部材を車体フレームに取り付けている（特許文献１）。例えば、特開２００６−８８８９２公報に開示されているモータサイクル１０のフレーム１４は、図８に示すように、ヘッドパイプ１６と、メインチューブ１７と、左右のダウンチューブ１８と、左右のシートレール１９を備えている。さらに、図８に示すフレーム１４では左右のバックステイ２０を備えている。ヘッドパイプ１６は、図示は省略するがステアリング５１やフロントフォーク５２（図１参照）が取り付けられる。メインチューブ１７は、ヘッドパイプ１６から車体後方に向かって斜め下方に延びた構造部材である。ダウンチューブ１８は、メインチューブ１７の下部に取り付けられ、車体後方に向かって左右に延びている。図示例では、左右のシ
ートレール１９は左右のダウンチューブ１８に連結されている。図８中の符号２１は前輪を、符号２２は後輪（駆動輪）をそれぞれ示している。

また、斯かるモータサイクル１０のフレームは、一般的に、左右対称な構造を備えているが、左右非対称のフレームも知られている（特許文献２）。なお、当該文献には、左右のシートレールフレームを車体幅中心線に対して左右非対称に成形することが開示されている。具体的には、同公報図４に示すように、左右のシートレールフレーム８Ｌ，８Ｒがダウンチューブ７の後端部の左右に溶着されたブラケット９にその先端部が溶着されている。そして、左右のシートレールフレーム８Ｌ，８Ｒは、そこから円弧状に湾曲されて車体後方に向かって互いに平行に延び、その途中が平面視で外側方に広がるようにくの字状に折曲されている。左側のシートレールフレーム８Ｌの折曲部は右側のシートレールフレーム８Ｒの折曲部よりも車体前方に位置している。これにより、収納ボックスに対するヘルメットの出し入れ作業性を高めることができることが開示されている。
特開２００６−８８８９２ 特開２００１−３０１６７８

上記の特許文献２は、単に、収納ボックスに対するヘルメットの出し入れ作業性を高めることができるという観点で、左右のシートレールの一部を非対称な形状としているに過ぎない。

斯かる特許文献２に開示されるモータサイクルを含め、モータサイクル１０のフレーム１４では、図８に示すように、左右のダウンチューブ１８やシートレール１９で囲まれる領域に、クロスメンバやブラケットを介して、パワーユニット３１やエアクリーナ３２や電装部品３３や燃料タンク３４や収容ケース３５やシート３６やスイングユニット４１やクッションユニット４２などが取り付けられている。このため、シートレール１９を車両の左右にそれぞれ弓形に張出した形状として、左右のダウンチューブ１８やシートレール１９で囲まれるより広い領域を形成している。このため、車両は幅方向に大きくなり、より重厚な印象を生じさせてしまう場合があった。モータサイクル１０の購買者の嗜好には個人差、国や地域差或いは流行がある。幅方向によりスリムな車両が購買者に好まれる場合もある。

また、モータサイクル１０のフレーム１４は、必要な剛性を確保するとともに、パワーユニット３１、エアクリーナ３２、電装部品３３、燃料タンク３４、収容ケース３５などの搭載部品の配設スペースを効率よく確保したい。

本発明に係るモータサイクルのフレームは、ヘッドパイプから車体後方に向かって斜め下方に延びたメインチューブと、メインチューブの下部から車体後方に向かって左右に延びた左右のダウンチューブと、ダウンチューブの後方でシートを支持するシートレールとを備えた、モータサイクルのフレームであって、シートレールは、車体の左右にそれぞれ配設されており、左右のシートレールのうち一方のシートレールは前端がメインチューブに連結され、他方のシートレールは前端がダウンチューブに連結されている。

また、ある実施形態において、ヘッドパイプは、車体の幅方向中心面に沿って配設されており、メインチューブは、ヘッドパイプから車体の幅方向中心面に対して傾いていてもよい。

また、左右のシートレールの間の少なくとも一箇所に、幅方向に架け渡されたレール間クロスメンバを備えていてもよい。この場合、当該レール間クロスメンバは、シートレールの前部及び後部に設けるとよい。

斯かるモータサイクルのフレームによれば、左右のシートレールのうち一方のシートレールは前端がメインチューブに連結され、他方のシートレールは前端がダウンチューブに連結されている。また、フレームの左右において、シートレールが延びる位置が互い違いになり、搭載部品の配設スペースを効率よく確保することができる。斯かるモータサイクルのフレームを採用することにより、車両を幅方向にスリムにすることができる。

また、ヘッドパイプが、車体の幅方向中心面に沿って配設されており、メインチューブが、ヘッドパイプから車体の幅方向中心面に対して傾いている場合には、メインチューブが車体の幅方向中心面に対して傾くことによって、メインチューブの下部により広いスペースが形成される。このため、メインチューブ周りにより効率よく部品を搭載できる。

また、左右のシートレールの間には、少なくとも一箇所に幅方向に架け渡されてレール間クロスメンバを備えている。このような構成によれば、モータサイクルのフレームとして必要な剛性を確保することが容易になり、フレームの軽量化を図ることができる。特に、レール間クロスメンバがシートレールの前部同士の間及び後部同士の間に架設されるようにすれば、より効果的である。

以下、本発明の一実施形態に係るモータサイクルのフレーム構造を図面に基づいて説明する。なお、図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、本発明は以下の実施形態に限定されない。

＜実施形態１＞
図１から図６は本発明の実施形態１を示している。
この実施形態に斯かるモータサイクル１０００は、図１に示すように、いわゆるアンダーボーン型のフレーム構造を有する自動二輪車である。

斯かるモータサイクル１０００のフレーム１００は、図２に示すように、ヘッドパイプ１０１と、メインチューブ１０２と、左右のダウンチューブ１０３、１０４と、左右のシートレール１０５、１０６を備えている。この実施形態では、ヘッドパイプ１０１と、メインチューブ１０２と、左右のダウンチューブ１０３、１０４と、左右のシートレール１０５、１０６は、それぞれ溶接により接合されている。なお、各部材の連結構造は、溶接に限らず、剛性、耐久性、作業性、各部材の材質等を考慮して適当な方法を適宜選択するとよい。

ヘッドパイプ１０１は、図示は省略するが、ステアリング５１やフロントフォーク５２（図１参照）が取り付けられる。このため、ヘッドパイプ１０１は、車体の幅方向中心面ｃに沿って配設されている。

メインチューブ１０２は、ヘッドパイプ１０１から車体後方に向かって斜め下方に延びている。この実施形態では、メインチューブ１０２は、上端は車体の幅方向中心面ｃに沿って配設されたヘッドパイプ１０１に連結されているが、車体の幅方向中心面ｃに対して傾いて配設されている。この実施形態では、図２に示すように、メインチューブ１０２は、車体の幅方向中心面ｃに対して車両の進行方向に向いて左側に傾いている。

左右のダウンチューブ１０３、１０４は、メインチューブ１０２の下部から車体後方に向かって、徐々に左右の間隔が広くなるように左右に延びている。この実施形態では、左右のダウンチューブ１０３、１０４は、それぞれ内側のメインチューブ１０２に向けて湾曲して、メインチューブ１０２の下部に連結されている。また、両ダウンチューブの前端部がメインチューブに連結される高さ位置は左右で異なっている（図３参照）。本実施形態では、車両の進行方向の右側に位置するダウンチューブ１０４側の方が、左側に位置するダウンチューブ１０３側の方よりも高くなっている。

さらに、メインチューブ１０２が左に傾いているため、左右のダウンチューブ１０３、１０４は前部の形状が少し異なっており、左側のダウンチューブ１０３は、右側のダウンチューブ１０４に比べて湾曲の程度が緩やかである。

また、この実施形態では、ダウンチューブ１０３、１０４は斯かる前側の湾曲部１２１、１２２の形状によって、左右の形状が調整され、斯かる湾曲部１２１、１２２よりも後ろでは車体の幅方向中心面に対して略左右対称に形成されている。また、この実施形態では、ダウンチューブ１０３、１０４の後部には、左右のダウンチューブ１０３、１０４を繋ぐチューブ間クロスメンバ１０７が連結されている。斯かるチューブ間クロスメンバ１０７によって、左右のダウンチューブ１０３、１０４間の幅方向の剛性が確保されている。

また、ダウンチューブ１０３、１０４の後端部に、スイングユニット４１を軸支する軸支部１２３、１２４が形成されている。実施形態１におけるスイングユニット４１は、エンジン３１、エンジン３１の駆動力を後輪へ伝達するための動力伝達部３１Ａ及び後輪２２を含み、後述するピボット軸４４を中心に揺動するユニットによって構成される。
図３は、ダウンチューブ１０３、１０４の後端部の軸支部１２３、１２４を車両進行方向の後方から見た図である。左右のダウンチューブ１０３、１０４が、メインチューブ１０２の下部から車体後方に向かって、徐々に左右の間隔が広くなるように延びた形態のフレーム１００では、図２、図３に示すように、ダウンチューブ１０３、１０４の後端部は、ある程度の広い幅ａが確保できる。このように、ダウンチューブ１０３、１０４の後端部に、スイングユニット４１（図１参照）を取り付ける軸支部１２３、１２４が形成されているので、スイングユニット４１をより幅の広い位置で軸支することができる。例えば、車両がカーブを曲がる際などには、後輪およびスイングアームを介して、軸支部１２３、１２４にねじれの力が作用する。このようにスイングユニット４１から軸支部１２３、１２４にねじれを作用させる力が作用した場合でも、スイングユニット４１を軸支する幅が広いので、より安定させた状態でスイングユニット４１を支持することができる。

この実施形態では、ダウンチューブ１０３、１０４の後端部を板状にプレスし、当該板状にプレスした部位にスイングユニット４１を軸支する軸支部１２３、１２４を形成している。

詳しくは、この実施形態では、図４に示すように、ダウンチューブ１０３、１０４は中空のパイプで構成されている。そして、ダウンチューブ１０３、１０４の後端部に、さらに、別の中空のパイプ１２５を挿入し、ダウンチューブ１０３、１０４と別の中空のパイプ１２５が重合した部位の中間よりも後側を板状にプレスする。この実施形態では、図４に示すように、矢印ｓ、ｔの方向（車両の左右幅方向）からプレスしている。そして、板状にプレスした部分に軸支部１２３、１２４を形成している。この実施形態では、軸支部１２３、１２４には、スイングユニット４１のピボット軸４４（図１参照）を取り付けるための取付孔１２６を形成している。

このように、ダウンチューブ１０３、１０４の後端部に、別の中空のパイプ１２５を挿入し、ダウンチューブ１０３、１０４と別の中空のパイプ１２５とが重合した部位の中間よりも後側を板状にプレスし、当該板状にプレスした部分に軸支部１２３、１２４を形成している。これによって、軸支部１２３、１２４の強度を向上させることができ、斯かる部位の耐久性を向上させることができる。

次に、左右のシートレール１０５、１０６は、図２に示すように、ダウンチューブ１０３、１０４の後方に配設され、シート３６（図１参照）を支持する部材である。シートレール１０５、１０６は、車体の左右にそれぞれ配設されている。この実施形態では、左右のシートレール１０５、１０６のうち一方のシートレール（この実施形態では、左側のシートレール１０５）の前端１１１はメインチューブ１０２に連結されている。また、他方のシートレール（この実施形態では、右側のシートレール１０６）の前端１１２はダウンチューブ１０３、１０４に連結されている。詳細には、他方のシートレール（右側のシートレール１０６）の前端１１２は、左右のダウンチューブ１０３、１０４の後部に架け渡されたチューブ間クロスメンバ１０７に連結されている。この実施形態ではチューブ間クロスメンバ１０７はダウンチューブ１０３、１０４の概念に含まれるものとする。但し、本発明はチューブ間クロスメンバ１０７を持たず、他方のシートレールを車両進行方向右側のダウンチューブ１０４に連結する場合にも適用可能である。

なお、この実施形態では、このようにダウンチューブに連結するシートレール１０６は、下方へ垂れ下がった部位１０６ａをやや内側へ通すことによって、フレーム１００を幅方向にスリムに構成している。また、この実施形態では、メインチューブ１０２が車体の幅方向中心面ｃに対して左側へ傾いており、メインチューブ１０２が傾いた側のシートレール１０５がメインチューブ１０２に連結されている。すなわち、メインチューブ１０２が傾いた側とは反対側のシートレール１０６がメインチューブ１０２に連結される場合に比べて、車体の幅方向中心面ｃに沿ってより広いスペースを形成することができる。

すなわち、左側のシートレール１０５と右側のシートレール１０６が通る位置は、側面視において異なる。この実施形態では、図５に示すように、左側のシートレール１０５は、メインチューブ１０２に向けて前方に延びている。また、図６に示すように、右側のシートレール１０６は右側のダウンチューブ１０４に向けて下方へ垂れ下がって延びている。このため、図２に示すように、左側のシートレール１０５がメインチューブ１０２に向けて前方に延びた部位１０５ａの右側、及び、右側のシートレール１０６が下方へ垂れ下がった部位１０６ａの左側に、より広いスペースを形成することができ、部品を効率よく搭載することができる。

左右のダウンチューブ１０３、１０４の間には、チューブ間クロスメンバ１０７が架け渡され、左右のシートレール１０５、１０６間には、図２に示すように、第１・第２のレール間クロスメンバ１０８，１０９がそれぞれ前後にかつそれぞれ幅方向に架け渡されて連結されている。このクロスメンバ１０７、１０８、１０９に加えて、この実施形態では、左右のシートレール１０５、１０６のうち一方のシートレール１０５は前端がメインチューブ１０２に連結され、他方のシートレール１０６は前端がダウンチューブ１０３に連結されている。

このように、この実施形態では、左右のダウンチューブ１０３、１０４の間又は左右のシートレール１０５、１０６の間に、少なくとも一箇所に幅方向にチューブ間クロスメンバ１０７、及び第１、第２のレール間クロスメンバ１０８、１０９が架け渡されている。そして、当該クロスメンバ１０７、１０８、１０９が、メインチューブ１０２、左右のダウンチューブ１０３、１０４および左右のシートレール１０５、１０６とともに、トラス構造１４０を形成している。この実施形態では、斯かるトラス構造が形成される場合には、モータサイクル１０００のフレーム１００として必要な剛性を確保することが容易になり、かつ、同程度の強度を得るために必要な各フレーム構成部材の肉厚を減らすことができ、フレーム１００全体として軽量化を図ることができる。

このように、このフレーム１００は、左右においてシートレール１０５、１０６の前側が延びる位置が互い違いになり、搭載部品を効率よく配設することができる。これにより、斯かるモータサイクル１０００のフレーム１００を採用することにより、モータサイクル１０００全体としても幅方向にスリムに構成することができる。

また、この実施形態では、ヘッドパイプ１０１が車体の幅方向中心面ｃに沿って配設されており、メインチューブ１０２がヘッドパイプ１０１から車体の幅方向中心面ｃに対して傾いている。このため、メインチューブ１０２が車体の幅方向中心面ｃに対して傾くことによって、メインチューブ１０２の下部により広いスペースが形成される。このため、当該部位に従来よりも大きな部品を取り付けることができ、メインチューブ１０２の周りにより効率よく部品を搭載できる。例えば、この実施形態では、メインチューブ１０２の周りに広いスペースが確保できるので、ステアリングやハンドルに取り付けた各種スイッチに繋がる電装部品を集約させて配設することができ、それらの取付作業も容易になる。

＜実施形態２＞
図７は本発明の実施形態２を示している。同一作用を奏する部材には同一符号を付して説明は省略する。本実施形態に係るモータサイクル２０００においても、実施形態１と同じフレーム構造が採用されている。この実施形態でのスイングユニット４１はピボット軸４４を中心に揺動するアーム４１Ａと後輪２２とによって構成される。

以上、本発明の両実施形態に係るモータサイクルのフレームを説明したが、本発明に係るモータサイクルのフレームは上記の実施形態には限定されない。

例えば、ヘッドパイプ、メインチューブ、ダウンチューブ、シートレールは、上述した形状に限定されない。ヘッドパイプ、メインチューブ、ダウンチューブ、シートレールの具体的形状は、車両に応じて適宜変更するとよい。また例えば、特開２００６−８８８９２に開示されたモータサイクルのフレームのように、ダウンチューブとシートレールの間にさらにバックステイが付いていてもよい。また、クロスメンバやブラケットなどの取付位置は適宜変更可能である。

また、ダウンチューブは、上述した両実施形態では、メインチューブに直接溶接した形態を例示したがダウンチューブをメインチューブに連結する構造は、これに限らず、例えば、メインチューブにクロスメンバ（請求項４における「他のクロスメンバ」）を連結し、斯かるクロスメンバに、ダウンチューブの前端を連結してもよい。また、上述した実施形態では、左右のダウンチューブ１０３、１０４の後部にチューブ間クロスメンバ１０７が架け渡されており、右側のシートレール１０６の前端１１２が、当該チューブ間クロスメンバ１０７に連結され、チューブ間クロスメンバ１０７を介してダウンチューブ１０３、１０４に連結された形態を例示した。このように、ダウンチューブに連結するシートレールは、左右のダウンチューブの後部に架け渡されたチューブ間クロスメンバを介してダウンチューブに連結してもよいし、ダウンチューブに直接連結してもよい。また、メインチューブ１０２が車体の幅方向中心面ｃに対して左側に傾いている形態を例示したが、メインチューブ１０２は車体の幅方向中心面ｃに沿って配設されていてもよいし、車体の幅方向中心面ｃに対して右側に傾いていてもよい。また、上述した実施形態では、メインチューブ１０２が傾いた側のシートレール１０５がメインチューブ１０２に連結されているが、メインチューブ１０２が傾いた側とは反対側のシートレール１０６がメインチューブ１０２に連結されていてもよい。

斯かるフレームは種々のモータサイクルのフレームに適用できる。モータサイクルは、アンダーボーン型の自動二輪車に限定されず、例えば、スクータ型の自動二輪車にも適用可能である。

本発明はモータサイクルのフレーム構造として利用される。

本発明の実施形態１に係るフレームを備えたモータサイクルを示す側面図。 本発明の一実施形態に係るモータサイクルのフレームを示す平面図。 ダウンチューブの後端部を車両進行方向の後方から見た背面図。 軸支部を示す平面図。 本発明の一実施形態に係るモータサイクルのフレームの左側面図。 本発明の一実施形態に係るモータサイクルのフレームの右側面図。 本発明の実施形態２に係るフレームを備えたモータサイクルを示す側面図。 モータサイクルのフレームを示す側面図。

符号の説明

１０００ モータサイクル
１００ フレーム
１０１ ヘッドパイプ
１０２ メインチューブ
１０３ 左側のダウンチューブ
１０４ 右側のダウンチューブ
１０５ 左側のシートレール
１０６ 右側のシートレール
１０７ チューブ間クロスメンバ
１０８、１０９ 第１・第２レール間クロスメンバ
１４０ トラス構造
ｃ 車体の幅方向中心面

Claims (8)

1. ヘッドパイプから車体後方に向かって斜め下方に延びたメインチューブと、
   前記メインチューブの下部から車体後方に向かって左右に延びた左右のダウンチューブと、
   前記ダウンチューブの後方でシートを支持する左右のシートレールとを備えた、モータサイクルのフレームであって、
   前記左右のシートレールのうち一方のシートレールは前端がメインチューブに連結され、他方のシートレールは前端がダウンチューブに連結されていることを特徴とするモータサイクルのフレーム。
2. 前記左右のダウンチューブは、その後部同士の間を連結するチューブ間クロスメンバを含み、前記他方のシートレールの前端は、当該チューブ間クロスメンバに連結されていることを特徴とする請求項１に記載のモータサイクルのフレーム。
3. 前記ヘッドパイプは、車体の幅方向中心面に沿って配設されており、前記メインチューブは、前記ヘッドパイプから車体の幅方向中心面に対して傾いていることを特徴とする請求項１に記載のモータサイクルのフレーム。
4. 前記ダウンチューブは、前記メインチューブに連結された他のクロスメンバに連結されていることを特徴とする請求項１に記載のモータサイクルのフレーム。
5. 前記左右のシートレールの間の少なくとも一箇所には、レール間クロスメンバが幅方向に架け渡されていることを特徴とする請求項１に記載のモータサイクルのフレーム。
6. 前記レール間クロスメンバは、前記左右のシートレールの前部及び後部において、幅方向に架け渡されていることを特徴とする請求項５に記載のモータサイクルのフレーム。
7. 前記左右のダウンチューブの前端部は、前記メインチューブに対し上下方向にずれて連結されていることを特徴とする請求項１に記載のモータサイクルのフレーム。
8. 請求項１から７の何れかに記載のモータサイクルのフレームを備えたことを特徴とするモータサイクル。

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