JP2011084231A - 自動二輪車のフレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フレーム構成の部品の構造を簡素化して、コストの軽減を図ることが可能な自動二輪車のフレーム構造を提供する。
【解決手段】自動二輪車のフレーム構造は、ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから車体後方へ向けて斜め下方に延在した左右一対のメインフレームと、前記左右一対のメインフレームの後端にそれぞれ接続され、メインフレームの後端部から上下にそれぞれ延びたサブパイプと、前記サブパイプの前方に配置された、リアフォークを支持するピボットプレートとを備える。サブパイプは断面円形状である。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動二輪車のフレーム構造に関し、特に、フレーム構成部品の構造を簡素化するとともに、スペースを有効活用することを可能とした自動二輪車のフレーム構造に関する。

自動二輪車において、従来から、シートガセットプレートが結合された一対のピボットプレートを、左右一対のメインフレームに接合する構造のものが提案されている（特許文献１）。すなわち、特許文献１に開示されている自動二輪車は、車体前部のヘッドパイプから車体後方へ向けて拡開しながら延在する左右一対のメインフレームを有し、このメインフレームの一端部はヘッドパイプに溶着され、他端部には左右一対のピボットプレートの上部が溶着接続されている。ピボットプレートの上端には、これと一体に形成されたシートガセットプレートが設けられ、該シートガセットプレートの上端をシートレールに結合してこのシートレールを支持している。

特公平７−３３１４９号公報

ところで、特許文献１に記載の技術では、前記のように、シートガセットプレートが結合された左右一対のピボットプレートを左右一対のメインフレームに接合するので、ピボットプレートの剛性を高く維持するために、ピボットプレートが大型化し、自動二輪車全体としての重量が大となる傾向がある。また、車体フレームを構成するそれぞれの部品を異なる金型で製造していたので、製造コストを低減することが困難であった。

そこで、本発明は、係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、自動二輪車のフレーム構成部品の構造を簡素化して、車体フレームの重量を低減するとともに製造コストの軽減を図ることを可能とした自動二輪車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に係る発明は、自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、ヘッドパイプ（１４）と、前記ヘッドパイプ（１４）から車体後方へ向けて斜め下方に延在した左右一対のメインフレーム（１６）と、前記左右一対のメインフレーム（１６）の後端にそれぞれ接続され、メインフレーム（１６）の後端から上下にそれぞれ延びたサブパイプ（２０）と、前記サブパイプ（２０）の前方に配置され、且つリアフォーク（３６）を揺動自在に支持するピボットプレート（２２）と、を備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、左右一対の前記サブパイプ（２０）の上端部を結合するサブアッパークロスパイプ（２４）と、前記サブアッパークロスパイプ（２４）に設けられたリアクッション（３８）を支持するリアクッション支持部（４０）と、をさらに備えることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、前記左右一対のメインフレーム（１６）を結合するメインクロスパイプ（２６）と、前記メインクロスパイプ（２６）と前記サブアッパークロスパイプ（２４）とを結合する単一のセンタークロスパイプ（２８）と、をさらに備えることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、前記センタークロスパイプ（２８）及び前記リアクッション支持部（４０）は、車幅方向の中央部に設けられていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、前記サブパイプ（２０）は、ブレーキペダル（８６）を支持することを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、前記サブパイプ（２０）は、ブレーキマスターシリンダー（８８）を支持することを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、前記左右一対のサブパイプ（２０）の下端部を結合するサブロアクロスパイプ（３４）をさらに備え、前記サブロアクロスパイプ（３４）は、ドライブチェーン（６２）の揺動範囲より下側に設けられていることを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、前記メインフレーム（１６）の下方に設けられた水平エンジン（４２）を備えることを特徴とする。

請求項９に係る発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、前記フレーム構造はオフロード用の自動二輪車に組み込まれていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、メインフレームに上下に延びるサブパイプを結合することで、高剛性を保ちながらピボットプレートを軽量化、小型化することがでる。また、中空状のパイプを用いたことにより、コストを低減することができる。

請求項２記載の発明によれば、メインフレームより上方に位置するサブアッパークロスパイプにリアクッションを支持するリアクッション支持部を設けたので、リアクッションが伸縮する際のストロークを十分に確保することができる。

請求項３記載の発明によれば、センタークロスパイプが１本なので、その上方に位置する運転者が着座するシートの幅を小さくすることができ、運転者の地面への足着け性を向上させることができる。

請求項４に記載に発明によれば、センタークロスパイプ、リアクッション支持部を自動二輪車の車幅方向の中央部位に設けたので、自動二輪車のバランスを取り易い効果が得られる。

請求項５に記載の発明によれば、ブレーキペダルはサブパイプに支持されているので、別途ブレーキペダルブラケットを用意する必要がなく、自動二輪車の構成部品の増加を抑えることができ、車体フレームの軽量化及びコストの低減を図ることができる。

請求項６に記載の発明によれば、ブレーキマスターシリンダーはサブパイプに支持されているので、別途ブレーキマスターシリンダーブラケットを用意する必要がなく、自動二輪車の構成部品の増加を抑えることができ、車体フレームの軽量化及びコストの低減を図ることができる。

請求項７に記載の発明によれば、サブロアクロスパイプは、ドライブチェーンの揺動範囲よりも下側に設けられているので、十分な後輪のリアアクスルストロークを確保することができ、リアクッションのストローク長を十分に確保することができる。

請求項８に記載の発明によれば、水平エンジンを採用したので、メインフレームの下方に空間が確保でき、その他の部品のレイアウトの自由度が向上する。

請求項９に記載の発明によれば、請求項１〜８のいずれか１項に記載のフレーム構造を採用したので、軽量化とともに剛性が高まり、これをオフロード用の自動二輪車に採用すると、凹凸の激しい道路等の走行に好適である。

本発明の実施の形態に係る自動二輪車の全体構成を示す側面図である。 図１に示す車体フレームを左側から見たときの斜視図である。 図１に示す自動二輪車において、水平エンジンと、この水平エンジンが搭載された車体フレームの左側から見た斜視説明図である。 図１に示す自動二輪車において、水平エンジンが搭載された車体フレームの右側から見た一部省略斜視図である。

本発明に係る自動二輪車のフレーム構造について、オフロード用自動二輪車の好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

図１は、実施の形態の自動二輪車１０の全体構成を示す要部側面図であり、図２は、車体フレーム１２を左側から見たときの斜視図であり、図３は、水平エンジン４２等の自動二輪車１０の要部が搭載された車体フレーム１２を左側から見たときの斜視図であり、図４は、水平エンジン４２等の自動二輪車１０の要部が搭載された車体フレーム１２の一部を右側から見たときの斜視図である。なお、右側、左側とは、自動二輪車１０に着座した運転手を基準にしている。

自動二輪車１０を構成する車体フレーム１２は、前部側に設けられたヘッドパイプ１４、前記ヘッドパイプ１４に固着された左右一対のメインフレーム１６、１６、前記メインフレーム１６、１６から下方へと延在する左右一対のダウンフレーム１８、１８を備える。左右一対のサブパイプ２０、２０は、前記ダウンフレーム１８、１８の終端部から上方へと立ち上がり、その屈曲部分に左右一対のピボットプレート２２、２２が設けられている。サブアッパークロスパイプ２４はサブパイプ２０、２０の終端部に橋架され、このサブアッパークロスパイプ２４と、メインフレーム１６、１６との間に橋架されたメインクロスパイプ２６に、単一のセンタークロスパイプ２８が渡架されている。サブアッパークロスパイプ２４から後部側に指向して、左右一対のシートパイプ３０、３０が延在し、このシートパイプ３０、３０の終端部側は若干上方へと立ち上がっている。これらのシートパイプ３０、３０をその途上で支持するように、サブパイプ２０、２０から左右一対の支持パイプ３２、３２が延在している。なお、図中、参照符号３４は、一方のサブパイプ２０の水平部分から伸長し、一方のダウンフレーム１８の端部に直結されるサブロアクロスパイプを示し、参照符号４０は、リアクッション支持部を示す。

前記のフレーム構造によって、少なくとも、前記サブパイプ２０、サブアッパークロスパイプ２４、メインクロスパイプ２６、センタークロスパイプ２８、シートパイプ３０、支持パイプ３２、及びサブロアクロスパイプ３４は、断面円形又は断面多角形の中空構造に形成されている。これにより、車体フレーム１２の重量を軽くすることができ、また、製造コストの低減にも資する。

ここで、サブパイプ２０、サブアッパークロスパイプ２４、メインクロスパイプ２６、センタークロスパイプ２８、シートパイプ３０、支持パイプ３２、及びサブロアクロスパイプ３４を、同一の断面形状のパイプで構成すれば、これらの部材を作成するための金型をそれぞれ個別に作らなくてすみ、必要に応じて所望の寸法に切断して後、曲げ加工を施せば、製造コストを低減させることができることは容易に了解されよう。

ヘッドパイプ１４には、図示しないステアリングステムが回転自在に軸支されている。該ステアリングステムには、前輪ＷＦを回転可能に軸支する左右一対のフロントフォーク７２が取付けられており、前輪ＷＦは、前記フロントフォーク７２の上端部に取付けられた左右一対のハンドル４６によって操舵可能とされている。前輪ＷＦの上方には、フロントフェンダ７８が配設され、また、ヘッドパイプ１４の前方側には、前照灯８０を支持するフロントカウル７４が配置されている。

左右一対のサブパイプ２０は、運転手が足を置くことができるステップ８４、８４をそれぞれ支持する。具体的には、サブパイプ２０の下端部の両端に、ステップ８４がそれぞれ配設されている。車体フレーム１２の右側のステップ８４には、ブレーキペダル８６が設けられ、これにより、別途、ブレーキペダル８６のためのブレーキペダルブラケットを用意する必要がなくなり、構成部品の増加を抑えることができるとともに、車体フレーム１２を軽量化及びコストの低減を図ることができる。

左右一対のピボットプレート２２は、左右一対のサブパイプ２０、２０の前方にそれぞれ配置されている。右側のサブパイプ２０は、ブレーキペダル８６が踏まれた力を油圧に変換して、図示しないブレーキシステムに油圧を伝えるブレーキマスターシリンダー８８を支持する。これにより、別途、ブレーキマスターシリンダーブラケットを用意する必要がなくなり、構成部品の増加を抑えることができ、車体フレーム１２を軽量化することができる。

左右一対のピボットプレート２２、２２のピボット軸（９２）は、リアフォーク３６を揺動自在に軸支する。このように、左右一対のメインフレーム１６の後端部から上下方向に一対のサブパイプ２０、２０を延在させることで、ピボットプレートを小型化及び簡素化することができ、また、高剛性を保ちながら構成部材を軽量化及びコストの低減を図ることができる。

一方、リアフォーク３６には、リアクッション３８の一端を支持するリアクッション支持部８２が、車幅方向の中央部に設けられている。

サブアッパークロスパイプ２４には、リアクッション（サスペンション）３８の他端を支持するリアクッション支持部４０が設けられている。図２及び図３から容易に了解されるように、リアクッション支持部４０は、自動二輪車１０の車幅の中央に設けられているので、リアクッション支持部４０及びリアクッション支持部８２によって、リアクッション３８が車幅の中央で支持されるため、自動二輪車１０のバランスを向上させることができる。また、左右一対のメインフレーム１６よりも上方に位置するサブアッパークロスパイプ２４に、リアクッション支持部４０を設けているので、リアクッション３８のストロークを十分にとることができる。

前記のように、センタークロスパイプは、自動二輪車１０の車幅方向の中央部位に設けられ、一対のメインフレーム１６を結合するメインクロスパイプ２６と、左右一対のサブパイプ２０の上端部を結合するサブアッパークロスパイプ２４とを接合するので、メインフレーム１６とサブパイプ２０との剛性を強化することができる。

車体フレーム１２は、メインフレーム１６、ダウンフレーム１８、及びピボットプレート２２に囲まれる間隙内に設けられる水平エンジン４２を懸架し、水平エンジン４２の左側には、前記水平エンジン４２のギアをチェンジするシフトレバー９０が設けられている。なお、水平エンジン４２において、参照符号４４はシリンダヘッドを示す。

一対の支持パイプ３２は、サブアッパークロスパイプ２４と左右一対のシートパイプ３０との剛性を強化するためのものであって、具体的には、前記支持パイプ３２は、一対のサブパイプ２０のピボットプレート２２の上方の位置からそれぞれ延在して、一対のシートパイプ３０の途上にかすがいのように橋架されている。サブロアクロスパイプ３４は、左右一対のサブパイプ２０の下端部を結合する。具体的には、サブロアクロスパイプ３４は、左右一対のサブパイプ２０の間に設けられ、サブロアクロスパイプ３４の一端が一方のサブパイプ２０に接合され、サブロアクロスパイプ３４の他端が他方のサブパイプ２０に接合される。図２から了解されるように、サブロアクロスパイプ３４の直径はサブパイプ２０よりも小さい。

メインフレーム１６の下方にあり、且つ、水平エンジン４２の斜め前上方向にエアクリーナケース４８が設けられている。従来、この種の自動二輪車には、垂直エンジンが採用されていたので、メインフレーム１６の下方にエアクリーナを配置する空間がなく、エアクリーナケース４８は、一対のメインフレーム１６、１６の間に設けられていた。しかし、本実施の形態では、水平エンジン４２を採用することで、エアクリーナケース４８をメインフレーム１６の下方のスペースに設けることができる。

エアクリーナケース４８と水平エンジン４２のエンジンシリンダヘッド４４とは吸気管７６を介して連結されている。水平エンジン４２には排気管５０が接続され、この排気管５０には一対のマフラー５２、５２が接続されている。一対のマフラー５２、５２は、自動二輪車１０の車幅方向の中央部位を中心として対称的に設けられ、また、ヘッドパイプ１４の後方、且つ、一対のメインフレーム１６、１６の間に、水平エンジン４２に燃料を供給する燃料タンク５４が設けられている。

前記の通り、従来、この種の自動二輪車は、垂直エンジンを採用していたので、エアクリーナケース４８が、左右一対のメインフレーム１６の間に設けられる結果、燃料タンク５４は、メインフレーム１６、１６の上方に設けられざるを得なかった。しかしながら、本実施の形態では、水平エンジン４２を採用することで、エアクリーナケース４８をメインフレーム１６の下方に設けることが可能となり、一方、燃料タンク５４は一対のメインフレーム１６、１６の間に設けることが可能となったため、自動二輪車１０の全体構造を小型化できる利点がある。つまり、水平エンジン４２を採用することで、メインフレーム１６の下方に空間が確保され、その他の部品のレイアウトの自由度が向上する効果が得られる。

次に、動力伝達系について説明すれば、水平エンジン４２の出力軸５６に設けられたスプロケット５８及び後輪ＷＲのスプロケット６０にはドライブチェーン６２が懸架されている。このドライブチェーン６２を介して水平エンジン４２の動力が、後輪ＷＲに伝達される。この場合、サブロアクロスパイプ３４は、ドライブチェーン６２の揺動範囲より下側に設けられているので、ドライブチェーン６２の揺動範囲を広くすることができ、十分な後輪のアクスルストロークを確保することができ、リアクッションのストローク長を十分に確保することができる。

燃料タンク５４の一部、センタークロスパイプ２８、及び一対のシートパイプ３０の上方にシート６４が取付けられ、運転者は、シート６４のうち、センタークロスパイプ２８の上方の位置に着座する。本実施の形態では、センタークロスパイプ２８は一本しか存在しない。このため、その上方に運転者が着座するシート幅を小さくすることできるとともに、運転者の地面への足着き性が良くなる。シートパイプ３０の後端部には、シートカウル６６、尾灯装置６８、及びリアフェンダ７０が取付けられていることは、図１から容易に了解されよう。

このように、本実施の形態においては、左右一対のメインフレーム１６を有する車体フレーム１２において、剛性を維持しながら車体フレーム１２の軽量化、コスト軽減化を図るために、一対のサブパイプ２０、２０を設けて、ピボットプレート２２、２２の構造を簡素化した。また、他の部品（サブアッパークロスパイプ２４、メインクロスパイプ２６等）もパイプ構造を採用し、一方、垂直エンジンに代替して水平エンジン４２を採用することで、メインフレーム１６の下方に空間を確保し、部品のレイアウトの自由度を向上させて、自動二輪車１０の小型化が達成される効果を奏する。

なお、上記実施の形態では、オフロード用の自動二輪車１０を例示してフレーム構造を説明したが、オンロード用の自動二輪車のフレーム構造に適用してもよいことは言うまでもない。

以上、本発明について好適な実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。また、特許請求の範囲に記載される括弧書きの符号は、本発明の理解の容易化のために添付図面中の符号に倣って付したものであり、本発明がその符号をつけた要素に限定して解釈されるものではない。

１０…自動二輪車 １２…車体フレーム
１４…ヘッドパイプ １６…メインフレーム
１８…ダウンフレーム ２０…サブパイプ
２２…ピボットプレート ２４…サブアッパークロスパイプ
２６…メインクロスパイプ ２８…センタークロスパイプ
３０…シートパイプ ３２…支持パイプ
３４…サブロアクロスパイプ ３６…リアフォーク
３８…リアクッション ４０…リアクッション支持部
４２…水平エンジン ４４…エンジンシリンダヘッド
４６…ハンドル ４８…エアクリーナケース
５０…排気管 ５２…マフラー
５４…燃料タンク ６２…ドライブチェーン
６４…シート ７２…フロントフォーク
８６…ブレーキペダル ８８…ブレーキマスターシリンダー

Claims (9)

1. ヘッドパイプ（１４）と、
   前記ヘッドパイプ（１４）から車体後方へ向けて斜め下方に延在した左右一対のメインフレーム（１６）と、
   前記左右一対のメインフレーム（１６）の後端にそれぞれ接続され、メインフレーム（１６）の後端から上下にそれぞれ延びたサブパイプ（２０）と、
   前記サブパイプ（２０）の前方に配置され、且つリアフォーク（３６）を揺動自在に支持するピボットプレート（２２）と、
   を備えることを特徴とする自動二輪車（１０）のフレーム構造。
2. 請求項１に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、
   左右一対の前記サブパイプ（２０）の上端部を結合するサブアッパークロスパイプ（２４）と、
   前記サブアッパークロスパイプ（２４）に設けられたリアクッション（３８）を支持するリアクッション支持部（４０）と、
   をさらに備えることを特徴とする自動二輪車（１０）のフレーム構造。
3. 請求項２に記載の自動二輪車（１０）車のフレーム構造であって、
   前記左右一対のメインフレーム（１６）を結合するメインクロスパイプ（２６）と、
   前記メインクロスパイプ（２６）と、前記サブアッパークロスパイプ（２４）とを結合する単一のセンタークロスパイプ（２８）と、
   をさらに備えることを特徴とする自動二輪車（１０）のフレーム構造。
4. 請求項３に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、
   前記センタークロスパイプ（２８）及び前記リアクッション支持部（４０）は、車幅方向の中央部に設けられることを特徴とする自動二輪車（１０）のフレーム構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、
   前記サブパイプ（２０）は、ブレーキペダル（８６）を支持することを特徴とする自動二輪車（１０）のフレーム構造。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、
   前記サブパイプ（２０）は、ブレーキマスターシリンダー（８８）を支持することを特徴とする自動二輪車（１０）のフレーム構造。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、
   前記左右一対のサブパイプ（２０）の下端部を結合するサブロアクロスパイプ（３４）をさらに備え、
   前記サブロアクロスパイプ（３４）は、ドライブチェーン（６２）の揺動範囲より下側に設けられていることを特徴とする自動二輪車（１０）のフレーム構造。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、
   前記メインフレーム（１６）の下方に設けられた水平エンジン（４２）を備えることを特徴とする自動二輪車（１０）のフレーム構造。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の自動二輪車（１０）のフレーム構造であって、前記フレーム構造はオフロード用の自動二輪車に組み込まれていることを特徴とする自動二輪車（１０）のフレーム構造。

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