JP2011143845A - 自動二輪車のガードパイプ構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】自動二輪車のガードパイプ構造において、ガードパイプの有無による車体剛性の変化を抑える。
【解決手段】車体に締結固定される第一の固定点P1に対して、該第一の固定点P1から離間する第二の固定点P2を車体にフローティング結合すると共に、前記各固定点P1,P2から離間する第三の固定点P3を、車体左右のガードパイプ20間を連結するクロスパイプにフローティング結合する。
【選択図】図4

Description

この発明は、自動二輪車の車体側部に取り付けるガードパイプの構造に関する。
従来、上記ガードパイプ構造において、車体フレームに前後二点で固定したものや(例えば、特許文献1参照。)、車体フレーム及びエンジンに跨って上下二点で固定したものがある(例えば、特許文献2参照。)。
特公平7−2746号公報 特許第3813422号公報
ところで、上記従来の構成においては、車体上の二点間を剛体であるガードパイプで結合することで、この部分の車体剛性が上がってしまい、車体全体の剛性がガードパイプの有り無しで変化してしまうことがあった。
そこでこの発明は、自動二輪車のガードパイプ構造において、ガードパイプの有無による車体剛性の変化を抑えることを目的とする。
上記課題の解決手段として、請求項1に記載した発明は、自動二輪車の車体側面に取り付けられるガードパイプの構造において、前記ガードパイプを複数の箇所で車体に固定し、その固定点の内の一箇所を締結固定とし、その他の固定点をフローティング結合としたことを特徴とする。
請求項2に記載した発明は、自動二輪車の車体側面に取り付けられるガードパイプの構造において、車体に締結固定される第一の固定点に対して、該第一の固定点から離間する第二の固定点を車体にフローティング結合すると共に、前記各固定点から離間する第三の固定点を、車体左右のガードパイプ間を連結するクロスパイプにフローティング結合したことを特徴とする。
請求項3に記載した発明は、前記第二及び第三の固定点が、車体又はクロスパイプに弾性部材を介して結合されることを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、前記各固定点が側面視で鋭角三角形を描くように配置されることを特徴とする。
請求項5に記載した発明は、前記車体は、ヘッドパイプと、当該ヘッドパイプの後方に延びるメインチューブと、当該メインチューブから下方に延びると共にエンジンの締結部を有するエンジンハンガーとを有し、前記第一の固定点は、前記エンジンハンガーの基端側の前部に配され、前記第二の固定点は、前記エンジンハンガーの基端側の後部に配され、前記第三の固定点は、前記エンジンハンガーの下部前方に配されることを特徴とする。
この発明によれば、複数の固定点の内の一箇所(第一の固定点)のみ車体に締結固定し、他の固定点(第二及び第三の固定点)は車体(又はクロスパイプ)に弾性部材を介する等によりフローティング結合することで、車体のガードパイプを設けた部位の剛性を上げてしまうことがなく、ガードパイプの有無による車体剛性の変化を抑えることができる。
また、各固定点が鋭角三角形を描くように配置することで、ガードパイプをバランスよく車体に取り付けることができ、第二及び第三の固定点をフローティング結合とした場合でも、各固定点を結ぶ直線回りの倒れを効果的に抑制することができる。
さらに、各固定点をエンジンハンガーの近傍に配することで、ガードパイプに入力された荷重を剛性の高いエンジンハンガーにて受けることができる。また、クロスパイプをエンジンハンガーの下部前方の空間に配することで、ガードパイプをコンパクトに配置することが可能となる。
この発明の実施例における自動二輪車の左側面図である。 上記自動二輪車の主要構成の左側面図である。 上記自動二輪車の主要構成の前面図である。 上記自動二輪車の車体左側に取り付くガードパイプの左側面図である。 上記ガードパイプの上面図である。 図4のA−A断面図である。 図4のB−B断面図である。 図4のC−C断面図である。 上記ガードパイプを取り付けた車体の傾斜状態を示す前面図である。
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印FRは車両前方を、矢印LHは車両左方を、矢印UPは車両上方をそれぞれ示す。
図1に示す自動二輪車1において、その前輪2は左右一対のフロントフォーク3の下端部に回転可能に軸支され、各フロントフォーク3の上部はステアリングステム4を介して車体フレーム5前端のヘッドパイプ6に操向可能に枢支される。左右フロントフォーク3の上端部はステアリングステム4の上方に突出し、該突出部分には左右ハンドルバー4aがクランプ固定される。
車体フレーム5は例えば複数種のアルミ合金部材を溶接等により一体結合してなり、前記ヘッドパイプ6の後方には左右メインチューブ7が斜め下後方に向けて延び、該左右メインチューブ7の後端部には左右ピボットフレーム8の上端部がそれぞれ接続される。左右ピボットフレーム8にはスイングアーム9の前端部が揺動可能に枢支され、該スイングアーム9の後端部には後輪11が回転可能に軸支される。スイングアーム9の左アーム内には不図示のドライブシャフトが挿通され、該ドライブシャフトを介して後輪11と車体フレーム5内側のエンジン12との間の動力伝達が可能である。
図2を併せて参照し、エンジン12は例えばクランク軸線を左右方向(車幅方向)に沿わせた水冷四ストロークV型四気筒エンジンであり、そのクランクケース13の前端部がメインチューブ7前部から下方に延びる側面視逆三角形状のエンジンハンガー7aの下端部(前端締結部K1)に締結固定されると共に、クランクケース13の上部(Vバンク間)がエンジンハンガー7aの基端部後側(中間締結部K2)に締結固定され、かつクランクケース13後端部の上下がピボットフレーム8前部の上下(後端上下締結部K3,K4)にそれぞれ締結固定され、もってエンジン12が車体フレーム5に四点で固定的に支持される。なお、左右メインチューブ7の前後中間部(エンジンハンガー7aの上方)には剛性調整用の開口7bが形成される。
エンジン12の前バンク14の前側及び後バンク15の後側からは、それぞれ各気筒に対応する二本の排気管14a,15aが導出され、該各排気管14a,15aがエンジン12下方で適宜集合した後に車体後部右側のサイレンサ16に接続される。前後バンク14,15間にはスロットルボディ等の吸気通路が配置され、該吸気通路の上方にはエアクリーナボックスが配置される(何れも不図示)。
自動二輪車1の車体前部には、ヘッドパイプ6の前方から側方に渡る部位を覆うフロントカウル17が配置される。フロントカウル17の左右側部はエンジン12前部及びエンジンハンガー7aの側方をも覆うように斜め下後方に延出する。このフロントカウル17の側部を一部切り欠くように、車体フレーム5(エンジンハンガー7a)に固定されたガードパイプ20が車体外側方へ突出する。
図3を併せて参照し、ガードパイプ20は車体左右にそれぞれ設けられるのもので、例えば複数種の鋼材を溶接等により一体に結合してなる。以下、車体左側のガードパイプ20を参照して説明を行い、車体右側のものは概ね左右対称の構成を有するものとする。なお、図中線CLは車体左右中心線を示す。
ガードパイプ20は、その上部の前後をエンジンハンガー7aの基端側(上端側)の前後にそれぞれ固定すると共に、下部前側に左右ガードパイプ20間を連結するクロスパイプ41の一端を固定する。すなわち、ガードパイプ20は、その上部の前後二箇所で車体フレーム5に固定されると共に、下部の前一箇所で左右ガードパイプ20間が連結される。以下、ガードパイプ20の上部前後の車体フレーム5に対する固定部をそれぞれ第一及び第二固定部21,22とし、ガードパイプ20の下部前側のクロスパイプ41との固定部(連結部)を第三固定部23とする。
図2,4,5を参照し、ガードパイプ20は、第一及び第二固定部21,22間に渡るように(メインチューブ7の傾斜に沿うように)後下がりに傾斜する上パイプ24と、第一固定部21から下方に延びた後に車幅方向外側に湾曲して延びると共にさらに後方に湾曲して延びるメインパイプ25と、第二固定部22近傍から下方に延びた後に適宜屈曲しつつ車幅方向外側に延びる後パイプ26とを有する。後パイプ26の先端(外側端)はメインパイプ25の後端近傍に車幅方向内側から整合するように突き当たって溶接結合され、もって各パイプ24〜26が一体に連なってガードパイプ20を構成する。以下、メインパイプ25における第一固定部21から下方に延びる部位を下方延出部25aとし、その下端から車幅方向外側に延出する部位を外方延出部25bとし、その外側端から後方に延出する部位を後方延出部25cとする。
図6を併せて参照し、第一固定部21は車幅方向外側に開放する有底円筒状をなし、その底部21aには第一締結ボルトB1を挿通する第一挿通孔H1が形成されると共に、その外周部21bには後方から上パイプ24の前端が、下方からメインパイプ25の前部上端がそれぞれ整合するように突き当たり、この状態でこれらが一体に溶接結合される。第一挿通孔H1は真円状をなし、以下、その中心点を第一の固定点P1とする。
図7を併せて参照し、第二固定部22は、例えば鋼板を上方及び車幅方向外側に開放するボックス状に屈曲成形してなる。具体的には、第二固定部22は、車幅方向と略直交する板状をなす略方形状の底壁22aと、該底壁22aの前後縁及び下縁からそれぞれ車幅方向外側へ立ち上がる前後壁22b,22c及び下壁22dとを有する。底壁22aには、後述のカラー部35b等を挿通する第二挿通孔H2が形成される。第二固定部22は、側面視で上パイプ24と略平行となるように後下がりに傾斜している。
第二固定部22の下部前側には前方から上パイプ24の後端が、下部後側には下方から後パイプ26の上端がそれぞれ整合するように突き当たり、この状態でこれらが一体に溶接結合される。第二挿通孔H2は長円状をなし、以下、その中心点を第二の固定点P2とする。第二挿通孔H2の長軸方向は第一及び第二の固定点P1,P2を結ぶ第一直線T1に沿う方向とされる。
図8を併せて参照し、第三固定部23は車幅方向外側に開放する有底円筒状をなし、その底部23aには後述のカラー部42b等を挿通する第三挿通孔H3が形成される。第三挿通孔H3は真円状をなし、以下、その中心点を第三の固定点P3とする。
第三固定部23の外周部23bは、メインパイプ25の下方延出部25aの前縁側に形成された切り欠き27に整合した状態で溶接接合される。切り欠き27は第三固定部23の径寸法に比べて浅く、その溶接長を確保するべく第三固定部23の車幅方向内側の後方には、該第三固定部23の外面と下方延出部25aの内側縁との間に跨る補強プレート28が接合される。
上パイプ24の前後中間部には、不図示のラバーが貼り付けられて該ラバーを介して車体フレーム5(エンジンハンガー7a)の外側面に当接する荷重受け用のブラケット29aが溶接固定される。すなわち、ガードパイプ20の接地等により該ガードパイプ20に外側方からの荷重が加わった際には、第一の固定点P1を支点にガードパイプ20を変位させる力が働くが、前記ブラケット29aを車体フレーム5に当てて前記荷重を受けることで、特に第一の固定点P1の座面等の変形を防止する。
なお、上パイプ24の後部上側には、ガードパイプ20を取り付けるためにフロントカウル17をカットする部分にあったボスの代わりとなるカウルステー29bが溶接固定される。
図6を参照し、第一固定部21は、その内側面を車体フレーム5(エンジンハンガー7a)の第一締結ボス31の外側面に当接させた状態で、第一挿通孔H1に車幅方向外側から挿通された第一締結ボルトB1を第一締結ボス31に螺着し締め込むことで、車体フレーム5に締結固定される。換言すれば、第一固定部21は、車体フレーム5に弾性部材等を介することなくリジットに結合される。
一方、図7を参照し、第二固定部22は、その車幅方向内側に配された第二カラー部材35及び後述のゴムワッシャ36,37を介して、車体フレーム5にフローティング結合される。第二カラー部材35は金属製のもので、車体フレーム5(エンジンハンガー7a)の第二締結ボス32の外側面に当接する円板状のフランジ部35aと、該フランジ部35aの第二締結ボス32と反対側に起立する円筒状のカラー部35bとを一体に有する。第二固定部22の内側面は、第二締結ボス32に当接したフランジ部35aの外側面に第一ゴムワッシャ36を介して当接し、この状態でカラー部35bが第一ゴムワッシャ36及び第二固定部22の底壁22a(第二挿通孔H2)を車幅方向で貫通する。
カラー部35bの底壁22aからの突出部分には第二ゴムワッシャ37が嵌装され、この状態で金属ワッシャ38を嵌装した第二締結ボルトB2をカラー部35b内に車幅方向外側から挿通して第二締結ボス32に螺着し締め込むことで、車体フレーム5に対して第二カラー部材35、金属ワッシャ38及び第二締結ボルトB2が締結固定される。
このとき、フランジ部35aと底壁22aとの間、及び底壁22aと金属ワッシャ38との間にはそれぞれ所定の隙間が形成され、該各隙間に各ゴムワッシャ36,37がそれぞれ挟持される。これにより、第二固定部22が各ゴムワッシャ36,37の撓み分だけ車幅方向での変位及び傾きを許容された状態で車体フレーム5に固定される。
なお、第二固定部22において、第二挿通孔H2を貫通するゴムスリーブを介して各ゴムワッシャ36,37を一体に連結したラバーグロメットを用いることも考えられるが、この場合、第二締結ボルトB2の径方向外側(外周側)にラバーが存在することで該第二締結ボルトB2が緩むことがある。
これに対し本実施例では、第二締結ボルトB2の径方向からラバーを無くし、第二締結ボルトB2の外周に金属部品のみを介して第二固定部22を支持する(第二固定部22をその径方向ではリジットに支持し、軸方向ではゴムワッシャ36,37を介して支持する)ことで、第二固定部22の軸方向での変位を可能とした上で第二締結ボルトB2の緩みを防止している。
また、図8を参照し、第三固定部23は、クロスパイプ41の端部に溶接結合された第三カラー部材42及び後述のゴムワッシャ43,44を介して、クロスパイプ41の端部にフローティング結合される。第三カラー部材42は金属製のもので、クロスパイプ41の端面に当接する円板状のフランジ部42aと、該フランジ部42aのクロスパイプ41と反対側に起立する円筒状のカラー部42bとを一体に有する。カラー部42bは内周に雌ネジを有する締結ボスの態様をなす。第三固定部23の内側面は、クロスパイプ41の端部に当接したフランジ部42aの外側面に第一ゴムワッシャ43を介して当接し、この状態でカラー部42bが第一ゴムワッシャ43及び第三固定部23の底部23a(第三挿通孔H3)を車幅方向で貫通する。
カラー部42bの底部23aからの突出部分には第二ゴムワッシャ44が嵌装され、この状態で金属ワッシャ45を嵌装した第三締結ボルトB3をカラー部42b内に車幅方向外側から螺着し締め込むことで、クロスパイプ41に対して金属ワッシャ45及び第三締結ボルトB3が締結固定される。
このとき、フランジ部42aと底部23aとの間、及び底部23aと金属ワッシャ45との間にはそれぞれ所定の隙間が形成され、該各隙間に各ゴムワッシャ43,44がそれぞれ挟持される。これにより、第三固定部23が各ゴムワッシャ43,44の撓み分だけ車幅方向での変位及び傾きを許容された状態でクロスパイプ41に固定される。
なお、第三固定部23においても、第二固定部22と同様に、第三挿通孔H3を貫通するゴムスリーブを介して各ゴムワッシャ43,44を一体に連結したラバーグロメットを用いた場合には第三締結ボルトB3が緩むことがあり、かつガードパイプ20への荷重入力時にラバーの変形でクロスパイプ41を通じて左右に力を分散する効果が無くなることがある。
これに対し本実施例では、第三締結ボルトB3の径方向からラバーを無くし、第三締結ボルトB3の外周に金属部品のみを介して第三固定部23を支持する(第三固定部23をその径方向ではリジットに支持し、軸方向ではゴムワッシャ43,44を介して支持する)ことで、第三固定部23の軸方向での変位を可能とした上で第三締結ボルトB3の緩みを防止し、かつガードパイプ20への荷重入力時にクロスパイプ41を通じて左右に力を分散する効果を確実に得られる。
図2,3を参照し、クロスパイプ41は、エンジンハンガー7aを避けると共にエンジン12の前バンク14の前側から延びる二本の排気管14aを避けつつ、極力左右に直線状に延びるように設けられる。このため、クロスパイプ41は、エンジンハンガー7aの直ぐ前方及び排気管14aの直ぐ後方を左右に通過するように、前面視で下方に凸の緩やかな湾曲状をなしている。
ここで、図3に示す車両前面視において、ガードパイプ20は、その最外側面(後方延出部25cの外側面)と車輪(前後輪2,11、図3には前輪2のみ示す)の外面とに渡る接線L1からエンジン12、車体フレーム5及び車体カバー(フロントカウル17)等が張り出さないように設定される。すなわち、ガードパイプ20は、車体が左右に倒れた際にエンジン12、車体フレーム5及び車体カバー等に先立って接地することで、これらのグランドヒットによる影響を抑える。
また、前述の如くクロスパイプ41を介して左右ガードパイプ20間を連結することで、一方のガードパイプ20への荷重入力時にはクロスパイプ41を介して他方のガードパイプ20でも荷重を受ける(左右ガードパイプ20に荷重を分散する)ことができる。具体的には、図9に示すように、車体が傾斜してその左側のガードパイプ20がグランドヒットした場合、その接地部から車体左側の第三固定部23(ラバーマウント部)、クロスパイプ41、車体右側の第三固定部23(ラバーマウント部)を介して車体右側のガードパイプ20に荷重が伝達され、該車体右側のガードパイプ20の第一固定部21(リジットマウント部)でも前記荷重を受けることができる。すなわち、車体に直接固定されない第三固定部23でも前記荷重を受けることができる。なお、図中符号GLは地面(グランドライン)を示す。
また、前記荷重は、車体左側のガードパイプ20の第一固定部21でも受けることができ、かつ車体左側のガードパイプ20の第二固定部22でも車体がガードパイプ20に乗りかかることで受けることができる。このように、ガードパイプ20への荷重入力点を三点にできるため、ガードパイプ20の強度確保が容易になる。他方、荷重入力点の三点の内の二点をラバーマウントとすることで、ガードパイプ20が車体フレーム5の剛性に対して影響を与えることも無い。
図4を参照し、第一及び第二の固定点P1,P2は、エンジンハンガー7aにおける前後幅の大きい基端側の前後に取り付けられることで、前後ピッチを極力確保した状態で車体フレーム5に固定される。また、第三の固定点P3は、前記第一直線T1から極力下方に離間することで、該第一直線T1回りのガードパイプ20の回転を効果的に抑える。
ここで、ガードパイプ20は、側面視で第一直線T1、第二及び第三の固定点P2,P3を結ぶ第二直線T2、並びに第一及び第三の固定点P1,P3を結ぶ第三直線T3からなる三角形状が鋭角三角形となるように設定される。換言すれば、各固定点P1〜P3は、側面視で鋭角三角形の頂点に位置するように設定されており、これにより、ガードパイプ20をバランスよく車体に取り付けることができる。
このようなガードパイプ20において、第一挿通孔H1は、第一締結ボルトB1の挿通及び締め込みに必要な分だけの遊びを有するように設定され、該第一挿通孔H1によってガードパイプ20全体の上下及び前後方向の位置が決定される。
一方、第二挿通孔H2は、第一挿通孔H1中心のガードパイプ20の回転を規制しつつ第一及び第二挿通孔H1,H2間の寸法公差を吸収可能とするべく、前記第一直線T1に略直交する方向ではカラー部35bの挿通に必要な分だけの遊びを有し、第一直線T1に沿う方向ではカラー部35bの挿通に必要な分の遊びに対して比較的大きな遊びを有する。
なお、第三挿通孔H3は、カラー部42bの挿通に必要な分だけの遊びを有し、該第三挿通孔H3の位置によりクロスパイプ41の位置及び形状が決定される。すなわち、第三挿通孔H3の位置は、クロスパイプ41全体が極力緩やかな湾曲となるように(直線状となるように)設定される。
以上説明したように、上記実施例におけるガードパイプ20の構造は、自動二輪車1の車体に締結固定される第一の固定点P1に対して、該第一の固定点P1から離間する第二の固定点P2を車体にゴムワッシャ36,37を介してフローティング結合すると共に、前記各固定点P1,P2から離間する第三の固定点P3を、車体左右のガードパイプ20間を連結するクロスパイプ41にゴムワッシャ43,44を介してフローティング結合し、かつ前記各固定点P1〜P3が側面視で鋭角三角形を描くように配置したものである。
この発明によれば、第一の固定点P1のみ車体に締結固定し、第二及び第三の固定点P2,P3は車体又はクロスパイプ41に弾性部材を介する等によりフローティング結合することで、車体のガードパイプ20を設けた部位の剛性を上げてしまうことがなく、ガードパイプ20の有無による車体剛性の変化を抑えることができる。また、各固定点P1〜P3が鋭角三角形を描くように配置することで、ガードパイプ20をバランスよく車体に取り付けることができ、第二及び第三の固定点P2,P3をフローティング結合とした場合でも、各固定点P1〜P3を結ぶ直線T1〜T3回りの倒れを効果的に抑制することができる。
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、ガードパイプ20の部品構成、形状及び配置、並びに自動二輪車の車体構成等は、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
1 自動二輪車
6 ヘッドパイプ
7 メインチューブ
7a エンジンハンガー
12 エンジン
20 ガードパイプ
36,37,43,44 ゴムワッシャ
41 クロスパイプ
P1 第一の固定点
P2 第二の固定点
P3 第三の固定点
K1 前端締結部(締結部)

Claims (5)

  1. 自動二輪車の車体側面に取り付けられるガードパイプの構造において、
    前記ガードパイプを複数の箇所で車体に固定し、その固定点の内の一箇所を締結固定とし、その他の固定点をフローティング結合としたことを特徴とする自動二輪車のガードパイプ構造。
  2. 自動二輪車の車体側面に取り付けられるガードパイプの構造において、
    車体に締結固定される第一の固定点に対して、該第一の固定点から離間する第二の固定点を車体にフローティング結合すると共に、前記各固定点から離間する第三の固定点を、車体左右のガードパイプ間を連結するクロスパイプにフローティング結合したことを特徴とする自動二輪車のガードパイプ構造。
  3. 前記第二及び第三の固定点が、車体又はクロスパイプに弾性部材を介して結合されることを特徴とする請求項2に記載の自動二輪車のガードパイプ構造。
  4. 前記各固定点が側面視で鋭角三角形を描くように配置されることを特徴とする請求項2又は3に記載の自動二輪車のガードパイプ構造。
  5. 前記車体は、ヘッドパイプと、当該ヘッドパイプの後方に延びるメインチューブと、当該メインチューブから下方に延びると共にエンジンの締結部を有するエンジンハンガーとを有し、
    前記第一の固定点は、前記エンジンハンガーの基端側の前部に配され、
    前記第二の固定点は、前記エンジンハンガーの基端側の後部に配され、
    前記第三の固定点は、前記エンジンハンガーの下部前方に配されることを特徴とする請求項2から4の何れか1項に記載の自動二輪車のガードパイプ構造。
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