JP2014122004A - 自動二輪車の車体フレーム - Google Patents

Abstract

【課題】リアクッションの上端部にかかる力を左右のピボットプレートの全体で受けることができ、ピボットフレームに生じる応力集中を緩和することができる自動二輪車の車体フレームを提供する。
【解決手段】ピボットフレーム２０の左右のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒは、リアクッション４１の上端部が取り付けられるリアクッション取付部２３と、メインフレーム１３の後端部が連結されるメインフレーム連結部２４と、メインフレーム連結部２４とリアクッション取付部２３とを連結する第１壁部２５と、を有し、第１壁部２５は、メインフレーム連結部２４からリアクッション取付部２３にかけて車幅方向内側に傾斜するように設けられ、リアクッション取付部２３は、メインフレーム連結部２４よりも車幅方向内側に配置され、第１壁部２５の外側面にリブ２５ａが形成されると共に、その内側面に平面２５ｂが形成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動二輪車の車体フレームに関する。

従来の自動二輪車の車体フレームとしては、メインフレームの後端部に連結され、スイングアームを揺動可能に支持すると共にリアクッションの上端部を支持するピボットフレームを備え、このピボットフレームの左右のピボットプレートを連結するクロスメンバに、リアクッションの上端部を支持するリアクッション支持部が形成されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０８−２１６９６０号公報

ところで、上記特許文献１に記載の自動二輪車の車体フレームでは、リアクッションの上端部にかかる力がクロスメンバから左右のピボットプレートに伝達されるため、その力を左右のピボットプレートの全体で受けることができず、ピボットフレームに応力集中が生じてしまっていた。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リアクッションの上端部にかかる力を左右のピボットプレートの全体で受けることができ、ピボットフレームに生じる応力集中を緩和することができる自動二輪車の車体フレームを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、メインフレームと、メインフレームの後端部に連結され、スイングアームを揺動可能に支持すると共にリアクッションの上端部を支持するピボットフレームと、を備え、ピボットフレームは、左右一対のピボットプレートと、左右一対のピボットプレートを車幅方向に連結するクロスメンバと、を備える自動二輪車の車体フレームにおいて、ピボットプレートは、リアクッションの上端部が取り付けられるリアクッション取付部と、メインフレームの後端部が連結されるメインフレーム連結部と、メインフレーム連結部とリアクッション取付部とを連結する第１壁部と、を有し、第１壁部は、メインフレーム連結部からリアクッション取付部にかけて車幅方向内側に傾斜するように設けられ、リアクッション取付部は、メインフレーム連結部よりも車幅方向内側に配置され、第１壁部の外側面にリブが形成されると共に、その内側面に平面が形成されることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の構成に加えて、ピボットプレートは、スイングアームの前端部が取り付けられるピボット部を有し、その上部から順に、リアクッション取付部、メインフレーム連結部、及びピボット部を配置することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の構成に加えて、ピボットプレートは、メインフレーム連結部とピボット部とを連結する第２壁部を有し、第２壁部の外側面に平面が形成されると共に、その内側面にリブが形成されることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の構成に加えて、ピボットプレートの第２壁部の外側面に、ステップ支持ブラケットを取り付けるためのブラケット支持部が設けられることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の構成に加えて、メインフレームはストレート形状であり、ピボットプレートのメインフレーム連結部に、メインフレームを締結する２つの締結部を設け、２つの締結部は、車両側面視において、メインフレームの中心線上に配置されることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の構成に加えて、ピボットプレートのメインフレーム連結部のメインフレームの延長線上に、２つの締結部を形成可能なスペースを設けることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載の構成に加えて、メインフレームは、鉄パイプからなり、ピボットプレートは、アルミ鋳造あるいは鍛造により成形されることを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項７に記載の構成に加えて、ピボットプレートは、クロスメンバが挿入される挿入部と、エンジンが取り付けられるエンジンハンガ部と、を有し、エンジンハンガ部は、挿入部と隣接して設けられ、エンジンハンガ部と挿入部との間に共有壁が設けられる。

請求項１の発明によれば、ピボットプレートは、リアクッションの上端部が取り付けられるリアクッション取付部と、メインフレームの後端部が連結されるメインフレーム連結部と、メインフレーム連結部とリアクッション取付部とを連結する第１壁部と、を有し、第１壁部は、メインフレーム連結部からリアクッション取付部にかけて車幅方向内側に傾斜するように設けられ、リアクッション取付部は、メインフレーム連結部よりも車幅方向内側に配置されるため、リアクッションの上端部にかかる力を左右のピボットプレートの全体で受けることができ、ピボットフレームに生じる応力集中を緩和することができる。また、ピボットプレートの第１壁部の外側面にリブが形成されるので、ピボットプレートを軽量化することができると共に、ピボットプレートの強度を確保することができる。また、ピボットプレートの第１壁部の内側面に平面が形成されるので、ピボットフレームに生じる応力集中を更に緩和することができる。

請求項２の発明によれば、ピボットプレートが、その上部から順に、リアクッション取付部、メインフレーム連結部、及びピボット部を配置するため、リアクッション取付部がメインフレーム連結部よりも高い位置に配置され、リアクッションのストロークを長くすることができる。

請求項３の発明によれば、ピボットプレートの第２壁部の外側面に平面が形成されるため、ピボットプレートの外観性を向上することができると共に、乗員の足のスライド性を良好にすることができる。また、ピボットプレートの第２壁部の内側面にリブが形成されるため、ピボットプレートを軽量化することができると共に、ピボットプレートの強度を確保することができる。

請求項４の発明によれば、ピボットプレートの第２壁部の外側面に、ステップ支持ブラケットを取り付けるためのブラケット支持部が設けられるため、リブが形成される第２壁部の内側面にブラケット支持部を設ける場合と比較して、ブラケット支持部を小型化することができる。

請求項５の発明によれば、メインフレームがストレート形状であり、ピボットプレートのメインフレーム連結部に、メインフレームを締結する２つの締結部を設け、２つの締結部は、車両側面視において、メインフレームの中心線上に配置されるため、ヘッドパイプ及びピボットフレームからの入力荷重をリニアに伝達することができる。これにより、上下方向への荷重の分散をなくし、車体フレームの上下のねじれをなくして、車両の一体感を向上することができる。

請求項６の発明によれば、ピボットプレートのメインフレーム連結部のメインフレームの延長線上に、２つの締結部を形成可能なスペースを設けるため、２つの締結部の形成位置を変更するだけで、製造コストを増加させることなく、キャスター角、トレール、及びホイールベースを容易に変更することができる。

請求項７の発明によれば、メインフレームは、鉄パイプからなり、ピボットプレートは、アルミ鋳造あるいは鍛造により成形されるため、車体フレームの製造コストを低減することができる。

請求項８の発明によれば、ピボットプレートは、クロスメンバが挿入される挿入部と、エンジンが取り付けられるエンジンハンガ部と、を有し、エンジンハンガ部が挿入部と隣接して設けられ、エンジンハンガ部と挿入部との間に共有壁が設けられるため、エンジンハンガ部と挿入部とを別々に設ける場合と比較して、ピボットプレートを軽量化することができる。

本発明に係る自動二輪車の車体フレームの一実施形態が搭載された自動二輪車を説明する左側面図である。 図１に示す車体フレームの周辺の左側面図である。 図２に示すピボットフレームの斜視図である。 図２に示す左ピボットプレートを内側から見た図である。 図３に示すピボットフレームを前方から見た図である。 図５のＡ−Ａ線断面図である。 図５のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明に係る自動二輪車の車体フレームの一実施形態の変形例を説明するための左ピボットプレートを内側から見た拡大図であり、（ａ）は車体フレームを長くした状態の図であり、（ｂ）は車体フレームを短くした状態の図である。

以下、本発明に係る自動二輪車の車体フレームの一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、操縦者から見た方向に従い、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

本実施形態の自動二輪車１０は、図１及び図２に示すように、車体フレーム１１を、前端に設けられるヘッドパイプ１２と、ヘッドパイプ１２から後ろ下がりに延びる左右一対のメインフレーム１３と、ヘッドパイプ１２から後ろ下がりに延びる左右一対のダウンフレーム１４と、メインフレーム１３及びダウンフレーム１４間を連結する第１〜第４補強フレーム１５ａ〜１５ｄと、左右一対のメインフレーム１３の後端部に連結されるピボットフレーム２０と、ピボットフレーム２０の上端部に連結されるシートフレーム１６と、から構成し、ダウンフレーム１４及びピボットフレーム２０にエンジン５０が取り付けられる。

メインフレーム１３、ダウンフレーム１４、及び第１〜第４補強フレーム１５ａ〜１５ｄはそれぞれ鉄パイプからなりトラスフレームを構成する。また、メインフレーム１３は、車両側面視においてストレート形状に形成されている。

ピボットフレーム２０は、図３〜図５に示すように、左右一対のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒと、左右一対のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの上下方向中間部を車幅方向に連結する第１クロスメンバ２１と、左右一対のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの下端部を車幅方向に連結する第２クロスメンバ２２と、を備える。

左右のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒは、後述するリアクッション４１の上端部が取り付けられるリアクッション取付部２３と、メインフレーム１３の後端部が連結されるメインフレーム連結部２４と、メインフレーム連結部２４とリアクッション取付部２３とを連結する第１壁部２５と、後述するスイングアーム３３の前端部が取り付けられるピボット部２６と、メインフレーム連結部２４とピボット部２６とを連結する第２壁部２７と、をそれぞれ有する。そして、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの上部から順に、リアクッション取付部２３、メインフレーム連結部２４、及びピボット部２６が配置されている。また、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒはアルミ鋳造あるいは鍛造により成形されている。

また、自動二輪車１０は、図１及び図２に示すように、ヘッドパイプ１２に操向自在に支持されるフロントフォーク３１と、フロントフォーク３１の下端部に回転可能に支持される前輪ＷＦと、フロントフォーク３１の上端部に取り付けられる操舵用のハンドル３２と、左右のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒのピボット部２６にピボット軸２６ａを介して揺動可能に支持されるスイングアーム３３と、スイングアーム３３の後端部に回転可能に支持される後輪ＷＲと、左右のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒのリアクッション取付部２３にスイングアーム３３を懸架する後輪懸架装置４０と、エンジン５０の上方に配置される燃料タンク３４と、を備える。なお、図１中の符号３５はフロントカウル、符号３６はアンダーカウル、符号３７はリアカウルである。

後輪懸架装置４０は、図２に示すように、その上端部が左右のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒのリアクッション取付部２３に揺動可能に取り付けられるリアクッション４１と、リアクッション４１の下端部とスイングアーム３３の下面とを揺動可能に連結する略三角形状の第１リンク４２と、第１リンク４２とピボットフレーム２０の第２クロスメンバ２２とを揺動可能に連結する第２リンク４３と、を備える。

エンジン５０は、図１に示すように、その外殻は、主に、クランクケース５１と、クランクケース５１の上端部に取り付けられるシリンダ部５２と、クランクケース５１の下端部に取り付けられるオイルパン５３と、から構成されている。また、シリンダ部５２の後面には、排気管５４及びマフラー５５が順に接続されている。

また、図２〜図４に示すように、左右のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒのメインフレーム連結部２４には、メインフレーム１３の後端部を締結する２本のボルト３８を挿通させる２つのボルト挿通穴（締結部）２４ａがそれぞれ形成されており、この２つのボルト挿通穴２４ａは、車両側面視において、ストレート形状のメインフレーム１３の中心線上に配置されている。

また、図３及び図５に示すように、左右のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの第１壁部２５は、メインフレーム連結部２４からリアクッション取付部２３にかけて車幅方向内側に傾斜するように設けられる。このため、リアクッション取付部２３は、メインフレーム連結部２４よりも車幅方向内側に配置されている。

また、図３及び図４に示すように、左右のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの第１壁部２５の外側面に、第１壁部２５の前後縁部に沿うように２本のリブ２５ａがそれぞれ形成される。また、左右の第１壁部２５の内側面に平面２５ｂがそれぞれ形成されている。

また、図３及び図４に示すように、左右のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの第２壁部２７の外側面に平面２７ａがそれぞれ形成される。また、左右の第２壁部２７の内側面に、第２壁部２７の前後縁部に沿うように２本のリブ２７ｂがそれぞれ形成されると共に、ピボット部２６を中心にして放射状に４本のリブ２７ｃがそれぞれ形成されている。

また、図２〜図４に示すように、左右のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの第２壁部２７の外側面の後縁部には、ステップ支持ブラケット３９を取り付けるための２つのブラケット支持部２８がそれぞれ形成されている。なお、図２中の符合３９ａは運転者用のステップである。

また、図４、図６、及び図７に示すように、左右のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの第２壁部２７の内側面には、第１及び第２クロスメンバ２１，２２が挿入される第１及び第２挿入部２９ａ，２９ｂがそれぞれ形成される。また、左右のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの第２壁部２７の内側面の前縁部には、エンジン５０が取り付けられる２つのエンジンハンガ部３０がそれぞれ形成されている。そして、エンジンハンガ部３０は、第１及び第２挿入部２９ａ，２９ｂと隣接して形成され、エンジンハンガ部３０と第１挿入部２９ａとの間、及びエンジンハンガ部３０と第２挿入部２９ｂとの間に共有壁３０ａがそれぞれ形成されている。また、図２に示すように、ダウンフレーム１４の下端部にもエンジンハンガ部１４ａが形成されている。

以上説明したように、本実施形態の車体フレーム１１によれば、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの第１壁部２５は、メインフレーム連結部２４からリアクッション取付部２３にかけて車幅方向内側に傾斜するように設けられ、リアクッション取付部２３は、メインフレーム連結部２４よりも車幅方向内側に配置されるため、リアクッション４１の上端部にかかる力を左右のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの全体で受けることができ、ピボットフレーム２０に生じる応力集中を緩和することができる。また、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの第１壁部２５の外側面にリブ２５ａが形成されるので、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒを軽量化することができると共に、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒピボットプレートの強度を確保することができる。また、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの第１壁部２５の内側面に平面２５ｂが形成されるので、ピボットフレーム２０に生じる応力集中を更に緩和することができる。

また、本実施形態の車体フレーム１１によれば、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒが、その上部から順に、リアクッション取付部２３、メインフレーム連結部２４、及びピボット部２６を配置するため、リアクッション取付部２３がメインフレーム連結部２４よりも高い位置に配置され、リアクッション４１のストロークを長くすることができる。

また、本実施形態の車体フレーム１１によれば、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの第２壁部２７の外側面に平面２７ａが形成されるため、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの外観性を向上することができると共に、乗員の足のスライド性を良好にすることができる。また、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの第２壁部２７の内側面にリブ２７ｂ，２７ｃが形成されるため、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒを軽量化することができると共に、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの強度を確保することができる。

また、本実施形態の車体フレーム１１によれば、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒの第２壁部２７の外側面に、ステップ支持ブラケット３９を取り付けるためのブラケット支持部２８が設けられるため、リブ２７ｂ，２７ｃが形成される第２壁部２７の内側面にブラケット支持部２８を設ける場合と比較して、ブラケット支持部２８を小型化することができる。

また、本実施形態の車体フレーム１１によれば、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒのメインフレーム連結部２４に、ストレート形状のメインフレーム１３を締結する２つのボルト挿通穴２４ａを設け、２つのボルト挿通穴２４ａは、車両側面視において、メインフレーム１３の中心線上に配置されるため、ヘッドパイプ１２及びピボットフレーム２０からの入力荷重をリニアに伝達することができる。これにより、上下方向への荷重の分散をなくし、車体フレーム１１の上下のねじれをなくして、車両の一体感を向上することができる。

また、本実施形態の車体フレーム１１によれば、メインフレーム１３は、鉄パイプからなり、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒは、アルミ鋳造あるいは鍛造により成形されるため、車体フレーム１１の製造コストを低減することができる。

また、本実施形態の車体フレーム１１によれば、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒが、第１及び第２クロスメンバ２１，２２が挿入される第１及び第２挿入部２９ａ，２９ｂと、エンジン５０が取り付けられる２つのエンジンハンガ部３０と、を有し、２つのエンジンハンガ部３０が第１及び第２挿入部２９ａ，２９ｂと隣接して設けられ、２つのエンジンハンガ部３０と第１及び第２挿入部２９ａ，２９ｂとの間に共有壁３０ａがそれぞれ設けられるため、エンジンハンガ部と挿入部とを別々に設ける場合と比較して、ピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒを軽量化することができる。

なお、本実施形態の変形例として、図８（ａ）に示すように、左右のピボットプレート２０Ｌ，２０Ｒのメインフレーム連結部２４のメインフレーム１３の延長線上に、２つのボルト挿通穴２４ａを形成可能なスペース２４ｓをそれぞれ形成してもよい。この場合、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、２つのボルト挿通穴２４ａの形成位置を変更するだけで、車体フレーム１１の長さを調整することができるので、製造コストを増加させることなく、キャスター角、トレール、及びホイールベースを容易に変更することができる。

なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１０ 自動二輪車
１１ 車体フレーム
１２ ヘッドパイプ
１３ メインフレーム
２０ ピボットフレーム
２０Ｌ 左ピボットプレート
２０Ｒ 右ピボットプレート
２１ 第１クロスメンバ
２２ 第２クロスメンバ
２３ リアクッション取付部
２４ メインフレーム連結部
２４ａ ボルト挿通穴（締結部）
２４ｓ スペース
２５ 第１壁部
２５ａ リブ
２５ｂ 平面
２６ ピボット部
２７ 第２壁部
２７ａ 平面
２７ｂ リブ
２７ｃ リブ
２８ ブラケット支持部
２９ａ 第１挿入部
２９ｂ 第２挿入部
３０ エンジンハンガ部
３０ａ 共有壁
３３ スイングアーム
３９ ステップ支持ブラケット
４０ 後輪懸架装置
４１ リアクッション
５０ エンジン

Claims (8)

1. メインフレーム（１３）と、前記メインフレームの後端部に連結され、スイングアーム（３３）を揺動可能に支持すると共にリアクッション（４１）の上端部を支持するピボットフレーム（２０）と、を備え、
   前記ピボットフレームは、左右一対のピボットプレート（２０Ｌ，２０Ｒ）と、前記左右一対のピボットプレートを車幅方向に連結するクロスメンバ（２１，２２）と、を備える自動二輪車（１０）の車体フレーム（１１）において、
   前記ピボットプレートは、前記リアクッションの上端部が取り付けられるリアクッション取付部（２３）と、前記メインフレームの後端部が連結されるメインフレーム連結部（２４）と、前記メインフレーム連結部と前記リアクッション取付部とを連結する第１壁部（２５）と、を有し、
   前記第１壁部は、前記メインフレーム連結部から前記リアクッション取付部にかけて車幅方向内側に傾斜するように設けられ、前記リアクッション取付部は、前記メインフレーム連結部よりも車幅方向内側に配置され、
   前記第１壁部の外側面にリブ（２５ａ）が形成されると共に、その内側面に平面（２５ｂ）が形成されることを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
2. 前記ピボットプレート（２０Ｌ，２０Ｒ）は、前記スイングアーム（３３）の前端部が取り付けられるピボット部（２６）を有し、その上部から順に、前記リアクッション取付部（２３）、前記メインフレーム連結部（２４）、及び前記ピボット部（２６）を配置することを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車（１０）の車体フレーム（１１）。
3. 前記ピボットプレート（２０Ｌ，２０Ｒ）は、前記メインフレーム連結部（２４）と前記ピボット部（２６）とを連結する第２壁部（２７）を有し、
   前記第２壁部の外側面に平面（２７ａ）が形成されると共に、その内側面にリブ（２７ｂ，２７ｃ）が形成されることを特徴とする請求項２に記載の自動二輪車（１０）の車体フレーム（１１）。
4. 前記ピボットプレート（２０Ｌ，２０Ｒ）の前記第２壁部（２７）の外側面に、ステップ支持ブラケット（３９）を取り付けるためのブラケット支持部（２８）が設けられることを特徴とする請求項３に記載の自動二輪車（１０）の車体フレーム（１１）。
5. 前記メインフレーム（１３）はストレート形状であり、
   前記ピボットプレート（２０Ｌ，２０Ｒ）の前記メインフレーム連結部（２４）に、前記メインフレームを締結する２つの締結部（２４ａ）を設け、
   前記２つの締結部は、車両側面視において、前記メインフレームの中心線上に配置されることを特徴とする請求項４に記載の自動二輪車（１０）の車体フレーム（１１）。
6. 前記ピボットプレート（２０Ｌ，２０Ｒ）の前記メインフレーム連結部（２４）の前記メインフレーム（１３）の延長線上に、前記２つの締結部（２４ａ）を形成可能なスペース（２４ｓ）を設けることを特徴とする請求項５に記載の自動二輪車（１０）の車体フレーム（１１）。
7. 前記メインフレーム（１３）は、鉄パイプからなり、
   前記ピボットプレート（２０Ｌ，２０Ｒ）は、アルミ鋳造あるいは鍛造により成形されることを特徴とする請求項６に記載の自動二輪車（１０）の車体フレーム（１１）。
8. 前記ピボットプレート（２０Ｌ，２０Ｒ）は、前記クロスメンバ（２１，２２）が挿入される挿入部（２９ａ，２９ｂ）と、エンジン（５０）が取り付けられるエンジンハンガ部（３０）と、を有し、
   前記エンジンハンガ部は、前記挿入部と隣接して設けられ、
   前記エンジンハンガ部と前記挿入部との間に共有壁（３０ａ）が設けられることを特徴とする請求項７に記載の自動二輪車（１０）の車体フレーム（１１）。
   

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