JP2020015498A

JP2020015498A - 自動二輪車のフレーム

Info

Publication number: JP2020015498A
Application number: JP2019134984A
Authority: JP
Inventors: デナート，ジョセフ; Dennert Joseph; ピー．テド，ジャレド; P Thede Jared; シャーバース，ブライアン; Scherbarth Brian; ジョンコンケル，エリック; John Konkel Eric; ダブリュ．シャンツ，ジョン; W Schanz John
Original assignee: Harley Davidson Motor Co Group LLC
Current assignee: Harley Davidson Motor Co Group LLC
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2020-01-30
Also published as: DE102019210953A1; US20200031419A1; US11117637B2

Abstract

【課題】マルチピース式の自動二輪車メインフレームアセンブリを提供すること。【解決手段】自動二輪車のフレームは、左サイドフレーム部材；右サイドフレーム部材；左サイドフレーム部材と右サイドフレーム部材と間のフレームの長手方向の中心面に沿って位置付けされたステアリングヘッド部材；を含む。ステアリングヘッド部材は、ステアリング軸線を規定するステアリングヘッド部分を含む。複数の締結ジョイントがステアリングヘッド部材と左サイドフレーム部材と右サイドフレーム部材との間に設けられ、複数の締結ジョイントは、ステアリングヘッド部分の後ろに位置付けされる。複数の締結ジョイントとは別の締結ジョイントが、ステアリングヘッド部材と左サイドフレーム部材との間で複数の締結ジョイントの後ろに設けられる。複数の締結ジョイントとは別の締結ジョイントが、ステアリングヘッド部材と右サイドフレーム部材との間で複数の締結ジョイントの後ろに設けられる。【選択図】図１

Description

関連出願への相互参照
本願は、２０１８年７月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／７０３，３７７号に対して優先権を主張するものであり、この文献は、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、自動二輪車のためのマルチピース式フレームに関する。

一態様では、本発明は、自動二輪車のフレームを提供し、このフレームは、左サイドフレーム部材と、右サイドフレーム部材と、左サイドフレーム部材と右サイドフレーム部材との間にフレームの長手方向の中心面に沿って位置付けされたステアリングヘッド部材とを含む。ステアリングヘッド部材は、ステアリング軸線を規定するステアリングヘッド部分を含む。複数の締結ジョイントが、ステアリングヘッド部材と左サイドフレーム部材と右サイドフレーム部材との間に設けられ、複数の締結ジョイントは、ステアリングヘッド部分の後ろに位置付けされる。複数の締結ジョイントとは別の締結ジョイントが、ステアリングヘッド部材と左サイドフレーム部材との間で複数の締結ジョイントの後ろに設けられる。複数の締結ジョイントとは別の締結ジョイントが、ステアリングヘッド部材と右サイドフレーム部材との間で複数の締結ジョイントの後ろに設けられる。

他の態様では、本発明は、自動二輪車のフレームを提供し、このフレームは、左サイドフレーム部材と、右サイドフレーム部材と、左サイドフレーム部材と右サイドフレーム部材との間にフレームの長手方向の中心面に沿って位置付けされたステアリングヘッド部材とを含む。ステアリングヘッド部材は、ステアリング軸線を規定するステアリングヘッド部分を含む。複数の締結ジョイントが、ステアリングヘッド部材と左サイドフレーム部材と右サイドフレーム部材との間に設けられる。複数の締結ジョイントは、ステアリングヘッド部分の後ろのみに位置付けされる。左サイドフレーム部材は、長手方向の中心線の左側にのみ位置付けされ且つその中心線から離間しており、右サイドフレーム部材は、長手方向の中心線の右側にのみ位置付けされ且つその中心線から離間している。

自動二輪車のフレームアセンブリの斜視図である。図１のフレームアセンブリの上面図である。図１のフレームアセンブリの右側面図である。図１のフレームアセンブリの正面図である。図１のフレームアセンブリの分解組立図である。図１のフレームアセンブリの前方締結ジョイントを通る断面図である。図１のフレームアセンブリの後方締結ジョイントを通る断面図である。図１〜図７のフレームアセンブリを含む自動二輪車の側面図である。

本開示の実施形態について詳細に説明する前に、本開示は、その適用において、以下の説明に記載される又は以下の図面に示される構成要素の構造及び配置の詳細に限定されないことを理解されたい。本開示は、他の実施形態が可能であり、且つ様々な方法で実施又は実行することができる。また、本明細書で使用される表現及び用語は説明を目的としており、限定と見なすべきではないことを理解されたい。

図１〜図７は、自動二輪車２０（図８）のための自動二輪車のフレーム１００を示す。自動二輪車２０は、例えば、二輪のオートバイ（単車：single track motorcycle）である。いくつかの構成では、自動二輪車２０は、後輪を駆動するバッテリ駆動電気モータを含むパワートレインを有する電動二輪車である。図示されるフレーム１００は、複数の別々に形成されたピース又は部材から組み立てられたマルチピース式の自動二輪車メインフレームアセンブリである。さらに、フレーム１００は、自動二輪車を組み立てる際に、動力源（内燃機関及び／又は電気モータ）、オプションの多段変速機、ステアリングアセンブリ、スイングアームアセンブリ、及び座席アセンブリ等の追加の構造体と組み合わされるようになっている。フレーム１００は、上記の構造体のいずれか又は全てと直接的又は間接的に相互作用することができ、フットペグ、ハンドルバー、燃料タンク及び／又は電池パック、スイッチ及びレバーを含むライダーが操作可能な制御機器、機器類等を含む追加のアクセサリがフレーム１００によって支持されることにも留意されたい。図示のフレーム１００は、その主要要素として、ステアリングヘッド部材１０４、左サイド部材１０８Ｌ、及び右サイド部材１０８Ｒを含む。左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒは、独立してステアリングヘッド部材１０４に結合される。左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒは、互いに直接的に係合又は結合されるのではなく、ステアリングヘッド部材１０４によってフレーム１００の長手方向の中心面ＣＰの両側で互いに離間している。左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒのそれぞれは、それぞれの締結ジョイント（fastener joint）を規定する複数のねじ式締結具を用いてステアリングヘッド部材１０４に結合されており、これら締結ジョイントについて以下でさらに詳細に説明する。いくつかの構造では、左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒ及びステアリングヘッド部材１０４のそれぞれは金属鋳造品（例えば、アルミニウム）である。示されるように、左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒ及びステアリングヘッド部材１０４のそれぞれは、側面から見たときに、１つ又は複数の開口部を規定するいくつかの材料セグメントを含むトレリス（trellis）構成を有することができる。例えば、左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒのそれぞれは、外周面と、側面視で３つの開口部１１６を規定する２つの中間ウェブセグメント１１２とを含む。ステアリングヘッド部材１０４は、（主に垂直方向のステアリングヘッドチャネル１２４及び対応するステアリング軸線Ａを規定する）ステアリングヘッド部分１２０と、ステアリングヘッド部分１２０の後端部で垂直方向のウェブセグメント１２８によって接続される一体形成された上部及び下部ウェブとを含み、単一の開口部１３２が、ステアリングヘッド部分１２０の左右両側に規定される。両側の開口部１３２は、１つの共通の開口部を効果的に確立するために、左サイド部材１０８Ｌ又は右サイド部材１０８Ｒの開口部１１６のうちの最前方の開口部の形状と重なり且つ一致する。

ステアリングヘッド部分１２０は、左サイドフレーム部材１０８Ｌも右サイドフレーム部材１０８Ｒも含まないステアリングヘッド部材１０４のみによって連続的に形成される。さらに、図示されるように、左サイドフレーム部材１０８Ｌ及び右サイドフレーム部材１０８Ｒの前縁が、ステアリング軸線Ａの後部にオフセットしている（例えば、前縁は、ステアリング軸線Ａと平行に延びることができる）。このように、左右の側面視において、ステアリングヘッド部分１２０は露出される一方、ステアリングヘッド部材１０４の残りの部分は、左サイドフレーム部材１０８Ｌ及び右サイドフレーム部材１０８Ｒによって隠される。ステアリングヘッド部材１０４の隠された部分は、側面視で、ステアリングヘッド部材の外周によって規定される全領域の大部分を占める。

示されるように、左サイドフレーム部材１０８Ｌ及び右サイドフレーム部材１０８Ｒ及びステアリングヘッド部材１０４のそれぞれは、リブ付きシェル部材として形成することができる。これは、閉断面構造（例えば、管又は箱部分）とは対照的である。左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒは、（例えば、アルミニウムの）個別の鋳造品として形成することができる。示されるように、左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒ及びステアリングヘッド部材１０４のそれぞれは、凸状の外向き面及び凹状の内向き面を有する。内向き面を横切って補強リブが設けられている。さらに、（例えば、電池パック１４０（図３）を含む充電式エネルギー貯蔵システムを取り付けるための）複数の締結具受容孔１３６が左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒ全体に分散している。左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒは、例えばスイングアーム旋回（pivot）シャフトを受容するように、スイングアーム旋回点を規定するように位置合わせされたそれぞれの孔１４４をその後端に含む。左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒは、座席フレーム部材（図示せず）を取り付けるためのそれぞれの孔１４６（例えば、それぞれ２つ）をさらに含み得る。

ステアリングヘッド部材１０４は、ステアリングヘッド部材１０４の前端に向けて配置された複数の締結ジョイント１５０を用いて左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒに固定される。これら締結ジョイント１５０のそれぞれは、ステアリングヘッド部分１２０及びステアリング軸線Ａを規定するステアリングヘッドチャネル１２４の後ろに位置付けされる。一群の締結ジョイント１５０は、側面視で、一列に配置された又は整列した２つより多い（例えば、３つの）ボルト式ジョイントを含むことができる（図３）。その単列は、ステアリングヘッド部分１２０によって規定されるステアリング軸線Ａと平行であり得る。締結ジョイント１５０は、ステアリングヘッド部材１０４と左サイドフレーム部材１０８Ｌ及び右サイドフレーム部材１０８Ｒとの間の最前方のジョイントである。図６に最もよく示されるように、各締結ジョイント１５０は、ステアリングヘッド部材１０４と左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒの両方との間に形成される。各締結ジョイント１５０は、ねじ式締結具１５４（例えば、ボルト）を含み、この締結具１５４は、左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒの一方（例えば、右サイド部材１０８Ｒ）の孔１５８を通って、ステアリングヘッド部材１０４の孔１６２を通って、左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒの他方（例えば、左サイド部材１０８Ｌ）の孔１６６を通って延び、サイド部材１０８Ｌの外側のナット１７０と係合してボルト式ジョイントを規定する。こうして、左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒの孔１５８、１６６はねじ切りされておらず、締結具１５４は、孔１５８、１６６と係合するシャンク部分においてねじ切りしなくてもよい。しかしながら、他の構成では、第２の孔１６６のそれぞれをねじ切りして、ナット１７０を省いてもよい。締結具１５４は、長手方向の中心面ＣＰに対して真っ直ぐ又は主に垂直に延びることができ、各締結具１５４は長手方向の中心面ＣＰを横切る。締結具１５４の頭部１７４は、上面図及び／又は正面図において部分的又は完全に隠れるように、サイド部材１０８Ｒの外側に形成されたポケット内に受容され得る。同様に、ナット１７０は、上面図及び／又は正面図において部分的に又は完全に隠れるように、サイド部材１０８Ｌの外側に形成されたポケット内に受容され得る。ステアリングヘッド部材１０４を貫通する孔１６２は、ステアリングヘッド部材１０４のそれぞれの横方向の外側面に形成されたそれぞれのトラフ又はチャネル１７８Ｌ、１７８Ｒに沿ってその中に配置される。長手方向に中心面ＣＰに向かう方向において、各チャネル１７８L、１７８Ｒの対向する前後の平坦面は、互いに向けてテーパが付けられる。同様に、孔１５８、１６６を有する左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒの対応する部分は、それぞれのチャネル１７８Ｌ、１７８Ｒの表面と係合するノーズ１８２を形成する相補的なテーパ面を有する。このように、締結ジョイント１５０の締め付けによって、締結具１５４の長さ方向に対して垂直な方向において、ステアリングヘッド部材１０４と左サイド部材１０８Ｌ及び右サイド部材１０８Ｒとの間に益々きつい嵌合を促す楔作用がもたらされる。

締結ジョイント１５０がステアリングヘッド部分１２０の後ろに配置されるが、締結ジョイント１５０は、ステアリングヘッド部材１０４の前方半分に配置されており、ステアリングヘッド部分１２０の直ぐ後ろに配置されると説明することができる。ステアリング軸線Ａに対して垂直方向に測定されたステアリングヘッド部材１０４の長さＬ（図３）の大部分が、締結ジョイント１５０の後ろに形成される。追加の締結ジョイント１８６が、オプションでステアリングヘッド部材１０４の後縁に沿って、ステアリング部材１０４の後方半分に配置される。こうして、追加の締結ジョイント１８６は、前方締結ジョイント１５０から開口部１３２を横切って離間している。図７には、このような１つの締結ジョイント１８６の断面図が示される。前方締結ジョイント１５０とは異なり、追加の締結ジョイント１８６は、ステアリングヘッド部材１０４と、左サイドフレーム部材１０８Ｌ及び右サイドフレーム部材１０８Ｒの個々のフレーム部材との間に形成される。また、前方締結ジョイント１５０とは異なり、追加の締結ジョイント１８６は、ナットを使用せずに、ステアリングヘッド部材１０４のねじ切りされたフレーム孔１９４と係合する締結具１９０によって確立される。締結具１９０の頭部１９８は、上面図及び／又は正面図において部分的又は完全に隠すために、締結具受容孔２０２の位置でサイド部材１０８Ｌ、１０８Ｒの外側に形成されたポケット内に受容され得る。図７に示されるように、ステアリングヘッド部材１０４は、厚さｔ２が、ステアリングヘッド部材１０４を形成する表面に対して垂直ではなく、ｔ１に対して平行に測定される場合であっても、孔１９４の位置において、締結ジョイント１８６の直ぐ前方の厚さｔ２と比較して劇的に増大した材料厚さｔ１（締結具１９０の軸方向に測定される）を有し得る。いくつかの構成において、孔１９４の位置における厚さｔ１は、厚さｔ２の少なくとも３倍又は少なくとも４倍である。ステアリングヘッド部材１０４の各側面が、上端に１つと下端に１つとの２つのねじ孔１９４を含むように示されているが、ステアリングヘッド部材１０４は、締結具１９０を受容するために各側部に１つ又は２つ以上の孔を含むことができる。いずれにせよ、ステアリングヘッド部材１０４は全体として、ステアリングヘッド部分１２０において前方締結ジョイント１５０の後方に間隔を置いて配置された複数の締結ジョイント１８６を規定する。このように、開口部１１６、１３２の前部に沿って複数の締結ジョイント１５０があり、フレーム開口部１１６、１３２の後部に沿って及び複数の締結ジョイント１８６がある。

本開示の文脈において、締結具及び締結ジョイントは、機械的締結装置の使用を意味し、溶接又は一体鋳造／鍛造等を意味しない。いくつかの構造において、締結ジョイントは、フレーム又は締結具に対して破壊的手段を必要とせずに、分解することができる。他の場合に、締結具は、恒久的な締結具、又は一度だけの設置使用であり得る。例示された実施形態を通して、ねじ式締結具は複数のボルト式ジョイントを作製するために使用され、そのねじ式締結具は、本明細書では概して取り外し可能なねじ式締結ジョイントを指すために使用される。

特定の好ましい実施形態を参照して本開示について詳細に説明してきたが、説明したような本開示の１つ又は複数の独立した態様の範囲及び精神内において変形及び修正が存在する。本開示の様々な特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲に記載されている。

Claims

自動二輪車のフレームであって、当該自動二輪車のフレームは、
左サイドフレーム部材と、
右サイドフレーム部材と、
前記左サイドフレーム部材と前記右サイドフレーム部材との間の前記フレームの長手方向の中心面に沿って位置付けされたステアリングヘッド部材であって、ステアリング軸線を規定するステアリングヘッド部分を含むステアリングヘッド部材と、を有しており、
複数の締結ジョイントが、前記ステアリングヘッド部材と前記左サイドフレーム部材と前記右サイドフレーム部材との間に設けられ、且つ前記ステアリングヘッド部分の後ろに位置付けされ、
前記複数の締結ジョイントとは別の締結ジョイントが、前記ステアリングヘッド部材と前記左サイドフレーム部材との間で前記複数の締結ジョイントの後ろに設けられ、
前記複数の締結ジョイントとは別の締結ジョイントが、前記ステアリングヘッド部材と前記右サイドフレーム部材との間で前記複数の締結ジョイントの後ろに設けられている、
自動二輪車のフレーム。
前記ステアリングヘッド部分は、前記左サイドフレーム部材も前記右サイドフレーム部材も含まない前記ステアリングヘッド部材のみによって連続的に形成される、請求項１に記載の自動二輪車のフレーム。
前記左サイドフレーム部材及び前記右サイドフレーム部材の前縁が、前記ステアリング軸線の後ろにオフセットしている、請求項１に記載の自動二輪車のフレーム。
前記複数の締結ジョイントは、前記ステアリング軸線と平行に一列に配置される、請求項１に記載の自動二輪車のフレーム。
前記左サイドフレーム部材は、前記長手方向の中心線の左側にのみ位置付けされ且つ前記中心線から離間しており、前記右サイドフレーム部材は、前記長手方向の中心線の右側にのみ位置付けされ且つ前記中心線から離間している、請求項１に記載の自動二輪車のフレーム。
前記複数の締結ジョイントのうちの締結ジョイントは、前記ステアリングヘッド部材と前記左サイドフレーム部材及び前記右サイドフレーム部材との間の最前方のジョイントである、請求項１に記載の自動二輪車のフレーム。
左右の側面視において、前記ステアリングヘッド部材は、前記ステアリングヘッド部分を除いて、前記左サイドフレーム部材及び前記右サイドフレーム部材によって隠されている、請求項１に記載の自動二輪車のフレーム。
前記ステアリングヘッド部材の、前記ステアリング軸線に対して垂直に測定された長さの大部分が、前記複数の締結ジョイントの後ろに形成されている、請求項１に記載の自動二輪車のフレーム。
前記ステアリングヘッド部材は、前記複数の締結ジョイントの前側及び後側に隣接する第１の一対の平坦なテーパ面を含み、前記左サイドフレーム部材は、前記ステアリングヘッド部材の前記第１の一対の平坦なテーパ面と係合する一対の平坦なテーパ面を含み、前記ステアリングヘッド部材は、前記複数の締結ジョイントの前側及び後側に隣接する第２の一対の平坦なテーパ面を含み、前記右サイドフレーム部材は、前記ステアリングヘッド部材の前記第２の一対の平坦なテーパ面と係合する一対の平坦なテーパ面を含む、請求項１に記載の自動二輪車のフレーム。
前記左サイドフレーム部材、前記右サイドフレーム部材、及び前記ステアリングヘッド部材は、それらの間に溶接接合部がない、請求項１に記載の自動二輪車のフレーム。
自動二輪車のフレームであって、当該自動二輪車のフレームは、
左サイドフレーム部材と、
右サイドフレーム部材と、
前記左サイドフレーム部材と前記右サイドフレーム部材との間の前記フレームの長手方向の中心面に沿って位置付けされたステアリングヘッド部材であって、ステアリング軸線を規定するステアリングヘッド部分を含むステアリングヘッド部材と、
前記ステアリングヘッド部材と前記左サイドフレーム部材と前記右サイドフレーム部材との間に設けられ、前記ステアリングヘッド部分の後ろにのみ位置付けされた複数の締結ジョイントと、を有しており、
前記左サイドフレーム部材は、前記長手方向の中心線の左側にのみ位置付けされ且つ前記中心線から離間しており、前記右サイドフレーム部材は、前記長手方向の中心線の右側にのみ位置付けされ且つ前記中心線から離間している、
自動二輪車のフレーム。
前記左サイドフレーム部材、前記右サイドフレーム部材、及び前記ステアリングヘッド部材は、それらの間に溶接接合部がない、請求項１１に記載の自動二輪車のフレーム。
前記ステアリングヘッド部分は、前記左サイドフレーム部材も前記右サイドフレーム部材も含まない前記ステアリングヘッド部材のみによって連続的に形成される、請求項１１に記載の自動二輪車のフレーム。
前記左サイドフレーム部材及び前記右サイドフレーム部材の前縁が、前記ステアリング軸線の後ろにオフセットしている、請求項１１に記載の自動二輪車のフレーム。
前記複数の締結ジョイントは、前記ステアリング軸線と平行に一列に配置される、請求項１１に記載の自動二輪車のフレーム。
前記複数の締結ジョイントは、前記ステアリング軸線の後ろにあり、前記左サイドフレーム部材と前記右サイドフレーム部材との両方は、前記ステアリング軸線の前で、前記ステアリングヘッド部材との接合部がなく、且つ互いに接合部がない、請求項１１に記載の自動二輪車のフレーム。
左右の側面視において、前記ステアリングヘッド部材は、前記ステアリングヘッド部分を除いて、前記左サイドフレーム部材及び前記右サイドフレーム部材によって隠されている、請求項１１に記載の自動二輪車のフレーム。
前記ステアリングヘッド部材の、前記ステアリング軸線に対して垂直に測定された長さの大部分が、前記複数の締結ジョイントの後ろに形成されている、請求項１１に記載の自動二輪車のフレーム。
前記ステアリングヘッド部材は、前記複数の締結ジョイントの前側及び後側に隣接する第１の一対の平坦なテーパ面を含み、前記左サイドフレーム部材は、前記ステアリングヘッド部材の前記第１の一対の平坦なテーパ面と係合する一対の平坦なテーパ面を含み、前記ステアリングヘッド部材は、前記複数の締結ジョイントの前側及び後側に隣接する第２の一対の平坦なテーパ面を含み、前記右サイドフレーム部材は、前記ステアリングヘッド部材の前記第２の一対の平坦なテーパ面と係合する一対の平坦なテーパ面を含む、請求項１１に記載の自動二輪車のフレーム。
前記複数の締結ジョイントとは別に、前記ステアリングヘッド部材と前記左サイドフレーム部材及び前記右サイドフレーム部材のそれぞれとの間にそれぞれ追加の締結ジョイントが設けられる、請求項１１に記載の自動二輪車のフレーム。