JP2020032885A - 鞍乗り型車両の車体フレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体フレームの軽量化を図るとともに、車両の操縦安定性を向上させることが可能な鞍乗り型車両の車体フレーム構造を提供する。【解決手段】車体フレーム１１は、ヘッドパイプ２１からエンジンの上方で車両後方に延びるメインフレーム２２と、ヘッドパイプ２１に固定された一端から下方に延びるダウンフレーム２６とを備える。メインフレーム２２は、左右一対の上フレーム３１及び下フレーム３２と、これらの上フレーム３１、下フレーム３２間に設けられる補強フレーム３３，３４，３５，３６とからトラス状に組まれている。上フレーム３１の前端部３１ｚは、ヘッドパイプ２１の上端側に固定され、下フレーム３２の前端部３２ｚは、単一とされたダウンフレーム２６のヘッドパイプ２１寄りに固定されている。【選択図】図３

Description

本発明は、鞍乗り型車両の車体フレーム構造に関する。

従来、トラスフレームを含めた鞍乗り型車両の車体フレームが知られている（例えば、特許文献１参照）。
車体フレームは、ヘッドパイプと、ヘッドパイプからそれぞれ後方へ延びる左右一対の上メインパイプ及び下メインパイプと、上メインパイプ、下メインパイプ間を接続する複数の補強パイプと、ヘッドパイプ近傍の下メインパイプから後下がりに後方へ延びる左右一対のダウンパイプと、ダウンパイプ及び下メインパイプのそれぞれを接続する補強パイプとを備える。

特開平１１−２７８３４６号公報

特許文献１では、それぞれ左右一対の上メインパイプ、下メインパイプの前端がヘッドパイプに接続されているため、左右一対の上メインパイプ、下メインパイプ及び複数の補強パイプからなるトラス状のフレームは、剛性が非常に高くなる。
また、左右一対のダウンフレームも、それぞれ左右の下メインパイプ及び補強パイプに接続されるので、剛性が高くなる。この結果、前輪からヘッドパイプに捩れ荷重が伝わって車体フレームが捩れる際の車体フレームの捩れ中心がヘッドパイプ周辺の高い位置に発生する。このため、捩れ中心から前輪の接地点までの距離が長くなり、接地点で前輪に外乱が加わるときのモーメントが大きくなるので、前輪の接地点での移動量が大きくなりやすく、車両の操縦安定性に影響を及ぼしやすいという課題がある。
更に、上記のように車体フレームの剛性を高くすると、重量が増加するという課題もある。
本発明の目的は、車体フレームの軽量化を図るとともに、車両の操縦安定性を向上させることが可能な鞍乗り型車両の車体フレーム構造を提供することにある。

鞍乗り型車両の車体フレーム構造は、ヘッドパイプ（２１）からエンジン（４１）の上方で車両後方に延びるメインフレーム（２２）と、前記ヘッドパイプ（２１）に固定された一端から下方に延びるダウンフレーム（２６）とを備え、前記メインフレーム（２２）が、左右一対の上フレーム（３１）及び下フレーム（３２）と、これらの上フレーム（３１）、下フレーム（３２）間に設けられる補強フレーム（３３，３４，３５，３６）とからトラス状に組まれた鞍乗り型車両の車体フレーム構造において、前記上フレーム（３１）の前端は、前記ヘッドパイプ（２１）の上端側に固定され、前記下フレーム（３２）の前端は、単一とされた前記ダウンフレーム（２６）の前記ヘッドパイプ（２１）寄りに固定されたことを特徴とする。

上記構成において、前記ダウンフレーム（２６）と前記下フレーム（３２）とを連結するサブフレーム（２７）を備え、前記サブフレーム（２７）は、前記補強フレーム（３４）に前記下フレーム（３２）を介して突き合せられるようにしても良い。
また、上記構成において、前記上フレーム（３１）と前記下フレーム（３２）との間隔は、前記ヘッドパイプ（２１）側が広く、車両後方に向かう従い狭くなるようにしても良い。

また、上記構成において、前記サブフレーム（２７）及び前記補強フレーム（３３，３４，３５，３６）は、前記上フレーム（３１）及び前記下フレーム（３２）よりも外径が小さくても良い。
また、上記構成において、前記補強フレーム（３３，３４，３５，３６）は、複数設けられ、複数の前記補強フレーム（３３，３４，３５，３６）のうちで、前記サブフレーム（２７）に前記下フレーム（３２）を介して突き合せられる補強フレーム（３４）は、他の前記補強フレーム（３３，３５，３６）よりも外径が大きくても良い。

鞍乗り型車両の車体フレーム構造は、上フレームの前端が、ヘッドパイプの上端側に固定され、下フレームの前端は、単一とされたダウンフレームのヘッドパイプ寄りに固定されたので、ヘッドパイプと剛性の高いトラス状のメインフレームとに、剛性の低い単一のダウンフレームを接続することで、前輪からヘッドパイプに捩れ荷重が伝わって車体フレームが捩れる際の車体フレームの捩れ中心を下げることができ、車両の操縦安定性を向上できる。また、トラス状のメインフレームと単一のダウンフレームとで車体フレームの体積を減らすことができ、車体フレームの軽量化を図ることができる。

上記構成において、ダウンフレームと下フレームとを連結するサブフレームを備え、サブフレームは、補強フレームに下フレームを介して突き合せられるので、補強フレームに下フレームを介してサブフレームを突き合わせことで、車体フレームを高剛性とすることができ、車体フレームを効果的に剛性アップできる。また、剛性の高いメインフレームと剛性の低いダウンフレームとを連結させる場合に、補強フレームとサブフレームとの突き合わせによって、局所的な剛性の高低差を抑えることができる。これにより、車体フレームを効果的にしならせることができ、車体フレーム全体の良好な剛性バランスを得ることができる。

また、上記構成において、上フレームと下フレームとの間隔は、ヘッドパイプ側が広く、車両後方に向かう従い狭くなるので、捩れが発生するメインフレームの前側の剛性・強度を高めることができる。メインフレームの前端側には操舵系が設けられるので、メインフレームの前側の剛性・強度を高めることで車両の操縦安定性を向上できる。

また、上記構成において、サブフレーム及び補強フレームは、上フレーム及び下フレームよりも外径が小さいので、剛性の高い上フレーム及び下フレームと、剛性の低いサブフレーム及び補強フレームとを連結させることで、車体フレームの剛性を調整しやすくできる。これにより、車体フレーム全体の良好な剛性バランスを得ることができ、車体フレームを効果的にしならせることができる。また、外径の大きい上フレーム及び下フレームと、外径の小さいサブフレーム及び補強フレームとによって、強度の確保及び軽量化を図ることができる。

また、上記構成において、補強フレームは、複数設けられ、複数の補強フレームのうちで、サブフレームに下フレームを介して突き合せられる補強フレームは、他の補強フレームよりも外径が大きいので、剛性の高い補強フレームと、他の剛性の低い補強フレームとにより車体フレームの強度・剛性バランスを調整して、車体フレームの軽量化を図りながら良好な車体フレームの強度・剛性バランスを得ることができる。

一実施形態の車体フレーム構造を備えた自動二輪車を示す左側面図である。 車体フレームを示す斜視図である。 車体フレームを示す左側面図である。 車体フレームを示す平面図である。 車体フレームを示す正面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 車体フレームの捩れ中心の位置による作用を比較する作用図であり、図７（Ａ）は比較例の捩れ中心を有する車体フレームの作用を示す作用図、図７（Ｂ）は実施例（本実施形態）の捩れ中心を有する車体フレームの作用を示す作用図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、説明中、前後左右及び上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号ＦＲは車体前方を示し、符号ＵＰは車体上方を示し、符号ＬＨは車体左方を示している。
図１は、一実施形態の車体フレーム構造を備えた自動二輪車１０を示す左側面図である。
自動二輪車１０は、車体フレーム１１、前輪１２、後輪１３及びシート１４を備える鞍乗り型車両である。
車体フレーム１１は、ヘッドパイプ２１、メインフレーム２２、ピボットフレーム２３、左右一対のシートフレーム２４、単一のダウンフレーム２６、左右一対のサブフレーム２７を備える。

ヘッドパイプ２１は、車体フレーム１１の前端部を構成し、前輪１２を支持するフロントフォーク３０を操舵可能に支持している。メインフレーム２２は、左右一対の上フレーム３１、左右一対の下フレーム３２、それぞれ左右一対とされた補強フレーム３３〜３６から構成される。
左右の上フレーム３１は、ヘッドパイプ２１の上部左右から後方斜め下方に延びている。
左右の下フレーム３２は、ダウンフレーム２６の上部左右から左右の上フレーム３１の下方を通って後方斜め下方に延びている。左右の上フレーム３１と左右の下フレーム３２との後端部同士は、後端接続部材２８を介して結合されている。
補強フレーム３３〜３６は、上フレーム３１及び下フレーム３２に対して傾斜するように接続されるとともに、傾斜方向の異なるものが互い違いになるように配置されることで、メインフレーム２２が、トラス構造に形成されている。このように、メインフレーム２２をトラス構造にすることで、メインフレーム２２の強度・剛性を高めるとともに軽量化を図ることができる。

ピボットフレーム２３は、左右のメインフレーム２２の後端部から下方に延び、車幅方向に延びるピボット軸３８を支持している。
左右のシートフレーム２４は、メインフレーム２２の後端部の左右及びピボットフレーム２３の上端部の左右から後方斜め上方に延びてシート１４を支持している。
ダウンフレーム２６は、ヘッドパイプ２１の下部から下方（詳しくは、下方斜め後方）に延びている。
ピボットフレーム２３及びダウンフレーム２６は、エンジン４１を支持している。
左右のサブフレーム２７は、左右の下フレーム３２とダウンフレーム２６とを接続している。

フロントフォーク３０は、左右一対のフォークパイプ３０ａ、トップブリッジ３０ｂ、ボトムブリッジ３０ｃ、ステアリングシャフト３０ｄから構成される。
フォークパイプ３０ａは、テレスコピック型の緩衝器であり、左右のフォークパイプ３０ａの下端部に車軸４３を介して前輪１２が支持されている。
トップブリッジ３０ｂ及びボトムブリッジ３０ｃは、左右のフォークパイプ３０ａを連結している。トップブリッジ３０ｂは、ボトムブリッジ３０ｃの上方に隔てて配置され、トップブリッジ３０ｂにハンドル４４が取付けられている。
ステアリングシャフト３０ｄは、トップブリッジ３０ｂとボトムブリッジ３０ｃとに上下に接続され、ヘッドパイプ２１に挿入されて回動可能に支持される。

ピボット軸３８には、上下揺動可能にスイングアーム４６が支持され、スイングアーム４６の後端部に車軸４７を介して後輪１３が支持されている。
エンジン４１は、クランク軸が収容されたクランクケース５１と、クランクケース５１の前部上部から突出するシリンダ部５２とを備える。クランクケース５１の後部には変速機５４が設けられている。変速機５４は、出力軸５５を備え、出力軸５５に取付けられたドライブスプロケット５６と、後輪１３に一体的に設けられたドリブンスプロケット５７とにはチェーン５８が掛け渡されている。

シリンダ部５２は、シリンダヘッド６１を備え、シリンダヘッド６１の後部には吸気装置６２が接続され、シリンダヘッド６１の前部には排気装置６３が接続されている。排気装置６３は、シリンダヘッド６１から車両前方そして車両後方に延びる排気管６４と、排気管６４の後端部に接続されたマフラ６５とを備える。
前輪１２は、フロントフォーク３０に取付けられたフロントフェンダ６７によって上方から覆われ、後輪１３は、左右のシートフレーム２４に取付けられたリアフェンダ６８によって上方から覆われている。

図２は、車体フレーム１１を示す斜視図である。図３は、車体フレーム１１を示す左側面図である。
図２及び図３に示されるように、左右の上フレーム３１の前端部３１ｚは、ヘッドパイプ２１の上部に溶接により接合され、左右の下フレーム３２の前端部３２ｚは、ダウンフレーム２６の上部に溶接により接合されている。
左右の上フレーム３１及び左右の下フレーム３２は、後端部同士が、後端接続部材２８で接続されている。
後端接続部材２８は、ピボットフレーム２３の上端部及びシートフレーム２４の前端部が共締めにより取付けられる上部取付部２８ａと、ピボットフレーム２３の上端部のみが取付けられる下部取付部２８ｂとを備える。

車体フレーム１１の側面視で、上フレーム３１と下フレーム３２との間隔は、ヘッドパイプ２１側で広く、後端接続部材２８側で狭い。このように、上フレーム３１と下フレーム３２との間隔を、ヘッドパイプ２１から後方に向かうにつれて次第に狭くすることで、メインフレーム２２の前側の剛性・強度を高めることができる。また、ヘッドパイプ２１側からメインフレーム２２に捩れ荷重が作用したときのメインフレーム２２の捩れ剛性を高めることができる。
メインフレーム２２の左右の上フレーム３１、左右の下フレーム３２及び補強フレーム３３〜３６は、いずれも鋼管であるが、材質は鉄鋼に限らない。

ピボットフレーム２３は、アルミニウム合金ダイカスト製であり、上部フレーム部２３ａと、上部フレーム部２３ａの下端部を接続する下部クロスフレーム部２３ｂとから構成される。なお、ピボットフレーム２３の材質はアルミニウム合金に限らない。
上部フレーム部２３ａは、左右一対のピボットプレート部２３ｃと、左右のピボットプレート部２３ｃの上端部を接続する上部クロス部２３ｄとから一体に形成されている。
左右のピボットプレート部２３ｃは、左右一対のピボット側エンジン支持部２３ｅ、左右一対の後部取付部２３ｆ及び左右一対のピボット軸挿通穴２３ｇを備える。
上部クロス部２３ｄは、車幅方向に延びて左右のピボットプレート部２３ｃの上端部同士を一体に接続する。

左右のピボット側エンジン支持部２３ｅは、左右のピボットプレート部２３ｃのそれぞれの上部から車両前方に一体に突出する部分であり、エンジン４１（図１参照）のクランクケース５１（図１参照）の後部上部を支持する。
左右の後部取付部２３ｆは、左右のピボットプレート部２３ｃのそれぞれの上部から車両後方に一体に突出する部分であり、左右のシートフレーム２４の前端部（詳しくは、下部取付部２８ｂ）が取付けられる部分である。
左右のピボット軸挿通穴２３ｇは、ピボット軸３８（図１参照）が挿入される部分である。

下部クロスフレーム部２３ｂは、左右のピボットプレート部２３ｃの下端部にそれぞれ複数のボルトで締結され、前側に突出する左右一対の前方突出部２３ｈと、後側に突出する左右一対の後方突出部２３ｊとを一体に備える。
左右の前方突出部２３ｈは、エンジン４１のクランクケース５１の後部下部を支持する。
左右の後方突出部２３ｊは、リアクッションユニットの下端部を支持するリンク装置を連結する部分である。リアクッションユニットは、上端部がピボットフレーム２３の上部クロス部２３ｄに取付けられ、下端部がリンク装置を介して左右の後方突出部２３ｊに取付けられる。リンク装置の一部は、スイングアーム４６（図１参照）に連結される。

左右のシートフレーム２４は、後端部同士が締結部材で締結されるとともに、後部同士が車幅方向に延びる２枚のクロスプレート７１，７２で接続されている。
左右のシートフレーム２４のそれぞれの前端部には、上側に前上部取付部２４ａ、下側に前下部取付部２４ｂが一体に形成されている。
前上部取付部２４ａは、後端接続部材２８の上部取付部２８ａ及びピボットプレート部２３ｃの上端部２３ｋにボルト７３で共締めされている。また、後端接続部材２８の下部取付部２８ｂは、ピボットプレート部２３ｃの上端部２３ｋにボルト７３で取付けられている。
前下部取付部２４ｂは、ピボットプレート部２３ｃの後部取付部２３ｆにボルト７４で取付けられている。

ダウンフレーム２６は、鋼管製であり、ダウンフレーム２６の上部のヘッドパイプ２１寄りの部分（詳しくは、ヘッドパイプ２１の下端２１ａから後方に隔てた部分）には、左右の下フレーム３２の前端部３２ｚがそれぞれ接続されている。
ダウンフレーム２６の下端部には、左右一対のエンジンハンガ７５が取付けられている。左右のエンジンハンガ７５には、エンジン４１（図１参照）のシリンダ部５２（図１参照）の前部が支持される。
左右のサブフレーム２７は、鋼管製であり、サブフレーム２７の上端部２７ａ（下フレーム３２への接続部分）は、補強フレーム３４の下端部３４ａ（下フレーム３２への接続部分）に対向する部分である。即ち、サブフレーム２７は、下フレーム３２を介して補強フレーム３４に突き当てられる。

上フレーム３１及び下フレーム３２は、サブフレーム２７及び補強フレーム３３〜３６よりも外径が大きい。下フレーム３２は、上フレーム３１よりも外径が大きい。補強フレーム３３〜３６のうち、補強フレーム３４は、他の補強フレーム３３，３５，３６よりも外径が大きい。また、サブフレーム２７と補強フレーム３４とは、外径が等しい又は略等しい。
このように、上フレーム３１及び下フレーム３２の外径を大きくし、サブフレーム２７及び補強フレーム３３〜３６の外径を小さくすることで、車体フレーム１１の強度・剛性を高めることができるとともに、車体フレーム１１の重量増を抑えることができる。
また、補強フレーム３４を他の補強フレーム３３，３５，３６よりも外径を大きくするとともにサブフレーム２７と補強フレーム３４とを等しい又は略等しい外径とすることで、車体フレーム１１の強度・剛性を効果的に高めることができる。

図３において、ヘッドパイプ２１の下方には、前輪１２（図１参照）からフロントフォーク３０を介して車体フレーム１１に捩れ荷重が作用したときの車体フレーム１１の捩れ中心７６が存在する。捩れ中心７６は、ヘッドパイプ２１に支持されるステアリングシャフト３０ｄ（図１参照）の軸線７０上に位置する。
捩れ中心７６は、車両前後方向に延びる軸回りの捩れの中心である。
ヘッドパイプ２１の全長の中心２１ｃ（軸線７０上の中心）から捩れ中心７６までの距離をＬとする。距離Ｌは、本実施形態のようなトラス構造のメインフレーム２２、ダウンフレーム２６及びサブフレーム２７の組み合わせを有しない従来の車体フレームに比べて長くなっている、即ち、捩れ中心７６は、従来よりも下方に位置する。

図４は、車体フレーム１１を示す平面図である。
左右の上フレーム３１は、それぞれヘッドパイプ２１から車幅方向外方斜め後方に延びる前部傾斜部３１aと、前部傾斜部３１aの後端から車幅方向内方斜め後方に延びる後部傾斜部３１ｂとを備え、後部傾斜部３１ｂの後端部に後端接続部材２８が接続されている。
前部傾斜部３１aと後部傾斜部３１ｂとは、屈曲部３１ｃで屈曲している。
左右の前部傾斜部３１aには、車幅方向に延びるクロスフレーム７７が渡されている。
左右の下フレーム３２は、それぞれ前部傾斜部３２a、中間部傾斜部３２ｂ及び後部傾斜部３２ｃを備え、後部傾斜部３２ｃの後端部に後端接続部材２８が接続されている。

前部傾斜部３２aは、ダウンフレーム２６から車幅方向外方斜め後方に延びている。中間部傾斜部３２ｂは、前部傾斜部３２aの後端から車幅方向内方斜め後方に延びている。後部傾斜部３２ｃは、中間部傾斜部３３２ｂの後端から車幅方向内方斜め後方に延びている。
前部傾斜部３２aと中間部傾斜部３２ｂとは、屈曲部３２ｄで屈曲し、中間部傾斜部３２ｂと後部傾斜部３２ｃとは、屈曲部３２eで屈曲している。
前部傾斜部３２a、中間部傾斜部３２ｂ及び後部傾斜部３２ｃは、平面視で、いずれも上フレーム３１よりも車幅方向外側に突出している。これにより、左右の下フレーム３２間の空間を、左右の上フレーム３１間の空間よりも広く確保できる。
また、左右の下フレーム３２は、左右のピボットフレーム２３よりも車幅方向外側に突出している。

補強フレーム３３，３４は、上フレーム３１の前部傾斜部３１aと下フレーム３２の前部傾斜部３２aとに渡されている。補強フレーム３５は、上フレーム３１の後部傾斜部３１ｂと下フレーム３２の中間部傾斜部３２ｂとに渡されている。補強フレーム３６は、上フレーム３１の後部傾斜部３１ｂと下フレーム３２の後部傾斜部３２ｃとに渡されている。
ピボットフレーム２３の左右のピボット側エンジン支持部２３ｅの前端部（締結部）は、左右の上フレーム３１の後部傾斜部３１ｂよりも車幅方向内側に位置している。
左右のシートフレーム２４の後部は、２枚のクロスプレート７１，７２により上下に挟まれている。このため、左右のシートフレーム２４の強度・剛性を高めることができる。

図５は、車体フレーム１１を示す正面図である。
左右の下フレーム３２は、左右の上フレーム３１よりも車幅方向外側に大きく突出し、上下から、左右の上フレーム３１に取付けられた左右の補強フレーム３４と、ダウンフレーム２６に取付けられた左右のサブフレーム２７とで支持されている。
特に、左右の補強フレーム３４と左右のサブフレーム２７とは、左右の下フレーム３２の同じ位置に上下から挟まれるように突き当てられ、溶接されている。このため、左右の下フレーム３２の上下方向の撓みは抑制され、メインフレーム２２の全体としての強度・剛性を、重量増を抑えながら高めることができる。
捩れ中心７６は、正面視でダウンフレーム２６と重なり、車体フレーム１１は、捩れ中心７６を通って前後方向に延びる軸回りに捩られる。

本実施形態の車体フレーム１１は、以下（１）〜（３）の特徴を有する。
（１）メインフレーム２２をトラス構造にしたことで、過大とならずにしなやかさを有する適正なメインフレーム２２の剛性が得られた。
（２）ダウンフレーム２６を単一にするとともに、ダウンフレーム２６とピボットフレーム２３とを接続するロアフレームを廃止することで、車体フレーム１１のダウンフレーム２６側を従来よりも低剛性としてしなやかさを増した。
（３）メインフレーム２２の下部（左右の下フレーム３２）をダウンフレーム２６に接続したことで、メインフレーム２２の下部の剛性アップを抑えた。
上記（１）〜（３）によって、従来よりもダウンフレーム２６側の剛性を低くして変形しやすくできる。これにより、車体フレーム１１の捩れ中心７６を下げることができる。
このように捩れ中心７６の位置を従来よりも下げることで、車両の操縦安定性を向上できる。

図６は、図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
ピボットフレーム２３の上端部（詳しくは、ピボットプレート部２３ｃの上端部２３ｋ）と、メインフレーム２２の後端接続部材２８の上部取付部２８ａと、シートフレーム２４の前上部取付部２４ａとが、車幅方向内側から車幅方向外側へ順に重ねられている。
シートフレーム２４の前上部取付部２４ａにはボルト挿通穴２４ｃが開けられ、メインフレーム２２の上部取付部２８ａには、ボルト挿通穴２８ｃが開けられ、ピボットフレーム２３の上端部２３ｋにはねじ穴２３ｍが形成されている。これらのボルト挿通穴２４ｃ及びボルト挿通穴２８ｃにボルト７３が通され、ボルト７３の先端部がねじ穴２３ｍにねじ込まれている。

シートフレーム２４の前上部取付部２４ａの側面２４ｄには凹部２４ｅが形成され、凹部２４ｅにボルト７３の頭部７３ａが配置されている。凹部２４ｅは、シートフレーム２４をダイカスト法により製造する際に型で成形される。このように、凹部２４ｅを形成することで、側面２４ｄからのボルト７３の頭部７３ａの突出量を抑えることができ、頭部７３ａへ干渉し難く、また、引っ掛り難くできる。
上記したように、メインフレーム２２、ピボットフレーム２３及びシートフレーム２４を共締めすることで、ボルト等の締結部材の個数の削減と組付工数の低減とを図り、また、車体フレーム１１（図３参照）の軽量化を図ることもできる。

図７は、車体フレームの捩れ中心７６，１００の位置による作用を比較する作用図である。
図７（Ａ）は比較例の捩れ中心１００を有する車体フレームの作用を示す作用図である。図７（Ｂ）は実施例（本実施形態）の捩れ中心７６を有する車体フレーム１１の作用を示す作用図である。図７（Ａ），（Ｂ）において、それぞれの左側の図は外力が作用する前の状態、それぞれの右側の図は外力が作用している状態を示している。
図７（Ａ）に示すように、左側の図において、ヘッドパイプ１０１の長手方向の中心から捩れ中心１００までの距離をＬ１とする。距離Ｌ１は、実施例の距離Ｌ（図７（Ｂ）参照）よりも短いため、捩れ中心１００は高く、捩れ中心１００と前輪１２（図１参照）の接地点Ｃ１との距離Ｌ２は長い。
前輪１２の接地点Ｃ１に外力Ｆが水平に作用すると、右側の図において、接地点Ｃ１は、接地点Ｃ２まで移動する。このときの接地点Ｃ１から接地点Ｃ２までの移動距離はＭ１である。外力Ｆの方向は、車幅方向である（以下、同じ。）。

図７（Ｂ）に示すように、左側の図において、ヘッドパイプ２１の中心２１ｃから捩れ中心７６までの距離はＬである。距離Ｌは、比較例の距離Ｌ１（図７（Ａ）参照）よりも長いため、捩れ中心７６は低く、捩れ中心７６と接地点Ｃ１との距離Ｌ３は、距離Ｌ２（図７（Ａ）参照）よりも短い。
前輪１２の接地点Ｃ１に外力Ｆが水平に作用すると、右側の図において、接地点Ｃ１は、接地点Ｃ３まで移動する。このときの接地点Ｃ１から接地点Ｃ３までの移動距離はＭ２である。
図７（Ａ），（Ｂ）において、比較例では、距離Ｌ２が長いので、捩れ中心１００回りのモーメントが大きくなり、移動距離Ｍ１は長くなる。
これに対して、実施例では、距離Ｌ３が短いので、捩れ中心７６回りのモーメントが小さくなり、移動距離Ｍ２は、移動距離Ｍ１よりも短くなる。
即ち、実施例では、前輪１２に作用する外乱に対して操舵系であるフロントフォーク３０（図１参照）の挙動が比較例よりも抑えられ、車両の操縦安定性を向上できる。

以上の図１及び図３に示したように、鞍乗り型車両としての自動二輪車１０の車体フレーム構造は、ヘッドパイプ２１からエンジン４１の上方で車両後方に延びるメインフレーム２２と、ヘッドパイプ２１に固定された一端から下方に延びるダウンフレーム２６とを備える。車体フレーム構造は、メインフレーム２２が、左右一対の上フレーム３１及び下フレーム３２と、これらの上フレーム３１、下フレーム３２間に設けられる補強フレーム３３，３４，３５，３６とからトラス状に組まれている。
上フレーム３１の前端は、ヘッドパイプ２１の上端側に固定され、下フレーム３２の前端は、単一とされたダウンフレーム２６のヘッドパイプ２１寄りに固定されている。

ヘッドパイプ２１と剛性の高いトラス状のメインフレーム２２とに、剛性の低い単一のダウンフレーム２６を接続することで、前輪１２からヘッドパイプ２１に捩れ荷重が伝わって車体フレーム１１が捩れる際の車体フレーム１１の捩れ中心７６を下げることができる。これにより、車両の操縦安定性を向上できる。また、トラス状のメインフレーム２２と単一のダウンフレーム２６とで車体フレーム１１の体積を減らすことができ、車体フレーム１１の軽量化を図ることができる。

また、図２及び図３に示したように、ダウンフレーム２６と下フレーム３２とを連結するサブフレーム２７を備え、サブフレーム２７は、補強フレーム３４に下フレーム３２を介して突き合せられる。
補強フレーム３４に下フレーム３２を介してサブフレーム２７を突き合わせことで、車体フレーム１１を高剛性とすることができ、車体フレーム１１を効果的に剛性アップできる。また、剛性の高いメインフレーム２２と剛性の低いダウンフレーム２６とを連結させる場合に、補強フレーム３４とサブフレーム２７との突き合わせによって、局所的な剛性の高低差を抑えることができる。これにより、車体フレーム１１を効果的にしならせることができ、車体フレーム１１の全体の良好な剛性バランスを得ることができる。

また、図３及び図５に示したように、上フレーム３１と下フレーム３２との間隔は、ヘッドパイプ２１側が広く、車両後方に向かう従い狭くなる。
この構成によれば、捩れが発生するメインフレーム２２の前側の剛性・強度を高めることができる。メインフレーム２２の前端側には操舵系であるフロントフォーク３０（図１参照）が設けられるので、メインフレーム２２の前側の剛性・強度を高めることで車両の操縦安定性を向上できる。

また、図２及び図３に示したように、サブフレーム２７及び補強フレーム３３，３４，３５，３６は、上フレーム３１及び下フレーム３２よりも外径が小さい。
この構成によれば、剛性の高い上フレーム３１及び下フレーム３２と、剛性の低いサブフレーム２７及び補強フレーム３３，３４，３５，３６とを連結させることで、車体フレーム１１の剛性を調整しやすくできる。これにより、車体フレーム１１の全体の良好な剛性バランスを得ることができ、車体フレームを効果的にしならせることができる。また、外径の大きい上フレーム３１及び下フレーム３２と、外径の小さいサブフレーム２７及び補強フレーム３３，３４，３５，３６とによって、車体フレーム１１の強度の確保及び軽量化を図ることができる。

また、補強フレーム３３，３４，３５，３６は、複数設けられ、複数の補強フレーム３３，３４，３５，３６のうちで、サブフレーム２７に下フレーム３２を介して突き合せられる補強フレーム３４は、他の補強フレーム３３，３５，３６よりも外径が大きい。
この構成によれば、剛性の高い補強フレーム３４と、他の剛性の低い補強フレーム３３，３５，３６とにより車体フレーム１１の強度・剛性バランスを調整して、車体フレーム１１の軽量化を図りながら良好な車体フレーム１１の強度・剛性バランスを得ることができる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施形態において、図２及び図３に示したように、上フレーム３１及び下フレーム３２の後端同士を後端接続部材２８を介して接続したが、これに限らず、上フレーム３１及び下フレーム３２の後端同士を直接に接続しても良い。
本発明は、自動二輪車１０に適用する場合に限らず、自動二輪車以外も含む鞍乗り型車両にも適用可能である。なお、鞍乗り型車両とは、車体に跨って乗車する車両全般を含む。

１０ 自動二輪車（鞍乗り型車両）
１１ 車体フレーム
２１ ヘッドパイプ
２２ メインフレーム
２６ ダウンフレーム
２７ サブフレーム
３１ 上フレーム
３２ 下フレーム
３３，３４，３５，３６ 補強フレーム
４１ エンジン

Claims (5)

1. ヘッドパイプ（２１）からエンジン（４１）の上方で車両後方に延びるメインフレーム（２２）と、前記ヘッドパイプ（２１）に固定された一端から下方に延びるダウンフレーム（２６）とを備え、前記メインフレーム（２２）が、左右一対の上フレーム（３１）及び下フレーム（３２）と、これらの上フレーム（３１）、下フレーム（３２）間に設けられる補強フレーム（３３，３４，３５，３６）とからトラス状に組まれた鞍乗り型車両の車体フレーム構造において、
   前記上フレーム（３１）の前端は、前記ヘッドパイプ（２１）の上端側に固定され、前記下フレーム（３２）の前端は、単一とされた前記ダウンフレーム（２６）の前記ヘッドパイプ（２１）寄りに固定されたことを特徴とする鞍乗り型車両の車体フレーム構造。
2. 前記ダウンフレーム（２６）と前記下フレーム（３２）とを連結するサブフレーム（２７）を備え、前記サブフレーム（２７）は、前記補強フレーム（３４）に前記下フレーム（３２）を介して突き合せられることを特徴とする請求項１に記載の鞍乗り型車両の車体フレーム構造。
3. 前記上フレーム（３１）と前記下フレーム（３２）との間隔は、前記ヘッドパイプ（２１）側が広く、車両後方に向かう従い狭くなることを特徴とする請求項１又は２に記載の鞍乗り型車両の車体フレーム構造。
4. 前記サブフレーム（２７）及び前記補強フレーム（３３，３４，３５，３６）は、前記上フレーム（３１）及び前記下フレーム（３２）よりも外径が小さいことを特徴とする請求項２に記載の鞍乗り型車両の車体フレーム構造。
5. 前記補強フレーム（３３，３４，３５，３６）は、複数設けられ、複数の前記補強フレーム（３３，３４，３５，３６）のうちで、前記サブフレーム（２７）に前記下フレーム（３２）を介して突き合せられる補強フレーム（３４）は、他の前記補強フレーム（３３，３５，３６）よりも外径が大きいことを特徴とする請求項２又は４に記載の鞍乗り型車両の車体フレーム構造。

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