JP3118286B2 - 自動２輪車の車体フレーム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動２輪車の車体フ
レームに係り、特に新規構造のステアリングヘッド部分
を備えたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動２輪車の車体フレーム構造として、
その前端部に平面視略三角形状をなすステアリングヘッ
ドを設け、その底辺側に左右に対をなして設けられるメ
インパイプの各前端部を接続し、これらメインパイプの
各後端部にリヤフォークを枢支するリヤフォークブラケ
ットを固着するとともに、ステアリングヘッドの三角形
の頂部に相当する前部にヘッドパイプを設けたものが、
一例として実開昭６１−３０９１号公報に記載されてい
る。このステアリングヘッドは略三角柱状に鋳、鍛造さ
れた軽合金製であり、その成形時に予め別に製造されて
所定の機械加工を施されたヘッドパイプを一体にインサ
ートして製造されている。このヘッドパイプは上下の開
口端部に嵌合した軸受を介してステアリング機構を構成
するステアリングシャフトを回動自在に支持するもので
ある。また、これとは別にヘッドパイプとメインパイプ
を溶接し、さらに両者間にヘッドパイプガセットやメイ
ンパイプガセットを溶接して補強するものも知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記前者構造
の場合、ステアリングヘッドはステアリング機構を支持
する上でかなりの高剛性を要求されるため、この剛性向
上手段としてヘッドパイプを必須としている。しかしヘ
ッドパイプを一体に鋳、鍛造する形式の場合は、ヘッド
パイプの製造とその後のインサート成形が必要であるか
ら、製造工数が多くかつ成形に手間がかかって面倒にな
るとともに、ヘッドパイプを用いる分だけ部品点数が多
く、しかもステアリングヘッドの構造も比較的複雑にな
り易くかつ重量も増加し易い。また上記後者構造の場
合、複数のガセットを必要にするため部品点数が多くな
り、これらのガセットの溶接長が長くなるため溶接工数
が多くなる。そのうえ溶接に伴う熱歪により製品が変形
するおそれがある。そこで、本発明は係る問題点を解決
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る自動２輪車の車体フレームは、ステア
リング機構を枢支するための支持部を備え、全体として
（一体に形成された）略三角柱状をなす中空体であり、
前記上板と下板の各前部に厚肉部を設けてこれらの厚肉
部にステアリングシャフトの支持部をなす軸受を設け、
これら上下の軸受部間に形成される空間を、その周囲の
ステアリングヘッドの中空部をなす全体の空間へ開放す
るとともに、前記各厚肉部の後部及び上板と下板を連結
する縦壁状の補強部材を設けたものであることを特徴と
する。

【０００５】

【作用】ステアリングヘッドが全体として中空体をなす
略三角柱状に構成され、かつその上板と下板の各前部に
設けられた厚肉部にステアリングシャフトの支持部をな
す軸受を設け、これら上下の軸受部間に形成される空間
を、その周囲のステアリングヘッドの中空部をなす全体
の空間へ開放するので、従来のようなヘッドパイプが存
在しない。また、各厚肉部軸の後部及び上板と下板とを
縦壁状の補強部材により連結したので、ステアリングヘ
ッドの剛性が高くなり、ステアリングヘッド全体でステ
アリング機構を支持可能になるため、ヘッドパイプが省
略可能になる。

【０００６】

【実施例】図１乃至図１１に一実施例を示す。図１は実
施例のステアリングヘッドを中央断面にして示す図、図
２はその平面視形状を半断面状にして示す図、図３乃至
図５は補強構造を説明するための水平断面部位を簡略に
示す図である。また、図６は本実施例を用いた自動２輪
車の骨格部左側面形状、図７は同右側面形状、図８は同
右側の斜め後方視形状、図９は同平面形状、図１０は同
底面形状、図１１は同後方視形状をそれぞれ示す図であ
る。

【０００７】まず図６乃至図９に基づいて車体フレーム
の概略構造を説明する。この車体フレームは前端部に設
けられる略三角柱状（図８参照）のステアリングヘッド
１、中間部のメインパイプ２及び後部のリヤフォークブ
ラケット３とをそれぞれ連結して一体にしたものであ
り、ステアリングヘッドとリヤフォークブラケットはア
ルミ合金の鋳造品であり、メインパイプはアルミ合金の
押し出し成形品である。

【０００８】ステアリングヘッド１の前端部にはステア
リングシャフト４が上下方向へ貫通して枢支され、この
ステアリングシャフト４を介してステアリングヘッド１
の前端部上下にトップブリッジ５及びボトムブリッジ６
が支持されている。各ブリッジの左右にはフロントフォ
ーク７が支持され、これら左右のフロントフォーク７の
上部にはハンドル８が取付けられ、かつ両下端部間には
前輪９が支持されている。ステアリングシャフト４、ト
ップブリッジ５、ボトムブリッジ６、フロントフォーク
７、ハンドル８及び前輪９によって前輪のステアリング
機構が構成されている。

【０００９】メインパイプ２は左右に対をなして前後方
向へ延びる公知の中空部材であり（図９参照）、その各
前端部は後述の要領でステアリングヘッド１の後部左右
に形成された取付脚１０に接続されている。メインパイ
プ２の下方にはラジエタ１１とその後方にＶ型２気筒の
２サイクルエンジン１２が支持されている。メインパイ
プ２の上方には前部に燃料タンク１３が支持され、中間
部からは後方へシートレール１４が延出している。ま
た、後部右側には山形のクッション取付用ステー１５が
設けられ、この頂部にリヤサスペンションを構成するク
ッション１６の上端部が軸着されている。

【００１０】リヤフォークブラケット３は左右に対をな
して上下方向へ設けられ（図１１参照）、その各上端部
が左右のメインパイプ２の各後端へ接続しており、その
中間部に設けられたピボット部１７にリヤフォーク１８
の前端部が軸着されている。リヤフォーク１８は公知の
片持式である。但し、リヤフォーク１８のアーム部１８
ａは後輪１９の右側に配設され（図９、１０参照）、後
輪１９はアーム部１８ａの後端部左側一側に支持されて
いる。また、アーム部１８ａの中間部にはクッション１
６の下端部が軸着され、クッション１６は平面視でアー
ム部１８ａ上にほぼ沿って配設され、車体右側へオフセ
ットされている（図９）。

【００１１】次に、図１乃至図５に基づいてステアリン
グヘッド１の詳細を説明する。図１及び図２に明らかな
ように、このステアリングヘッド１は上板２０、下板２
１及びこれら上板２０と下板２１の全周囲を覆う側板２
２で略三角柱状をなすよう鋳造された中空部材であり、
上板２０は平面視で略三角形をなし、下板２１も同様形
状である。但し、ステアリングヘッド１の製造は、鋳造
だけでなくプレスされた板状部材を溶接することによっ
ても可能であり、構造によっては鍛造も可能である。ま
た、上板２０及び下板２１の各三角形の頂点に相当する
前部には、ステアリングヘッド１の前部を上下方向へ貫
通するシャフト穴２３が形成され、その上下の各開口部
分を囲んで軸受部２４、２５が形成されている。これら
の各軸受部２４、２５には軸受２６、２７がそれぞれ嵌
合され、これらの軸受２６、２７を介してステアリング
シャフト４を回動自在に支持可能である（図１参照）。

【００１２】各軸受部２４、２５の後部は中央リブ２８
によって上下に連結されている。この中央リブ２８は本
願における補強部材の一例であり、ステアリングヘッド
１の中央部を軸受部２４、２５である厚肉部の各後部か
ら後方へ延びて上板２０及び下板２１間を連結するよう
ステアリングヘッド１の鋳造時に一体に形成される。な
お、各軸受部２４、２５間の空間はステアリングシャフ
トが通過する部分であり、従来のようにパイプ状に囲わ
れることなく周囲に開放され、ステアリングヘッド１の
内部空間が全体として連続する一つの空間をなしてい
る。

【００１３】平面視で三角形の底辺に相当する後部両側
からは取付脚１０が後方へ突出形成され、それぞれの後
端部には段付状にさらに後方へ突出する嵌合部２９が形
成され、これに各メインパイプ２の前端部が嵌合され、
段部３０に沿う接合部で溶接される。なお、この段部３
０の形状は斜めでも直線でもよく、好ましくはメインパ
イプ２を曲げずに直線的に接続できるようにする。各取
付脚１０の底部には開口部３１が形成されている。ま
た、側板２２には各種ステー等を取付けるためのボス部
３２、３３が鋳造時に一体に形成されている。

【００１４】図３乃至図５は中央リブ２８などの補強部
材の種々な設け方を説明するためステアリングヘッド１
の平断面を概略的に示す図である。まず、図３は図２と
同様のリブ構造を示すものであり、車体中心方向に中央
リブ２８が一本延び、その前端部は軸受部２４、２５
（この図では２５側のみが見えている。以下同じ）の周
囲に沿って比較的長い円弧部３４が一体に形成されてい
る。円弧部３４は軸受ホルダーとしての壁部を構成す
る。図４は中央リブ２８をやや小型にしてある代わり
に、左右の側板２２からそれぞれ側方リブ３５を各端部
が軸受部２４、２５の周囲に沿うよう一体に突出形成し
てある。この側面リブ３５も当然上下方向に延びて上板
２０（図１）及び下板２１間を連結している。図５は中
央リブ２８を２本にし、かつ図４同様の側方リブ３５を
設けたものである。このように中央リブ２８及び側方リ
ブ３５等の補強部材はステアリングヘッド１の要求され
る剛性の程度に応じて形状、大きさ、数及び位置等自在
に設計される。

【００１５】再び図６以下に基づいて車体構造をさらに
概説する。２サイクルエンジン１２の各気筒は前方へ向
かって上下に開くよう配設され、それぞれから延出する
上排気管３６及び下排気管３７はそれぞれ２サイクルエ
ンジン１２の前方から下方へ回り込んで後方へ延出す
る。このうち、上排気管３６の大径チャンバ３６ａは２
サイクルエンジン１２の下方に位置し、細くなった後部
排気管３６ｂはリヤフォーク１８のアーム部１８ａの右
外側方かつクッション取付用ステー１５とリヤフォーク
１８間で車体右側一側に配設されたクッション１６の外
側方を、近接して斜め上方へ横切って通過し、後輪１９
の右側上方でサイレンサ３８へ接続している（図８）。
一方、下排気管３７はその大径チャンバ３７ａが、片持
式であるリヤフォーク１８のアーム部１８ａに設けられ
た湾曲部左側方に形成される空間を利用して配設され、
さらにその細径の後部排気管３７ｂは後輪１９の左側方
を通って斜め上方へ延出し、後輪１９の左側上方でサイ
レンサ３９へ接続している。

【００１６】図８、９及び１１に明らかなように、シー
トレール１４は左右一対で設けられるが、その左側のみ
がメインパイプ２の左側上部の中間部へ連結され、右側
はクッション取付用ステー１５を設けてある関係上、メ
インパイプ２へは連結されていない。また、左右のシー
トレール１４の後部から斜めに下がって設けられる各補
強ステー４０の下部はそれぞれ後方視略Ｙ字状をなすよ
うに一本だけの中央脚４１に接続し（図１１）、中央脚
４１の下端部は左右のステアリングヘッド１間に掛け渡
されたクロスパイプ４２（図９、１１）上へ連結されて
いる。このため中央脚４１の右側にクッション１６の配
設スペースが確保されている。なお、図７、８に最も明
らかなように、符号４３はドライブスプロケット、４４
はチェーン、４５はドリブンスプロケットであり、これ
らは車体右側に設けられている。また、図６、７、９及
び１０における符号４６はフロントカウル、４７はリヤ
カウルである。

【００１７】次に、本実施例の作用を説明する。図１乃
至図５において、ステアリングヘッド１は上板２０、下
板２１及び側板２２からなる略三角柱状をなし、上板２
０及び下板２１の各前部に軸受部２４、２５が形成され
る。このため各軸受部２４、２５へ嵌合した軸受２６、
２７を介してステアリングシャフト４が枢支可能にな
る。また、中央リブ２８及び側方リブ３５を適当に設
け、その上下各端部を軸受部２４、２５の周囲に沿わ
せ、かつ上板２０、下板２１間を連結するように設けた
ので、中央リブ２８及び側方リブ３５等によってステア
リングヘッド１を補強してその要求される剛性を確保
し、ステアリングヘッド１全体でステアリングシャフト
４を支持できる。ゆえに、従来のようなヘッドパイプの
使用を省略でき、ステアリングヘッド１の構造が簡単に
なり、部品点数の削減並びに重量軽減が可能になる。特
に、本実施例のようにステアリングヘッド１を鋳造する
場合、製造工数が少なくなり、かつ成形が容易になるの
で製造上有利である。また、従来のようなヘッドパイプ
とメインパイプ間をヘッドパイプガセットやメインパイ
プガセットを溶接して補強する構造と比べた場合、これ
らのガセットを一体にしたものに相当するので、これら
のガセットを不要にでき、部品点数を削減しかつ溶接を
省略でき、そのうえ溶接に伴う熱歪による製品の変形を
防いで製品の品質を高めることができる。さらに、中央
リブ２８及び側方リブ３５の形状、大きさ、数及び位置
等を任意に設定できるので、これらを適宜に設けること
によりステアリングヘッド１の剛性を自在に変更でき、
設計の自由度が向上する。なお、リヤフォーク１８を片
持式にし、クッション１６をアーム部１８ａ上に重なる
よう車体右側一側にオフセットするとともに、補強ステ
ー４０を後方視略Ｙ字状とすることによりその中央脚４
１の右側にクッション１６の配設空間を確保した。この
ため上排気管３６の大径チャンバ３６ａを下排気管３７
の大径チャンバ３７ａよりも前方に配設して細径の後部
排気管３６ｂをアーム部１８ａの右側外方に近接させ、
一方、下排気管３７の大径チャンバ３７ａをアーム部１
８ａ左側の湾曲部による空間内へ配設し、その後部排気
管３７ｂを後輪１９の左側外方に通した。ゆえに、上下
の排気管３６、３７の各大径チャンバ３６ａ、３７ａを
車体中心寄りに配設でき、その結果、車体幅をスリムに
できる。

【００１８】

【発明の効果】この発明は、ステアリングヘッド部を全
体として中空体をなす略三角柱状に構成し、かつその上
板と下板の各前部に設けられた厚肉部にステアリングシ
ャフトの軸受を設け、これら上下の軸受部間に形成され
る空間を、その周囲のステアリングヘッドの中空部をな
す全体の空間へ開放するとともに、各厚肉部軸の後部及
び上板と下板とを連結する縦壁状の補強部材を設けた。
ゆえに、ステアリングヘッド全体でステアリング機構を
枢支でき、従来必要であったヘッドパイプを省略するこ
とができるので、ステアリングヘッドの構造が簡単にな
り、部品点数の削減並びに重量軽減が可能になる。ま
た、補強部材はその形状、大きさ、数及び位置等を任意
に設定できるので、これを適宜に設けることによりステ
アリングヘッドの剛性を自在に変更でき、設計の自由度
が向上する。そのうえ、特に鋳造等により成形する場
合、製造工数が少なくなり、かつ成形が容易になるので
製造上有利である。さらに、複数のガセットを不要にで
きるため、部品点数を削減しかつ溶接を省略でき、その
うえ溶接に伴う熱歪による製品の変形を防いで製品の品
質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例要部の側断面図

【図２】実施例要部の略右側半分を切欠いた図

【図３】実施例要部の概略平断面図

【図４】実施例要部の概略平断面図

【図５】実施例要部の概略平断面図

【図６】実施例を適用した自動２輪車の骨格部左側面図

【図７】実施例を適用した自動２輪車の骨格部右側面図

【図８】実施例を適用した自動２輪車の骨格部右後方か
らの斜視図

【図９】実施例を適用した自動２輪車の骨格部平面図

【図１０】実施例を適用した自動２輪車の骨格部底面図

【図１１】実施例を適用した自動２輪車の骨格部後方視
図

【符号の説明】

１ ステアリングヘッド ２ メインパイプ ３ リヤフォークブラケット ４ ステアリングシャフト ２０ 上板 ２１ 下板 ２２ 側板 ２３ シャフト穴 ２４ 軸受部 ２５ 軸受部 ２６ 軸受 ２７ 軸受 ２８ 中央リブ（補強部材） ３５ 側方リブ（補強部材）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪を支持するステアリング機構を枢支
   するための支持部を備えたステアリングヘッドを前端部
   に設け、このステアリングヘッドの後部に一対のメイン
   パイプの各前端を接続し、これらメインパイプの各後端
   部にリヤフォークを枢支するリヤフォークブラケットを
   固着した自動２輪車の車体フレームにおいて、 前記ステアリングヘッドは平面視略三角形にされた一対
   の上板及び下板と、これら上板と下板の全周面間を連結
   する側板とを備え、全体として（一体に形成された）略
   三角柱状をなす中空体であり、 前記上板と下板の各前部に厚肉部を設けてこれらの厚肉
   部にステアリング機構のステアリングシャフト支持部を
   なす軸受を設け、 これら上下の軸受部間に形成される空間を、その周囲の
   ステアリングヘッドの中空部をなす全体の空間へ開放す
   るとともに、 前記各厚肉部の後部及び 上板と下板を連結する縦壁状の
   補強部材を設け、たことを特徴とする自動２輪車の車体
   フレーム。