JP3328843B2 - 自動二輪車用フレーム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動二輪車用フレームに
関し、特にヘッドパイプにメインパイプを連結する部分
の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動二輪車用フレームとしては、
ヘッドパイプから車体後方へ延びる左右一対のメインパ
イプを備え、これらのメインパイプどうしの間にエンジ
ンのシリンダ部分を臨ませることができるように構成さ
れたものがある。

【０００３】この種のフレームに用いられるメインパイ
プは、ヘッドパイプに溶接される前端が車幅方向中央を
向くように前部に曲げ部が形成され、この曲げ部より後
側に位置し後端部にリヤアームブラケットが溶接される
主部が車体前後方向に略沿うように直線状に形成されて
いた。そして、互いに平行となる左右のメインパイプの
主部どうしの間にシリンダ挿入スペースが確保されてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成された自動二輪車用フレームでは剛性を高める
にも限度があった。これは、メインパイプの前部に曲げ
部が形成されているためであった。すなわち、フロント
フォークからヘッドパイプを介してメインパイプに加え
られる荷重が前記曲げ部に集中し易く、メインパイプが
曲げ部を中心にして撓み易い。

【０００５】また、曲げ部がメインパイプに形成されて
いることに起因して以下に述べるような不具合も生じ
る。第１に、メインパイプを形成するに当たり曲げ部形
成工程が必ず必要となり、作業工数が多くなる。このた
め、製造コストが高くなってしまう。第２に、曲げ加工
によって曲げ部を形成する場合には、内周側にストレッ
チャストレイン（しわ寄り）が生じるのを防ぐために、
肉厚を強度上必要な厚みより厚くしなければならない。
このため、重量が重くなってしまう。

【０００６】本発明は上述したような問題点を解消する
ためになされたもので、左右のメインパイプどうしの間
にエンジンのシリンダを臨ませる構成を採りつつ、剛性
が高く、しかも、コストダウン，軽量化を図ることがで
きる自動二輪車用フレームを得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る自動二輪車
用フレームは、ヘッドパイプから後下がりに延びる左右
一対の縦長断面のメインパイプを備え、このメインパイ
プの前部下面から垂下するダウンチューブの間にエンジ
ンを支持する自動二輪車用フレームにおいて、左右一対
の側板と、これらの側板の間に介在される補強板とによ
って略箱状に形成された連結部材の前部を前記ヘッドパ
イプに溶着するとともに、この連結部材の後部の左右両
側に形成された開口部に前記メインパイプを挿入し溶着
させ、前記側板は、上壁部と、底部および側壁部とを有
する断面コ字状に板材から形成され、コ字の開放部分が
車幅方向中央に向きかつ一対の側板のなす車幅方向幅寸
法が後方に向かうにしたがって次第に増大するように構
成され、前記補強板は、上壁部と、底部およびメインパ
イプの軸線に対し後下がりに傾斜する後壁部とを有する
側面視コ字状に板材から形成され、上壁部と底部は後壁
部の上下両端部を前方に折曲げることによって形成さ
れ、前記後壁部と底部間に鋭角状の曲げ部が設けられ、
この補強板の上壁部と底部を前記側板の上壁部と底部の
内側に重ね合わせて溶着し、前記開口部は、前記補強板
の後壁部側縁とこれに対向する前記側板の側壁部後端縁
との間に側面視において後下がりに傾斜するように形成
され、前記後壁部と略平行に斜めに切断した直線状のメ
インパイプの前端部両側面と上面とを、前記側板の上壁
部と側壁部および前記補強板の後壁部の側縁に溶着し、
前記側板と補強板の底部をメインパイプの下面より下方
に配設し、側板後端の底部と側壁部を、補強板の曲げ部
より後下方に延ばしてダウンチューブ支承部を形成し、
メインパイプの前端部下面に溶着したダウンチューブの
前端部を前記ダウンチューブ支承部に溶着するととも
に、前記曲げ部の側縁に溶着したものである。

【０００８】

【作用】略箱状の連結部材が従来の自動二輪車用フレー
ムのメインパイプに形成された曲げ部と同等の機能を果
たすから、ヘッドパイプに加えられた荷重は一箇所に集
中することなく連結部材の全体に分散されてメインパイ
プに伝えられる。このとき、ヘッドパイプ部に作用する
荷重は、底部側が下方に拡張されて形状が大型化した連
結部材に分散され、発生する応力を低下させることがで
きる。また、ダウンチューブとメインパイプとの接続部
は、ダウンチューブ支承部と、車幅方向に架け渡された
強度部材である補強板とによって補強され、エンジンは
ダウンチューブを介して強固にフレームに支持され、強
度部材として機能する。さらに、連結部材を構成する左
右一対の側板と補強板は全て板材から形状が簡単なコ字
状に形成されるから型が大型化することはなく、３部材
の溶着のみで箱状に組付けられるから溶着箇所も少なく
なる。しかも、側板のダウンチューブ支承部が連結部材
に一体に形成されるから部品点数の削減となる。さらに
また、メインパイプに曲げ部を形成しなくて済むので、
メインパイプを形成するに当たり曲げ工程を省略でき、
しかも、剛性を確保するに足りる肉厚より厚く形成せず
に済む。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図８に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係るフレームを
採用した自動二輪車の側面図、図２は同じく平面図、図
３は本発明に係るフレームの要部を拡大して示す平面
図、図４は同じく側面図、図５は同じく底面図である。
図６は本発明に係るフレームの連結部材を示す斜視図、
図７は図４におけるVII−VII線断面図、図８は図４にお
けるVIII−VIII線断面図である。

【００１０】これらの図において、１は自動二輪車、２
はこの自動二輪車１のフレームである。このフレーム２
は、前輪３を有するフロントフォーク４を操向自在に支
持するヘッドパイプ部５と、このヘッドパイプ部５から
後下がりに延びる左右一対のメインパイプ６と、このメ
インパイプ６の後端部に設けられたリヤアームブラケッ
ト７と、前記メインパイプ６の前部から後下がりに延設
されたダウンチューブ８と、シート９を支持するシート
レール１０，バックステー１１等とから構成されてい
る。

【００１１】１２は後輪１３を支持するリヤアームで、
このリヤアーム１２はピボット軸１４を介して前記リヤ
アームブラケット７に揺動自在に連結されている。１５
はリヤクッションユニットで、このリヤクッションユニ
ット１５の下端部はリンク１６を介してリヤアーム１２
に連結され、上端部は、左右のリヤアームブラケット
７，７間に横架されたクロスメンバ（図示せず）に枢支
されている。

【００１２】１７はエンジンで、このエンジン１７は、
２サイクル水冷単気筒のものが採用されており、クラン
クケース１８の前部がフレーム２のダウンチューブ８に
支持されると共に後部がリヤアームブラケット７に支持
されている。１９はこのエンジン１７のシリンダ、２０
は排気管、２１は気化器である。

【００１３】また、２２は燃料タンクで、この燃料タン
ク２２は前記フレーム２のメインパイプ６に載置固定さ
れている。２３はラジエータで、上部がフレーム２のヘ
ッドパイプ部５にねじ止めされると共に、下部がダウン
チューブ８にブラケットを介して支持固定されている。

【００１４】この自動二輪車１に採用されるフレーム２
は、ヘッドパイプ部５がヘッドパイプ２４と略箱状の連
結部材２５とによって形成されており、ヘッドパイプ２
４に不図示のステアリング軸が回動自在に支持され、連
結部材２５にメインパイプ６の前端が溶接されている。
連結部材２５は、図３〜図７に示すように左右一対の側
板２６，２７と、これらの側板２６，２７の間に介在さ
れて側板２６，２７どうしを連結する補強板２８とによ
って形成されている。なお、図３および図５はヘッドパ
イプ部５が左右対称に形成されている関係から、それぞ
れ車体左側のみを示した。図３および図５において一点
鎖線は車幅方向中央線である。

【００１５】前記側板２６，２７はそれぞれ板材を曲げ
加工して形成され、図７に示すように上壁部２６ａ，２
７ａと、底部２６ｂ，２７ｂと、側壁部２６ｃ，２７ｃ
とを有する断面コ字状に形成されている。そして、コ字
状の解放部分を車幅方向中央に向けた状態でヘッドパイ
プ２４に溶接されている。

【００１６】側板２６，２７の各側壁部２６ｃ，２７ｃ
は、ヘッドパイプ２４に溶接される前端から車体後方へ
向かうにしたがって次第に車幅方向外側へ向けて延在さ
れるように、その前部が丸みをもたせて形成され、この
曲げ面を有する前部より後側の部分は、後述するメイン
パイプ６に沿うように平板状に形成されている。さら
に、この平板状の部分は、車体後方に向かうにしたがっ
て次第に連結部材２５の車幅方向の寸法が広くなるよう
に、換言すれば一対の側板２６，２７のなす車幅方向幅
寸法が後方に向かうにしたがって次第に増大するよう
に、僅かに傾斜されると共に、補強板２８の形状に沿う
ように次第に上下寸法が小さくなるように形成されてい
る。

【００１７】前記補強板２８も板材を曲げ加工して形成
されており、図４に示すように上壁部２８ａ，底部２８
ｂおよびメインパイプ６の軸線に対し後下がりに傾斜す
る後壁部２８ｃを有する側面視コ字状に板材から形成さ
れている。この補強板２８の上壁部２８ａと底部２８ｂ
は、前記後壁部２８ｃの上下両端部を前方に折曲げるこ
とによって形成し、後壁部２８ｃと底部２８ｂ間に鋭角
状の曲げ部２８ｄが設けられている。そして、上壁部２
８ａおよび底部２８ｂがヘッドパイプ２４と前記側板２
６，２７の上壁部２６ａ，２７ａおよび底部２６ｂ，２
７ｂとにそれぞれ溶接されている。補強板２８と側板２
６，２７との溶接部は、上壁部２６ａ，２７ａおよび底
部２６ｂ，２７ｂに上壁部２８ａ，底部２８ｂをそれぞ
れ内側から重ね、各重ね合わせ部を溶接する構造になっ
ている。

【００１８】上述したように側板２６，２７と補強板２
８とを溶接して連結部材２５を組立てると、連結部材２
５の後部には、補強板２８の後壁部２８ｃと側板２６，
２７の側壁部２６ｃ，２７ｃとの間に後方から見て縦長
の長方形状に開口する開口部２９が形成される。この開
口部２９にメインパイプ６が挿入されている。

【００１９】また、前記側板２６，２７の後端部には、
底部２６ｂ，２７ｂおよび側壁部２６ｃ，２７ｃを補強
板２８より後方へ延設することによってダウンチューブ
支承部３０が一体に設けられている。ダウンチューブ８
の前端部はこのダウンチューブ支承部３０に溶接固定さ
れている。

【００２０】前記メインパイプ６は、引抜きによって一
直線状に形成された角パイプであって、図８に示すよう
に、中空部内を上下２室に画成するリブ６ａが一体に形
成されている。このメインパイプ６は、前端が前記補強
板２８の後壁部２８ｃと略平行になるように斜めに切断
されており、前端部が前記連結部材２５の開口部２９に
挿入され、左右両側面と上面が開口部２９の開口縁（上
壁部２６ａ，２７ａ、側壁部２６ｃ，２７ｃおよび後壁
部２８ｃ）に溶接されている。

【００２１】メインパイプ６の前端部の下面はダウンチ
ューブ８の前端が溶接され、このダウンチューブ８を介
して側板２６，２７に結合されている。このダウンチュ
ーブ８は、前端部以外に補強パイプ３１を介してメイン
パイプ６に連結されている。なお、この補強パイプ３１
およびダウンチューブ８は断面ロ字状の角パイプによっ
て形成されている。

【００２２】さらに、メインパイプ６を連結部材２５に
溶接するに当たっては、図２に示すように左右のメイン
パイプ６，６の間にエンジン１７のシリンダ１９が臨む
ことができるように、メインパイプ６，６どうしの間に
間隔をあけて行う。なお、本実施例では、左右のメイン
パイプ６，６の間隔が車体後方に向かうにしたがって次
第に広くなるようにメインパイプ６を傾斜させてある。

【００２３】すなわち、シリンダ挿入スペースを確保す
るために間隔があけられた左右のメインパイプ６，６を
連結部材２５に溶接することによって車幅方向中央のヘ
ッドパイプ２４に連結することができる。言い換えれ
ば、連結部材２５が従来の自動二輪車用フレームのメイ
ンパイプに形成された曲げ部と同等の機能を果たすこと
になる。

【００２４】したがって、フロントフォーク４からヘッ
ドパイプ２４に加えられた荷重は、一箇所に集中するこ
となく連結部材２５の全体に分散されて連結部材２５か
らメインパイプ６に伝えられることになる。このとき、
ヘッドパイプ部５に作用する荷重は、底部側が下方に拡
張されて形状が大型化した連結部材２５に分散され、発
生する応力を低下させることができる。また、ダウンチ
ューブ８とメインパイプ６との接続部は、ダウンチュー
ブ支承部３０と、車幅方向に架け渡された強度部材であ
る補強板２８とによって補強され、エンジン１７はダウ
ンチューブ８を介して強固にフレーム２に支持され、強
度部材として機能するのでフレーム２の剛性を増大させ
ることができる。さらに、連結部材２５を構成する左右
一対の側板２６，２７と補強板２８は全て板材から形状
が簡単なコ字状に形成されるから型が大型化することは
なく、３部材の溶着のみで箱状に組付けられるから溶着
箇所も少なくなる。しかも、側板２６，２７のダウンチ
ューブ支承部３０が連結部材２５に一体に形成されるか
ら部品点数の削減となり、連結部材２５の製造が容易で
コストダウンを図ることができる。さらにまた、メイン
パイプ６に曲げ部を形成していないからストレッチャラ
インが生じることはなく、必要以上の厚肉化を防ぐこと
ができ、またパイプ内にリブが設けられて曲げ加工は困
難であるが剛性が向上するパイプ材も使用可能であり、
軽量化を図ることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る自動二
輪車用フレームは、ヘッドパイプから後下がりに延びる
左右一対の縦長断面のメインパイプを備え、このメイン
パイプの前部下面から垂下するダウンチューブの間にエ
ンジンを支持する自動二輪車用フレームにおいて、左右
一対の側板と、これらの側板の間に介在される補強板と
によって略箱状に形成された連結部材の前部を前記ヘッ
ドパイプに溶着するとともに、この連結部材の後部の左
右両側に形成された開口部に前記メインパイプを挿入し
溶着させ、前記側板は、上壁部と、底部および側壁部と
を有する断面コ字状に板材から形成され、コ字の開放部
分が車幅方向中央に向きかつ一対の側板のなす車幅方向
幅寸法が後方に向かうにしたがって次第に増大するよう
に構成され、前記補強板は、上壁部と、底部およびメイ
ンパイプの軸線に対し後下がりに傾斜する後壁部とを有
する側面視コ字状に板材から形成され、上壁部と底部は
後壁部の上下両端部を前方に折曲げることによって形成
され、前記後壁部と底部間に鋭角状の曲げ部が設けら
れ、この補強板の上壁部と底部を前記側板の上壁部と底
部の内側に重ね合わせて溶着し、前記開口部は、前記補
強板の後壁部側縁とこれに対向する前記側板の側壁部後
端縁との間に側面視において後下がりに傾斜するように
形成され、前記後壁部と略平行に斜めに切断した直線状
のメインパイプの前端部両側面と上面とを、前記側板の
上壁部と側壁部および前記補強板の後壁部の側縁に溶着
し、前記側板と補強板の底部をメインパイプの下面より
下方に配設し、側板後端の底部と側壁部を、補強板の曲
げ部より後下方に延ばしてダウンチューブ支承部を形成
し、メインパイプの前端部下面に溶着したダウンチュー
ブの前端部を前記ダウンチューブ支承部に溶着するとと
もに、前記曲げ部の側縁に溶着したため、略箱状の連結
部材が従来の自動二輪車用フレームのメインパイプに形
成された曲げ部と同等の機能を果たすから、ヘッドパイ
プに加えられた荷重は一箇所に集中することなく連結部
材の全体に分散されて直線状のメインパイプに伝えられ
る。このとき、ヘッドパイプに作用する荷重は、底部側
が下方に拡張されて形状が大型化した連結部材に分散さ
れ、発生する応力を低下させることができる。

【００２６】したがって、メインパイプには応力が集中
し難くなり、メインパイプの全体で略均等に前記荷重を
受けることができるようになるので、左右のメインパイ
プどうしの間にエンジンのシリンダを臨ませる構成を採
りつつ剛性を高めることができる。特に、前記荷重が連
結部材で分散されるために、横剛性と縦剛性が高くな
る。

【００２７】また、側板後端の底部と側壁部を、補強板
の曲げ部より後下方に延ばしてダウンチューブ支承部を
形成し、メインパイプの前端部下面に溶着したダウンチ
ューブの前端部を前記ダウンチューブ支承部に溶着する
とともに曲げ部の側縁に溶着したから、ダウンチューブ
とメインパイプとの接続部は、ダウンチューブ支承部
と、車幅方向に架け渡された強度部材である補強板とに
よって補強され、エンジンはダウンチューブを介して強
固にフレームに支持され、強度部材として機能するので
フレームの剛性を増大させることができる。

【００２８】さらに、連結部材を構成する左右一対の側
板と補強板は全て板材から形状が簡単なコ字状に形成さ
れるから型が大型化することはなく、３部材の溶着のみ
で箱状に組付けられるから溶着箇所も少なくなる。しか
も、側板のダウンチューブ支承部が連結部材に一体に形
成されるから部品点数の削減となり、連結部材の製造が
容易でコストダウンを図ることができる。さらにまた、
メインパイプに曲げ部を形成していないからストレッチ
ャラインが生じることはなく、必要以上の厚肉化を防ぐ
ことができ、またパイプ内にリブが設けられて曲げ加工
は困難であるが剛性が向上するパイプ材も使用可能であ
り

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフレームを採用した自動二輪車の
側面図である。

【図２】本発明に係るフレームを採用した自動二輪車の
平面図である。

【図３】本発明に係るフレームの要部を拡大して示す平
面図である。

【図４】本発明に係るフレームの要部を拡大して示す側
面図である。

【図５】本発明に係るフレームの要部を拡大して示す底
面図である。

【図６】本発明に係るフレームの連結部材を示す斜視図
である。

【図７】図４におけるVII−VII線断面図である。

【図８】図４におけるVIII−VIII線断面図である。

【符号の説明】

２ フレーム ６ メインパイプ １７ エンジン １９ シリンダ ２４ ヘッドパイプ ２５ 連結部材 ２９ 開口部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドパイプから後下がりに延びる左右
   一対の縦長断面のメインパイプを備え、このメインパイ
   プの前部下面から垂下するダウンチューブの間にエンジ
   ンを支持する自動二輪車用フレームにおいて、左右一対
   の側板と、これらの側板の間に介在される補強板とによ
   って略箱状に形成された連結部材の前部を前記ヘッドパ
   イプに溶着するとともに、この連結部材の後部の左右両
   側に形成された開口部に前記メインパイプを挿入し溶着
   させ、前記側板は、上壁部と、底部および側壁部とを有
   する断面コ字状に板材から形成され、コ字の開放部分が
   車幅方向中央に向きかつ一対の側板のなす車幅方向幅寸
   法が後方に向かうにしたがって次第に増大するように構
   成され、前記補強板は、上壁部と、底部およびメインパ
   イプの軸線に対し後下がりに傾斜する後壁部とを有する
   側面視コ字状に板材から形成され、上壁部と底部は後壁
   部の上下両端部を前方に折曲げることによって形成さ
   れ、前記後壁部と底部間に鋭角状の曲げ部が設けられ、
   この補強板の上壁部と底部を前記側板の上壁部と底部の
   内側に重ね合わせて溶着し、前記開口部は、前記補強板
   の後壁部側縁とこれに対向する前記側板の側壁部後端縁
   との間に側面視において後下がりに傾斜するように形成
   され、前記後壁部と略平行に斜めに切断した直線状のメ
   インパイプの前端部両側面と上面とを、前記側板の上壁
   部と側壁部および前記補強板の後壁部の側縁に溶着し、
   前記側板と補強板の底部をメインパイプの下面より下方
   に配設し、側板後端の底部と側壁部を、補強板の曲げ部
   より後下方に延ばしてダウンチューブ支承部を形成し、
   メインパイプの前端部下面に溶着したダウンチューブの
   前端部を前記ダウンチューブ支承部に溶着するととも
   に、前記曲げ部の側縁に溶着したことを特徴とする自動
   二輪車用フレーム。