JP4208721B2 - 自動二輪車の車体フレーム - Google Patents

Description

【０００１】
技術分野
本発明は、エンジンユニットが搭載されるとともに前フォーク及びリヤアームが支持されるメインフレームを備えた自動二輪車の車体フレームに関する。
【０００２】
背景技術
例えば、モトクロスレース用の自動二輪車では、その用途からしてジャンプ時の高所からの着地によって路面に強くヒットする場合があるので、車体フレームの衝撃に対する剛性・強度を高めることが要請され、またできるだけ車体を軽量化することが要請されている。
【０００３】
この種の車体フレームとして、従来、図１３に示すように、鉄製のヘッドパイプ（不図示）の上端部に車両後方に斜め下方に延びる鉄製のメインパイプ（タンクレール）８０を溶接接合するとともに、下端部に車両後方下方に延びる同じく鉄製のダウンチューブ８１を溶接接合し、該ダウンチューブ８１とメインパイプ８０との前側部分に左，右のガセット８２，８２を溶接接合することによりヘッドパイプ部分を閉断面とした構造を採用する場合がある。また左，右のガセット８２間に車幅方向に開口するガイドパイプ８３を溶接接合し、該ガイドパイプ８３内にクラッチケーブル８４等を配索する場合がある。
【０００４】
ところで、上記従来の車体フレームのように鉄製パイプを溶接接合した構造では、強度は確保できるものの、車体重量の低減を図るには限界がある。
【０００５】
一方、最近では、強度を確保しつつ車体重量の低減を図る観点から、車体フレームをアルミ合金製とすることが検討されており、また一部は実用化されている。このアルミ合金製車体フレームを採用する場合に、従来の鉄製パイプと同等以上の強度を確保するためには、押し出し成形によるアルミパイプ材を溶接接合することが考えられる。
【０００６】
また一般的な、自動二輪車の車体フレームとして、ヘッドパイプにフレーム部材を接合してなるヘッドパイプユニットと、該ヘッドパイプユニットの下端前部から車両後下方に延びるダウンチューブと、該ダウンチューブの後端部と上記ヘッドパイプユニットの下端後部とを接合する上下方向に延びるリヤアームブラケットとを備えた構造となっており、この車体フレーム内にエンジンユニットを搭載するようにしたものがある。
【０００７】
また上記ダウンチューブとして、従来、左，右のダウンチューブ本体同士を車幅方向に延びる複数本のクロスパイプで溶接接合した構造のものがある。
【０００８】
しかしながら、上記押し出し成形によるアルミパイプ材を採用する場合には、該パイプ材の肉厚が押し出し方向に一定となることから、大きな強度を必要とする部位の肉厚を確保すると不要な部位まで肉厚が厚くなり、結果的にアルミ合金製としながら車体重量の軽減効果が得られなくなるという懸念がある。
【０００９】
また上記押し出し成形品を採用する場合には、曲げ成形や異形成形が困難であり、形状，大きさ等に対する自由度が低いという問題がある。そのため多数の直線状短尺成形品を溶接して車体フレームを形成することとなり、溶接個所が増える分だけ強度にばらつきが生じ易くなるとともに、コストが上昇するという問題がある。
【００１０】
また上記従来の車体フレームでは、ヘッドパイプにメインパイプ，ダウンチューブをそれぞれ溶接接合するとともに、左，右のガセットを溶接接合する構造であることから、ヘッドパイプ周りの構造が複雑で溶接個所が多く、強度にばらつきが生じ易くなるとともに、コストが上昇するという問題がある。
【００１１】
また、上記従来のダウンチューブのように、左，右のダウンチューブ本体同士を複数本のクロスパイプで溶接接合した構造を採用する場合には、溶接個所が増える分だけ強度にばらつきが生じ易くなるとともに、部品点数が増える分だけコストが上昇するという問題がある。
【００１２】
さらにまた上記従来のダウンチューブでは、溶接による変形が生じ易く、エンジンユニットの組み付け精度を高めるために後加工により矯正を行なう場合があり、生産性が低いという問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、アルミ合金製車体フレームを採用する場合に、剛性・強度を確保しつつ車体重量を軽減でき、さらにはフレーム形状，大きさ等の自由度を向上でき、強度のばらつきを防止できるとともに、コストを低減できる自動二輪車の車体フレームを提供する点にある。
【００１４】
本発明の他の目的は、ヘッドパイプ周りの溶接個所を低減することによって強度のばらつきを防止できるとともに、コストを低減できる自動二輪車の車体フレームを提供する。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、ダウンチューブの溶接個所を低減することによって強度のばらつきを防止できるとともに、コストを低減でき、さらには後加工による矯正作業を不要にして生産性を向上できる自動二輪車の車体フレームを提供する点にある。
【００１６】
発明の開示
請求項１の発明は、エンジンユニットが搭載されるとともに前フォーク及びリヤアームが支持されるメインフレームを備えた自動二輪車の車体フレームにおいて、上記メインフレームを、ヘッドパイプから車両後方斜め下方にかつ上下方向に拡開するように延びるヘッドパイプユニットと、該ヘッドパイプユニットの下端前部に接続されて下方に延び、さらに車両後方に延びる左，右のダウンフレームと、該左，右のダウンフレームの後端部と上記ヘッドパイプユニットの下端後部とに掛け渡して接続された左，右のリヤアームブラケットとを備えたものとするとともに、上記ヘッドパイプユニットとダウンフレームとリヤアームブラケットとで囲まれた空間をエンジン搭載スペースとし、上記ヘッドパイプユニット及びダウンフレームをアルミ鍛造成形品とするとともに、上記ヘッドパイプユニットは、ヘッドパイプの上端部から車両後方斜め下方に延びる断面矩形状の上メインフレーム部と、上記ヘッドパイプの下端部から車両後下方に延びる断面矩形状の下メインフレーム部と、上記ヘッドパイプ及び上，下メインフレーム部により囲まれた空間を閉塞し、かつ車幅寸法が上記各メインフレーム部の車幅寸法より小さく設定された縦壁状のガセット部とを一体形成してなる横断面略Ｉ字形の左右開放断面形状を有し、上記下メインフレーム部の車幅方向，高さ方向の寸法が上メインフレーム部の車幅方向，高さ方向の寸法より大きく設定されており、
上記各ダウンフレームは、横断面略コ字形でかつ下方開放断面形状又は横断面略Ｉ字形でかつ車幅方向開放断面形状を有し、上記ヘッドパイプユニットの下端前部に溶接されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１において、上記ダウンフレームを、左，右のダウンフレーム部と、該左，右のダウンフレーム部同士を接続する上部，下部のクロスメンバ部とを金型鍛造により一体成形して構成したことを特徴としている。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１において、上記ヘッドパイプユニットは、成形用金型の型抜き方向を車幅方向に設定してなるアルミ鍛造成形品からなるものであることを特徴としている。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１において、上記上，下メインフレーム部と上記ガセット部とで形成された凹部に車載部品又は車体構成部品が取付けられていることを特徴としている。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項１において、上記ガセット部に操作用ケーブル又は電気配線を車幅方向一側から他側に挿通する挿通孔が形成されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項１において、上記ガセット部にエンジン懸架ブラケット部が一体形成されていることを特徴としている。
【００２２】
請求項７の発明は、請求項２において、上記下部クロスメンバ部は左，右のダウンフレーム部の後端部同士を接続しており、該クロスメンバ部には後輪懸架装置を支持する左右一対のリンクブラケット部が車両後方に突出するよう一体形成されていることを特徴としている。
【００２３】
請求項８の発明は、請求項２において、上記左，右のダウンフレーム部の後端部と上記下部クロスメンバ部との接続部に、又は上記後端部と下部クロスメンバ部と上記リヤアームブラケットの下端部との接続部に、上下方向に開口するチェンジペダル用メンテナンス開口部が形成されていることを特徴としている。
【００２４】
請求項９の発明は、請求項２において、上記左，右のダウンフレーム部にエンジンブラケット部が一体形成されていることを特徴としている。
【００２５】
請求項１０の発明は、請求項２において、上記左，右のダウンフレーム部は、大略下向きコ字状の断面形状を有し、車外側の縦壁の下面が車内側の縦壁の下面より高所に位置するように形成されていることを特徴としている。
【００２６】
請求項１１の発明は、請求項１０において、上記左，右のダウンフレーム部の下向きに開口する凹部にはこれを覆うようにカバーが配設されているか、もしくは発泡樹脂が充填されていることを特徴としている。
【００２７】
図面の簡単な説明
図１は、本発明の一実施形態による車体フレームが採用された自動二輪車の左側面図である。
【００２８】
図２は、上記車体フレームの左側面図である。
【００２９】
図３は、上記車体フレームのヘッドパイプユニットの断面図（図２のIII-III 線断面図）である。
【００３０】
図４は、上記ヘッドパイプユニットとダウンフレームとの接合部を示す図２のIV矢視図である。
【００３１】
図５は、上記ヘッドパイプユニットとリヤアームブラケットとの接合部を示す図２のＶ矢視図である。
【００３２】
図６は、上記ダウンフレームの断面側面図（図８のVI-VI 線断面図）である。
【００３３】
図７は、上記ダウンフレームの後端部の底面図である。
【００３４】
図８は、上記ダウンフレームの断面背面図（図７のVIII-VIII 線断面図）である。
【００３５】
図９は、上記ダウンフレームとリヤアームブラケットとの接合部の断面図である。
【００３６】
図１０は、上記実施形態の変形例によるダウンフレーム部の断面形状を示す図である。
【００３７】
図１１は、上記実施形態の変形例によるメンテナンス開口部を示す側面図である。
【００３８】
図１２は、上記メンテナンス開口部の底面図である。
【００３９】
図１３は、従来の一般的な鉄製車体フレームを示す断面図である。
【００４０】
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００４１】
図１ないし図９は、本発明の一実施形態による自動二輪車の車体フレームを説明するための図であり、図１は本実施形態の車体フレームが採用された自動二輪車の側面図、図２はメインフレームの側面図、図３はメインフレームのヘッドパイプユニット部分の断面図（図２のIII-III 線断面図）、図４はヘッドパイプユニットとダウンフレームとの接合部の正面図、図５はヘッドパイプユニットとリヤアームブラケットとの接合部の平面図、図６はダウンフレームの断面側面図（図８のVI-VI 線断面図）、図７はダウンフレームの後端部の底面図、図８は左，右のダウンフレーム部の断面正面図（図７のVIII-VIII 線断面図）、図９はダウンフレーム部とリヤアームブラケットとの接合部の断面図である。
【００４２】
図において、１はモトクロスレース用の自動二輪車を示しており、これの車体フレーム２はエンジンユニット１１が搭載されるとともに、フロントフォーク４及びリヤアーム７が支持されるメインフレーム２ａと、シート１３を搭載するためのシートレール２７，及びシートステー２８とを備えている。
【００４３】
上記メインフレーム２ａの前端に位置するヘッドパイプ３によりフロントフォーク４が左右に操向可能に軸支され、このフロントフォーク４の下端に前輪５が軸支されるとともに、上端に操向ハンドル６が固定されている。また上記メインフレーム２ａの後端に位置するリヤアームブラケット１０によりリヤアーム７が上下揺動可能に枢支され、該リヤアーム７の後端に後輪８が軸支されている。
【００４４】
上記リヤアーム７とメインフレーム２ａとの間にはリンク式のリヤサスペンションユニット９が架設されている。このサスペンションユニット９は、リヤアーム７とメインフレーム２ａの後端下部とをリンク機構９ｂで連結し、該リンク機構９ｂとメインフレーム２ａの後端上部とをクッションユニット９ａを介して連結した構造のものである。
【００４５】
上記メインフレーム２ａで囲まれたクレードル内には、クランク軸１１ａを車幅方向に向けて配置した横置きタイプのエンジンユニット１１が搭載されており、該エンジンユニット１１の出力軸に固着された駆動スプロケット１１ｂは不図示のチェーンを介して後輪８の従動スプロケットに連結されている。また上記メインフレーム２ａのエンジンユニット１１上方には燃料タンク１２が搭載され、該燃料タンク１２の後側にはシート１３が搭載されている。なお、該シート１３の前側部分は上記燃料タンク１２の上面を覆うように配置されている。
【００４６】
上記メインフレーム２ａは、アルミダイカスト成形品からなるヘッドパイプユニット２０と、アルミ鍛造成形品からなるダウンフレーム２１と、同じくアルミ鍛造成形品からなる左，右のリヤアームブラケット１０，１０との４部品により構成されている。なお、ヘッドパイプユニット２０についてもアルミ鍛造成形品としても良い。
【００４７】
上記ヘッドパイプユニット２０は上記ヘッドパイプ３と該ヘッドパイプ３に一体形成されたメインフレーム本体２２とを有しており、このメインフレーム本体２２はヘッドパイプ３から車両後方斜め下方にかつ上下方向に拡開するように延びている。
【００４８】
上記メインフレーム本体２２は、上記ヘッドパイプ３の上端部から車両後方斜め下方に略直線状に延びる上メインフレーム部（タンクレール部）２３と、上記ヘッドパイプ３の下端部から車両後方斜め下方に略直線状に延びる下メインフレーム部２４と、該上，下メインフレーム部２３，２４と上記ヘッドパイプ３とで形成された空間を閉塞する縦壁状のガセット部２５とをアルミダイカスト鋳造により一体的に成形したものである。上記上メインフレーム部２３上に上記燃料タンク１２が配置固定されている。
【００４９】
上記上，下メインフレーム部２３，２４は、図３に示すように、横断面矩形の角柱状のものである。そしてこの場合に、下メインフレーム部２４の車幅寸法ｗ１及び高さ寸法ｈ１は上記上メインフレーム部２３の車幅寸法ｗ２，高さ寸法ｈ２より大きく設定されている。また上記ガセット部２５の車幅寸法ｗ３は上記上，下メインフレーム部２３，２４の車幅寸法ｗ１，ｗ２より小さく設定されている。これによりメインフレーム本体２２は概ね横断面Ｉ字形状をなす開放断面となっている。さらにまた上記ヘッドパイプ３は軸心方向両端部が開口した開放断面となっている。
【００５０】
上記上，下メインフレーム部２３，２４とガセット部２５とで形成された凹部２２ａには不図示の電装部品等の車載部品及び車体構成部品が取付けられている。また上記ガセット部２５には軽量化のための複数の肉抜き開口２５ａがくり抜いて形成されている。この肉抜き開口２５ａはケーブルあるいは電気配線の配索用挿通孔としても機能しており、該肉抜き開口２５ａを利用してクラッチケーブル，スロットルケーブル等のワイヤケーブル２６が車両一側から他側に向けて挿通されている。
【００５１】
上記ガセット部２５の下端後部にはエンジン懸架ブラケット部２２ｃがクレードル内に突出するよう一体形成されており、該懸架ブラケット部２２ｃに板金製のステー２９を介して上記エンジンユニット１１のシリンダヘッド１１ｃが取付けられている。
【００５２】
上記メインフレーム本体２２の下端かつ後端部にはシートブラケット部２２ｂが斜め上向きに延びるよう一体形成されている。このシートブラケット部２２ｂに車両後方に斜め上向きに延びる左，右一対の上記鋼管製シートレール２７がボルト締め固定されており、該シートレール２７の後端部とリヤアームブラケット１０の下端部とは上記鋼管製シートステー２８により結合されている。また上記シートブラケット部２２ｂには上記クッションユニット９ａの上端部が枢支されている。
【００５３】
上記ダウンフレーム２１は、メインフレーム本体２２の下端前部から車幅方向に拡開して下方に延びさらに後方に延びるよう形成された左，右のダウンフレーム部３０，３０と、該左，右のダウンフレーム部３０同士を車幅方向に接続する上部，中間部，下部の各クロスメンバ部３１，３２，３３と、該下部のクロスメンバ部３３から車両後方に向けて突出する左右一対のリンクブラケット部３４，３４とを金型鍛造により一体形成したものである。従ってこのダウンフレーム２１は車両前方からあるいは上方から見たとき２つの閉じた空間ａを有する形状となっている。上記左，右のリンクブラケット３４，３４により上記リンク機構９ｂのリンクアーム９ｃが回動可能に支持されている。
【００５４】
上記左，右のダウンフレーム部３０は、上記下メインフレーム部２４の下端部から車幅方向外側に拡開した後、側面視で下メインフレーム部２４に連続して斜め下方に延びる傾斜部３０ａと、該傾斜部３０ａの下端から後方に略水平に延びる水平部３０ｂとからなり、上記傾斜部３０ａの上端部が下メインフレーム部２４の下端部の左右側面に全周に渡って溶接接合されている。
【００５５】
上記各ダウンフレーム部３０は、図８に示すように、車内側縦壁３０ｃと車外側縦壁３０ｄの上端間を上側壁３０ｅにより結合するとともに、上記車内側縦壁３０ｃの上面に上方に突出するリブ部３０ｆを一体形成した横断面概ね下向きコ字状をなす開放断面となっている。これにより上，下端を支点として中央部に外方に向けて作用する曲げ荷重に対する強度・剛性を高めることができ、着地時の変形を防止している。なお、上記ダウンフレーム部３０の横断面形状については後述するように各種のものが採用可能である。
【００５６】
また上記車外側縦壁３０ｄの下面３０ｄ′は車内側縦壁３０ｃの下面３０ｃ′より高所に位置しており、これによりバンク角を大きくしている。さらに上記各ダウンフレーム部３０の各縦壁３０ｃ，３０ｄ及び上側壁３０ｅにより形成された凹部内にはこれを閉塞する発砲樹脂３０ｇが充填されている。これにより上記凹部内への泥つまりが防止されている。
【００５７】
上記各ダウンフレーム部３０の傾斜部３０ａ及び水平部３０ｂには上記リブ部３０ｆに続いてクレードル内に突出するエンジンブラケット部３５，３６が一体形成されている。この各エンジンブラケット部３５，３６に上記エンジンユニット１１のクランクケース１１ｄのフランジ部がボルト締め固定されている。
【００５８】
上記各ダウンフレーム部３０の水平部３０ｂの後端部には、上下方向に開口する平面視で概ね三角形状のメンテナンス開口部４０が形成されている。この開口部４０を利用してチェンジペダルの取付け角度調整等のメンテナンスを行なうようになっている。
【００５９】
この開口部４０は上記水平部３０ｂの後端部を左，右に二股状に分岐させて脚部３０ｊ，３０ｋとし、該各脚部３０ｊ，３０ｋの後端を上記下部クロスメンバ部３３に一体に接続することにより形成されている。
【００６０】
上記左，右のリヤアームブラケット１０は、上下方向に延びる大略帯板状をなし、従って横断面で見ると開放断面となっており、かつ車両後方から見たとき下側ほど車幅方向外方に拡開するよう形成されている。また各リヤアームブラケット１０の下部には上記リヤアーム７を上下揺動可能に支持する支持ボス部１０ａが形成されている。
【００６１】
そして上記左，右のリヤアームブラケット１０の上端部１０ｂは上記上メインフレーム部２３の後端部２３ａ及びガセット部２５の後端部２５ｃの左，右側面に全周に渡って溶接接合されている。また下端部１０ｃは上記下部クロスメンバ３３の車外側に全周に渡って溶接接合されている。このリヤアームブラケット１０と下部クロスメンバ３３との接合部は、図９に示すように、両者１０，３３の接合部に周方向に延びる面取り部４３，４４を形成し、この各面取り部４３，４４により形成されたＶ字溝に溶接肉盛した構造となっている。
【００６２】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００６３】
本実施形態によれば、メインフレーム２ａをヘッドパイプユニット２０と、ダウンフレーム２１と、左，右のリヤアームブラケット１０との４部品で構成し、上記ヘッドパイプユニット２０をアルミダイカスト成形品とし、上記ダウンフレーム２１及び左，右のリヤアームブラケット１０，１０をアルミ鍛造成形品としたので、従来の鉄製フレームと同等以上の強度を確保しつつ車体重量の軽減を図ることができる。即ち、アルミダイカスト成形品とアルミ鍛造成形品により構成したので、強度上必要な部位の肉厚を確保しつつ、不要な部位の肉厚を薄くすることができ、上述の押し出し成形品により車体フレームを構成する場合に比べて車体を軽量化できる。
【００６４】
特に、この種の車体フレームではヘッドパイプユニット２０においてヘッドパイプ３と下メインフレーム部２４との接続部に最大荷重が作用するので、該接続部分の強度を向上させるために下メインフレーム部２４の幅寸法ｗ１，高さ寸法ｈ１を大きくし、上メインフレーム部２３については幅寸法ｗ２，高さ寸法ｈ２を比較的小さくしている。本実施形態では、ヘッドパイプユニット２０をアルミダイカスト成形品としたので、このような寸法調整を自由に行なうことができる。
【００６５】
また上記ヘッドパイプユニット２０，ダウンフレーム２１及び各リヤアームブラケット１０の形状，大きさ等に対する自由度を向上できるので、多数の押し出し成形品を溶接接合する場合に比べて部品点数を低減できる。その結果、溶接個所を低減でき、強度，剛性のばらつきを防止できるとともに、コストを抑制できる。
【００６６】
本実施形態では、上記ヘッドパイプユニット２０をアルミダイカスト成形品としたので、形状が複雑化し易いヘッドパイプ周りを容易に一体形成できる。また上記ダウンフレーム２１及び各リヤアームブラケット１０をアルミ鍛造成形品としたので、荷重の作用方向，大きさに対応した肉厚，断面形状とすることができ、結果的に剛性・強度を高めることができる。
【００６７】
また本実施形態では、上記ヘッドパイプユニット２０，ダンウフレーム２１，及び左，右のリヤアームブラケット１０の断面形状をいわゆる開放断面としたので、フレーム製造時におけるアルマイト処理液や洗浄水等が内部に残るという問題を解消でき、ひいては耐腐食性を向上できるとともに生産効率を向上できる。即ち、上述のアルミパイプ材を採用した場合には、該パイプ材の両端開口が閉塞されることとなり、フレーム全体で見たとき、内部に進入した液体が排出されにくい閉断面構造となり、内部に残ったアルマイト処理液等を排出するため水抜孔を特別に設ける必要があり、強度上不利である。また内部に洗浄水等が残った場合には腐食し易くなるという懸念がある。
【００６８】
本実施形態によれば、メインフレーム２ａを、上記ヘッドパイプ３の上端部から車両後方斜め下方に延びる上メインフレーム部２３と、上記ヘッドパイプ３の下端部から車両後下方に延びる下メインフレーム部２４と、上記ヘッドパイプ３及び上，下メインフレーム部２３，２４により囲まれた空間を閉塞する縦壁状のガセット部２５とを一体形成した構造としたので、溶接個所をなくすことができ、強度のばらつきを防止できるとともに、コストを低減できる。
【００６９】
本実施形態では、下メインフレーム部２４の車幅寸法ｗ１，高さ寸法ｈ１を上メインフレーム部２３の寸法ｗ２，ｈ２より大きくし、さらに上記ガセット部２５の車幅寸法をｗ３を上，下メインフレーム部２３，２４の車幅寸法ｗ２，ｗ１より小さくして断面Ｉ字形状としたので、強度，剛性を確保しつつフレーム全体をコンパクトにでき、車体重量の軽量化が可能となる。特にこの種のモトクロスレース用二輪車では、ジャンプ時に下メインフレーム部２４とヘッドパイプ３との接続部に大きな荷重が作用するが、この接続部の強度，剛性を高めることができ、一方、強度をそれほど必要としない上メインフレーム部２３の肉厚を薄くすることによりフレーム全体の軽量化を図ることができる。
【００７０】
一方、車両の用途如何によっては、フレームの全体剛性を上述のものと異なる特性にする場合もある。このような場合には、例えば上記下メインフレーム部２４の車幅寸法ｗ１，高さ寸法ｈ１を上メインフレーム部２３の寸法ｗ２，ｈ２より小さく設定することも可能である。
【００７１】
上記上，下メインフレーム部２３，２４とガセット部２５とで形成された凹部２２ａに電装部品，車体構成部品を取付けたので、該凹部２２ａを有効利用して電装部品等のレイアウトスペースを容易に確保することができ、特に車幅をコンパクトにできる。
【００７２】
本実施形態では、上記ガセット部２５に軽量化の肉抜き開口２５ａを形成し、該肉抜き孔２５ａを利用してワイヤケーブル２６を配索したので、従来のガイドパイプ内を配索する場合に比べてワイヤケーブル２６の曲がりを小さくして直線的に配索することができ、それだけ操作荷重を小さくすることができる。
【００７３】
また上記ガセット部２５にエンジン懸架ブラケット部２２ｃを一体形成したので、別体の板金製ブラケットを溶接接合する場合に比べて部品点数を低減できる。
【００７４】
本実施形態に係る車体フレームによれば、ダウンフレーム２１を左，右のダウンフレーム部３０と、該左，右のダウンフレーム部３０同士を接続する上部，中間部，下部クロスメンバ部３１，３２，３３とをアルミ鍛造成形品により一体形成したので、溶接個所をなくすことができ、強度のばらつきを防止できるとともに、部品点数を低減してコストダウンを図ることができる。
【００７５】
また上記左，右のダウンフレーム部３０と各クロスメンバ部３１〜３３とを鍛造により一体成形したので、ダウンフレーム全体を閉じた形状とすることができ、溶接加工する場合のような熱による変形をなくすことができ、また鋳造後の後加工を不要にできるとともに、エンジンユニット１１の組付け精度を向上でき、生産性を向上できる。さらに上記ダウンフレーム２１全体の強度及び伸びを高めることができ、ジャンプして路面に強くヒットした場合の耐衝撃性を向上できる。
【００７６】
本実施形態では、下部クロスメンバ部３３に車両後方に突出する左右一対のリンクブラケット部３４，３４を一体形成したので、別体のリンクブラケットを溶接する場合に比べて部品点数を低減できる。また上記各リンクブラケット３４を後輪８からの荷重に対して有利な方向に向けて容易に形成することが可能となる。ちなみに、別体のリンクブラケットを溶接する場合には溶接作業性により取付け可能の向きに制約があり、荷重に対して不利となる場合がある。
【００７７】
本実施形態では、上記左，右のダウンフレーム部３０の後端に二股状の脚部３０ｊ，３０ｋを一体形成し、該脚部３０ｊ，３０ｋと下部クロスメンバ部３３とで上下方向に開口するメンテナンス開口部４０を形成したので、ダウンフレーム部３０にメンテナンス開口部４０を一体形成することができ、部品点数を低減できる。ちなみに、従来は、左，右のダウンチューブの後端にクロスパイプを溶接接合し、別部品のパイプ部材をクロスパイプとダウンチューブに溶接することによってメンテナンス開口部を形成しており、該パイプ部材を溶接する分だけコストが上昇するという問題があった。
【００７８】
上記左，右のダウンフレーム部３０にエンジンブラケット部３５，３６を一体形成したので、別体のブラケットを溶接する場合に比べて部品点数を低減でき、また該ブラケットを溶接する場合に比べて強度上有利であり、エンジンユニット１１の支持強度を高めることができる。
【００７９】
本実施形態では、上記左，右のダウンフレーム部３０を下向きコ字状のものとし、車外側縦壁３０ｄの下面３０ｄ′を車内側縦壁３０ｃの下面３０ｃ′より高所に位置させたので、バンク角を大きくすることが可能となるとともに、上下方向の曲げ荷重に対する強度を高めることができる。
【００８０】
また上記左，右のダウンフレーム部３０の凹部に発砲樹脂３０ｇを充填したので、跳ね水等による泥つまりを防止できる。
【００８１】
なお、上記実施形態では、左，右ダウンフレーム部３０の車外側縦壁３０ｄの下面３０ｄ′を車内側縦壁３０ｃの下面３０ｃ′より高所に位置させた異形状とした場合を説明したが、本発明のダウンフレーム部の断面形状はこれに限られるものではない。
【００８２】
図１０は、上記ダウンフレーム部３０の断面形状の各種の変形例を示す。図１０（ａ）は、車内側，車外側縦壁４５ａ，４５ｂの高さ寸法を同じとし、上側壁４５ｃの車幅寸法を両縦壁４５ａ，４５ｂの高さ寸法より大きくした下向きコ字状のものの場合である。この例では、型抜き方向は上下方向（矢印ｂ方向）に設定されている。また図１０（ｂ）は、上側壁４６ａと下側壁４６ｂとを車外側縦壁４６ｃにより結合し、これにより車内側に開口する横向きコ字状のものとした場合である。さらに図１０（ｃ）は、上側壁４７ａと下側壁４７ｂとを車幅方向中央部の縦壁４７ｃにより結合し、これにより断面Ｉ字形状のものとした場合である。なお、図１０（ｂ）（ｃ）のものでは、左，右のダウンフレーム部３０，３０は左右別体とされており、型抜き方向は車幅方向（矢印ａ方向）に設定されている。上記何れの形状においても軽量化を図りながら必要な強度を確保することができる。
【００８３】
また上記実施形態では、ダウンフレーム部３０の各脚部３０ｊ，３０ｋと後クロスメンバ部３３とでメンテナンス開口部４０を形成した場合を説明したが、本発明のメンテナンス開口部は、図１１，図１２に示すように形成しても良い。即ち、リヤアームブラケット１０の下端部１０ｃに車両前方に延びるアーム部５０を一体形成する。そしてリヤアームブラケット１０の下端部１０ｃをクロスメンバ部３３の端部に溶接接合するとともに、上記アーム部５０の前端部をダウンフレーム部３０の外側壁に溶接接合し、該ダウンフレーム部３０とクロスメンバ部３３と上記アーム部５０とでメンテナンス開口部５１を形成してもよい。このようにした場合には開口部５１周りの強度をさらに高めることが可能である。
【００８４】
産業上の利用可能性
請求項１の発明によれば、メインフレームを構成するヘッドパイプユニット及びダウンフレームをアルミ鍛造成形品としたので、従来の鉄製フレームと同等以上の強度を確保しつつ車体重量の軽減を図ることができる。即ち、金型によるアルミ鍛造成形品であることから、強度上必要な部位の肉厚を確保しつつ、不要な部位の肉厚を薄くすることができ、上述の押し出し成形品により車体フレームを構成する場合に比べて車体を軽量化できる。
【００８５】
また上記車体構成部品をアルミ鍛造成形品により構成したので、フレーム形状，大きさ等に対する自由度を向上でき、多数の押し出し成形品を溶接接合する場合に比べて部品点数を低減できる。その結果、溶接個所を低減でき、強度，剛性のばらつきを防止できるとともに、コストを抑制できる。
【００８６】
またヘッドパイプユニットをアルミ鍛造成形品としたので、形状が複雑化し易いヘッドパイプ周りを容易に一体形成できる。また上記ダウンフレームをアルミ鍛造成形品としたので、作用する荷重の方向，大きさに対応した断面形状とすることができ、剛性・強度を高めることができる。
【００８７】
さらにまた上記ヘッドパイプユニット，ダウンフレームの断面形状を開放断面としたので、フレーム製造工程におけるアルマイト処理液や洗浄水等がフレーム内に残るという問題を解消でき、ひいては耐腐食性を向上できるとともに生産効率を向上できる。ちなみに、上述のアルミパイプ材を採用した場合には、内部に進入したアルマイト処理液等を排出するための水抜孔が必要であり、フレームの剛性・強度上不利となる。
【００８８】
また、ヘッドパイプの上端部から車両後方延びる上メインフレーム部と、上記ヘッドパイプの下端部から車両後下方に延びる下メインフレーム部と、上記ヘッドパイプ及び上，下メインフレーム部により囲まれた空間を閉塞する縦壁状のガセット部とを一体形成してなる横断面Ｉ字形状のヘッドパイプユニットを備えたので、ヘッドパイプ周りの溶接個所をなくすことができ、強度のばらつきを防止できるとともに、コストを低減できる。
【００８９】
また上記ヘッドパイプユニットのヘッドパイプ接続部を断面Ｉ字形状としたので、強度，剛性を確保しつつフレーム全体をコンパクトにでき、車体重量の軽量化が可能となる。
【００９０】
さらにまた、下メインフレーム部の肉厚を上メインフレーム部の肉厚より厚くすることも容易であり、大きな強度の必要な部位の肉厚を大きくして不要な部位の肉厚を小さくすることができ、車体重量の軽量化を図ることができる。
【００９１】
請求項２の発明によれば、ダウンフレームを左，右のダウンフレーム部と、該左，右のダウンフレーム部同士を接続する上部，下部のクロスメンバ部とを金型鍛造により一体成形したので、溶接個所をなくすことができ、強度のばらつきを防止できるとともに、部品点数を低減してコストダウンを図ることができる。
【００９２】
また左，右のダウンフレーム部と上部，下部のクロスメンバ部とを一体成形するようにしたので、ダウンフレーム全体を閉じた形状とすることができ、鍛造成形における変形を抑制することができ、鍛造後の後加工を不要にできる。その結果、エンジンユニットの組付け精度を向上でき、生産性を向上できる。
【００９３】
さらに上記ダウンフレームを鍛造成形品としたので、大きな荷重が作用する部位の肉厚を厚くしたり、剛性の高い断面形状とする等ダウンフレーム全体の剛性・強度及び伸びを高めることができる。
【００９４】
請求項３の発明では、上記ヘッドパイプをアルミダイカスト成形品又はアルミ鍛造成形品としたので、形状が複雑でかつ大型化し易いヘッドパイプ周りを容易に一体形成することができる。
【００９５】
また上記ヘッドパイプユニットをアルミダイカスト成形品又はアルミ鍛造成形品としたので、各部の肉厚を自由に設定したりガセット部に軽量化用孔を形成したりすることが可能である。
【００９６】
請求項４の発明では、上，下メインフレーム部とガセット部とで形成された凹部に電装部品等の車載部品あるいは車体構成部品を取付けたので、上記凹部を有効利用して電装部品等のレイアウトスペースを容易に確保することができ、車体全体をコンパクトにできる。
【００９７】
請求項５の発明では、上記ガセット部に操作用ケーブルや電気配線等の配索用挿通孔を形成したので、ワイヤケーブル等を配索する際の曲がりを小さくして略直線状に配索することができ、操作荷重を小さくすることができる。ちなみに、図１３に示す従来構造の場合に、ガセット８２間に配置したガイドパイプ８３内を配索するようにすると、ワイヤケーブル８４の曲がりが大きくなり易く、操作荷重が大きくなるという問題がある。
【００９８】
請求項６の発明では、上記ガセット部にエンジン懸架ブラケット部を一体形成したので、別体の板金製ブラケットを溶接接合する場合に比べて部品点数を低減できる。
【００９９】
請求項７の発明では、上記左，右のダウンフレーム部の後端部同士を接続する下部のクロスメンバ部に車両後方に突出する左右一対のリンクブラケット部を一体形成したので、別体のリンクブラケットを溶接する場合に比べて部品点数を低減できる。
【０１００】
また上記リンクブラケット部を後輪からの荷重に対して有利な方向に向けて形成することが可能となる。ちなみに、別体のリンクブラケットを溶接する場合は、周囲のフレーム形状の如何によって溶接可能の向きに制約があり、荷重に対して不利な向きに接合せざるを得ない場合がある。
【０１０１】
請求項８の発明では、上記左，右のダウンフレーム部の後端部と下部クロスメンバ部との接続部に、又はこれらとリヤアームブラケットの下端部との接続部に上下方向に開口するチェンジペダル用メンテナンス開口部を形成したので、メンテナンス開口部を簡単な構成で、かつ部品点数を増加することなく形成することができる。即ち、従来は、別部品のパイプ部材を溶接することによってメンテナンス開口部を形成しており、該パイプ部材を溶接する分だけコストが上昇するという問題があった。
【０１０２】
請求項９の発明では、上記左，右のダウンフレーム部にエンジンブラケット部を一体形成したので、別体のブラケットを溶接する場合に比べて部品点数を低減でき、また該ブラケットを溶接する場合に比べて強度上有利であり、エンジンの支持強度を高めることができる。
【０１０３】
請求項１０の発明では、上記左，右のダウンフレーム部を下向きコ字状のものとし、車外側の縦壁の下面を車内側の縦壁の下面より高所に位置させたので、バンク角を大きくすることが可能となる。
【０１０４】
請求項１１の発明では、上記左，右のダウンフレーム部の下向き凹部にカバーを配設するか、もしくは発泡樹脂を充填したので、泥つまりを防止できる。

Claims (11)

1. エンジンユニットが搭載されるとともに前フォーク及びリヤアームが支持されるメインフレームを備えた自動二輪車の車体フレームにおいて、
   上記メインフレームを、ヘッドパイプから車両後方斜め下方にかつ上下方向に拡開するように延びるヘッドパイプユニットと、該ヘッドパイプユニットの下端前部に接続されて下方に延び、さらに車両後方に延びる左，右のダウンフレームと、該左，右のダウンフレームの後端部と上記ヘッドパイプユニットの下端後部とに掛け渡して接続された左，右のリヤアームブラケットとを備えたものとするとともに、上記ヘッドパイプユニットとダウンフレームとリヤアームブラケットとで囲まれた空間をエンジン搭載スペースとし、
   上記ヘッドパイプユニット及びダウンフレームをアルミ鍛造成形品とするとともに、
   上記ヘッドパイプユニットは、ヘッドパイプの上端部から車両後方斜め下方に延びる断面矩形状の上メインフレーム部と、上記ヘッドパイプの下端部から車両後下方に延びる断面矩形状の下メインフレーム部と、上記ヘッドパイプ及び上，下メインフレーム部により囲まれた空間を閉塞し、かつ車幅寸法が上記各メインフレーム部の車幅寸法より小さく設定された縦壁状のガセット部とを一体形成してなる横断面略Ｉ字形の左右開放断面形状を有し、上記下メインフレーム部の車幅方向，高さ方向の寸法が上メインフレーム部の車幅方向，高さ方向の寸法より大きく設定されており、
   上記各ダウンフレームは、横断面略コ字形又は横断面略Ｉ字形で、かつ下方開放断面形状又は車幅方向開放断面形状を有し、上記ヘッドパイプユニットの下端前部に溶接されていることを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
2. 請求項１において、上記ダウンフレームを、左，右のダウンフレーム部と、該左，右のダウンフレーム部同士を接続する上部，下部のクロスメンバ部とを金型鍛造により一体成形して構成したことを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
3. 請求項１において、上記ヘッドパイプユニットは、成形用金型の型抜き方向を車幅方向に設定してなるアルミ鍛造成形品からなるものであることを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
4. 請求項１において、上記上，下メインフレーム部と上記ガセット部とで形成された凹部に車載部品又は車体構成部品が取付けられていることを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
5. 請求項１において、上記ガセット部に操作用ケーブル又は電気配線を車幅方向一側から他側に挿通する挿通孔が形成されていることを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
6. 請求項１において、上記ガセット部にエンジン懸架ブラケット部が一体形成されていることを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
7. 請求項２において、上記下部クロスメンバ部は左，右のダウンフレーム部の後端部同士を接続しており、該クロスメンバ部には後輪懸架装置を支持する左右一対のリンクブラケット部が車両後方に突出するよう一体形成されていることを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
8. 請求項２において、上記左，右のダウンフレーム部の後端部と上記下部クロスメンバ部との接続部に、又は上記後端部と下部クロスメンバ部と上記リヤアームブラケットの下端部との接続部に、上下方向に開口するチェンジペダル用メンテナンス開口部が形成されていることを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
9. 請求項２において、上記左，右のダウンフレーム部にエンジンブラケット部が一体形成されていることを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
10. 請求項２において、上記左，右のダウンフレーム部は、大略下向きコ字状の断面形状を有し、車外側の縦壁の下面が車内側の縦壁の下面より高所に位置するように形成されていることを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
11. 請求項１０において、上記左，右のダウンフレーム部の下向きに開口する凹部にはこれを覆うようにカバーが配設されているか、もしくは発泡樹脂が充填されていることを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。

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