JP4388826B2 - 自動２輪車用車体構造 - Google Patents

Description

この発明は、自動２輪車車体構造に係り、特にヘッドパイプを短縮化したものに関する。

自動２輪車における従来のヘッドパイプは、ステアリング軸を回転自在にベアリング支持するための筒状をなす部材であってメインフレームの前端部へ取付けられている。このヘッドパイプは高さ（軸線方向の寸法）に比較的大きな所定の寸法が必要であった。すなわち、メインフレームはヘッドパイプから後方に延び、車体の剛性を確保するとともにエンジンを支持する部材であることから、メインフレームの上下方向の高さ寸法を長くすることによって強度を持たせていた。したがってこのメインフレームに接続されるヘッドパイプの高さ寸法も長くされることになった。また、ヘッドパイプの上下端部にはそれぞれ略同径のベアリングを受けるベアリング支持部を備え、これら上下のベアリング支持部間隔を比較的大きくする必要からもヘッドパイプの高さ寸法を長くすることになり、その結果、ヘッドパイプの高さとヘッドパイプのベアリング支持部内径との比率が５：１以上となっていた（特許文献１参照）。

特開２００２−３４７６８４号公報

上記従来例のようにヘッドパイプの高さ方向寸法が長いと、ヘッドパイプ上部近傍に配置されるメータ類の視認性を確保するために、メータ類の位置を上方に上げるなどの措置が必要であった。また、ヘッドパイプ回りの空間にはハンドル操作によって連れ回りされるスロットルワイヤやクラッチケーブル等が配置される。したがってヘッドパイプが高ければそれだけ上下方向へ長く上記空間を占拠し、これら部品の配置における自由度が制限される。
このため、ヘッドパイプを短縮化することが望まれるが、前記メインフレームやベアリング支持部間隔からの制約がある。このうちメインフレームの制約はヘッドパイプを取付ける車体フレームの構造の工夫により解消できるがベアリング支持部間隔による制約が残る。
そこで本願発明は、このような制約を解消してヘッドパイプの短縮化を実現させることを目的とする。

上記課題を解決するため請求項１に係る自動２輪車用車体構造は、ブリッジ部材を介してフロントフォークと連結されたステアリング軸をベアリングを介して支持するヘッドパイプを備えた自動２輪車において、
前記ヘッドパイプの一端側外径よりも他端側内径の方を大きくしたことを特徴とする。
また、前記ヘッドパイプの高さＨと、大径側である前記他端側内径Ｄ２との比率（Ｈ／Ｄ２）を２以下とする以下とする。

請求項２は上記請求項１において、前記ヘッドパイプの長さ方向両端にそれぞれベアリング支持部を設けるとともに、これらベアリング支持部における径方向の肉厚を、一端側と他端側で異ならせたことを特徴とする。

請求項３は上記請求項１において、 前記ステアリング軸の大径側端部を前記ブリッジ部材と連続させて前記ステアリング軸と前記ブリッジ部材を一体に形成したことを特徴とする。

請求項４は上記請求項１において、前記ヘッドパイプの下部側に前記大径部を配置したことを特徴とする請求項１の自動２輪車用車体構造。

請求項１によれば、ヘッドパイプの上下端部において、一端側の外径よりも他端側の内径を大きくすることにより、上下のベアリング支持部径を異ならせ、上下のベアリングを径の異なる組合せで使用する。これにより、大径のベアリングを支持するヘッドパイプの大径側端部におけるベアリング支持部が大径となることにより、ベアリングの保持剛性を向上できる。このため、保持剛性の増加分だけベアリング支持部間隔を短くしてヘッドパイプを高さ方向で短縮化することができる。その結果、ヘッドパイプ上部近傍に配置されるメータ類に対して特別な対応措置を講じなくても視認性を向上させることができる。
また、ヘッドパイプ上方の空間を拡大し、かつヘッドパイプ回りの上下方向空間を短縮するので、これらの空間に対する部品の配置における自由度を大きくすることができる。

そのうえ、ヘッドパイプの高さと大径側である他端側内径との比率を２以下とすることにより、剛性を維持しながらもヘッドパイプの高さを抑えることができる。

請求項２によれば、ヘッドパイプの他端側は外径が大きいため剛性が高い。そこでこの部分に形成されたベアリング支持部の径方向における肉厚を、反対側の小径端部側よりも薄くすることができ、それだけ、剛性を維持しながらも軽量にできる。

請求項３によれば、ヘッドパイプの上下端部に設けられたベアリングを異なる径を有するものの組合せとしたことに対応して、ステアリング軸の径を上下で異ならせ、その大径側端部をブリッジ部材と連続させたので、ステアリング軸とブリッジ部材の接続部に大きな荷重がかかるにもかかわらず十分な剛性の確保が容易になる。その結果、ステアリング軸とブリッジ部材を一体に形成することによる強度の向上並びに軽量化及び製造コストの低減が可能になった。

請求項４によれば、ヘッドパイプの大径側をヘッドパイプの下部に配置したので、前輪から来る下方の荷重を、ヘッドパイプが大径部にて有効に支承するとともに、車体の低重心化に寄与できる。

以下、図面に基づいて実施形態を説明する。図１は本実施形態の適用された自動2輪車の全体側面図であり、１は前輪、２はフロントフォーク、３はヘッドパイプ、４はハンドルである。ヘッドパイプ３にはステー５が前方へ突出して設けられ、ここにハンドルロック６及びメータ６ａが支持される。符号６ｂはキーである。

ステー５の前端部にはフロントカウル７が支持される。フロントカウル７は車体前部から左右両側まで延び、前傾したエンジン８の両側を覆う。エンジン８は並列４気筒であり、シリンダ９の前側をセンターフレーム１０、上側をサイドフレーム１１で支持される。エンジン８の後部側にはリヤフレーム１２が取付けられる。センターフレーム１０、左右のサイドフレーム１１及びリヤフレーム１２の４パーツによって車体フレームが構成される。

リヤフレーム１２にシートレール１３及びバックステー１４の各前端部が取付けられ、これらは斜め上がり後方へ延びている。１５はシートレール１３とバックステー１４の各前端部を連結するブラケットであり、リヤフレーム１２へ取付けられる。

サイドフレーム１１とリヤフレーム１２によりエンジン８の上方に燃料タンク１６が支持され、この燃料タンク１６の前部内へ入り込んでエアクリーナ１７がサイドフレーム１１の上方へ配置される。燃料タンク１６の底部とサイドフレーム１１の間には側面視で間隙１８があり、この間隙１８内に気化器１９
が配設される。シートレール１３にはリヤカウル２０及びシート２１が配設される。小型・軽量化されたサイドフレーム１１をシリンダ９の側面に沿って配置することにより、燃料タンク１６の配置に関する自由度が大きくなった。

リヤフレーム１２にはリヤスイングアーム２２の前端がピボット２３で揺動自在に支持される。リヤスイングアーム２２の後端には後輪２４が支持される。リヤスイングアーム２２の中間部とリヤフレーム１２の上端部間には後輪サスペンション用のリヤクッション２５が支持される。エンジン８の出力スプロケット８ａと後輪２４と同軸の後輪スプロケット２４ａ間にはチェーン２６が巻き掛けられる。

符号２ａはトップブリッジ、２ｂはボトムブリッジ、２７はラジエタ、２８は排気管である。ラジエタ２７は高剛性のセンターフレーム１０を後述するように車幅方向を狭くしてかつシリンダ９の前面へ沿って配置することにより、その前側周囲に形成されたスペースを利用して比較的大型のものを自由度高く配置できる。排気管２８はシリンダ９から前方へ出てセンターフレーム１０を貫通してからエンジン８の下方へ回り込んで後方へ延び、マフラー２９へ連続する。マフラー２９は後輪２４と重なって斜め上方へ延びる。

図２はエンジン８と一体化された車体フレーム構成を示す側面図、図３はその斜め後ろ上方から示す斜視図、図４は斜め前下方から示す斜視図である。
まず図２において、エンジン８は前傾のシリンダ９を備え、このシリンダ９は前傾したシリンダ軸線Ｃ１を有する。

車体フレームを構成する、センターフレーム１０，サイドフレーム１１及びリヤフレーム１２はアルミ合金のような軽合金等の適宜金属材料からなる開放断面の鍛造品であり、自由度の高い製法を採用できる。但し、鍛造に限らず、鋳造等の種々な製法によっても成形できる。またこれらを開放断面としたことにより、強度及び剛性を確保する最適形状にできる。これにより高剛性、軽量化、重量マスの集中化を達成できる。さらに、これらの取付を容易にして車両の組立工数を削減できる。そのうえフレーム部品のモジュール化が容易になり、車両の組立時間を大幅に短縮できる。

また、ヘッドパイプ３から車体フレーム側へ加わる力は、上下方向と左右方向に分かれて伝達され、上下方向の力は主にセンターフレーム１０で受け止められ、左右方向の力は主に左右のサイドフレーム１１で受け止められる。

センターフレーム１０は上端（前端）にヘッドパイプ３を一体に鍛造してあり、側面視でシリンダ９の前面に当接する取付面はシリンダ軸線Ｃ１と略平行に前傾して上下方向へ延びている。下部側の輪郭線は側面視で略くの字形をなし、中間部が最も肉厚となっている。

中間部を挟んで上下を上部１０ａと下部１０ｂとしたとき、下部１０ｂには上方から下端部へ、ボス３０、３１及び３２が設けられ、これらのボスにて車体前方からシリンダ９の前面へボルト止めされる。このうち上部のボス３０はシリンダ９のヘッドカバー９ａ上端前部へボルト止めされる。中間部のボス３１はシリンダヘッド９ｂの上端前部へボルト止めされる。下端部はボス３２にてシリンダヘッド９ｂ下方のクランクケース８ａ近傍部へボルト止めされる。

サイドフレーム１１は側面視で略菱形状をなし、その上端（前端）部４０はボルト４０ａでヘッドパイプ３の後側上部へ側方からボルト止めされる。上端部４０の上面にはタンクステー４１が上方へ突出して一体に設けられ、ここに燃料タンク底部前端を支持するブラケット１６ａ（図１）の下部をボルト止めする。サイドフレーム１１はこれを取り外してもセンターフレーム１０がフロントフォーク２とエンジン８を連結しているため車両が姿勢を維持できる。このため着脱自在になり、これを取り外してシリンダ９の側部等をメンテナンスすることが簡単になる。

中間部の最も側面視幅が広い部分において前側のボス４２でヘッドカバー９ａの上部前側へボルト４２ａで側方からボルト止めされる。この位置はボス３０のボルト止め部に近接している。また、シリンダ軸線Ｃ１を挟んで後側となるのボス４３がボルト４３ａでヘッドカバー９ａの後側上端部へ側方からボルト止めされる。このようにすると、最も剛性の高い部分でヘッドカバー９ａを支持できる。

サイドフレーム１１の下端部はボス４４にて側方からボルト４４ａでクランクケース８ａの前側上部でシリンダヘッド９が取付けられる部分の背面側へボルト止めされる。この部分にはラジエタからの給水パイプ８ｂが設けられている。サイドフレーム１１の周囲はリブ４５で囲まれ、中間部のボス４２、４３間もリブ４６で連結されている。

リヤフレーム１２は側面視略アーチ状をなし、上部１２ａと下部１２ｂを備える。上部１２ａの前端（上端）はボス５０が設けられ、ボルトでクランクケースの前側上部でサイドフレーム１１の下端部が取付けられている部分近傍へ取付けられている。上部１２ａの中央部には突部５２が設けられ、その頂部近傍部分側面に左右方向へ通し穴５２ａが設けられ、ここに通したボルトによりリヤクッション２５の上端部を支持する。

図示の側面視で、中間部はボルト５１でクランクケース後部８ｃの後端上部へ側方からボルト止めされている。ボルト５１を挟んで前上方及び後下方へ突出する突部５２，５３が形成される。突部５３にも通し穴５３ａが設けられ、、ここでバックステー１４の前端部がボルトにより連結される。

下部１２ｂにはピボット２３が設けられている。さらにその下方には、リヤステップブラケットを取付けるためのステー５４，５５が設けられている。

図３に示すように、サイドフレーム１１の前（上）半部１１ａ側は、ヘッドカバー９ａの上端部左右側面から斜め上方へ車体中心側へ延びてヘッドパイプ３の左右へ当接する。サイドフレーム１１の後（下）半部側１１ｂはシリンダ９の左右両側面に沿って斜め下方へ延び、エンジン８の車幅方向（左右方向）の荷重を支持するようになっていている。

サイドフレーム１１はエンジン８の上面を覆わないように配置され、エンジン上面側に対する良好なメンテナンス性を確保している。ヘッドカバー９ａの上端前部には複数の突部６０が横一列に設けられ、それぞれにはナット６１が一体化され、ここにセンターフレーム１０のボス３０（図２）がそれぞれボルト止めされる。

リヤフレーム１２はクランクケース後部８ｃの上面を上部１２ａ側がほぼ車幅方向全体に広がって覆うクロス部をなし、その前端左右両コーナー部にボス５０が設けられ、ボルト５０ａにて後上方からクランクケース８ａの前部上面における前上がりに傾斜する壁面へボルト止めされる。上部１２ａの中央は山形に隆起する突部５２をなし、その頂部にナット部５２ｂが設けられ、ここへブラケット１５（図１）の上端部が取付けられる。上部１２ａの左右両側には肉抜き穴５６が設けられている。

リヤフレーム１２の下部１２ｂは左右へ分かれてクランクケース後部８ｃの後部側面に沿って上下方向へ延びるピボットプレートをなし、それぞれに設けられたピボット穴２３ａ内にはピボット軸５７の両端部が通されて固定される。ピボット軸５７はクランクケース後部８ｃの後端部中央から後方へ突出する軸受部６２及びその左右でへ下部１２ｂの内側に位置するリヤスイングアーム２２（図示省略、図１参照）を左右へ貫通する。

図４に示すように、センターフレーム１０はシリンダ９の前面中央側に沿って斜め上下方向へ設けられる部材である。上部１０ａはヘッドパイプ３の下方へ連続する略台形をなす部分であり、ヘッドカバー９ａの前方に位置し、ボス３０に相当する部分には横一列に複数（本例では３つ）の凹部３０ｂが設けられ、ここにボルトを入れてヘッドカバー９ａへボルト止めするようになっている。

符号３３はラジエタ取付用のボスであり、上部１０ａの左右へ一体に設けられる。ボス３０より下方の下部１０ｂには、上下方向へ延びる複数列（本例では３列）のリブ３４が形成され、各リブ３４間に下向きに開放された凹部３５が形成され、この凹部３５を通して排気管２８の前端部が配管され、排気口６３へ接続される。

リブ３４の中間部にはボス３１が形成され、下端部にも同じくボス３２が形成され、それぞれに凹部３１ｂ、３２ｂが設けられ、ここへ入れたボルトによりシリンダヘッド９ｂ及びクランクケース８ａの各前面に前方へ突出して設けられたボス６４、６５へ取付けられる。

センターフレーム１０の車幅方向幅は、シリンダ９の幅の略半分の幅となっており、左右の各ボス３０，３１及び３２は少なくとも一部が正面視でセンターフレーム１０の車幅方向内側に位置する。中央列の各ボスは当然に車幅方向内側となる。

図５は、ヘッドパイプ３の部分の断面を示し、ヘッドパイプ３は上部が狭く、下部が広い略円錐台状をなし、内側にドーム状をなす空間７０が設けられる。この空間７０に臨み、ヘッドパイプ３の上端に設けられた上側軸受部７１に小径ベアリング７２が嵌合されている。ヘッドパイプ３の下端にも下側軸受部７３が設けられ、ここに大径ベアリング７４が設けられている。

空間７０にはステアリング軸８０が貫通して収容されている。ステアリング軸８０も中空で上端に小径部８１、下端部に大径部８２を設けた略円錐台状である。小径部８１は小径ベアリング７２で軸受けされる部分である。大径部８２は大径ベアリング７４で軸受けされる部分である。

ステアリング軸８０の上端部は小径部８１よりさらに上方へ突出してネジ部８３をなし、ここでトップブリッジ２ａとナット８４により締結一体化される。トップブリッジ２ａの前端にはロックプレート６６が一体に形成され、ここをハンドルロック６によりロックしてステアリング軸８０の回動を不能にするようになっている。ステアリング軸８０の外周は上方へ向かって小径化するテーパー面になっている。大径部８２より下方もさらに大径をなしてヘッドパイプ３の下方へ延出する基部８５をなし、ここでボトムブリッジ２ｂと連結される。

図６は、センターフレーム１０の上面視図であり、上面にもその左右及び中央に長さ方向へ上下にリブ３６が設けられ、上端はヘッドパイプ３へ達している。隣り合うリブ３６間には上方へ開放された凹部３７をなす。下部１０ｂには凹部３５の上面３５ａに上下２段に左右２個ずつの穴３８、３９が形成され、上側２つの穴３８は丸穴の肉抜き部をなし、下側２つの穴３９は角穴をなし、ここに中央２気筒分の排気管２８が通るようになっている。左右両側の２気筒分の排気管２８は、それぞれセンターフレーム１０の左右両側外方へ配設されている（図４参照）。Ｃ２はセンターフレーム１０の軸線であり、車幅方向中央を通り、車体組立時には車体中心線と略一致する。

図７は図６の７−７線断面図であり、上部１０ａにはリブ３６と上向きに開放された肉抜き部である凹部３７が設けられ、凹部３７の底部３７ａは、下部１０ｂにおける上面３５ａよりも厚い所定の肉厚を有する。符号７５はステー５の取付用突部、７６はサイドフレーム１１の前端部４０を取付けるための取付ボスであり、それぞれヘッドパイプ３と一体に形成される。取付ボス７６にはボルト通し穴７６ａが設けられ、ここにサイドフレーム１１の上端部４０を取付けるためのボルト４０ａが通されてサイドフレーム１０と結合される（図５参照）。

各ボス３０、３１，及び３２のシリンダ側へ当接する上面は、それぞれシリンダ取付面を構成し、各シリンダ取付面と互いに略平行である。図中のＣ２はセンターフレーム１０の側面視における軸線であり、長さ方向両端の連結部における厚みの中間点を結んだ線である。このセンターフレーム軸線Ｃ２もシリンダ軸線Ｃ１と略平行であり、センターフレーム１０がより一層効率よくエンジン８の上下方向荷重を受け止めることができる。

センターフレーム１０におけるボス３０部分は、ヘッドパイプ３を除く部分で最も前方へ突出して側面視幅が広い部分であり、剛性が最も高くなっている。
また、符号Ｌで示すようにボルト３０ａの締結線は後上がりの斜めになっており、エンジン８の荷重はボルト締結線Ｌ方向すなわちボルト３０ａの軸方向に対する圧縮力として作用するようになっている。ボス３１及び３２も同様であり、３１ａ及び３２ａはボルトである。

また、側面視でセンターフレームの軸線Ｃ２と直交する方向に幅広く形成されるリブ３４を３列で上下方向へ略平行に設けたので、凹部３５及び穴３８、３９を設けても十分な剛性を確保できる。したがって、隣り合うリブ３４の間を通って排気管２８を配設するためのスペースを確保するとともに、大きな肉抜きにより軽量化できる。

そのうえ、この車体構成を有する自動２輪車にて走行するとき、ブレーキをかけるとエンジン８の荷重は前下方にかかるが、この荷重をシリンダ９と略平行に配置されたセンターフレーム１０によりエンジン８の前方を支える。したがって、センターフレーム１０により、ブレーキ作動時におけるエンジン８の荷重をしっかりと受けることができる。

図８はヘッドパイプ３の側面外観及びその一部を切り欠いた図であり、上部１０ａの側部先端はヘッドパイプ３の側面へ一体化している。ヘッドパイプ３の外表面における軸方向中間部にはくびれ部７７が形成され、この部分は最も薄肉になっている（図５参照）。また、大径部の剛性が大きくなるため、上端部側のベアリング支持部である小径部７１の径方向における肉厚Ｔ１に対して、下端部側のベアリング支持部である大径部７３の径方向における肉厚Ｔ２の方を薄くし（Ｔ１＞Ｔ２）、上下で肉厚を異ならせて軽量化を図っている。

上端である小径部７１の外径Ｄ１に対して、下端部である大径部７３の内径Ｄ２の方が大きくなっている（Ｄ１＜Ｄ２）。また、小径部７１の外周面３ａと、大径部７３近傍の内周面３ｂは互いの延長上にあり、内周面３ｂの内径は外周面３ａの外径Ｄ１と略一致する。したがって、内径Ｄ２は大径部７３のために内周面３ｂから径方向外方へ入り込む段部３ｃの分だけ大きくなっているている。

さらに、ヘッドパイプ３の高さＨと大径部７３の内径Ｄ２との比率、Ｈ／Ｄ２が２以下となっており、ヘッドパイプ３の長さ方向寸法が短縮している。このような短縮化は、上下のベアリングを大小に相違させ、下方の大径部７３で大径ベアリング７４を受けることにより保持剛性を向上させ、その結果、上下のベアリング間距離を短縮化したことにより実現できた。

しかも、大径ベアリング７４がヘッドパイプ３の下方に位置することになるので、前輪１から来る下方の荷重を、ヘッドパイプ３が大径ベアリング７４を介して有効に支承するとともに、車体の低重心化に寄与できる。

次に、本例の作用を説明する。図８に示すように、ヘッドパイプ３の上下端部において、上端側の小径部７１における外径Ｄ１よりも下端側の大径部７３の内径Ｄ２を大きくすることにより、上下のベアリング支持部である小径部７１と大径部７３の径を異ならせ、上下のベアリング７２と７４を径が大小に異なる組合せで使用する。

このため、大径のベアリング７４を支持する大径部７３が大径となることにより、ベアリングの保持剛性を向上でき、この保持剛性の増加分だけベアリング支持部間隔を短くしてヘッドパイプの高さＨを短縮化することができる。

その結果、ヘッドパイプ３の上部近傍に配置されるメータ類に対して特別な対応措置を講じなくても視認性を向上させることができる。
また、ヘッドパイプ上方の空間を拡大し、かつヘッドパイプ回りの上下方向空間を短縮するので、これらの空間に対する部品の配置における自由度を大きくすることができる。

また、ヘッドパイプ３の高さＨと大径部７３の内径Ｄ２との比率（Ｈ／Ｄ２）を２以下とすることにより、剛性を維持しながらもヘッドパイプ３の高さを抑えることができる。しかも、ヘッドパイプ３の上端部位置を従来のものより低くすることができるので、図１に仮想線で示すように、ハンドル４をヘッドパイプ３の上端部位置まで下げることができる。このようにすると車体を低重心させることができる。

さらに、ヘッドパイプ３の大径部７３側は外径が大きいため剛性が高い。そこでこの部分に形成されたベアリング支持部の径方向における肉厚Ｔ２を、反対側の小径端部７１側におけるベアリング支持部の径方向における肉厚Ｔ１よりも薄くすることができ、それだけ、剛性を維持しながらも軽量にできる。

そのうえ、ヘッドパイプ３の大径部７３をヘッドパイプ３の下部に配置したので、前輪１から来る下方の荷重を、ヘッドパイプ３が大径部７３にて有効に支承するとともに、車体の低重心化に寄与できる。

図９及び図１０はステアリング軸の別実施例であり、図９はステアリング軸の上面視図、図１０は図９のＡ矢示方向図である。この例ではステアリング軸９０の下部にボトムブリッジを一体化した点に特徴がある。すなわち、軸部９１の下端部はボトムブリッジ部９２と一体化され、アルミ合金の鍛造により全体が一体に形成される。なお、この例によらず軽合金等の適宜金属を鋳造や鍛造等の適宜方法でも形成できる。

ステアリング軸９０のボトムブリッジ部９２を除く部分である軸部９１は図５に示した前の例におけるステアリング軸８０とほぼ同じであり、大きなテーパー状をなして形成される。そこで共通部に共通符号を示して細部の説明を省略する。

ボトムブリッジ部９２は、別体部品である前の例におけるボトムブリッジ２ｂと同様の機能と構造を備え、図９に示すように、軸部９１を中心に左右両側へ腕部９３が対称に延び、その先端にリング部９４を設けてある。リング部９４の一部にスリット９５を設け、ボス９６へ通したボルト（図示省略）をナット部９７へ締結することによりリング部９４内へ通したフロントフォーク２を固定する。

このように、軸部９１を大小の組合せからなるベアリングを支持するよう大きなテーパー状に形成し、その下端部の大径部分でボトムブリッジ部９２へ接続一体化してあるので、鍛造により一体に形成することができ、容易に高剛性にすることができる。また軽量かつ低コストで製造できる。

なお、従来はステアリング軸とボトムブリッジが別体に形成され、それぞれの製法や材質も異なっていることがある。すなわち、ステアリング軸は細長い円筒状であり、細いことにより要求強度を満足するため一般に鋼製となっている。またボトムブリッジはアルミ合金や鋼材を鍛造等して形成される。これらを一体化する場合、共に鋼製の場合は溶接、異種材料の場合は圧入により結合している。

ところで、上記のように別体のステアリング軸とボトムブリッジを結合するには、相互に高精度の機械加工と、溶接等による結合工程が必要となる。
また、この結合部分は大きな力を伝達必要から、二重のはめ合い構造にする等の配慮が必要であって重量増加を招き、しかもステアリング軸は鋼製でそれ自体重い部材である。しかし各部材が従来のままでは、ステアリング軸をアルミ合金等の軽量材料へ変換することは困難であった。本例によりこのような課題を解決可能になった。

なお、軸部９１と一体化される部材は必ずしも上記ボトムブリッジ部材９２に限定されない。例えば、スクータ型車両のようにトップブリッジを使用しない形式では、軸部下端部とフロントフォークの間を連結するブリッジ部材に代えることができる。

本実施形態の適用された自動２輪車の全体側面図 エンジンと車体フレームの一体化構造の側面図 上記一体化構造を斜め後ろ上方から示す斜視図 一体化構造を斜め前下方から示す斜視図 ヘッドパイプ部分の拡大断面図図 センターフレームの上面視図 図６の７−７線断面図 ヘッドパイプの一部切り欠き側面外観図 別実施例に係るステアリング軸の上面視図 図９のＡ矢示方向図

符号の説明

２ａ：トップブリッジ、２ｂ：ボトムブリッジ、３：ヘッドパイプ、８：エンジン、９：シリンダ、１０：センターフレーム、１１：サイドフレーム、１２：リヤフレーム、２３：ピボット部、２８：排気管、３４：リブ、３８：穴、３９：穴、、７１：小径部、７３：大径部、８０：ステアリング軸、９０：ステアリング軸、９１：軸部、９２：ボトムブリッジ部

Claims (4)

1. ブリッジ部材を介してフロントフォークと連結されたステアリング軸をベアリングを介して支持するヘッドパイプを備えた自動２輪車において、
   前記ヘッドパイプの一端側外径よりも他端側内径の方を大きくするとともに、前記ヘッドパイプの高さＨと、大径側である前記他端側内径Ｄ２との比率（Ｈ／Ｄ２）を２以下とすることを特徴とする自動２輪車用車体構造。
2. 前記ヘッドパイプの長さ方向両端にそれぞれベアリング支持部を設けるとともに、これらベアリング支持部における径方向の肉厚を、一端側と他端側で異ならせたことを特徴とする請求項１の自動２輪車用車体構造。
3. 前記ステアリング軸の大径側端部を前記ブリッジ部材と連続させて前記ステアリング軸と前記ブリッジ部材を一体に形成したことを特徴とする請求項１の自動２輪車用車体構造。
4. 前記ヘッドパイプの下部に前記大径側を配置したことを特徴とする請求項１の自動２輪車用車体構造。

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