JP4443400B2 - 自動二輪車のフレーム - Google Patents

Description

本発明は自動二輪車のフレームに関し、特に、構成物を取り付けるブラケットが、ヘッドパイプから下方へ延びる下部フレームに配設してある自動二輪車のフレームに関する。

例えば自動二輪車のフレームは、主として、上部にステアリングハンドルが取り付けられるステアリングシャフトを軸支するためのヘッドパイプと、該ヘッドパイプから後方へ延設されるメインフレームと、前記ヘッドパイプから下方へ延設されるダウンチューブとを備えている。また、自動二輪車のフレームは、ダウンチューブの下端部から略後方へ延びるロアフレームを備え、該ロアフレームの後端部とメインフレームの後端部との間をピボットフレーム（スイングアームブラケットともいう）によって連結したものもある（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００４−３３１００１号公報 特開２００４−３３０９９９号公報

ところで、上記メインフレーム、ピボットフレーム、ダウンチューブ、及びロアフレームによって構成されるフレームには、様々の構成物が取り付けられる。例えば、最も主たるものとしてエンジンがあり、このエンジンは複数のブラケットを介してフレームに支持される。また、エンジンが水冷式の場合には、ダウンチューブの前方にラジエータが配設され、該ラジエータはブラケットを介してダウンチューブに支持される。また、特にモトクロッサー・タイプの自動二輪車ではエンジンの下方にエンジン・ガードが配設され、このエンジン・ガードはブラケットを介してロアフレームに支持される。更に、メインフレームとダウンチューブとのヘッドパイプへの接続をより強固にするため、メインフレーム及びダウンチューブ間を補強用のガセットで接続する場合もある。

このように従来、各種ブラケットやガセットは互いに別個に形成されて、フレームに溶接される。しかしながらこの場合、各構成物（エンジン、ラジエータ、ガセット等）のフレームへの組み付け精度を確保しつつ、各ブラケット等を溶接する必要があるため、溶接部品が多いと煩瑣であり生産性の向上を図ることが困難である。

そこで本発明は、溶接部品の削減を図って作業効率の向上を実現することができる自動二輪車のフレームを提供することを目的とする。

本発明は上述したような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る自動二輪車のフレームは、ステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、該ヘッドパイプから車体の下方へ延びてエンジンが搭載される下部フレームと、該下部フレームに構成物を取り付けるブラケットと、前記下部フレームに取り付けられて他の構成物を前記下部フレームに接続する接続部材とを備え、前記ブラケットは前記接続部材に対して一体的に形成されている。

このような構成とすることにより、独立した溶接部品点数を削減でき、構成物のフレームへの組み付け精度を確保しつつ作業効率の向上を図ることが可能になる。

また、前記ヘッドパイプから車体の後方へ延びるメインフレームを更に備え、前記接続部材は、該メインフレームと前記下部フレームの上部との間を接続するガセットを有し、前記ブラケットは、前記下部フレームにラジエータを取付けるラジエータ取付ブラケットを有し、前記ガセットと前記ラジエータ取付ブラケットとが一体的に形成してもよい。このような構成とすることにより、ガセットとラジエータ取付ブラケットとを一体化でき、両者を個別に溶接する必要がなくなる。

また、。前記下部フレームは、前記ヘッドパイプから下方へ延びるダウンチューブと、該ダウンチューブの下部から車体の後方へ延びるロアフレームとを有し、前記ガセットは、前記ダウンチューブの上部後側に設けられて前記メインフレーム及びダウンチューブ間を接続する本体部と、該本体部から車体の前方へ向かって前記ダウンチューブの側方まで延びる延設部とを有し、前記ラジエータ取付ブラケットは前記延設部に一体的に形成してもよい。このような構成とすることにより、ガセットとラジエータ取付ブラケットとを別個に設けずに済み、部品点数の削減を図ることができる。

また、前記ブラケットは、前記下部フレームに前記エンジンを取付けるエンジン取付ブラケットを有し、前記接続部材は、前記下部フレームと前記エンジンの下部を覆うエンジンガードとを接続するガード取付具を有し、前記エンジン取付ブラケットと前記ガード取付具とが一体的に形成してもよい。このような構成とすることにより、エンジン取付ブラケットとガード取付具とを一体化でき、両者を個別に溶接する必要がなくなる。

また、前記下部フレームは、前記ヘッドパイプから下方へ延びるダウンチューブと、該ダウンチューブの下部から車体の後方へ延びる左右一対のロアフレームとを有し、前記エンジン取付ブラケットは、左右の前記ロアフレームの中途部の上側にそれぞれ取り付けられて該ロアフレームに前記エンジンを取り付ける本体部と、該本体部から車体の左右方向の中心向きに突設された突出部とを有し、前記ガード取付具は前記エンジン取付ブラケットの突出部に一体的に形成してもよい。このような構成とすることにより、エンジン取付ブラケットとガード取付具とを簡単な構成によって一体化することができる。

本発明に係る自動二輪車のフレームによれば、溶接部品点数の削減を図って作業効率の向上を実現すると共に、フレームへの構成物の組み付け精度の向上を実現することが可能である。

以下、本発明の実施形態にかかる自動二輪車のフレームについて、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、モトクロッサータイプの自動二輪車１の側面図であり、図２は、図１に示す自動二輪車１が備えるフレーム２の側面図である。なお、図１ではフレーム２を実線で示し、その他の部分は二点鎖線により示している。また、以下の説明で用いる方向の概念は、自動二輪車１に搭乗したライダー（図示せず）から見た方向の概念と一致するものとして説明する。

図１に示すように、自動二輪車１は、所定のキャスター角を有して略上下方向へ延びるフロントフォーク３を備え、該フロントフォーク３の下部には操舵輪である前輪４が回転自在に軸支されている。フロントフォーク３の上部には、上下方向へ延びるステアリングシャフト６の下部が接続されており、該ステアリングシャフト６の上部には、左右方向へ延びるバー型のステアリングハンドル７が中央部分にて支持されている。ステアリングシャフト６は、フレーム２を構成するヘッドパイプ１０によって回動自在に軸支されており、ライダーがステアリングハンドル７を左右へ回動することによって前輪４を左右へ転向させることが可能になっている。

図１及び図２に示すようにフレーム２は、ヘッドパイプ１０と、該ヘッドパイプ１０の上部から若干下方に向きつつ後方へ延びるメインフレーム１１とを備え、該メインフレーム１１は、左右一対のメインフレーム１１１，１１２（図１，２では左側のメインフレーム１１１のみを示している。右側のメインフレーム１１２については図４参照。）から構成されている。また、ヘッドパイプ１０の下部からは若干後方に向きつつ下方へ延びるダウンチューブ（下部フレーム）１２の上部が接続されており、該ダウンチューブ１２の下部からはロアフレーム（下部フレーム）１３が延びている。このロアフレーム１３も左右一対のロアフレーム１３１，１３２（図１，２では左側のロアフレーム１３１のみを示している。右側のロアフレーム１３２については図５参照。）から構成されており、該ロアフレーム１３は、ダウンチューブ１２の下部から略下方へ延び、途中で湾曲して後方へ向かって延びている。ロアフレーム１３の後部とメインフレーム１１の後部との間には、ピボットフレーム（スイングアームブラケットとも言う）１４が接続されている。

図２に示すように、ヘッドパイプ１０の上部からは、メインフレーム用舌片１０Ａが略後方へ向けて延設され、メインフレーム１１の前部を上方から覆っている。また、ヘッドパイプ１０の下部からは、ダウンチューブ用舌片１０Ｂが略下方へ向けて延設され、ダウンチューブ１２の上部を前方から覆っている。

図２に示すように、ピボットフレーム１４の上下方向の中央位置より若干下寄りの位置にはピボット孔１４Ａが形成されており、略前後方向に延びるスイングアーム１６の前部がピボット孔１４Ａに挿通されたピボット軸１４Ｂによって軸支されている。図１に示すように、スイングアーム１６の後部には駆動輪である後輪５が回転自在に軸支されており、この後輪５は、ピボット軸１４Ｂを中心にして上下方向に揺動自在になっている。また、ピボットフレーム１４の上部とスイングアーム１６との間にはサスペンションユニット１７が介在されており、スイングアーム１６を下方へ付勢している。

図１及び図２に示すように、メインフレーム１１の前部とダウンチューブ１２の上部との間には、フレーム２の剛性を強化するためのガセット３０及び支持バー３１が設けられている。該ガセット３０は後述するようにラジエータ取付ブラケット３２（図２参照）を一体的に有しており、該ラジエータ取付ブラケット３２にはダウンチューブ１２の前方に配置されたラジエータ１８が支持されている。

また、フレーム２を構成するヘッドパイプ１０、メインフレーム１１、ダウンチューブ１２、ロアフレーム１３、及びピボットフレーム１４によって囲まれた空間Ｓ内にはエンジンＥが搭載されている。このエンジンＥは本実施の形態において４サイクルエンジンであり、フレーム２の各部に設けられた複数のエンジン取付ブラケット５０ａ，５０ｂ，５０ｃ（図２参照）に対してもう１つのブラケット５１を介して支持されている。図１に示すように、エンジンＥの出力軸（図示せず）は、チェーン（又はベルト）Ｃを介して後輪５と連結しており、エンジンＥが駆動すると後輪５は連動回転し、自動二輪車１は推進力を得る。

また、図１に示すように、メインフレーム１１の上方であってステアリングシャフト６の後方位置には燃料タンク１９が備えられており、該燃料タンク１９の後方にはライダーが跨るシート２０が配置されている。

図３は、ガセット３０の構成を示す側面図であり、図４は、図３に示すガセット３０をIV矢視方向から見た背面図である。図３及び図４において、メインフレーム１１（１１１，１１２）とダウンチューブ１２とは二点鎖線で示している。

図３に示すようにガセット３０は、メインフレーム１１及びダウンチューブ１２間を接続する本体部３５と、該本体部３５から略前方（本体部３５の延設方向に直交する方向）へ向けて延設された延設部（前方延設部）３６，３６とを備えている。また、本体部３５は、ダウンチューブ１２の長手方向に沿って略上下方向に延設されるダウンチューブ接続部３７を有し、該ダウンチューブ接続部３７は、ダウンチューブ１２の後面を覆っている。このダウンチューブ接続部３７は、長手方向に直交する断面が前方へ開いたチャネル形状になっており、幅方向の寸法がダウンチューブ１２の上部における幅方向寸法と略同一になっている。そして、ガセット３０は、ダウンチューブ接続部３７の左右の側壁部３７Ｂの前側縁部に沿う部分３０Ａが溶接されて、ダウンチューブ１２に接続される。

本体部３５はまた、ダウンチューブ接続部３７の上側に設けられてメインフレーム１１に接続されるメインフレーム接続部３８を有している。このメインフレーム接続部３８は、ダウンチューブ接続部３７の後壁部３７Ａ（図４も参照）の上部から、かぎ爪形状に延設された内側接続部３８Ａと、ダウンチューブ接続部３７の左右の側壁部３７Ｂの上部から尖形状に延設された三角形状の下側接続部３８Ｂとを有している。図４に示すように、内側接続部３８Ａは、ダウンチューブ接続部３７よりも幅方向の寸法が若干大きく形成されている。

図３及び図４に示すように、このメインフレーム接続部３８には、後方に開いて配置された左右のメインフレーム１１１，１１２の前部が接続されている。より詳述すると、左側のメインフレーム１１１は、ガセット３０の前方から後方斜め左向きに延設されている。そしてこのメインフレーム１１１の前部は、その幅方向の中心側の外壁部が、メインフレーム接続部３８の内側接続部３８Ａによって支持され、且つ、その下側の外壁部が、メインフレーム接続部３８の下側接続部３８Ｂによって支持されている。そしてこの状態で、メインフレーム接続部３８の周縁部に沿う部分３０Ｂが溶接されて、ガセット３０と左側のメインフレーム１１１とは接続される。

右側のメインフレーム１１２についても同様にしてガセット３０に接続されている。即ち、右側のメインフレーム１１２は、ガセット３０の前方から後方斜め右向きに延設されている。そしてメインフレーム１１２の前部は、その幅方向の中心側の外壁部が、メインフレーム接続部３８の内側接続部３８Ａによって支持され、且つ、その下側の外壁部が、メインフレーム接続部３８の下側接続部３８Ｂによって支持されている。そしてこの状態で、メインフレーム接続部３８の周縁部に沿う部分３０Ｃ（図４参照）が溶接されて、ガセット３０と右側のメインフレーム１１２とは接続される。

ガセット３０のダウンチューブ接続部３７において、長手方向の中央よりも若干下寄りの位置には、支持バー３１を取り付けるためのバー取付部４０が設けられている。このバー取付部４０は、ダウンチューブ接続部３７の後部にて左右方向へ延設され、長手方向に直交する断面が後方に向いて開くチャネル形状になっている。バー取付部４０には、平面視で後方へ向いて開いた略Ｕ字形状の支持バー３１がその中央部分４１で取り付けられる。支持バー３１の左右の端部４２は、中央部分４１から後方へ向かって延設され、図２に示すようにメインフレーム１１の後部の下面に接続される。そして、支持バー３１は、バー取付部４０及びメインフレーム１１との間で、それぞれとの接続縁部が溶接されることによって接続される。

図３に示すように、ダウンチューブ接続部３７の左右の側壁部３７Ｂにおいて、長手方向の中央位置から、前方へ延びる（前方へ突出する）延設部３６が形成されている。この延設部３６には、左右方向へ貫通する貫通孔３２Ａを有するラジエータ取付ブラケット３２が形成されており、貫通孔３２Ａには、ラジエータ１８（図２参照）を取り付ける際にボルト（図示せず）が挿通される。本実施の形態に係るガセット３０は鍛造又は鋳造により形成され、ラジエータ取付ブラケット３２が一体的に形成されている。また、ガセット３０をダウンチューブ１２に接続する際には、このラジエータ取付ブラケット３２の周縁部に沿った部分３０Ｄが溶接される。

上述したように、ガセット３０には、ラジエータ取付ブラケット３２が一体的に形成されているため、部品点数を削減することができると共に、ガセットとラジエータ取付用のブラケットとをそれぞれ単体で形成し、個別にダウンチューブ１２に溶接する場合に比べ、溶接作業にかかる負担を軽減することができる。また、鋳造又は鍛造によってガセット３０及びラジエータ取付ブラケット３２を一体的に形成するため、ガセット３０に対するラジエータ取付ブラケット３２の位置決めを精度よく達成することができ、その結果、ラジエータ取付ブラケット３２へラジエータ１８を組み付ける際の組み付け精度の向上を図ることができる。

更に、本実施の形態に係るヘッドパイプ１０のように、ダウンチューブ用舌片１０Ｂとガセット３０とによってダウンチューブ１２の上部を前後から挟持するような構成の場合、ダウンチューブ用舌片１０Ｂとガセット３０との間におけるダウンチューブ１２の露出部分１２Ａ（図３参照）の面積が狭小になる。従って、このような狭小な露出部分１２Ａにラジエータ取付用の単体のブラケットを溶接する作業は煩雑であり、このような煩雑性を回避できるという観点からも、本実施の形態に示すガセット３０の構成は優れた効果を発揮する。

次に、エンジン取付ブラケット５０ａの構成について説明する。図２に示すように、ロアフレーム１３は、ダウンチューブ１２の下端部から下方へ延び、途中で湾曲して略水平方向の後方へ向かって延びている。そして、エンジン取付ブラケット５０ａは、ロアフレーム１３の水平部１３Ａの前部に配設されている。

図５は、ロアフレーム１３に取り付けられた左右のエンジン取付ブラケット５０ａと、その周辺の構成とを示す斜視図である。図５に示すように、ロアフレーム１３は、左右一対のロアフレーム１３１，１３２を有し、エンジン取付ブラケット５０ａは、左右のロアフレーム１３１，１３２のそれぞれに配置される左右のエンジン取付ブラケット５０１，５０２を有している。左右のロアフレーム１３１，１３２との間には、エンジンＥの下部を下方から覆うエンジンガード６０が配置されている。

このエンジンガード６０は、軽量化のための複数のパンチ穴が形成された板部材で構成されている。また、エンジンガード６０は、ロアフレーム１３の水平部１３Ａに沿って前後方向に延びてエンジンＥの下部を下方から覆う下側被覆部６０Ａと、該下側被覆部６０Ａの前部から上方へ延設されてエンジンＥの下部前側部分を覆う前側被覆部６０Ｂとで構成されている。エンジンガード６０は、下側被覆部６０Ａの前部位置にて、左右のエンジン取付ブラケット５０１，５０２を介し、左右のロアフレーム１３１，１３２に支持されている。

図６は、図５に示す右側のエンジン取付ブラケット５０２の側面図、図７は、図６のVII矢視方向から見たときのエンジン取付ブラケット５０２の正面図である。図６に示すように、エンジン取付ブラケット５０２は、比較的厚肉の板部材によって側面視で略菱形に形成され、左右方向へ法線が向けられて上下方向に延びる本体部５３を有し、該本体部５３の上部には左右への貫通穴５４が形成され、エンジンＥ（図２参照）はこの貫通穴５４に通されたボルト（図示せず）によってエンジン取付ブラケット５０２に固定される。

エンジン取付ブラケット５０２の本体部５３の下部からは、左方向（即ち、車体の幅方向の中心向き）へ向けて肉厚の突出部５５が突設されている。突出部５５は、鍛造又は鋳造によって本体部５３と一体的に形成されており、この突出部５５は、エンジンガード６０が取り付けられるガード取付具６１を構成している。図６及び図７に示すようにガード取付具６１は、本体部５３に平行な面で切断した場合、上部における前後の角が丸められた略矩形断面になっており、エンジンガード６０を支持するのに十分な剛性を有している。また、ガード取付具６１の先端部近傍には略上下方向へ貫通する貫通穴６２が形成され、エンジンガード６０はこの貫通穴６２に通されたボルト（図示せず）によってガード取付具６１に取り付けられる。

また、図７に示すように、エンジン取付ブラケット５０２の本体部５３の下部からは、上述した突出部５５とは反対向きに、略水平面を有する板状の延設部５６が延設されている。この延設部５６も、鍛造又は鋳造によって本体部５３と一体的に形成されており、延設部５６の下面は、ロアフレーム１３２での設置箇所の上面形状に一致するように形成されている。

このような右側のエンジン取付ブラケット５０２は、図５に示すようにして右側のロアフレーム１３２の水平部１３Ａの上部に配設される。より詳述すると、上下方向へ延びる本体部５３の下部の外側面（右側面）がロアフレーム１３２の内側面（左側面）に当接され、且つ、延設部５６の下面がロアフレーム１３２の上面に当接されるようにして、右側のエンジン取付ブラケット５０２はロアフレーム１３２に配設される。そして、本体部５３の下部の周縁部と延設部５６の周縁部とに沿った部分５０Ａが溶接されて、エンジン取付ブラケット５０２はロアフレーム１３２に接続される。その結果、エンジンＥをボルト止めする貫通穴５４が形成された本体部５３の上部は、ロアフレーム１３２の上方に突出し、また、エンジンガード６０をネジ止めする貫通穴６２が形成されたガード取付具６１は車幅方向の内側へ突出する。

なお、左側のエンジン取付ブラケット５０１は、上述した右側のエンジン取付ブラケット５０２と概略左右対称の形状であり、その詳細な説明については省略する。また、左側のエンジン取付ブラケット５０１についての左側のロアフレーム１３１への接続態様については、右側のエンジン取付ブラケット５０２についての上述した接続態様と同様であるので、その詳細な説明については省略する。

上述したような左右のエンジン取付ブラケット５０１，５０２は、ガード取付具６１が一体的に形成されているため、部品点数を削減することができると共に、エンジン取付ブラケット５０１，５０２とガード取付具６１とをそれぞれ単体で形成してロアフレーム１３１，１３２に溶接する場合に比べ、溶接作業にかかる負担を軽減することができる。また、鋳造又は鍛造によってエンジン取付ブラケット５０１，５０２及びガード取付具６１を一体的に形成するため、エンジン取付ブラケット５０１，５０２に対するガード取付具６１の位置決めを精度よく達成することができ、その結果、ガード取付具６１へエンジンガード６０を組み付ける際の組み付け精度の向上を図ることができる。

更に、本実施の形態に係るエンジン取付ブラケット５０１，５０２に一体形成されたガード取付具６１は、断面が略矩形であって比較的に肉厚であるため、剛性の面で優れている。モトクロッサー・タイプの自動二輪車では、走行中にエンジンガード６０へ外部から衝撃が加わる場合があるが、上述した高剛性のガード取付具６１は、このような外部衝撃への耐性に優れている。

なお、本発明は、本実施の形態において説明したようなモトクロッサーのみでなく、アメリカンタイプ、ロードレーサータイプの自動二輪車においても適用可能である。また、メインフレームが１本のタイプ、ダウンチューブが２本のタイプ、又はロアフレームが１本のタイプのフレームに対しても、本発明を適用することが可能である。

本発明は、モトクロッサータイプ、アメリカンタイプ、ロードレーサータイプの自動二輪車に適用可能であり、これらのフレームに採用することができる。

本発明の実施の形態に係るフレームを採用したモトクロッサータイプの自動二輪車の側面図である。 図１に示す自動二輪車が備えるフレームの側面図である。 図２に示すガセットの構成を示す側面図である。 図３に示すガセットをIV矢視方向から見た背面図である。 図２に示すロアフレームに取り付けられた左右のエンジン取付ブラケットと、その周辺の構成とを示す斜視図である。 図５に示す右側のエンジン取付ブラケットの側面図である。 図６に示すエンジン取付ブラケットをVII矢視方向から見た正面図である。

符号の説明

１ 自動二輪車
２ フレーム
６ ステアリングシャフト
１０ ヘッドパイプ
１１，１１１，１１２ メインフレーム（構成物）
１２ ダウンチューブ（下部フレーム）
１３，１３１，１３２ ロアフレーム（下部フレーム）
１８ ラジエータ（構造物）
３０ ガセット
３２ ラジエータ取付ブラケット
３５ 本体部
３６ 延設部（前方延設部）
３７ ダウンチューブ接続部
３８ メインフレーム接続部
５０ａ，５０１，５０２ エンジン取付ブラケット
５０ｂ，５０ｃ エンジン取付ブラケット
５３ 本体部
５５ 突出部
６０ エンジンガード（構成物）
６１ ガード取付具
Ｅ エンジン（構成物）

Claims (5)

1. ステアリングシャフトを軸支するヘッドパイプと、該ヘッドパイプから車体の下方へ延びてエンジンが搭載されるダウンチューブと、前記ヘッドパイプから車体の後方へ延びるメインフレームと、該メインフレーム及び前記ダウンチューブの上部間を接続するガセットとを備え、
   前記ガセットは、前記ダウンチューブの上部後側に設けられて前記メインフレーム及びダウンチューブ間を接続する本体部と、該本体部から車体の前方へ向かって前記ダウンチューブの側方まで延びる延設部とを有し、該延設部には、前記ダウンチューブの前方に配設されるラジエータを取り付けるためのラジエータ取付ブラケットが一体的に形成されていることを特徴とする自動二輪車のフレーム。
2. 前記ガセットの本体部は、前記ダウンチューブの長手方向に沿って延設された左右のダウンチューブ接続部を有し、該ダウンチューブ接続部の周縁部がダウンチューブの周面に溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車のフレーム。
3. 前記延設部は、左右の前記ダウンチューブ接続部から車体の前方へ向かって前記ダウンチューブの側方まで延びて前記ダウンチューブの周面に溶接されていることを特徴とする請求項２に記載の自動二輪車のフレーム。
4. 前記ダウンチューブ接続部は、前記ダウンチューブの後面を覆い、且つ、該ダウンチューブの左右を前方へ延びる側壁部を有して該ダウンチューブの長手方向に直交する断面が前方へ開いた形状となっており、
   前記ラジエータ取付ブラケットが形成される前記延設部は、前記ダウンチューブ接続部が有する左右の前記側壁部から前方へ延設され、
   前記ダウンチューブ接続部が有する前記左右の側壁部の前側縁部と、前記延設部の周縁部とが、ダウンチューブに対して溶接されることを特徴とする請求項３に記載の自動二輪車のフレーム。
5. 前記ラジエータ取付ブラケットが形成される左右の前記延設部は、上下方向の位置が左右で異なっていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の自動二輪車のフレーム。

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