JP4464494B2 - 自動二輪車用車体フレーム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、前輪を操向可能に支承するヘッドパイプと、中空の角形断面を有して前記ヘッドパイプから後下りに延びる左右一対のメインフレームとを備え、両メインフレーム間の下部に、エンジンの上端部が配置される自動二輪車用車体フレームに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、かかる車体フレームは、たとえば特開平8−290790号公報等で既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンが自動二輪車の幅方向に複数気筒たとえば4気筒を並列配置した多気筒エンジンである場合には、左右のメインフレーム間の間隔を、少なくともエンジンの上端部に対応する部分では比較的大きくせざるを得ない。しかるにエンジンの上端部は、両メインフレーム間の下部に配置されるものであり、エンジンの上端部よりも上方の部分では両メインフレーム間の間隔を狭くして車体をコンパクト化することも可能であり、上記従来のものでは、両メインフレームの一部の上半部を、車体中心線側に屈曲させることで車体のコンパクト化を図っている。しかるに、上記従来のもののメインフレームは、横断面略U字形である一対のフレーム部材を溶接結合して構成されており、上述のように、メインフレームの一部を屈曲させることにより、メインフレームの剛性が低下する可能性がある。
【0004】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、エンジンの上端部を配置し得る間隔を両メインフレーム間に確保しつつ車体のコンパクト化を図った上で、メインフレームの剛性低下を防止した自動二輪車用車体フレームを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、前輪を操向可能に支承するヘッドパイプと、中空の角形断面を有して前記ヘッドパイプから後下りに延びる左右一対のメインフレームとを備え、両メインフレーム間の下部に、エンジンのシリンダヘッド及びヘッドカバーの各一部が配置される自動二輪車用車体フレームにおいて、各々の前記メインフレームが、前記エンジンのシリンダヘッド及びヘッドカバーの両側でほぼ垂直となる下半部と、該下半部の上端から車体中心線側に屈曲し前記ヘッドカバーの上方空間に向けて傾斜して延びる上半部とから成る横断面形状を有していて、全外周面を一体に連ねたパイプ状に形成され、各々の前記メインフレームには、そのメインフレーム内を上下に4つに区画すべく上下方向に並列する3つのリブが、該メインフレームの中空内部を挟んで相対向する該メインフレームの左右の内側面間に渡って一体に設けられると共に、それらリブのうち中央のリブが、前記下半部及び前記上半部間で前記左右の内側面に各々形成される屈曲部の相互間を一体に接続しており、前記左右一対のメインフレームの長手方向中間部は平面視で外側方に凸に彎曲するように形成されると共に、該長手方向中間部の下面には、前記エンジンの上部を締結、支持するエンジン支持部材がそれぞれ配置され、前記各々のメインフレームの前記下半部には、前記3つのリブのうち最下方のリブを前記メインフレームの最下部とするような切欠き部が設けられていて、その切欠き部により前記下半部に形成される開口部が前記エンジン支持部材で閉じられると共に、その切欠き部に前記エンジン支持部材の後部が溶接され、前記エンジン支持部材の前部は、前記下半部の下方で且つ前記切欠き部よりも前側に延出していて、その延出部が前記下半部の、前記切欠き部よりも前側部分の下面に溶接されると共に、該延出部に、前記エンジン支持部材の前記エンジンに対する締結、支持部が配置されることを特徴とする。
【0006】
かかる構成によれば、メインフレームの下半部がエンジンのシリンダヘッド及びヘッドカバーの両側でほぼ垂直となり、またメインフレームの上半部が車体中心線側に傾斜するので、エンジンのシリンダヘッド及びヘッドカバーを配置するスペースを左右のメインフレームの下部間に確保しつつ、両メインフレームの上部間の幅を狭くすることで車体のコンパクト化を図ることが可能である。しかもメインフレームが、全外周面を一体に連ねたパイプ状に形成され、更に各々のメインフレームには、そのメインフレーム内を上下に4つに区画すべく上下方向に並列する3つのリブが、該メインフレームの中空内部を挟んで相対向する該メインフレームの左右の内側面間に渡って一体に設けられると共に、それらリブのうち中央のリブが、前記下半部及び前記上半部間で前記左右の内側面に各々形成される屈曲部の相互間を一体に接続しているので、メインフレームの剛性が低下することはない。
【0007】
また請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の前記特徴に加えて、前記ヘッドパイプ及び前記左右一対のメインフレームは、その両メインフレームの後端部間を連結するブラケットと共に、自動二輪車用車体フレームにおける前部フレームを構成しており、前記左右一対のメインフレームの前部間にはクロスメンバーが設けられていて、そのクロスメンバーにエアクリーナが支持されることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【0009】
図1〜図5は本発明の一実施例を示すものであり、図1は自動二輪車の側面図、図2はエンジンの一部および前部フレームの拡大側面図、図3は図2の3矢視図、図4は図2の4−4線に沿うメインフレームの断面図、図5は図2の5−5線断面図である。
【0010】
先ず図1において、この自動二輪車の車体フレームFは、エンジンEが搭載される前部フレーム11と、該前部フレーム11の後端部に結合される後部フレーム12とで構成されるものであり、前部フレーム11が前端に備えるヘッドパイプ13には、前輪WFを軸支するフロントフォーク18が操向可能に支承され、フロントフォーク18の上端にはバーハンドル19が連結される。
【0011】
前部フレーム11には、車体フレームFの幅方向に複数気筒たとえば4気筒を並列配置した多気筒のエンジンEが支持される。該エンジンEにおけるクランクケース20の後部にはアーム支持部材21が支持されており、後輪WRを軸支するリヤスイングアーム22の前端部が、前記アーム支持部材21に支軸23を介して揺動可能に支持される。またアーム支持部材21およびリヤスイングアーム22間にはリンク機構24が設けられ、このリンク機構24と、前部フレーム11の後部との間にリヤクッションユニット25が設けられる。
【0012】
前記エンジンEに内蔵された変速機の出力軸26からの動力は、チェーン伝動手段27を介して後輪WRに伝達されるものであり、該チェーン伝動手段27は、前記出力軸26に固定される駆動スプロケット28と、後輪WRに固定される被動スプロケット29と、それらのスプロケット28,29に巻掛けられる無端状のチェーン30とで構成され、自動二輪車の進行方向前方を向いた状態でエンジンEの左側に配置される。
【0013】
エンジンEの上方には、前部フレーム11および後部フレーム12の前部で支持される燃料タンク31が配置され、この燃料タンク31およびエンジンE間にエアクリーナ32が、またエンジンEの前方にラジエータ33が配置される。
【0014】
エンジンEのシリンダヘッド34に接続される複数たとえば4本の排気管35,35…は、エンジンEの前方側からエンジンEの下方を経て後輪WRの右側に延出されるものであり、後輪WRの右側に配置された排気マフラー36に接続される。
【0015】
後部フレーム12は、前部フレーム11の後端から後上がりに延びる左右一対のリヤステー37…と、それらのリヤステー37…の上方で前部フレーム11の後端から後上がりに延びてリヤステー37…の後端に結合される左右一対のシートレール38…とを備え、ライダーを座乗させるためのメインシート39が燃料タンク31の後方でシートレール38…に支持され、同乗者を乗せるためのピリオンシート40が前記メインシート39から後方に離れた位置でシートレール38…に支持される。
【0016】
前部フレーム11におけるヘッドパイプ13の前方は、合成樹脂から成るフロントカウル42で覆われ、車体の前部両側が、前記フロントカウル42に連なる合成樹脂製のセンターカウル43で覆われ、排気管35,35…のうちエンジンEの下方に配置される部分を両側から覆う合成樹脂製のロアカウル44が前記センターカウル43に連設される。またフロントカウル42における上部の左右両側部には、後方確認用のミラー45…が取付けられる。
【0017】
後部フレーム12には、後輪WRの上方を覆うリヤフェンダー46が取付けられており、前輪WFの上方を覆うフロントフェンダー47はフロントフォーク18に取付けられる。また後部フレーム12およびリヤフェンダー46の大部分はリヤカウル48で覆われる。
【0018】
図2〜図4において、前部フレーム11は、ヘッドパイプ13と、該ヘッドパイプ13から後下りに延びる左右一対のメインフレーム14,14と、両メインフレーム14,14の後端間を連結するブラケット15とで構成されるものであり、両メインフレーム14,14の前部間には、エアクリーナ32を支持するための支持ステー51が設けられ、該支持ステー51は、両メインフレーム14,14を補強するクロスメンバーとしての機能も果す。
【0019】
メインフレーム14は、たとえばアウミニウム合金の鋳塊を従来公知の押出し成形方法により、全外周面を一体に連ねた角形断面のパイプ状に形成されるものであり、該メインフレーム14には、該メインフレーム14内を上下に4つに区画すべく上下方向に並列する3つのリブ52,53,54が、該メインフレーム14の相対向する左右一対の内側面間に渡って一体に設けられる。
【0020】
ところで両メインフレーム14,14の下部間には、エンジンEの上端部であるヘッドカバー55およびシリンダヘッド34の一部が配置されるものであり、両メインフレーム14,14は、その押出し成形時に、前記ヘッドカバー55およびシリンダヘッド34の両側でほぼ垂直となる下半部14a,14aと、該下半部14a,14aの上端から車体中心線C側に屈曲した上半部14b,14bとから成る横断面形状を有するように成形される。そして図4に示されるように、前記3つのリブ52〜54のうち中央のリブ53は、下半部14a,14a及び上半部14b,14b間の内側面側の屈曲部と外側面側の屈曲部とを相互に一体に接続している。
【0021】
また両メインフレーム14,14には、その押出し成形完了後にベンディング加工が施され、両メインフレーム14,14は、その長手方向中間部が外側方に凸に彎曲するように形成される。
【0022】
左側のメインフレーム14の長手方向中間部下面にはエンジン支持部材57が、また右側のメインフレーム14の長手方向中間部下面にはエンジン支持部材58がそれぞれ配置される。しかも両メインフレーム14,14の下半部14a,14aの後方下部には、エンジンEとの干渉を避けるために、前記各リブ52〜54のうち最下方のリブ54を該両メインフレーム14,14の最下部とするような切欠き部56,56が設けられており、その切欠き部56,56によりリブ54の後端下方には開口部が形成されることになるのであるが、上記エンジン支持部材57,58で前記開口部がそれぞれ閉じられる。そして、図2に示されるように、上記切欠き部56,56にはエンジン支持部材57,58の後部が溶接され、またエンジン支持部材57,58の前部は、前記下半部14a,14aの下方で且つ前記切欠き部56,56よりも前側に延出していて、その延出部が前記下半部14a,14aの、前記切欠き部56,56よりも前側部分の下面に溶接されると共に、該延出部に、エンジン支持部材57,58のエンジンEに対する前側の締結、支持部が配置される。
【0023】
前記エンジン支持部材57,58はエンジンEの上端部の両側に配置されており、エンジンEにおけるヘッドカバー55およびシリンダヘッド34が、前記エンジン支持部材57,58の前記延出部にそれぞれ締結、支持される。
【0024】
ブラケット15は、後輪WRを軸支するリヤスイングアーム22の前端部の上方に配置されて前記両メインフレーム14,14の後端にそれぞれ溶接される一対のフレーム側部15a,15aと、両フレーム側部15a,15a間を連結する単一のクロスパイプ部15bとを一体に有して、アルミニウム合金等により鋳造成形される。
【0025】
前部フレーム11の後端部すなわち前記ブラケット15における両フレーム側部15a,15aには、後部フレーム12における両シートレール38…の前端部を締結するための被取付け板部61,61が上方に突出するようにして一体に設けられるとともに、前記後部フレーム12における両リヤステー37…の前端部を締結するための被取付け板部62,62が後方に突出するようにして一体に設けられる。
【0026】
また前記ブラケット15におけるクロスパイプ部15bには、リヤクッションユニット25の上端部を連結するための一対の連結板部63,63が後方に突出するようにして一体に設けられる。
【0027】
図5において、前記ブラケット15におけるフレーム側部15a,15aの下部には、車体中心線Cの両側に配置される左右一対のハンガ部64,65が下方に突出して一体に設けられる。一方、エンジンEのクランクケース20における後部側上部には、前記両ハンガ部64,65間に介在するようにしてボス部20aが一体に設けられており、該ボス部20aは、軸方向に比較的長い拡径頭部70aを一端側に有して両ハンガ部64,65および前記ボス部20aに挿通される通しボルト70を介して車体フレームFに支持される。
【0028】
前記体中心線Cに関してチェーン伝動手段27が配置される側(この実施例では車体中心線Cの左側)のハンガ部64には、通しボルト70の他端に螺合されるナット74を軸線まわりに回転不能として嵌合せしめる外方側の嵌合孔66と、該嵌合孔66よりも小径である挿通孔67とが、通しボルト70の他端部を挿通せしめるべく同軸に設けられる。
【0029】
また前記体中心線Cに関してチェーン伝動手段27が配置される側と反対側(この実施例では車体中心線Cの右側)のハンガ部65には、挿通ボルト70の一端側の拡径頭部70aを挿通せしめる挿通孔68が前記嵌合孔66および挿通孔67と同軸に設けられるとともに、該挿通孔68の内面に通じて下方に開放するすり割り69が設けられる。
【0030】
前記ハンガ部65には、すり割り69の幅を狭めて前記挿通孔68を縮径し得る締付ボルト73が螺合されており、この締付ボルト73を締付けることで、挿通ボルト70の拡径頭部70aをハンガ部65に挟圧、保持することが可能である。
【0031】
さらに前記ボス部20aには、前記嵌合孔66および挿通孔67,68と同軸である挿通孔75が設けられており、ボス部20aおよびハンガ部64間には、挿通ボルト70を挿通させる円筒状のスペーサ71が介装される。挿通ボルト70は、ハンガ部66側から挿通孔68,75、スペーサ71、挿通孔67,66に挿通されるものであり、拡径頭部70aは、挿通孔68に挿通されるが挿通孔75には挿通不能となる外径を有するように形成される。而してハンガ部65の挿通孔68に嵌合される拡径頭部70aがボス部20aに当接するまでナット74を締付けると、該挿通ボルト70の前記ボス部20aに対する軸方向位置が規制されることになる。
【0032】
次にこの実施例の作用について説明すると、車体フレームFを後部フレーム12と共働して構成する前部フレーム11は、前輪WFを操向可能に支承するヘッドパイプ13と、該ヘッドパイプ13から後下りに延びる左右一対のメインフレーム14,14と、両メインフレーム14,14の後端間を連結するブラケット15とを備えるものであり、ブラケット15は、両メインフレーム14,14の後端にそれぞれ溶接される一対のフレーム側部15a,15aと、両フレーム側部15a,15a間を連結する単一のクロスパイプ部15bとを一体に有して鋳造成形される。しかも両メインフレーム14,14および両フレーム側部15a,15aにエンジンEの上部が支持され、後輪WRを軸支するリヤスイングアーム22の前端部が両フレーム側部15a,15aの下方でエンジンEに揺動可能に支持されている。
【0033】
すなわちエンジンEの上部が、メインフレーム14,14およびブラケット15で支持されるので、車体フレームFのうち前部フレーム11が、従来必要としたダウンチューブを不要として、一対のメインフレーム14,14と、一対のフレーム側部15a,15aおよび単一のクロスパイプ部15bを一体に有する鋳造品であるブラケット15とを備えればよく、部品点数の低減および前部フレーム11の軽量化を図りつつ、前部フレーム11をコンパクトに構成することができる。しかも両フレーム側部15a,15a間をクロスパイプ部15bで連結するための溶接工程は不要であり、従来必要としたダウンチューブの連結作業も不要であるので、前部フレーム11の組立作業工数を低減することが可能である。さらに後輪WRを軸支するリヤスイングアーム22の前端部がエンジンEに揺動可能に支持され、このリヤスイングアーム22の前端部の上方にフレーム側部15a,15aが配置されるので、両フレーム側部15a,15aおよびクロスパイプ部15bを一体に有するブラケット15を、比較的小型の金型で鋳造することが可能であり、鋳造コストも抑えることができる。
【0034】
またメインフレーム14は、エンジンEの上端部の両側でほぼ垂直となる下半部14aと、該下半部14aの上端から車体中心線C側に屈曲した上半部14bとから成る横断面形状を有して、押出し成形されるものであるので、メインフレーム14の上半部14bが車体中心線C側に傾斜することになる。したがってエンジンEの上端部を配置するスペースを左右のメインフレーム14,14の下部間に確保しつつ、両メインフレーム14,14の上部間の幅を狭くすることで車体のコンパクト化を図ることが可能である。しかもメインフレーム14が、その外周面を一体に連ねたパイプ状に押出し成形されるものであるので、押出し成形時にメインフレーム14の横断面形状は長手方向全長にわたって同一であり、メインフレーム14の剛性が低下することはない。
【0035】
さらに車体フレームFにおけるブラケット15に設けられて該ブラケット15から下方に突出する左右一対のハンガ部64,65のうち、車体中心線Cに関してチェーン伝動手段27とは反対側に配置されるハンガ部65には、通しボルト70の一端側の拡径頭部70aを挿通せしめる挿通孔68と、該挿通孔68の内面に通じて下方に開放するすり割り69とが設けられるとともに、すり割り69の幅を狭めて前記挿通孔68を縮径する締付ボルト73が螺合されている。しかもハンガ64および前記ボス部20a間にはスペーサ71が介装され、通しボルト70は、その軸線に沿う方向でのボス部20aとの相対位置を規制されて両ハンガ部64,65およびボス部20aに挿通される。
【0036】
したがって、通しボルト70がエンジンEにおけるクランクケース20のボス部20aとの相対位置を規制されて両ハンガ部64,65および前記ボス部20aに挿通された状態で、前記すり割り69の幅を狭めるように締付ボルト73を締付けることで、前記挿通孔68の縮径により拡径頭部70aがハンガ部65に挟圧、保持されることになる。この結果、通しボルト70の軸線に沿う方向でのボス部20aの幅の精度ならびに両ハンガ部64,65間の間隔の精度にかかわらず、車体フレームFおよびエンジンEの一体化を図ってエンジンEを車体フレームFの強度部材として有効に機能させることができる。しかもすり割り69が設けられるハンガ部65が、車体中心線Cに関してチェーン伝動手段27とは反対側に配置されるので、チェーン伝動手段27の配置に起因して比較的大きな荷重が前記すり割り69の部分に作用することを回避することができ、チェーン伝動手段27の配置に伴なう悪影響がエンジンEの支持強度に及ぶことはない。
【0037】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【0038】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、エンジンのシリンダヘッド及びヘッドカバーを配置するスペースを左右のメインフレームの下部間に確保しつつ、両メインフレームの上部間の幅を狭くすることで車体のコンパクト化を図ることが可能である。しかもメインフレームが、全外周面を一体に連ねたパイプ状に形成され、更に各々のメインフレームには、そのメインフレーム内を上下に4つに区画すべく上下方向に並列する3つのリブが、該メインフレームの中空内部を挟んで相対向する該メインフレームの左右の内側面間に渡って一体に設けられると共に、それらリブのうち中央のリブが、前記下半部及び前記上半部間で前記左右の内側面に各々形成される屈曲部の相互間を一体に接続しているので、メインフレームの剛性が低下することはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 自動二輪車の側面図である。
【図2】 エンジンの一部および前部フレームの拡大側面図である。
【図3】 図2の3矢視図である。
【図4】 図2の4−4線に沿うメインフレームの断面図である。
【図5】 図2の5−5線断面図である。
【符号の説明】
11・・・前部フレーム
13・・・ヘッドパイプ
14・・・メインフレーム
14a・・下半部
14b・・上半部
15・・・ブラケット
32・・・エアクリーナ
34・・・シリンダヘッド
51・・・支持ステー(クロスメンバー)
52〜54・・リブ
55・・・ヘッドカバー
56・・・切欠き部
57,58・・エンジン支持部材
C・・・・車体中心線
E・・・・エンジン
F・・・・車体フレーム
WF・・・前輪
Claims (2)
- 前輪(WF)を操向可能に支承するヘッドパイプ(13)と、中空の角形断面を有して前記ヘッドパイプ(13)から後下りに延びる左右一対のメインフレーム(14)とを備え、両メインフレーム(14)間の下部に、エンジン(E)のシリンダヘッド(34)及びヘッドカバー(55)の各一部が配置される自動二輪車用車体フレームにおいて、
各々の前記メインフレーム(14)が、前記エンジン(E)のシリンダヘッド(34)及びヘッドカバー(55)の両側でほぼ垂直となる下半部(14a)と、該下半部(14a)の上端から車体中心線(C)側に屈曲し前記ヘッドカバー(55)の上方空間に向けて傾斜して延びる上半部(14b)とから成る横断面形状を有していて、全外周面を一体に連ねたパイプ状に形成され、
各々の前記メインフレーム(14)には、そのメインフレーム(14)内を上下に4つに区画すべく上下方向に並列する3つのリブ(52〜54)が、該メインフレーム(14)の中空内部を挟んで相対向する該メインフレーム(14)の左右の内側面間に渡って一体に設けられると共に、それらリブ(52〜54)のうち中央のリブ(53)が、前記下半部(14a)及び前記上半部(14b)間で前記左右の内側面に各々形成される屈曲部の相互間を一体に接続しており、
前記左右一対のメインフレーム(14)の長手方向中間部は平面視で外側方に凸に彎曲するように形成されると共に、該長手方向中間部の下面には、前記エンジン(E)の上部を締結、支持するエンジン支持部材(57,58)がそれぞれ配置され、
前記各々のメインフレーム(14)の前記下半部(14a)には、前記3つのリブ(52〜54)のうち最下方のリブ(54)を前記メインフレーム(14)の最下部とするような切欠き部(56)が設けられていて、その切欠き部(56)により前記下半部(14a)に形成される開口部が前記エンジン支持部材(57,58)で閉じられると共に、その切欠き部(56)に前記エンジン支持部材(57,58)の後部が溶接され、
前記エンジン支持部材(57,58)の前部は、前記下半部(14a)の下方で且つ前記切欠き部(56)よりも前側に延出していて、その延出部が前記下半部(14a)の、前記切欠き部(56)よりも前側部分の下面に溶接されると共に、該延出部に、前記エンジン支持部材(57,58)の前記エンジン(E)に対する締結、支持部が配置されることを特徴とする自動二輪車用車体フレーム。 - 前記ヘッドパイプ(13)及び前記左右一対のメインフレーム(14)は、その両メインフレーム(14)の後端部間を連結するブラケット(15)と共に、自動二輪車用車体フレームにおける前部フレーム(11)を構成しており、
前記左右一対のメインフレーム(14)の前部間にはクロスメンバー(51)が設けられていて、そのクロスメンバー(51)にエアクリーナ(32)が支持されることを特徴とする、請求項1に記載の自動二輪車用車体フレーム。
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