JP4464499B2

JP4464499B2 - フレーム一体型オイルタンクの構造

Info

Publication number: JP4464499B2
Application number: JP29720199A
Authority: JP
Inventors: 義之堀井; 稔夫松野; 直樹浦野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2019-09-10
Also published as: JP2001138973A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動２輪車におけるフレーム一体型オイルタンクの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車体フレームの内部をオイルタンクに利用することは公知である（一例として特開平１０−７１９８３号）。このオイルタンク構造は、ヘッドパイプから後方へ延出するメインパイプ及び下方へ延出するダウンパイプ並びにメインパイプとダウンパイプを連結する補強パイプからなるフレーム部分の各内部空間をオイルタンクとして利用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようにオイルタンクを構成すると、メインパイプの後部を密栓しなければならない。また、各連結部は液密に溶接しなければならず、さらにゲージの口金等も同様に液密で溶接しなければならない。このようにメインパイプ端部の密栓や液密性を要求される溶接部が多くなると多くの手間がかかる。したがって、このようなメインパイプ端部の密栓を不要とし、かつ液密性を要求される溶接部の数及び長さを可能な限り少なくかつ短くすることが望まれる。本願発明はこのような要請を満たすことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願に係るフレーム一体型オイルタンクの構造に関する第１の発明は、ヘッドパイプを一体に形成したヘッド部と、このヘッド部からエンジンの上方を通って後方へ延びるメインパイプと、エンジン前方を下方へ延びるダウンパイプとを設けた車体フレームを有する自動２輪車において、ヘッド部はメインパイプ及びダウンパイプとの各ジョイント部が設けられた本体部と、ヘッドパイプとを一体に設けた中空の鋳造品であり、本体部及びダウンパイプの各内部空間を連通してオイルタンクとし、かつメインパイプとのジョイント部にメインパイプとの間を不通にするシール壁を一体に設けるとともに、本体部の内部空間内に複数のリブを一体に設け、
車両側面視にて、前記複数のリブのうちヘッドパイプとシール壁を接続するリブをメインパイプの下側外形の延長線上で、前記シール壁とヘッドパイプを接続するように形成し、
さらに、前記本体部の頂部壁にレベルゲージ用のボスを突出させて設けるとともに、このボスをヘッドパイプ上部から連続してヘッドパイプの上部と頂部壁の前部間に形成された厚肉部に設けたことを特徴とする。
【０００６】
第２の発明は、上記第３の発明において、前記車体フレームを熱伝導率が高いアルミ合金としたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ヘッド部を本体部とヘッドパイプを有する中空の鋳造品とし、オイルタンクをヘッド部の本体部とダウンパイプで構成し、さらにメインパイプに対するジョイント部にメインパイプとの間を不通にするシール壁を一体に設けた。
【０００９】
ゆえに、オイルタンクを構成するために液密性を要求される溶接部はヘッド部のジョイント部とダウンパイプとの間の溶接及びダウンパイプ下端部を閉塞するための溶接のみで足り、従来のように各部材の接続部や他の取付部品の溶接部に液密性を要求される溶接を不要にできる。
【００１０】
その結果、液密性を要求される溶接部の数を可及的に少なくし、かつ溶接長を可及的に短くできる。しかも、シール壁を一体に形成することによりメインパイプの密栓工程を省略できるので、車体フレームの組立が容易になる。
【００１１】
また、本体部の内部空間内に複数のリブを一体に設けたので、本体部内をオイルタンクの一部として利用するために大容量の中空部としても、十分な強度を得ることができる。しかも、オイルタンクの内表面積を大きくできるので、放熱の促進による冷却効率を向上できる。
【００１２】
第２の発明によれば、車体フレームを熱伝導率が高いアルミ合金としたので、放熱性に優れるから、オイルタンク内へ一時的に蓄えられる高温のオイルを効率的に冷却でき、冷却効率の良いフレーム一体型オイルタンクが得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１は本実施例にかかるオイルタンク部分を示す車体前部の要部側面図、図２は実施例の適用された自動２輪車の全体側面図、図３は車体フレーム前部の側面図、図４はオイルタンク部分の断面図、図５はヘッド部の平面図、図６は図３の６−６線断面図、図７は図３のＡ矢示図である。
【００１５】
まず、図２により、自動２輪車の概略構造を説明する。前端１を支持するフロントフォーク２の上部はヘッドパイプ３へ取付けられ、ハンドル４により回動自在に車体フレーム５の前端部へ支持されている。
【００１６】
車体フレーム５はクレドール型であり、上部に燃料タンク６及びシート７を支持し、下方にエンジン８を支持している。エンジン８は水冷式であり、ラジエタ９で冷却されるとともに、シート２の下方に配置されたエアクリーナ１０から気化器１１を介して吸気し、排気口から排気管１２を介して排気するようになっている。
【００１７】
エンジン８のクランクケース１３後方に位置する車体フレーム５にはリヤスイングアーム１４の前端部がピボット軸１５で上下方向へ揺動自在に支持され、リヤスイングアーム１４と車体フレーム５との間にリヤクッションユニット１６が設けられている。リヤスイングアーム１４の後端部には後輪１７が支持され、同軸で設けられた従動側スプロケット１８とともに、チェーン１９を介してクランクケース１３の駆動側スプロケット２０により駆動される。
【００１８】
符号２１はステップブラケット、２２はチェーンプロテクタ、２３はリヤステイ、２４はシートレール、２５はリヤフェンダである。
【００１９】
図３は車体フレーム５のうちリヤステイ２３及びシートレール２４を除く前半側の詳細を示し、車体フレーム５はヘッド部３０、メインパイプ３１、センターパイプ３２、ピボットフレーム３３、ロアーパイプ３４、ダウンパイプ３５、補強パイプ３６により側面視ループ状に形成される。
【００２０】
このうちメインパイプ３１、センターパイプ３２、ピボットフレーム３３及びダウンパイプ３５は車体中心に沿ってそれぞれ一つづつ配置され、バックボーン式フレームとなっている。なお、ロアーパイプ３４並びに本図で省略したリヤステイ２３及びシートレール２４はそれぞれ左右一対づつ設けられている。
【００２１】
ヘッド部３０はヘッドパイプ３及び本体部３７を一体にして好ましくは熱伝導率の高いアルミ合金を用いた鋳造品又は鍛造品とする。但し、他の適宜金属材料を用いて鋳造又は鍛造された中空体でもよく、本体部３７はメインパイプ３１との接続部であるメインパイプ側のジョイント部３８及びダウンパイプ３５との接続部であるダウンパイプ側のジョイント部３９を有する。詳細は後述する。
【００２２】
メインパイプ３１はアルミ合金等の適宜金属材料からなる角パイプ状のストレート形状をなす部材であり、前端部を同形の角形断面に形成されたジョイント部３８の筒部へ嵌合し、溶接で結合されている。後端部は斜めにカットされて、同様に斜めにカットされたセンターパイプ３２の上端部と接合されて溶接されている。この結合部のメインパイプ３１側側面はガセット４０で補強されている。
【００２３】
センターパイプ３２はアルミ合金等の適宜金属材料からなるストレート形状をなし、メインパイプ３１と同様断面の角パイプ部材であり、メインパイプ３１との接合部近傍の背面側にシートレール２４の取付部４１とリヤクッションユニット１６の取付部４２を有するブラケット４３が溶接されている。センターパイプ３２はエンジン８の後方を下方へ延び、斜めにカットされた下端部を角筒状に形成されたピボットフレーム３３の上端部へ嵌合して溶接されている。
【００２４】
ピボットフレーム３３はアルミ合金を鋳造したものであり、前方へ開放された略コ字状をなしている。ピボットフレーム３３の上部には、エンジンハンガ取付部４４が設けられ、中間部にはピボット結合部１５ａが設けられている。下端部には前方へ突出する角筒状のロアーパイプジョイント部４５が左右に設けられ、ここに左右のロアーパイプ３４の各後端部が嵌合して溶接されている。
【００２５】
ロアーパイプ３４はエンジン８の下方を前後方向へ配設され、中間部にはエンジンハンガ４６が設けられ、前端部は上方へ曲がってジョイントピース４７の下部へ連結されている。
【００２６】
ジョイントピース４７もアルミ合金等の鋳造品であり、上部はダウンパイプ３５の下端部と連結している。ジョイントピース４７はダウンパイプ３５及びヘッド部３０とともにオイルタンクを構成するが詳細は後述する。
【００２７】
次に、図１、３、４、５及び６によりヘッド部３０及びオイルタンクの詳細を説明する。図６に明らかなように、ヘッド部３０は横断面角形状をなしている。ここでヘッド部３０の横断面とは、オイルタンクの長さ方向と横切る方向、すなわち、ヘッドパイプ３近傍の本体部３７部ではヘッドパイプ３の軸線と直交方向並びにダウンパイプ３５と接続するジョイント部３９側部分はダウンパイプ３５の延長方向と直交する方向の各断面をいう。また、図４に明らかなように、本体部３７は、操向軸の軸受け部をなすヘッドパイプ３とタンク空間５０が筒壁５１で隔てられ、かつこのタンク空間５０はジョイント部３８のシール壁５２で隔てられている。
【００２８】
タンク空間５０の頂部壁５３にも、ゲージ用ボス５４が設けられ、ここにオイルレベルゲージ５５が着脱自在に取付けられている（図１）。タンク空間５０の車体右側側面壁にはオイル取入口５６が開口し、また、ブリーザーパイプ５７が外側方へ延出し、先端はエンジン８の上方空間内へ通じている。さらに、タンク空間５０内には、多数のリブ５８が内方へ張り出すように一体に形成されている（図６参照）。また、前後を連結する縦壁５８ａもその一部として形成されている。
【００２９】
なお、図６中の符号３０ａはラジエタ９の上部を取付けるためにヘッド部３０の側面に形成されたボスである。また図１及び図３中の符号５９は補強パイプ３６の前端側を嵌合する凹部であり、本体部３７を構成する壁面の外表面側へ一体に形成されている。
【００３０】
図３及び４等に示すように、ダウンパイプ３５は、上端部をヘッド部３０と連通接続して溶接し、下端部をジョイントピース４７と連通接続して溶接することにより、ヘッド部３０とジョイントピース４７を一体化してオイルタンクを形成する。ダウンパイプ３５は車体フレームの一部であって、アルミ合金を用いた押し出し成形等の適宜方法によって成形される横断面（長さ方向と直交する方向の断面）角形状の角形パイプである。
【００３１】
図７はジョイントピース４７の詳細構造を示し、中央の本体部６０は上方に開放された筒状をなし、ここにダウンパイプ３５の下端部を嵌合するようになっている。本体部６０の底部には、下方へ向けて取付穴６１が開口し、ここからストレーナ６２が本体部６０内へ差し込まれ、本体部６０の底部へネジ止めされる。ストレーナ６２のジョイント部６３は、取付穴６１から下方へ突出している。また、取付穴６１の前方にはドレイン孔６４が斜め下方に向かって前方へ突出形成されている。本体部６０の左右両側には、下向きに開口する筒状の二股ジョイント部６５が一体に形成され、ここにロアーパイプ３４の前端部は嵌合して溶接されている。本体部６０の背面側には、エンジンハンガ６６が取付けられている（図１）。
【００３２】
図１に示すように、ヘッド部３０とダウンパイプ３５の内部に形成されたオイルタンクは、上部においてヘッド部３０に設けられたオイル取入口５６が供給パイプ６７を介してエンジン８に設けられている第１のオイルポンプと通じ、下部においてジョイントピース４７に取付けられたストレーナ６２のジョイント部６３が戻しパイプ６８を介してエンジン８に設けられている第２のオイルポンプと通じている。
【００３３】
エンジン８で加熱されたオイルがタンク空間５０のオイル取入口５６からオイルタンク上部へ入り、冷却されながらタンク空間５０からダウンパイプ３５内へとオイルタンク内を下方へ移動し、やがてストレーナ６２からエンジン８側へ再び戻ることによりエンジン８との間で循環される。
【００３４】
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例のオイルタンクはヘッド部３０、ダウンパイプ３５及びジョイントピース４７の３部品で構成し、ヘッド部３０とジョイントピース４７を鋳造品としたので、液密性を要求される溶接部は、ダウンパイプ３５と、ジョイント部３９及びジョイントピース４７の本体部６０との各接続部だけとなる。
【００３５】
したがって、手間のかかる液密性を要求される溶接部の数と長さを可及的に少なくかつ短くでき、その結果、フレーム内蔵式にしたにもかかわらず、組立て易いフレーム一体式のオイルタンクを得ることができる。
【００３６】
そのうえ、ジョイント部３８に一体に設けたシール壁５２により、タンク空間５０とメインパイプ３１との間を遮断するので、プラグ等の特別な部材を用いてメインパイプ３１を密栓する必要もなくなる。
【００３７】
しかも、ヘッド部３０の内部に多数のリブ５８を一体に形成したので、本来高強度、高剛性を要求されるヘッド部３０内に大容量のタンク空間５０を設けても、十分な強度及び剛性を得ることができる。そのうえヘッド部３０が横断面角形状をなすことにより（図６）、剛性強度の方向性における自由度が大きくなる。
【００３８】
さらに、これら多数のリブ５８の存在によってタンク空間５０内の表面積が増大する。そのうえ、ヘッド部３０が上記したように横断面角形状をなすため、円形断面の場合と比べて体積当たりの表面積が大きくなるとともに、ダウンパイプ３５も同様の横断面角形状であるから、これらオイルタンク主体部が横断面角形状をなすことによりタンク空間５０内の表面積が著しく増大することになり、その結果、加熱されたオイルの放熱を促進でき、冷却効率を向上できる。
【００３９】
しかもまた、本願発明におけるオイルタンクを構成する車体フレーム部分にも相当する、ヘッド部３０及びダウンパイプ３５並びにジョイントピース４７の各素材をアルミ合金としたので、その高い熱伝導率によってオイルタンク内の加熱されたオイルの熱をオイルタンク表面へ伝熱し、速やかに大気中に放熱することにより内部のオイルを効率的に冷却する。したがって、オイルタンク自体が極めて放熱性に優れたものになっている。そのうえオイルタンクは前記のように角形断面構造をして表面積が大きいから放熱面積も大きくなるのでこの点でも放熱性に優れている。ゆえにこれら角形断面構造と熱伝導率の高いアルミ合金素材の採用が相まってさらに一層オイルタンクの冷却効率を向上させることができる。
【００４０】
なお、ヘッド部３０やダウンパイプ３５以外のオイルタンクに接続する他の車体フレーム構成部までアルミ合金製にすればより一層冷却効率が向上する。また、実施例の説明において鋳造としたものは鍛造も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例にかかるオイルタンクの部分を示す車体要部側面図
【図２】本実施例の適用された自動２輪車の全体側面図
【図３】車体フレーム前部の側面図
【図４】オイルタンク部分の断面図
【図５】ヘッド部の平面図
【図６】図３の６−６線断面図
【図７】図３のＡ矢示図
【符号の説明】
ヘッドパイプ３、車体フレーム５、エンジン８、ヘッド部３０、メインパイプ３１、ダウンパイプ３５、本体部３７、ジョイントピース４７、タンク空間５０、シール壁５２、リブ５８

Claims

ヘッドパイプを一体に形成したヘッド部と、このヘッド部からエンジンの上方を通って後方へ延びるメインパイプと、エンジン前方を下方へ延びるダウンパイプとを設けた車体フレームを有する自動２輪車において、
ヘッド部はメインパイプ及びダウンパイプとの各ジョイント部が設けられた本体部と、ヘッドパイプとを一体に設けた中空の鋳造品であり、
本体部及びダウンパイプの各内部空間を連通してオイルタンクとし、
かつメインパイプとのジョイント部にメインパイプとの間を不通にするシール壁を一体に設けるとともに、
本体部の内部空間内に複数のリブを一体に設け、
車両側面視にて、前記複数のリブのうちヘッドパイプとシール壁を接続するリブをメインパイプの下側外形の延長線上で、前記シール壁とヘッドパイプを接続するように形成し、
さらに、前記本体部の頂部壁にレベルゲージ用のボスを突出させて設けるとともに、このボスをヘッドパイプ上部から連続してヘッドパイプの上部と頂部壁の前部間に形成された厚肉部に設けたことを特徴とするフレーム一体型オイルタンクの構造。
前記車体フレームを熱伝導率が高いアルミ合金としたことを特徴とする請求項１に記載したフレーム一体型オイルタンクの構造。
前記本体部におけるメインパイプとのジョイント部の下方にメインパイプと本体部を連結する補強パイプの嵌合凹部を形成するとともに、この嵌合凹部を本体部から後方へ突出して形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載したフレーム一体型オイルタンクの構造。
前記本体部にブリーザーパイプを形成するとともに、このブリーザーパイプが前記ヘッドパイプとシール壁を接続するリブの上方に形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載したフレーム一体型オイルタンクの構造。