JP4777864B2 - 自動二輪車 - Google Patents

Description

本発明は、メインフレームに揺動自在に設けられるパワーユニットを備える自動二輪車の改良に関する。

メインフレームに揺動自在に設けられエンジンと変速機とを一体化したパワーユニットを備える自動二輪車が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
国際公開第２００４／０７１８５８号（図４）

特許文献１の図４において、車両用フレーム組立体は、ヘッドパイプ２０（符号は同公報のものを流用する。以下同じ。）からダウンチューブ２１が延設され、このダウンチューブ２１から車体の左右に円断面形状を有する左サイドチューブ２２と右サイドチューブ２３とが延設され、これら左サイドチューブ２２の後端部と右サイドチューブ２３の後端部の間にクロスパイプ２５が掛け渡されている。

左サイドチューブ２２の後端部から矩形断面を有する角パイプフレーム２４が斜め上方に延設されている。角パイプフレーム２４は、左側のシートパイプを兼ねる部材である。
また、右サイドチューブ２３の後端部から円形断面を有する右サイドチューブ２３が外方に張り出しながら斜め上方に延設され、角パイプフレーム２４を起点として設けた右側のシートパイプ２６に連結されている。
角パイプフレーム２４と右サイドチューブ２３との間には、エンジン１１と変速機とを一体化させたパワーユニットが揺動自在に設けられている。

つまり、特許文献１の技術では、右サイドチューブ２３が、外方に張り出して延設され、パワーユニットの右サイドチューブ２３への干渉を避けるようにした。
しかし、右サイドチューブ２３は、外方に張り出して延設されているので、車幅が拡大し、車両の小型化を図ることが難しく、特に車両のバンク角に影響を与える位置のため改善したいという課題がある。

本発明は、車幅が拡大することなく車両の小型化を図ることができるフレーム構造を有する自動二輪車を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、左右２本のフレームを有するメインフレームと、このメインフレームに揺動自在に設けられるパワーユニットと、このパワーユニットの後部とメインフレームとの間に設けられるリヤクッションユニットと、を備える自動二輪車において、車両を上からみたときに、左右のフレームのうちのいずれか一方のフレームには、パワーユニットと重なる重複部が設けられるとともに、この重複部には、車両の上方に向かってパワーユニットから逃げるように逃げ部が形成され、パワーユニットは、パワーユニットを冷却する外気を取り入れる外気取入部材を備え、この外気取入部材は、車両を上からみたときに、逃げ部と重なるように設けられ、ピボット部にステップフロアを支持するステップフロア支持フレームが直接溶接されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、左右のフレームは、丸パイプフレームと角パイプフレームとを含み、この角パイプフレームには、リヤクッションユニットが結合されるとともに、逃げ部は、丸パイプフレームに設けられていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、左右のフレームは、車両の後方に向かって斜め上方に向かって延設され、車両を側方からみたときに、シート支持部の近傍で重なるように配置されていることを特徴とする。
請求項４に係る発明では、車両を構成する車体フレームは、ヘッドパイプと、このヘッドパイプに取り付け斜め後方に延設した後、略水平後方に延設したダウンフレームと、このダウンフレームの後端部に取り付けたクロスメンバと、このクロスメンバの両端から斜め後方に立ち上げた左右のフレームと、これらの左右のフレームの車両前後方向略中間部に配置されるシートクロスフレームとを備え、角パイプフレームは、クロスメンバからシートクロスフレームに向けて、略直線的に延びるものであって、丸パイプフレームは、上方に屈曲してクロスメンバからシートクロスフレームに向けて延びることで、重複部が、車両を側方から見たときに、車両の上方に向かってパワーユニットから逃げるように形成されることを特徴とする。
請求項５に係る発明では、パワーユニットは、エンジンのシリンダブロックの下方に配置されるピボット部を中心に揺動自在に支持されることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、車両を上からみたときに、いずれか一方のフレームとパワーユニットとの間には、重複部が設けられるとともに、この重複部には、車両の上方に向かってパワーユニットから逃げるように逃げ部が形成されている。

一方のフレームには逃げ部が形成されているので、パワーユニットとの重複部がある場合でも、パワーユニットが逃げ部に干渉することを避けることができる。
また、この逃げ部は、車両の上方に向かって設けられているので、車幅が拡大することはない。車幅が拡大することがないため、車両の小型化を図ることができる。
また、パワーユニットは、外気取入部材を備え、この外気取入部材は、逃げ部と重なるように設けられているので、車幅の拡大を招くことがなく、車両の小型化を図ることができる。
また、ステップフロア支持フレームは、他の部品を介在させることなくピボットプレートを含むピボット部に直接溶接されているので、車体フレームの構造を簡素化できる。加えて、車体フレームの部品点数を減らすことができる。併せて、車体フレームの構造を簡素化することによって、車体フレームを溶接する溶接工数を低減することができる。さらに、車体フレームの軽量化を図ることができる。

請求項２に係る発明では、逃げ部は、丸パイプフレームに設けられているので、角パイプフレームに較べると、フレームの曲げ加工を容易に行うことができる。
従って、路面からの力は、リヤクッションを介して剛性の高い方の角パイプフレームにて受けるようにし、丸パイプフレームでは軽量化を行うことができる。併せて、丸パイプフレームでは曲げ加工を容易に行うことができるので、フレームの加工費用を低減することもできる。

請求項３に係る発明では、パワーユニットは、外気取入部材を備え、この外気取入部材は、逃げ部と重なるように設けられているので、車幅の拡大を招くことがなく、車両の小型化を図ることができる。

請求項３に係る発明では、左右のフレームは、車両の後方に向かって斜め上方に向かって延設されるとともに、シート支持部の近傍で重なるように配置されているので、シートの取付を容易に行うことができる。
また、シートを左右のフレームに取り付けるために新たな部品を追加する必要はない。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。図中、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者からみた方向を示す。なお、図面は符号の向きにみるものとする。
図１は本発明に係る自動二輪車の左側面図であり、スクータ型車両としての自動二輪車１０は、車体フレーム１１の後部にピボット軸１２を含むリンク機構１４を介して、車体フレーム１１にパワーユニット１５を揺動自在に取り付けた車両である。

パワーユニット１５は、駆動源としてのエンジン１６と、このエンジン１６の後方に設けられている変速機ケース１７と、からなる。変速機ケース１７には、エンジン１６の駆動力を後輪１９に伝達するベルト式無段変速機１８が内蔵されている。そして、この変速機ケース１７を車体フレーム１１の後端部に揺動自在に設けることでエンジン１６の動力を後輪１９に伝達するようにした。

車体フレーム１１は、ヘッドパイプ２１と、このヘッドパイプ２１に取り付け斜め後方に延設した後、略水平後方に延設したダウンフレーム２２と、このダウンフレーム２２の後端部に取り付けたクロスメンバ２３と、このクロスメンバ２３から斜め後方に立ち上げた左右のフレーム２４Ｌ、２４Ｒとからなる。
ダウンフレーム２２と、クロスメンバ２３と、左右のフレーム２４Ｌ、２４Ｒとからメインフレーム２５が構成されている。

また、自動二輪車１０は、ヘッドパイプ２１に操舵自在にフロントフォーク２６を取り付け、このフロントフォーク２６の下端に前輪２８を取り付け、フロントフォーク２６の上部に操舵ハンドル２９を取り付けたものである。
リヤスイングアームを兼ねるパワーユニット１５の後端には、後輪１９が取り付けられ、パワーユニット１５の後部及びフレーム２４Ｌの間には、リヤクッションユニット３１が掛け渡されている。

パワーユニット１５とクロスメンバ２３の間に介在させたリンク機構１４は、クロスメンバ２３の近傍に設けた支持軸３２と、この支持軸３２から後方に延設したリンク部材３３と、このリンク部材３３の後端部に設けたピボット軸１２と、を備える。

変速機ケース１７の前部１７ａには、外の空気を取り入れる開口部３５が設けられ、この開口部３５には、外気導入管としてのダクト３６が接続されている。
変速機ケース１７に開口部３５を設け、この開口部３５にダクト３６を接続し、このダクト３６を用いて外の空気を変速機ケース１７内へ供給することでベルト式無段変速機１８を冷却するようにした。

パワーユニット１５の前部を構成するエンジン１６のシリンダブロック３７には、吸気装置３８及び排気装置３９が接続されている。
吸気装置３８は、エアクリーナ４１と、このエアクリーナ４１に接続した燃料供給装置４２と、からなる。
排気装置３９は、エンジン１６に接続し後方に延ばした排気管４３と、この排気管４３に接続し後方に延ばした消音器４４とからなる。

フレーム２４Ｌ、２４Ｒに、上方へ開口する収納ボックス４５が設けられ、この収納ボックス４５の上方に乗員が跨って座るシート４６が設けられ、この収納ボックス４５の後方に燃料タンク４７が配置され、これらの収納ボックス４５と燃料タンク４７の上方からシート４６が開閉可能に取り付けられている。

５１は同乗者用ステップフレーム、５２はステップフロア５８を支持するステップフロア支持フレーム、５３はグラブレール、５４はフロントブレーキユニット、５５はフロントフェンダ、５６はカウル部材、５７はリヤフェンダである。

すなわち、自動二輪車１０は、車体フレーム１１と、この車体フレーム１１に揺動自在に設けられエンジン１６の駆動力を後輪に伝達するベルト式無段変速機１８を内蔵する変速機ケース１７と、車体フレーム１１の上方に設けられ乗員が跨って座るシート４６と、このシート４６の下方に設けられ物を収納する収納ボックス４５と、収納ボックス４５と変速機ケース１７の間に設けられ外気を変速機ケース１７に導くダクト３６とを備えるスクータ型車両である。

図２は本発明に係るエンジンの周囲に配置されるエンジン冷却機構を説明する断面図、図３は本発明に係るエンジンの周囲に配置されるエンジン冷却機構を説明する斜視図である。以下、図２と図３を参照して説明を行う。
エンジン冷却機構６０は、エンジン１６のシリンダブロック３７の周囲にケース部材６１を設け、このケース部材６１の側方にこのケース部材６１に外気を供給するファン６２を設け、このファン６２の側方に外気取入口６３を有する外気取入部材６４を設けてなる。

ケース部材６１の前端部はエンジン１６の前部１６ｆに係合され、ケース部材６１の後端部はボルト６５を介して変速機ケース１７に取り付けられている。
ファン６２は、エンジン１６のクランクシャフト６６に連結されている。エンジン１６の回転に伴いファン６２が回転し、外気取入口６３からケース部材６１の内側に外気を取り込むようにした。

外気取入口６３を有する外気取入部材６４は車両の右側方に設けられ、ケース部材６１の下部には、排熱空気を排出する排出口６７が設けられている。外気取入口６３から外気を取り入れ、外気をこのケース部材６１とエンジン１６との間に通し、エンジン１６により加熱された排熱空気を排出口６７から排出することでエンジン１６を冷却するようにした。図中、６８はケース部材６１に外気取入部材６４を固定するボルトである。

図４は本発明に係る自動二輪車のフレーム構造を説明する左側面図、図５は図４の５矢視図である。以下、図４及び図５を参照して説明を行う。
車体フレーム１１は、ヘッドパイプ２１に取り付け斜め後方に延設した後、略水平後方に延設した１本のダウンフレーム２２と、このダウンフレーム２２の後端部に左右方向水平に取り付けたクロスメンバ２３と、このクロスメンバ２３両端部の側面２３ｓ、２３ｓから斜め後方に立ち上げた左右のフレーム２４Ｌ、２４Ｒとを備える。

図中、７１はカウル部材を支持するブラケット、７２はヘッドパイプ２１とダウンフレーム２２との間の結合強度を高める補強部材、７３は左右のフレーム２４Ｌ、２４Ｒの間に掛け渡し収納ボックス（図１の符号４５）などを支持するたクロスフレーム、７４Ｌ、７４Ｒはパワーユニット１５を支持するピボットプレート、７５はシートクロスフレーム、７６はリヤクロスフレーム、７７はリヤクッションユニット３１を取り付けるクッションブラケット、７８はリヤフェンダ５７を取り付けるブラケットである。

図２に戻って、車両を上からみたときに、左右のフレーム２４Ｌ、２４Ｒのうちの右側のフレーム２４Ｒには、パワーユニット１５と重なる重複部８１が設けられ、この重複部８１には、車両の上方に向かってパワーユニット１５から逃げるように逃げ部８２が形成されている。
図４を参照して、逃げ部８２とは、重複部８１であって、車体フレーム１１を側方からみたときに、右側のフレーム２４Ｒが、左側のフレーム２４Ｌよりも上方にある領域をいう。

左右のフレーム２４Ｌ、２４Ｒは、丸パイプフレーム８３と角パイプフレーム８４とを含み、逃げ部８２は、右側のフレーム２４Ｒを構成する丸パイプフレーム８３に設けられている。また、角パイプフレーム８４には、リヤクッションユニット３１が結合される。

逃げ部８２は、丸パイプフレーム８３に設けられているので、角パイプフレーム８４に較べると、逃げ部８２を含めたフレームの加工を容易に行うことができる。従って、路面からの力は、リヤクッション３１を介して剛性の高い方の角パイプフレーム８４にて受けるようにし、丸パイプフレーム８３では軽量化を行うことができる。併せて、丸パイプフレーム８３では曲げ加工を容易に行うことができるので、車体フレーム１１の加工費用を抑えることができる。

図２を参照して、詳細には、パワーユニット１５は、パワーユニット１５を冷却する外気を取り入れる外気取入部材６４を備える。この外気取入部材６４は、車両を上からみたときに、逃げ部８２と重なるように設けられている。

従来、パワーユニット１５に備える外気取入部材６４との干渉を避けるため、メインフレーム２５の一部は外方に張り出すように延設されているので、車幅の拡大を招いていた。
この点、本発明では、外気取入部材６４は、逃げ部８２と重なるように設けられているので、車幅の拡大を避けることができ、車両の小型化を図ることができる。

図１に戻って、左右のフレーム２４Ｌ、２４Ｒは、車両の後方に向かって斜め上方に向かって延設され、車両を側方からみたときに、シートクロスフレーム７５とリヤクロスフレーム７６とが含まれるシート支持部８５の近傍で重なるように配置されている。

左右のフレーム２４Ｌ、２４Ｒは、車両の後方に向かって斜め上方に向かって延設されるとともに、シート４６を支持するシート支持部８５の近傍で重なるように配置されているので、新たな部品を追加することなく、シート４６の取付を容易に行うことができる。

図６は図４の６部拡大図であり、クロスメンバ２３の左端部にプレート状に形成されピボット穴８７を有する左のピボットプレート７４Ｌが溶接により取り付けられ、この左のピボットプレート７４Ｌの外方にステップフロア支持フレーム５２、同乗者用ステップフレーム９１及びスタンド（図１の符号５２）用ブラケット９２が各々溶接により取り付けられている。なお、ステップフロア支持フレーム５２は、ステップフロア（図１の符号５８）を支持する部材である。ピボット穴８７には支持軸（図１の符号３２）が取り付けられる。

図７は図５の７−７線断面図であり、クロスメンバ２３の右端部にプレート状に形成されピボット穴８７を有する右のピボットプレート７４Ｒが溶接により取り付けられ、この右のピボットプレート７４Ｒの外方にステップフロア支持フレーム５２及び同乗者用ステップフレーム９１が各々溶接により取り付けられている。
ピボット穴８７には支持軸（図１の符号３２）が取り付けられる。

図５に戻って、スクータ型車両２０のフレーム構造は、メインフレーム２５と、このメインフレーム２５に設けられ、パワーユニット（図１の符号１５）を揺動自在に連結するピボット部８６と、このピボット部８６を構成するピボットプレート７４Ｌ、７４Ｒに設けられ、ステップフロア（図１の符号５８）を支持するステップフロア支持フレーム５２、５２と、を備える。
上述したように、クロスメンバ２３は、ピボット部８６に直接溶接されている。また、ステップフロア支持フレーム９１、９１は、ピボット部８６に直接溶接されている。

本実施例において、車体フレーム１１の材質は炭素鋼であるが、アルミニウム合金にすることは差し支えない。
溶接は、各々のワークの境界に溶加材を溶融・付加させてワーク同士を接合するすみ肉溶接である。溶接法は、アーク溶接法によって行われるが、この他、ガス溶接法、レーザ溶接法などの方法を利用することは差し支えない。

以上に述べた自動二輪車のフレーム構造の作用を次に述べる。
図２に戻って、一方のフレームとしての右フレーム２４Ｒには逃げ部８２が形成されているので、この右フレーム２４Ｒとパワーユニット１５とが重複する重複部８１がある場合でも、パワーユニット１５の逃げ部８２への干渉を避けることができる。
また、この逃げ部８２は、車両の上方に向かって設けられているので、車幅が拡大することはない。車幅が拡大することがないため、車両の小型化を図ることができる。

図８はメインフレームとパワーユニットの間の位置関係を説明する作用図である。
重複部８１には、車両の上方に向かってパワーユニット１５から逃げるように逃げ部８２が形成されている。メインフレーム２５に逃げ部８２を形成したので、パワーユニット１５が上下に大きく揺動しても、パワーユニット１５がメインフレーム２５へ干渉することを回避することができ、後輪１９のクッションストロークを大きくとることができる。パワーユニット１５が揺動したときに、外気取入部材６４がメインフレーム２５に干渉する虞はない。

図中、エアクリーナ４１の一部がフレーム２４Ｌ、２４Ｒに重なっているが、エアクリーナ４１は、左側のフレーム２４Ｌと右側のフレーム２４Ｒの間に配置されているため、エアクリーナ４１とフレーム２４Ｌ、２４Ｒとが干渉することはない。

図５に戻って、ステップフロア（図１の符号５８）を支持するステップフロア支持フレーム５２、５２は、他の部品を介在させることなくピボットプレート７４Ｌ、７４Ｒを含むピボット部８６、８６に直接溶接されているので、車体フレーム１１の構造を簡素化できる。加えて、車体フレーム１１の部品点数を減らすことができる。併せて、車体フレーム１１の構造を簡素化することによって、車体フレーム１１を溶接する溶接工数を低減することができる。さらに、車体フレーム１１の軽量化を図ることができる。

図１と図２とを参照して、一方の側に角パイプフレーム８４に較べて加工が容易な丸パイプフレーム８３が、外気取入部材６４が配置される側に配置されることで、パワーユニット１５との干渉を容易に回避させることができる。
また、他方の側に角パイプフレーム８４が配置されることで、リヤクッションユニット３１が接続される左側のフレーム２４Ｌに十分な強度をもたせることができる。

尚、本発明に係るフレーム構造は、実施の形態では自動二輪車に適用したが、鞍乗り型車両に適用することは差し支えない。
また、請求項１では、左右のフレームを丸パイプフレームのみで構成しても良いし、角パイプフレームのみで構成しても良い。

本発明は、スクータ型自動二輪車に好適である。

本発明に係る自動二輪車の左側面図である。 本発明に係るエンジンの周囲に配置されるエンジン冷却機構を説明する断面図である。 本発明に係るエンジンの周囲に配置されるエンジン冷却機構を説明する斜視図である。 本発明に係る自動二輪車のフレーム構造を説明する左側面図である。 図４の５矢視図である。 図４の６部拡大図である。 図５の７−７線断面図である。 メインフレームとパワーユニットの間の位置関係を説明する作用図である。

符号の説明

１０…自動二輪車、１５…パワーユニット、２４Ｌ…左のフレーム、２４Ｒ…右のフレーム、２５…メインフレーム、３１…リヤクッションユニット、６４…外気取入部材、８１…重複部、８２…逃げ部、８３…丸パイプフレーム、８４…角パイプフレーム。

Claims (5)

1. 左右２本のフレーム（２４Ｌ、２４Ｒ）を有するメインフレーム（２５）と、このメインフレーム（２５）に設けたピボット部（８６）と、このピボット部（８６）に下方へ揺動自在に設けられるパワーユニット（１５）と、このパワーユニット（１５）の後部と前記メインフレーム（２５）との間に設けられるリヤクッションユニット（３１）と、を備える自動二輪車において、
   車両を上からみたときに、前記左右のフレーム（２４Ｌ、２４Ｒ）のうちのいずれか一方のフレームには、前記パワーユニット（１５）と重なる重複部（８１）が設けられ、この重複部（８１）には、車両の上方に向かって前記パワーユニット（１５）から逃げるように逃げ部（８２）が形成され、
   前記パワーユニット（１５）は、前記パワーユニット（１５）を冷却する外気を取り入れる外気取入部材（６４）を備え、この外気取入部材（６４）は、車両を上からみたときに、前記逃げ部（８２）と重なるように設けられ、
   前記ピボット部（８６、８６）にステップフロア（５８）を支持するステップフロア支持フレーム（５２、５２）が直接溶接されていることを特徴とする自動二輪車。
2. 前記左右のフレーム（２４Ｌ、２４Ｒ）は、丸パイプフレーム（８３）と角パイプフレーム（８４）とを含み、この角パイプフレーム（８４）には、前記リヤクッションユニット（３１）が結合されるとともに、前記逃げ部（８２）は、前記丸パイプフレーム（８３）に設けられていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車。
3. 前記左右のフレーム（２４Ｌ、２４Ｒ）は、車両の後方に向かって斜め上方に向かって延設され、車両を側方からみたときに、シート支持部（８５）の近傍で重なるように配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動二輪車。
4. 前記車両を構成する車体フレーム（１１）は、ヘッドパイプ（２１）と、このヘッドパイプ（２１）に取り付け斜め後方に延設した後、略水平後方に延設したダウンフレーム（２２）と、このダウンフレーム（２２）の後端部に取り付けたクロスメンバ（２３）と、このクロスメンバ（２３）の両端から斜め後方に立ち上げた左右のフレーム（２４Ｌ、２４Ｒ）と、これらの左右のフレーム（２４Ｌ、２４Ｒ）の車両前後方向略中間部に配置されるシートクロスフレーム（７５）とを備え、
   前記角パイプフレーム（８４）は、前記クロスメンバ（２３）から前記シートクロスフレーム（７５）に向けて、略直線的に延びるものであって、
   前記丸パイプフレーム（８３）は、上方に屈曲して前記クロスメンバ（２３）から前記シートクロスフレーム（７５）に向けて延びることで、前記重複部（８１）が、車両を側方から見たときに、車両の上方に向かって前記パワーユニット（１５）から逃げるように形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の自動二輪車。
5. 前記パワーユニット（１５）は、エンジン（１６）のシリンダブロック（３７）の下方に配置される前記ピボット部（８６）を中心に揺動自在に支持されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の自動二輪車。

Images