JP5545937B2 - 自動二輪車 - Google Patents

Description

本発明は、車体が転倒したことを検出可能な転倒センサを備えた自動二輪車に関するものである。

従来のフューエルインジェクションシステム（ＦＩシステム）を用いた自動二輪車では、ＥＣＵにより制御されたインジェクタによりエンジンへの吸気通路に燃料を噴射している。このようなＦＩ方式の自動二輪車では、車体中央付近に転倒センサが設けられており、その転倒センサにより車体が所定角度以上に傾いたことが検知されると、ＥＣＵがインジェクタによる燃料噴射を中止してエンジンを強制停止させる制御を行うようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２７４８４７号公報

しかしながら、通常の自動二輪車の場合には、ヘッドパイプから後方に向けて延びるメインフレームの下方にエンジンが搭載され、車体中央付近に配置された転倒センサはエンジンの後方に位置することとなる。そうすると、前方からの空気の流れによりエンジンからの熱が転倒センサに伝わり易くなり、転倒センサに耐熱性の高いものを使用しなければならず、部品コストの増加や設計自由度の低下を招くこととなる。

そこで本発明は、エンジンから転倒センサへの熱影響を軽減し、転倒センサの耐熱性の要求を緩和できるようにすることを目的としている。

本発明は前記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は、ハンドルに接続されたステアリングシャフトを回転自在に支持するヘッドパイプ、及び、前記ヘッドパイプから後方に向けて延びるメインフレームを有する車体フレームと、前記メインフレームの略下方に設けられ、クランクケース及びシリンダを有するエンジンと、車体が転倒したことを検出可能な転倒センサと、前記シリンダの前部に設けられた排気ポートから前記エンジンの車幅方向一方の側方に向けて湾曲して後方へと導かれるエキゾーストパイプと、を備え、前記転倒センサは、前記シリンダの前端部よりも略前方に設けられて前記エンジンよりも車幅方向他方の側方に配置され、かつ、前記メインフレームよりも車幅方向の外側に配置されていることを特徴とする。

前記構成によれば、転倒センサがエンジンからの熱の影響を受け難くなり、転倒センサの耐熱性の要求を緩和することができる。

前記ヘッドパイプと前記エンジンとの間の領域を車体両側から覆う左右一対のシュラウドを更に備え、前記転倒センサは、車幅方向において、前記エンジンと前記シュラウドとの間に配置されていてもよい。

前記車体フレームに固定されて前記シュラウドを支持するブラケットを更に備え、前記転倒センサは、前記ブラケットに取り付けられていてもよい。

前記エンジンは、空冷式の単気筒エンジンであってもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、転倒センサがエンジンからの熱の影響を受け難くなり、転倒センサの耐熱性の要求を緩和することができる。

本発明の実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。 図１に示す自動二輪車の転倒センサ及びその近傍を表した左前方から見た斜視図である。 図２に示す部分の左側面図である。 図２に示す部分の正面図である。 （ａ）は図２に示すブラケットの右側面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその左側面図である。 図１に示すエンジンのクランクケース、シリンダ及びシリンダヘッドの要部を表した断面図である。 図６に示すパイプを表した断面図である。 図６に示すエンジンのシリンダとシリンダヘッドとの組み付けを説明する一部破断側面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、自動二輪車Ｖに搭乗した運転者（図示せず）から見た方向を基準とする。

図１は本発明の実施形態に係る自動二輪車Ｖの左側面図である。図１に示すように、自動二輪車Ｖは、略上下方向に設けられたフロントフォーク１を備え、該フロントフォーク１の下端部には前輪２が回転自在に支持されている。フロントフォーク１の上部はロアブラケット３やアッパーブラケット４に支持されており、アッパーブラケット４の上部にはバー型のハンドル５が取り付けられている。ハンドル５に接続されたステアリングシャフト６は、車体フレーム７を構成するヘッドパイプ８によって回動自在に支持されており、運転者がハンドル５を左右に傾動させることで前輪２が操舵される。

車体フレーム７は、ヘッドパイプ８と、該ヘッドパイプ８の上部から若干下方に傾斜しながら後方に向けて左右に分かれて延びる一対のメインパイプ９（メインフレーム）とを備えている。ヘッドパイプ８の下部からはダウンチューブ１０が若干後方に向きながら下方へ延びている。ダウンチューブ１０の下部からはロアパイプ１１が後方に延びている。また、メインパイプ９の後部は、左右一対のスイングアームブラケット１２によりロアパイプ１１の後部に接続されている。スイングアームブラケット１２には、略前後方向に延びるスイングアーム１３の前部が支持されており、スイングアーム１３の後部に駆動輪である後輪１４が回転自在に支持されている（なお、車体フレーム７は、ヘッドパイプ８以外はパイプ状に限られず、所要の強度を有するフレームであればよい。）。

メインパイプ９の上方には燃料タンク１５が設けられ、燃料タンク１５の後方には運転者が跨るシート１６が配置されている。車体フレーム７を構成するヘッドパイプ８、メインパイプ９、ダウンチューブ１０、ロアパイプ１１及びスイングアームブラケット１２によって囲まれた空間内にはエンジンＥが搭載され、車体フレーム７の各部に固定されている。つまり、エンジンＥは、メインパイプ９の下方に配置されている。エンジンＥは、空冷式の単気筒４ストロークエンジンである。エンジンＥは、クランクシャフト及びトランスミッションを収容するクランクケース１７と、クランクケース１７から（若干前方に傾斜した）略上方に延びるシリンダ１８と、シリンダ１８の上部に取り付けられたシリンダヘッド１９とを備えている。エンジンＥの出力軸２０は、チェーン２１を介して後輪１４に動力を伝達している。

エンジンＥの後部に設けられた吸気ポート２２には吸気量を調節するスロットル装置２３が接続されている。スロットル装置２３には、エンジンＥへの吸気通路に燃料を噴射するインジェクタ２４が設けられている。インジェクタ２４は、シート１６の下方に形成された空間に収容されたＥＣＵ２５により燃料噴射量や燃料噴射タイミングが電子的に制御される（ＥＦＩ方式）。エンジンＥの前部に設けられた排気ポート２６には、エキゾーストパイプ２７が接続されている。エキゾーストパイプ２７は、排気ポート２６からエンジンＥの右側に向けて湾曲し、車体２９の車幅方向の右側を通って後方へと導かれて排気マフラー２８に接続されている。また、ヘッドパイプ８とエンジンＥとの間の領域を車体両側から覆うように左右一対のシュラウド３０が設けられている。このシュラウド３０により前方からの風が整流されてエンジンＥに当たり、エンジンＥが効率的に冷却される。シュラウド３０で覆われた空間には、転倒センサ３１が設けられている。

図２は図１に示す自動二輪車Ｖの転倒センサ３１及びその近傍を表した左前方から見た斜視図である。図３は図２に示す部分の左側面図である。図４は図２に示す部分の正面図である。図２〜４に示すように、ダウンチューブ１０及びクロスパイプ３７には、ブラケット３２が固定されている。クロスパイプ３７は、ダウンチューブ１０の上部から後方に向けて左右に分かれてメインパイプ９まで延びたフレームである。ブラケット３２は、メインパイプ９の下方で且つシリンダ１８及びシリンダヘッド１９の前端部１８ａ，１９ａよりも前方に位置するように配置されている。このブラケット３２には、シュラウド３０（図１参照）及び複数の電気部品（リレー３３〜３５及びヒューズ３６）とともに転倒センサ３１が取り付けられている。このように、シュラウド３０を支持するブラケット３２に複数の電気部品３３〜３６とともに転倒センサ３１を取り付けているので、ブラケットが共用化されて部品点数が削減されている。

転倒センサ３１は、振子式であり、車体２９が車幅方向に所定角度以上傾斜したことを検出できるよう構成されている。転倒センサ３１はＥＣＵ２５（図１参照）に電線を介して接続されている。ＥＣＵ２５は、転倒センサ３１により車体２９が所定角度以上傾斜したことが検出されると、車体２９が転倒したと判定してインジェクタ２４による燃料噴射を停止する制御を行う。転倒センサ３１の位置は、エンジンＥのシリンダ１８の軸線Ｌよりも前方であって、より詳しくはシリンダ１８及びシリンダヘッド１９の前端部１８ａ，１９ａよりも前方である。また、転倒センサ３１の位置は、ヘッドパイプ８よりも後方であり、かつ、エンジンＥよりも上方である。また、転倒センサ３１は、正面から見て車体中心から側方にずれた位置に設けられており、より詳しくは、エンジンＥよりも車幅方向の外側に配置されている。また、転倒センサ３１は、エキゾーストパイプ２７（図１参照）に対して車幅方向の反対側に位置するように車体２９の左側に配置されている。

図５（ａ）は図２に示すブラケット３２の右側面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその左側面図である。図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ブラケット３２は、全体として剛性を有するものであり、軸部材や板部材が互いに溶接等により固定されて構成される。ブラケット３２は、車幅方向に延びる水平軸部４０を備えている。水平軸部４０の一端部にはダウンチューブ１０（図２参照）に固定するための固定板部４１が接続されている。水平軸部４０の他端部にはシュラウド３０（図１参照）を固定するための固定板部４２が接続されている。水平軸部４０の中央には、上方に延びて上端部が後方に湾曲した垂直軸部４３が接続されている。

垂直軸部４３の上端部の右側には、正面視で略Ｕ字状の板材からなる取付板部４４が接続されている。垂直軸部４３の上端部には、その左側から上方に向けて突出するように屈曲板材４５が接続されている。屈曲板材４５は、垂直軸部４３の上端部の左側に接続されてクロスパイプ３７（図２参照）に固定される固定板部４６と、固定板部４６の上端から右側に向けて突出して垂直軸部４３の上端部の上面に接続された水平板部４７と、水平板部４７の右端から上方に向けて突出した垂直板部４８とを備えている。垂直板部４８は、その中間部分から右側に略Ｌ字状に突出した取付板部４９と、上端から上方に向けてタブ状に突出した一対の取付板部５０，５１とを有している。また、水平板部４７と垂直板部４８との交差部分には、鋭角側である左側に向けて膨出した補強リブ５２が形成されている。さらに、水平板部４７及び垂直板部４８には、それらを斜めに掛け渡すように補強板５３が溶接固定されている。

垂直板部４８の後端からは背板部５４が右側に向けて突出している。垂直板部４８と背板部５４との交差部分には、鋭角側である前方に向けて膨出した補強リブ６０が形成されている。背板部５４の上端からは差込板部５５が後方に向けた水平方向に突出している。背板部５４の下端からは遮熱板部５６が後方に向けた水平方向に突出している。遮熱板部５６は、差込板部５５に対向する支持部５７と、支持部５７の左右両側に向けて略Ｌ字状に突出するフィン部５８，５９とを有している。

前記した構成のブラケット３２は、３つの固定板部４１，４２，４６をそれぞれダウンチューブ１０、シュラウド３０、クロスパイプ３７に対してネジ等で取り付けられている。そして、ブラケット３２の取付板部４４にはヒューズ３６が取り付けられ、取付板部４９〜５１にはリレー３３〜３５が取り付けられている。つまり、リレー３３〜３５及びヒューズ３６が、ブラケット３２の左右両面に分かれてバランス良く配置されている。さらに、ブラケット３２の差込板部５５を転倒センサ３１の差込口３１ａに差し込むことで、転倒センサ３２がブラケット３２に取り付けられている。この状態で、遮熱板部５６は、転倒センサ３１の下面側に位置して転倒センサ３１よりも後方に突出しているとともに、フィン部５８，５９は、転倒センサ３１よりも車幅方向の外側に突出している。

以上に説明した構成によれば、転倒センサ３１が高熱源であるエンジンＥのシリンダ１８及びシリンダヘッド１９の前端部１８ａ，１９ａよりも前方に配置されているので、転倒センサ３１はエンジンＥからの熱の影響を受け難くなる。また、エンジンＥよりも上方に位置する転倒センサ３１が、エンジンＥよりも車幅方向の外側に配置されているので、転倒センサ３１はさらに熱の影響を受け難くなる。さらに、転倒センサ３１は、熱源であるエキゾーストパイプ２７に対して車幅方向の反対側に配置されているので、さらに熱の影響を受け難くなる。しかも、ブラケット３２は、転倒センサ３１とエンジンＥとの間に介在する遮熱板部５６を有しているので、遮熱板部５６がエンジンＥからの熱を吸収し、転倒センサ３１に伝わる熱が低減される。以上より、転倒センサ３１の耐熱性の要求を緩和することができ、部品コストの低減及び設計自由度の向上を図ることが可能となる。

図６は図１に示すエンジンＥのクランクケース１７、シリンダ１８及びシリンダヘッド１９の要部を表した断面図である。図７は図６に示す潤滑用パイプ７６を表した断面図である。図８は図６に示すエンジンＥのシリンダ１８とシリンダヘッド１９との組み付けを説明する一部破断側面図である。図６〜８に示すように、クランクケース１７とシリンダ１８とシリンダヘッド１９とは、アルミ合金製であり、長尺のシリンダヘッドボルト６５で締結することにより互いに組み付けられている。シリンダヘッドボルト６５は、上方から見てシリンダボア６６を囲むように複数本が平行に配置され、ボルト頭部を上にしてシリンダ１８及びシリンダヘッド１９の通し穴７４，７５を上下に貫通し、下端部がクランクケース１７内のネジ穴６７に結合されている。クランクケース１７とシリンダ１８の接合面、及び、シリンダ１８とシリンダヘッド１９の接合面にはそれぞれガスケット６８，６９が介設されている。

クランクケース１７には、オイルポンプ７０及びオイルフィルター７１が設けられている。オイルポンプ７０は、クランクシャフト（図示せず）の回転に連動してクランクケース１７内に溜まった潤滑オイルを吸入し、オイルフィルター７１へ向けて吐出する。オイルフィルター７１を通過した潤滑オイルは、クランクケース１７内に形成されたオイル通路７２を通ってネジ穴６７の上部空間である通し穴７３に流入し、シリンダヘッドボルト６５に沿って通し穴７４，７５の内側を上方に流れ、シリンダヘッド１９内の動弁機構（図示せず）を潤滑するようになっている。

シリンダ１８の通し穴７４の内側には、特別に潤滑用パイプ７６が挿入されており、潤滑用パイプ７６とシリンダヘッドボルト６５との間の環状空間がオイル通路となっている。これは、シリンダ１８はダイキャスト法にて成形されて通し穴７４の内面に鋳造時に発生した巣が開口している可能性があるため、通し穴７４の内面から巣を通ってエンジンＥの外部に潤滑オイルが漏れ出るのを防ぐためである。なお、シリンダヘッド１９は、砂型を用いた重力鋳造法により成形されているため、巣が内在する可能性は殆どない。

潤滑用パイプ７６は、その下端部に直径の大きな拡大部分７６ａを有している。潤滑用パイプ７６には、その下端部及び上端部にそれぞれ下側鍔部７６ｂ及び上側鍔部７６ｃが形成されている。さらに、潤滑用パイプ７６には、下側鍔部７６ｂと上側鍔部７６ｃとの間における上側鍔部７６ｃ寄りに中間鍔部７６ｄが形成されている。下側鍔部７６ｂはシリンダ１８の通し穴７４の下端部に位置し、上側鍔部７６ｃはシリンダヘッド１９の通し穴７５の下端部に位置し、中間鍔部７６ｄはシリンダ１８の通し穴７４の上部に位置する。下側鍔部７６ｂ、上側鍔部７６ｃ及び中間鍔部７６ｄの外径は、寸法公差を考慮して、通し穴７４，７５の対応する部分の内径よりも若干小さくなるように設定されている。下側鍔部７６ｂ、上側鍔部７６ｃ及び中間鍔部７６ｄの上面には、それぞれＯリング７７〜７９が嵌められている。Ｏリング７７〜７９の外径は、各鍔部７６ｂ〜ｄの外径よりも若干大きくなるように設定されている。

そして、潤滑用パイプ７６は、その拡大部分７６ａ（下端部）がシリンダ１８の通し穴７４の下端部に位置し、その上端部がシリンダヘッド１９の通し穴７５の下端部に位置するようにシリンダ１８内に装着されている。下側鍔部７６ｂに嵌めたＯリング７７は、通し穴７４の下端部内面に密着し、上側鍔部７６ｃに嵌めたＯリング７８は、通し穴７５の下端部内面に密着し、それぞれシール部材として機能する。これにより、シリンダヘッドボルト６５に沿って流れる潤滑オイルは潤滑用パイプ７６内を通り、シリンダ１８の通し穴７４の内面に接して流れることはないので、潤滑オイルが外部へ漏れることがない。

さらに、中間鍔部７６ｄに嵌めたＯリング７９は、シリンダ１８の通し穴７４の上部内面に密着して潤滑用パイプ７６を位置決めしている。詳しくは、図８に示すようなシリンダ１８にシリンダヘッド１９を組み付ける前の状態において、仮に中間鍔部７６ｄ及びそれに嵌めたＯリング７９が無ければ、潤滑用パイプ７６が通し穴７４の内部で動いて、潤滑用パイプ７６の中心軸線と通し穴７４，７５の中心軸線が一致しなくなる。その状態から、シリンダ１８に上方からシリンダヘッド１９を組み付けようとすると、上側鍔部７６ｃに嵌めたＯリング７８がシリンダヘッド１９の壁面により損傷する場合がある。しかし、本実施形態では、潤滑用パイプ７６に中間鍔部７６ｄ及びＯリング７９が位置決め部材として設けられているので、図８に示すようなシリンダヘッド１９をシリンダ１８に組み付ける前の状態において、潤滑用パイプ７６の中心軸線と通し穴７４，７５の中心軸線が一致した状態で位置決めされ、組付作業時に上側鍔部７６ｃに嵌めたＯリング７８が損傷することが防止される。

以上のように、本発明に係る自動二輪車は、転倒センサがエンジンからの熱の影響を受け難くなる優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できる中・大型の自動二輪車等に広く適用すると有益である。

５ ハンドル
６ ステアリングシャフト
７ 車体フレーム
８ ヘッドパイプ
９ メインパイプ（メインフレーム）
１７ クランクケース
１８ シリンダ
１８ａ 前端部
１９ シリンダヘッド
２７ エキゾーストパイプ
３０ シュラウド
３１ 転倒センサ
３２ ブラケット
３３〜３６ 電気部品
５６ 遮熱板部
Ｖ 自動二輪車

Claims (4)

1. ハンドルに接続されたステアリングシャフトを回転自在に支持するヘッドパイプ、及び、前記ヘッドパイプから後方に向けて延びるメインフレームを有する車体フレームと、
   前記メインフレームの略下方に設けられ、クランクケース及びシリンダを有するエンジンと、
   車体が転倒したことを検出可能な転倒センサと、
   前記シリンダの前部に設けられた排気ポートから前記エンジンの車幅方向一方の側方に向けて湾曲して後方へと導かれるエキゾーストパイプと、を備え、
   前記転倒センサは、前記シリンダの前端部よりも略前方に設けられて前記エンジンよりも車幅方向他方の側方に配置され、かつ、前記メインフレームよりも車幅方向の外側に配置されていることを特徴とする自動二輪車。
2. 前記ヘッドパイプと前記エンジンとの間の領域を車体両側から覆う左右一対のシュラウドを更に備え、
   前記転倒センサは、車幅方向において、前記エンジンと前記シュラウドとの間に配置されている請求項１に記載の自動二輪車。
3. 前記車体フレームに固定されて前記シュラウドを支持するブラケットを更に備え、
   前記転倒センサは、前記ブラケットに取り付けられている請求項２に記載の自動二輪車。
4. 前記エンジンは、空冷式の単気筒エンジンである請求項１乃至３のいずれかに記載の自動二輪車。

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