JP6538124B2 - 鞍乗り型車両 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車といった鞍乗り型車両に関し、特に、ヘッドパイプから後ろ下がりに延びるメインフレームと、メインフレームから下方に間隔を空けてヘッドパイプから後ろ下がりに延びる１本のダウンチューブと、前後でダウンチューブおよびメインフレームに連結されて、ダウンチューブおよびメインフレームとともに剛体構造を形成する内燃機関ユニットとを備える鞍乗り型車両に関する。

特許文献１は自動二輪車の車体フレームを開示する。メインフレームの下端は内燃機関ユニットの後端でトランスミッションケースに連結される。ダウンチューブの下端は内燃機関ユニットの前端でクランクケースに連結される。このとき、ダウンチューブの下端はクランクケースの上端および下端で締結される。こうして上下２カ所でダウンチューブに対して内燃機関ユニットは連結されることから、ダウンチューブの外径が細く形成されても、車両前後方向の軸回りにねじれの発生は防止される。

特開２００９−１６１０１２号公報

内燃機関ユニットの組み付けにあたってダウンチューブの下端にはブラケットが締結される。ブラケットが予めクランクケースに固着されることから、内燃機関ユニットが持ち上げられるだけで内燃機関ユニットの組み付けは実現される。ただし、ダウンチューブに対してブラケットの締結作業が要求される。あるいは、ブラケットが予めダウンチューブに結合される場合には、重い内燃機関ユニットを回転させてブラケットとクランクケースとの衝突を回避しなければならない。いずれにしても組み付けの作業性は悪い。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、車体フレームに内燃機関ユニットを簡単に組み付けることができる鞍乗り型車両を提供することを目的とする。

本発明の第１側面によれば、ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後ろ下がりに延びるメインフレームと、前記メインフレームから下方に間隔を空けて前記ヘッドパイプから後ろ下がりに延びて、下方にいくにつれて車幅方向に広がる１本のダウンチューブと、前後で前記ダウンチューブおよび前記メインフレームに連結されて、前記ダウンチューブおよび前記メインフレームとともに剛体構造を形成する内燃機関ユニットとを備える鞍乗り型車両であって、前記ダウンチューブは、前記ヘッドパイプから下方に延びるチューブ体と、前記チューブ体の下端に結合されて、下方にいくにつれて車幅方向に広がる前壁の外周から連続する囲い壁を有する平皿形状の前半体と、前記前半体に結合されて、下方にいくにつれて車幅方向に広がる後壁の外周から連続する囲い壁で前記前半体の囲い壁に結合され、前記前半体と協働して内部に中空の空間を形成する平皿形状の後半体とを備える。

第２側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記前半体の前記前壁および前記後半体の前記後壁には凹凸形状に基づきリブが形成される。

第３側面によれば、第１または第２側面の構成に加えて、前記ダウンチューブの下端には車幅方向両側に内燃機関ユニットの連結用に連結ステーが固定される。

第４側面によれば、第３側面の構成に加えて、前記ステーは前記ダウンチューブの下端に溶接される。

第５側面によれば、第１〜第４側面のいずれかの構成に加えて、前記内燃機関ユニットは、前記ダウンチューブに、車幅方向で締結されるクランクケースを備える。

第６側面によれば、第５側面の構成に加えて、前記内燃機関ユニットは、前記クランクケースから上方に延びるシリンダーブロックを備え、前記クランクケースの上部前端に前記ダウンチューブの下端は連結される。

第１側面によれば、ダウンチューブの下端は車幅方向に広がることから、フレーム下部の剛性が上がり、さらにねじれ中心が下がるため、フレームを軽量化することができる。

しかも、ダウンチューブの下端は平皿形状の前半体および後半体の結合体で形成される。前壁および囲い壁を接続する屈曲面と、後壁および囲い壁を接続する屈曲面とで結合体の剛性は高められる。ダウンチューブは少ない構成部品で簡単に構成されることができる。しかも、結合体は内部に中空の空間を有し、加えて、チューブ体と前半体および後半体との結合にあたってボルトは使用されないことから、ダウンチューブは軽量化されることができる。また、前半体や後半体のデザイン性は高められる。

第２側面によれば、前半体の前壁および後半体の後壁に凹凸形状に基づきリブが形成されることから、リブの働きで前半体および後半体の剛性は高められる。

第３側面によれば、ダウンチューブの下端は幅広に形成されることから、車両前後方向の軸回りにねじれの発生は防止され、フレーム剛性が上がる。

第４側面によれば、ステーはダウンチューブに高い剛性で結合されることができる。しかも、ステーとダウンチューブとの結合にあたってボルトは使用されないことから、ダウンチューブは軽量化されることができる。

第５側面によれば、内燃機関ユニットの組み付けは左右方向１カ所の締結により実現される。内燃機関ユニットの搭載部が１カ所になり、さらに下方には障害物がないため、車体フレームに内燃機関ユニットは簡単に組み付けられることができる。

第６側面によれば、ダウンチューブはできるだけ短縮されることができ、内燃機関ユニットとヘッドパイプとの距離を近づけることができるため、フレームの剛性が上がる。

自動二輪車の全体構成を概略的に示す側面図である。 車体フレームおよび内燃機関ユニットの側面図である。 車体フレームの斜視図である。 車両後方から観察される後半体の拡大平面図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。ここで、車体の上下前後左右は自動二輪車に乗車した乗員の目線に基づき規定されるものとする。

図１は本発明の一実施形態に係る自動二輪車の全体像を概略的に示す。自動二輪車１１は、車体フレーム１２と、車体フレーム１２に部分的に覆い被さるシュラウド１３とを備える。車体フレーム１２は、ヘッドパイプ１４と、該ヘッドパイプ１４から後ろ下がりに延びる１本のメインフレーム１５と、メインフレーム１５の下方に間隔を隔てて配置されて、ヘッドパイプ１４から後下がりに延びる１本のダウンチューブ１６と、メインフレーム１５の後端に、車幅方向左右両側に固着される１対のサイドプレート１７と、メインフレーム１５の前後方向中間位置から後上がりに延びる左右１対のシートレール１８と、シートレール１８の下方に配置されて、サイドプレート１７から後上がりに延びてシートレール１８に結合されるリアフレーム１９とを有する。リアフレーム１９は下方からシートレール１８を支える。

ヘッドパイプ１４には操向自在にフロントフォーク２１が支持される。フロントフォーク２１には車軸２２回りで回転自在に前輪ＷＦが支持される。フロントフォーク２１の上端には操向ハンドル２３が結合される。操向ハンドル２３の左右両端にはグリップが固定される。運転者は自動二輪車１１の運転にあたってグリップを握る。

車両の後方で車体フレーム１２にはピボット２４回りで上下に揺動自在にスイングアーム２５が連結される。スイングアーム２５の後端に車軸２６回りで回転自在に後輪ＷＲが支持される。前輪ＷＦと後輪ＷＲとの間で車体フレーム１２には内燃機関ユニット２７が搭載される。

シュラウド１３は、メインフレーム１５の上方で、燃料タンクを覆うタンクカバー２８と、タンクカバー２８の下縁一部に倣った形状を備えて側方からシートレール１８を覆うサイドカバー２９と、サイドカバー２９の後端に接続されて、車両の後方を覆うリアカバー３１とを備える。タンクカバー２８の後方でシートレール１８上には乗員シート３２が搭載される。

内燃機関ユニット２７は、後輪ＷＲに伝達される駆動力を生成する内燃機関３４と、内燃機関３４に結合されて、車軸２６に伝動機構で連結される出力軸３５を有するトランスミッション３６と、内燃機関３４にエアクリーナーを接続し、エアクリーナーから内燃機関３４に浄化された空気を供給する吸気管３７と、内燃機関３４に接続されて、後輪ＷＲの側方に配置される排気マフラー（図示されず）まで延びる排気管３８とを備える。図２に示されるように、内燃機関３４は、車軸２６に平行に延びるクランクシャフトを軸心３９回りに回転自在に支持するクランクケース４１と、クランクケース４１から上方に延びて、クランクシャフトに連結されるピストンの往復運動を案内するシリンダーブロック４２と、シリンダーブロック４２の上端に結合されて、ピストンとの間に燃焼室を区画するシリンダーヘッド４３と、シリンダーヘッド４３の上端に結合されて、シリンダーヘッド４３上の動弁機構を覆うヘッドカバー４４とを備える。クランクケース４１の後端に、トランスミッション３６を収容するトランスミッションケース４５が結合される。吸気管３７および排気管３８は、吸気ポートおよび排気ポートを区画するシリンダーヘッド４３にそれぞれ接続される。ピストンの往復運動に応じてクランクシャフトは回転し、クランクシャフトの回転は規定の変速比で出力軸３５に伝達される。

図２に示されるように、内燃機関ユニット２７は、前後でダウンチューブ１６およびメインフレーム１５に連結されて、ダウンチューブ１６およびメインフレーム１５とともに剛性構造を形成する。メインフレーム１５の下端にはサイドプレート１７が溶接される。個々のサイドプレート１７にトランスミッションケース４５の後端は連結される。トランスミッションケース４５の後端には、最上位置から後方に延びる第１取り付けタブ４６と、最下位置から後方に延びる第２取り付けタブ４７とが形成される。第１取り付けタブ４６は第１ボルト４８でサイドプレート１７の上端に締結される。第２取り付けタブ４７は第２ボルト４９でサイドプレート１７の下端に締結される。第１ボルト４８および第２ボルト４９の軸心は例えば車軸２６の軸心に平行に延びる。こうして車幅方向の左右両側では上下２カ所でメインフレーム１５に対して内燃機関ユニット２７は連結される。その結果、メインフレーム１５に対して内燃機関ユニット２７は強固に高い剛性で支持される。

ダウンチューブ１６の下端には車幅方向両側に内燃機関ユニット２７の連結用に連結ステー５１が固定される。連結ステー５１はダウンチューブ１６の下端に溶接される。個々の連結ステー５１にクランクケース４１の前端は連結される。クランクケース４１の前端には、シリンダーブロック４２に隣接する最上位置から前方に延びる取り付けタブ５２が形成される。２つの取り付けタブ５２は１本の貫通ボルト５３で対応の連結ステー５１に締結される。ボルト５３の軸心は例えば車軸２６の軸心に平行に延びる。こうして車幅方向の左右２カ所でダウンチューブ１６にクランクケース４１の上部前端は連結される。

図３に示されるように、ダウンチューブ１６は、ヘッドパイプ１４から下方に延びるチューブ体５４と、チューブ体５４の下端に結合されて、下方にいくにつれて車幅方向に広がる前壁５５ａの外周から連続する囲い壁５５ｂを有する平皿形状の前半体５５と、前半体５５に結合されて、下方にいくにつれて車幅方向に広がる後壁５６ａの外周から連続する囲い壁５６ｂで前半体５５の囲い壁５５ｂに結合され、前半体５５と協働して内部に中空の空間５７を形成する平皿形状の後半体５６とを備える。こうして１本のダウンチューブ１６は下方にいくにつれて車幅方向に広がる。連結ステー５１は前記空間５７の車幅方向左右両端でダウンチューブ１６に結合される。個々の連結ステー５１にはボルト５３を受け入れる貫通孔５８が穿たれる。個々のサイドプレート１７には、第１ボルト４８を受け入れる第１貫通孔６１と、第２ボルト４９を受け入れる第２貫通孔６２とが穿たれる。

前半体５５では前壁５５ａと囲い壁５５ｂとを接続する湾曲面で全体の剛性が高められる。後半体５６では後壁５６ａと囲い壁５６ｂとを接続する湾曲面で全体の剛性が高められる。加えて、前半体５５の前壁５５ａおよび後半体５６の後壁５６ａには凹凸形状に基づきリブ６３が形成される。例えば図４に示されるように、後半体５６の後壁５６ａでは、車幅方向の中央線に左右対称にリブ６３は形成される。リブ６３は、窪みで形成される第１リブ６３ａと、膨らみで形成される第２リブ６３ｂとを含む。窪みの周囲は湾曲面で囲まれる。湾曲面は後壁５６ａの剛性を強化する。膨らみは湾曲面で形成され後壁５６ａの剛性を強化する。前半体５５の前壁５５ａには同様に第１リブおよび第２リブが形成される。

次に本実施形態の作用を説明する。本実施形態では、ダウンチューブ１６下部の剛性が上がり、さらにねじれ中心が下がるため、ダウンチューブ１６ひいては車体フレーム１２を軽量化することができる。ダウンチューブ１６の下端は車幅方向に広がることから、車幅方向に左右２カ所でダウンチューブ１６に対して内燃機関ユニット２７は連結される。こうして左右２カ所でダウンチューブ１６に対して内燃機関ユニット２７は連結されることから、車両前後方向の軸回りにねじれの発生は防止される。上下２カ所でダウンチューブ１６に対して内燃機関ユニット２７が連結される必要がないことから、内燃機関ユニット２７が持ち上げられるだけで内燃機関ユニット２７の組み付けは実現される。車体フレーム１２に内燃機関ユニット２７は簡単に組み付けられることができる。

本実施形態に係る車体フレーム１２では、ダウンチューブ１６の下端は平皿形状の前半体５５および後半体５６の結合体で形成される。前壁５５ａおよび囲い壁５５ｂを接続する屈曲面と、後壁５６ａおよび囲い壁５６ｂを接続する屈曲面とで結合体の剛性は高められる。ダウンチューブ１６は少ない構成部品で簡単に構成されることができる。しかも、結合体は内部に中空の空間５７を有し、加えて、チューブ体５４と前半体５５および後半体５６との結合にあたってボルトは使用されないことから、ダウンチューブ１６は軽量化されることができる。また、前半体５５や後半体５６のデザイン性は高められる。

前半体５５の前壁５５ａおよび後半体５６の後壁５６ａには凹凸形状に基づきリブ６３が形成される。リブ６３の働きで前半体５５および後半体５６の剛性は高められる。加えて、リブ６３は前半体５５および後半体５６に装飾効果を付与することができる。リブ６３の形状に応じて前半体５５および後半体５６のデザイン性は高められることができる。

ダウンチューブ１６の下端には車幅方向両側に内燃機関ユニット２７の連結用に連結ステー５１が固定される。ダウンチューブ１６の下端は幅広に形成されることから、車両前後方向の軸回りにねじれの発生は防止され、車体フレーム１２の剛性は上がる。

本実施形態では連結ステー５１はダウンチューブ１６の下端に溶接される。連結ステー５１はダウンチューブ１６に高い剛性で結合されることができる。しかも、連結ステー５１とダウンチューブ１６との結合にあたってボルトは使用されないことから、ダウンチューブ１６は軽量化されることができる。

本実施形態に係る内燃機関ユニット２７は、ダウンチューブ１６に、車幅方向の２カ所で連結されるクランクケースを備える。内燃機関ユニット２７の組み付けは左右に延びる貫通ボルト５３の締結により実現される。内燃機関ユニット２７の搭載部が１カ所になり、さらに下方には障害物がないため、車体フレーム１２に内燃機関ユニット２７は簡単に組み付けられることができる。

クランクケース４１の上部前端にダウンチューブ１６の下端は連結される。ダウンチューブ１６はできるだけ短縮されることができ、内燃機関ユニット２７とヘッドパイプ１４との距離を近づけることができるため、車体フレーム１２の剛性が上がる。

１１…鞍乗り型車両（自動二輪車）、１４…ヘッドパイプ、１５…メインフレーム、１６…ダウンチューブ、２７…内燃機関ユニット、４１…クランクケース、４２…シリンダーブロック、５１…連結ステー、５４…チューブ体、５５…前半体、５５ａ…前壁、５５ｂ…囲い壁、５６…後半体、５６ａ…後壁、５６ｂ…囲い壁、５７…空間、６３…リブ。

Claims (6)

1. ヘッドパイプ（１４）と、
   前記ヘッドパイプ（１４）から後ろ下がりに延びるメインフレーム（１５）と、
   前記メインフレーム（１５）から下方に間隔を空けて前記ヘッドパイプ（１４）から後ろ下がりに延びて、下方にいくにつれて車幅方向に広がる１本のダウンチューブ（１６）と、
   前後で前記ダウンチューブ（１６）および前記メインフレーム（１５）に連結されて、前記ダウンチューブ（１６）および前記メインフレーム（１５）とともに剛体構造を形成する内燃機関ユニット（２７）と
   を備える鞍乗り型車両であって、
   前記ダウンチューブ（１６）は、
   前記ヘッドパイプ（１４）から下方に延びるチューブ体（５４）と、
   前記チューブ体（５４）の下端に結合されて、下方にいくにつれて車幅方向に広がる前壁（５５ａ）の外周から連続する囲い壁（５５ｂ）を有する平皿形状の前半体（５５）と、
   前記前半体（５５）に結合されて、下方にいくにつれて車幅方向に広がる後壁（５６ａ）の外周から連続する囲い壁（５６ｂ）で前記前半体（５５）の囲い壁（５５ｂ）に結合され、前記前半体（５５）と協働して内部に中空の空間（５７）を形成する平皿形状の後半体（５６）と
   を備えることを特徴とする鞍乗り型車両。
2. 請求項１に記載の鞍乗り型車両において、前記前半体（５５）の前記前壁（５５ａ）および前記後半体（５６）の前記後壁（５６ａ）には凹凸形状に基づきリブ（６３）が形成されることを特徴とする鞍乗り型車両。
3. 請求項１または２に記載の鞍乗り型車両において、前記ダウンチューブ（１６）の下端には車幅方向両側に内燃機関ユニット（２７）の連結用に連結ステー（５１）が固定されることを特徴とする鞍乗り型車両。
4. 請求項３に記載の鞍乗り型車両において、前記連結ステー（５１）は前記ダウンチューブ（１６）の下端に溶接されることを特徴とする鞍乗り型車両。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の鞍乗り型車両において、前記内燃機関ユニット（２７）は、前記ダウンチューブ（１６）に、車幅方向で締結されるクランクケース（４１）を備えることを特徴とする鞍乗り型車両。
6. 請求項５に記載の鞍乗り型車両において、前記内燃機関ユニット（２７）は、前記クランクケース（４１）から上方に延びるシリンダーブロック（４２）を備え、前記クランクケース（４１）の上部前端に前記ダウンチューブ（１６）の下端は連結されることを特徴とする鞍乗り型車両。

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