JPH01297387A - 小型車輌の中空車体フレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＬＬ１立■ユ土１ 本発明は、自動二輪車、自動三輪車の如き小型車輌の中
空車体フレームに係り、特に騒盲発生が少ない中空車体
フレームに関するものである。

−お　　　　　　゛しよ　とするー 小型車輌の中空車体フレームは鋼管、押出し加■された
軽合金管、鋳造された軽合金管等で形成される。これ等
の中空車体フレームは、エンジン。

モータ等の騒畠発生体を支持づ゛る箇所で伝達された振
動によって共鳴音を発生しがちである。

本発明の目的は、騒音発生の少ない中空車体フレームを
提供することである。

ク　　　°　るための　１および゛ この目的は、■中空構造フレームの少なくとも一部に吸
音材または制振材を充填することにより、あるいは■中
空構造フレームを長さ方向で複数の室に区画する隔壁を
設けることにより、あるいは■中空構造フレームのを長
さ方向で複数の室に区画する隔壁を設け、少なくとも一
つの前記室内に吸名月または制振材を充填することによ
って達成される。

中空車体フレームの内部に吸音材または制振材を充填す
ると、中空車体フレーム内の振動音が吸音材に吸収され
、または中空車体フレームに伝播した振動が制振材によ
って減衰される。吸音材としては連続気泡の多孔質材料
が好適であり、制振Ｈとしては粘弾性材である丁ラス！
へマーが好適である。

また、中空車体フレームの内部に隔壁を設（プて複数の
室に分離しておけば、相対的に低い周波数領域の共鳴合
の発生を防ぐことができる。中空車体フレームの内部に
隔壁を設けるととｂに、振動発生源に連なる箇所に対応
覆る少なくとも一つの内室に吸音材または制振祠を充填
するのは更に有効である。

中空車体フレームの内部に吸音材または制振材を充填す
るには、中空車体フレームが溶接管または押出し管（押
出し加工によって１９た管）であれば、その開放端ある
いは螺子孔等を利用し、中空単体フレームがｌ造品であ
れば、中子砂を取除くための妙法き穴を利用するとよい
。

吸音作用および制振作用を朗持し１９る充Ｉｆｔ材の一
例として発泡ポリウレタン樹脂を挙げることができる。

発泡ポリウレタン樹脂には軟質、半硬質。

硬質のものがあり、軟質材は連続気泡体であって吸音性
に浸れ、半硬質材は表面層が独立気泡、内部が連続気泡
であり、硬質材は全体が独立気泡であって、半硬質材、
硬質材は吸音性の点では軟質材に劣るが、粘弾性体であ
るから大きな内部摩擦による振動減資効果が１ワられる
。したがって、吸音性、制振性の両方の特性を満たすも
のとして半硬質材が最も優れている。発泡ポリウレタン
樹脂はイソシアネートとポリエーテルとの反応によって
得られ、実際にはこの他に発泡剤、触媒等が混合される
。これ等の原料液を混合して中空車体フレーム内に注入
すると内部で発泡し、内部空間を満たしてフレーム内壁
面に密着する。原料液の注入は小さな螺子穴等を利用し
て行うこともでき、その作業は簡単である。発泡体の充
填は、中空車体フレームの全長に亘ってこれを行なって
もよいが、振動発生源であるエンジン等を支持り−る箇
所またはその近傍箇所にのみ充填しても効果が得られ、
経済的に有利な手法である。この意味で、鋳造中空重体
フレームの内部を隔壁によって複数の室に区画し、妙法
ぎ穴を利用して振動発生源に最も近い室にのみ発泡体を
充填するのは有効である。

災−１−劃 以下、第１図ないし第１６図に示し１＝実施例について
説明する。

第１図は自動二輪車１０を要部概略側面図として示して
おり、該自動二輪中１０は前、後車輪「也ＲＷ問にエン
ジンＥを搭載している。

自動二輪車１Ｇの中休フレーム１２は前部車体フレーム
１４と掛部車体フレーム９４から成っている。前部車体
フレーム１４は軽合金製１；３品であって、ヘッドバイ
ブ１６と、ヘッドバイブ１６に連なって車体（登りへ伸
長する左右一対の主車体フレームバイブ１８と、ヘッド
バイブ１６に近く１車体フレームパイプ１８に連なって
車体下方へ伸長する左右一対のエンジン支持バイブ７４
と、長さ方向中間部にて左。

右の主車体フレームパイプ１８を連結する第一横架フレ
ームバイブ８８と、該第−横架フレームバイブ８８より
も下方で左、右の主車体フレームパイプ１８を連結する
第二横架フレームバイブ９０．第三横架フレームバイブ
９２どで形成さ枠ている（第１図ないし第３図）。各Δ
、右二点Ａ、Ｂにて前部車体フレーム１４に螺着固定さ
れた掛部車体フレーム９４は、側面視はぼ三角形状体で
あって、リヤフェンダ−９６と一体に形成されている。

この接部車体フレーム９４土には座席Ｓが載置され、腕
を広げた形の画才部内に燃料タンクＴが収納、配設され
る。

燃料タンクＴの上半部はエアクリーナＡＣ，バッテリー
等の電装品［Ａと共にカバ一部材Ｃ■で覆われる。

エンジンＥは、左、右のエンジン支持パイプ７４の下端
である０点と、左、右の主車体フレームパイプ１８の長
さ方向中間部であるＤ点と、左、右の主車体フレームパ
イプ１８の下端であるＦ点とで車体フレーム１２に支持
されている。ここで留ｍｌべきは、エンジンＥが主車体
フレームパイプ１８を補張する部材として機能すること
である（第１図。

図中、Ｒはラジェータを示す）。

後車輪Ｒ讐をｌＢ持するリヤフォーク９８は主車体フレ
ームパイプ１８の下端に近く支軸１０２にて揺動自在に
支持され、その前半部に突設されたクツション受は部材
１００と第一横架フレームパイプ８８との間にリヤクツ
ション１０４が架設されている。

第３図ないし第１６図は前部車体フレーム１４の詳細形
状を示している。前部車体フレーム１４は各別に鋳造さ
れた対称形状の左、右の半休を位置Ｗｌ　。

Ｗ２にて一体に溶接すると共に、第一、二、三横架フレ
ームバイブ８８．９０．９２の両端部を各半休の開口ま
たは穴に嵌め合わせて溶接（Ｗｓ　、　Ｗ４　。

Ｗｓ）することによって組立てられる。以下、左。

右の半休を区別する際には、各々符号の後にり。

Ｒを付し、１８１，１８Ｒのように表わすこととする。

主車体フレームパイプ１８は上壁２０．内側壁２２゜外
側壁２４および上壁２６から成る薄肉の断面矩形管とし
て形成されており、−ト壁２０．下壁２６の幅に比して
内、外側壁２２．２４の幅が１分大きい。左、右の主車
体フレームパイプ１８Ｌ、　１８Ｒはヘッドパイプ１Ｇ
に向って緩やかに彎曲し、一体に形成されているヘッド
パイプ半体１ｆ３し、　１６Ｒの前壁１６ａ。

１６ａにて突き合せ接合〈Ｗｌ）されるとともに、ヘッ
ドパイプ１６の軸心線に対して傾斜した内側壁２２Ｌ、
２２Ｒの前端部２２ａ、２２ａ、上壁２０１−．２０Ｒ
の前端部２０ａ、　２０ａおよび下壁２６Ｌ、　２６Ｒ
の前端部にて突き合せ接合（Ｗ２）されている。ただし
、ヘッドパイプ半体１６Ｌ、　１６Ｒの後壁１６ｂ、１
６ｂは単に当接しているだけであって溶接接合されてい
ない。また、ヘッドパイプ半休１６１．１６Ｒには、そ
れぞれへラドバイブ１６の軸心線方向で高さの貢なるフ
ェアリング取付用突片２８１　、２８Ｒが突設されてい
る（第５図）。

ヘッドパイプ１６の前壁１６ａと主車体フレームパイプ
１８の外側壁２４とは円滑な彎曲面で連続し、該彎曲面
部に、バッテリー等の電装品ＥＡから引き出された電線
を通すための外窓３ＯＬ、３ＯＲが形成されている。外
窓３ＯＬ、３ＯＲと対をなす内側壁２２側の内窓は３２
Ｌ、３２Ｒで示される。

主車体フレームパイプ１８の外側壁２４はその断面形状
が外方へ緩やかに彎曲膨出しており（第７図。

第８図）、その内面（パイプ内面）には振動音の発生を
抑える複数条の補則用の突条３４が突設されている。突
条３４が外側壁２４の内面に比較的小さな高さで突設さ
れているのに対し、３６は隔壁として全周壁２０．２２
．２４．２６と一体化され、主車体フレームパイプ１８
内を前、後の二室に区画している。

主車体フレームパイプ１８の内側壁２２は直壁体として
形成され（第７図、第８図）、複数の開口、すなわら、
第一横架フレームパイプ嵌合用開口３８゜第二横架フレ
ームパイプ嵌合用開口４０．および鋳造時の中子用幅本
による複数の開口４２が形成されている。そして、第一
横架フレームパイプ用開口３８の周辺から相互に平行に
車体前後方向に伸びる複数条の突条４４と下方へ伸びる
突条４６が内側壁２２の内面に突設されている。突条４
４は、その伸長方向がリヤクツション１０４の軸心線方
向と一致しでおり、その方向から作用する荷重に対して
内側壁２２の曲げ剛性を向上させている。

また、第二横架フレームパイプ用開口４０の直近上位に
位置してチェーンガイド用の鍔４８が内側壁２２Ｌの外
面（車体中心側の而）に突設され、内側壁２２１の鍔状
延長部２２Δにまで伸長している（第２図、第９図）。

なお、第三横架フレームパイプ用の穴５０は主車体フレ
ームパイプ１８の中空部分よりも下位に位置して内側壁
２２側に形成されている（第２図、第１０図）。

さらに、開口４０と穴５０の間に位置して主車体フレー
ムパイプ１８を左右方向に貫通する軸受用間口５２が形
成されており（第２図、第１０図）、この開口５２には
リヤフォーク９８の支軸１０２が支持されるようになっ
ている。間口５２の近傍では内側壁２２が強化され、そ
の内面（バイブ内面）に三条の突条５４が突設されてい
る（第１１図）。開口４０．５２．５０が位置する範囲
において内側壁２２を車体後方へ伸長させた形状の鍔状
延長部２２Ａの一部断面は第１６図に示される。この鍔
状延長部２２Ａには足置き部材１０８を取付（」るため
の螺着用開口５６．５８が形成されている。

主車体フレームパイプ１８の上面に突出する前。

後一対の突片６０．　Ｇ４は座席Ｓを支える後部車体フ
レーム９４を取付けるためのものであり、各々に螺着用
間口６２．６６が形成されている（第２図、第１３図）
。なお、突片６０が形成された位置は主車体フ、レーム
バイブ１８が車幅方向で彎曲した箇所であり（左、６の
主車体フレームパイプ１８１．１８ｉ（の間隔が後半部
に比して前半部で人きくイ家っている）、該彎曲箇所で
乗員の体重を受けることによる不利を考慮して局所的に
土壁２０の幅が人さくされるとと６に、内側壁２２の上
部２２Ｂ／）＜車幅方向車体中心側へ膨出する形状にな
されている（第２図、第１３図、第１４図）。

主重体フレームバイブ１８の下面に突出づ−る突片６８
はエンジンＥを支持するためのものであり（第１図り点
）、突片６０．間口３８の下方に位置し、その箇所では
内側壁２２．外側壁２４の幅が後端部（または下端部）
のそれに比して大きくなっている。

寸なわら、内側壁２２．外側壁２４の幅は後端部（また
は下端部）から突片６０．開ｌＴ１３８．突片６８位置
に向って次第に大きくなり、ヘッドバイブ１６側に向っ
て一端小さくなた後、再び大きくなってヘッドバイブ１
６に連なっている（第２図）。主車体フレームバイブ１
８の下端部に位置する開ロア２は突片６８の開口１０と
同様にエンジンＥを支持するためものである（第１図Ｆ
点）。

ヘッドパイプ１６に近く主車体フレームバイブ１８の下
面に連なる左右一対のエンジン支持バイブ７４は矩形断
面体であって、下端部にエンジン支持用開口アロを有し
、その内室は主車体フレームパイプ１８の内室から独立
している。エンジン支持バイブ１４の内側壁７８には鋳
造時の中子用幅本による一対の開口８０が形成され、外
側壁８２はその車幅方向外側表面が主車体フレームバイ
ブ１８にＪ３ける外側壁２４の表面に滑かに連なってい
る。エンジン支持バイブ７４の前面壁８４に突設された
突片８６はラジェータＲを支持するためのものである（
第１図、第２図、第１５図、第１６図）。

また、主車体フレーム１８１．１８Ｒの後半部の内室、
すなわち隔壁３６から開ロア２部位に至る範囲の内室に
は軟質発泡ポリウレタン樹ＩＦ７１１０が充填されてい
る。（第３図、第８図、第１１図、第１４図）。

発泡ポリウレタン樹脂１１０は、鋳造品である主車体フ
レーム１８Ｌ、　１８Ｒを他のフレーム要素と共に溶接
により一体に組立てた侵に、複数の間口４２を通じて主
車体フレーム１８Ｌ、　１８Ｒの内室に樹脂厚ｎ液を注
入し発泡さけて（ｑたちのである。主車体フレーム１８
Ｌ、　１８Ｒの間口３８．４０．穴５０に対する第一横
架フレームバイブ８８．第二横架フレームバイブ９０．
第三横架フレームバイブ９２の嵌合結合を溶接によるこ
となく接着剤接合によって行う場合には、車体フレーム
１２を組立てる前に複数の開「１４２および間口３１Ｓ
、　４０．穴５０を通じて主車体フレーム１８Ｌ、　１
８Ｒの内室に樹脂原料液を注入すればよい。

本実施例の特徴点は以下の通りである。

■エンジンＥの支持点であるＤ点（開ロア０部）。

１点（開ロア２部）はその内室が発泡ポリウレタン樹脂
１１０で充填された主車体フレーム１８Ｌ、　１８Ｒの
後半部にあり、稼動するエンジン［の振動が突片６８．
開ロア２部から主車体フレーム１８Ｌ、　１８Ｒに伝わ
ると、その振動は上壁２０．内側壁２２．外側壁２４、
下壁２６に密性している発泡ポリｒクレタン樹脂１１０
の内部摩擦によって減衰され、主車体フレーム１８Ｌ、
　１８Ｒの振動音が多孔質体である発泡ポリウレタン樹
脂１１０に吸収されることとともあいまって主車体フレ
ーム１８Ｌ、　１８Ｒにおける共鳴音の発生が防止され
る。エンジン支持バイブ７４の内室に発泡ポリウレタン
樹脂を充填するならば更に効果的に車体フレーム１２の
振動音の発生を防ぐことができる。主車体フレーＡ１ｇ
し、１８Ｒの内室とは独立した１ンジン支持バイブ７４
の内室に対する発泡ポリウレタン樹脂の充填は開口８０
を通じて行えばよい。さらに加えて、主車体フレーム１
８Ｌ、１８Ｒの前半部内室（隔壁３６よりも前方の室）
にも発泡ポリウレタン樹脂を充填すればより大きな振動
音低減効果を」持できる。本実施例では経済性を考慮し
て主車体フレーム１８Ｌ、　１８Ｒの後半部内室にのみ
発泡ポリウレタン樹脂１１０を充填したことに留意すべ
きである。

■隔壁３６は、主車体フレーム１８１−、１８Ｒの後半
部内室に生じた振動音が主車体フレーム１８Ｌ、１８Ｒ
の前半部内室に伝播するのを阻止し、また該隔壁３６が
存在しない場合と対比すれば相対的に低い周波数の共鳴
音の発生を防ぐ機能を有する。さらに、隔壁３６は突条
３４を共に主車体フレーム１８Ｌ。

１８Ｒの周壁を補則して該周壁の振動を抑制する１能を
有しており、この意味でｂ主車体フレーム１８Ｌ、１８
Ｒの振動昌の発生は少ない。

■鋳造中空フレームである主車体フレーム１８Ｌ。

１８Ｒはその内室を形成するための中子を支える幅木に
よって生じる複数の開口４２．８０を有しており、この
開口４２．８０を通じてフレーム内室に原料発泡樹脂液
を注入することができ、別途機械加工によって原料発泡
樹脂液注入用の開口を形成する必要がなく車体フレーム
製作経費の増大を抑えることができる。また、幅木によ
って生じる開口１１２．８０のみならず、内窓３２．開
口３８．４０をも原料発泡樹脂液注入用間口として利用
し１ｑるため好都合である。

■主車体フレーム１８Ｌ、１８Ｒの全内室に発泡ポリ−
フレタン樹脂を充填して車体フレーム１２の振動を抑え
るならば、従来車体フレーム１２で支持されるカウリン
グ（前部車体カバー）に取付けていた制振用発泡体を省
略することがでさ、外観性の向上を企図し得る。

■発泡ポリウレタン樹脂１１０は軽Ｇであり、軽帛なる
中空フレームとしての車体フレーム１２の特性が損われ
ることがない。

１更立ガ」 以上の説明から明らかなように、本発明によれば以下の
作用効果を１ｑることができる。

■特許請求の範囲第１項に記載された構成にあっては、
中空車体フレームの内部に吸音材または制振材を充填し
たため、振動発生源であるエンジン等から該中空フレー
ムに伝播する振動が制振材によって減衰され、または該
中空車体フレームに生じた振動音が吸音材に吸収され、
車体フレーム全体として騒音発生が低減化される。

■特許請求の範囲第２項に記載された構成にあっては、
中空車体フレームの内部を複数室に区画する隔壁が相対
的に低い周波数領域の共鳴音の発生および騒音の伝播を
妨げ、車体フレーム仝体として騒音発生が低減化される
。

■特許請求の範囲第３項に記載された構成にあっては、
隔壁の存在により相対的に低い周波数領域の共鳴音の発
生および騒呂の伝播が阻止されるとともに、吸音材また
は制振材により騒音発生が抑制され（前記０項参照）、
車体フレーム全体として騒音発生が低減化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る車体フレームを採用し
た自動二輪中の側面図、第２図は前記車体フレームの主
部材である前部車体フレームの左側面図、第３図はその
■−■線矢視図、第４図は第２図におけるＩＶ−ＩＶ線
要部矢視図、第５図は第２図におけるｖ−ｖ線断面図、
第６図は第２図におけるＶＴ　−Ｖｌ線断面図、第７図
は第２図における■−Ｖｌａ断面図、第８図は第２図に
おける■−■線断面図、第９図は第２図におけるＩＸ−
ＩＸ線矢視図、第１０図は第２図にお【ノるＸ−Ｘ線断
面図、第１１図は第２図におけるＸ−Ｘ線断面図、第１
２図は第２図におけるＸ−″ＡＸ線断面図第１３図は第
２図におけるＮ−Ｍ線矢祝図、第１４図は第１３図にお
ける双−路線断面図、第１５図は第２図にお１−１６夏
−双線矢視図、第１６図は第１５図における）ｆＭ−Ｘ
線断面図である。 １０・・・自動二輪車、１２・・・車体フレーム、１４
・・・前部車体フレーム、１６・・・ヘッドバイブ、１
８・・・主車体フレームバイブ、２０・・・上壁、２２
・・・内側壁、２４・・・外側壁、２６・・・下壁、２
８・・・突片、３０・・・外窓、３２・・・内窓、３４
・・・突条、３６・・・隔壁、３８．４０．４２・・・
開口、４４．４６・・・突条、４８・・・鍔、５０・・
・穴、５２・・・開口、５４・・・突条、５６、５８・
・・螺着用間口、６０・・・突片、６２・・・螺着用開
口、６４・・・突片、６Ｇ・・・螺着用開口、６８・・
・突片、７０．７２・・・開口、７４・・・エンジン支
持バイブ、７６・・・開口、７８・・・内側壁、８０・
・・開口、８２・・・外側壁、８４・・・前面壁、８６
・・・突片、８８・・・第一横架フレームバイブ、９０
・・・第二横架フレームバイブ、９２・・・第三横架フ
レームバイブ、９４・・・後部車体フレーム、９６・・
・リヤフェンダ−１９８・・・リヤフォーク、１００・
・・クツション受は部材、１０２・・・支軸、１０４・
・・リヤクツション、１０６・・・駆動チェーン、１０
８・・・足置き部材、１１０・・・発泡ポリウレタン樹
脂、Ｅ・・・エンジン、ＩＩＷ・・・後車輪、［唱・・
前巾輸、Ｓ・・・座席。 第　４　図 １９Ｒ ゴ邑り 第　５　図 ２へご 第６　図　　　　　　第　７　図 く○Ｏ ξ 第　８　図 ２０Ｌ ノ 第９２　　　　　　第１０図 ム８ 第１１　　図 第１２図 第１３図 第１４　　図 第　１５　　図 第１６　図 ８÷ 、／ ＼ ＬＬ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）中空構造フレームの少なくとも一部に吸音材また
   は制振材を充填して成る小型車輌の中空車体フレーム。
2. （２）中空構造フレームを長さ方向で複数の室に区画す
   る隔壁を備えた小型車輌の中空車体フレーム。
3. （３）中空構造フレームを長さ方向で複数の室に区画す
   る隔壁を備えるとともに、少なくとも一つの前記室内に
   吸音材または制振材を充填して成る小型車輌の中空車体
   フレーム。