JPH0633064B2 - 自動二輪車のフレ−ム - Google Patents

自動二輪車のフレ−ム

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JPH0633064B2
JPH0633064B2 JP59246676A JP24667684A JPH0633064B2 JP H0633064 B2 JPH0633064 B2 JP H0633064B2 JP 59246676 A JP59246676 A JP 59246676A JP 24667684 A JP24667684 A JP 24667684A JP H0633064 B2 JPH0633064 B2 JP H0633064B2
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JP
Japan
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main frame
box
frame structure
shaped portion
head pipe
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JP59246676A
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JPS61125976A (ja
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十四夫 田中
修司 桜田
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、自動二輪車のフレームに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
自動二輪車のフレームにおいて、本出願人は軽量化と高
剛性化の両立を図るために、ステアリングヘッドパイプ
とリヤアームの枢支部との間を、中空の箱形をなすアル
ミ鋼板製のメインフレーム構体で一直線状に連結した、
いわゆるモノコック構造のフレームを開発し、既に「特
願昭58−32031号」として出願を完了している。
ところで、この種のフレームでは、自動二輪車の走行
中、リヤアームを通じてメインフレーム構体に鉛直方向
に沿う縦荷重や左右方向に沿う横荷重をさらにはフレー
ムの前後方向に沿う軸線回りに捩じろうとする荷重が加
わる。このため、特にメインフレーム構体のステアリン
グヘッドパイプ付近には、高い剛性と強度が要求される
ことが知られている。
ステアリングヘッドパイプ付近の剛性を高めるには、メ
インフレーム構体の前端部の断面係数を大きく設定した
り、このメインフレーム構体とステアリングヘッドパイ
プとの接合面積を広くすることが有効とされ、上記先行
技術に示されたフレームにおいても、メインフレーム構
体の前端部を、後方のリヤアームの枢支部側に比べて太
く大きな箱形に形成することが行われている。
ところが、メイフレーム構体の前端部の断面係数を大き
くするために、このメインフレーム構体の前端部を大き
な断面形状を有する箱形に形成すると、その分、前端部
の上下左右の各面の面積が大きなものとなり、これら各
面の面積に対してその肉厚が薄くなり過ぎてしまう。
したがって、これら各面自体の面剛性が低下する傾向に
あり、上記のようにメインフレーム構体の前端部に縦荷
重が加わった時の縦曲げ剛性や、あるいは横荷重が加わ
った横げ剛性が低下する。このことから、特にメイフレ
ーム構体の前端部に捩じりが加わると、この前端部の左
右両側面は厚み方向の荷重(面外荷重)を受けるので、
この前端部がより変形し易くなり、ステアリングヘッド
パイプ回りの剛性が低下するといった問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は、このような事情にもとづいてなされたもの
で、メイフレーム構体の前端部を中空の大きな箱形状と
した場合でも、捩じりに対して強くなり、ステアリング
ヘッドパイプ回りの剛性や強度を高めることができる自
動二輪車のフレームの提供を目的とする。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するため、本発明は、フロントフォーク
を枢支するステアリングヘッドパイプに、後方斜め下向
きに延びる中空箱形のメインフレーム構体を連結し、こ
のメインフレーム構体の後端部に、リヤアームを枢支す
る枢支部を設けた自動二輪車のフレームを前提としてい
る。
そして、上記メインフレーム構体は、ステアリングヘッ
ドパイプに連なる中空の箱形部と、この箱形部の後端の
左右両側部から上記枢支部に向って側面視直線状に延
び、中空の角形断面を有する左右一対のメインフレーム
部とを備えており、これらメインフレーム部は、その箱
形部に連なる前部に、箱形部の後方に進むに従い左右外
側に張り出すように円弧状に湾曲された湾曲部を有し、
このメインフレーム部の湾曲部と箱形部との境界部付近
に、これら湾曲部と箱形部との間を仕切る仕切り板を配
置するとともに、上記メインフレーム構体の側方に面す
る外側壁に、少なくとも上記仕切り板よりも後方に位置
して、この外側壁を肉厚を略一定に保ったまま一体に凹
ませる、又は外側に一体に膨出させることにより構成し
た補強部を設けたことを特徴としている。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を、第1図ないし第5図にもとづ
いて説明する。
図中符号1は、アルミ合金製のフレームであり、その前
端に所定のキャスター角を以て縦置きされたステアリン
グヘッドパイプ2を備えている。このステアリングヘッ
ドパイプ2には、フロントフォーク4が枢支されてお
り、このフロントフォーク4の下端部には前輪3が支持
されている。
ステアリングヘッドパイプ2には、後方斜め下向きに一
直線状に延びるメインフレーム構体5が連結されてい
る。メインフレーム構体5は、第2図や第3図に示すよ
うに、ステアリングヘッドパイプ2の後方に進むに従っ
て左右方向に拡開されるとともに、このステアリングヘ
ッドパイプ2の後方において二又状に分岐されている。
すなわち、メインフレーム構体5は、ステアリングヘッ
ドパイプ2に連なる中空の箱形部7と、この箱形部7の
後端の左右両側部から後方に延びる左右一対のメインフ
レーム部6,6とを備えている。
箱形部7は、断面コ字形をなすアルミ鋼板製の一対のフ
ロントパネル8,9を左右方向から衝合して溶接すると
ともに、これらフロントパネル8,9の後面開口部に、
同じくアルミ鋼板製のリヤパネル10,11を溶接して
なるもので、断面四角形の中空箱形に組み立てられてい
る。箱形部7の左右側面は、第3図に示すように、ステ
アリングヘッドパイプ2の後方に進むに従い互いに離間
する方向、つまり左右外側に張り出す方向に傾斜されて
いる。そして、箱形部7の後端の左右両後部には、後方
に向けて開口する接続口7a,7bが開口されている。
また、メインフレーム部6,6は、アルミ鋼板製のイン
ナパネル16とアウタパネル17とを左右方向から衝合
し、かつ溶接することにより構成したもので、上記箱形
部7よりも左右方向の幅寸法が狭い上下方向に縦長な角
パイプ状をなしている。メインフレーム部6,6の前端
部は、そのまま開口されており、この前端開口部6a,
6bが箱形部7の後端の接続口7a,7bに突き合わせ
溶接されている。この場合、前端開口部6a,6bと接
続口7a,7bとの間に仕切り板18が介在されてお
り、この仕切り板18は、第4図に示すように、箱形部
7とメインフレーム部6,6との間を仕切っている。
第3図や第4図に示すように、メインフレーム部6,6
は、箱形部7に連なる前部に箱形部7の後方に進むに従
いフレーム1の左右外側に張り出すように円弧状に湾曲
された湾曲部6c,6dを備えている。湾曲部6c,6
dの前端は、箱形部7の左右の側面に面一に連続されて
いる。したがって、上記仕切り板18は、メインフレー
ム部6,6の湾曲部6c,6dと箱形部7との境界部分
に位置されている。
このようなメインフレーム構体5においては、第4図お
よび第5図に示すように、その左右側方に面する側壁5
aの前部に補強部としての凹部19を備えている。本実
施例の凹部19は、上記箱形部7の左右の側面を構成す
る側壁14と、この側壁14に連なる湾曲部6c,6d
の側壁15とに亘って連続して形成され、仕切り壁18
を挾んで前後両側に向って延びている。この凹部19
は、上記側壁14,15を内側に向けて一体に凹ませる
ことで構成され、この凹部19は側壁14,15に連な
る周縁部に、内向きに延びる壁部20を備えている。そ
して、壁部20を含む凹部19の肉厚は、側壁14,1
5の肉厚と略同等となっている。
なお、メインフレーム構体5は、その側壁5aの縦方向
寸法が後方に進むに従い徐々に減少され、このメインフ
レーム構体5の側面形状が後方に進むに従い先細り状を
なしている。
また、本実施例の場合、箱形部7を構成するフロントパ
ネル8,9の衝合部間には、アルミ鋼板製の区画板21
が介在されている。区画板21の周縁部は、箱形部7の
上壁12および底壁13、リヤパネル10,11ならび
にステアリングヘッドパイプ2に溶接されており、箱形
部7の内部を左右の二室に区画している。
さらに、上記箱形部7は、メインフレーム部6,6より
も内厚の厚いアルミ鋼板にて構成され、メインフレーム
構体5の前端部の剛性がより一層高められている。
メインフレーム構体5のメインフレーム部6,6には、
エンジン23が支持されている。本実施例のエンジン2
3は、前部シリンダ24と後部シリンダ25とを側面視
略V字形に配置した水冷式V形四気筒エンジンであり、
後部シリンダ25がメインフレーム部6,6の間に入り
込んでいる。また、メインフレーム部6,6の後端部に
は、枢支部としてのリヤアームブラケット22が連結さ
れている。これらリヤアームブラケット22の間には、
後方に延びるリヤアーム27の前端部がピボット軸28
を介して枢支されており、このリヤアーム27の後端部
には後輪26が支持されている。このため、メインフレ
ーム構体5は、ステアリングヘッドパイプ2とリヤアー
ム27の枢支部との間を側面視直線状に結んでいる。
なお、第1図中符号29は燃料タンク、30はシート、
31はラジエータを夫々示す。
このような構成のフレーム1によると、自動二輪車の走
行中、メインフレーム構体5の前端部には、フロントフ
ォーク4を通じて衝撃が加わるとともに、リヤアーム2
7を通じて縦曲げ荷重や横曲げ荷重、さらにはフレーム
1の前後方向の軸線回りに捩じろうとする荷重が加わ
る。
この場合、メインフレーム構体5は、ステアリングヘッ
ドパイプ2に連なる箱形部7と、この箱形部7からリヤ
アーム27の枢支部に至るメインフレーム部6,6とで
構成されているので、特にメインフレーム部6,6が一
種の片持ち梁のような構成となり、このメインフレーム
部6,6と箱形部7との接続部分に上記荷重による応力
が発生する。
また、メインフレーム部6,6の前端部は円弧状に湾曲
されているので、この湾曲部6c,6dには単純な曲げ
ばかりでなく、捩じりも加わることになる。
しかるに、上記構成においては、箱形部7とメインフレ
ーム部6,6との境界部分に、これら両者間を仕切るよ
うな仕切り板18が介在されているので、箱形部7とメ
インフレーム部6,6とが境界部分において相互に閉じ
られることになり、これら箱形部7とメインフレーム部
6,6との境界部分が変形し難くなる。
しかも、この箱形部7とメインフレーム部6,6との境
界部分の側壁14,15には、ここを内側に向って一体
に凹ませることにより構成した凹部19が存在するの
で、上記のように箱形部7とメインフレーム部6,6と
の境界部分に曲げやねじりが集中して加わった場合で
も、この凹部19の壁部20が曲げや捩じりに対抗する
リブとして機能する。そのため、これら側壁14,15
が平坦な場合に比べて厚み方向への撓み変形が抑えられ
る。
したがって、メインフレーム構体5の前端部では、箱形
部5の条件によって断面係数が大きく保たれることと合
わせて、このメインフレーム構体5自体が捩じりや曲げ
に対して強くなり、ステアリングヘッドパイプ2回りの
剛性や強度を高めることができる。
さらに、上記構成によると、側壁14,15を凹ませる
だけでステアリングヘッドパイプ2回りの剛性を高める
ことができるので、メインフレーム構体5の肉厚を厚く
したり、格別な補強材を用いる必要もなく、フレーム1
の軽量化を図る上でも好都合となる。
なお、上記実施例では、メインフレーム構体5の側壁5
aを内側に凹ませることで、ここに補強用の凹部19を
形成したが、本発明はこれに特定されるものではなく、
例えば第6図に示す他の実施例のように、上記側壁5a
に左右外側に向けて一体に膨出する凸部41を形成して
も良い。
また、上記側壁5aに凹部19と凸部41とを組み合わ
せて設けても良い。
〔発明の効果〕
以上詳述した本発明によれば、箱形部とメインフレーム
部との境界部分において、これら箱形部とメインフレー
ム部とが仕切り板によって相互に閉じられるので、この
境界部分の剛性が向上し、上記境界部分やメインフレー
ム部の湾曲部に曲げや捩じりが集中して加わった場合で
も、変形し難くなる。しかも、凹凸からなる補強部が上
記曲げや捩じりに対抗するリブとしても機能するから、
メインフレーム構体の側壁が平坦な場合に比べて、この
側壁の厚み方向への変形が抑えられる。
したがって、メインフレーム構体の前端部では、箱形部
の存在によって断面係数を大きく保てることと合わせ
て、このメインフレーム構体自体が捩じりや曲げに対し
て強くなり、ステアリングヘッドパイプ回りの剛性や強
度を高めることができる。
さらに、側壁を凹ませたり、逆に外側に膨出させること
でステアリングヘッドパイプ回りの剛性を高めることが
できるので、メインフレーム構体の肉厚を厚くしたり、
格別な補強材を用いる必要もなく、フレームの軽量化を
図る上で好都合となるといった利点がある。
【図面の簡単な説明】 第1図ないし第5図は本発明の一実施例を示し、 第1図は、自動二輪車の側面図、 第2図は、フレーム前半部の側面図、 第3図は、第2図中III線方向から見た矢視図、 第4図は、第2図中IV−IV線に沿う断面図、 第5図は、第3図中V−V線に沿う断面図、 第6図は、本発明の他の実施例を示す断面図である。 2……ステアリングヘッドパイプ、4……フロントフォ
ーク、5……メインフレーム構体、5a……側壁、6…
…メインフレーム部、6c,6d……湾曲部、7……箱
形部、18……仕切り板、19,41……補強部(凹
部、凸部)、22……枢支部(リヤアームブラケッ
ト)、27……リヤアーム、

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フロントフォークを枢支するステアリング
    ヘッドパイプに、後方斜め下向きに延びる中空箱形のメ
    インフレーム構体を連結し、 このメインフレーム構体の後端部に、リヤアームを枢支
    する枢支部を設けた自動二輪車のフレームにおいて、 上記メインフレーム構体は、ステアリングヘッドパイプ
    に連なる中空の箱形部と、この箱形部の後端の左右両側
    部から上記枢支部に向って側面視直線状に延び、中空の
    角形断面を有する左右一対のメインフレーム部とを備え
    ており、 これらメインフレーム部は、その箱形部に連なる前部
    に、箱形部の後方に進むに従い左右外側に張り出すよう
    に円弧状に湾曲された湾曲部を有し、 このメインフレーム部の湾曲部と箱形部との境界部付近
    に、これら湾曲部と箱形部との間を仕切る仕切り板を配
    置するとともに、 上記メインフレーム構体の側方に面する外側壁に、少な
    くとも上記仕切り板よりも後方に位置して、この外側壁
    を肉厚を略一定に保ったまま一体に凹ませる、又は外側
    に一体に膨出させることにより構成した補強部を設けた
    ことを特徴とする自動二輪車のフレーム。
JP59246676A 1984-11-21 1984-11-21 自動二輪車のフレ−ム Expired - Lifetime JPH0633064B2 (ja)

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