JPH0633065B2 - 自動二輪車のフレ−ム - Google Patents

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〕

自動二輪車用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、中空箱状をなすアル
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、自動二輪車の走行中、ステアリングヘッドパ
イプに支持されたフロントフォークは、前輪を介してフ
レームの前後方向への曲げ力を受けるため、ステアリン
グヘッドパイプとメインフレーム構体との連結部には、
上記方向の力に対抗し得るような大きな剛性が要求され
る。このため、上記先行技術においては、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し、ステアリングヘッドパイプと
の接合面積を充分に確保するとともに、この前端部の断
面係数を大きくすることが行われている。

ところが、メイン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る傾向にあ
る。

したがって、メインフレーム構体の前端部を構成する上
下左右の各面の面剛性が低下し、上記のようにフロント
フォークを通じて前後方向への力が加わると、特にメイ
ンフレーム構体の前端部の上面や下面が変形し易くな
る。

そのため、ステアリングヘッドパイプ回りの剛性が低下
し、フロントフォークが前後方向へ振れ動き易くなる。

〔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、メイン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、この前端部がフロントフォークを介し
て加わる前後方向の力に対して高剛性となり、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
を枢支する上下方向に縦置きされたステアリングヘッド
パイプに、後方斜め下向きに延びる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
ドパイプに連なる一つの中空の箱形部と、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延長され、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、上記箱形部は、ステアリングヘッドパイプ
の後方に進むに従い左右方向に幅広く形成された上壁お
よび底壁と、これら上壁および底壁との間に跨がる左右
の側壁と、上記上壁、底壁および側壁によって囲まれた
空間部分を後方から覆う後壁とを有し、これら各壁によ
って四角形の箱形断面が構成されるとともに、この箱形
部の内部に、上記ステアリングヘッドパイプに沿うよう
に上下方向に縦置きされて、上記箱形部の内部をステア
リングヘッドパイプの直後で左右に仕切る仕切り板を設
け、この仕切り板の周縁部は、ステアリングヘッドパイ
プの後面と、箱形部の上壁、底壁および後壁とに夫々接
合されていることを特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下本発明を、図面に示す一実施例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に連なる一つの中空の箱形部６と、この箱形
部６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７，７とを備えている。

箱形部６は、断面コ字状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を組み立てられてい
る。フロントパネル８，９は、第５図に示すように、箱
形部６の上面１２を構成する上壁８ａ，９ａと、同じく
底面１３を構成する底壁８ｂ，９ｂと、これら上壁８
ａ，９ａと底壁８ｂ，９ｂとの間に跨がって、箱形部６
の左右の側面５ａを構成する側壁８ｃ，９ｃとを備えて
いる。箱形部６の上面１２および底面１３は、ステアリ
ングヘッドパイプ２の後方に進むに従い左右方向に幅広
く形成されている。このため、箱形部６の左右の側面５
ａは、ステアリングヘッドパイプ２の後方に進むに従い
左右外側に張り出す方向に傾斜されている。

また、リヤパネル１０，１１は、箱形部６の後面１５を
構成する後壁１０ａ，１１ａを有し、この後壁１０ａ，
１１ａは、上壁８ａ，９ａ、底壁８ｂ，９ｂおよび左右
の側壁８ｃ，９ｃとで囲まれる空間部分を後方から覆っ
ている。したがって、第４図や第５図に示すように、上
記各壁８ａ，９ａ，８ｂ，９ｂ，８ｃ，９ｃ，１０ａ，
１１ａによって四角形の箱形断面が構成されている。

そして、このような箱形部６は、その上壁８ａ，９ａ、
底壁８ｂ，９ｂおよび左右の側壁８ｃ，９ｃの前端縁部
がステアリングヘッドパイプ２の後面に突き合わせて溶
接されている。

箱形部６の内部には、アルミ鋼板製の仕切り板１４が設
けられている。この仕切り板１４は、フロントパネル
８，９の間で挾み込まれており、上記ステアリングヘッ
ドパイプ２の直後において上下方向に沿って縦置きに配
置されている。そして、仕切り板１４は、その上下およ
び前後の四つの周縁部が、ステアリングヘッドパイプ２
の後面と、箱形部６の上面１２、底面１３および後面１
５に溶接されており、箱形部６の内部を車体中心線上に
おいて左右の二室６ａ，６ｂに仕切っている。

また、メインフレーム部７，７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６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７，７の前端
部はそのまま開口されており、このメインフレーム部
７，７の前端開口部７ａ，７ｂが、箱形部６の後端の左
右両端部に開設した接続口６ｃ，６ｄに対し、区画板１
８を介して突き合わせ溶接されている。

そして、このようなメインフレーム構体５は、車体側方
に面する側面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。この側面５ａに
は、箱形部６とメインフレーム部７，７との接続部の間
に跨がって内側に凹む凹部１９が一体に形成されてい
る。

なお、上記箱形部６は、メインフレーム部７，７よりも
肉厚の厚いアルミ鋼板製にて構成され、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７，７には、
エンジン２０が支持されている。本実施例のエンジン２
０は、前部シリンダ２１と後部シリンダ２２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２２がメインフレーム部７，７の間に入り
込んでいる。また、メインフレーム部７，７の後端部に
は、枢支部としてのリヤアームブラケット２３が連結さ
れている。これらリヤアームブラケット２３の間には、
後方に延びるリヤアーム２５の前端部がピボット軸２６
を介して枢支されており、このリヤアーム２５の後端部
には後輪２４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２５の枢支部との間を一直線状に結んでいる。

なお、第１図中符号２７は燃料タンク、２８はシート、
２９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、ステアリングヘッドパイプ２に支持されたフロン
トフォーク４は、前輪３を介してフレーム１の前後方向
への曲げ力を受けるため、メインフレーム構体５の前端
部の箱形部６には、フロントフォーク４を通じてフレー
ム１の前後方向の力が加わる。

この場合、上記構成においては、箱形部６の内部に、こ
の箱形部６内をステアリングヘッドパイプ２の直後で左
右に仕切る仕切り板１４を設置したので、ステアリング
ヘッドパイプ２と箱形部６の後面１５との間に前後方向
に延びる壁が形成される。

すなわち、仕切り板１４がフロントフォーク４を介して
箱形部６に加わる前後方向の力に対抗するため、特に箱
形部６の上面１２および底面１３の変形が抑えられる。
したがって、箱形部６では、大きな箱形断面を有してそ
の断面係数が大きいことと合わせて、前後方向の力に対
する箱形部６の剛性が向上する。このことから、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、フロントフォーク４をしっかりと支えることがで
きる。

また、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２５の枢支部とを結んでいるので、
箱形部６には前後方向の力ばかりでなく、リヤアーム２
５を介してフレーム１の前後方向の軸線回りにねじろう
とする力が作用する。

しかるに、本実施例の構成においては、メインフレーム
構体５の前端部側の側面５ａに凹部１９を設けてあるの
で、この凹部１９がねじり力に対抗することになり、上
記側面５ａが平坦な場合に比べて、ねじれに対する剛性
が高くなる。

したがって、箱形部６は前後方向の力ばかりでなく、ね
じれが加わった場合でも変形が抑えられ、ステアリング
ヘッドパイプ２回りの剛性がより向上するといった利点
がある。

なお、箱形部の構成は上記実施例に特定されるものでは
なく、例えば箱形部の上下左右および後面を一枚の平板
から構成し、これら平板を箱状に組み立てるようにして
も良い。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、箱形部の内部を左右に仕
切る仕切り板が、フロントフォークを介して箱形部に加
わる前後方向の力に対抗するため、特に箱形部の上壁お
よび底壁の変形が抑えられる。そのため、箱形部では、
大きな箱形断面を有してその断面係数が大きいことと合
わせて、前後方向の力に対する箱形部の剛性が格段に向
上し、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。したがって、フロントフォークをし
っかりと支えることができ、自動二輪車の運動性能の向
上に有効に寄与するといった利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面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、メインフレーム構体の前半部の側面図、 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、第５図中VI−VI線に沿う矢視図である。 １……フレーム、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、６
……箱形部、７……メインフレーム部、８ａ，９ａ……
上壁、８ｂ，９ｂ……底壁、８ｃ，９ｃ……側壁、１０
ａ，１１ａ……後壁、１４……仕切り板、２３……枢支
部（リヤアームブラケット）、２５……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上下方向に縦
   置きされたステアリングヘッドパイプに、後方斜め下向
   きに延びる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
   に連なる一つの中空の箱形部と、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延長され、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、 上記箱形部は、ステアリングヘッドパイプの後方に進む
   に従い左右方向に幅広く形成された上壁および底壁と、
   これら上壁および底壁との間に跨がる左右の側壁と、上
   記上壁、底壁および側壁によって囲まれた空間部分を後
   方から覆う後壁とを有し、これら各壁によって四角形の
   箱形断面が構成されるとともに、 この箱形部の内部に、上記ステアリングヘッドパイプに
   沿うように上下方向に縦置きされて、上記箱形部の内部
   をステアリングヘッドパイプの直後で左右に仕切る仕切
   り板を設け、 この仕切り板の周縁部は、ステアリングヘッドパイプの
   後面と、箱形部の上壁、底壁および後壁とに夫々接合さ
   れていることを特徴とする自動二輪車のフレーム。