JPH07237573A - 自動二輪車のフレーム構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】応力集中が生じるヘッドパイプ回りの剛性を向
上させた自動二輪車のフレーム構造を提供するにある。 【構成】左右一対のメインフレーム４３を後下方に延び
るように配置し、上記メインフレーム４３上に燃料タン
ク２３を設置した自動二輪車２０の車体フレーム２１に
おいて、上記左右のメインフレーム４３の先端部４３ａ
をヘッドパイプ２８の側方を通って前方に延設し、上記
メインフレーム４３の先端部４３ａに前部クロスフレー
ム４６を架設すると共にこの前部クロスフレーム４６の
後方に後部クロスフレーム４７を架設し、これら前後ク
ロスフレーム４６，４７の間にクロスメンバ４８を架設
してこのクロスメンバ４８で上記ヘッドパイプ２８を保
持したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動二輪車のフレーム構
造に係り、特に燃料タンクの下部に左右一対のメインフ
レームを配置したツインチューブ型の自動二輪車のフレ
ーム構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車の車体フレームは車体を構成
する基本骨格であり、この車体フレームにエンジンや走
行車輪、燃料タンク、運転シート等が組み付けられてい
る。

【０００３】近年、車体フレームは剛性を高めるため
に、例えば中空アルミニウム製の、左右一対のメインフ
レームを備えたツインチューブ型車体フレームを採用し
たものがある。

【０００４】図７は、このツインチューブ型車体フレー
ムの一例を示す斜視図であり、図８はこの車体フレーム
を備えた自動二輪車の一例を示す概略平面図である。

【０００５】図７および図８に示すように、この車体フ
レーム１を構成する左右一対のメインフレーム２は例え
ば箱型（矩形）断面を有するチューブ状のもので、それ
ぞれの先端部２ａがヘッドパイプ３の後側に接続されて
おり、Ｖ字状あるいはＵ字状に拡開して後下方に延設さ
れ、後端部にピボット部４が下方に折曲して接続されて
いる。このピボット部４にはピボット軸５が架設され、
このピボット軸５にはスイングアーム６がピボット軸５
廻りにスイング自在に枢着されている。また、メインフ
レーム２とピボット部４との接続部近傍にはシートレー
ル７の先端部が接続され、シートレール７は後上方に延
設されている。

【０００６】ヘッドパイプ３には、ステアリング機構８
が設けられ、このステアリング機構８には前輪９を回動
自在に支持する左右一対のフロントフォーク１０が備え
られている。

【０００７】メインフレーム２の上方には、図９にも示
すように、燃料タンク１１が載置されており、この燃料
タンク１１の前方下部には突出部１１ａが設けられ、こ
の突出部１１ａを左右のメインフレーム２の間の空間に
配置することにより燃料タンク１１のタンク容量増加を
図っている。

【０００８】一方、メインフレーム２下部には図示しな
いエンジンが搭載され、このエンジンの後方の空間に、
図８に示すように、エンジン吸気系を構成するエアクリ
ーナ１２が収容されている。エアクリーナ１２は、例え
ばエンジンの後方の狭い空間に配置されており、しかも
このエアクリーナ１２は回りをエンジンや燃料タンク１
１に囲われており、エンジンや燃料タンク１１はエアク
リーナ１２が空気を吸入するための障害になっている。

【０００９】しかし、近年、エンジンの出力向上のため
空気の吸入量を増やす必要が生じ、例えば図８に示すよ
うに、カウリング１３の前方両側面に一対の吸気口１４
を設け、この吸気口１４から吸気ホース１５を介してエ
アクリーナ１２まで新気を導いているものがある。

【００１０】ところで、ロードレース競技等において
は、ライダは燃料タンク１１の上部に上半身を伏せるこ
とにより空気抵抗の低減を図るようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヘッド
パイプ回りには応力が集中するため、ヘッドパイプの後
側にメインフレームの先端部を接続しただけでは強度が
不足するため、メインフレーム先端部の形状を大きくし
たり、別体の補強部材を取付ける必要があり、重量や部
品数の増加を招き好ましくない。

【００１２】また、ライダが燃料タンクの上部に身を伏
せる場合、燃料タンクの形状は高さが低いことが空気抵
抗の低減を図る上で好ましいが、燃料タンクの高さを下
げると燃料タンクの容量が減り、競技において不利にな
る。しかし、燃料タンク下部のスペースは狭いため、燃
料タンクを下方に拡張するにも限度があり、特に燃料タ
ンクの前方下部はメインフレームがヘッドパイプに接続
される関係上幅方向のスペースが狭く、所要の燃料増は
期待できない。

【００１３】一方、カウリングに吸入口を設け、吸気ホ
ースを介してエアクリーナまで新気を導く場合、吸気ホ
ースの取り回しのためにカウリング内に余分なスペース
を必要とし、また、部品数や組立て工程数が増えると共
に、折曲した吸気ホースによる管路抵抗のため、新気導
入の効率がよくない。

【００１４】さらに、吸気ホースは燃料タンクの前方下
部に配設されるため、燃料タンクの前方下部に燃料タン
クを拡張するスペースがほとんどなくなってしまう。

【００１５】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、応力集中が生じるヘッドパイプ回りの剛性を向
上させた自動二輪車のフレーム構造を提供することを目
的とする。

【００１６】この発明の他の目的は、燃料タンクの容量
を減らすことなく燃料タンクの高さを下げることが可能
な自動二輪車のフレーム構造を提供するにある。

【００１７】この発明のさらに他の目的は、カウリング
内に余分なスペースを必要とせず、、余分な部品や組立
て工程を必要としない新気導入路を備えた自動二輪車の
フレーム構造を提供するにある。

【００１８】この発明の別の目的は、管路抵抗が小さ
く、新気導入の効率のよい新気導入路を備えた自動二輪
車のフレーム構造を提供するにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る自動二輪車
のフレーム構造は、上述した課題を解決するために、請
求項１に記載したように、左右一対のメインフレームを
後下方に延びるように配置し、上記メインフレーム上に
燃料タンクを設置した自動二輪車の車体フレームにおい
て、上記左右のメインフレームの先端部をヘッドパイプ
の側方を通って前方に延設し、上記メインフレームの先
端部に前部クロスフレームを架設すると共にこの前部ク
ロスフレームの後方に後部クロスフレームを架設し、こ
れら前後クロスフレームの間にクロスメンバを架設して
このクロスメンバで上記ヘッドパイプを保持したもので
ある。

【００２０】また、上述した課題を解決するために、請
求項２に記載したように、前記左右のメインフレーム
と、前記後部クロスフレームとの間に空間を形成し、こ
の空間に前記燃料タンクの前方下部を拡張して配置した
ものである。

【００２１】さらに、上述した課題を解決するために、
請求項３に記載したように、左右一対のメインフレーム
を後下方に延びるように配置し、上記メインフレーム上
に燃料タンクを設置した自動二輪車の車体フレームにお
いて、上記左右のメインフレームを中空部材で構成して
ヘッドパイプの側方を通って前方に延設し、これら左右
のメインフレームの先端部に開口部を設けると共に上記
左右のメインフレーム中間部内側に開口部を設け、先端
開口部と中間開口部とをメインフレーム内を通じて連通
させて新気導入路を形成したものである。

【００２２】さらにまた、上述した課題を解決するため
に、請求項４に記載したように、上記メインフレームを
直線状に形成したものである。

【００２３】

【作用】上記の構成を有する本発明においては、左右一
対のメインフレームを後下方に延びるように配置し、上
記メインフレーム上に燃料タンクを設置した自動二輪車
の車体フレームにおいて、上記左右のメインフレームの
先端部をヘッドパイプの側方を通って前方に延設し、上
記メインフレームの先端部に前部クロスフレームを架設
すると共にこの前部クロスフレームの後方に後部クロス
フレームを架設し、これら前後クロスフレームの間にク
ロスメンバを架設してこのクロスメンバで上記ヘッドパ
イプを保持したため、ヘッドパイプをクロスメンバによ
り両側から支持でき、応力集中が生じるヘッドパイプ回
りの剛性を向上させることができる。

【００２４】また、前記左右のメインフレームと、前記
後部クロスフレームとの間に空間を形成し、この空間に
前記燃料タンクの前方下部を拡張して配置したため、ヘ
ッドパイプ後方に充分なスペースが確保でき、このスペ
ースに燃料タンクの前方下部を拡張して配置できるた
め、燃料タンクの容量を減らすことなく燃料タンクの高
さを下げることが可能 さらに、左右一対のメインフレームを後下方に延びるよ
うに配置し、上記メインフレーム上に燃料タンクを設置
した自動二輪車の車体フレームにおいて、上記左右のメ
インフレームを中空部材で構成してヘッドパイプの側方
を通って前方に延設し、これら左右のメインフレームの
先端部に開口部を設けると共に上記左右のメインフレー
ム中間部内側に開口部を設け、先端開口部と中間開口部
とをメインフレーム内を通じて連通させて新気導入路を
形成したため、新気導入のための吸気ホースを配設する
必要がなく、カウリング内に余分なスペースを必要とし
ない新気導入路を得ることができる。

【００２５】さらにまた、上記メインフレームを直線状
に形成したため、新気導入路の管路抵抗が小さくなり、
新気導入の効率が向上する。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２７】図１は、この発明を適用した自動二輪車の
一例を示す左側面図であり、図２は、この自動二輪車の
概略平面図である。

【００２８】図１および図２において、この自動二輪車
２０は車体フレーム２１を有し、この車体フレーム２１
の前方下部にエンジン２２が搭載され、このエンジン２
２の上方に燃料タンク２３が、燃料タンク２３の後方に
運転シート２４がそれぞれ設置される。この自動二輪車
２０は、車体前部が流線形のカウリング２５で覆われて
おり、走行中の空気抵抗低減と、走行風圧からのライダ
の保護とが図られている。また、カウリング２５の前部
には左右一対の新気取入口２６が形成される。さらに、
自動二輪車２０の後部はシートカウル２７で覆われてお
り、走行風の整流を図っている。

【００２９】車体フレーム２１の前方にはヘッドパイプ
２８が配置され、このヘッドパイプ２８にはステアリン
グ機構２９が設けられる。このステアリング機構２９に
は、前輪３０を回動自在に支持する左右一対のフロント
フォーク３１が備えられる。

【００３０】フロントフォーク３１は、ステアリング機
構２９のアッパーブラケット３２ａとロアーブラケット
３２ｂとによって前輪３０を挟み込むように平行に固定
される一方、ハンドルバー３３やフロントフェンダ３４
などが取付けられる。そして、ステアリング機構２９は
ヘッドパイプ２８に左右回動自在に枢着され、ハンドル
バー３３により前輪３０が左右に回動自在に操舵される
ようになっている。

【００３１】一方、車体フレーム２１の中央下部に架設
されたピボット軸３５にはスイングアーム３６がピボッ
ト軸３５廻りにスイング自在に枢着され、このスイング
アーム３６の後端に後輪３７が回動自在に軸支される。
スイングアーム３６の基端部側には、リヤショックアブ
ソーバ３８ならびに複数のリンク３９が設けられ、これ
らのスイングアーム３６、リヤショックアブソーバ３８
およびリンク３９からリヤサスペンション機構が構成さ
れる。

【００３２】前記エンジン２２は、シリンダ部２２ａと
ケース部２２ｂとから構成され、シリンダ部２２ａの前
側にはエンジン排気系を構成するエキゾーストパイプ４
０ａおよびマフラ４０ｂが接続される。また、シリンダ
部２２ａの後側にはエンジン吸気系を構成するキャブレ
タ（図示せず）およびエアクリーナ４１が接続される。
エアクリーナ４１は、キャブレタに清浄な外気を送り込
むためのものである。さらに、エンジン２２前方にはエ
ンジン冷却系を構成するラジエター４２が配置される。

【００３３】ところで、前記車体フレーム２１は、例え
ばツインチューブ型のもので、左右一対のメインフレー
ム４３とシートレール４４とから構成され、メインフレ
ーム４３の後端にはピボット部４５が設けられる。メイ
ンフレーム４３は、例えばアルミニウム等の軽金属や軽
合金材料を中空に形成したもので、例えば本実施例にお
いては箱型（矩形）の断面を有する。また、メインフレ
ーム４３は、例えばプレス、押出しまたは引抜き等の成
形法で成形される。

【００３４】図３は、車体フレーム２１の斜視図であ
り、図２と共に示すように、左右一対のメインフレーム
４３は例えば平行に配置され、その後端下部にはピボッ
ト部４５が固着される一方、メインフレーム４３の後端
上部にはシートレール４４の先端部が固着され、シート
レール４４は後上方に延設される。

【００３５】図４は、メインフレーム４３先端部４３ａ
の構造を示すものであり、（ａ）はこのメインフレーム
４３先端部４３ａの左側面図、（ｂ）は平面図、そして
（ｃ）は正面図をそれぞれ示すものである。

【００３６】図３および図４に示すように、メインフレ
ーム４３の先端部４３ａはヘッドパイプ２８の前方に直
線状に延設され、これらの先端部４３ａ間には前部クロ
スフレーム４６が架設される。また、この前部クロスフ
レーム４６の後方で、ヘッドパイプ２８の後方に位置す
る部位には後部クロスフレーム４７が左右のメインフレ
ーム４３間に架設される。そして、前部クロスフレーム
４６と後部クロスフレーム４７との間にはクロスメンバ
４８が架設され、このクロスメンバ４８によりヘッドパ
イプ２８が保持される。なお、後部クロスフレーム４７
およびクロスメンバ４８の形状および設置位置は、ステ
アリング機構２９の回動を妨げないように配慮される。

【００３７】左右のメインフレーム４３の先端部４３ａ
は開口されて先端開口部であるインレット部４９を形成
する。そして、このインレット部４９の直前に前述した
カウリング２５の新気取入口２６が配置される。また、
図１および図２に示すように、左右のメインフレーム４
３の中間部付近内側で、前記エアクリーナ４１に対向す
る部位には中間開口部であるアウトレット部５０が形成
される。そして、インレット部４９とアウトレット部５
０とはメインフレーム４３内を通じて連通され、新気導
入路５１を形成する。なお、メインフレーム４３の内部
で、アウトレット部５０の後方には遮蔽板５２が設けら
れる。

【００３８】図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である図５に
も示すように、燃料タンク２３は、メインフレーム４３
の上部に載置される。また、燃料タンク２３の斜下前方
からの斜視図である図６にも示すように、燃料タンク２
３の前方下部には拡張部２３ａが下方に突出して設けら
れ、この拡張部２３ａは左右のメインフレーム４３と後
部クロスフレーム４７とで囲まれた空間に配置される。
なお、図６に示す燃料タンク２３の後下部の凹部５３は
エアクリーナ４１の設置スペースである。

【００３９】次に、本実施例の作用について説明する。

【００４０】従来のように、左右のメインフレーム先端
部がヘッドパイプの後方にに接続されるものと違って、
本発明のように左右のメインフレーム４３の先端部４３
ａをヘッドパイプ２８の側方を通って前方に延設し、メ
インフレーム４３の先端部４３ａに前部クロスフレーム
４６を、この前部クロスフレーム４６の後方に後部クロ
スフレーム４７を架設し、これら前後クロスフレーム４
６，４７間に架設されたクロスメンバ４８でヘッドパイ
プ２８を保持することにより、クロスメンバ４８により
ヘッドパイプ２８を前後方向両側から支持でき、応力集
中が生じるヘッドパイプ２８回りの剛性を向上させるこ
とがでる。その結果、走行安定性の向上を図ることがで
きる。

【００４１】なお、上記実施例ではクロスメンバ４８を
前後クロスフレーム４６，４７の間に架設した例を示し
たが、ヘッドパイプ２８の軸線とフロントフォーク３１
の軸線とを大きくオフセットに配置してクロスメンバ４
８を前後クロスフレーム４６，４７の間の左右メインフ
レーム４３間に架設し、ヘッドパイプ２８を左右方向両
側から支持することも可能である。

【００４２】また、メインフレーム４３先端部４３ａを
ヘッドパイプ２８前方へ延設することにより、ヘッドパ
イプ２８後方で、燃料タンク２３前方下部の左右のメイ
ンフレーム４３に挟まれた空間が拡大し、燃料タンク２
３の拡張部２３ａのタンク容量の増加が可能となる。そ
の結果、レース用車両のように燃料タンク２３の容量に
制限のあるものについては拡張部２３ａで増えたタンク
容量の分燃料タンク２３の高さを下げることが可能とな
る（図１の二点鎖線で示す部分５４が従来の燃料タンク
の高さ）。燃料タンク２３の高さを下げることにより、
ライダは燃料タンク２３の上部により低く身を伏せるこ
とが可能となり、高速走行中の空気抵抗の低減がより一
層図れる。また、燃料タンク２３の拡張部２３ａを燃料
タンク２３の前方下部に配置することにより重心が下が
り、車両の走行安定性が向上する。

【００４３】一方、一般市販車のように燃料タンク２３
の容量に特に制限のないものについては、拡張部２３ａ
の分燃料タンク２３のタンク容量が増加し、一回の給油
における走行距離が延びる。

【００４４】さらに、エアクリーナ４１への新気導入に
ついては、従来のように折曲した吸気ホースを用いず、
左右のメインフレーム４３の先端部４３ａをヘッドパイ
プ２８の側方を通って前方に延設し、このメインフレー
ム４３の内部を新気導入路５１としたため、新気導入の
ための吸気ホースを配設することなくエアクリーナ４１
に新気を導くことができる。

【００４５】さらにまた、新気導入路５１としてのメイ
ンフレーム４３を直線状に形成したため、新気導入路５
１内の管路抵抗が吸気ホースに比べて減少し、新気導入
の効率が向上する。新気導入の効率が向上することによ
りエンジン２２の出力向上がより図れる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る自動
二輪車のフレーム構造によれば、左右一対のメインフレ
ームを後下方に延びるように配置し、上記メインフレー
ム上に燃料タンクを設置した自動二輪車の車体フレーム
において、上記左右のメインフレームの先端部をヘッド
パイプの側方を通って前方に延設し、上記メインフレー
ムの先端部に前部クロスフレームを架設すると共にこの
前部クロスフレームの後方に後部クロスフレームを架設
し、これら前後クロスフレームの間にクロスメンバを架
設してこのクロスメンバで上記ヘッドパイプを保持した
ため、ヘッドパイプをクロスメンバにより両側から支持
でき、応力集中が生じるヘッドパイプ回りの剛性を向上
させることができる。

【００４７】また、前記左右のメインフレームと、前記
後部クロスフレームとの間に空間を形成し、この空間に
前記燃料タンクの前方下部を拡張して配置したため、ヘ
ッドパイプ後方に充分なスペースが確保でき、このスペ
ースに燃料タンクの前方下部を拡張して配置できるた
め、燃料タンクの容量を減らすことなく燃料タンクの高
さを下げることが可能 さらに、左右一対のメインフレームを後下方に延びるよ
うに配置し、上記メインフレーム上に燃料タンクを設置
した自動二輪車の車体フレームにおいて、上記左右のメ
インフレームを中空部材で構成してヘッドパイプの側方
を通って前方に延設し、これら左右のメインフレームの
先端部に開口部を設けると共に上記左右のメインフレー
ム中間部内側に開口部を設け、先端開口部と中間開口部
とをメインフレーム内を通じて連通させて新気導入路を
形成したため、新気導入のための吸気ホースを配設する
必要がなく、カウリング内に余分なスペースを必要とし
ない新気導入路を得ることができる。

【００４８】さらにまた、上記メインフレームを直線状
に形成したため、新気導入路の管路抵抗が小さくなり、
新気導入の効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動二輪車のフレーム構造の一実
施例を示す自動二輪車の左側面図。

【図２】図１に示す自動二輪車の概略平面図。

【図３】車体フレームの斜視図。

【図４】（ａ）はメインフレーム先端部の左側面図、
（ｂ）は平面図、そして（ｃ）は正面図。

【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図。

【図６】燃料タンクの斜下前方からの斜視図。

【図７】従来のツインチューブ型車体フレームの一例を
示す斜視図。

【図８】従来のツインチューブ型車体フレームを備えた
自動二輪車の一例を示す概略平面図。

【図９】従来の燃料タンクの配置状態を示す側面図。

【符号の説明】

２０ 自動二輪車 ２１ 車体フレーム ２３ 燃料タンク ２３ａ 燃料タンクの拡張部 ２８ ヘッドパイプ ４１ エアクリーナ（エンジン吸気系） ４３ メインフレーム ４３ａ メインフレームの先端部 ４６ 前部クロスフレーム ４７ 後部クロスフレーム ４８ クロスメンバ ４９ インレット部（先端開口部） ５０ アウトレット部（中間開口部） ５１ 新気導入路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右一対のメインフレームを後下方に延
   びるように配置し、上記メインフレーム上に燃料タンク
   を設置した自動二輪車の車体フレームにおいて、上記左
   右のメインフレームの先端部をヘッドパイプの側方を通
   って前方に延設し、上記メインフレームの先端部に前部
   クロスフレームを架設すると共にこの前部クロスフレー
   ムの後方に後部クロスフレームを架設し、これら前後ク
   ロスフレームの間にクロスメンバを架設してこのクロス
   メンバで上記ヘッドパイプを保持したことを特徴とする
   自動二輪車のフレーム構造。
2. 【請求項２】 前記左右のメインフレームと、前記後部
   クロスフレームとの間に空間を形成し、この空間に前記
   燃料タンクの前方下部を拡張して配置した請求項１記載
   の自動二輪車のフレーム構造。
3. 【請求項３】 左右一対のメインフレームを後下方に延
   びるように配置し、上記メインフレーム上に燃料タンク
   を設置した自動二輪車の車体フレームにおいて、上記左
   右のメインフレームを中空部材で構成してヘッドパイプ
   の側方を通って前方に延設し、これら左右のメインフレ
   ームの先端部に開口部を設けると共に上記左右のメイン
   フレーム中間部内側に開口部を設け、先端開口部と中間
   開口部とをメインフレーム内を通じて連通させて新気導
   入路を形成したことを特徴とする自動二輪車のフレーム
   構造。
4. 【請求項４】 上記メインフレームを直線状に形成した
   請求項３記載の自動二輪車のフレーム構造。