JPWO2012147190A1 - 自動二輪車用フレーム - Google Patents

Abstract

自動二輪車用フレームは、車両長手方向に延び、中間部分でＶ字状に折り曲げられた折曲部（２６）を有する中空のメインフレーム（２２）と、折曲部の左右壁（３５、３６）に渡されて左右壁（３５、３６）の車幅方向への変位を抑制するクロスパイプ（２７）と、メインフレーム（２２）の車両長手方向先端に設けられたヘッドパイプ（２１）と、メインフレーム（２２）から下方に延びるピボットフレーム（２４）と、から成る。【選択図】図２

Description

本発明は、自動二輪車用フレームに関する。

ヘッドパイプから１本のメインフレームが車両後方に延びる形態の自動二輪車用フレームが特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示される自動二輪車用フレームは、１本のヘッドパイプと、このヘッドパイプから延ばされる１本のメインフレームと、このメインフレームから車両後方へ延ばされる左右２本のシートレールと、メインフレームから下方に延ばされる１つのピボットフレームと、から成る。
左右の２本のシートレールは、１本のメインフレームとは別に準備される。１本のメインフレームの後部に左右２本のシートレールが接合される。
このような自動二輪車用フレームは、部品点数が多いものとなる。加えて、接合のための加工工数が嵩む。
近年、車両コストの低減が求められる中、部品点数を減らし、加工工数を減らすことができる自動二輪車用フレームが望まれている。

特開２００９−１６１０１２公報

本発明の課題は、部品点数を減らし、加工工数を減らすことができる自動二輪車用フレームを提供することにある。

本発明によれば、車両長手方向に延び、中間部分において車両側面視でＶ字状に折り曲げられた折曲部を有する中空のメインフレームと、折曲部の左右壁に渡され左右壁の車幅方向への変位を抑制するクロスパイプと、メインフレームの車両長手方向先端に設けられるヘッドパイプと、メインフレームから下方に延びるピボットフレームと、から成ることを特徴とする自動二輪車用フレームが提供される。

好ましくは、折曲部の前記左右壁は、前記クロスパイプを貫通させる穴を有している。

好ましくは、ピボットフレームの上端は、メインフレームの折曲部より車両前方にてメインフレームに接続される。

好ましくは、ピボットフレームの背面上部と、メインフレームの折曲部より車両後方にてメインフレームとの間に、サブフレームが連結される。

好ましくは、メインフレームは、車両長手方向前端にて断面形状が高さ方向に縦長扁平形状を呈する縦長扁平部と、この縦長扁平部の車両後方に位置する折曲部で断面形状が円形状を呈する円形状部と、この円形状部の車両後方に位置しシートレールにて断面形状が円形状から車幅方向に長い横長扁平形状を呈する横長扁平部と、から成る。

好ましくは、クロスパイプに、折曲部の上方を車幅方向に延びて燃料タンクを受けるタンク受け部と、このタンク受け部の両端から下方に延びてクロスパイプに固定される左右脚部と、から成る燃料タンクステーが設けられている。

好ましくは、クロスパイプは、メインフレーム内を流れる空気が取り入れられる空気取入穴を有している。

メインフレームにシートレールを一体的に含める。メインフレームはパイプから造られる。メインフレームにシートレールが含まれるため、フレームの部品点数を減らすことができる。フレームの部品点数を減らすことで、フレームの加工工数を減らすことができる。

メインフレームは、折曲部で折り曲げられ、前部が前輪で支持され、後部が後輪で支持される。メインフレームにおける変位は、中間部の折曲部で大きくなる。

本発明では、折曲部の左右壁に、クロスパイプが渡されている。このクロスパイプで、折曲部の左右壁の車幅方向での変位を抑制する。
折曲部に、クロスパイプ部が設けられているため、折曲部は、車幅方向に変形し難いものとなる。

本発明によるフレームを採用した自動二輪車の左側面図である。 該フレームの斜視図である。 該フレームの左側面図である。 図３の４−４線断面図である。 図３の５−５線断面図である。 図３の６−６線断面図である。 燃料タンクを装着した該フレームの平面図である。 該フレームと吸気系の配置関係を説明する図である。 図８の９−９断面図である。 図８の１０−１０断面図である。

以下に、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。

先ず、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、自動二輪車１０は、フレーム１１と、このフレーム１１に懸架されるエンジン１２と、フレーム１１の前端に設けられハンドル１３によって操向される前輪１５と、フレーム１１の後部に設けられエンジン１２によって駆動される後輪１６と、前輪１５と後輪１６の間に設けられるシート１７とを有する。自動二輪車１０は、このシート１７に乗員が跨って座る態様の鞍乗り型車両である。

次に、フレームの構造について説明する。
図２に示すように、フレーム１１は、ヘッドパイプ２１と、このヘッドパイプ２１から車両長手方向に延びる中空のメインフレーム２２と、このメインフレーム２２の中間部から下方へ延びスイングアーム２３を揺動自在に支持するピボットフレーム２４と、ヘッドパイプ２１の下部から車両斜め下後方へ延びエンジン１２の前部を支持するダウンフレーム２５と、メインフレーム２２の中間部分にて折り曲げられる折曲部２６に車幅方向に渡されるクロスパイプ２７と、このクロスパイプ２７の後方位置でメインフレーム２２とピボットフレーム２４の間に渡されるサブフレーム３１と、クロスパイプ２７の車両後方位置で車幅方向に延ばされると共にメインフレーム２２の上面に固着されリヤクッション（図１、符号３２）の上端が取付けられるクッションフレーム３３と、クロスフレーム１１の車両後方にて折曲部の左右壁３５、３６から各々メインフレーム２２に沿って車両後方へ延ばされ、後端部がクッションフレーム３３に接合される左右の補強フレーム３７、３８とからなる。
なお、ピボットフレーム２４がメインフレーム２２から分岐する位置の車両後方に、メインフレーム２２の折曲部２６が配置される。ピボットフレーム２４の上端は、メインフレーム２２の折曲部２６より車両前方位置にてメインフレーム２２に接続される。

メインフレーム２２から下方に延ばされるピボットフレーム２４は、板材を折り曲げたものであり、車両後方を向いている背面２４Ｈを有する。ピボットフレーム２４は、高さ方向上半分を構成する上半部４５が断面ロ字状を呈し、高さ方向下半分を構成する下半部４６が車両前方に開放する断面コ字状を呈する。下半部４６にピボット軸（図１、符号４７）が通る筒部４８が車幅方向に渡されている。
ピボットフレーム２４の背面上部２４Ｈａと、メインフレーム２２の折曲部２６より車両後方にてメインフレーム２２との間に、サブフレーム３１が連結される。

図１に戻って、メインフレーム２２は、折曲部２６で折り曲げられ車両側面視でＶ字形を呈する。スイングアーム２３は、ピボットフレーム２４に設けた筒部４８を中心に揺動自在に支持される。

次に、フレーム１１に取付けられる部材について説明する。
ヘッドパイプ２１に前輪１５を支えるフロントフォーク４１が操向可能に設けられ、ヘッドパイプ２１の上方にてフロントフォーク４１に一体化され乗員が操向操作をするハンドル１３が設けられる。フロントフォーク４１の側に、フロントフェンダ４２、ヘッドライト４３及びメータ４４が取付けられる。

ダウンフレーム２５の下部にエンジンハンガ５１が設けられ、このエンジンハンガ５１にエンジンの前部１２ａが取付けられる。また、ピボットフレーム２４にエンジンの後部１２ｂが取付けられている。エンジン１２の上方位置にてメインフレーム２２に、燃料タンク５２が取付けられ、この燃料タンク５２の後端に連続して車両後方へ延びるようにシート１７がメインフレーム２２に取付けられている。メインフレーム２２は、シート１７を支持するシートレール１０７を含む、いわゆるモノバックボーンフレームである。

エンジン１２は、変速機を内蔵するクランクケース６１と、このクランクケース６１から上方に延びるシリンダブロック６２、シリンダヘッド６３からなるシリンダ部６４と、このシリンダ部６４のシリンダヘッド６３を覆うヘッドカバー６５と、シリンダヘッド６３の後壁６３ｂに接続される吸気系７０と、シリンダヘッドの前壁６３ａに接続され車両前方から後方へ延びる排気系８０とからなる。

排気系８０は、シリンダヘッド６３から前方、下方さらには車両後方にこの順で延びている排気管８１と、この排気管８１の車両後端に接続され車両後方に延びている消音器８２とからなる。

吸気系７０は、シート１７の下方に配置されるエアクリーナ７１と、このエアクリーナ７１から車両前方に延ばされるコネクテイングチューブ７２と、このコネクテイングチューブ７２の先に接続されるスロットルボデイ７３と、このスロットルボデイ７３から車両前方に延ばされシリンダヘッドの後壁６３ｂに接続されるインテーク管７４とを有する。

ピボットフレーム２４の下部に、車幅方向左右にピボット軸４７が延ばされ、このピボット軸４７から車両後方へスイングアーム２３が延ばされ、このスイングアーム２３の後端に後輪１６が取付けられる。スイングアーム２３の車両後端２３ｂとメインフレームの後部２２ｂの間にリヤクッション３２が渡されることで、フレーム１１に揺動自在に後輪１６が支持される。

図３に示すように、メインフレーム２２の前部上面に燃料タンク（図１、符号５２）の前端を支持する前タンクステー９１が立設され、クロスパイプ２７に燃料タンク５２の後端部を支持する後タンクステー９２が立設される。

次に、折曲部に渡されるクロスパイプについて説明する。
図４に示すように、折曲部２６を構成する左右壁３５、３６に、クロスパイプ２７が貫通することができる穴９３、９４が開けられ、これらの穴９３、９４にクロスパイプ２７が貫通され固着される。左右壁３５、３６の間がクロスパイプ２７によって固着されるので、左右壁３５、３６の車幅方向での変位が抑制される。

また、クロスパイプ２７が貫通可能な穴９３、９４は、折曲部２６の左右壁３５、３６に設けられているので、クロスパイプ２７を穴９３、９４に差し込むだけで、メインフレーム２２にクロスパイプ２７を位置決めさせることができる。結果、メインフレーム２２にクロスパイプ２７を容易に組付けることができ、組付に係る作業性を高めることができる。

折曲部２６の左右壁３５、３６の外幅Ｗ１とし、クロスパイプ２７の車幅方向長さをＷ２とし、車幅方向左右均等にクロスパイプ２７を配置するとき、左右壁３５、３６の最外端からクロスパイプ２７が突設される。すなわち、メインフレーム２２の中間部に位置する折曲部２６の幅Ｗ１とクロスパイプ２７の幅Ｗ２の寸法関係は、Ｗ１＜Ｗ２の関係にあり、メインフレームの左右壁３５、３６から突設されるクロスパイプ２７の部分に、後タンクステー９２が固着可能となる。すなわち、クロスパイプ２７に燃料タンクステーとしての後タンクステー９２が設けられている。

後タンクステー９２は、折曲部２６の上方にて車幅方向に延びて燃料タンク５２を受けるタンク受け部９５と、このタンク受け部９５の車幅方向両端から下方に延びてクロスパイプ２７に固定される左右脚部９６Ｌ、９６Ｒと、から成る。ここで、タンク受け部９５の外幅Ｗ３とメインフレーム２２の幅Ｗ１とクロスパイプ２７の幅Ｗ２との寸法関係は、Ｗ１＜Ｗ３＜Ｗ２の関係にある。

タンク受け部９５に、燃料タンク（図１２、符号５２）を取付ける左右の孔９７、９７が開けられ、これらの左右の孔９７、９７の位置に合わせてタンク受け部の下面９５ｂに、燃料タンク５２が締結されるようにウエルドナット９８、９８が固着される。

燃料タンク５２を受けるタンク受け部９５は、その車幅方向長さＷ３がメインフレーム２２の車幅方向長さＷ１に較べて長い（Ｗ１＜Ｗ３）。メインフレーム２２よりも車幅方向に幅広くクロスパイプ２７を延ばすことで、タンク受け部９５の幅方向長さをかせぐことができ、車幅方向により広い領域で燃料タンク５２を支持させることができる。
なお、クロスパイプ２７に、吸気系７０に供給される外気が通る空気取入穴１０１が開けられている。

次に、メインフレームにおいて、車両長手方向前端部の断面構造を説明する。
図５に示すように、メインフレーム２２は、車両長手方向前端にて断面形状が高さ方向に縦長扁平形状を呈する縦長扁平部１０３と、この縦長扁平部１０３の車両後方に位置する折曲部２６で断面形状が円形状を呈する円形状部１０５とを有する。
車両長手方向位置によってメインフレーム２２の断面形状を変化させることで、各部位に掛かる荷重に対応させたメインフレーム２２とすることができる。

次に、メインフレームにおいて、車両長手方向後端部の断面構造を説明する。
図６に示すように、メインフレーム２２は、折曲部２６で断面形状が円形状を呈する円形状部１０５と、この円形状部１０５の車両後方に位置しシートレール（図１、符号１０７）にて断面形状が円形状から車幅方向に長い横長扁平形状を呈する横長扁平部１０４とを有する。
車両長手方向位置によってメインフレーム２２の断面形状を変化させることで、各部位に掛かる荷重に対応させたメインフレーム２２とすることができる。

次に、燃料タンクの取付構造について説明する。
図７に示すように、前タンクステー９１の車幅方向中心に締結ボルト１１１を介して燃料タンク５２の前部が締結され、後タンクステー９２を構成するタンク受け部９５に、締結ボルト１１１、１１１を介して燃料タンク５２の後部が締結される。

図１に戻って、燃料タンクを覆うタンクカバーと車体カバーについて説明する。
燃料タンク５２は、この燃料タンク５２の側方にタンクカバー１１３が配置される。このタンクカバー１１３で燃料タンク５２が覆われている。このタンクカバー１１３の車両後方でタンクカバー１１３の車両後方に連続するようにしてサイドカバー１１４Ｌが配置される。このサイドカバー１１４Ｌで車両中間部の左側方が覆われている。

図８〜１０では、外気をエンジンに取り入れる吸気系の構造について説明する。
図８に示すように、吸気系７０は、メインフレームの中空部１２１と、このメインフレームの車両後方に向いて外気が通る空気取入穴１０１をもつクロスパイプ２７と、このクロスパイプ２７から延ばされる筒状の連結管１２３と、この連結管１２３の先に接続されるエアクリーナ７１と、このエアクリーナ７１から車両前方に延ばされエンジン（図１、符号１２）のスロットルボデイ（図１、符号７３）に接続されるコネクテイングチューブ７２とを有する。

外気は、メインフレーム２２の車両後端部から入り車両後方から前方へ図矢印ａの如くクロスパイプの中空部１２２を通り、クロスパイプ２７に連結される連結管１２３を通り、エアクリーナ７１に達し、このエアクリーナ７１で取り入れた外気中に混在する埃、塵等の異物を除去し、コネクテイングチューブ７２を通り、このコネクテイングチューブ７２の先に接続されるスロットルボデイ（図１、符号７３）に供給される。

次に、外気が通るクロスパイプ及び周辺部について説明する。
図９に示すように、メインフレーム２２の折曲部２６を構成する左右壁３５、３６に車幅方向に貫通しているクロスパイプ２７の左端に、クロスパイプ２７の左端を塞ぐ蓋部材１２５が取付けられ、クロスパイプ２７の右端に外気をエアクリーナ（図８、符号７１）へ導く連結管１２３が接続されている。

クロスパイプ２７の車幅方向左側方に左のサイドカバー１１４Ｌが配置され、クロスパイプ２７の車幅方向右側方に右のサイドカバー１１４Ｒが配置される。
クロスパイプ２７の左端は、蓋部材１２５で塞がれているので、空気取入穴１０１を通過した外気は、クロスパイプ２７の右端に接続された連結管１２３へ導かれる。

次に、クロスパイプの車両後方に配置されるエアクリーナの構造等について説明する。
図１０に示すように、メインフレーム２２にエアクリーナ支持部材１２７が固着され、このエアクリーナ支持部材１２７が下方に延ばされ、このエアクリーナ支持部材１２７に開けた開口１２７ａに嵌るように車両右側からクリーナ左半体１３１が嵌合される。このクリーナ左半体１３１は、締結ねじ１３４、１３４を介してエアクリーナ支持部材１２７に締結されている。クリーナ左半体１３１に、車両右側からエレメント１３３を有するクリーナ右半体１３２が係合され、このクリーナ右半体１３２は、車幅方向右側から右のサイドカバー１１４Ｒで押さえられている。

連結管１２３に導かれた外気は、エレメント１３３と右のサイドカバー１１４Ｒとの間に囲まれた空間１３５（ダーテイサイド空間１３５）に導かれ、エレメント１３３を通過し、クリーンサイドであるエレメント１３３とクリーナ右半体１３２とクリーナ左半体１３１との間に囲まれた空間１３６（クリーンサイド空間１３６）に達し、このクリーンサイド空間１３６に接続されるコネクテイングチューブ７２からエンジン（図１、符号１２）側へ送られる。

図９〜１０を併せて参照して、外気は、メインフレーム２２から空気取入穴１０１を通過してクロスパイプ２７に入力され、このクロスパイプ２７に接続した配管としての連結管１２３を通過してエアクリーナ７１に入力される。
フレーム１１の構成要素であるクロスパイプ２７に吸気ダクトの一部を兼ねさせたので、エアクリーナ７１に接続される吸気ダクトを短くすることができる。結果、部品点数を減らすことができる。

以上に述べた自動二輪車のフレームの作用を次に述べる。
図１に戻って、ヘッドパイプ２１に前輪１５がフロントフォーク４１を介して操向自在に支持され、このヘッドパイプ２１から車両後方へ延びるメインフレームの後部２２ｂにてリヤクッション３２及びスイングアーム２３を介して後輪１６が揺動自在に支持されている。このようにメインフレーム２２の前端で前輪１５を支持しメインフレーム２２の後部で後輪１６を支持するため、メインフレーム２２の車両長手方向中間部分に位置する折曲部２６に大きな荷重が掛かる。

図４に戻って、中空のメインフレーム２２は、大きな荷重の掛かる折曲部２６の左右壁３５、３６に、クロスパイプ２７が渡されている。左右壁３５、３６の間にクロスパイプ２７を渡すことで、折曲部の左右壁３５、３６の車幅方向での変位を抑制することができる。
折曲部２６に、車幅方向に渡されるクロスパイプ２７を設けることで、折曲部２６を車幅方向に変形させようとする荷重に対する剛性を高めることができる。

図２を併せて参照して、メインフレーム２２は、中空部材とし大きな荷重が掛かる折曲部２６がクロスパイプ２７で補強されている。大きな荷重が掛かるメインフレーム２２の中間部２２ａを車幅方向に補強したので、サブフレーム３１の断面積を小さくすることができる。サブフレーム３１の断面積を小さくすることにより、サブフレーム３１を小さくすることができる。加えて、メインフレーム２２は、１本の中空フレームで構成されているので、メインフレームの後部２２ｂの断面積を小さくすることができ、メインフレーム２２のサイズをコンパクトに抑えることができる。
結果、メインフレーム２２のサイズをコンパクトに抑えながら、折曲部２６を構成する左右壁３５、３６が車幅方向へ変形することを抑えることができる。

図３を併せて参照して、ピボットフレーム２４の背面上部２４Ｈａと、メインフレーム２２の折曲部２６より車両後方にてメインフレーム２２との間に、サブフレーム３１が連結される。折曲部２６にクロスパイプ２７が設けられているので、ピボットフレーム２４の背面上部２４Ｈａからサブフレーム３１の上端にかけて、メインフレーム２２の剛性を一層高めることができる。

さらにまた、メインフレーム２２は、パイプから造られている。メインフレーム２２が１本のパイプから造られていれば、部品点数を減らすことができ、部品点数を減らすことによって、メインフレーム２２の加工工数を減らすことができる。

尚、本発明は、実施の形態では自動二輪車に適用したが、鞍乗り型３輪車（３輪バギー）や鞍乗り型４輪車（４輪バギー）にも適用可能であり、一般の自動二輪車に適用することは差し支えない。

本発明は、自動二輪車のフレームに好適である。

１０ 自動二輪車
１１ フレーム
１３ 前輪
１４ 後輪
２１ ヘッドパイプ
２２ メインフレーム
２４ ピボットフレーム
２４Ｈａ ピボットフレームの背面上部
２６ 折曲部
２７ クロスパイプ
３１ サブフレーム
３５ 折曲部の左壁
３６ 折曲部の右壁
５２ 燃料タンク
９２ 燃料タンクステー
９３ 穴
９４ 穴
９５ タンク受け部
９６Ｌ 左脚部
９６Ｒ 右脚部
１０１ 空気取入穴
１０３ 縦長扁平部
１０４ 横長扁平部
１０５ 円形状部

Claims (7)

1. 車両長手方向に延び、中間部分において車両側面視でＶ字状に折り曲げられた折曲部を有する中空のメインフレームと、前記折曲部の左右壁に渡されて前記左右壁の車幅方向への変位を抑制するクロスパイプと、前記メインフレームの車両長手方向先端に設けられたヘッドパイプと、前記メインフレームから下方へ延びるピボットフレームと、から成ることを特徴とする自動二輪車用フレーム。
2. 請求項１に記載の自動二輪車用フレームであって、
   前記折曲部の左右壁は、前記クロスパイプを貫通する穴を有している。
3. 請求項２に記載の自動二輪車用フレームであって、
   前記ピボットフレームの上端は、前記メインフレームの折曲部より車両前方にて前記メインフレームに接続される。
4. 請求項３に記載の自動二輪車用フレームであって、
   前記ピボットフレームの背面上部と、前記メインフレームの折曲部より車両後方にて前記メインフレームとの間に、サブフレームが連結される。
5. 請求項２に記載の自動二輪車用フレームであって、
   前記メインフレームは、車両長手方向前端にて断面形状が高さ方向に縦長扁平形状を呈する縦長扁平部と、この縦長扁平部の車両後方に位置する前記折曲部で断面形状が円形状を呈する円形状部と、この円形状部の車両後方に位置しシートレールにて断面形状が円形状から車幅方向に長い横長扁平形状を呈する横長扁平部と、から成る。
6. 請求項２に記載の自動二輪車用フレームであって、
   前記クロスパイプに、前記折曲部の上方を車幅方向に延びて燃料タンクを受けるタンク受け部と、このタンク受け部の両端から下方に延びて前記クロスパイプに固定される左右脚部と、から成る燃料タンクステーが設けられている。
7. 請求項１に記載の自動二輪車用フレームであって、
   前記クロスパイプは、前記メインフレーム内を流れる空気が取り入れられる空気取入穴を有している。

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