JP2011240774A - 自動二輪車の車体フレーム - Google Patents

Abstract

【課題】分割構造の連結が容易であり、かつ連結後には外観に優れた自動二輪車の車体フレームを提供する。
【解決手段】自動二輪車の車体フレーム１０は、ヘッドパイプ１１と、ヘッドパイプ１１から車両後方に向かって伸びた車両平面視で車両幅方向の間隔が大きくなる開き部４５と車両幅方向の間隔が略一定となる平行部４６と車両幅方向の間隔が小さくなる狭まり部４７とが順次設けられた左右一対のタンクレール部４１と、タンクレール部４１の各後端部から屈曲して伸びた左右一対のリヤアームブラケット部４２とを備えた。車体フレーム１０は、前部フレーム１０ａと後部フレーム１０ｂとで構成され、平行部４６の軸方向に略直交するフレーム連結面６１で連結された。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自動二輪車の車体フレームに関する。

従来の自動二輪車用の車体フレームを構成するメインフレームについて、前部フレームと後部フレームとに分割されて形成されたものが知られている。この前部フレームと後部フレームとは、溶接などで連結され一体となってメインフレームを構成する。

例えば、特許文献１には、左右一対のタンクレールの後端部にリヤアームブラケットの前端部を溶接した自動二輪車の車体フレームが開示されている。

また、特許文献２には、フロントフレームとメインフレームの容積比をほぼ等しくなるような大きさとした自動二輪車のフレーム構造が開示されている。このフレーム構造は、フロントフレームと、メインフレームとの接合部をジグソーパズルの合わせ面状に形成し、この接合部における接合長さが自動二輪車の車体フレームとしての強度を得るために必要十分な接合長さよりも長くなるようにしたものである。

特開２００４−１１４７１９号公報 特開平６−１０７２６１号公報

前部フレームおよび後部フレームに分割されたメインフレームは、鋳造などによりそれぞれ形成された後、溶接などの接合方法により接合される。このとき、前部フレームおよび後部フレームの連結面（接合面）は、精度よく突き合わされた後に接合工程に入ることが好ましい。

しかし、特許文献１に開示された車体フレームのように、前部フレーム（または後部フレーム）が大型化した場合には、連結時における各連結面の精度よい位置決めが困難になるという課題があった。

また、連結面の形状や位置によっては、溶接工程における熱応力の影響により各フレームに変形が生じる恐れがあった。特に、特許文献２に開示されたフレームのようにフレーム間の接合部の合わせ面が複雑化した場合には、このような変形が顕著に現れるという課題があった。

さらに、これらの変形や位置決めの困難性は、連結後のメインフレームの外観上のずれや個体間のばらつきを生じさせてしまうという課題があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、分割構造の連結が容易であり、かつ連結後には外観に優れた自動二輪車の車体フレームを提供することを目的とする。

本発明に係る自動二輪車の車体フレームは、上述した課題を解決するために、ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから車両後方に向かって伸びた車両平面視で車両幅方向の間隔が大きくなる開き部と前記車両幅方向の間隔が略一定となる平行部と前記車両幅方向の間隔が小さくなる狭まり部とが順次設けられた左右一対のタンクレール部と、前記タンクレール部の各後端部から屈曲して伸びた左右一対のリヤアームブラケット部とを備えた自動二輪車の車体フレームであって、前記車体フレームは、前記平行部の軸方向に略直交するフレーム連結面で連結された前部フレームと後部フレームとで構成されたことを特徴とする。

本発明に係る自動二輪車の車体フレームは、分割構造の連結が容易であり、かつ連結後には外観に優れたものである。

本発明に係る自動二輪車の車体フレームの一実施形態を適用した自動二輪車の側面図。 本実施形態における自動二輪車の車体フレームおよびエンジンを特に示す左側面図。 本実施形態における自動二輪車の車体フレームおよびエンジンを特に示す平面図。

本発明に係る自動二輪車の車体フレームの一実施形態を添付図面に基づいて説明する。 図１は、本発明に係る自動二輪車の車体フレームの一実施形態を適用した自動二輪車１の側面図である。

なお、本実施形態において用いられる「前後、上下、左右」は、自動二輪車１に乗車した運転者を基準にしたものである。

自動二輪車１は、車両の前後方向に伸びる左右一対のメインフレーム１０（車体フレーム）を有する。メインフレーム１０は、例えばアルミニウム合金材からなる。メインフレーム１０は、前端にヘッドパイプ１１を有する。このヘッドパイプ１１は、ステアリングシャフト（図示せず）を一定範囲内において回転自在に支持する。ステアリングシャフトは、左右一対のフロントフォーク１２を介して前輪１３を回転自在に支持する。ヘッドパイプ１１の上方においては、ハンドル１４がステアリングシャフトと回転一体に連結される。前輪１３は、このハンドル１４の操舵によって一定範囲内において回転する。

メインフレーム１０の上方には、左右のメインフレーム１０上に跨がって燃料タンク１５が配置される。また、メインフレーム１０の後方には、左右一対のシートレール１６が連結される。このシートレール１６は、メインフレーム１０との連結部から斜め後ろ上方に伸びている。シートレール１６の上部には着座シート（運転シート）１７が設けられる。着座シート１７は、フロントシート２０とリヤシート２１とを有する。フロントシート２０は、燃料タンク１５の直後方に配置される。リヤシート２１は、フロントシート２０よりも後方であってかつ上方に配置される。

メインフレーム１０の後側下部には、スイングアーム２２が揺動可能に連結される。このスイングアーム２２は、メインフレーム１０との連結部から後方に向かって伸びている。スイングアーム２２の後端には、後輪２３が回転自在に支持される。後輪２３は、メインフレーム１０の前側下部に懸架されたエンジン２５の動力がドライブチェーン２６などの動力駆動機構により伝達されて回転駆動する。

自動二輪車１は、略全体が外装カバー（車体カバー）により覆われる。外装カバーは、メインフレーム１０の前方に配置されたフロントカバー２７と、車両側面を覆うサイドカバー２８と、車両下部を覆うロアカバー２９と、シートレール１６を覆う後部車体カバー（リヤカバー）３０とを有する。

図２は、本実施形態における自動二輪車の車体フレーム（メインフレーム１０）およびエンジン２５を特に示す左側面図である。

図３は、本実施形態における自動二輪車の車体フレーム（メインフレーム１０）およびエンジン２５を特に示す平面図である。

なお、以下の説明においては、左右一対のメインフレーム１０（左右一対のタンクレール部４１、リヤアームブラケット部４２およびエンジン懸架ステー部４３）のうち主に左側のメインフレーム１０について説明する。右側のメインフレーム１０は左側のメインフレーム１０とほぼ同様であるため、ここでは説明を省略する。

メインフレーム１０は、主にタンクレール部４１、リヤアームブラケット部４２およびエンジン懸架ステー部４３を有する。

タンクレール部４１は、ヘッドパイプ１１を起点に後方に下がりながら伸びた部分である。タンクレール部４１には、左右のメインフレーム１０の間隔が車両後方に向かって車両平面視でハの字状に大きくなる開き部４５、車両幅方向の間隔が略一定となる平行部４６、および車両幅方向の間隔が小さくなる狭まり部４７とがヘッドパイプ１１を起点に順次設けられる。

リヤアームブラケット部（センターフレーム部）４２は、タンクレール部４１の後端部から屈曲して下方に向かって伸びた部分である。リヤアームブラケット部４２には、エンジン２５の後部を支持する２つの後部エンジン懸架部５１、５２が上下に設けられる。一方（上方）の後部エンジン懸架部５１はリヤアームブラケット部４２（メインフレーム１０）の屈曲部に、他方（下方）の後部エンジン懸架部５２はリヤアームブラケット部４２の後端部（下端部）に設けられる。

エンジン懸架ステー部４３は、タンクレール部４１から前部フレーム１０ａと後部フレーム１０ｂとに渡って、タンクレール部４１から略下向き（車両側面視でＶ字状）に設けられた部分である。エンジン懸架ステー部４３は、タンクレール部４１を一辺に含む車両側面視逆三角形を形成した枠状部材である。具体的には、エンジン懸架ステー部４３は、タンクレール部４１の前後方向の所定の２カ所からタンクレール部４１の下方所定位置において交わるように伸びた枠状部材ある。逆三角形であるエンジン懸架ステー部４３の頂点近傍には、エンジン２５の前部を支持する前部エンジン懸架部５３が設けられる。逆三角形の頂点近傍に前部エンジン懸架部５３が配置されたことに伴い、エンジン２５が車体フレームの一部として機能する。このため、逆三角形の前部側の一辺を形成するエンジン懸架ステー部４３と比べて、後部側の一辺を形成するエンジン懸架ステー部４３の剛性がエンジン２５により担保される。一方では、エンジン懸架ステー部４３の前部側の一辺には車体フレームとして集中荷重が作用するため、この集中荷重に耐え得る一定の剛性が求められる。このため、エンジン懸架ステー部４３の前部側の一辺は、エンジン懸架ステー部４３の後部側の一辺よりも太く形成されるのが好ましい。

ここで、メインフレーム１０は、フレーム連結面６１において一体に連結された前部フレーム１０ａと後部フレーム１０ｂとからなる。すなわち、このメインフレーム１０は、二分割構造となっている。前部フレーム１０ａは、ヘッドパイプ１１とタンクレール部４１の前部側である。後部フレーム１０ｂは、タンクレール部４１の後部側とリヤアームブラケット部４２とから構成される。前部フレーム１０ａと後部フレーム１０ｂとは、それぞれ鋳造により一体成型された後、溶接などの接合方法により一体に接合されることでメインフレーム１０となる。

フレーム連結面６１は、タンクレール部４１の平行部４６に設けられる。フレーム連結面６１は、平行部４６の軸方向（車両略前後方向）に略直交する面である。すなわち、フレーム連結面６１の法線方向が車両前後方向と略一致する面である。このため、フレーム連結面６１は、タンクレール部４１が車幅方向に最も張り出す位置に設けられるようになっている。

メインフレーム１０の前部と後部の二分割構造に伴い、エンジン懸架ステー部４３についても二分割構造となっている。エンジン懸架ステー部４３は、ステー連結面６２において一体に連結された前部ステー４３ａと後部ステー４３ｂとからなる。ステー連結面６２は、略逆三角形状の頂点近傍に設けられた前部エンジン懸架部５３の直後、後方位置でありエンジン懸架ステー部４３の後部側の一辺に設けられ、前部エンジン懸架部５３は前部ステー４３ａ側に設けられる。

すなわち、前部ステー部４３ａは、タンクレール部４１から下向きに伸びた逆三角形状の前部側の一辺を形成するエンジン懸架ステー部４３と前部エンジン懸架部５３が設けられた逆三角形状の頂点とこの頂点から伸びた後部側の一辺を形成するエンジン懸架ステー部４３の一部とを含む部分である。後部ステー部４３ｂは、タンクレール部４１から下向きに伸びた逆三角形状の後部側の一辺を形成するエンジン懸架ステー部４３の一部分である。なお、前部ステー４３ａは、メインフレーム１０の前部フレーム１０ａと一体に成型される。後部ステー４３ｂは、後部フレーム１０ｂと一体に成型される。

このように構成された自動二輪車１用のメインフレーム１０は、タンクレール部４１の開き部４５や狭まり部４７のように前部フレーム１０ａと後部フレーム１０ｂとの接合方向に対して傾斜を有する部分で接合を行う場合と比較して、平行部４６という接合方向とほぼ一致する方向に伸びた箇所で接合の位置合わせを行うことができる。この結果、鋳造成型後前部フレーム１０ａと後部フレーム１０ｂとを溶接などの接合方法により接合する際のフレーム連結面６１における位置合わせを正確に行うことができ、接合精度を向上させることができる。

また、接合工程における熱応力による縮みなどの変形がフレーム連結面６１近傍に生じた場合であっても、タンクレール部４１の平行部４６上に設けられたフレーム連結面６１において接合を行うことができるため、開き部４５や狭まり部４７で接合した場合に比べて外観上のばらつきを防止することができる。

さらに、フレーム連結面６１において高い接合精度を得ることができた結果、エンジン懸架ステー部４３のステー連結面６２においても付随的に位置合わせを容易に行うことができる。このため、フレーム連結面６１とステー連結面６２が同一平面上にない場合であっても、接合精度を得ることができる。

さらにまた、逆三角形状の前部側の一辺を形成するエンジン懸架ステー部４３を後部側に比べて太く形成することにより、負荷の高いエンジン懸架ステー部４３を高剛性とすることができる。

また、メインフレーム１０をタンクレール部４１の平行部４６における分割構造とした結果、前部フレーム１０ａおよび後部フレーム１０ｂの一方が極端に大型化しない。このため、前部フレーム１０ａおよび後部フレーム１０ｂの鋳造製品としての寸法精度を出しやすくなる点においても有効である。

１ 自動二輪車
１０ メインフレーム
１０ａ 前部フレーム
１０ｂ 後部フレーム
１１ ヘッドパイプ
１２ フロントフォーク
１３ 前輪
１４ ハンドル
１５ 燃料タンク
１６ シートレール
１７ 着座シート
２２ スイングアーム
２３ 後輪
２５ エンジン
２６ ドライブチェーン
２７ フロントカバー
２８ サイドカバー
２９ ロアカバー
３０ 後部車体カバー
４１ タンクレール部
４２ リヤアームブラケット部
４３ エンジン懸架ステー部
４３ａ 前部ステー
４３ｂ 後部ステー
４５ 開き部
４６ 平行部
４７ 狭まり部
５１、５２ 後部エンジン懸架部
５３ 前部エンジン懸架部
６１ フレーム連結面
６２ ステー連結面

Claims (5)

1. ヘッドパイプと、
   前記ヘッドパイプから車両後方に向かって伸びた車両平面視で車両幅方向の間隔が大きくなる開き部と前記車両幅方向の間隔が略一定となる平行部と前記車両幅方向の間隔が小さくなる狭まり部とが順次設けられた左右一対のタンクレール部と、
   前記タンクレール部の各後端部から屈曲して伸びた左右一対のリヤアームブラケット部とを備えた自動二輪車の車体フレームであって、
   前記車体フレームは、前記平行部の軸方向に略直交するフレーム連結面で連結された前部フレームと後部フレームとで構成されたことを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
2. 前記タンクレール部から前記前部フレームと前記後部フレームとに渡って略下向きに設けられたエンジン懸架ステー部と、
   前記エンジン懸架ステー部に設けられ前記自動二輪車のエンジンの前部を支持する前部エンジン懸架部と、
   前記リヤアームブラケット部に設けられ前記エンジンの後部を支持する後部エンジン懸架部とをさらに備え、
   前記エンジン懸架ステー部は、ステー連結面において連結された前部ステーと後部ステーとで構成され、
   前記前部エンジン懸架部は、前記前部ステー側に設けられた請求項１記載の自動二輪車の車体フレーム。
3. 前記エンジン懸架ステー部は、前記タンクレール部を一辺に含む逆三角形を形成する枠状部材であり、
   前記前部エンジン懸架部は、前記逆三角形の頂点近傍に設けられ、
   前記ステー連結面は、前記前部エンジン懸架部の後方位置に設けられた請求項２記載の自動二輪車の車体フレーム。
4. 前記前部ステーと前記後部ステーとは、それぞれ前記前部フレームと前記後部フレームと一体に成型された請求項２または３記載の自動二輪車の車体フレーム。
5. 前記エンジン懸架ステー部は、前記前部エンジン懸架部より前部側が後部側より太く形成された請求項３記載の自動二輪車の車体フレーム。

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