JP4762652B2 - 自動二輪車の車体フレーム - Google Patents

Description

本発明は、モノコック構造（張殻構造または応力外皮構造）のメインフレームを有する自動二輪車の車体フレームに関するものである。

前記モノコック構造のメインフレームは、内部に隔壁などを設けない応力外皮構造であり、軽量ながら剛性が高く、外観に優れるとともに、大きな容積の内部空間を有するので、この内部空間にエアクリーナ部を収納するなどして、内部空間を有効利用できる利点がある（特許文献１参照）。
特開２０００−１６３６９号公報

しかしながら、モノコック構造のメインフレームは、上述した利点を有する反面、自動二輪車のスペース上の制約により、十分な高さをとれないことから、特に高速走行域で上下方向の振動が発生する場合があり、また、一層の軽量化を図るために全体の肉厚を薄くすると、ねじり変形や曲げ変形が発生する場合もある。

そこで、本発明は、モノコック構造のメインフレームの剛性をさらに向上させた自動二輪車の車体フレームを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明に係る自動二輪車の車体フレームは、モノコック構造のメインフレームと、前記メインフレームの両側部の少なくとも一方に連結されてメインフレームを補強するサブフレームとを備え、前記サブフレームは、前記メインフレームの前部に接続されて前記メインフレームから下方に延びる支持ブラケットと、前記メインフレームの前後方向の中間部と前記支持ブラケットとの間に架け渡されて前後方向に延びる補強バーとを有し、前記支持ブラケットにエンジンの前部が支持され、前記補強バーはエンジンの側方に位置し、前記支持ブラケットおよび前記メインフレームと、前記補強バーとが締結部材によりねじ連結されている。

この構成によれば、サブフレームが、モノコック構造のメインフレームに対し下方に突出した配置でメインフレームの側部に接続されているので、メインフレームの剛性が向上する。また、支持ブラケットと補強バーとが、側面視でほぼＬ字形の補強体を形成するので、特にメインフレームの曲げ変形に対する剛性が向上する。さらに、補強バーが、エンジンの側方に位置することで、メインフレームから下方に大きく離れて位置することになるから、メインフレームのねじり変形および曲げ変形に対する剛性をさらに向上させることができる。

本発明において、好ましくは、前記サブフレームに、可撓性長尺物を保持する保持部材が取り付けられている。この構成によれば、サブフレームに、メインフレームの剛性向上の機能を持たせるのに加えて、エンジンの側方を通る可撓性長尺物を保持する機能をも持たせることができる。これにより、可撓性長尺物を保持する部材を別途設ける必要がなくなる。ここで、可撓性長尺物はロープ状の柔軟な部材をいい、ケーブル、ホース、ハーネスなどを含む。

本発明の自動二輪車の車体フレームによれば、メインフレームから下方に突出する配置で両端部をメインフレームに接続したサブフレームを設けたことにより、モノコック構造のメインフレームの剛性が向上する結果、メインフレームのねじり変形や曲げ変形を抑制できる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る車体フレームを備えた自動二輪車を示す側面図である。同図に示す自動二輪車は、車体フレームＦＲの前半部を構成するメインフレーム１の前端部にヘッドパイプ２が取り付けられ、このヘッドパイプ２に回動自在に挿通されたステアリングシャフト（図示せず）を介してアッパブラケット４およびロワブラケット５が支持され、これらアッパブラケット４およびロワブラケット５にフロントフォーク８が支持され、このフロントフォーク８の下端部に前輪９が支持されている。フロントフォーク８の上端部のアッパブラケット４にはハンドル１０が取り付けられている。

前記メインフレーム１の後端下部には、スイングアームブラケット１１が設けられ、このスイングアームブラケット１１に、スイングアーム１２が、前端部のピボット軸１３を介して上下揺動自在に支持されている。このスイングアーム１２の後端部には後輪１４が支持されている。メインフレーム１の中央下部には多気筒エンジンＥが支持されている。このエンジンＥのシリンダヘッド１７には複数の排気管１８が接続され、これら排気管１８は車体後部の左右両側に一つずつ配置されたマフラ２０に接続されている。

前記メインフレーム１の後部に連結されたリヤフレーム（シートレール）２１が車体フレームＦＲの後半部を構成しており、このリヤフレーム２１にライダー用と同乗者用の単一のシート２２が支持されている。メインフレーム１の上部、つまり、車体上部で、前記ハンドル１０とシート２２との間には、燃料タンク１９が取り付けられている。また、車体前部に、前記ハンドル１０の前方から車体前部の側方にかけての部分を覆う樹脂製のカウリング２５が装着されている。リヤフレーム２１の後部は、側面および後面のほぼ全体が、テールカバー２３で覆われており、リヤフレーム２１の後部にリヤフラップ２４が装着されている。

図２は車体フレームＦＲの平面図を示し、この車体フレームＦＲは、前述のとおり、メインフレーム１の後部にリヤフレーム２１が連結されてなる。メインフレーム１は、モノコック構造のものであって、内部空間に、クリーナエレメント（図示せず）を収納したエアクリーナ部２６が設けられており、前端近傍の左右両側に、エアクリーナ部２６に導入するための空気を取り入れる吸気口２４が開口している。また、メインフレーム１の前後方向中間部の右側にバッテリ収納ボックス２７が設けられている。メインフレーム１の前記中間部の上面には、左右一対のアクセス用孔２８が開口しており、このアクセス用孔２８には、図示しない蓋部材が着脱自在に取り付けられている。この蓋部材とその周辺は、メインフレーム１の上面に載置して取り付けられる燃料タンク１９（図１）によって覆われる。一方、リヤフレーム２１は、左右一対のレール部２９，２９と、これらレール部２９，２９の後端部同士を連結するリヤブロック３０とを有し、平面視で、前方に開口した細長いほぼＵ字状となっている。両レール部２９，２９間には、複数のクロスメンバー３１，３２，３３が、一体的にあるいは別部材で形成されて、架け渡されている。

図３は車体フレームＦＲの左側面図を示し、メインフレーム１は、前部から前後方向中間部にかけて湾曲しながら下方に向かう側面形状を有しており、その左側部に、メインフレーム１から下方に突出した形のサブフレーム３４が接続されている。サブフレーム３４は、その両端部が、ねじ体からなる第１および第２締結部材３５，３６によりメインフレーム１に連結されて、メインフレーム１を補強している。前記サブフレーム３４は、メインフレーム１の前部下縁に設けた前後一対の取付片４０に取り付けられて下方に延びる支持ブラケット３７と、支持ブラケット３７の上下方向中間部とメインフレーム１の前後方向中間部との間に架け渡されて前後方向に延びる補強バー３８とを有している。支持ブラケット３７と補強バー３８とは、ねじ体からなる第３締結部材４１により連結されている。

図４は車体フレームＦＲにおけるサブフレーム３４の取付部分を詳細に示す拡大側面図である。支持ブラケット３７は、車体側方から見て、幅広の上端部と幅狭の下端部とを有し、上端部と下端部との間を、滑らかに内側に湾曲した両側縁でつなぐ中間部とを有する縦に長い形状であり、上端部に前後一対の固定部３７ａ，３７ａが形成され、各固定部３７ａにねじ挿通孔（図示せず）が形成されている。支持ブラケット３７の固定部３７ａは、第１の締結部材３５を前記ねじ挿通孔に挿通し、メインフレーム１の各取付片４０に設けたねじ孔（図示せず）にねじ込むことにより、取付片４０に連結されている。支持ブラケット３７の下端部４３には、エンジン支持孔４４が設けられており、図３に示すように、エンジンＥに設けたブラケット４５にボルト・ナットのような第４締結部材４６で連結されることにより、支持ブラケット３７がエンジンＥの前部を支持している。エンジンＥは、後部の２か所に設けた第５および第６締結部材６５、６６によりメインフレーム１に支持されている。

図４に示す補強バー３８は、角形の中空または中実のパイプからなるバー本体４７の両端に端部材４８を溶接で連結して構成されており、ほぼ水平姿勢に配置されている。バー本体４７は、上方に若干突出するように浅い逆Ｖ字状に曲げられている。補強バー３８の前端部および後端部にはねじ挿通孔（図示せず）が形成されており、前端部のねじ挿通孔に第３締結部材４１を挿通して、支持ブラケット３７のエンジン支持孔４４の上方近傍に設けたねじ孔（図示せず）にねじ込むことにより、補強バー３８の前端部が支持ブラケット３７に連結され、後端部のねじ挿通孔に第２締結部材３６を挿通して、メインフレーム１に設けたねじ孔（図示せず）にねじ込むことにより、補強バー３８の後端部がメインフレーム１に連結されている。バー本体４７の後端寄りの下面には、保持部材であるステー４９がねじ結合により固定されている。

また、バー本体４７の前端寄りの上面には、保持部材である係止ブロック５０が溶接により固定されるとともに、カウリング２５（図１）の取付部材（図示せず）が挿通されるカウリング取付用挿通孔７１が設けられている。

図５に示すように、前記ステー４９は、金属板を曲げ加工したもので、補強バー３８のバー本体４７の下面に接触する固定片５１と、この固定片５１の外側端から上方へ延びる位置決め片５３と、固定片５１の前端から下方へ延びる連結片５４と、この連結片５４から固定片５１に対し平行となる方向に延びる支持片５７とを有している。前記固定片５１には挿通孔５２が、前記支持片５７には取付孔５８が、それぞれ形成されている。このステー４９は、固定ねじ５５が、挿通孔５２を介してバー本体４７に設けたねじ孔（図示せず）にねじ込まれることにより、バー本体４７に固定される。

前記ステー４９には、ハンドル１０（図１）の近傍に設けた計器盤等（図示せず）に接続される図５のハーネス５９が、クランプ６０を介して支持される。このクランプ６０は、合成樹脂製であって、Ｃ形の保持リング部６１の両端部に、抜け止め用の爪６２ａを有する取付部６２，６２が形成されている。したがって、クランプ６０は、保持リング部６１にハーネス５９を挿通させた状態で、両取付部６２，６２がステー４９の取付孔５８に挿通されることにより、ステー４９に取り付けられて、ハーネス５９を、ステー４９を介してバー本体４７に支持する。

一方、図４の係止ブロック５０は、上方に開口した係止溝５０ａを有し、その底部がバー本体４７に溶接されている。この係止溝５０ａには、クラッチ用の油圧ホース６３を挿通させたゴムダンパー６４が嵌め込まれて、油圧ホース６３が制振状態でバー本体４７に保持されている。

上記構成において、サブフレーム３４は、メインフレーム１から下方に突出した状態で、メインフレーム１の側部に接続されているので、メインフレーム１の剛性が向上する。ここで、サブフレーム３４を構成する支持ブラケット３７と補強バー３８とにより、側面視でＬ字状の補強体を構成しているので、メインフレーム１の剛性がさらに向上する。これにより、特に高速走行域における振動によるメインフレーム１のねじり変形や曲げ変形が抑制される。また、図１に明示するように、補強バー３８が、エンジンＥの側方に位置している、つまりメインフレーム１から下方に大きく離れて位置しているから、メインフレーム１のねじり変形および曲げ変形に対する剛性を一層向上させることができる。

また、図４に示すサブフレーム３４に、可撓性長尺物であるハーネス５９およびクラッチ用の油圧ホース６３をそれぞれ保持するステー４９および係止ブロック５０が取り付けられているから、サブフレーム３４に可撓性長尺物５９，６３を保持する機能を付加することができる。これにより、可撓性長尺物５９，６３を保持する部材を別途設ける必要がなくなる。さらに、サブフレーム３４にカウリング取付用挿通孔７１が設けられているから、サブフレーム３４にカウリング２５（図１）を保持する機能も付加される。

前記実施形態では、メインフレーム１の左側のみにサブフレーム３４を設けているが、その理由は、メインフレーム１の右側は、図２に示すバッテリ収納ボックス２７が内蔵されていることによって十分な剛性を有しているからである。但し、メインフレーム１の右側にも、前記実施形態で示したのと同様なサブフレームを設けることができる

また、サブフレーム３４は、支持ブラケット３７と補強バー３８の２部品からなるものに限定されず、一体化された単一物、または３つ以上の部材を組み合わせたものでもよい。サブフレーム３４の形状も前記実施形態に限定されない。

本発明の一実施形態に係る車体フレームを備えた自動二輪車を示す側面図である。 同上の車体フレームを示す平面図である。 同上の車体フレームを示す左側面図である。 同上の車体フレームにおけるサブフレームの取付部分を示す拡大斜視図である。 同上のサブフレームに取り付けられるステーを示す斜め前方下方から見た斜視図である。

符号の説明

ＦＲ 車体フレーム
１ メインフレーム
３４ サブフレーム
３７ 支持ブラケット
３８ 補強バー
４９，５０ 保持部材
５９，６３ 可撓性長尺物
Ｅ エンジン

Claims (4)

1. モノコック構造のメインフレームと、
   前記メインフレームの両側部の少なくとも一方に連結されて前記メインフレームを補強するサブフレームとを備え、
   前記サブフレームは、前記メインフレームの前部に接続されて前記メインフレームから下方に延びる支持ブラケットと、前記メインフレームの前後方向の中間部と前記支持ブラケットとの間に架け渡されて前後方向に延びる補強バーとを有し、
   前記支持ブラケットにエンジンの前部が支持され、前記補強バーはエンジンの側方に位置し、
   前記支持ブラケットおよび前記メインフレームと、前記補強バーとが締結部材によりねじ連結されている自動二輪車の車体フレーム。
2. 請求項１において、支持ブラケットが、前記メインフレームに締結部材によりねじ連結されている自動二輪車の車体フレーム。
3. 請求項１または２において、前記支持ブラケットの下端部にエンジンの前部が支持され、前記下端部よりも上方の部分に前記補強バーが連結されている自動二輪車の車体フレーム。
4. 請求項１，２または３において、前記モノコック構造のメインフレームは前部から後方に向かって湾曲しながら下方に向かう形状を有し、その下方にエンジンが配置され、その内部にクリーナエレメントを収納したエアクリーナ部が設けられている自動二輪車の車体フレーム。

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