JP6122660B2 - 鞍乗り型車両の車体フレーム - Google Patents

Description

本発明は、鞍乗り型車両の車体フレームの改良に関する。

車幅方向中央にリヤサスペンションユニットが設けられている鞍乗り型車両の車体フレームが知られている（例えば、特許文献１（第２図、第４図）参照。）。

特許文献１の第２図及び第４図に示すように、左右のピボットフレーム（２、２）（括弧付き数字は、特許文献１記載の符号を示す。要素名は一部変更した。以下同じ。）の間に、円管状のクロスメンバ（１１）が渡され、このクロスメンバ（１１）に、リヤサスペンションユニット取付部（１２）が設けられ、このリヤサスペンションユニット取付部（１２）に、リヤサスペンションユニット（８）が取付けられる。

特許文献１の車体フレームで、リヤサスペンションユニット（８）から受ける耐荷重を高める一手段として、クロスメンバ（１１）の外径を大きくして対応することが考えられる。すると、クロスメンバが大きくなり、車体フレームの重量増につながる可能性がある。クロスメンバが大型化することを抑えつつリヤサスペンションユニットから受ける耐荷重を高めることができる技術が望まれる。

実開平４−８１８９１号公報

本発明は、クロスメンバが大型化することを抑えつつリヤサスペンションユニットから受ける耐荷重を高めることができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体フレームを、ヘッドパイプと、このヘッドパイプに取付けられる左右一対のフレームと、これらの左右一対のフレームを連結するクロスメンバとから構成し、このクロスメンバにリヤサスペンションの一端を支えるサスペンション支持部を設け、このサスペンション支持部にリヤサスペンションの一端を連結し、リヤサスペンションの他端に後輪を揺動可能に支持するスイングアームを連結するようにした鞍乗り型車両の車体フレームにおいて、クロスメンバは、断面が長径と、この長径より短い短径を有する非円形のパイプからなり、短径を通る線を短径軸とし、この短径軸に直角に延びる線を長径軸とするとき、リヤサスペンションの軸線は、クロスメンバの短径軸と交差し、クロスメンバは、断面長円形のパイプ部材であり、長径軸が略水平になる向きに配置され、サスペンション支持部は、クロスメンバに連結されるブラケットであり、リヤサスペンション（６１）が収縮したときにおけるリヤサスペンションの軸線は、車両側面視で、長円形のパイプ上又はパイプ内を通ることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、サスペンション支持部は、クロスメンバの下方に延びるようにして配置され、クロスメンバの後方から前方に渡って、クロスメンバの上方にエンジンへ吸入空気を供給する吸気通路が配置されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、左右一対のフレームは、前輪を操向可能に支持するヘッドパイプから車幅方向左右に拡がりつつ後方へ延びる左右のメインフレームと、これらの左右のメインフレームから車幅方向外方に拡がりつつ下方に延出しスイングアームを支持する左右のピボットフレームとを有し、クロスメンバは、左右のピボットフレームよりも幅狭にすることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、クロスメンバの下面に沿って、左右のメインフレームの間に燃料フィルタが配置されることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、左右のメインフレームの屈曲部の後方に前記クロスメンバが配置され、クロスメンバの後方に、シートを支えるシートレールが配置されていることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、屈曲部にガセット部材が溶接され、ガセット部材とメインフレームとの間に非溶接部が設けられていることを特徴とする。
請求項７に係る発明は、左右のメインフレームに、パイプ部材を屈曲することにより左右のピボット部が一体に設けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、クロスメンバは、非円形のパイプにした。
従来、クロスメンバが円形断面の場合に、リヤサスペンションから受ける耐荷重を高めるためには、その外径を大きくして対応することが考えられる。すると、クロスメンバが大きくなるため、車体フレームの重量増につながる可能性がある。

この点、本発明では、クロスメンバを非円形のパイプとし、且つ、クロスメンバの短径軸とリヤサスペンションの軸線とが交差するようにクロスメンバを配置した。すなわち、クロスメンバの短軸とリヤサスペンションの軸線とは非平行に配置した。

クロスメンバの短軸とリヤサスペンションの軸線とが非平行になるようにクロスメンバを配置したので、クロスメンバを円形断面の円管にした場合に比べて、クロスメンバが大型化することを抑えることができる。

従って、本発明によれば、同じ曲げ剛性を発揮させるためにクロスメンバの外径を大きくしたり、板厚を増加させる場合に比べ、クロスメンバが大型化することを抑えながらクロスメンバの耐荷重を高められる。

また、請求項１に係る発明では、クロスメンバは、断面長円形のパイプ部材とした。同じ曲げ剛性を発揮させるために円形断面のクロスメンバの外径を大きくする場合に比べ、クロスメンバの大型化や重量増加をまねくことなくクロスメンバの耐荷重を高められる。

また、リヤサスペンションが収縮したときにおけるリヤサスペンションの軸線は、長円形のパイプ上又はパイプ内を通っている。
仮に、リヤサスペンションの軸線が、長円形のパイプ上から外れると、その分、ブラケットの長さが長くなり、ブラケットにはより大きなモーメントが掛かり易くなる。

この点、本発明では、リヤサスペンションの軸線は、長円形のパイプ上又はパイプ内を通っているので、ブラケットを短くでき、ブラケットにかかるモーメントを小さくできる。加えて、ブラケットを軽量化できる。

さらに、請求項１に係る発明では、スイングアームとリヤサスペンションの間にリンク機構を備えていないタイプの鞍乗り型車両では、リヤサスペンションのストロークを稼ぐために、クロスメンバの高さは小さく抑えたいところである。

この点、本発明では、クロスメンバの長径軸が略水平になる向きになるように、クロスメンバが配置されるため、リヤサスペンションのストロークを稼ぎながら、クロスメンバの高さを小さくできる。

請求項２に係る発明では、クロスメンバは、その長径軸が略水平になる向きに配置される上に、クロスメンバの下方に延びるようにサスペンション支持部が配置される。長径軸が略水平方向に延びるようにクロスメンバを配置したので、吸気通路がクロスメンバの上方に配置される場合であっても、吸気通路が上方に突出する量を小さく抑えられる。結果、車両の高さを低く抑えることができる。

請求項３に係る発明では、クロスメンバの軸方向長さは、左右のピボットフレームの間の距離よりも幅狭である。左右のピボットフレームの間の距離よりもクロスメンバの軸方向長さを短くしたので、クロスメンバの撓みを小さく抑えることができる。

請求項４に係る発明では、クロスメンバの下面に沿って、左右のメインフレームの間に
燃料フィルタが配置される。デッドスペースとなり易いクロスメンバの下方のスペースに
燃料フィルタを配置したので、限られたスペースを有効活用することができる。

本発明に係る自動二輪車の左側面図である。 図１の要部拡大図（カウル部材が取外された状態）である。 自動二輪車の要部平面図（エアクリーナが取外された状態）である。 車体フレームの平面図である。 クロスメンバ及びその周辺部の構造を説明する側面図である。 実施例及び比較例に係るシート受部の断面図である。 スイングアームがスイングしたときの作用説明図である。 実施例及び比較例に係るクロスメンバの構造と配置を説明する図である。 変形例に係るクロスメンバの構造等を説明する図である。 比較例及び実施例に係るシートレールの構造図及び作用説明図である。 実施例及び比較例に係るエンジンのマウント構造を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図中及び実施例において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」は、各々、自動二輪車に乗車する運転者から見た方向を示す。

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、車体フレーム１１と、この車体フレーム１１の前部に設けられ前輪１３を操向自在に支持する前輪操舵部１５と、車体フレーム１１の長手方向中間部で高さ方向下部から車両後方へ延びるように設けられ後輪１４を揺動自在に支持する後輪懸架装置１６と、前輪１３と後輪１４の間に設けられ車体フレーム１１に懸架される駆動源としてのエンジン１７と、このエンジン１７の上方にて車体フレーム１１に取付けられる燃料タンク１８と、この燃料タンク１８の後方に配置されると共に車体フレーム１１に取付けられ乗員が座るシート１９とを主要素とし、このシート１９に乗員が跨って乗車する形態の鞍乗り型車両である。

前輪操舵部１５は、車体フレーム１１の前端に設けたヘッドパイプ２１に挿嵌されるステアリング軸２２と、このステアリング軸２２の上端に取付けられるハンドル２３と、ステアリング軸２２と一体に設けられ車両斜め前下方へ延びるフロントフォーク２４と、このフロントフォーク２４の下端に取付けられる前輪１３とを主要素とする。前輪１３の上部を覆うようにして、フロントフォーク２４に、フロントフェンダ２５が取付けられている。

後輪懸架装置１６は、車体フレーム１１のピボット部３１に設けたピボット軸３２から後方に延設されるスイングアーム３３と、このスイングアーム３３の後端３３ｂに取付けられる後輪１４と、スイングアーム３３と車体フレーム１１の間に渡されるリヤサスペンションユニット３４とを主要素とする。ピボット部３１の下端に、サイドスタンド３５が取付けられている。

前輪操舵部１５の上部には、フロントカウル３６及びこのフロントカウル３６に囲まれ車両前方に臨むヘッドライト４１が取付けられ、このフロントカウル３６の後方にて車体フレーム１１に、車体の側方を覆うサイドカウル３７、３８、３９が前から後にこの順に取付けられている。

図２に示すように、車体フレーム１１は、ヘッドパイプ２１と、このヘッドパイプ２１から車両後方へ延びるメインフレーム４３と、このメインフレーム４３から車両後方へ延びてシート１９を支えるシートレール４４（シートフレーム４４とも言う。）と、このシートレール４４とメインフレーム４３の間に渡されるサポートフレーム４５と、メインフレーム４３の下方にてヘッドパイプ２１から斜め後下方に延出するダウンフレーム４６と、このダウンフレーム４６とメインフレーム４３の間に渡される補強部材４７、４８とを備えている。

メインフレーム４３は、パイプ部材からなり、このパイプ部材は、車両後方へ延びた後に屈曲部５１を介して下方へ延ばされ、この下方へ延びる部位がスイングアーム３３の前端を支えるピボット部３１とされる。

屈曲部５１に、車両側面視で略三角形状を呈するガセット部材５２が溶接され、このガセット部材５２から車両後方へシートレール４４が延びている。ガセット部材５２に、車幅方向に延びるクロスメンバ５３が取付けられる。

クロスメンバ５３に、リヤサスペンション６１の一端６２を支えるサスペンション支持部６４が設けられ、このサスペンション支持部６４に、リヤサスペンション６１の一端６２が連結され、リヤサスペンション６１の他端６３に、後輪１４を揺動可能に支持するスイングアーム３３が連結されている。スイングアーム３３とクロスメンバ５３とに、後輪１４にかかる衝撃を吸収するリヤサスペンション６１が渡されている。

次にエンジンの構成等について説明する。
エンジン１７は、クランクケース７１とこのクランクケース７１の上面７１ａに取付けられるシリンダ部７２とを備え、このシリンダ部７２の後壁７４に吸気系７７を構成するコネクテイングチューブ１０４が接続され、シリンダ部７２の前壁７３から排気系７６を構成する排気管１０６が延びている。エンジン１７は、ダウンフレーム４６とピボット部３１とに懸架されている。エンジン１７の懸架構造の詳細については後述する。

クランクケース７１の後部８１にドライブ軸８２が設けられ、ドライブ軸８２にドライブギヤ８３が取付けられ、後輪１４にスプロケット８４が取付けられ、このスプロケット８４とドライブギヤ８３の間に駆動チェーン８５が巻き掛けられ、エンジン１７の駆動力が後輪１４に伝達される。ドライブ軸８２の下方にてクランクケース７１の後部８１に、シフトチェンジのためのシフト軸８６が延びており、このシフト軸８６にリンク機構８７を介してチェンジペダル８８が連結される。

次にシートレールの構造等について説明する。
連結部としてのガセット部材５２に連結され車両後方へ延びているシートレール４４は、上向きに曲がる第１曲部９１を有し、この第１曲部９１の車両後方位置に、第１曲部９１の曲げ方向とは異なる下向きに曲がる第２曲部９２を有する。なお、第１曲部を下向きに曲げ、第２曲部を上向きに曲げることは差し支えない。

次に、メインフレーム４３、ガセット部材５２、シートレール４４及びサポートフレーム４５が車幅方向左右に設けられている点等を説明する。
図３に示すように、メインフレーム４３は、車幅方向左側に設けられる左のメインフレーム４３Ｌと、車幅方向右側に設けられる右のメインフレーム４３Ｒを有する。これらの左右のメインフレーム４３Ｌ、４３Ｒの屈曲部５１Ｌ、５１Ｒに、各々、左右のガセット部材５２Ｌ、５２Ｒが接合され、これらの左右のガセット部材５２Ｌ、５２Ｒから左右のシートレール４４Ｌ、４４Ｒが車両後方へ延びている。すなわち、シートレール４４Ｌ、４４Ｒは、左右のガセット部材５２Ｌ、５２Ｒを介して屈曲部５１Ｌ、５１Ｒに連結される。左右のガセット部材５２Ｌ、５２Ｒに、車幅方向へ延びるクロスメンバ５３が渡されている。左右の屈曲部５１Ｌ、５１Ｒには、左右のガセット部材５２Ｌ、５２Ｒを介して左右のシートレール４４Ｌ、４４Ｒが連結されている。

これに加えて、左右のシートレール４４Ｌ、４４Ｒの間に、シート１９（図２参照）を受けるシート受部９４と、このシート受部９４の後方にリヤクロスプレート９５が渡されている。

次に、エンジン１７の吸気系について説明する。
図２を併せて参照し、吸気系７７は、エアクリーナ１０１と、このエアクリーナ１０１から車両前方に延びる吸気ダクト１０２と、この吸気ダクト１０２の車両前方で、吸気ダクト１０２の先が接続されるスロットルボデイ１０３と、このスロットルボデイ１０３から車両前方に延びシリンダ部７２の後壁７４に接続されるコネクテイングチューブ１０４とを主要素とする。

エンジン１７へ吸入空気を供給する吸気通路１０５の一要素である吸気ダクト１０２は、クロスメンバ５３の後方から前方に渡って、クロスメンバ５３の上方に配置される。吸気ダクト１０２には、レゾネータ１０９が連結される。

排気系７６は、シリンダ部７２の前壁７３から前斜め下方へ延びた後、向きを変え、クランクケース７１の下方で車両後方へ延びている排気管１０６と、この排気管１０６の先に連結され車両後方に延びる消音器１０７とからなる。

ピボット部３１Ｌ、３１Ｒに、車幅方向左右に突設され乗員が足を載せるステップ１１６Ｌ、１１６Ｒが設けられている。右のステップ１１６Ｒの車両前方には、ブレーキペダル１１７が配置される。

図４に示すように、車体フレーム１１は、ヘッドパイプ２１と、このヘッドパイプ２１に取付けられる左右一対のフレーム１１０Ｌ、１１０Ｒと、これらの左右一対のフレーム１１０Ｌ、１１０Ｒを連結するクロスメンバ５３とから構成されるとも言える。

この場合に、左右一対のフレーム１１０Ｌ、１１０Ｒは、ヘッドパイプ２１から車幅方向左右に拡がりつつ後方へ延びる左右のメインフレーム４３Ｌ、４３Ｒと、これらの左右のメインフレーム４３Ｌ、４３Ｒから車幅方向外方に拡がりつつ下方に延出しスイングアーム３３（図３参照）を支持する左右のピボットフレーム（左右のピボット部３１Ｌ、３１Ｒ）とを備えている。

ここで、クロスメンバ５３の車幅方向に延びる軸方向長さ（Ｌ１）は、左右のピボット部３１Ｌ、３１Ｒの間の距離（Ｌ２）よりも幅狭にした（Ｌ１＜Ｌ２）。クロスメンバ５３の軸方向長さ（Ｌ１）を左右のピボット部３１Ｌ、３１Ｒ間の距離（Ｌ２）よりも短くしたので、短くした分だけ、クロスメンバ５３の撓みを小さく抑えることができる。

図２にて、クロスメンバ５３の下面５４に沿って、左右のメインフレーム４３Ｌ、４３Ｒの間に燃料フィルタ５５が配置されている。この燃料フィルタ５５は、燃料タンク１８とスロットルボデイ１０３の間をつなぐ図示せぬ配管の途中に介在される２次燃料フィルタである。燃料フィルタ５５を、デッドスペースとなり易いクロスメンバ５３の下方のスペースに配置したので、自動二輪車における限られたスペースを有効に活用することができる。

次に、シートレール４４とメインフレーム４３の間を連結する連結部１１３としてのガセット部材５２及びその周辺部の構造等について説明する
図５に示すように、メインフレーム４３を構成する断面円形筒状のパイプ部材１１２は、下向きに屈曲する屈曲部５１と、この屈曲部５１から下方に延出するピボット部３１とを有する。屈曲部５１には、シートレール４４が連結されるガセット部材５２が溶接される。

図４を併せて参照し、連結部１１３は、左右のガセット部材５２Ｌ、５２Ｒで構成され、これらの左右のガセット部材５２Ｌ、５２Ｒに、メインフレーム４３Ｌ、４３Ｒとシートレール４４Ｌ、４４Ｒとが各々連結される。左右のガセット部材５２Ｌ、５２Ｒは、車幅方向に延びるクロスメンバ５３で連結され、このクロスメンバ５３から別部材となるサスペンション支持部６４が斜め後下方へ延設され、このサスペンション支持部６４にリヤサスペンション６１の上端（一端６２）が連結されている。サスペンション支持部６４は、クロスメンバ５３に連結されるブラケット１１４である。

図５にて、クロスメンバ５３は、断面が直径Ｄ１の長径１２６と、この長径１２６より短い直径Ｄ２をもつ短径１２５を有する非円形のパイプからなる。本実施例では、クロスメンバ５３は、断面長円形のパイプ部材である。短径１２５を通る線を短径軸１２１とし、この短径軸１２１に直角に延びて長径１２６を通る線を長径軸１２２とするとき、リヤサスペンションの軸線Ａは、クロスメンバの短径軸１２１と図点Ｐで交差している。クロスメンバ５３は、その長径軸１２２が略水平になる向きに配置されている。

ガセット部材５２がメインフレーム４３に当接する部分のうち、ガセット部材５２とメインフレーム４３の間に、ガセット部材５２がメインフレーム４３に溶接される溶接部１２４と、ガセット部材５２がメインフレーム４３に溶接されない非溶接部１２３とが設けられている。

なお、クロスメンバ５３の中心５３Ｃと、リヤサスペンション６１の上端（一端６２）を通るリヤサスペンション６１の軸線Ａとは、リヤサスペンション６１が揺動する範囲で、距離δだけ離間している。クロスメンバ５３の中心５３Ｃとリヤサスペンション６１の軸線Ａとは、距離δで離間しているので、リヤサスペンション６１の上端に力を受けたときに、クロスメンバ５３には、クロスメンバ５３の中心５３Ｃ周りに捩りモーメントを受けることになる。

以上に述べた鞍乗り型車両の車体フレームの作用を次に述べる。
図４及び図５にて、メインフレーム４３Ｌ、４３Ｒに、パイプ部材を屈曲することにより形成したピボット部３１Ｌ、３１Ｒが一体的に設けられている。ピボット部３１Ｌ、３１Ｒをメインフレーム４３Ｌ、４３Ｒのパイプ材を曲げて形成したので、部品点数が削減できる。加えて、連結に係る加工コストを削減することができる。

また、メインフレーム４３Ｌ、４３Ｒの屈曲部５１Ｌ、５１Ｒに、左右のガセット部材５２Ｌ、５２Ｒが連結されるため、これらの左右のガセット部材５２Ｌ、５２Ｒによってメインフレーム４３Ｌ、４３Ｒの屈曲部５１Ｌ、５１Ｒが補強される。結果、屈曲部５１Ｌ、５１Ｒの剛性が高まる。さらに、クロスメンバ５３に隣接して屈曲部５１Ｌ、５１Ｒが配置される。クロスメンバ５３によって、屈曲部５１Ｌ、５１Ｒの剛性を一層高めることができる。

ガセット部材５２Ｌ、５２Ｒとメインフレーム４３Ｌ、４３Ｒの間に、非溶接部１２３Ｌ、１２３Ｒを設けた。この非溶接部１２３Ｌ、１２３Ｒによって、ガセット部材５２Ｌ、５２Ｒとメインフレーム４３Ｌ、４３Ｒ間の連結強度を低くすることができる。この連結強度を低くすることによって、リヤサスペンション６１から入力された荷重によって発生する振動をメインフレーム４３Ｌ、４３Ｒに伝わり難くすることができる。結果、車両振動を低減させることができる。

さらに、クロスメンバ５３の中心５３Ｃとリヤサスペンション６１の軸線Ａとは、距離δで離間している。このような場合に、クロスメンバ５３の断面を円断面の円管とし、短径の外径Ｄ２をもたせたとき、許容できる捩りモーメントが小さくなる可能性がある。これとは反対に、クロスメンバ５３の断面を円断面の円管とし、長径の外径Ｄ１をもたせると、許容できる捩りモーメントは大きくとれるが、クロスメンバ５３の重量増加を招く。

この点、本発明では、同じ捩れ剛性を発揮させるためにクロスメンバ５３の外径を大きくしたり、板厚を増加させる場合に比べ、クロスメンバ５３の外径の拡大や重量増加を抑えながらクロスメンバ５３の捩れ剛性を高められる。

次にシートを受けるシート受部の構造について説明する。図６（ａ）は実施例に係るシート受部の断面図であり、図６（ｂ）は比較例に係るシート受部の断面図である。
図６（ａ）の実施例において、シートレール４４は、左のシートレール４４Ｌと右のシートレール４４Ｒとからなり、左右のシートレール４４Ｌ、４４Ｒは、各々、左右の第１曲部９１Ｌ、９１Ｒを有する。左右の第１曲部９１Ｌ、９１Ｒにて左右のシートレール４４Ｌ、４４Ｒの間に、乗員が座るシート１９（図２参照）を受けるシート受部９４が渡されている。シート受部９４でシート１９を受けると共に、左右の第１曲部９１Ｌ、９１Ｒの間の補強を兼ねるようにしたので、部品点数の増加を抑えつつ、車体フレーム１１の捩れ剛性を高めることができる。

シート受部９４は、断面が下に開放されるコ字状を呈し、左右のシートレール４４Ｌ、４４Ｒの間に渡されている。一方で、図６（ｂ）の比較例において、シート受部９４Ｂは、断面が上に開放されるコ字状を呈し、左右のシートレール４４Ｌ、４４Ｒの間に渡されている。

同一材料で同一板厚の部材を前提とし、第１曲部９１の位置にシート受部９４が渡されている場合に、図６（ａ）と図６（ｂ）の構造を比較すると次のようになる。
図６（ｂ）のように、断面が上に開放されるコ字状を呈し、左右のシートレール４４Ｌ、４４Ｒの間に渡される構造に比べ、図６（ａ）の断面が下に開放されるコ字状を呈し、左右のシートレール４４Ｌ、４４Ｒの間に渡される構造は、左右のシートレール４４Ｌ、４４Ｒに異なる大きさの力が掛かったときに、第１曲部９１Ｌ、９１Ｒに撓みの発生を許容し易い。従って、シート受部９４の材料及び板厚等を適切に設定することで、車体フレーム１１に、第１曲部９１Ｌ、９１Ｒで撓み特性をもたせつつ所定の捩れ剛性をもたせることが可能になる。

図６（ａ）にて、左右の第１曲部９１Ｌ、９１Ｒの間にシート受部９４が渡されている。シート受部９４で左右の第１曲部９１Ｌ、９１Ｒの間の補強を兼ねるようにしたので、第１曲部９１Ｌ、９１Ｒとシート受部９４とを別部材で構成する場合に比べ、部品点数の増加を抑えつつ、車体フレーム１１の捩れ剛性を高めることができる。

次に、スイングアーム３３が揺動したときの作用説明を行う。
図７（ａ）は、スイングアーム３３が、路面から衝撃を受け、ピボット軸３２を中心に図反時計回りに揺動したときの作用図であり、図７（ｂ）は、スイングアーム３３が、路面からの荷重が開放され、ピボット軸３２を中心に図時計回りに揺動したときの作用図である。

図７（ａ）において、後輪１４（図１参照）に上向きの力が掛かったとき、スイングアーム３３はピボット軸３２を中心に反時計回りの上方へ揺動する。このとき、リヤサスペンション６１は、軸方向に縮み上向きの力を吸収する。

静止状態時におけるリヤサスペンションの軸線Ａに対し、上向きの力が掛かり、サスペンションが収縮したときにおけるリヤサスペンションの軸線Ａａは、リヤサスペンション６１の上支点（上端）６２を軸に反時計回りに角度θａだけ移動する。このとき、リヤサスペンション６１の軸線Ａａは、車両側面視で、長円形のパイプ上又はパイプ内を通っている。

図７（ｂ）において、後輪１４に下向きの力が掛かったとき、スイングアーム３３は、ピボット軸３２を中心に時計回りの下方へ揺動する。このとき、リヤサスペンション６１は、軸方向に伸び下向きの力を吸収する。静止状態時におけるリヤサスペンションの軸線Ａに対し、下向きの力が掛かり、リヤサスペンション６１が伸びたときにおけるリヤサスペンションの軸線Ａｂは、リヤサスペンション６１の上端（一端６２）を軸に時計回りに角度θｂだけ移動する。このとき、図７（ａ）と同様に、リヤサスペンション６１の軸線Ａｂは、車両側面視で、長円形のパイプ上又はパイプ内を通っている。

次に、クロスメンバの断面形状及びその配置によって、クロスメンバの大きさ及びその重量を抑えることができることを説明する。
図８（ａ）は、実施例に係るクロスメンバの構造と配置を説明する図であり、図８（ｂ）は、比較例１に係るクロスメンバの構造と配置を説明する図であり、図８（ｃ）は、比較例２に係るクロスメンバの構造と配置を説明する図である。

図８（ｂ）の比較例１に示すように、従来、クロスメンバ５３Ｂが円形断面の場合に、リヤサスペンション６１から受ける耐荷重を高めるためには、クロスメンバ５３Ｂの外径を大きくして対応することが考えられる。すると、クロスメンバ５３Ｂの外径１２５Ｂ（外径Ｄｂ）が、実施例のクロスメンバ５３の短径１２５の外径Ｄ２に比べ大きくなる（Ｄ２＜Ｄｂ）ため、車体フレーム１１の重量増につながる可能性がある。加えて、クロスメンバ５３Ｂの高さが大きくなるおそれがある。

図８（ａ）の実施例に示すように、本発明では、クロスメンバ５３を非円形の断面長円パイプとし、且つ、クロスメンバ５３の短径軸１２１とリヤサスペンション６１の軸線Ａとが交差するようにクロスメンバ５３を配置した。すなわち、クロスメンバ５３の短径軸１２１とリヤサスペンション６１の軸線Ａとは非平行に配置した。

クロスメンバの短径軸１２１とクロスメンバの軸線Ａとが非平行になるようにクロスメンバ５３を配置したので、図８（ｂ）のように、クロスメンバ５３Ｂを円形断面の円管にする場合に比べて、クロスメンバ５３の大型化を抑えることができる。

従って、本発明によれば、同じ曲げ剛性を発揮させるためにクロスメンバ５３の外径を大きくしたり、板厚を増加させる場合に比べ、クロスメンバ５３の外径の拡大や重量増加を抑えながらクロスメンバ５３の耐荷重を高められる。

次に、クロスメンバを長円断面のパイプとした場合でも、リヤサスペンションの軸線Ａと平行にクロスメンバの短径軸が向くようにクロスメンバ５３を配置すると、リヤサスペンション６１から受ける耐荷重を必ずしも十分に高めることができないことを説明する。

図８（ｃ）に示すように、クロスメンバの短径軸１２１が、リヤサスペンションの軸線Ａと平行に配置されると、クロスメンバの短径軸１２１に非平行に配置される場合に比べ、リヤサスペンション６１から受けることができる耐荷重は小さくなる。

図８（ａ）にて、本発明では、クロスメンバの短径軸１２１は、リヤサスペンション６１の軸線Ａと非平行に配置されるので、クロスメンバ５３の短径軸１２１が、リヤサスペンション６１の軸線Ａと平行に配置される場合に比べ、耐荷重を高めることができる。

図５を併せて参照し、リヤサスペンション６１が収縮したときにおけるリヤサスペンション６１の軸線Ａは、長円形のパイプ上を通っている。
本発明の構造では、クロスメンバ５３の中心５３Ｃとリヤサスペンションの軸線Ａとの間は、距離δだけ離間している。このため、クロスメンバ５３の中心５３Ｃ周りに、捩りモーメントが掛かる。仮に、リヤサスペンションの軸線Ａが、クロスメンバ５３の中心５３Ｃから離れ、されに、長円形のパイプ上から外れるに伴って、ブラケット１１４の長さが長くなり、ブラケット１１４にはより大きなモーメントが掛かり易くなる。

本発明では、リヤサスペンションの軸線Ａは、長円形のパイプ上を通っているので、ブラケット１１４を短くでき、ブラケット１１４にかかるモーメントを小さくできる。加えて、ブラケット１１４を軽量化できる。なお、リヤサスペンションの軸線Ａがパイプ内を通っていても良く、その場合には、上記と同様な作用効果を奏する。

また、クロスメンバの長径軸１２２が略水平になる向きになるように、クロスメンバ５３が配置されている。
スイングアームとリヤサスペンションの間にリンク機構を備えていないタイプの鞍乗り型車両では、リヤサスペンションのストロークを稼ぐために、クロスメンバの高さは小さく抑えたいところである。

本発明では、クロスメンバ５３の長径軸１２２が略水平になる向きになるように、クロスメンバ５３が配置されるため、リヤサスペンション６１のストロークを稼ぎながら、クロスメンバ５３の高さを小さくすることができる。

図２を併せて参照し、クロスメンバ５３は、その長径軸が略水平になる向きに配置される上に、クロスメンバの下方に延びるようにサスペンション支持部（ブラケット１１４）が配置される。長径軸１２２が略水平方向に延びるようにクロスメンバ５３を配置したので、吸気通路１０５がクロスメンバ５３の上方に配置される場合であっても、吸気通路１０５が上方に突出する量を小さく抑えられる。結果、車両の高さを低く抑えることができる。

次に、別実施例に係るクロスメンバの構造等を説明する。
図９に示すように、クロスメンバを非円形の断面長円パイプとし、クロスメンバの長径軸をリヤサスペンションの軸線に沿わせるようにクロスメンバを配置する。詳細には、車両が静止状態にあるときに、クロスメンバ５３の長径軸１２２とリヤサスペンション６１の軸線Ａとが平行になるようにクロスメンバ５３を配置した。

リヤサスペンション６１が収縮したとき又は伸びたときにおいて、クロスメンバ５３の長径軸１２２とリヤサスペンション６１の軸線Ａとが平行ではなくなる。しかし、クロスメンバ５３の長径軸１２２とリヤサスペンション６１の軸線Ａとのなす角度θは、大きくても±１０°以内にある。従って、クロスメンバ５３の長径軸１２２に沿って、リヤサスペンション６１の軸線Ａが位置するように、クロスメンバ５３が左右のガセット部材５２Ｌ、５２Ｒに配置され渡されている。加えて、リヤサスペンション６１の軸線Ａは、長円形のパイプ上又はパイプ内を通るように配置されている。

次に、シートレールに曲部を形成する場合について説明する。
図１０（ａ）は比較例に係るシートレールを含む車体フレーム後部の側面図であり、図１０（ｂ）は実施例１に係る曲部を有するシートレールを含む車体フレーム後部の側面図であり、図１０（ｃ）は実施例２に係る曲部を有するシートレールを含む車体フレーム後部の側面図である。以下の説明では、車幅方向右側のシートレールの作用について説明したが、車幅方向左側のシートレールの作用も同様なものであり、説明を省略する。

図１０（ａ）の比較例に示すように、メインフレーム４３Ｒに溶接されるガセット部材５２Ｒから後方へ伸びるシートレール４４ＡＲは、曲部がなく略直線状に延びている。
図１０（ｂ）の実施例１に示すように、シートレール４４ＢＲは、上に曲がる第１曲部９１ＢＲを有する。高さ方向上に曲がる第１曲部９１ＢＲを有するシートレール４４ＢＲは、第１曲部９１ＢＲで曲り易い構造になる。具体的には、リヤサスペンション６１（図９参照）の入力がクロスメンバ５３とガセット部材５２Ｒを介してシートレール４４ＢＲに伝達されたときに、第１曲部を設けない場合に比べ、シートレール４４ＢＲは、上下に撓み易くなる。結果、後輪の揺動をシートレール４４ＢＲでも吸収させることが可能になる。

図１０（ｃ）の実施例２に示すように、上向きに曲がる第１曲部９１ＣＲに加え、この第１曲部９１ＣＲと異なる下向きに曲がる第２曲部９２ＣＲを、第１曲部９１ＣＲの車両後方にてシートレール４４ＣＲに形成した。第１曲部９１ＣＲに加えて設けた第２曲部９２ＣＲによって、リヤサスペンション６１の入力がシートレール４４ＣＲに伝達されたときに、シートレール４４ＣＲは、上下にさらに撓み易くなる。結果、リヤサスペンション６１からの振動をシートレール４４ＣＲで一層吸収させることが可能になる。

次に、車体フレームに設けられるエンジン懸架部について説明する。
図１１（ａ）は、実施例に係るエンジンのマウント構造を説明する図であり、図１１（ｂ）は、比較例に係るエンジンのマウント構造を説明する図である。

図１１（ａ）の実施例に示すように、エンジン１７は、クランクケース７１の前上部がダウンフレーム４６の下端４６ｂに取付けられ、クランクケース７１の後上部及び後下部がピボット部３１に付設したエンジンステーを介してピボット部３１へ取付けられる。しかし、エンジン１７は、メインフレーム４３に取付けられていない。

図１１（ｂ）の比較例に示すように、エンジン１７は、クランクケース７１の前上部がダウンフレーム４６の下端４６ｂに取付けられ、クランクケース７１の後上部及び後下部がピボット部３１に付設した第１エンジンステー１３１及び第２エンジンステー１３２を介してピボット部３１へ取付けられると共に、メインフレーム４３に付設した第３エンジンステー１３３に取付けられる。

図１１（ａ）において、エンジンがメインフレームに取付けられていない（懸架されていない）場合には、メインフレーム４３にエンジン１７の振動が伝わり難くなる。また、メインフレーム４３にかかる荷重を減らすことができる。さらに、メインフレーム４３に、エンジンステーを付設する必要はないため、車体フレーム１１を簡素化することができる。

尚、本発明は、実施の形態では鞍乗り型自動二輪車に適用したが、鞍乗り型三輪車にも適用可能であり、一般の鞍乗り型車両に適用することは差し支えない。

本発明は、自動二輪車に好適である。

１０…鞍乗り型車両（自動二輪車）、１１…車体フレーム、１３…前輪、１４…後輪、１７…エンジン、２１…ヘッドパイプ、３１Ｌ、３１Ｒ…左右のピボット部（左右のピボットフレーム）、３３…スイングアーム、４３Ｌ、４３Ｒ…左右のメインフレーム、５３…クロスメンバ、５５…燃料フィルタ、６１…リヤサスペンション、６２…リヤサスペンションの一端、６３…リヤサスペンションの他端、６４…サスペンション支持部、１０５…吸気通路、１１０Ｌ、１１０Ｒ…左右のフレーム、１１４…ブラケット、１２１…クロスメンバ（５３）の短径軸、１２２…クロスメンバの長径軸、１２３Ｌ、１２３Ｒ…非溶接部、１２５…短径、１２６…長径、Ａ…リヤサスペンションの軸線。

Claims (7)

1. 車体フレーム（１１）を、ヘッドパイプ（２１）と、このヘッドパイプ（２１）に取付けられる左右一対のフレーム（１１０）と、これらの左右一対のフレーム（１１０）を連結するクロスメンバ（５３）とから構成し、このクロスメンバ（５３）にリヤサスペンション（６１）の一端を支えるサスペンション支持部（６４）を設け、このサスペンション支持部（６４）に前記リヤサスペンション（６１）の一端を連結し、前記リヤサスペンション（６１）の他端に後輪（１４）を揺動可能に支持するスイングアーム（３３）を連結するようにした鞍乗り型車両の車体フレームにおいて、
   前記クロスメンバ（５３）は、断面が長径（１２６）と、この長径（１２６）より短い短径（１２５）を有する非円形のパイプからなり、
   前記短径（１２５）を通る線を短径軸（１２１）とし、この短径軸（１２１）に直角に延びる線を長径軸（１２２）とするとき、前記リヤサスペンション（６１）の軸線（Ａ）は、前記クロスメンバ（５３）の短径軸（１２１）と交差し、
   前記クロスメンバ（５３）は、断面長円形のパイプ部材であり、前記長径軸（１２２）が略水平になる向きに配置され、
   前記サスペンション支持部（６４）は、前記クロスメンバ（５３）に連結されるブラケット（１１４）であり、
   前記リヤサスペンション（６１）が収縮したときにおける前記リヤサスペンション（６１）の軸線（Ａ）は、車両側面視で、前記長円形のパイプ上又はパイプ内を通ることを特徴とする鞍乗り型車両の車体フレーム。
2. 前記サスペンション支持部（６４）は、前記クロスメンバ（５３）の下方に延びるようにして配置され、
   前記クロスメンバ（５３）の後方から前方に渡って、前記クロスメンバ（５３）の上方にエンジン（１７）へ吸入空気を供給する吸気通路（１０５）が配置されていることを特徴とする請求項１記載の鞍乗り型車両の車体フレーム。
3. 前記左右一対のフレーム（１１０）は、前輪（１３）を操向可能に支持するヘッドパイプ（２１）から車幅方向左右に拡がりつつ後方へ延びる左右のメインフレーム（４３Ｌ、４３Ｒ）と、これらの左右のメインフレーム（４３Ｌ、４３Ｒ）から車幅方向外方に拡がりつつ下方に延出し前記スイングアーム（３３）を支持する左右のピボット部（３１Ｌ、３１Ｒ）とを有し、
   前記クロスメンバ（５３）は、前記左右のピボット部（３１Ｌ、３１Ｒ）よりも幅狭にすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の鞍乗り型車両の車体フレーム。
4. 前記クロスメンバ（５３）の下面に沿って、前記左右のメインフレーム（４３Ｌ、４３Ｒ）の間に燃料フィルタ（５５）が配置されることを特徴とする請求項３記載の鞍乗り型車両の車体フレーム。
5. 前記左右のメインフレーム（４３Ｌ、４３Ｒ）の屈曲部（５１Ｌ、５１Ｒ）の後方に前記クロスメンバ（５３）が配置され、前記クロスメンバ（５３）の後方に、シート（１９）を支えるシートレール（４４）が配置されていることを特徴とする請求項３または請求項４記載の鞍乗り型車両の車体フレーム。
6. 前記屈曲部（５１Ｌ、５１Ｒ）にガセット部材（５２Ｌ、５２Ｒ）が溶接され、
   前記ガセット部材（５２Ｌ、５２Ｒ）と前記メインフレーム（４３Ｌ、４３Ｒ）との間に非溶接部（１２３Ｌ、１２３Ｒ）が設けられていることを特徴とする請求項５記載の鞍乗り型車両の車体フレーム。
7. 前記左右のメインフレーム（４３Ｌ、４３Ｒ）に、パイプ部材を屈曲することにより前記左右のピボット部（３１Ｌ、３１Ｒ）が一体に設けられていることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の鞍乗り型車両の車体フレーム。

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