(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケースを上側クランクケースと下側クランクケースとに上下方向に分割できる構成とし、メインフレームをヘッドパイプからエンジンのクランクケースの上部まで延設してメインフレーム後端部を前記上側クランクケースの上部に結合させるとともに、この上側クランクケースにリヤアームを揺動自在に支持させ、このリヤアームに下端部を連結したクッションユニットの上端部を前記上側クランクケースに支持させ、前記上側クランクケースにカセット式ミッションを一側部から車体の左右方向に着脱できるように装着し、メインフレームの後端部における前記上側クランクケースの他側部に固定された側部を車体の側方から見てカセット式ミッションと重なるように位置付けたことを特徴とする自動二輪車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを車体フレームの一部として構成した自動二輪車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動二輪車の車体フレームとしては、いわゆるダイヤモンド型フレームがある。このダイヤモンド型フレームは、ヘッドパイプにエンジンの上方を通って後下がりに延びるメインフレームを結合させるとともに、エンジンの車体前側の下部へ向けて延びるダウンチューブを結合させ、前記メインフレームの後端に設けたリヤアームブラケットと前記ダウンチューブとをエンジンによって連結する構成になっている。
【０００３】
なお、前記リヤアームブラケットにはピボット軸を介してリヤアームを上下方向に揺動自在に連結させている。また、このリヤアームと前記メインフレームあるいはリヤアームブラケットの上部との間にクッションユニットを介装している。
【０００４】
このように構成したダイヤモンド型フレームは、ダウチューブをエンジンの下方を通して車体後側へ延ばし、リヤアームブラケットに連結する構成を採る場合に較べ、ダウンチューブの全長が短くなって軽量であるという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上述したようにダウンチューブが短くてよいダイヤモンド型フレームであっても、軽量化ならびにコストダウンを図るためにフレーム構成部材をさらに削減することが要請されている。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、エンジンを車体フレームの一部として利用する構成を採るに当たり、フレーム構成部材を可及的少なくして軽量化およびコストダウンを図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る自動二輪車は、クランクケースを上側クランクケースと下側クランクケースとに上下方向に分割できる構成とし、メインフレームをエンジンのクランクケースの上部まで延設して後端部を前記上側クランクケースの上部に結合させるとともに、この上側クランクケースにリヤアームを揺動自在に支持させ、このリヤアームに下端部を連結したクッションユニットの上端部を前記上側クランクケースに支持させ、上側クランクケースにカセット式ミッションを一側部から車体の左右方向に着脱できるように装着し、メインフレームの後端部における前記上側クランクケースの他側部に固定された側部を車体の側方から見てカセット式ミッションと重なるように位置付けたものである。
したがって、メインフレームにクランクケースを介してリヤアームを連結できるから、ダイヤモンド型フレームに較べてリヤアームブラケットおよびダウンチューブが不要になり、しかも、メインフレームが短くなる。
【０００８】
第２の発明に係る自動二輪車は、第１の発明に係る自動二輪車において、上側クランクケースにカセット式ミッションを一側部から車体の左右方向に着脱できるように装着し、メインフレームの後端部における前記上側クランクケースの他側部に固定された側部を車体の側方から見てカセット式ミッションと重なるように位置付けたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、本発明に係る自動二輪車の実施の形態の一例を図１ないし図４によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る自動二輪車の側面図、図２は要部の側面図、図３は図２におけるIII−III線断面図、図４は車体フレームの概略構成を示す平面図である。
【００１０】
これらの図において、１はこの実施の形態による自動二輪車を示す。この自動二輪車１は、前輪２と後輪３との間にエンジン４を配置し、このエンジン４の上側クランクケース５に後述するメインフレーム６を介してヘッドパイプ７を連結してこのヘッドパイプ７にフロントフォーク８を操舵自在に支持させるとともに、前記上側クランクケース５にピボット軸９を介してリヤアーム１０を上下方向に揺動自在に連結している。
【００１１】
前記エンジン４は、水冷式４サイクル４気筒型のもので、クランクケースを前記上側クランクケース５と、この上側クランクケース５の下端開口を閉塞する下側クランクケース１１とによって形成して上下方向に分割できるように構成し、前記上側クランクケース５にシリンダ１２を取付けている。このシリンダ１２は、軸線が前傾するように構成し、車体の後上方を指向する後面に吸気装置１３を接続するとともに、前下方を指向する前面に排気管１４を接続している。また、このシリンダ１２と前輪２との間にラジエータ１５を配置している。なお、このラジエータ１５は、図示してないステーなどによって前記メインフレーム６に支持させている。
【００１２】
前記吸気装置１３は、図１および図２に示すように、シリンダ１２から真上に延びる吸気管の上端に接続した絞り弁装置１３ａと、燃料噴射装置１３ｂと、前記絞り弁装置１３ａの上端が臨むエアクリーナ１３ｃなどから構成している。絞り弁装置１３ａおよび燃料噴射装置１３ｂは、図４に示すように、気筒毎に設けている。
【００１３】
前記排気管１４は、気筒毎に設けてエンジン４の下方において集合させている。この集合部には図１および図２に示すように排気制御弁装置１４ａを設けている。なお、この排気制御弁装置１４ａは、排気の圧力波を利用して排気効率を高めるためのもので、気筒毎の排気通路の通路断面積をエンジン運転状態に応じて増減させる従来周知の構造になっている。
【００１４】
前記上側クランクケース５は、下側クランクケース１１とともにクランク軸１７を回転自在に支持する構造になっており、後部にカセット式ミッション１８を装着している。このカセット式ミッション１８は、上側クランクケース５における車体右側の側部に車体の左右方向に沿って着脱できるように取付けてあり、前記クランク軸１７が駆動軸１８ａを駆動することにより従動軸１８ｂ上の出力スプロケット１９が回転する従来周知の構造になっている。この出力スプロケット１９には、図１および図２中に符号２０で示す後輪駆動用チェーンを巻掛けている。
【００１５】
前記下側クランクケース１１は、内側前部にクランクウエブ用回転空間を形成するとともに、内側後部にオイルタンク２１を配設している。なお、このエンジン４の潤滑装置は、前記オイルタンク２１から被潤滑部にオイルを圧送する、いわゆるドライサンプ式潤滑装置を採用している。
【００１６】
前記メインフレーム６は、図４に示すように、前記ヘッドパイプ７に前端を結合させた左右一対のタンクレール６ａ，６ａと、これらのタンクレール６ａ，６ａの前端部どうしを連結する補強部材６ｂとから形成している。タンクレール６ａは、この実施の形態ではアルミニウム合金によって縦断面形状が上下方向に長い長方形となる角筒状に形成している。さらに、このタンクレール６ａは、プレス加工を施すことによって、シリンダ上方となる部位を車体の側方へ突出するように屈曲させている。左右のタンクレール６ａ，６ａの屈曲部分どうし内側に前記吸気装置１３を臨ませている。
【００１７】
なお、４個の絞り弁装置１３ａを前記屈曲部分どうしの間に配置する当たっては、これらの絞り弁装置１３ａが車体の左右方向の中央寄りに配置されてタンクレール６ａの屈曲部分の車体側方への突出量が可及的小さくなるように、エンジン４のカムチェーン（図示せず）を気筒どうしの間ではなく車体の左右方向の一端に配置している。
【００１８】
上述したように角筒状に形成したタンクレール６ａ，６ａは、前端を前記ヘッドパイプ７に溶接し、このヘッドパイプ７から前記シリンダ１２の上方を通って後下がりに傾斜するように延設して後端部の前側部分および後側部分を固定ボルト２２によって前記上側クランクケース５の上部に固定している。そして、これらのタンクレール６ａ，６ａの上部に、図１に示すように、燃料タンク２３を固定している。
【００１９】
前記リヤアーム１０は、図４に示すように車体の左右方向の両側に設けた前側アーム部１０ａ，１０ａを前記ピボット軸９に枢支させるとともに、図２に示すように、前側下部を、ここに突設した連結部材２４と、この連結部材２４に枢着させたリンク機構２５を介してクッションユニット２６の下端部に連結している。また、このリヤアーム１０の下部には、後輪駆動用チェーン２０を通すためのチェーン穴１０ｂを設けている。
【００２０】
前記リンク機構２５は、前記下側クランクケース１１の車体後側の端部に一体に形成したブラケット１１ａにも節の一部を枢着させている。また、前記クッションユニット２６の上端部は、この実施の形態では図２および図４に示すように、前記上側クランクケース５の上部における車体後側の端部に固定した左右一対のクッションユニット用ブラケット２７に枢支させている。
【００２１】
前記ピボット軸９は、図３に示すように、上側クランクケース５の下部における車体後側の端部に一体に形成したボス部５ａにここを貫通した状態で支架させている。そして、このピボット軸９における前記ボス部５ａから突出する部分に、前記リヤアーム１０の前側アーム部１０ａ，１０ａを軸受２８を介して回動自在に支持させている。また、ピボット軸９の軸端部には、フートレスト２９（図１）を支持するための左右一対のフートレスト用ブラケット３０を支持させている。
【００２２】
前記フートレスト用ブラケット３０は、図１に示すように、車体後側の端部にフートレスト２９の保持板２９ａが取付けてあり、前記ピボット軸９に支持させるとともに車体前側の端部を上側クランクケース５および下側クランクケース１１に固定している。すなわち、フートレスト２９は、前記保持板２９ａ、フートレスト用ブラケット３０およびピボット軸９などを介してエンジン４のクランクケースに支持させている。
【００２３】
前記フートレスト２９に足を載せて乗車している状態の乗員を図１中に符号Ａで示す。なお、この乗員Ａが着座するシートは、リヤカウリング３１に一体に設けてある。また、リヤカウリング３１は、リヤカウリング用フレーム３２を介してエンジン４の上側クランクケース５に支持させている。
【００２４】
このように構成した自動二輪車１は、メインフレーム６をヘッドパイプ７から上側クランクケース５の上部まで延設して後端部を前記上側クランクケース５に結合させるとともに、前記上側クランクケース５にピボット軸９を介してリヤアーム１０を揺動自在に支持させ、このリヤアーム１０に下端部を連結したクッションユニット２６の上端部を上側クランクケース５に支持させたため、上側クランクケースが車体フレームの一部になってメインフレーム６にこの上側クランクケース５を介してリヤアーム１０を連結できる。
【００２５】
したがって、従来のダイヤモンド型フレームに較べてリヤアームブラケットおよびダウンチューブが不要になり、しかも、メインフレームが短くなる。
【００２６】
また、この実施の形態で示した自動二輪車１は、エンジン４のクランクケースを上下方向に分割できる構成とし、上側クランクケース４にメインフレーム６の後端部と、リヤアーム１０と、クッションユニット２６の上端部とを連結したため、上側クランクケース５は１個の剛体であることからこの上側クランクケース５にメインフレーム６、リヤアーム１０およびクッションユニット２６の上端部を強固に結合できる。
【００２７】
さらに、この実施の形態では、後輪３を懸架するための部材（リヤアーム１０、リンク機構２５およびクッションユニット２６）をクランクケースに支持させるに当たって、これらの部材の支持点をクランクケースの後端部に集中するように配置して支持点どうしが可及的接近する構成を採っているので、クランクケースにおける剛性が高くなるように形成する部位が狭い範囲でよい。このため、クランクケースが重くなるのを防ぎながら前記後輪懸架用部材を高い剛性をもって支持できる。後輪懸架用部材を支持する部位の剛性が高いと、クッションユニット２６に荷重の略全量を加えることができるので、設計通りの性能が得られる。
【００２８】
さらにまた、この自動二輪車１は、側方から見たときにメインフレーム６がクランクケースを横切らないので、カセット式ミッション１８を着脱させるときにメインフレーム６が邪魔になることがない。しかも、このカセット式ミッション１８着脱作業は、エンジン４を車体に搭載した状態で行うことができる。なお、車体右側に位置づけられたタンクレール６ａとフートレスト用ブラケット３０は、前記カセット式ミッション１８との干渉を避けるために図２中に破線６ｃ，二点鎖線３０ａで示すように形成している。
【００２９】
なお、ミッションをエンジン４が車体に搭載してある状態で着脱できるようにするに当たっては、ミッションはカセット式でなくともよい。すなわち、上側クランクケースと下側クランクケースとの合わせ部でミッションの駆動軸と従動軸を支持する構成を採ればよい。この構成を採ることにより、下側クランクケースを上側クランクケースから外すことによって、前記駆動軸、従動軸を有するミッションを車載状態のエンジンに対して容易に着脱できる。
【００３０】
加えて、クッションユニット２６の上端部を上側クランクケース５に支持させるに当たっては、この実施の形態のように専用のクッションユニット用ブラケット２７を使用する他に、上側クランクケース５にその一部を突出させてブラケットを一体に形成し、このブラケットにクッションユニット２６の上端部を枢支させてもよい。
【００３１】
第２の実施の形態
メインフレームは図５および図６に示すように構成することもできる。
図５はメインフレームを箱状に形成した実施の形態の一例を示す側面図、図６は図５におけるVI−VI線断面図である。これらの図において前記図１ないし図４で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００３２】
図５および図６に示すメインフレーム６は、左右のタンクレール６ａ，６ａが車体の左右方向の両側壁となるような中空の箱状にアルミニウム合金を鋳造することによって一体に形成している。符号４１および４２は、このメインフレーム６の上板部と下板部を示している。なお、中空の箱状に鋳造するに当たっては、中空部となる部位に中子（図示せず）を装填して行う。
そして、このメインフレーム６の車体前側の端部をヘッドパイプ７に溶接している。
【００３３】
この実施の形態では、前記箱状のメインフレーム６の内部がエアクリーナ室となるように吸気系を構成している。すなわち、吸気管、絞り弁装置１３ａおよび燃料噴射装置１３ｂを下方からメインフレーム６内における車体後側の部位に臨ませるとともに、メインフレーム６内における車体前側の部位にエアクリーナエレメント付き空気ダクト４３のエアクリーナエレメント４３ａを下方から臨ませている。
【００３４】
このように構成すると、前記第１の実施の形態を採る場合に較べてエアクリーナ室の容量が大きくなるとともに、エアクリーナケースが不要になって部品点数を削減できる。
なお、メインフレーム６を形成する材料としては、アルミニウム合金の他に、マグネシウム合金、繊維強化プラスチックを採用することもできる。また、メインフレーム６内にエアクリーナ室を形成するに当たっては、左右のタンクレール６ａ，６ａを側壁とする枠体を鋳造によって形成し、この枠体の上部と下部に上板と下板を溶接してもよい。さらに、メインフレーム６を第１の実施の形態の構成としてこれに上板および下板を溶接してもよい。さらに、メインフレーム６は、アルミニウム合金製板材を組合わせることによって形成してもよい。
【００３５】
第３の実施の形態
メインフレームは図７および図８に示すようにエンジンに対して揺動自在になるように形成することもできる。
図７はメインフレームをクランクケースに揺動自在に連結してアクチュエータによって揺動角度を変える構成とした他の実施の形態を示す側面図、図８はメインフレームをクランクケースに揺動自在に連結してカムによって揺動角度を変える構成とした他の実施の形態を示す図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は（ａ）図におけるＢ−Ｂ線断面図である。これらの図において前記図１ないし図４で説明したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００３６】
図７に示すメインフレーム６は、後端部における車体前側の部位に貫通させた支軸４５を介して上側クランクケース５に揺動自在に連結させている。また、このメインフレームの後端部における車体後側の部位は、ここに形成した長穴４６に連結ピン４７を嵌合させている。この連結ピン４７は、一端に前記長穴４６の開口幅より径が大きい頭部を形成し、この頭部の内面をメインフレーム６の外側面に対向させた状態で他端を上側クランクケース５に固着している。
【００３７】
すなわち、このメインフレーム６は、前記支軸４５および連結ピン４７によって、車体の左右方向への移動が規制された状態で上側クランクケース５に上下方向に揺動自在に連結している。そして、このメインフレーム６の後端部には、上側クランクケース５に支持させた油圧シリンダ４８を連結している。この油圧シリンダ４８は、エンジン４を運転することによって油圧が供給される構造になっている。
【００３８】
このように構成すると、図７中に実線で示した状態で油圧シリンダ４８を収縮側に駆動することによって、メインフレーム６が支軸４５を中心として揺動して車体前側の端部が上方へ移動する。このため、ヘッドパイプ（図示せず）やフロントフォーク８がメインフレーム６と同方向へ移動するので、前輪懸架装置のキャスター角を変えることができる。このようなキャスター角変更動作は、走行中にも行うことが可能である。
【００３９】
キャスター角を変更するに当たっては、コーナリング時には直進時よりキャスター角が大きくなるように行う。すなわち、キャスター角を相対的に大きくしてコーナリングを行うと高い旋回性が得られ、キャスター角を相対的に小さくすると高い直進安定性が得られる。このように直進安定性を向上できるのは、キャスター角が小さくなることによりトレールが長くなることと、前輪と後輪の車軸どうしの間隔が長くなることと、車体が前下がりに傾斜するような形態となって空気力学上空気抵抗が小さくなることの三つの理由による。
【００４０】
図８に示したメインフレーム６は、後端部における車体後側のクランクケース連結部に装着したカム４９を用いて揺動角度を変える構造になっている。なお、メインフレーム６の後端部における車体前側のクランクケース連結部は、前記図７で示した構造になっている。
前記カム４９は、円盤状に形成して外周面をメインフレーム６に回転自在に嵌合させ、軸心から離間した位置に圧入した連結ピン５０を介して上側クランクケース５側のカム５１に連結させている。また、このカム４９が走行中に回転するのを規制するために、メインフレーム６にすり割部５２を形成してロックボルト５３を締め込んでいる。
【００４１】
上側クランクケース５側の前記カム５１は、前記カム４９におけるメインフレーム６との嵌合部と同じ径の円盤状に形成し、前記連結ピン５０を軸心から離間する部位に回転自在に嵌合させた状態で上側クランクケース５に回転自在に嵌合させている。なお、このカム５１の軸心と連結ピン５０の軸心の距離は、前記カム４９の軸心と連結ピン５０の軸心との距離と同じになっている。なお、上側クランクケース５にもカム５１の回転を規制するためのすり割部および締付けボルトからなる緊縛機構を設けることもできる。これにより、メインフレーム６をさらに強固に固定することができる。
【００４２】
このように構成すると、メインフレーム６側のカム４９と上側クランクケース５側のカム５１とを連結ピン５０によって接続した状態で回転させることにより、メインフレーム６がその後端部における車体前側となる上側クランクケース５の枢着点（図示せず）を中心に上下方向に揺動する。なお、図８はメインフレーム６が最も水平に近くなる状態で描いてある。
図８に示した構成を採っても前記図７の形態を採るときと同等の効果が得られる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、メインフレームにクランクケースを介してリヤアームを連結できるから、ダイヤモンド型フレームに較べてリヤアームブラケットおよびダウンチューブが不要になり、しかも、メインフレームが短くなる。
【００４４】
このため、エンジンを車体フレームの一部として利用する構成を採るに当たり、フレーム構成部材を可及的少なくして軽量化およびコストダウンを図ることができる。
【００４５】
また、本発明によれば、上側クランクケースは１個の剛体であることからこの上側クランクケースにメインフレーム、リヤアームおよびクッションユニット上端部を強固に結合でき、エンジンを車体フレームの一部として構成しても剛性の高い車体フレームが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る自動二輪車の側面図である。
【図２】  要部の側面図である。
【図３】  図２におけるIII−III線断面図である。
【図４】  車体フレームの概略構成を示す平面図である。
【図５】  メインフレームを箱状に形成した実施の形態の一例を示す側面図である。
【図６】  図５におけるVI−VI線断面図である。
【図７】  メインフレームを揺動自在に構成した他の実施の形態を示す側面図である。
【図８】  メインフレームをクランクケースに揺動自在に連結してカムによって揺動角度を変える構成とした他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
４…エンジン、５…上側クランクケース、６…メインフレーム、７…ヘッドパイプ、９…ピボット軸、１０…リヤアーム、１１…下側クランクケース、２５…リンク機構、２６…クッションユニット、２７…クッションユニット用ブラケット。
【図１】
0003701716.tif 000002
【図２】
0003701716.tif 000003
【図３】
0003701716.tif 000004
【図４】
0003701716.tif 000005
【図５】
0003701716.tif 000006
【図６】
0003701716.tif 000007
【図７】
0003701716.tif 000008
【図８】
0003701716.tif 000009