(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドパイプから後方へメインパイプを延ばし、このメインパイプの後部から一本のセンタパイプを垂下し、前記ヘッドパイプからダウンチューブを垂下し、このダウンチューブの下部からロアパイプを後方へ延ばし、このロアパイプの後部を前記センタパイプの下部に接合してなるシングルクレードル型車体フレームにおいて、前記ヘッドパイプとメインパイプとダウンチューブとの間のみを補強部材で連結するとともに、前記センタパイプを横幅が大きく断面が一様な角パイプとして車幅中心に位置させ、この角パイプに平面視フォーク状のスイングアームを跨がせ、このスイングアーム及び前記センタパイプにピボットを貫通させ、このピボットで前記スイングアームを前記センタパイプに上下回転可能に支持したことを特徴とする自動二輪車の車体フレーム構造。
【請求項２】
前記ピボットにてステップ用ブラケットを共締めしたことを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の車体フレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動二輪車の車体フレーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車の車体フレーム構造として、例えば、特開平７−１１２６８７号「自動二輪車等におけるフレーム構造」がある。
上記技術は、公報の図５によれば、ヘッドパイプ１５と、メインパイプ１６の後方延長部１６ａと、ダウンチューブ１７の第１筒部１７ａとの間を、ガセット１９で連結して車体フレーム１１の前部を補強したことを開示している。
このため、車体フレーム１１の前部は、剛性が大きい。
【０００３】
また、上記技術は、その公報の図５及び図６によれば、車幅中心を通る逆Ｌ字形のメインパイプ１６（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。）の降下部１６ｃに、左右に延びる上下２つのクロスパイプ２３，２４の各中間部を取付け、これらのクロスパイプ２３，２４の左端間並びに右端間に、支持板２５1，２５2を掛け渡し、これらの支持板２５1，２５2と降下部１６ｃとの間に、ボルト２８を掛け渡し、このボルト２８に、スイングアーム１３を上下回転可能に支持したことを開示している。
このため、降下部１６ｃは、クロスパイプ２３，２４及び支持板２５1，２５2で補強された構成であり、剛性が大きい。その結果、車体フレーム１１の後部は、剛性が大きい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術は、車体フレーム１１の前部の剛性が大きく、また、車体フレーム１１の後部の剛性も大きい。このため、路面から前輪を介して、剛性が大きな車体フレーム１１の前部へ伝わる振動の振幅と、路面から後輪、スイングアームを介して、車体フレーム１１の後部へ伝わる振動の振幅とは、大きく異ならない場合が多い。その結果、車体フレーム１１に共振作用が発生した場合には、振動が増幅するので、その場合でも、自動二輪車の乗り心地を維持できることが求められる。
このような構成の自動二輪車の乗り心地を、より一層高めるために、車体フレーム１１の共振作用を抑制するには、構造が複雑になり、しかも、重くなる。
【０００５】
そこで本発明の目的は、軽量で簡単な構成の車体フレームで、自動二輪車の乗り心地を、より一層高める技術を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１は、ヘッドパイプから後方へメインパイプを延ばし、このメインパイプの後部から一本のセンタパイプを垂下し、前記ヘッドパイプからダウンチューブを垂下し、このダウンチューブの下部からロアパイプを後方へ延ばし、このロアパイプの後部を前記センタパイプの下部に接合してなるシングルクレードル型車体フレームにおいて、前記ヘッドパイプとメインパイプとダウンチューブとの間のみを補強部材で連結するとともに、前記センタパイプを横幅が大きく断面が一様な角パイプとして車幅中心に位置させ、この角パイプに平面視フォーク状のスイングアームを跨がせ、このスイングアーム及び前記センタパイプにピボットを貫通させ、このピボットで前記スイングアームを前記センタパイプに上下回転可能に支持したことを特徴とする。
【０００７】
ヘッドパイプとメインパイプとダウンチューブとの間は、補強部材で連結された剛構造である。これに対して、センタパイプは補強されていないので、概ね均一に且つ柔軟に弾性変形可能な柔軟構造である。
このため、路面から前輪を介して、剛性が大きな車体フレームの前部（ヘッドパイプとメインパイプとダウンチューブとからなる。）へ伝わる振動の振幅と、路面から後輪、スイングアーム、ピボットを介して剛性が比較的小さな車体フレームの後部（センタパイプとロアパイプとからなる。）へ伝わる振動の振幅とは、大きく異なる。その結果、車体フレームが共振しないので、振動が増幅することはない。
また、センタパイプを補強しないので、車体フレームは構成が簡単になり、しかも、軽量になる。
このようなことから、軽量で簡単な構成の車体フレームで、自動二輪車の乗り心地を、より一層高めることができる。
請求項２は、前記ピボットにてステップ用ブラケットを共締めしたことを特徴とする。
ピボットにてステップ用ブラケットを共締めすることで、取付けるための部品が少なくてすみ、取付けも簡単にすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌは左側、Ｒは右側を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る自動二輪車の側面図である。
自動二輪車１は、クレードル型車体フレーム２のヘッドパイプ３にフロントフォーク４を取付け、このフロントフォーク４に前輪５及びフロントフェンダ６を取付け、一方、クレードル型車体フレーム２の各パイプで囲まれたスペース内にエンジンハンガー７…（…は複数を示す。）を介して４サイクルエンジン８を取付け、このエンジン８から排気管９を延ばしてサイレンサ１１に接続し、さらに、車体フレーム２の後端部のピボット１２を介してスイングアーム１３を取付け、このスイングアーム１３に後輪１４を取付けたものである。
【０００９】
図中、１５は車体フレーム２の後部に取付けたリヤサスペンション、１６はドライブチェーン、２１は車体フレーム２のメインパイプ４１を跨いで取付けた燃料タンク、２２はエアクリーナ、２３は気化器、２４はバッテリである。
また、３１はシート、３２はステップ用ブラケット、３３はステアリングハンドル、３４はメータ、３５はヘッドライト、３６はテールライト、３７はリヤフェンダ、３８はサイドカバーである。
【００１０】
図２は本発明に係る自動二輪車の車体フレームの側面図である。
車体フレーム２は、ヘッドパイプ３から後方へメインパイプ４１を延ばし、このメインパイプ４１の後部からセンタパイプ４２を垂下し、一方、前記ヘッドパイプ３からダウンチューブ４３を垂下し、このダウンチューブ４３の下部からロアパイプ４４を後方へ延ばし、このロアパイプ４４の後部を前記センタパイプ４２の下部に接合してなり、前記メインパイプ４１、センタパイプ４２、ダウンチューブ４３及びロアパイプ４４を角パイプとしたシングルクレードル型車体フレームである。そして、センタパイプ４２は、断面が一様な角パイプである。
【００１１】
前記車体フレーム２は、ヘッドパイプ３とメインパイプ４１とダウンチューブ４３の間のみを補強部材で連結したものである。
詳しくは、車体フレーム２は、フレーム上部において、メインパイプ４１とダウンチューブ４３との間にのみ補強用パイプ４５を掛け渡し、この補強用パイプ４５の下方に補強部材を設けない、比較的柔軟構造のフレームである。
ヘッドパイプ３とメインパイプ４１とダウンチューブ４３と補強用パイプ４５とは、前部ガセット４６で連結したものであり、メインパイプ４１と補強用パイプ４５とは、後部ガセット４７で連結したものである。このように、補強用パイプ４５、前部ガセット４６、後部ガセット４７は、車体フレーム２のフレーム上部の補強部材である。
【００１２】
センタパイプ４２は、メインパイプ４１の後部から屈曲しながら垂下し、その屈曲した上部コーナにシートレール４８を接合したものであり、このシートレール４８は後方に延びた角パイプである。
図中、４９，４９（この図では一方のみ示す。）は、センタパイプ４２から後上方に延びた左右１対のサブフレームであり、シートレール４８の略中間部を支持する部材である。５１はリアサスペンション用ハンガー、５２はエアクリーナ取付け用ブラケット、５３はスイングアーム１３（図１参照）を支持するためのパイプ状支持ブラケットである。また、５５はオイルレベル検知口、５６はオイル取入れ口である。
【００１３】
図３は本発明に係る自動二輪車の車体フレームの平面図であり、ヘッドパイプ３、メインパイプ４１、センタパイプ４２、ダウンチューブ４３（図２参照）、ロアパイプ４４及びシートレール４８が車幅中心を通ることを示す。
センタパイプ４２の横幅（左右Ｌ，Ｒ方向の幅）Ｌ1は、メインパイプ４１の横幅Ｌ2より大きい。
【００１４】
図４は本発明に係る自動二輪車の車体フレームの正面図であり、ロアパイプ４４の横幅（左右Ｌ，Ｒ方向の幅）Ｌ3が、ダウンチューブ４３の横幅Ｌ4より大きいことを示す。
ダウンチューブ４３の横幅Ｌ4がロアパイプ４４のように大きくないので、エンジンからの排気管９，９の引回しが容易である。
なお、５７はオイル取出し口、５８はオイルドレン口である。
【００１５】
図５は本発明に係るセンタパイプとロアパイプの接合部分の側面図であり、前記センタパイプ４２の下部にロアパイプ４４の後部を接合した姿を示す。
詳しくは、車体フレーム２は、センタパイプ４２の下部外壁面にロアパイプ４４の後端を突合せて溶接し、さらに、センタパイプ４２の側面とロアパイプ４４の側面とにわたって、板状補強部材５４を溶接することで、センタパイプ４２とロアパイプ４４との接合を補強したものである。このため、センタパイプ４２とロアパイプ４４との接合は強固である。
スイングアーム１３とリヤサスペンション１５とは、リンク機構６９を介して連結したものであり、このリンク機構６９は、センタパイプ４２の下部にピボット６９ａを介して上下回転可能に取付けた第１リンク６９ｂと、第１リンク６９ｂの先端とスイングアーム１３とリヤサスペンション１５のロッド先端とを３点で連結する第２リンク６９ｃとからなる。
【００１６】
図６は図５の６−６線断面図であり、センタパイプ４２とロアパイプ４４とは両側面を補強部材５４で接合したことを示す。
なお、第１リンク６９ｂは平面視二股状リンクである。
【００１７】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る自動二輪車の車体フレームの構成図兼作用説明図であり、（ａ）は分解した状態を示し、（ｂ）は組付けた状態を示す。
車体フレーム２は、ヘッドパイプ３とメインパイプ４１とダウンチューブ４３と補強用パイプ４５とからなる前半部２Ａと、センタパイプ４２とロアパイプ４４とからなる後半部２Ｂとを溶接にて一体化し、前半部２Ａの内部をオイルタンクとして使用するものであり、このオイルタンクはエンジン８（図１参照）のオイルパンの役割を果たす。
詳しくは、前半部２Ａはメインパイプ４１、ダウンチューブ４３、補強用パイプ４５の内部及び前部ガセット４６で囲まれた空間内を連通して、オイルタンクとしたものである。
【００１８】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係るメインパイプとセンタパイプの接合部分の構成図兼作用説明図であり、（ａ）は分解した状態を示し、（ｂ）は組付けた状態を示す。
メインパイプ４１とセンタパイプ４２とは、盲板６１を介して溶接にて接合したことを特徴とする。
詳しくは、メインパイプ４１は（ａ）に示すように後端部を盲板６１で閉塞し、この盲板６１は（ｂ）に示すように反対面６１ａにセンタパイプ４２を接合するものである。盲板６１はセンタパイプ４２の外径よりも１廻り大きく、しかも、左右の端部にセンタパイプ４２の壁面に沿うように折返し部６１ｂ，６１ｂを形成したものであり、反対面６１ａ及び折返し部６１ｂ，６１ｂにセンタパイプ４２を溶接にて接合することになる。
【００１９】
前記盲板６１の板厚は、センタパイプ４２と盲板６１とを溶接した場合に、メインパイプ４１におけるオイルのシールに影響を与えることのない、十分に大きな厚みである。すなわち、盲板６１の板厚は、メインパイプ４１の板厚より大きいものであり、例えば、メインパイプ４１の板厚を２ｍｍとした場合に、盲板６１の板厚は４ｍｍである。このため、センタパイプ４２と盲板６１との間にピンホール等の溶接不良があっても、メインパイプ４１からオイル洩れの虞れがない。
しかも、メインパイプ４１とセンタパイプ４２とを直接に接合しないので、ピンホール等の溶接不良によるオイル洩れがないように十分に溶接するために、メインパイプ４１の板厚を大きくする必要もない。
このように、盲板６１は、メインパイプ４１の後部を塞ぐ蓋の役割と、メインパイプ４１とセンタパイプ４２とを接合するためのブラケットの役割とを兼ねる。
また、メインパイプ４１やセンタパイプ４２の径を変えた場合でも、盲板６１は形状や大きさが変わるだけの簡単な構成で、蓋の役割とブラケットの役割とを容易に兼ねることができる。そして、盲板６１はメインパイプ４１やセンタパイプ４２に容易に接合可能である。
【００２０】
図９（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るダウンチューブとロアパイプの接合部分の構成図兼作用説明図であり、（ａ）は接合ジョイントを分解した状態を示し、（ｂ）は組付け途中の状態を示し、（ｃ）は組付けた状態を示す。
ダウンチューブ４３は（ｂ）に示すように下端部を盲板６２で閉塞したものであり、（ｃ）に示すようにダウンチューブ４３とロアパイプ４４とは、接合ジョイント６３を介して溶接にて接合したことを特徴とする。
【００２１】
詳しくは、接合ジョイント６３は（ａ）に示すように、前後２分割されたチャンネル状の半体（前半体６３Ａと後半体６３Ｂ）同士を重ね合せてなる角パイプである。そして、（ｃ）に示すように、互いに異径であるダウンチューブ４３とロアパイプ４４とは、接合ジョイント６３に差込んで周囲を溶接にて接合したものである。接合ジョイント６３の形状を変えることにより、互いに異径であるダウンチューブ４３とロアパイプ４４とを、自由に接合することができる。
なお、６４，６４は接合ジョイント６３に取付けたパイプ状のボスであり、エンジンハンガー７，７をボルト６５…にて取付けるものである。
【００２２】
図１０は本発明に係るスイングアーム回りの分解斜視図であり、スイングアーム１３の取付け構成は、車幅中心にあるセンタパイプ４２を平面視フォーク状のスイングアーム１３が跨ぎ、このスイングアーム１３及びセンタパイプ４２を貫通したボルトからなるピボット１２にて、スイングアーム１３を上下回転可能に支持するものである。すなわち、センタパイプ４２は横幅Ｌ1が縦幅Ｌ11より大きい角パイプであり、この角パイプにのみスイングアーム１３を取付けたものである。
【００２３】
ステップ用ブラケット３２は、ライダ用ステップ３２ａ及び同乗者用ステップ３２ｂを備えたものであり、車体フレーム２に取付ける３箇所のうち、１箇所をピボット１２にて取付けたことを特徴とする。詳しくは、１箇所をスイングアーム１３の左右のアーム部１３ａ，１３ｂとともにピボット１２にて共締めし、他の２箇所を車体フレーム２から延びたパイプ状ボス６７，６７にボルト６８，６８にて取付けたものである。このように、１箇所をピボット１２にて取付けるので、取付けるための部品が少なくてすみ、取付けも簡単である。
なお、ステップ用ブラケット３２は、車体フレーム２に取付ける３箇所のうち、１箇所を単にピボット１２にて取付けたものであり、センタパイプ４２を補強する役割はない。
【００２４】
図１１は本発明に係るステップ用ブラケットの取付け部分の構成図であり、左右のステップ用ブラケット３２，３２の各１箇所を、スイングアーム１３の左右のアーム部１３ａ，１３ｂとともに、ピボット１２にてセンタパイプ４２に取付けた背面姿を示す。
支持ブラケット５３は、センタパイプ４２からの突出長さがＬ5である。
【００２５】
次に、車体フレーム２の前半部２Ａと後半部２Ｂの接合手順を、図７〜図９に基づき説明する。なお、接合手順は上記構成の理解を容易にするために説明するものであり、下記手順に限定するものではない。
▲１▼  先ず、図７（ａ）のように、車体フレーム２の前半部２Ａと後半部２Ｂとを別々に生産する。この場合、図８（ａ）のように、メインパイプ４１の後端部に盲板６１を溶接して閉塞し、図９（ｂ）のように、ダウンチューブ４３の下端部に盲板６２を溶接して閉塞する。
▲２▼  次に、図７（ａ）に示す前半部２Ａの内部の洩れ検査をする。洩れ検査の方法としては、前半部２Ａ内に空気圧をかける気密検査などがある。
▲３▼  その後、図７（ｂ）のように前半部２Ａと後半部２Ｂとを接合して、車体フレーム２を完成する。
▲４▼  具体的には、図８（ｂ）のように、盲板６１にセンタパイプ４２を溶接することで、メインパイプ４１とセンタパイプ４２とを接合する。また、図９（ａ）〜（ｃ）のように、接合ジョイント６３を介してダウンチューブ４３とロアパイプ４４とを接合する。
【００２６】
次に、ダウンチューブ４３とロアパイプ４４の具体的な接合手順を、図９に基づき説明する。
▲１▼  先ず、（ａ）で、前半体６３Ａと後半体６３Ｂとを向い合せにし、中間にパイプ状のボス６４，６４を挟んで、互いに溶接にて接合する。これで、接合ジョイント６３が完成する。
▲２▼  次に、（ｂ）で、接合ジョイント６３の上下にダウンチューブ４３の下端部とロアパイプ４４の上端部を差込み、溶接にて接合する。その結果、（ｃ）のように、ダウンチューブ４３とロアパイプ４４とが、接合ジョイント６３を介して接合することになる。
▲３▼  その後、（ｃ）で、ボス６４，６４にエンジンハンガー７，７をボルト６５…にて取付けて、作業を完了する。
【００２７】
ところで、前半体６３Ａと後半体６３Ｂとの間にパイプ状のボス６４，６４を挟んで取付けたので、これらのボス６４，６４を車体フレーム２に取付けるのに、ダウンチューブ４３やロアパイプ４４にボス取付け用孔を開ける必要がない。このため、ボス６４，６４の取付け作業を簡略化でき、その結果、取付け工数を低減でき、取付けコストを低減できる。
【００２８】
次に、車体フレーム２の作用を図２、図１０、図１１に基づき説明する。
図２に示すように、ヘッドパイプ３とメインパイプ４１とダウンチューブ４３との間は、補強部材４５〜４７で連結された剛構造である。これに対して、センタパイプ４２は補強されていないので、概ね均一に且つ柔軟に弾性変形可能な柔軟構造である。
このため、路面から前輪を介して、剛性が大きな車体フレーム２の前部（ヘッドパイプ３とメインパイプ４１とダウンチューブ４３とからなる。）へ伝わる振動の振幅と、路面から後輪、図１０に示すスイングアーム１３、ピボット１２を介して剛性が比較的小さな車体フレーム２の後部（センタパイプ４２とロアパイプ４４とからなる。）へ伝わる振動の振幅とは、大きく異なる。その結果、車体フレーム２が共振しないので、振動が増幅することはない。従って、自動二輪車の乗り心地は、より一層高まる。
【００２９】
また、図１１に示すように、センタパイプ４２の横幅Ｌ1を大きくしたので、支持ブラケット５３は、センタパイプ４２からの突出長さＬ5が十分に短いものになる。この結果、支持ブラケット５３の片持ち梁部分の外径を小さくすることができ、支持ブラケット５３を主体とした、スイングアーム１３のセンタパイプ４２に対する取付け構造が、シンプルで小型になる。
【００３０】
なお、上記発明の実施の形態において、横幅が大きく断面が一様な角パイプからなるセンタパイプ４２に、スイングアーム１３を取付けた構成であればよく、支持ブラケット５３の有無は任意である。
また、メインパイプ４１とセンタパイプ４２との接合構成や、ダウンチューブ４３とロアパイプ４４との接合構成は、任意の構成でよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、ヘッドパイプから後方へメインパイプを延ばし、このメインパイプの後部からセンタパイプを垂下し、前記ヘッドパイプからダウンチューブを垂下し、このダウンチューブの下部からロアパイプを後方へ延ばし、このロアパイプの後部を前記センタパイプの下部に接合してなるシングルクレードル型車体フレームにおいて、前記ヘッドパイプとメインパイプとダウンチューブとの間のみを補強部材で連結し、また、前記センタパイプを横幅が大きく断面が一様な角パイプとし、この角パイプにのみスイングアームを取付けたことを特徴とする。
【００３２】
ヘッドパイプとメインパイプとダウンチューブとの間は、補強部材で連結された剛構造である。これに対して、センタパイプは補強されていないので、概ね均一に且つ柔軟に弾性変形可能な柔軟構造である。
このため、路面から前輪を介して、剛性が大きな車体フレームの前部（ヘッドパイプとメインパイプとダウンチューブとからなる。）へ伝わる振動の振幅と、路面から後輪、スイングアーム、ピボットを介して剛性が比較的小さな車体フレームの後部（センタパイプとロアパイプとからなる。）へ伝わる振動の振幅とは、大きく異なる。その結果、車体フレームが共振しないので、振動が増幅することはない。
また、センタパイプを補強しないので、車体フレームは構成が簡単になり、しかも、軽量になる。
このようなことから、軽量で簡単な構成の車体フレームで、自動二輪車の乗り心地を、より一層高めることができる。
請求項２は、前記ピボットにてステップ用ブラケットを共締めしたことを特徴とする。
ピボットにてステップ用ブラケットを共締めすることで、取付けるための部品が少なくてすみ、取付けも簡単にすることができる。
【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
【図２】本発明に係る自動二輪車の車体フレームの側面図
【図３】本発明に係る自動二輪車の車体フレームの平面図
【図４】本発明に係る自動二輪車の車体フレームの正面図
【図５】本発明に係るセンタパイプとロアパイプの接合部分の側面図
【図６】図５の６−６線断面図
【図７】本発明に係る自動二輪車の車体フレームの構成図兼作用説明図
【図８】本発明に係るメインパイプとセンタパイプの接合部分の構成図兼作用説明図
【図９】本発明に係るダウンチューブとロアパイプの接合部分の構成図兼作用説明図
【図１０】本発明に係るスイングアーム回りの分解斜視図
【図１１】本発明に係るステップ用ブラケットの取付け部分の構成図
【符号の説明】
１…自動二輪車、２…車体フレーム、３…ヘッドパイプ、１２…ピボット、１３…スイングアーム、４１…メインパイプ、４２…センタパイプ、４３…ダウンチューブ、４４…ロアパイプ、５３…支持ブラケット、６１，６２…盲板、６３…接合ジョイント、Ｌ1…センタパイプの横幅、Ｌ11…センタパイプの縦幅。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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