(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドパイプ２から後方へ延び後端にスイングアームを枢支するピボットブラケットを連結した左右１対のメインフレーム半体を有する自動二輪車の車体フレームにおいて、
左右１対の各メインフレーム半体にそれぞれ結合されるヘッドパイプ側の左右１対の結合部のうち、一方の側の結合部をヘッドパイプ２に一体に形成して取付部24とするとともに、他方の側の結合部をヘッドパイプ２と車体幅方向に対し直交する面で全面に亘り分割したジョイント部材22として形成し、
一方のメインフレーム半体の先端を前記取付部24に一体に接合するとともに、他方のメインフレーム半体の先端を前記ジョイント部材22に一体に接合し、
前記ヘッドパイプ２および取付け部24よりなるヘッドパイプ部材25と前記ジョイント部材22とを分割する分割面でもって、前記ヘッドパイプ部材25と前記ジョイント部材22とを当接し、
前記ヘッドパイプ２より後方に位置して前記ヘッドパイプ部材25を車体幅方向に貫通するとともに、前記ジョイント部材22を車体幅方向に貫通するボルト28で相互に着脱自在にかつ一体に結合したことを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は自動二輪車の車体フレームに関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
自動二輪車の車体フレームとして、ヘッドパイプから後方へ延びる左右１対のメインフレームを有する形式のものが多く採用されている。
【０００３】
この形式の車体フレームにおいては、通常、各メインフレームの後端に、スイングアームを枢支するピボットブラケットが連結され、また、ヘッドパイプから左右１対のダウンチューブが斜下向きに延出している。そして左右の各フレーム部材どうしがクロスパイプにより適宜連結され、これらによって囲まれるメインフレーム下方の空間内にエンジンが搭載される。
【０００４】
このような車体フレームは、従来、上記各フレーム部材を互いに組付けた後、これらを溶接により連結して組立てられ、組立て後全体に塗装が施された。しかし組立体の重量が重いので、溶接および塗装時における工程間の搬送作業の効率が良くなかった。また組立体の構造が複雑なので、溶接作業を自動化することが困難であった。
【０００５】
さらに、この車体フレーム組立体にエンジンを組付ける際、該組立体がエンジンを包囲する形をなしているので、エンジンの組付け作業性が良くなかった。
【０００６】
特開昭61−129383号公報に、ヘッドパイプから後方に延びるメインフレームとダウンチューブとが、軽金属材料によって左右に２分割して一体に鋳造成形された分割フレームを有し、この分割フレームがクロスメンバを介して連結固定される自動二輪車の車体フレームが開示されている。
【０００７】
この車体フレームにおいては、ヘッドパイプも左右に２分割されており、左右の分割フレームにヘッドパイプの各半部がそれぞれ一体に形成されている。これらのヘッドパイプ半部は、左右の分割フレームを組付ける時に互いに突き合わされ、ボルトおよびナットによって締結されることにより、１本のヘッドパイプとなる。
【０００８】
しかし、左右のヘッドパイプ半部を、これらが合わされた時にヘッドパイプとして必要な内周面の精度が得られるように、予め加工することは難かしく、また組立て後に内周面の仕上げ加工を行うにしても、この加工は必ずしも容易ではなく、かつ加工工数の増大を招くこととなる。
さらに、この車体フレームにおいては、左右の分割フレームを連結固定してヘッドパイプを形成した後に、エンジン組付けを行うこととなるので、前記したエンジンの組付け作業性が良くないという問題は依然として残る。
【０００９】
そして、これらの従来技術では、加工性や組立て作業性、機種変更に対する適応性、および剛性確保といった各要求に対しそれぞれの技術の持つ効果と不具合とが表裏一体であるために、全てを満足させることは困難であった。
特に、高い剛性を得るための技術であるヘッドパイプを一方のフレームに一体成形する構造と、機種変更に対する適合性を高めるための技術である分割組立て構造とは全く相反するものであり、これを解決することが望まれていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は、このような要望に応えることができる自動二輪車の車体フレームの改良に係り、請求項１記載の発明は、ヘッドパイプ２から後方へ延び後端にスイングアームを枢支するピボットブラケットを連結した左右１対のメインフレーム半体を有する自動二輪車の車体フレームにおいて、左右１対の各メインフレーム半体にそれぞれ結合されるヘッドパイプ側の左右１対の結合部のうち、一方の側の結合部をヘッドパイプ２に一体に形成して取付部24とするとともに、他方の側の結合部をヘッドパイプ２と車体幅方向に対し直交する面で全面に亘り分割したジョイント部材22として形成し、一方のメインフレーム半体の先端を前記取付部24に一体に接合するとともに、他方のメインフレーム半体の先端を前記ジョイント部材22に一体に接合し、前記ヘッドパイプ２および取付け部24よりなるヘッドパイプ部材25と前記ジョイント部材22とを分割する分割面でもって、前記ヘッドパイプ部材25と前記ジョイント部材22とを当接し、前記ヘッドパイプ２より後方に位置して前記ヘッドパイプ部材25を車体幅方向に貫通するとともに、前記ジョイント部材22を車体幅方向に貫通するボルト28で相互に着脱自在にかつ一体に結合したことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、車体フレームが、一方のメインフレームを含むフレーム半体と、他方のメインフレームを含むフレーム半体とに左右２分され、これらのフレーム半体を個々に製作できるので、製作が容易である。特に、各フレーム半体について個々に溶接等の一体形成作業や塗装作業を行うことができるので、工程間の搬送作業が容易であり、自動溶接の適用も可能となる。
一方のフレーム半体にはヘッドパイプ２が一体に取付けられているので、このフレーム半体が大きな剛性を発揮し、従って車体剛性を上げ易く、全体として軽量にできる。
【００１２】
さらに、他方のフレーム半体はヘッドパイプ２に着脱自在であり、ヘッドパイプ２を一体に取付けた一方のフレーム半体はそれ自身で大きな剛性を有しているので、車体を、他方のフレーム半体を連結せず、一方のフレーム半体のみとした状態で、該一方のフレーム半体にエンジンを組付けることが可能で、しかる後他方のフレーム半体を連結すればよいので、組付けが容易であり、かつ組付工数も少なくてすむ。
さらにまた、左右１対のフレーム半体の内の一方のフレーム半体の先端部において一体に取付けられるヘッドパイプ部材25は、メインフレームの形状や寸法とにそれ程拘束されることなく、ステアリングシャフトや該ステアリングシャフトを枢支する軸受等に適合した形状や寸法に設定することが可能であり、機種変更に容易に対応することや、異なる機種間での共用化ができる。
【００１３】
しかも、一方の側の結合部である取付部24と、他方の側の結合部であるジョイント部材22とは、車体幅方向に対し直交する面で全面に亘り分割され、この分割面に対し直交する車体幅方向に指向して前記取付部24およびジョイント部材22を貫通するボルト28でもって、該取付部24およびジョイント部材22は着脱自在にかつ一体に結合されるので、該取付部24およびジョイント部材22は相互に強固に結合され、その結果、この取付部24およびジョイント部材22にそれぞれその先端が連結された左右１対の各メインフレーム半体も強固に結合される。
そして、機種変更に伴なう左右１対のメインフレーム半体の違いも、その先端にて取付部24およびジョイント部材22に一体に結合されうるので、機種変更に対する適応性が高い。
また、ヘッドパイプ２を一体に備えた一方の取付部24と他方のジョイント部材22とは、車体幅方向に対し直交する平面を境にして分割され、かつこの分割面に対し直交する方向のボルト28で前記取付部24とジョイント部材22とが一体に結合されているため、前記ヘッドパイプ２とジョイント部材22との着脱作業の際、車体側方から作業を行なうことができ、さらに車体の前方や斜め前方などに廻込む必要がないので、作業性が良い。
【００１４】
【実  施  例】
図１は本発明の一実施例に係る車体フレーム１を備えた自動二輪車の要部側面図である。２はヘッドパイプで、周知のようにハンドル回転軸（図示せず）を枢支し、該回転軸に連結されたフロントフォークＦの下端に前輪ＦＷが軸支されている。
【００１５】
ヘッドパイプ２から左右１対のメインフレーム３が後方へ延びており、これらのメインフレーム３の後端にそれぞれピボットブラケット４が溶接により一体に連結されている。ピボットブラケット４は下向きに延び、その中間部において左右のピボットブラケット４間にピホット軸５が設けられ、このピホット軸５にスイングアーム６の前端が上下方向に揺動可能に枢着されている。スイングアーム６は後方へ延出し、その後端部に後輪ＲＷが軸支されている。
【００１６】
ヘッドパイプ２からさらに左右１対のダウンチューブ７がメインフレーム３の下方において斜下向きに延出しており、このダウンチューブ７と前記メインフレーム３およびピボットブラケット４とによって囲まれた位置にエンジン８が搭載されている。８ａは該エンジンのクランクケースを示し、８ｂはシリンダを示す。エンジン８はクランクケース８ａの後端下部をブラケット９ａを介してピボットブラケット４の下端に、また前端下部をブラケット９ｂを介してダウンチューブ７の下端に締結されて車体フレーム１に取付けられている。ダウンチューブ７にはまたブラケット９ｃを介してエンジン８のシリンダ部分が締結されている。
【００１７】
メインフレーム３の中間部上面に突設されたブラケット11に前端を締結されたシートレール12がメインフレーム３からほぼ水平に後方へ延び、該シートレール12上にシート（図示せず）が支持される。シートレール12の後方部は、ピボットブラケット４の後面上部から斜上向きに後方へ延びるリヤステー13によって支えられている。
【００１８】
上記した各フレーム部材すなわちメインフレーム３、ピボットブラケット４、ダウンチューブ７、シートレール12、リヤステー13はいずれも左右１対をなしており、これらによって車体の骨格が形成されている。なお、メインフレーム３とダウンチューブ７とは中間においてステー部材14により互いに連結され補強されている。
【００１９】
車体フレーム１とスイングアーム６との間に設けられるリヤクッション15は、上端を、ピボットブラケット４の上部に突設されたブラケット16に枢着し、下端を、ピボットブラケット４下部に突設されたブラケット17とスイングアーム６に設けられたブラケット18との間に形成されたリンク機構19に枢着することにより、車体フレーム１とスイングアーム６との間に配設されている。後輪ＲＷはエンジン８から駆動チエン20を介して駆動される。
【００２０】
以上、車体フレーム１およびこれに付随する若干の部材、装置について概略を説明したが、次にヘッドパイプ２、メインフレーム３、ピボットブラケット４およびダウンチューブ７から成る車体フレーム１の主要部分についてさらに説明する。図２は図１におけるこの部分をさらに拡大して示したものである。
【００２１】
前述のようにフレーム部材２，３，４，７，14はいずれも左右１対をなしているが、車体左側のフレーム部材どうしおよび車体右側のフレーム部材どうしはそれぞれ溶接により一体に連結され、左右に分割された各一体のフレーム半体21Ｌ、21Ｒを形成している（図３，４参照）。各フレーム半体21Ｌ，21Ｒにおけるフレーム部材２，３，４，７，14の個々の形状およびこれらを連結した全体形状は同一であるが、フレーム半体21Ｌとフレーム半体21Ｒとでは前端部の構成が相違している。
【００２２】
フレーム半体21Ｌの前端にはジョイント部材22が一体に設けられている。すなわちジョイント部材22の後端面に突設された栓状部分22ａ，22ｂ（図２）にそれぞれ、筒状をなすメインフレーム３の前端およびダウンチューブ７の前端に形成された筒状部分７ａを嵌着し、これらを溶接線23に沿って溶接することにより、ジョイント部材22がフレーム半体21Ｌに一体に連結されている。一方、フレーム半体21Ｒの前端には、ヘッドパイプ２自体に取付部24を一体に形成してなるヘッドパイプ部材25が、前記と同様にして一体に連結されている。すなわちフレーム半体21Ｒ側にはヘッドパイプ２そのものが一体に形成されている。
【００２３】
ジョイント部材22とヘッドパイプ部材25とには、図４に示すように、互いに当接する接合面26ａ，26ｂおよびこの接合面に直角に各部材を貫通する互いに整合したボルト穴27ａ，27ｂが上下３段にわたって設けられている。そして図３に示すように、接合面26ａ，26ｂを介して当接させたジョイント部材22およびヘッドパイプ部材25の互いに整合した各ボルト穴27ａ，27ｂに通しボルト28を通し、一端に螺合させた袋ナット29により両部材22，25を締付けることにより、左右のフレーム半体21Ｌ，21Ｒが正規の関係で組立てられる。
【００２４】
このようにしてフレーム半体21Ｌ，21Ｒを組立てた時に後端部において左右方向に向かい合うピボットブラケット４間に、センタクロスパイプ30とメインスタンドパイプ31が配設される（図５〜８）。このため各ピボットブラケット４にはその上部にセンタクロスパイプ30取付け用の２個のボルト穴32ａ，32ｂが前後に並べて設けられている（図２）。センタクロスパイプ30の両端には前後方向に長いフランジ板33が溶着され、このフランジ板33に前記ボルト穴32ａ，32ｂと整合する穴34および該穴34の出口に溶着されたナット35が設けられているので、ボルト穴32ａ，32ｂに通したボルト36ａ，36ｂをそれぞれ対応するナット35に螺合させてフランジ板33を締付けることにより、センタクロスパイプ30がピボットブラケット４に固着される。
【００２５】
前述したリヤクッション15の上端を枢着するためのブラケット16はこのセンタクロスパイプ30に固着されてピボットブラケット４の上方へ突出している。
【００２６】
メインスタンドパイプ31取付け用のボルト穴37がピボットブラケット４の下端、前記エンジン取付け用のブラケット９ａを締結するためのボルト穴38の後方に設けられている（図２）。メインスタンドパイプ31は、このボルト穴37に通されたボルト39により、前記センタクロスパイプ30と同様にフランジ板40を介してピボットブラケット４に固着される。フランジ板40は前方のボルト穴38の位置まで延びており、この位置に溶着されたスペーサ41がブラケット９ａの側面に係合し、ブラケット９ａはボルト穴38およびスペーサ41に通されたボルト42によりスペーサ41およびフランジ板40を介してピボットブラケット４に締結される。従ってボルト42はメインスタンドパイプ31の固着にも寄与する。
【００２７】
メインスタンドパイプ31にはメインスタンド取付け用のブラケット43が固着されるとともに、前記リンク機構19を取付けるためのブラケット17もこのメインスタンドパイプ31に固着されている。
【００２８】
本実施例においては車体フレーム１の主要部分が左側のフレーム半体21Ｌと右側とのフレーム半体21Ｒとに２分され、これらのフレーム半体を個々に製作できるので、製作が容易である。特に、各フレーム半体21Ｌ，21Ｒについて個々に溶接作業や塗装作業を行うことができるので、工程間の搬送作業が容易で、自動溶接の適用も可能となる。
【００２９】
また、フレーム半体21Ｒは、前輪を支持するヘッドパイプ２から後輪を支持するピボットブラケット４までの各フレーム部材が溶接により一体化されているので、このフレーム半体21Ｒを車体に組込んだ時、これによって大きな車体剛性が得られ、従って車体剛性を上げ易く、また車体を全体として軽量にすることができる。
【００３０】
さらに、上記のようにフレーム半体21Ｒによって大きな車体剛性が得られるとともに、他方のフレーム半体21Ｌは通しボルト28によりヘッドパイプ２に着脱自在になされているので、車体からフレーム半体21Ｌを外しフレーム半体21Ｒのみとした状態で、フレーム半体21Ｒにエンジン８を組付けることが可能で、しかる後にフレーム半体21Ｌを連結すればよいので、エンジン８の組付け作業が容易で、かつ組付工数も少くてすむ。
【００３１】
その上、ヘッドパイプ２全体をヘッドパイプ部材25としてフレーム半体21Ｒ側に連結することにより、ヘッドパイプ２の加工が容易で、充分な精度および剛性を有するヘッドパイプ２を得ることができる
【００３２】
上記実施例においては、各フレーム半体21Ｌ，21Ｒが、ジョイント部材22またはヘッドパイプ部材25、メインフレーム３、ピボットブラケット４等のフレーム部材を溶接で一体に連結して構成されているが、フレーム半体21Ｌ，21Ｒをそれぞれ一体の鋳造品とすることも可能である。また、フレーム半体21Ｌをヘッドパイプ２に着脱自在に連結する手段として、ボルト、ナットの代りにリベット等を使用してもよい。さらに、上記実施例とは反対に、左側のフレーム半体にヘッドパイプを一体に連結し、右側のフレーム半体を着脱自在にしてもよいし、ダウンチューブを有しない形式の車体フレームに本発明を適用することも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、製作が容易で、かつ車体の剛性を上げ易く従って車体を全体として軽量にでき、さらに車両組立時にエンジンの組付けが容易で組付工数も少くてすむ自動二輪車の車体フレームが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車体フレームを備えた自動二輪車の要部側面図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】図２のIII-III 線に沿う断面図である。
【図４】左右のフレーム半体を分離して示した図３と同様な断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】センタクロスパイプの後面図である。
【図７】図２のVII-VII 線に沿う断面図である。
【図８】メインスタンドパイプの後面図である。
【符号の説明】
１…車体フレーム、２…ヘッドパイプ、３…メインフレーム、４…ピボットブラケット、５…ピホット軸、６スイングアーム、７…ダウンチューブ、８…エンジン、９…ブラケット、11…ブラケット、12…シートレール、13…リヤステー、14…ステー部材、15…リヤクッション、16，17，18…ブラケット、19…リンク機構、20…駆動チエン、21…フレーム半体、22…ジョイント部材、23…溶接線、24…取付部、25…ヘッドパイプ部材、26…接合面、27…ボルト穴、28…通しボルト、29…袋ナット、30…センタクロスパイプ、31…メインスタンドパイプ、32…ボルト穴、33…フランジ板、34…穴、35…ナット、36…ボルト、37，38…ボルト穴、39…ボルト、40…フランジ板、41…スペーサ、42…ボルト、43…ブラケット。
【図１】
0003539501.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003539501.tif 000004
【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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