(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトを挿通させるヘッドパイプとこれより後方のボディーフレームとを連結する左右一対のアッパーチューブと、前記ヘッドパイプに前端部が連結された左右一対のロアチューブとを備えると共に、前記ロアチューブとボディーフレームとにエンジンを懸架する懸架部を設け、この懸架部にエンジンを懸架させることにより前記エンジンを強度メンバーとするようにした自動二輪車のフレーム構造において、
前記ロアチューブの外径をアッパーチューブの外径よりも大きくし、
前記左右一対のアッパーチューブは、ヘッドパイプから同一の距離間隔を介して設定した連結点に両端部を連結させたブリッジで連結し、
前記エンジンのエンジンブロックの前部を懸架するロアチューブの懸架部と、ボディーフレームの下部に設けられてエンジンブロックの後部を懸架する懸架部とを結ぶ線にほぼ沿って、前記ロアチューブの懸架部の近傍と前記アッパーチューブのブリッジとの連結点の近傍とを連結するテンション部材とを備えたことを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車のフレーム構造、特にヘッドパイプにアッパーチューブとロアチューブとを略平行な状態で接続してなる自動二輪車のフレーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のフレーム構造としては、例えば図６に示すものがある。
図において、ステアリングシャフトを挿通させるヘッドパイプａの上端部には、ここより斜め下方へと延出するアッパーチューブｂが連結されており、このアッパーチューブｂの後端部にはボディーフレームｃが連結されている。またアッパーチューブｂの下方には、前記ヘッドパイプａとボディーフレームｃとを結ぶロアチューブｄが、アッパーチューブｂと略平行して設けられている。ロアチューブｄは、ヘッドパイプａに連結される前方ロアチューブｄ１と、その下面部に溶着した前方懸架部ｄ２と、ロアチューブｄ１の後端部に溶着した後方懸架部ｄ３と、この後方懸架部ｄ３と前記ボディーフレームｃとに両端部を溶着してなるロアチューブｄ４とからなる。
【０００３】
そして、エンジンｅは、前記ロアチューブｄの前方懸架部ｄ２及び後方懸架部ｄ３と、前記ボディーフレームｃの上下２個の懸架部ｃ１，ｃ２とによって懸架されている。
上記のように従来のフレーム構造にあっては、ロアチューブｄ及びボディーフレームｃとによって、エンジンｅを懸架するものとなっており、これによってエンジンが強度メンバーとして作用しフレーム構造の強度を確保するものとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のフレーム構造にあっては、図７に示すようにアッパーチューブｂとロアチューブｄとが略同一の外径寸法をなしていたため、フレーム構造全体として十分な強度を得ようとした場合、アッパーチューブｂの外径寸法は大き過ぎ、またロアチューブｃの外径寸法は小さ過ぎるという問題がある。
【０００５】
すなわち、従来のフレーム構造においては、強度確保のために設定されたアッパーチューブｂの外径寸法が大きいため、その上方に位置するフューエルタンクｔの容量が削減されるという不都合が生じる。
また、アッパーチューブｂの外径寸法が大きくなることにより、ライダーにおけるニーグリップの幅が拡がり、良好なライディングポジションが得られないという問題が発生すると共に、車両全体の重心が上がってしまい操縦安定性に欠けるという問題も生じる。
【０００６】
一方、前述のようにロアチューブｃについては、エンジンを懸架する必要上、アッパーチューブｂと同一程度の外径寸法では強度的に十分な余裕をもたせることができないという問題がある。もっとも、ロアチューブｃの外径寸法を現状より増大させれば強度の確保は可能ではあるが、これでは、車体全体の重量増大を招くという新たな問題が発生する。
【０００７】
本発明は上記従来技術の問題を解消するべくなされたもので、車体全体の重量増大を招くことなくロアチューブの強度を確保することができると共に、良好なライディングポジション及び操縦安定性を得ることができる自動二輪車のフレーム構造の提供を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、前記課題を解決するため次の構成を有する。
すなわち、本発明は、ステアリングシャフトを挿通させるヘッドパイプとこれより後方のボディーフレームとを連結する左右一対のアッパーチューブと、前記ヘッドパイプに前端部が連結された左右一対のロアチューブとを備えると共に、前記ロアチューブとボディーフレームとにエンジンを懸架する懸架部を設け、この懸架部にエンジンを懸架させることにより前記エンジンを強度メンバーとするようにした自動二輪車のフレーム構造において、前記ロアチューブの外径をアッパーチューブの外径よりも大きくし、前記左右一対のアッパーチューブは、ヘッドパイプから同一の距離間隔を介して設定した連結点に両端部を連結させたブリッジで連結し、前記エンジンのエンジンブロックの前部を懸架するロアチューブの懸架部と、ボディーフレームの下部に設けられてエンジンブロックの後部を懸架する懸架部とを結ぶ線にほぼ沿って、前記ロアチューブの懸架部の近傍と前記アッパーチューブのブリッジとの連結点の近傍とを連結するテンション部材とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の発明において、ヘッドパイプから同一の距離間隔を介して各アッパーチューブに設定した連結点に両端部を連結させたブリッジと、エンジンブロックの前部を懸架するロアチューブの懸架部とボディーフレームの下部に設けられてエンジンブロックの後部を懸架する懸架部とを結ぶ線にほぼ沿って配設されたテンション部材であって、前記連結点の近傍と前記ロアチューブの懸架部の近傍とを連結するテンション部材とを備えたものとなっている。
【００１０】
さらに請求項３記載の発明は、エンジンブロックをロアチューブの懸架部とボディーフレームの懸架部とで懸架するとともに、前記ロアチューブは、エンジンブロックを懸架する懸架部からボディーフレームに至る後方ロアチューブの外径を、前記懸架部からヘッドパイプに至る前方ロアチューブの外径よりも小さくしたものとなっている。
【００１１】
そして、前記請求項１記載の発明においては、ロアチューブがアッパーチューブより大なる外径寸法を有するものとなっているため、エンジンの重量を支持し得る十分な強度を確保することができ、しかもアッパーチューブはロアチューブの強度増大によってアッパーチューブの外径寸法を減少させることができ、フレーム構造全体として十分な強度を保ちながら、車体全体の重量の増大を回避することができる。さらに、このロアチューブの外径寸法の減少により、フューエルタンクの容量を増大させることが可能となる一方、ライダーにおけるニーグリップの幅を削減することができ、良好なライディングポジションをとることが可能となると共に、車体全体の重心が下がるため走行安定性が向上する。
【００１２】
また、請求項２記載の発明においては、ロアチューブの懸架部近傍にアッパーチューブに連結されたテンション部材が連結されているため、エンジンからの荷重をロアチューブだけでなく、テンション部材を介してアッパーチューブにも分散支持させることができ、エンジンをより確実に懸架することができる。
【００１３】
さらに、請求項３記載の発明においては、懸架部からヘッドパイプに至る部分の外径寸法を大なる値に設定することで、エンジンからの荷重を十分に支持し得る強度を確保することができ、また前記懸架部からボディーフレームに至る部分の外径寸法を低減させることによってフレーム全体の重量を低減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造の全体構成を示す側面図、図２は図１に示したものの拡大側面図、図３は図２に示したものの平面図、図４は図２に示したものの底面図、図５は図２に示したもののＡ−Ａ線断面図である。
【００１５】
各図において、自動二輪車Ｍの車体の骨格をなすフレーム１の前端部には、ヘッドパイプ２が設けられており、このヘッドパイプ２にはステアリングシャフトが挿通され、このステアリングシャフトに支持されたフロントフォークＦｆによって前輪Ｈｆが回動自在に支持されている。
また、前記ヘッドパイプ２の上端部には、図３及び図４に示すように後方へ向けて斜め下方に延出する左右一対のアッパーチューブ３ａ，３ｂの前端部がそれぞれ固定されており、その上方にはフューエルタンクＴが設けられている。そして、前記アッパーチューブ３ａ，３ｂの後端部には、ボディーフレーム４が固定されており、このボディーフレーム４には、後輪Ｈｒを回動自在に支持するスイングアームＳＡがピボットＳＡ１を中心に上下方向へと揺動自在に支持されると共に、所定のリンク部材を介してクッションユニットＣｕの後端部が連結されている。
【００１６】
一方、前記アッパーチューブ３ａ，３ｂの下方には、このアッパーチューブ３ａ，３ｂに対して側面視において略平行するように一対のロアチューブ５ａ，５ｂが設けられている。このロアチューブ５ａ，５ｂは、その前端部が前記ヘッドパイプ２の下部に、後端部が前記ボディフレーム４にそれぞれ固定されており、次のように構成されている。
すなわち、この実施の形態におけるロアチューブ５ａ，５ｂは、前端部がヘッドパイプ２に連結された前方ロアチューブ５１と、その下面部に溶着された前方懸架部５２と、前記前方ロアチューブ５１の後端部に溶着された後方懸架部５３と、この後方懸架部５３に一体成形された後方ロアチューブ５４及び連結パイプ５５とにより構成されており、後方ロアチューブ５４の後端部には、前記ボディフレーム４が溶着されている。
【００１７】
また、上記アッパーチューブ３ａ，３ｂ及び前方ロアチューブ５ａ，５ｂは、いずれも円筒形状をなしており、前方側ロアチューブ５１は、図５（ａ）に示すように、アッパーチューブ３ａの外径寸法より大なる外径寸法に形成され、前方ロアチューブ５ａは、後方ロアチューブ５ｄより小なる外径寸法に形成されている。
さらに、左右のアッパーチューブ３ａと３ｂとの間には、図３及び図４に示すようにブリッジ７が連結されている。各アッパーチューブ３ａ，３ｂとブリッジ７との各接続点は、いずれもヘッドパイプ２から同一の距離間隔となるよう設定されており、ヘッドパイプの中心及び各接続点は、二等辺三角形の各頂点となる位置関係に設定されている（図３参照）。
【００１８】
そして、前記各アッパーチューブ３ａ，３ｂと各ロアチューブ５ａ，５ｂとの間には、テンション部材８ａ，８ｂが連結されている。各テンション部材８ａ，８ｂの上端部は、前記アッパーチューブ３ａ，３ｂとブリッジ７との接続点の後部近傍にそれぞれ接続されると共に、下端部が、左右の各前方ロアチューブ５１，５１の後端部、すなわち後方懸架部５３，５３の前部近傍に設定されている。なお、各図中、９ａ，９ｂは前記各ロアチューブ５ａ，５ｂと前記ブリッジとの間に連結した補強パイプ、１０は前記クッションユニットＣｕの前端部を取り付けるブラケットであり、前記後方懸架部５３に連結されている。
【００１９】
上記のように構成された自動二輪車のフレーム構造において、エンジンブロック６ａ及びシリンダ６ｂ，６ｃからなるエンジン６が、図１に示すように、ロアチューブ５２，５３とボディーフレーム４とによって懸架される。ここに示すエンジンはエンジンブロック６ａの前後にシリンダ６ｂ，６ｃを配設したＶ型エンジンであり、その前方シリンダ６ｂがロアチューブ５ａの前方懸架部５２に、エンジンブロック６ａが後方懸架部５３及びボディーフレーム４の懸架部４ａ，４ｂに連結されて懸架される。
【００２０】
従ってロアチューブ５ａ，５ｂにはエンジン６からの荷重が加わるが、ロアチューブ５ａ，５ｂは前記アッパーチューブ３ａ，３ｂよりも大なる外径寸法に設定されており、予め十分な強度をもたせてあるため、エンジン６からの荷重を確実に支持することができる。また、この実施の形態においては、エンジン６からの荷重が、エンジンブロック６ａを懸架する後方懸架部５３の近傍に設けたテンション部材８ａ，８ｂを介してアッパーチューブ３ａ，３ｂに分散され、ロアチューブ５ａ，５ｂに係る荷重を軽減するようになっている。
【００２１】
但し、アッパーチューブ３ａ，３ｂは従来のものに比して小径であるため、アッパーチューブ３ａ，３ｂの個々の強度は従来のものより劣るが、アッパーチューブ３ａ，３ｂの間にはブリッジ７が連結されているため、これらを含めた構造の総合的な強度は従来のアッパーチューブ３ａ，３ｂより優れたものとなっており、しかもテンション部材８ａ，８ｂの上端部はブリッジ７の近傍に設定されているため、アッパーチューブ３ａ，３ｂ及びブリッジ７は、テンション部材８ａ，８ｂを介して加わる荷重を確実に支えることができる。なお、エンジン６はフレーム構造全体の強度メンバーとしても作用するため、後方懸架部５３とボディーフレーム４との間に位置する後方ロアチューブ５４を小径化しても強度上の問題が生じることはなく、この後方ロアチューブ５４の小径化によって車体全体の軽量化を図ることが可能となる。
【００２２】
また、上記のようにアッパーチューブ３ａ，３ｂを小径化したことにより、その分、上方に設置されるフューエルタンクＴの容積を増大させることが可能となる。さらに、アッパーチューブ３ａ，３ｂの小径化によってライダーによるニーグリップの幅が縮小されるため、快適なライディングポジションを得ることができると共に、アッパーチューブ３ａ，３ｂの小径化に伴う軽量化によって、車体全体の重心が下るため操縦安定性を向上させることができる。
【００２３】
なお、上記実施の形態においては、前方ロアチューブ５１を図５（ａ）に示すように円形の断面形状をなすものとしたが、図５（ｂ）に示すように前方ロアチューブ５１ａの下面を平板状に形成しても良く、この場合には、前方懸架部５２とロアチューブ５Ａ，５Ｂとの溶接をより容易に行うことができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明に係る自動二輪車のフレーム構造は、アッパーチューブよりロアチューブを大なる外径寸法に形成してロアチューブの強度を確保するようになっているため、確実にエンジンを懸架することができる。また、ロアチューブの強度増大に伴ってアッパーチューブを小径化することが可能となるため、フューエルタンクの容量を増大させることができる。さらに、ライダーによるニーグリップの幅の縮小化が可能となるため快適なライディングポジションが得られると共に、車体全体の重心が下ることにより操縦安定性が大幅に向上する。
【００２５】
また、左右のアッパーチューブをブリッジにて接続し、その接続点の近傍とロアチューブにおけるエンジンの懸架部近傍とをテンション部材によって連結するようにすれば、エンジンからの荷重をロアチューブだけでなくアッパーチューブにも分散支持させることが可能となり、エンジンの懸架状態に余裕をもたせることができる。
さらに、ロアチューブにおいてエンジンの懸架に直接寄与しない懸架部からボディーフレームに至る部分を小形化すれば、車体全体の軽量化を図ることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造の全体構成を示す側面図である。
【図２】図１に示したものの拡大側面図である。
【図３】図２に示したものの平面図である。
【図４】図２に示したものの底面図である。
【図５】図２に示したもののＡ−Ａ線断面図である。
【図６】従来の自動二輪車のフレーム構造の全体構成を示す側面図である。
【図７】図６に示したもののＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
２  ヘッドパイプ
３ａ，３ｂ  アッパーチューブ
４  ボディーフレーム
５ａ，５ｂ  ロアチューブ
６  エンジン
７  ブリッジ
８ａ，８ｂ  テンション部材
５２，５３  懸架部
【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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