(57)【要約】【目的】エンジンを車体フレームの一部として利用する形式の自動２輪車において、前フレームを短くし、かつシリンダヘッドを小型化する。【構成】ヘッドパイプ３から後方へ延出する前フレーム５を中間部が上方かつ後方へ湾曲するように形成し、シリンダヘッド１１及びシリンダヘッドカバー１２の側面を重なって通過させ、その下端部を前側結合部９及び後側結合部１０にてケース７と一体に形成されたシリンダブロック８の上端部前後へ連結する。この連結部前方にはラジエタ１４を配置する。ケース７の後端部には後フレーム２０をマウント２３にて取付け、その下端部にピボット部２４を設けてリヤスイングアーム２５の前端を支持し、リヤスイングアーム２５と後フレーム２０の上端部をリヤクッション２６で連結する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを車体フレームの一部に利用し、エンジンの前部を前フレームにてフロントフォークを操向自在に支持するヘッドパイプと連結し、エンジンの後部に後フレームを介して後輪サスペンションを支持した自動２輪車において、
前記エンジンはケースと、その上部に少なくとも一部が一体に形成されたシリンダ部とを備え、前記前フレームの下部を、上記ケースと一体のシリンダ部へ結合したことを特徴とする自動２輪車の車体構造。
【請求項２】
前記ケースと一体のシリンダ部に対する前記前フレームの結合部は、前記シリンダ部へ重なるように内方へ突出していることを特徴とする請求項１に記載した自動２輪車の車体構造。
【請求項３】
前記ケースと一体のシリンダ部と前フレームとの結合部は前後に分離して設けられ、前側の結合部よりも後側の結合部が高い位置にあることを特徴とする請求項１に記載した自動２輪車の車体構造。
【請求項４】
前記前フレームは、側面視でヘッドパイプ側端部の幅よりも前記シリンダ部との結合側端部との幅の方が広いことを特徴とする請求項１に記載した自動２輪車の車体構造。
【請求項５】
前記前フレームは、側面視でエンジンのシリンダヘッドと重なり、かつ中間部が上方並びに後方へ凸に湾曲するとともに、ヘッドパイプとシリンダヘッドとの間にラジエタを配置したことを特徴とする請求項１に記載した自動２輪車の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンを車体フレームの一部として利用した形式の車両において、エンジンの前側を支持する前フレームを可及的に短くし、かつシリンダヘッドに要求される強度を下げることができるようにした自動２輪車の車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンを車体フレームの一部とした自動２輪車は公知であり、例えば車体フレームをヘッドパイプから側面視略直線上に斜め下がり後方へ長く延出させ、その下端部を水平対向エンジンのケースへ結合したものがある（特許文献１参照）。また、前フレームの後部側を二股状にして、前傾エンジンのシリンダヘッドの前後部分と結合したものもある（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３２９７７６号公報
【特許文献２】特許第２５９３８６８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記水平対向エンジンを支持する形式では、車体フレームが長くなりすぎて車体フレームの重量が増大するので、車体軽量化の観点よりできるだけ短くすることが望まれる。また、前傾エンジンを支持する形式では、シリンダヘッドを支持するため、シリンダヘッドに大きな力がかかることになり、歪み等を防止するために大型化して強度を上げることが要求される。したがって、それだけエンジンが大型・重量化するので、要求される強度を下げてシリンダヘッドを小型・軽量化することが望まれる。また、シリンダヘッドの小型・軽量化によりヘッドパイプとシリンダヘッド間のスペースを有効利用することも望まれる。本願発明はこのような要請の実現を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１は、エンジンを車体フレームの一部に利用し、エンジンの前部を前フレームにてフロントフォークを操向自在に支持するヘッドパイプと連結し、エンジンの後部に後フレームを介して後輪サスペンションを支持した自動２輪車において、前記エンジンはケースと、その上部に少なくとも一部が一体に形成されたシリンダ部とを備え、前記前フレームの下部を、上記ケースと一体のシリンダ部へ結合したことを特徴とする。ここでシリンダ部とは、シリンダブロック及びシリンダヘッドを含むこととする。
【０００６】
請求項２は上記請求項１において、前記ケースと一体のシリンダ部に対する前記前フレームの結合部は、前記シリンダ部へ重なるように内方へ突出していることを特徴とする請求項１に記載した自動２輪車の車体構造。
【０００７】
請求項３は上記請求項１において、前記ケースと一体のシリンダ部と前フレームとの結合部は前後に分離して設けられ、前側の結合部よりも後側の結合部が高い位置にあることを特徴とする。
【０００８】
請求項４は上記請求項１において、前記前フレームは、側面視でヘッドパイプ側端部の幅よりも前記シリンダ部との結合側端部との幅の方が広いことを特徴とする。
【０００９】
請求項５は上記請求項１において、前記前フレームは、側面視でエンジンのシリンダヘッドと重なり、かつ中間部が上方並びに後方へ凸に湾曲するとともに、ヘッドパイプとシリンダヘッドとの間にラジエタを配置したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１によれば、前フレームの下部をケースと一体のシリンダ部と結合したので、前フレームの力はケース側へ加わり、シリンダヘッド側へ加わりにくくなるから、シリンダヘッドが歪みにくくなり、その分だけシリンダヘッドに対する要求強度を下げることができる。またケース上方のシリンダ部と連結するため、前フレームを可及的に短くできる。その結果、シリンダヘッドを小型化してエンジン重量を軽減し、かつ重心を下げることができ、さらには車体の軽量化を図ることができる。
【００１１】
請求項２によれば、前フレームのケースと一体のシリンダ部に対する結合部をシリンダ部へ重なるように内方へ突出させたので、結合部が外方へ突出しない。このためエンジンの幅を拡大させず、バンク角を小さく維持することができる。
【００１２】
請求項３によれば、前フレームのケースと一体のシリンダ部に対する結合部が前後に分かれるとともに、前側の結合部よりも後側の結合部の方がより高い位置にあるので、前フレームをさらに短くして軽量化できる。
【００１３】
請求項４によれば、前フレームのヘッドパイプ側の端部幅よりも、エンジン振動の入力側となるシリンダ部との結合部側の端部幅の方が広いので、効率よくエンジン振動を受けることができる。
【００１４】
請求項５によれば、側面視で前フレームを上方並びに後方へ凸に湾曲させ、かつシリンダヘッドと重ねたので、エンジンの前方へラジエタを配設したとき、ラジエタにシリンダヘッドを近接配置しても、ラジエタに前フレームを干渉させないようにすることができる。このため、前フレーム下方の空間におけるラジエタの配設自由度を大きくすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１は本願発明の適用された自動２輪車全体の側面図、図２はエンジンを含む車体フレームの側面図、図３はその平面図、図４は正面図である。
【００１６】
まず、図１により自動２輪車の全体構造を概説する。前輪１を支持するフロントフォーク２の上端はヘッドパイプ３へ回動自在に支持され、ハンドル４にて操向される。ヘッドパイプ３からは斜め下がり後方へ前フレーム５が延出し、その下端部は水冷４サイクル式エンジン６を構成するケース７の上部へ一体に形成されたシリンダブロック８へ前側結合部９及び後側結合部１０で連結されている。
【００１７】
前フレーム５は図示の側面視状態において、シリンダヘッド１１及びシリンダヘッドカバー１２の側面へ重なっている。シリンダヘッド１１の前部に開口する排気ポートから前方へ排気管１３が延出し、この排気管１３と、フロントフォーク２及び前フレーム５で囲まれた空間内にラジエタ１４が配設され、前フレーム５の前端下部に吊り下げ支持されている。ラジエタ１４は後方へ斜め下がりに傾斜しており、その背面の上下方向中間部にシリンダヘッドカバー１２の前端部が近接し、背面下部には排気管１３が近接している。
【００１８】
シリンダヘッド１１の後部に開口する吸気ポートには燃料噴射装置をなすスロットルボディ１５が接続され、上方へ延びる吸気ファンネル１６からダウンドラフトで吸気するようになっている。吸気ファンネル１６はエアクリーナ１７へ突出し、エアクリーナ１７は燃料タンク１８の前側下部に形成された空間内へ収容されている。燃料タンク１８の前端部はステー１９により前フレーム５の前端上部へ取付けられる。
【００１９】
燃料タンク１８の後部側底部は後フレーム２０の上部に連結されたシートレール２１ａ上に支持される。シートレール２１ａ上には燃料タンク１８の後方に配置されたシート２２が支持される。符号２１ｂはシートレール２１ａの前端部を連結するステーであり、２１ｃはシートレール２１ａの下方へ配置されるバックステーである。
【００２０】
後フレーム２０は、側面視略菱形をなし、上下方向中間部のマウント２３で、ケース７の後端側上部と結合し、その下端部はピボット部２４にてリヤスイングアーム２５の前端部を上下へ揺動自在に支持する。後輪サスペンションを構成するリヤクッション２６は前後方向へ寝かせて配置され、前端部を後フレーム２０の上端部２７にて支持され、後端部は第１リンクアーム２８を介してリヤスイングアーム２５のピボット２４近傍に支持される。
【００２１】
第１リンクアーム２８は中間部２９でリヤスイングアーム２５へ揺動自在に支持され、その前端部は第２リンクアーム３０でケース７の後端から後方へ延出するステー３１へ支持される。ステー３１の近傍にはメインスタンド３２が回動自在にケース７へ取付けられている。
【００２２】
リヤスイングアーム２５の後端部には後輪３３が支持され、車軸３４と同軸の従動スプロケット３５とケース７側の出力スプロケット３６間に巻き掛けたチェーン３７により駆動される。チェーン３７のリヤスイングアーム２５上側部分はケース７の後方に配置されたチェーンケース３８により覆われる。
【００２３】
符号３９はフェアリングであり、燃料タンク１８の下部との間に間隙が形成され、スロットルボディ１５の一部を覗かせている。
【００２４】
図２に示すように、前フレーム５のエンジン側に対する結合部は、シリンダヘッド１１との境界部近傍におけるシリンダブロック８の上端部に形成される。そのうち、前側結合点９はシリンダブロック８の前端上部に形成され、後側結合点１０はシリンダブロック８の後端上部に形成される。
【００２５】
また、エンジン５は前傾であり、シリンダブロック８とシリンダヘッド１１の接合面は前方へ斜め下がりに傾斜する。その結果、後側結合点１０は前側結合点９よりも寸法Ｈだけ高くなっている。さらに前フレーム５のヘッドパイプ３と結合する端部幅Ｗ１よりもシリンダブロック８との連結部となる端部幅Ｗ２の方が広くなっており、前端から後端へ向かって連続的に拡幅変化している。
【００２６】
ケース７は上下分割構造であり、ピボット２４のピボット軸を通す位置はこの割り面７ａよりも下側で剛性がより大きい側に配置されている。
ケース７に連結された後フレーム２０は、上側後部にステー２１ｂが取付けられてシートレール２１ａの前端部を結合する。その下方の連結部２１ｄにはバックステー２１ｃの前端部が連結される。
【００２７】
図３に示すように、前フレーム５及び後フレーム２０は共に左右一対で設けられ、それぞれアルミ合金等の適宜金属を鋳造又は鍛造して得られる。
前フレーム５の後端部にはボス４０，４１が車体内方へ突出して内向きに設けられる。ボス４０は前側結合部９を構成する部分であり、ボス４１は後側結合部１０を構成する部分である。
【００２８】
ボス４１は図示の平面視状態で車体内方へ突出し、シリンダブロック８に重なり合うようになっており、ここで車体側方からボルトを通してシリンダブロック８と係合される。その結果、結合部が車幅方向外方へ突出していない。
【００２９】
エンジン６は４サイクル式横置直列４気筒であり、その車体右側にはカムチェーンケース４３が形成され、その後方に位置するボス４１と前後方向から見て重なる位置関係にある。また、車体左側におけるウォータージャケット４４の上部に対しても後方にボス４１が位置し、前後方向から見て重なる位置関係をなす。したがって、車幅方向外方へ突出していない。ウォータージャケット４４が接続するラジエタ１４は中央部が後方へ凸に湾曲している。
【００３０】
後フレーム２０は上部が車体中心へ向かって傾斜し、左右の上端部は車体中心近傍にて近接する。各上端部２７には取付穴４５が形成され、ここへ通されたボルトによりリヤクッション２６の上端部が支持される。
【００３１】
エンジン６の後端部中央はピボット軸ボス４６をなし、左右の後フレーム２０におけるピボット部２４の各貫通穴を一致させて通したピボット軸４７によりリヤスイングアーム２５の前端が支持される。図３中の符号４８は冷却水ホース、４９はそのジョイントパイプである。
【００３２】
図４に示すように、左右の前側結合部９も、それぞれのボス４０が車体内方へ突出し、シリンダブロック８と重なっている。ここで車体側方からボルトを通してシリンダブロック８と係合され、結合部が車体外側方へ突出しないようになっている。またシリンダヘッドカバー１２の上端部はヘッドパイプ３の下端よりも下方に位置する。
【００３３】
次に、本実施形態の作用を説明する。図２等に明らかなように、車体フレームを前フレーム５と後フレーム２０及びエンジン６で構成したので、剛性の高いエンジン６を車体フレームの一部として利用することにより、エンジン６を除く車体フレームを小型化して軽量化できる。また、エンジンのケース７上方には車体フレームが存在しないから、燃料タンク１８との間に大きな空間が形成される。そこでこの空間を各種部品の配設に利用すれば、部品配置が容易になり、かつこの部分に配置した部品のメンテナンス性も向上する。
【００３４】
しかも、前フレーム５の下部を前側結合部９と後側結合部１０でケース７と一体のシリンダブロック８と結合したので、前フレーム５から加わる力は、シリンダブロック８から一体のケース７側へ加わり、シリンダヘッド１１側へ加わりにくくなる。このため、シリンダヘッド１１が歪みにくくなり、その分だけシリンダヘッド１１に対する要求強度を下げることができる。またケース７の上方部となるシリンダブロック８と連結するため、前フレーム５を可及的に短くできる。その結果、シリンダヘッド１１を小型化してエンジン重量を軽減し、かつ重心を下げることができ、さらには車体の軽量化を図ることができる。
【００３５】
また、前フレーム５のシリンダブロック８に対する結合部をなすボス４０、４１をシリンダブロック８へ重なるように内方へ突出させたので、前側結合部９及び後側結合部１０が外側方へ突出しない。このためエンジン６の幅を拡大させず、小さなバンク角を維持することができる。
【００３６】
さらに、前フレーム５のシリンダブロック８に対する前側結合部９及び後側結合部１０が前後に分かれるとともに、前側結合部９よりも後側結合部１０の方が寸法Ｈだけ高い位置にあるので、前フレーム５をさらに短くして軽量化できる。
【００３７】
そのうえ、前フレーム５のヘッドパイプ３と結合する前端側の端部幅Ｗ１よりも、エンジン振動の入力側となるシリンダブロック８と結合する後端側の端部幅Ｗ２の方が広いので、効率よくエンジン振動を受けることができる。
【００３８】
しかも、図１に示すように、側面視で前フレーム５を上方並びに後方へ凸に湾曲させ、かつシリンダヘッド１１及びシリンダヘッドカバー１２と重ねたので、エンジン６の前方へラジエタ１４を配設したとき、ラジエタ１４にシリンダヘッド１１及びシリンダヘッドカバー１２並びに排気管１３を近接配置しても、ラジエタ１４に前フレーム５を干渉させないようにすることができる。このため、前フレーム下方の空間におけるラジエタ１４の配設自由度を大きくすることができる。
【００３９】
なお、本願発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、前フレーム５の結合するシリンダ部はケース７と一体の部分であれば足りるから、シリンダヘッドまでケース７と一体化している場合はシリンダヘッドでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の適用された自動２輪車全体の側面図
【図２】エンジンを含む車体フレームの側面図
【図３】エンジンを含む車体フレームの平面図
【図４】エンジンを含む車体フレームの正面図
【符号の説明】
３：ヘッドパイプ、５：前フレーム、６：エンジン、７：ケース、８：シリンダブロック、９：前側結合部、１０：後側結合部、１１：シリンダヘッド、１２：シリンダヘッドカバー、１４：ラジエタ、２０：後フレーム、２５：リヤスイングアーム、２６：リヤクッション、４０：ボス、４１：ボス
【図１】
2004256005.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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