(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング軸が旋回可能に設けられるヘッドパイプと、このヘッドパイプの上部より車両後方に延びるタンクレールと、前記ヘッドパイプの下部より車両後方に延びるダウンチューブとを有する自動二輪車のフレームにおいて、
前記ヘッドパイプは、その上下の軸方向略中間位置にて２分割され、それぞれが異なった材料により形成された上下の分割パイプで形成され、
下側の分割パイプを、上側の分割パイプに連結された構成とし、
前記タンクレールの前端は、前記上側の分割パイプのみに溶接され、
前記ダウンチューブの前端は、前記下側の分割パイプのみに溶接され、
前記タンクレールは、前記上側の分割パイプと同材料とし、
前記ダウンチューブは、前記下側の分割パイプと同材料としたことを特徴とする自動二輪車のフレーム。
【請求項２】
前記上側の分割パイプ及びこれに接続される前記タンクレールの材質を、前記下側の分割パイプ及びこれに接続される前記ダウンチューブより比重の軽い材質としたことを特徴とする請求項１記載の自動二輪車のフレーム。
【請求項３】
前記上側の分割パイプ及びこれに接続される前記タンクレールの材質を、アルミニウム合金とし、前記下側の分割パイプ及びこれに接続される前記ダウンチューブの材質を鉄としたことを特徴とする請求項２記載の自動二輪車のフレーム。
【請求項４】
前記ヘッドパイプの分割部は圧入により連結されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動二輪車のフレーム。
【請求項５】
前記ヘッドパイプの分割部は、上下の分割パイプに対しこれと同心上に形成されたネジによる螺合により連結されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動二輪車のフレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ステアリング軸が旋回可能に設けられるヘッドパイプを有する自動二輪車のフレームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車のフレームは、例えばステアリング軸が旋回可能に設けられるヘッドパイプを有し、このヘッドパイプの上部に後方に延びるタンクレールの前側を接続し、下部に後方でかつ斜め下方に延びるダウンチューブの前側を接続し、タンクレールの後部とダウンチューブの後部をリヤブラケットを介して接続し、このフレームにエンジンを搭載するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、タンクレールは、例えば外観性を向上させるためにアルミニウム合金で広幅に形成し、ダウンチューブは細幅で目立たないようにして所定の強度が得られるように鉄で形成する場合があり、またダウンチューブを鉄で形成することで低重心化やコスト低減を図る場合がある。
【０００４】
このように、ヘッドパイプに接続されるタンクレールとダウンチューブ等のフレーム部材の材質が異なる場合には、ヘッドパイプに溶接で固定することができず、例えばヘッドパイプとタンクレールとを同じ材質で形成して溶接する場合には、ダウンチューブはボルト等によりヘッドパイプに締付固定しなければならず、溶接のように強い接合強度を得ることができなかった。特に、ヘッドパイプと、タンクレール及びダウンチューブ等のフレーム部材との接続部には、走行時に応力が作用する部分であり、強い接合強度が要求される。
【０００５】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、ヘッドパイプを分割してそれぞれが異なった材料により形成することで、それぞれが異なった材料のフレーム部材をヘッドパイプに溶接可能で強い接合強度を得ることができ、しかも分割部へ作用する応力を小さいものとすることができる自動二輪車のフレームを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００７】
請求項１記載の発明は、『ステアリング軸が旋回可能に設けられるヘッドパイプと、このヘッドパイプの上部より
車両後方に延びるタンクレールと、前記ヘッドパイプの下部より車両後方に延びるダウンチューブとを有する自動二輪車のフレームにおいて、
前記ヘッドパイプは、その上下の軸方向略中間位置にて２分割され、それぞれが異なった材料により形成された上下の分割パイプで形成され、
下側の分割パイプを、上側の分割パイプに連結された構成とし、
前記タンクレールの前端は、前記上側の分割パイプのみに溶接され、
前記ダウンチューブの前端は、前記下側の分割パイプのみに溶接され、
前記タンクレールは、前記上側の分割パイプと同材料とし、
前記ダウンチューブは、前記下側の分割パイプと同材料としたことを特徴とする自動二輪車のフレーム。』である。
【０００８】
この請求項１記載の発明によれば、異種の材料を組合せた複合フレームを構成するにあたり、ヘッドパイプの分割パイプとそれぞれの分割パイプに接続されるフレーム部材とを同材料としたことにより、溶接が可能で強い接合強度を得ることができる一方、ヘッドパイプの分割パイプをその上下の軸方向略中間位置にて２分割構造としたので、この分割部へ作用する応力を小さいものとすることができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、『前記上側の分割パイプ及びこれに接続される前記タンクレールの材質を、前記下側の分割パイプ及びこれに接続される前記ダウンチューブより比重の軽い材質としたことを特徴とする請求項１記載の自動二輪車のフレーム』である。
【００１０】
この請求項２記載の発明によれば、異種の材料を組合せた複合フレームを構成するにあたり、上側の分割パイプ及びこれに接続されるタンクレールの材質を、下側の分割パイプ及びこれに接続されるダウンチューブより比重の軽い材質とすることで、低重心化を図ることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、『前記上側の分割パイプ及びこれに接続される前記タンクレールの材質を、アルミニウム合金とし、前記下側の分割パイプ及びこれに接続される前記ダウンチューブの材質を鉄としたことを特徴とする請求項２記載の自動二輪車のフレーム』である。
【００１２】
この請求項３記載の発明によれば、異種の材料を組合せた複合フレームを構成するにあたり、タンクレールの外観性を向上させるためにアルミニウム合金で広幅に形成し、またダウンチューブを細幅で目立たないようにして所定の強度が得られるように鉄で形成し、またダウンチューブを鉄で形成することで低重心化やコスト低減を図ることができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、『前記ヘッドパイプの分割部は圧入により連結されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動二輪車のフレーム』である。
【００１４】
この請求項４記載の発明によれば、上下の分割パイプを圧入により簡単かつ確実に連結することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、『前記ヘッドパイプの分割部は、上下の分割パイプに対しこれと同心上に形成されたネジによる螺合により連結されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動二輪車のフレーム』である。
【００１６】
この請求項５記載の発明によれば、上下の分割パイプをネジによる螺合により簡単かつ確実に連結することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の自動二輪車のフレームの実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は自動二輪車の側面図、図２は自動二輪車のヘッドパイプ部の側面図、図３は自動二輪車のフレーム部の側面図、図４はフレームの平面図、図５はフレームの後部の底面図、図６はフレームの後部の背面図、図７はヘッドパイプの断面図である。
【００１８】
この自動二輪車１のフレーム２は、ヘッドパイプ３と、タンクレール４と、ダウンチューブ５と、リヤアームブラケット６と、リヤアーム７を支承するピボット軸８と、シートレール９と、バックステー１１とにより構成される。
【００１９】
ヘッドパイプ３にはハンドル１２のステアリング軸１０が装着され、その両側に、ステアリング軸１０に固定されたアッパーブラケット１３及びアンダーブラケット１４を介してフロントフオーク１５が装着される。フロントフオーク１５には前輪１６が軸支され、リヤアーム７には後輪１７が軸支されている。
【００２０】
左右２本のタンクレール４の前側は、ヘッドパイプ３に接続され、この左右２本のタンクレール４間に燃料タンク１８が支持される。この燃料タンク１８の後方に隣接してシート１９が装着され、このシート１９はシートレール９上に配置されている。
【００２１】
ダウンチューブ５は、前側チューブ５ａと、この前側チューブ５ａに接続された左右一対の後側チューブ５ｂから構成され、前側チューブ５ａの前側はヘッドパイプ３に接続されている。ダウンチューブ５の後側チューブ５ｂの後側と、タンクレール４の後側とにリヤアームブラケット６が接続されている。
【００２２】
リヤアームブラケット６は、左右一対の上部ブラケット６ａと下部ブラケット６ｂとを有し、上部ブラケット６ａと下部ブラケット６ｂは溶接されている。左右一対の上部ブラケット６ａは、その上側の間に連結ブラケット６ｃが溶接により連結され、また左右一対の上部ブラケット６ａの外側には、接続ブラケット６ｄが溶接により設けられている。
【００２３】
左右一対のタンクレール４の後部４ａの内側に、左右一対の上部ブラケット６ａの接続ブラケット６ｄを位置させ、左右一対のタンクレール４の後部４ａの外側よりボルト１００を接続ブラケット６ｄに螺着して固定される。
【００２４】
下部ブラケット６ｂの下側の間には、連結パイプ６ｅが溶接により固定され、この連結パイプ６ｅに左右一対の後側チューブ５ｂの後側が溶接により固定されている。また、下部ブラケット６ｂの下側と、左右一対の後側チューブ５ｂの後側との間に、側部フレーム６ｆを溶接して固定されている。
【００２５】
連結パイプ６ｅには、リンクブラケット１０１が溶接され、このリンクブラケット１０１と、リヤアーム７のリンクブラケット１０２との間にリンク機構１０３が設けられている。リンク機構１０３には、リヤクッション１１０の下部１１０ａが支持され、リヤクッション１１０の上部１１０ｂは連結ブラケット６ｃに設けられた支持ブラケット１１１に支持されている。
【００２６】
リヤアーム７の前側は下部ブラケット６ｂの間に掛け渡されたピボット軸８に回動可能に支持され、リヤアーム７はリンク機構１０３、リヤクッション１１０を介して上下に揺動可能に設けられている。
【００２７】
フレーム２のヘッドパイプ３、左右のタンクレール４、ダウンチューブ５及びリヤアームブラケット６で囲まれる空間にエンジン２３が配置される。エンジン２３は２サイクルエンジンが用いられ、気筒が略鉛直方向に延びるように配置されている。エンジン２３の前側と下側は、後側チューブ５ｂの取付ブラケット１２０、１２１に支持され、エンジン２３の後側は、リヤアーム７と共にこれらを貫通すると同時に下部ブラケット６ｂに掛け渡されたピボット軸８に支持されている。
【００２８】
エンジン２３の上部後側は、リヤアームブラケット６の連結ブラケット６ｃに設けられた取付ブラケット１２２に支持され、エンジン２３の上部前側は、前側チューブ５ａに設けられた取付ブラケット１２３に支持されている。
【００２９】
エンジン２３の後側には、気化器１３０が接続され、この気化器１３０には吸気管１３１を介してエアクリーナ１３２が接続されている。また、エンジン２３の前側には、排気管１３３が接続され、この排気管１３３はエンジン２３の前側で屈曲してエンジン２３の側方を通り後方へ延びている。エンジン２３の前側上方には、ラジエータ１４０が前側チューブ５ａに取り付けて配置されている。また、左右のタンクレール４には、フロントサイドカバー１４１がラジエータ１４０の両側を覆うように取り付けられている。さらに、シートレール９の両側には、リヤサイドカバー１４２が取り付けられている。
【００３０】
この自動二輪車１のフレーム２は、そのヘッドパイプ３をその上下の軸方向略中間位置にて２分割で、それぞれが異なった材料により形成された上下の分割パイプ１５０，１５１が連結された構成とし、ヘッドパイプ３の分割部は圧入により連結される。即ち、下側の分割パイプ１５１は、上下の取付部１５１ａ，１５１ｂと、この上下の取付部１５１ａ，１５１ｂに溶接された連結部１５１ｃから構成され、上側の分割パイプ１５０の下部が上部の取付部１５１ａに圧入されている。ヘッドパイプ３の分割部は、圧入により連結され、圧入長さはヘッドパイプ３の応力に応じて任意に設定でき、しかも上下の分割パイプ１５０，１５１を圧入による簡単かつ確実に連結することができる。
【００３１】
分割パイプ１５０の上部１５０ａ内には、図示しないベアリングが挿着され、下の取付部１５１ｂ内には、図示しないベアリングが挿着され、これらのベアリングによりステアリング軸１０が旋回可能に支持される。
【００３２】
左右一対のタンクレール４の前側４ｂは、上側の分割パイプ１５０に溶接され、更にタンクレール４の前側４ｂの内側と上側の分割パイプ１５０との間に補強プレート１６０が溶接されて補強されている。
【００３３】
また、左右一対のタンクレール４の前側４ｂには、取付部材１６１を貫通させて溶接して固定され、取付部材１６１の頭部１６１ａはタンクレール４の内側に突出している。ダウンチューブ５の前側チューブ５ａには、補強パイプ１６２が溶接され、この補強パイプ１６２の取付部１６２ａを取付部材１６１の頭部１６１ａに当てがい、締付ビス１６３により締付固定されている。
【００３４】
それぞれの分割パイプ１５０，１５１に接続されるフレーム部材、即ち分割パイプ１５０とタンクレール４とは同材料とし、分割パイプ１５１とダウンチューブ５とは同材料としている。このように異種の材料を組合せた複合フレームを構成するにあたり、ヘッドパイプ３の分割パイプ１５０，１５１とそれぞれの分割パイプ１５０，１５１に接続されるフレーム部材とを同材料としたことにより、溶接が可能で強い接合強度を得ることができる一方、ヘッドパイプ３の分割パイプ１５０，１５１をその上下の軸方向略中間位置にて２分割構造としたので、この分割部へ作用する応力を小さいものとすることができる。
【００３５】
即ち、フロントフオーク１５からステアリング軸１０にかかる荷重は、上部のベアリングを介して分割パイプ１５０に、さらに分割パイプ１５０からタンクレール４にかかり、一方、ステアリング軸１０にかかる荷重は、下部のベアリングを介して分割パイプ１５１にかかり、さらに分割パイプ１５１からダウンチューブ５にかかり、このタンクレール４とダウンチューブ５にかかる荷重の方向が逆方向であるため、分割パイプ１５０と分割パイプ１５１の分割部へ作用する応力が小さい。
【００３６】
また、この実施の形態では、上側の分割パイプ１５０及びこれに接続されるフレーム部材であるタンクレール４の材質を、下側の分割パイプ１５１及びこれに接続されるフレーム部材であるダウンチューブ５より比重の軽い材質とし、より具体的には上側の分割パイプ１５０及びこれに接続されるフレーム部材であるタンクレール４の材質を、アルミニウム合金とし、下側の分割パイプ１５１及びこれに接続されるフレーム部材であるダウンチューブ５の材質を鉄としている。
【００３７】
このように、異種の材料を組合せた複合フレームを構成するにあたり、上側の分割パイプ１５０及びこれに接続されるフレーム部材の材質を、下側の分割パイプ１５１及びこれに接続されるフレーム部材より比重の軽い材質とすることで、低重心化を図ることができる。
【００３８】
この自動二輪車１のフレーム２は、そのヘッドパイプ３部の組立は、まず分割パイプ１５０と分割パイプ１５１とを圧入により接合し、この分割パイプ１５１にダウンチューブ５の前側チューブ５ａを溶接して連結する。次に、前側チューブ５ａに補強パイプ１６２を溶接し、この補強パイプ１６２をタンクレール４に締付ビス１６３により締付固定する。このように、前側チューブ５ａに補強パイプ１６２を溶接するときに、溶接火花によりタンクレール４が傷付かないようにしてタンクレール４を分割パイプ１５０に溶接して組み立てる。
【００３９】
図８はヘッドパイプの他の実施の形態を示す断面図である。この実施の形態のヘッドパイプ３の分割部は、分割パイプ１５０に雌螺子１５０ｂが形成され、分割パイプ１５１の取付部１５１ａに雄螺子１５１ａ１が形成されている。このように上下の分割パイプ１５０，１５１に対しこれと同心上に形成されたネジによる螺合により連結され、上下の分割パイプ１５０，１５１をネジによる螺合により簡単かつ確実に連結することができ、螺合長さはヘッドパイプ３の応力に応じて任意に設定できる。
【００４０】
この実施の形態でも、図７に示すヘッドパイプ３部の組立と同様な手順で、先ず上下の分割パイプ１５０，１５１をネジによる螺合を行ない、最後に分割パイプ１５０にタンクレール４を溶接して組み立てることが、さらに上下の分割パイプ１５０，１５１の螺合による位置のずれに関係なくタンクレール４を溶接できる点で好ましい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明では、異種の材料を組合せた複合フレームを構成するにあたり、ヘッドパイプの分割パイプとそれぞれの分割パイプに接続されるフレーム部材とを同材料としたことにより、溶接が可能で強い接合強度を得ることができる一方、ヘッドパイプの分割パイプをその上下の軸方向略中間位置にて２分割構造としたので、この分割部へ作用する応力を小さいものとすることができる。
【００４２】
請求項２記載の発明では、異種の材料を組合せた複合フレームを構成するにあたり、上側の分割パイプ及びこれに接続されるタンクレールの材質を、下側の分割パイプ及びこれに接続されるダウンチューブより比重の軽い材質とすることで、低重心化を図ることができる。
【００４３】
請求項３記載の発明では、異種の材料を組合せた複合フレームを構成するにあたり、タンクレールの外観性を向上させるためにアルミニウム合金で広幅に形成し、またダウンチューブを細幅で目立たないようにして所定の強度が得られるように鉄で形成し、またダウンチューブを鉄で形成することで低重心化やコスト低減を図ることができる。
【００４４】
請求項４記載の発明では、上下の分割パイプを圧入により簡単かつ確実に連結することができる。
【００４５】
請求項５記載の発明では、上下の分割パイプをネジによる螺合により簡単かつ確実に連結することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動二輪車の側面図である。
【図２】自動二輪車のヘッドパイプ部の側面図である。
【図３】自動二輪車のフレーム部の側面図である。
【図４】フレームの平面図である。
【図５】フレームの後部の底面図である。
【図６】フレームの後部の背面図である。
【図７】ヘッドパイプの断面図である。
【図８】ヘッドパイプの他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  自動二輪車
２  フレーム
３  ヘッドパイプ
４  タンクレール
５  ダウンチューブ
１０  ステアリング軸
２３  エンジン
１５０，１５１  上下の分割パイプ
【図１】
0004093331.tif 000002
【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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