(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドパイプから後方へ左右一対のメインフレームを延し、これら左右のメインフレームの後端間にクロスメンバを掛け渡して該クロスメンバの両端を溶接し、このクロスメンバから１個のセンタフレームを下ろし、且つ、前記クロスメンバに前記センタフレームの上端を溶接し、このセンタフレームの下端にエンジン取付用ロアブラケットを溶接で接合し、前記センタフレームにスイングアーム用ピボットを設け、
前記クロスメンバは、前記センタフレームの上端を溶接で接合したコーナ部分を、左右のガセットにて補強され、
前記ヘッドパイプと前記左右のメインフレームと前記クロスメンバとからなるフレーム前半部に対して、前記センタフレームとスイングアーム用ピボットとピボットに取付けるリヤスイングアームとからなるフレーム後半部が、前記フレーム前半部の剛性より剛性を小さくしたときの前記ガセット間のセンタフレームの幅に比べ、該センタフレームの幅を広く設定すると、前記フレーム前半部の剛性より剛性を高められる自動二輪車の車体フレーム構造。
【請求項２】
ヘッドパイプから後方へ左右一対のメインフレームを延し、これら左右のメインフレームの後端間にクロスメンバを掛け渡して該クロスメンバの両端を溶接し、このクロスメンバから１個のセンタフレームを下ろし、且つ、前記クロスメンバに前記センタフレームの上端を溶接し、このセンタフレームの下端にエンジン取付用ロアブラケットを溶接で接合し、前記エンジン取付用ロアブラケットにスイングアーム用ピボットを設け、
前記クロスメンバは、前記センタフレームの上端を溶接で接合したコーナ部分を、左右のガセットにて補強され、
前記ヘッドパイプと前記左右のメインフレームと前記クロスメンバとからなるフレーム前半部に対して、前記センタフレームとエンジン取付用ロアブラケットとスイングアーム用ピボットとピボットに取付けるリヤスイングアームとからなるフレーム後半部が、前記フレーム前半部の剛性より剛性を小さくしたときの前記ガセット間のセンタフレームの幅に比べ、該センタフレームの幅を広く設定すると、前記フレーム前半部の剛性より剛性を高められる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の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車の車体フレーム構造としては、例えば特開昭６２−２３８１８０号「自動二輪車等のフレーム構造」がある。
上記従来の技術は、その公報の第２図及び第３図によれば、ヘッドチューブ２０１（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。）から後下方へ左右一対のメインパイプ２０２，２０２を延し、これら左右のメインパイプ２０２，２０２の後端から左右のロアメンバ２０８，２０８を下ろし、これら左右のロアメンバ２０８，２０８にリヤフォークピボット部２０８ａ，２０８ａを設けて、フレーム２としたものである。
【０００３】
フレーム２は、ヘッドチューブ２０１から１個のダウンチューブ２１１を下ろし、左右のメインパイプ２０２，２０２間に前後２個のクロスメンバ２０３，２０５を掛け渡し、左右のロアメンバ２０８，２０８間にクロスメンバ２０９を掛け渡したものである。
さらに上記従来の技術は、その公報の第１図及び第２図によれば、左右のメインパイプ２０２，２０２、左右のロアメンバ２０８，２０８及びダウンチューブ２１１にエンジン３を取付け、リヤフォークピボット部２０８ａ，２０８ａにリヤフォーク１０（リヤスイングアームに相当する。）の前端を上下スイング可能に取付けたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
後輪６からの路面反力は、リヤフォーク１０からリヤフォークピボット部２０８ａ，２０８ａ並びにロアメンバ２０８，２０８を介して、左右のメインパイプ２０２，２０２に作用する。
一般に、ヘッドチューブ２０１と、左右のメインパイプ２０２，２０２と、前後２個のクロスメンバ２０３，２０５とからなるフレーム前半部は、十分な剛性を有する。フレーム前半部は、エンジン３を吊下げることでその重量を受けるとともに、燃料タンク４、シート５、走行中の路面反力等を受けるフレーム主体部分だからである。
一方、リヤフォーク１０と、ロアメンバ２０８，２０８と、リヤフォークピボット部２０８ａ，２０８ａと、クロスメンバ２０９とからなるフレーム後半部（リヤフォーク部分）も、この部分に必要な剛性を有する。
【０００５】
ところで、自動二輪車を旋回時やバンク時等において、フレーム２には水平力が作用する。自動二輪車の操縦性を勘案すると、フレーム２は横向き荷重に対して、ある程度の柔軟性を有することが、より好ましい。そのためには、フレーム前半部にフレーム後半部を接続する部分の剛性（接続剛性）を、車種毎に最適なものに設定できると都合がよい。
しかし、上記従来の技術は、左右のメインパイプ２０２，２０２に左右のロアメンバ２０８，２０８を、連続するように接合したものであるから、接続剛性を設定するには、フレーム前半部の剛性やフレーム後半部の剛性をも変更せざるを得ず、車種によって接続剛性を適宜設定することは容易でない。
【０００６】
そこで本発明の目的は、フレーム前半部の剛性やフレーム後半部の剛性を確保するとともに、フレーム前半部に対するフレーム後半部の接合剛性を、容易に設定することが可能な技術を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、ヘッドパイプから後方へ左右一対のメインフレームを延し、これら左右のメインフレームの後端間にクロスメンバを掛け渡し、このクロスメンバから１個のセンタフレームを下ろし、このセンタフレームの下端にエンジン取付用ロアブラケットを接合し、センタフレームにスイングアーム用ピボットを設け、クロスメンバは、センタフレームの上端を溶接で接合したコーナ部分を、左右のガセットにて補強され、フレーム後半部が、フレーム前半部の剛性より剛性を小さくしたときのガセット間のセンタフレームの幅に比べ、センタフレームの幅を広く設定すると、フレーム前半部の剛性より剛性を高められる。
【０００８】
ヘッドパイプと左右のメインフレームと下部クロスメンバとからなる、フレーム前半部の剛性は、十分に大きい。一方、センタフレームとスイングアーム用ピボットとピボットに取付けるリヤスイングアームとからなるフレーム後半部も、この部分に必要な剛性を有する。１個のセンタフレームの剛性を適宜変更することで、フレーム前半部に対するフレーム後半部の接合剛性を、適宜設定することができる。
請求項２では、ヘッドパイプから後方へ左右一対のメインフレームを延し、これら左右のメインフレームの後端間にクロスメンバを掛け渡してクロスメンバの両端を溶接し、このクロスメンバから１個のセンタフレームを下ろし、且つ、クロスメンバにセンタフレームの上端を溶接し、このセンタフレームの下端にエンジン取付用ロアブラケットを溶接で接合し、エンジン取付用ロアブラケットにスイングアーム用ピボットを設け、クロスメンバは、センタフレームの上端を溶接で接合したコーナ部分を、左右のガセットにて補強され、フレーム後半部が、フレーム前半部の剛性より剛性を小さくしたときのガセット間のセンタフレームの幅に比べ、センタフレームの幅を広く設定すると、フレーム前半部の剛性より剛性を高められる。
【０００９】
【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、ＣＬは車体中心（車幅中心）を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１０】
図１は本発明に係る自動二輪車の左側面図である。
自動二輪車１０は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１のヘッドパイプ１２に取付けたフロントフォーク１３と、フロントフォーク１３の上部に連結したハンドル１４と、フロントフォーク１３の下部に取付けた前輪１５と、車体フレーム１１の前下部に取付けたパワーユニット１６（前部のエンジン１７と後部の変速機１８の組合せ構造）と、車体フレーム１１の後下部のスイングアーム用ピボット１９に取付けたリヤスイングアーム（リヤフォーク）２１と、リヤスイングアーム２１に取付けた後輪２２と、車体フレーム１１の後部上部にリヤスイングアーム２１を懸架するリヤサスペンション２３と、車体フレーム１１の後部上部にシートレール２４を介して取付けたシート２５とを主要構成とし、パワーユニット１６にてドライブチェーン２６を介して後輪２２を駆動するようにしたものである。
【００１１】
エンジン１７は、前上方へ傾斜した水冷式４気筒エンジンであり、ケースが変速機用ケースを兼ねる。
図中、３１はメータ、３２はヘッドランプ、３３はフロントフェンダ、３４は燃料タンク、３５はエアクリーナ、３６は気化器、３７はラジエータ、３８は排気管、３９はマフラ、４１はサイドカバー、４２はステップ用ブラケット、４３は運転者用ステップ、４４は乗員用ステップ、４５はメインスタンド、４６はテールランプ、４７はリヤカバー、４８はリヤフェンダである。
【００１２】
図２は本発明に係る車体フレームの左側面図である。
車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２と、ヘッドパイプ１２から後方へ延した左右一対のメインフレーム５１，５１（この図では手前の１個のみを示す。以下同じ。）と、左右のメインフレーム５１，５１の後端間に掛け渡した下方のクロスメンバ５２（以下、「下部クロスメンバ５２」と言う。）と、下部クロスメンバ５２から下ろしたセンタフレーム５３と、センタフレーム５３の下端に接合したエンジン取付用ロアブラケット５４とを、主要な構成要素とした、側面視略逆Ｌ字状フレームである。
【００１３】
詳しくは、メインフレーム５１は、ヘッドパイプ１２に前端を接合した角パイプ状の前フレーム部５１Ｆと、前フレーム部５１Ｆの後端に接合した後フレーム部５１Ｒとからなる。
左右の前フレーム部５１Ｆ，５１Ｆは、下面にハンガ部６１，６１を接合したものである。左右の後フレーム部５１Ｒ，５１Ｒは、上部に局部的に膨出部６２，６２を形成し、これらの膨出部６２，６２間にクロスメンバ６３（以下、「上部クロスメンバ６３」と言う。）を掛け渡したものである。
ヘッドパイプ１２並びに後フレーム部５１Ｒは、例えばアルミニウム鋳造品であり、また、前フレーム部５１Ｆ並びに下部・上部クロスメンバ５２，６３は、例えば角パイプのアルミニウム押出し成形品であり、これらの各部材同士は溶接にて接合したものである。
センタフレーム５３は、スイングアーム用ピボット１９を設け、このピボット１９に想像線にて示すリヤスイングアーム２１の前端部を上下スイング自在に取付けたものである。
【００１４】
ヘッドパイプ１２と左右のメインフレーム５１，５１と下部クロスメンバ５２とからなるフレーム前半部９１の剛性は、十分に大きい。一方、センタフレーム５３と、センタフレーム５３に設けたピボット１９と、ピボット１９に取付けたリヤスイングアーム２１とからなるフレーム後半部９２の剛性も、この部分に必要な剛性を確保したものである。
【００１５】
さらにこの図は、次の（１）〜（３）の点について示す。
（１）ハンガ部６１、後フレーム部５１Ｒのハンガ部６４並びにエンジン取付用ロアブラケット５４のハンガ部６５に、想像線にて示すパワーユニット９を取付けたこと。
（２）上部クロスメンバ６３にリヤサスペンション２３の上端部を上下スイング自在に取付けるとともに、リヤサスペンション２３の下端部に想像線にて示すリヤスイングアーム２１を上下スイング自在に取付けたこと。
（３）後フレーム部５１Ｒの後部ブラケット部６６，６７に想像線にて示すシートレール２４を取付けたこと。
【００１６】
図３は図２の３矢視図であり、（１）左右一対のメインフレーム５１，５１の後端間に下部・上部クロスメンバ５２，６３を掛け渡したこと、（２）車体中心ＣＬにセンタフレーム５３を通したこと、及び、（３）センタフレーム５３が平面視で広幅の角パイプであることを示す。
【００１７】
図４は本発明に係る車体フレームの背面図である。
左右の後フレーム部５１Ｒ，５１Ｒは、互いに対向する嵌合凹部７１，７１を形成し、これらの嵌合凹部７１，７１に下部クロスメンバ５２の両端を嵌合するとともに、接合したものである。
下部クロスメンバ５２は、センタフレーム５３の上端を接合するとともに、センタフレーム５３を接合したコーナ部分を、左右のガセット７２，７２にて補強したものである。センタフレーム５３は、下端をロアブラケット５４の嵌合凹部７３に嵌合するとともに接合し、さらに、長手途中（高さ途中）に管状のピボット１９を左右貫通させて接合したものである。ピボット１９は、リヤスイングアーム２１の左右の前部２１ａ，２１ａをピボット軸７４にて取付けたものである。
【００１８】
ロアブラケット５４は、左右の上部ブラケット部８１，８１の側面にボルト８２，８２にて、左右のステップ用ブラケット４２，４２を取付けるとともに、左右の下部ブラケット部８３，８３にボルト８４にて、メインスタンド４５を取付けたものである。
【００１９】
上述のように、センタフレーム５３は、車体中心ＣＬを通って、下部クロスメンバ５２とロアブラケット５４とを連結する、１個の縦長のフレーム部材である。当然のことながら、背面から見たセンタフレーム５３の幅Ｗ１は、下部クロスメンバ５２の長さやロアブラケット５４の幅より小さい。この結果、センタフレーム５３の幅Ｗ１は、左右の上部ブラケット部８１，８１間の距離Ｗ２より小さい。ピボット１９に取付けるリヤスイングアーム２１の前部の幅Ｗ３も、距離Ｗ２より小さい。左右の上部ブラケット部８１，８１の両側面に取付ける、ステップ用ブラケット４２，４２間の距離は、距離Ｗ２と同一である。さらには、この図に示すように背面視において、左右のサイドカバー４１，４１は、左右の上部ブラケット部８１，８１よりも外方を通る。
【００２０】
従って、左右のサイドカバー４１，４１や左右のステップ用ブラケット４２，４２によって、センタフレーム５３、ピボット１９並びにリヤスイングアーム２１の前部２１ａ，２１ａの左右両側方を覆うことで、これらの部分を外部から目隠しして、外観性を高めることができる。このことは、上記図２においても明示されている。
【００２１】
図５は本発明に係る車体フレームの分解背面図であり、左右の後フレーム部５１Ｒ，５１Ｒと、下部・上部クロスメンバ５２，６３と、センタフレーム５３と、ロアブラケット５４と、ピボット１９との関係を示す。
車体フレーム１１の後部の組立手順は、次の通りである。なお、この手順は、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、これに限定するものではない。
（１）左右の後フレーム部５１Ｒ，５１Ｒの嵌合凹部７１，７１に下部クロスメンバ５２の両端を嵌合して溶接する。
（２）次に、左右の膨出部６２，６２間に上部クロスメンバ６３の両端を合せて溶接する。
（３）次に、下部クロスメンバ５２にセンタフレーム５３の上端並びに左右のガセット７２，７２を溶接する。
（４）最後に、ロアブラケット５４の嵌合凹部７３にセンタフレーム５３の下端を嵌合して溶接し、作業を完了する。
【００２２】
図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る車体フレームの説明図である。
（ａ）は比較例であり、上記従来（特開昭６２−２３８１８０号）の車体フレームの模式的背面構造を示す。なお、符号並びに名称は上記従来の技術と相違する。
比較例の車体フレーム１００は、ヘッドパイプ１０１から後方（図手前側）へ左右一対のメインフレーム１０２，１０２を延し、左右のメインフレーム１０２，１０２の後端から左右のロアメンバ１０３，１０３を下ろし、これら左右のロアメンバ１０３，１０３にスイングアーム用ピボット１０４，１０４を設け、これらのピボット１０４，１０４に図示せぬリヤスイングアームを取付けたものである。左右のメインフレーム１０２，１０２に左右のロアメンバ１０３，１０３を、連続するように接合したものであるから、車種によって剛性を適宜設定することは容易でない。
【００２３】
（ｂ）は本発明の車体フレームの模式的背面構造（第１例）を示す。フレーム前半部９１に対するフレーム後半部９２の接合剛性を小さくする場合には、（ｂ）のように、上部クロスメンバ６３とロアブラケット５４のと間に、剛性が小さい狭幅Ｗ１０のセンタフレーム５３を接合する。
【００２４】
（ｃ）は本発明の車体フレームの模式的背面構造（第２例）を示す。フレーム前半部９１に対するフレーム後半部９２の接合剛性を大きくする場合には、（ｃ）のように、下部クロスメンバ５２とロアブラケット５４のと間に、剛性が大きい広幅Ｗ２０のセンタフレーム５３を接合する。
【００２５】
このようにすれば、フレーム前半部９１の剛性とフレーム後半部９２の剛性とを、互いに独立させて容易に確保することができる。しかも、１個のセンタフレーム５３の剛性を適宜変更するだけで、フレーム前半部９１に対するセンタフレーム５３の接合剛性、すなわち、フレーム後半部９２の接合剛性を最適なものに適宜設定することができ、設計の自由度が増す。
【００２６】
なお、上記本発明の実施の形態において、スイングアーム用ピボット１９は、ロアブラケット５４に設けてもよい。その場合には、フレーム後半部９２は、センタフレーム５３と、ロアブラケット５４と、ロアブラケット５４に設けたピボット１９と、ピボット１９に取付けたリヤスイングアーム２１とからなる。
また、ガセット７２，７２は、フレーム前半部９１に対するフレーム後半部９２の接合剛性を勘案して、適宜設ければよい。
【００２７】
【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左右一対のメインフレームを延し、これら左右のメインフレームの後端間にクロスメンバを掛け渡しクロスメンバの両端を溶接し、このクロスメンバから１個のセンタフレームを下ろし、、且つ、クロスメンバにセンタフレームの上端を溶接し、このセンタフレームの下端にエンジン取付用ロアブラケットを溶接で接合し、センタフレームにスイングアーム用ピボットを設け、クロスメンバは、センタフレームの上端を溶接で接合したコーナ部分を、左右のガセットにて補強され、ヘッドパイプと左右のメインフレームとクロスメンバとからなるフレーム前半部に対して、センタフレームとスイングアーム用ピボットとピボットに取付けるリヤスイングアームとからなるフレーム後半部が、フレーム前半部の剛性より剛性を小さくしたときのガセット間のセンタフレームの幅に比べ、センタフレームの幅を広く設定すると、フレーム前半部の剛性より剛性を高められるので、ヘッドパイプと左右のメインフレームと下部クロスメンバとからなる、フレーム前半部の剛性を十分に確保することができる。さらに、センタフレームとスイングアーム用ピボットとピボットに取付けるリヤスイングアームとからなるフレーム後半部の剛性も、この部分に必要な剛性に確保することができる。しかも、左右のガセット間の１個のセンタフレームの幅によってセンタフレームの剛性を適宜変更するだけで、フレーム前半部に対するフレーム後半部の接合剛性を、車種毎に最適なものに適宜設定することは容易であり、設計の自由度は高い。
請求項２では、ヘッドパイプから後方へ左右一対のメインフレームを延し、これら左右のメインフレームの後端間にクロスメンバを掛け渡してクロスメンバの両端を溶接し、このクロスメンバから１個のセンタフレームを下ろし、且つ、クロスメンバにセンタフレームの上端を溶接し、このセンタフレームの下端にエンジン取付用ロアブラケットを溶接で接合し、エンジン取付用ロアブラケットにスイングアーム用ピボットを設け、クロスメンバは、センタフレームの上端を溶接で接合したコーナ部分を、左右のガセットにて補強され、ヘッドパイプと左右のメインフレームとクロスメンバとからなるフレーム前半部に対して、センタフレームとエンジン取付用ロアブラケットとスイングアーム用ピボットとピボットに取付けるリヤスイングアームとからなるフレーム後半部が、フレーム前半部の剛性より剛性を小さくしたときのガセット間のセンタフレームの幅に比べ、センタフレームの幅を広く設定すると、フレーム前半部の剛性より剛性を高められるので、左右のガセット間の１個のセンタフレームの幅によってセンタフレームの剛性を適宜変更するだけで、フレーム前半部に対するフレーム後半部の接合剛性を、車種毎に最適なものに適宜設定することは容易であり、設計の自由度は高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動二輪車の左側面図
【図２】本発明に係る車体フレームの左側面図
【図３】図２の３矢視図
【図４】本発明に係る車体フレームの背面図
【図５】本発明に係る車体フレームの分解背面図
【図６】本発明に係る車体フレームの説明図
【符号の説明】
１０…自動二輪車、１１…車体フレーム、１２…ヘッドパイプ、１９…スイングアーム用ピボット、２１…リヤスイングアーム、４１…サイドカバー、４２…ステップ用ブラケット、５１…メインフレーム、５２…クロスメンバ（下部クロスメンバ）、５３…センタフレーム、５４…エンジン取付用ロアブラケット。
【図１】
0004371180.tif 000002
【図２】
0004371180.tif 000003
【図３】
0004371180.tif 000004
【図４】
0004371180.tif 000005
【図５】
0004371180.tif 000006
【図６】
0004371180.tif 000007