(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪を操向自在に支持するヘッドパイプと、このヘッドパイプから後方へ延びるメインフレームとを備えた車体フレームを有する自動２輪車において、
前記ヘッドパイプとメインフレームを一体に鋳造し、このメインフレーム部分が上向きに開放された略皿状をなす鋳造フレームを成形するとともに、
この鋳造フレームの前記略皿状部を上方から蓋部材で覆うことにより閉空間を形成し、
この閉空間をエアクリーナエレメントの収容空間としたことを特徴とする自動２輪車の車体フレーム構造。
【請求項２】
前記略皿状部の底面に、エアクリーナの吸入口及び吐出口並びに排水口を開口させ、これらの開口部へ直接ダクト部材を取付け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】
この発明は自動２輪車の車体フレーム構造に係り、特に、鋳造フレームを用いてエンジンへ締結するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
実用新案登録第２５１２８７７号公報には、ヘッドパイプとメインフレームを一体のフレーム前部として中空モノコック構造に形成し、その内部へエアクリーナエレメントを収容することにより、フレーム前部をエアクリーナケースとし、かつエアクリーナの吸入口をメインフレームの側面に形成し、吐出口を底部に形成した自動２輪車の車体フレーム構造が示されている。
【０００３】
また、特公平３−１９８２７号公報には、ヘッドパイプと左右一対のメインフレームを備えるとともに、ヘッドパイプを含む車体フレーム前端部を平面視略三角形をなす中空体の鋳造部材（以下、ヘッド部材という）とし、この中空体の天板部に設けた穴より内部空間へエアクリーナエレメントを挿入することにより、ヘッド部材自体をエアクリーナケースにした自動２輪車の車体フレーム構造が示されている。
【０００４】
この場合のエアクリーナ構造は、天板部の穴を覆う蓋部材に設けられた吸入ダクトから外気を導入し、吸入ダクトの中空部内へ入る部分に取付けられたエアクリーナエレメントにより浄化し、底部に設けた吐出口より導出管を介して気化器へ清浄空気を吐出するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記実用新案登録第２５１２８７７号のモノコック構造フレームはプレス成形品やパイプ材を溶接、接着又はボルト締結により一体的に組み付けて得られるものである。したがってこのような構造のフレームは、製造時の工数が多くなり、かつ溶接時の熱影響による修正等の手間がかかる。
【０００６】
そのうえ、仮にモノコック部分に中空の押し出し成形部材を用いたとしても、エアクリーナエレメントの着脱用開口部を別に形成しなければならないので、やはり製造に手間がかかることになる。
【０００７】
一方、特公平３−１９８２７号のように、エアクリーナケースを構成するヘッド部材を中空体に鋳造するものでは、金型を単純に上下合わせしただけでは成形できないから成形工数が多くなる。
【０００８】
そのうえ、車体フレームの前部上面に吸入ダクトを突出させるから、外観性や燃料タンク等の隣接する他部品との配置を考慮したレイアウトが難しくなる。
【０００９】
しかも、この車体フレームは、ヘッド部材と別体の部材である左右一対のメインフレームを必要とし、このメインフレームはそれぞれが比較的太くて重量のある角パイプ材であり、かつ適当ヶ所間にクロスパイプを溶接して連結しなければならず、さらに各前端部とヘッド部材とも溶接しなければならないので、車体フレーム全体としての重量が増加し、かつ前記実用新案同様に製造工数が多いものになる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明に係る自動２輪車の車体フレーム構造は、前輪を操向自在に支持するヘッドパイプと、このヘッドパイプから後方へ延びるメインフレームとを備えた車体フレームを有する自動２輪車において、
前記ヘッドパイプと前記メインフレームを一体に鋳造し、かつ前記メインフレーム部分が上向きに開放された略皿状をなす鋳造フレームを成形するとともに、
この鋳造フレームの前記略皿状部を上方から蓋部材で覆うことにより閉空間を形成し、この閉空間をエアクリーナエレメントの収容空間としたことを特徴とする。
【００１１】
このとき、前記略皿状部の底面に、エアクリーナの吸入口及び吐出口並びに排水口を開口させ、これらの開口部へ直接ダクト部材を取付けることもできる。
【００１２】
【発明の効果】
略皿状部はメインフレームと一体に形成されているから、この略皿状部によって鋳造フレーム全体の剛性を高めることができ、車体フレームの剛性を従来と同程度にする場合には、鋳造フレーム全体をより軽量化できる。
【００１３】
したがって、前記従来例のように、左右別々のメインフレームを用いる必要がなく、かつクロスパイプで補強する必要もないので、車体フレーム全体を可及的に軽量化でき、かつ製造工数を削減できる。
【００１４】
しかも、ヘッドパイプとメインフレームが一体で、かつメインフレーム部分が上向きに開放された略皿状をなすように鋳造フレームを成形したので、この鋳造フレームを金型の単純な上下合わにより成形できるため成形工数を削減でき、成形が容易になる。
【００１５】
そのうえ、略皿状部と蓋部材による閉空間をエアクリーナエレメントの収容部とすることにより、略皿状部をエアクリーナケースに兼用できるので、その大容量化並びにエアクリーナエレメントの支持部や蓋部材の取付ボス等の形成も容易になる。
【００１６】
また、略皿状部の底面に、エアクリーナの吸入口及び吐出口並びに排水口を開口させ、これらの開口部へ直接ダクト部材を取付ければ、比較的広い略皿状部の底面を有効に利用してこれらダクト部材を配設できるとともに、外観にあまり影響のない部分へ配設するのでレイアウトの自由度も高くなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本願発明に係る鋳造フレームの外観側面図（これを搭載する自動２輪車を併せて示す）、図２は図３の２−２線に沿う鋳造フレームの断面図、図３は図４の３−３線に沿うリッドを取付けた状態における車体フレームの断面図、図４はその図３におけるＸ矢示方向図（リッド及びエアフィルタは除去してある）、図５は図３の５−５線断面図である。
【００１８】
これらの図において、アルミ等の適宜軽合金を用いて、成形された鋳造フレーム１は、前輪のヘッドパイプ２と、その後方へ左右一対で斜め下がりに延出するメインフレーム３と、左右のメインフレーム３間に位置する略皿状部４とが一体に形成されている。
【００１９】
左右のメインフレーム３の各後端部には、鋳造等適宜手段により別体で製作されたエンジンブラケット５が後述する要領で締結されている。
【００２０】
略皿状部４は上方が開放された略皿状をなし、その開口部には別体のリッド６が取付けられることにより、内部空間をエアクリーナ用空間７とし、ここにエアフィルタ８が取付けられている。リッド６の周縁部は略皿状部４側の開口縁部へシールされて取付けられる。
【００２１】
エアクリーナ用空間７の内部は、略皿状部４の内部中央部に形成された環状壁９へエアフィルタ８を着脱自在に取付けることにより、ダーテイルーム７ａとクリーンルーム７ｂに区画されている。
【００２２】
クリーンルーム７ｂには略皿状部４の底部に支持された気化器１０の吸気管１１が収容され、かつダーテイルーム７ａには、略皿状部４の底部で気化器１０より前方位置へ下向きに開口して設けられた吸気ダクト１２の上端部が突出されている。
【００２３】
吸気ダクト１２からダーテイルーム７ａ内へ吸入された外気は、エアフィルタ８で浄化された後、クリーンルーム７ｂから吸気管１１及び気化器１０を通ってエンジン１３へ送られるようになっている。
【００２４】
エンジン１３は水平対向２気筒形式の水冷エンジンであり、クランクケースの後端部から後方へ突出する取付部１４に、後輪懸架装置を構成するリヤアーム１５の前端が揺動自在に取付けられている（図１）。
【００２５】
エンジン１３の後部は、メインフレーム３及びエンジンブラケット５に対して締結部材１６、１７及び１８で締結されている。また、エンジン１３の上部がメインフレーム３の中間部に取付けられたエンジンハンガ１９によって支持されている。
【００２６】
図３乃至５に明らかなように、左右のメインフレーム３は、それぞれが上方へ開放された略Ｕ字状断面をなし、外壁２０、内壁２１及び底壁２２を有している。このうち内壁２１は外壁２０よりも高く、略皿状部４の周壁の一部を兼ねている。
【００２７】
メインフレーム３の底壁２２の中間部には取付穴２２ａが形成されており、ここにエンジンハンガ１９の屈曲された上部１９ａを重ねてボルト２３ａ及びナット２３ｂで締結されている。上部１９ａは、内壁２１の下部に形成された穴２１ａから内部へ入れられる（図５）。
【００２８】
メインフレーム後部の底壁２２には、ボス２４、２５が一体に突出形成され、それぞれに車体完成時の鉛直方向へ軸線を向けたボルト通し穴２４ａ、２５ａが形成されている。また締結部材１６が締結される部分の内壁２１には、ボス２６が車体中心方向へ一体に突出形成されている（図４）。
【００２９】
略皿状部４の周壁は、これら左右の内壁２１と、鋳造フレームと一体の前壁２７及び後壁２８を連続して形成したものであり、底部２９にはリッド６を取付けるためのボス３０が環状壁９を挟んで前後に上方へ突出形成されている。
【００３０】
底部２９の後部には一部を下方へ屈曲して最低部３１を設け、ここにドレンパイプ３２を取付け、このドレンパイプ３２により、内部へ溜まる水を略皿状部４の下方へ排出するようになっている。
【００３１】
なお、底部２９には、吸入口２９ａ、吐出口２９ｂ及び排水口２９ｃが形成され、これら開口部へ本願発明のダクト部材を構成する吸入ダクト１２、吸気管１１及びドレンパイプ３２がそれぞれ直接取付けられている（図３及び４参照）。
【００３２】
また、図３乃至図５に示すように、ヘッドパイプ２の軸穴２ａ、メインフレーム３の内外壁２０、２１及びこれらの間に形成される凹部空間３ａ、環状壁９及びそのリブ９ａ、９ｂ、略皿状部４の前壁２７及び後壁２８、前壁２７とヘッドパイプ２間の凹部空間２７ａ、ボス３０及びそのリブ３０ａ、３０ｂ並びに底部２９から上方へ一体に突出するリブ２９ｄ、２９ｅさらには凹部空間３ａ内のボス２４及び２５は、それぞれ同一の型抜き方向に沿って形成され、この型抜き方向はヘッドパイプ２の軸穴２ａの中心線Ｃ（図３）と平行である。
【００３３】
エンジンブラケット５は上部ほど車体中央部側へより深く入り込むような全体として略階段状をなし（図４）、その中間部はメインフレーム３を構成する底壁２２の後端部と上下に重なり合う段部３３をなし、ここでボルト３４ａ及びナット３４ｂで締結されている（図２）。
【００３４】
さらに、上部３５は、内壁２１の内側をボス２６の高さまで延びて、ここに通し穴３５ａがボス２６の軸穴と一致するように形成されている。この通し穴３５ａはエンジン１３の後部上側取付部１３ａを車幅方向へ横断して形成された内面にねじ切りされた締結穴１３ｂ（図２）にも一致するようになっている。
【００３５】
エンジン１３の後部上側取付部１３ａ及びその左右側に添えられた一対のエンジンブラケット５を左右のボス２６の間へ入れ、各穴をそれぞれ一致させて締結部材１６をボス２６の一方から他方へ通してナット３６で締結することにより、メインフレーム３とエンジンブラケット５がエンジン１３へ共締めされ、この締結部が直接取付部になっている。
【００３６】
左右のエンジンブラケット５の間に下部３７は、エンジン１３の下部に形成された後部下側取付部１３ｃの両側に位置し、ここに形成された通し穴３７ａが、後部下側取付部１３ｃの車幅方向へ形成された左右の締結穴１３ｄと一致するようになっている。
【００３７】
そこで、後部下側取付部１３ｃの締結穴１３ｄと左右の通し穴３７ａを一致させ、それぞれ締結部材１８にて締結することにより、左右のエンジンブラケット５の下部３７がエンジン１３の後部下側取付部１３ｃと締結されている。
【００３８】
締結部材１７による締結構造も同様であり、これらの締結部材１７及び１８による各締結部は間接取付部を構成している。
【００３９】
ここで、メインフレーム３とエンジンブラケット５のボルト３４ａによる締結方向は、メインフレーム３及びエンジンブラケット５をエンジン１３に対して締結する締結部材１６乃至１８の各締結方向と直交している。
【００４０】
なお、図１に示すように、ヘッドパイプ２はハンドル軸４０を回動自在に支持し、その上部にハンドル４１を支持するとともに、下部はボトムブリッジ４２に取付けられた左右一対のフロントフォーク４３を介して前輪４４が支持されている。符号４５はラジエタ、４６はフロントカウル、４７はシート、４８はサイドボックス、４９は後部カバーである。
【００４１】
次に、本実施形態の作用を説明する。図３において、ヘッドパイプ２の軸穴２ａの中心線Ｃに沿って、図示を省略した上型及び下型を単純に上下から型合わせすることにより成形でき、このとき、上型は略皿状部４のエアクリーナ用空間７側及びメインフレーム３の内外壁２０、２１間の凹部空間３ａ並びにヘッドパイプ２の外周部等を形成できる。
【００４２】
また下型は、メインフレーム３の外壁２０や略皿状部４の底部２９並びにヘッドパイプ２の軸穴等を形成できる。また、各開口部（２９ａ、２９ｂ及び２９ｃ）もこの上下型による鋳造時において同時に形成される。
【００４３】
したがって、ヘッドパイプ２、メインフレーム３及び略皿状部４を一体にした鋳造フレーム１を、金型の単純な上下合わにより成形できるため成形工数を削減でき、成形が容易になる。
【００４４】
しかも、この略皿状部４はメインフレーム３と一体に鋳造されているから、略皿状部４によって鋳造フレーム１全体の剛性を高めることができ、従来と同程度の剛性にした場合には全体をより軽量化できる。
【００４５】
このため、前記従来例のように、左右別々のメインフレームを用いる必要がなく、かつクロスパイプで補強する必要もないので、車体フレーム全体を可及的に軽量化でき、かつ製造工数を削減できる。
【００４６】
そのうえ、略皿状部４の底部２９に、エアクリーナの吸入口２９ａ及び吐出口２９ｂ並びに排水口２９ｃを開口させ、これらの開口部へ直接ダクト部材（１２，１１，３２）を取付けたので、比較的広い略皿状部４の底部２９を有効に利用してこれらダクト部材を配設できるとともに、外観にあまり影響のない部分へ配設するのでレイアウトの自由度も高くなる。
【００４７】
また、鋳造フレーム１を締結部材１７による直接取付部並びに別体のピボットブラケット５を介在させた同１７、１８による間接取付部にてエンジン１３へそれぞれ締結すると、車体フレーム全体における剛性バランスを適正に保つことができる。
【００４８】
さらに、別体のピボットブラケット５の介在により、鋳造フレーム１の成形歪を吸収できるため、鋳造フレーム１をエンジン１３へ締結することが可能になる。そのうえ、鋳造フレーム１により品質が安定し、作業工程を削減できる。
【００４９】
さらにまた、直接取付部を、鋳造フレーム１とピボットブラケット５の共締め構造にしたので、締結ヶ所を削減できるとともに、締結剛性を確保し易くなる。
【００５０】
そのうえさらに、鋳造フレーム１とピボットブラケット５の締結方向であるボルト３４ａの締結方向を、それぞれのエンジン１３に対する締結方向である締結部材１６乃至１８の各締結方向と直交させたので、ピボットブラケット５の剛性がアップするため、剛性バランスがさらに良好になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る鋳造フレームの外観側面図
【図２】図３の２−２線に沿う鋳造フレームの断面図
【図３】リッドを取付けた車体フレームの断面図
【図４】その平面図
【図５】図３の５−５線断面図
【符号の説明】
１：鋳造フレーム、２：ヘッドパイプ、３：メインフレーム、４：略皿状部、６：リッド（蓋部材）、７：エアクリーナ用空間、８：エアクリーナエレメント、９：環状壁、１０：気化器、１１：吸気管（ダクト部材）、１２：吸入ダクト（ダクト部材）、２９：底部、２９ａ：吸入口、２９ｂ：吐出口、２９ｃ排水口、３２：ドレンパイプ（ダクト部材）
【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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