JP2008296832A - 自動二輪車の車体フレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体フレームの剛性バランスを最適化することができ、製作コストを低減することができ、設計の自由度を向上することができる自動二輪車の車体フレーム構造を提供する。
【解決手段】自動二輪車の車体フレーム構造は、ヘッドパイプ１３と、ヘッドパイプ１３から後ろ下がりに延びる断面略四角形状のメインフレーム１４と、メインフレーム１４の後部側面に接合される左右一対のピボットプレート１５と、メインフレーム１４の後部に接合されて後ろ上がりに延びる左右一対の上側後部フレーム１６と、上側後部フレーム１６の下方に配置されて後ろ上がりに延びる左右一対の下側後部フレーム１７と、を備え、断面略コの字状の板部材６１の開放側がメインフレーム１４の後端部両側面に接合されると共に、板部材６１の閉鎖側両側面が下側後部フレーム１７に接合される。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動二輪車の車体フレーム構造に関し、特に、メインフレームと、メインフレームから後ろ上がりに延びる左右一対の上側後部フレーム及び下側後部フレームと、を備える自動二輪車の車体フレーム構造に関する。

従来の自動二輪車の車体フレーム構造としては、ヘッドパイプから後ろ下がりに延びる断面略四角形状のメインフレームと、メインフレームの後部側面に接合されて後輪を軸支するリヤフォークを揺動自在に支持する左右一対のピボットプレートと、メインフレームの後部に接合されて後ろ上がりに延びる左右一対の上側後部フレームと、上側後部フレームの下方に配置され、メインフレームの後端部及びピボットプレートの背板に接合されて後ろ上がりに延びる左右一対の下側後部フレームと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３５４８１７３号公報

ところで、上記特許文献１に記載の自動二輪車の車体フレーム構造では、左右一対の上側後部フレーム及び下側後部フレームの両方が、高い剛性を有する断面略四角形状のメインフレームに接合されるため、強度が高いものの、メインフレームを後方まで延設する必要があり、コストがやや高くなって、メインフレームの歩留り性に改善の余地があった。また、コスト低減のためにピリオンステップを下側後部フレームに取り付けること場合、下側後部フレームの強度を高めるためにパイプ径を大きくする必要がある。また、エンジンがコンパクト化されエンジンの幅が狭まると、それに伴いピボットプレートの間隔も狭める必要がある。いずれの場合も、左右一対の下側後部フレームの間隔が狭まるため、下側後部フレームをメインフレームに接合するためには、下側後部フレームが接合されるメインフレームの後端部の幅をプレス加工などにより狭める必要があり、製造コストが増加する可能性があった。

本発明は、このような課題を解消するためになされたものであり、その目的は、車体フレームの剛性バランスを最適化することができ、製作コストを低減することができ、設計の自由度を向上することができる自動二輪車の車体フレーム構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、前輪を軸支するフロントフォークを回動可能に支持するヘッドパイプと、ヘッドパイプから後ろ下がりに延びる断面略四角形状のメインフレームと、メインフレームの後部側面に接合されて後輪を軸支するリヤフォークを揺動自在に支持する左右一対のピボットプレートと、メインフレームの後部に接合されて後ろ上がりに延びる左右一対の上側後部フレームと、上側後部フレームの下方に配置されて後ろ上がりに延びる左右一対の下側後部フレームと、を備える自動二輪車の車体フレーム構造であって、断面略コの字状の板部材を備え、板部材の開放側がメインフレームの後端部両側面に接合されると共に、板部材の閉鎖側両側面が下側後部フレームに接合されることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、板部材は、自動二輪車の後方に配置される閉鎖側ほど、車幅方向の幅が狭いことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２の構成に加えて、板部材の幅が狭められた部分は、曲面であることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２又は３の構成に加えて、左右一対のピボットプレートを車幅方向に連結するバックプレートを備え、左右一対の下側後部フレームの前端がバックプレートに接合され、この接合部分における左右一対の下側後部フレームの内幅が、メインフレームの幅より狭いことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、断面略コの字状の板部材の開放側をメインフレームの後端部両側面に接合すると共に、板部材の閉鎖側両側面を下側後部フレームに接合するため、高剛性を要する部分だけを断面略四角形状のメインフレームとし、メインフレームほど剛性を必要としない部分を断面略コの字状の板部材とすることができる。これにより、車体フレームの剛性バランスを最適化することができ、また、メインフレームの長さを短くして歩留り性を向上することができるので、製造コストを低減することができる。

請求項２の発明によれば、板部材は、自動二輪車の後方に配置される閉鎖側ほど、車幅方向の幅が狭いため、接合される左右一対の下側後部フレームの間隔に合わせて最適な形状に成形することができる。

請求項３の発明によれば、板部材の幅が狭められた部分が曲面であるため、下側後部フレームを丸パイプで構成したとしても、板部材と下側後部フレームとを容易、且つ確実に溶接などによって接合することができる。また、板部材は、板材から成形されるので、プレス加工などによって容易に曲面に加工することができる。

請求項４の発明によれば、バックプレートにより左右一対のピボットプレートを車幅方向に連結し、左右一対の下側後部フレームの前端がバックプレートに接合され、この接合部分における左右一対の下側後部フレームの内幅が、メインフレームの幅より狭いため、メインフレームの幅より間隔が狭い左右一対の下側後部フレームを、ピボットプレート及びバックプレートを介して確実にメインフレームに接合することができる。これにより、メインフレームの後端部の剛性を確保すると共に、ピボットプレート近傍の剛性を向上することができる。また、左右一対の下側後部フレームを自由に配置することができるので、設計の自由度を向上することができる。

以下、本発明に係る自動二輪車の車体フレーム構造の各実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図１０を参照して、本発明に係る自動二輪車の車体フレーム構造の第１実施形態について説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る自動二輪車の車体フレーム構造を採用した自動二輪車の側面図、図２は図１に示す車体フレームの側面図、図３は図２に示す車体フレームの平面図、図４は図２に示す車体フレームの背面図、図５は車体フレームの要部拡大斜視図、図６は図２のＡ矢視図、図７は図１に示す収納ボックスの正面図、図８は図７に示す収納ボックスの側面図、図９は図７に示す収納ボックスの平面図、図１０は図７に示す収納ボックスの背面図である。なお、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

図１に示すように、本実施形態の自動二輪車１０は、車体フレーム１１を備えており、この車体フレーム１１は、図２〜図４に示すように、フロントフォーク１２を回動可能に支持するヘッドパイプ１３と、ヘッドパイプ１３から後ろ下がりに延びるメインフレーム１４と、メインフレーム１４の後部に接合されて下方に延びる左右一対のピボットプレート１５と、メインフレーム１４の後部に接合されて後ろ上がりに延びる左右一対の上側後部フレーム１６と、上側後部フレーム１６の下方に配置されて後ろ上がりに延びる左右一対の下側後部フレーム１７と、を備える。なお、車体フレーム１１の各部材は溶接などにより接合される。

フロントフォーク１２の下端部には前輪ＷＦが軸支され、フロントフォーク１２の上端部にはハンドル１８が取り付けられる。また、フロントフォーク１２には前輪ＷＦの上方を覆うフロントフェンダ１９が取り付けられる。

ピボットプレート１５には、後輪ＷＲを軸支するリヤフォーク２０が揺動自在に支持されており、車体フレーム１１の上側後部フレーム１６とリヤフォーク２０の後端との間にはリヤショック２１が設けられる。

メインフレーム１４の下方には、エンジンＥ及び変速機Ｍが一体化して構成されるパワーユニットＰが配置されており、このパワーユニットＰは、メインフレーム１４の中間部に設けられるハンガプレート２２及びピボットプレート１５に支持される。

エンジンＥのシリンダヘッド２３の上部側壁には、エンジンＥへの混合気の供給量を調整するスロットルボディ２４が接続されており、このスロットルボディ２４の上流端には、吸気を清浄化するエアクリーナ２５が接続される。また、シリンダヘッド２３の下部側壁には、排気管２６が接続されており、この排気管２６の下流端には、排気音を低減するマフラー２７が接続される。

後輪ＷＲの上方には、燃料タンク２８が配置されており、この燃料タンク２８の前方には、ヘルメットなどの小物を収納するための収納ボックス３０が配置される。また、燃料タンク２８及び収納ボックス３０の上方は、本実施形態ではタンデム型の乗車用シート２９で覆われており、この乗車用シート２９は、燃料タンク２８への給油及び収納ボックス３０への小物収納を可能とすべく開閉可能に構成される。

なお、図１中の符合４１はサイドカバー、符号４２はレッグシールド、符号４３はフロントカバー、符号４４はインナーカバー、符号４５はリヤサイドカバー、符号４６はリヤフェンダインナー、符号４７はリヤフェンダ、符号４８はグラブレール、符号４９はテールランプ、符号５０は燃料ポンプカバー、符号５１はチェンジペダル、符号５２はメインステップ、符号５３はメインスタンド、符号５４はサイドスタンド、符号５５はピリオンステップホルダ、符号５６はピリオンステップ、符号５７はチェーンカバーである。

そして、本実施形態の車体フレーム１１では、図２〜図６に示すように、メインフレーム１４は、断面略四角形状のパイプ部材からなり、このメインフレーム１４の後部両側面には、左右一対のピボットプレート１５が下方に延びるように平行に接合される。

また、本実施形態では、メインフレーム１４の後端部両側面には、断面略コの字状の板部材６１の開放側が接合されており、この板部材６１の閉鎖側両側面には、左右一対の下側後部フレーム１７が接合される。また、板部材６１は、自動二輪車１０の後方に配置される閉鎖側ほど車幅方向の幅が狭く、この幅が狭められた板部材６１の閉鎖側両側面の角部には、円弧状の曲面部６１ａがそれぞれ形成される。また、曲面部６１ａの半径は、丸パイプである下側後部フレーム１７の外周面の半径と略同じ寸法に設定される。これにより、下側後部フレーム１７と板部材６１の曲面部６１ａとが確実に接合される。さらに、断面略コの字状の板部材６１の上端面には、板部材６１及びメインフレーム１４により形成される開口を閉塞するようにトッププレート６２が接合されており、これにより、板部材６１の剛性が強化される。

また、本実施形態では、左右一対のピボットプレート１５の後端面には、左右一対のピボットプレート１５を車幅方向に連結するバックプレート６３が接合されており、左右一対のピボットプレート１５は断面略コの字状に形成される。また、左右一対のピボットプレート１５には、左右一対のピボットプレート１５を車幅方向に貫通するようにピボットパイプ６４が固定されており、このピボットパイプ６４には、リヤフォーク２０の前端部が揺動自在に支持される。

また、本実施形態では、メインフレーム１４の後部両側面のハンガプレート２２とピボットプレート１５との間には、左右一対の上側後部フレーム１６の前端部が接合されて後ろ上がりに延設される。さらに、左右一対の上側後部フレーム１６の中間部及び後端部は、クロスメンバ６５，６６により車幅方向に連結される。

また、本実施形態では、左右一対の下側後部フレーム１７は、左右一対の上側後部フレーム１６の下方に配置されており、その前端部がバックプレート６３の後面に接合されて後ろ上がりに延設されると共に、後端部が上側後部フレーム１６の中間下部に接合される。また、図６に示すように、バックプレート６３に接合される左右一対の下側後部フレーム１７の前端部の内幅Ｗ２は、メインフレーム１４の幅Ｗ１より狭く設定される。また、左右一対の下側後部フレーム１７は、補強フレーム６７によって左右一対の上側後部フレーム１６とそれぞれ連結されることにより強度が高められている。さらに、左右一対の下側後部フレーム１７の中間部外側面には、ピリオンステップホルダ５５を取り付けるためのホルダ取付部材６８がそれぞれ設けられる。

また、メインフレーム１４の後部上面、及び左右一対の上側後部フレーム１６の中間部上面には、収納ボックス３０を固定するための取付ブラケット６９，７０が設けられる。

収納ボックス３０は、合成樹脂製で、上方が開放された有底箱型部材であり、図７〜図１０に示すように、底板３１と、底板３１の外周縁から上方に延びる周壁３２と、を備える。また、底板３１の前部には、メインフレーム１４の取付ブラケット６９に底板３１を締結するためのボルトを挿通させるボルト挿通穴３１ａが形成される。また、周壁３２の後部上方には、左右一対の上側後部フレーム１６の取付ブラケット７０に収納ボックス３０を取り付けるための左右一対の取付ステー３３が形成されており、この取付ステー３３には、左右一対の上側後部フレーム１６の取付ブラケット７０に取付ステー３３を締結するためのボルトを挿通させるボルト挿通穴３３ａが形成される。また、周壁３２の前部上方には、乗車用シート２９の前端部を開閉可能に支持するヒンジ部３４が形成される。

また、収納ボックス３０は、その底部に、電子制御ユニット８０、バッテリー８１、及びヒューズやリレーなどの電気部品８２が収納されており、これらの上方が内蓋３５により閉塞される。これにより、内蓋３５の上部空間内にヘルメットなどの小物を収納することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態の自動二輪車の車体フレーム構造によれば、断面略コの字状の板部材６１の開放側をメインフレーム１４の後端部両側面に接合すると共に、板部材６１の閉鎖側両側面を下側後部フレーム１７に接合するため、高剛性を要する部分だけを断面略四角形状のメインフレーム１４とし、メインフレーム１４ほど剛性を必要としない部分を断面略コの字状の板部材６１とすることができる。これにより、車体フレーム１１の剛性バランスを最適化することができ、また、メインフレーム１４の長さを短くして歩留り性を向上することができるので、製造コストを低減することができる。

また、本実施形態の自動二輪車の車体フレーム構造によれば、板部材６１は、自動二輪車１０の後方に配置される閉鎖側ほど、車幅方向の幅が狭いため、接合される左右一対の下側後部フレーム１７の間隔に合わせて最適な形状に成形することができる。

また、本実施形態の自動二輪車の車体フレーム構造によれば、板部材６１の幅が狭められた部分に曲面部６１ａが形成されるため、下側後部フレーム１７を丸パイプで構成したとしても、板部材６１と下側後部フレーム１７とを容易、且つ確実に溶接などによって接合することができる。また、板部材６１は、板材から成形されるので、プレス加工などによって容易に曲面に加工することができる。

さらに、本実施形態の自動二輪車の車体フレーム構造によれば、バックプレート６３により左右一対のピボットプレート１５を車幅方向に連結し、左右一対の下側後部フレーム１７の前端がバックプレート６３に接合され、この接合部分における左右一対の下側後部フレーム１７の内幅Ｗ２が、メインフレーム１４の幅Ｗ１より狭いため、メインフレーム１４の幅Ｗ１より間隔Ｗ２が狭い左右一対の下側後部フレーム１７を、ピボットプレート１５及びバックプレート６３を介して確実にメインフレーム１４に接合することができる。これにより、メインフレーム１４の後端部の剛性を確保すると共に、ピボットプレート１５近傍の剛性を向上することができる。また、左右一対の下側後部フレーム１７を自由に配置することができるので、設計の自由度を向上することができる。

（第２実施形態）
次に、図１１を参照して、本発明に係る自動二輪車の車体フレーム構造の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
図１１は本発明に係る自動二輪車の車体フレーム構造の第２実施形態を説明するための要部拡大斜視図である。

本実施形態の車体フレーム９０では、図１１に示すように、第１実施形態のトッププレート６２及びバックプレート６３を備えておらず、左右一対の下側後部フレーム１７の前端部がピボットパイプ６４に直接接合されている。また、ピボットパイプ６４の上方には、メインフレーム１４の下面、左右一対のピボットプレート１５の内側面、ピボットパイプ６４の上部外周面、及び左右一対の下側後部フレーム１７の上部外周面に接合される上側補強プレート９１が配設される。さらに、ピボットパイプ６４の下方には、ピボットパイプ６４の下部外周面、及び左右一対のピボットプレート１５の内側面に接合される下側補強プレート９２が配設される。そして、上側補強プレート９１及び下側補強プレート９２で、メインフレーム１４、ピボットプレート１５、下側後部フレーム１７、及びピボットパイプ６４が相互に連結されることにより強度が高められて、車体フレーム９０の剛性が確保される。

以上説明したように、本実施形態の自動二輪車の車体フレーム構造によれば、第１実施形態のトッププレート６２及びバックプレート６３を省略し、左右一対の下側後部フレーム１７をピボットパイプ６４に直接接合して、上側補強プレート９１及び下側補強プレート９２により車体フレーム９０の剛性を確保するため、部品点数を削減することができ、製造コストを更に低減することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。

本発明に係る自動二輪車の車体フレーム構造を採用した自動二輪車の側面図である。 図１に示す車体フレームの側面図である。 図２に示す車体フレームの平面図である。 図２に示す車体フレームの背面図である。 車体フレームの要部拡大斜視図である。 図２のＡ矢視図である。 図１に示す収納ボックスの正面図である。 図７に示す収納ボックスの側面図である。 図７に示す収納ボックスの平面図である。 図７に示す収納ボックスの背面図である。 本発明に係る自動二輪車の車体フレーム構造の第２実施形態を説明するための要部拡大斜視図である。

符号の説明

１０ 自動二輪車
１１ 車体フレーム
１２ フロントフォーク
１３ ヘッドパイプ
１４ メインフレーム
１５ ピボットプレート
１６ 上側後部フレーム
１７ 下側後部フレーム
２０ リヤフォーク
２８ 燃料タンク
２９ 乗車用シート
３０ 収納ボックス
６１ 板部材
６１ａ 曲面部
６２ トッププレート
６３ バックプレート
６４ ピボットパイプ
６５ クロスメンバ
６６ クロスメンバ
６７ 補強フレーム
９０ 車体フレーム
９１ 上側補強プレート
９２ 下側補強プレート
ＷＦ 前輪
ＷＲ 後輪
Ｗ１ メインフレームの幅
Ｗ２ 間隔（接合部分における左右一対の下側後部フレームの内幅）

Claims (4)

1. 前輪を軸支するフロントフォークを回動可能に支持するヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後ろ下がりに延びる断面略四角形状のメインフレームと、前記メインフレームの後部側面に接合されて後輪を軸支するリヤフォークを揺動自在に支持する左右一対のピボットプレートと、前記メインフレームの後部に接合されて後ろ上がりに延びる左右一対の上側後部フレームと、前記上側後部フレームの下方に配置されて後ろ上がりに延びる左右一対の下側後部フレームと、を備える自動二輪車の車体フレーム構造であって、
   断面略コの字状の板部材を備え、前記板部材の開放側が前記メインフレームの後端部両側面に接合されると共に、前記板部材の閉鎖側両側面が前記下側後部フレームに接合されることを特徴とする自動二輪車の車体フレーム構造。
2. 前記板部材は、前記自動二輪車の後方に配置される前記閉鎖側ほど、車幅方向の幅が狭いことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の車体フレーム構造。
3. 前記板部材の幅が狭められた部分は、曲面であることを特徴とする請求項２に記載の自動二輪車の車体フレーム構造。
4. 前記左右一対のピボットプレートを車幅方向に連結するバックプレートを備え、前記左右一対の下側後部フレームの前端が前記バックプレートに接合され、この接合部分における前記左右一対の下側後部フレームの内幅が、前記メインフレームの幅より狭いことを特徴とする請求項２又は３に記載の自動二輪車の車体フレーム構造。

Images