JP3643130B2

JP3643130B2 - 自動二輪車の車体フレーム

Info

Publication number: JP3643130B2
Application number: JP09673094A
Authority: JP
Inventors: 隆吉村松
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1994-05-10
Filing date: 1994-05-10
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: JPH07304481A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばオフロードタイプの自動二輪車の車体フレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車の車体フレームでは、ヘッドパイプから後方に延びる左, 右一対のメインフレームにエンジン，動力伝達装置等からなるエンジンユニットを懸架支持する場合がある。この種の従来の車体フレームとして、側面視でメインフレームを上記ヘッドパイプからエンジンの上方を通り、該エンジンの後側にて下方に屈曲するよう延長したタイプのものが一般的である。またダウンチューブを有するタイプのフレームでは、上記ダウンチューブはヘッドパイプからエンジンの下方を通るように構成するのが一般的である。
【０００３】
このような車体フレームでは、上記エンジン等の重量物を支持し、かつ路面からの荷重に対応するために高い強度，剛性が要求されている。上記従来の車体フレームにおいては強度剛性を向上する場合、上記メインフレームをヘッドパイプから車幅方向に拡げるのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の車体フレームにおいてメインフレームを幅方向に拡げると、ヘッドパイプを中心とする捩じりモーメントが大きくなり、上下方向の縦剛性を向上するのは困難であるという問題がある。その結果、特に不整地走行用車両のように大きくジャンプする車両の場合、落下強度が不足しがちであるという問題がある。
【０００５】
また上記従来タイプの車体フレームでは、左, 右のメインフレームの後部が下方に大きく屈曲しているので、該屈曲部の強度，剛性が低いという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、捩じりモーメントを低減し、もって落下強度に対する縦剛性を向上できる自動二輪車の車体フレームを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、フロントフォークを軸支するヘッドパイプとリヤアームを軸支するリヤアーム支持ブラケットとを左, 右一対のメインフレームで接続してなりエンジンユニットを懸架支持する自動二輪車の車体フレームにおいて、上記左，右のメインフレームは、上記ヘッドパイプとリヤアーム支持ブラケットのリヤアームピボット部とを略直線状に結びかつエンジンユニットの左, 右側方を覆うように形成されており、該左，右のメインフレームの何れか一方の、クランク軸と同軸をなすように配置されたジェネレータに対向する部分に逃げ穴が形成されており、上記逃げ穴は、上記ジェネレータの周囲を囲む形状を有し、かつ上記ヘッドパイプとリヤアームピボット部とを結ぶ直線上に位置していることを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、上記エンジンがクランクピンを共用するＬツイン型エンジンであって、上記両メインフレームの少なくともエンジンユニット側方部分同士が略平行になっていることを特徴としている。
【０００９】
【作用】
請求項１の発明に係る自動二輪車の車体フレームによれば、左, 右のメインフレームでエンジンの側方を覆うようにしたので、該メインフレームの上下方向の高さ寸法を充分に確保することができ、その結果、ジャンプ時の落下強度に対する縦剛性を向上できる。即ち、従来のエンジン上方を通るメインフレームでは、エンジンとの干渉を回避するためにメインフレームの上下寸法を大きくできないことから車幅方向に脹らませて剛性を上げていた。しかしこのようにすると上述のようにヘッドパイプ回りの捩じりモーメントが大きくなるという問題があった。これに対して本発明では、メインフレームの幅方向寸法を拡げる必要はないので捩じりモーメントを小さくできる。
【００１０】
また本発明では、両メインフレームがエンジン側方を通るので、側面視でヘッドパイプとリヤアームのピボット軸とを直線状に結ぶことが可能であり、従来のようなエンジン後側にてメインフレームを下方に大きく屈曲させる必要はなく、従って該屈曲部を有する場合に比べて剛性を向上できる。
【００１１】
さらに本発明によれば、メインフレームの高さ方向寸法を大きくして剛性を確保するようにしたので、同じ剛性を確保する場合はメインフレーム間の車幅方向寸法を従来より小さくできることから、車体全体をスリム化でき、操縦性を向上できる。
【００１２】
請求項２の発明では、クランクピン共用Ｌツイン型エンジンとするとともに、左, 右のメインフレームの少なくともエンジンユニット側方部分を略平行にしたので、エンジンの幅が狭くなった分だけメインフレーム間寸法をさらに小さくでき、より一層車体のスリム化に貢献できる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１ないし図６は、請求項１〜３の発明に係る一実施例による自動二輪車用車体フレームを説明するための図であり、図１は本実施例エンジンを車体フレームに懸架支持した状態の側面図、図２〜図４はそれぞれ自動二輪車の側面図，正面図，底面図であり、図５は車体フレームの背面図、図６はリヤアームの底面図である。
【００１４】
図において、１はオフロード用自動二輪車であり、これの車体フレーム２の前端にはヘッドパイプ３が溶接されており、該ヘッドパイプ３には前フォーク４の操向軸が左右に操向自在に軸支され、該前フォーク４の下端で前輪５が軸支されている。また上記車体フレーム２の後端にはリヤアーム６が上下に揺動自在に軸支されており、該アーム６の後端で後輪７が軸支されている。
【００１５】
上記車体フレーム２にはエンジンユニット１０が懸架支持されており、該エンジンユニット１０の上方にはシート１１が配設され、該シート１１の下方には燃料タンク１２が配設されている。この燃料タンク１２はシート１１の前部，後部にわたって延びており、これによりマスの集中を考慮するとともに容量配分の適正化を図っている。また上記シート１１の周囲はサイドカバー１３で囲まれており、上記車体フレーム２，エンジンユニット１０，及び前フォーク４部分はアッパ，ロアカウリング１４ａ，１４ｂで囲まれている。このロアカウリング１４ｂの底部には図示しないツールボックス収納部が形成されている。
【００１６】
上記エンジンユニット１０は、水冷式４サイクル５バルブのＬ型ツインエンジンであり、これはクランクケース１５の上壁に上側シリンダボディ１６ａ，シリンダヘッド１７ａを、前壁に前側シリンダボディ１６ｂ，シリンダヘッド１７ｂをそれぞれ締結し、各シリンダヘッド１７ａ，１７ｂにヘッドカバー１８ａ，１８ｂを装着した構造のものである。上記上側シリンダボディ１６ａの気筒は略垂直に向けられており、下側シリンダボディ１６ｂの気筒は略水平に向けられている。なお、１９は吸気，排気バルブ用カム軸を回転駆動するカムチェーンである。
【００１７】
上記クランクケース１５の後部にはこれに近接させてリヤクッション２０が配設されており、該クッション２０の軸芯は上側シリンダボディ１６ａの気筒と略平行となっている。上記リヤクッション２０の上端２０ａは上記車体フレーム２の支持部２ａに軸支されており、下端２０ｂは車体フレーム２とリヤアーム６の間に介設されたリンク部材２１に軸支されている。
【００１８】
上記クランクケース１５の左側部にはジェネレータ２５が配設されており、右側部にはクラッチ機構２６が配設されている。また上記両シリンダボディ１６ａ，１６ｂの間にはスタータモータ２７が、これの上部の車体フレーム２内にはオイルタンク２８がそれぞれ配設されており、下側シリンダボディ１６ｂの下部にはウオータポンプ２４が配設されている。
【００１９】
上記各シリンダヘッド１７ａ，１７ｂにはそれぞれ吸気ダクト２９，２９が接続されており、この両ダクト２９の軸芯は車幅方向中心線から左右に若干偏位している。また上記両ダクト２９の途中にはスロットルボディ２９ａが介設され、これの下流側には図示しない燃料噴射用インジェクタが配設されている。上記吸気ダクト２９は車体フレーム２の前端部に配置されたエアクリーナ３０に接続されており、このエアクリーナ３０への導風ダクト３０ａは車体前方に延び、上記アッパカウリング１４ａ部分に開口している。またエアクリーナ３０内には一対のエレメント３１が左右に配設されており、上記導風ダクト３０ａはエアクリーナ３０の上端の吸い込み口に連通している。これにより耐水性，防塵性の向上を図っている。
【００２０】
また上記車体フレーム２の前方左右にはそれぞれラジエータ３２ａ，３２ｂが配設されており、右側ラジエータ３２ａの下部にはバッテリ３３が配置されている。各ラジエータ３２ａ，３２ｂに臨むアッパカウリング１４ａ部分には開口が形成されており、該開口からの走行風をラジエータ３２ａ，３２ｂに導入するダクト３２ｃ，３２ｄが形成されている。この走行風がラジエータを通過した後エンジン補機等を冷却するようになっている。また上記両ダクト３２ｃ，３２ｄはマッドガードの機能を果たしている。
【００２１】
上記上側シリンダヘッド１７ａの背面に上側排気管３５が、下側シリンダヘッド１７ｂの下面に下側排気管３６がそれぞれ接続されている。上記上側排気管３５は、シリンダヘッド１７ａから一旦後方に延びたのち前方左側部に屈曲し、続いてジェネレータ２５の外周を回り込んで車体下部後方に延びている。
【００２２】
また上記下側排気管３６は、下側シリンダボディ１７から一旦下方に延びたのち車体右側部に屈曲し、続いてエンジンの外周を回り込んで車体左側部に延び、ここから車体後方に延びて上記上側排気管３５に合流している。そしてこの合流部３７ａにマフラ３７が接続されている。このように各排気管３５，３６を屈曲させることにより排気管の必要長さを確保し、もって低中速域での出力の向上を図っている。
【００２３】
上記車体フレーム２は、上記ヘッドパイプ３と、該ヘッドパイプ３から車体後方に延びる左, 右一対のメインフレーム４１，４１´とから構成されている。この両メインフレーム４１，４１´はエンジンユニット１０の左, 右側方を覆う幅広の板状のものであり、該両フレーム４１，４１´は前部から後端にかけて略平行に形成されており、かつ側面視でヘッドパイプ３とピボット軸４２とを略直線状に結ぶ形状となっている。さらに上記両メインフレーム４１，４１´の間隔はエンジンユニット１０の幅より若干広い程度の幅に設定されており、これにより該両フレーム４１，４１´でエンジンユニット１０を挟み込んでいる。
【００２４】
そして上記左側のメインフレーム４１は上部フレーム４１ａと下部フレーム４１ｂとの２分割構造となっており、該両フレーム４１ａ，４１ｂはボルトで着脱可能に結合されている。またこの上部フレーム４１ａと下部フレーム４１ｂとの間にはジェネレータ２５の外周に沿う円弧状の逃げ穴４１ｃが形成されている。また上記左右のメインフレーム４１，４１´の上部には三角形状の開口４１ｄが形成されており、該開口４１ｄ間に上記オイルタンク２８が架け渡して配置されている。
【００２５】
上記両メインフレーム４１，４１´の後端部外側面にはリヤアーム支持ブラケット４２がボルト締め固定されており、この支持ブラケット４２によりリヤアーム６の左右ピボット部４０ａがピボット軸４３を介して軸支されている。上記リヤアーム６は、左, 右一対のアーム本体４０，４０の中央部同士を接続してなる平面視大略Ｈ状のもので、各アーム本体４０の前端に上記ピボット部４０ａが一体形成されている。上記両アーム本体４０の後端間には車軸７ａが挿通締結されており、該車軸７ａに上記後輪７が軸支されている。
【００２６】
また上記両メインフレーム４１，４１´の後端部内側には、上記リヤクッション２０に沿って上下方向に延びる左，右一対のリブ部４６が一体形成されている。このリブ部４６の上端間に上記リヤクッション２０を軸支する支持部２ａが一体形成されており、これによりバウンド荷重に対する剛性，強度を確保している。また上記リブ部４６の下端同士は連結部材４６ａ及びボルト４６ｂによって互いに結合されており、この連結部材４６ａに形成されたブラケット４６ｃによって上記リンク部材２１の前端部２１ａが軸支されている。
【００２７】
上記クランクケース１５内にはクランク軸５０が車幅方向に配置されており、該クランク軸のクランクピン５０ａは上記両気筒で共用されている。また上記クランクケース１５の下部には変速機構５１が収容配置されている。この変速機構５１はメイン軸５２，ドライブ軸５３に装着された多数の変速歯車同士を噛合させたもので、上記メイン軸５２，ドライブ軸５３は上記クランク軸５０と平行に配置されており、該メイン軸５２の右端に上記クラッチ機構２６が装着されている。
【００２８】
上記変速機構５１のメイン軸５２は上記クランク軸５０より下方で、かつ車体前方に配置されており、上記ドライブ軸５３は上記メイン軸５２より後方で、かつクランク軸５０より車体前方に配置されている。
【００２９】
また上記クランクケース１５内のドライブ軸５３の後方には出力軸５４が上記クランク軸５０と平行に配設されており、該出力軸５４は上記ピボット軸４３と同軸上に配置されている。
【００３０】
ここで上記上側のシリンダボディ１６ａが略垂直になっている点と、上記出力軸５４がクランク軸下方でかつこれの後側近傍に位置していることから、上記上側シリンダボディ１６ａの後壁とクランクケース後壁１５ａとが略面一で垂直をなすこととなり、この点からエンジン後側にデッドスペースを生じさせることなくリヤクッション２０をエンジンユニット１０により近接させることができる。
【００３１】
また上記出力軸５４には図示しない出力歯車が結合されており、該出力歯車は上記ドライブ軸５３の駆動歯車に噛合している。また上記出力軸５４の右端部はケースから突出しており、該突出部には駆動スプロケット５５が結合されている。また、この出力軸５４は上述のリヤアーム６０のピボット軸４３と同軸をなしている。
【００３２】
上記駆動スプロケット５５と上記後輪７に固定された従動スプロケット５６とはチェーン５７で連結されている。このチェーン５７の図示上側部分は上記リヤアーム６の右側のアーム本体４０´に前後方向に貫通形成されたガイド穴４０ａ内に配設されている。またこのチェーン５７にはこれを内側に絞り込むチェンガイド５８，５９が噛合している。該チェンガイド５８，５９は上記リヤアーム６に回転自在に軸支されており、かつリヤアーム軸線Ａと直角方向位置を調節可能になっている。なお、上記チェーンガイド５８は上記ガイド穴４０ａ内に配設されている。この上側チェンガイド５８は駆動時におけるチェーンの張り側の角度調整用のもので、下側チェンガイド５９はエンジンブレーキ時の調整用のものである。
【００３３】
上記チェンガイド５８，又は５９は、上記ピボット軸４３と後輪７の車軸７ａとを結ぶリヤアーム軸線Ａとチェーン５７の上側ラインＢ又は下側ラインＣとのなす角度θを０度あるいはこれより若干大きい角度に調整可能となっている。ここで上記θを０度に調整することによって上記リヤアーム軸線Ａと直角方向の分力を零にすることができ、このようにすることにより実走時の車体ピッチングを抑制でき、操縦性を向上できる。
【００３４】
次に本実施例の作用効果について説明する。
本実施例の自動二輪車１によれば、変速機構５１のメイン軸５２をクランク軸５０の下方かつ車体前方に配置し、ドライブ軸５３をメイン軸５２の後方かつクランク軸５０より車体前方に配置したので、エンジンユニット１０全体の車体前後方向長さを短縮することができ、これによりエンジン重量を車両重心に集中させることができ、重心回りの慣性モーメントを軽減できる。
【００３５】
上記エンジン全体をコンパクト化できることから、エンジン，エンジン補機，あるいはリヤクッション等の車体搭載位置の自由度を向上でき、操縦性，走破性の向上を図ることができる。即ち、上記リヤクッション２０，燃料タンク１２等の重量物を車両重心に集中させることができ、この点からも慣性モーメントの低減が可能となる。
【００３６】
また本実施例では、上記メイン軸５２，ドライブ軸５３をクランク軸５０前方に配置したので、それだけ前，後輪５，７の軸間距離を短縮でき、操縦性を向上できる。ここで、上記軸間距離を同じとした場合はリヤアーム６を長くすることができるから、揺動角を小さくできる分だけ挙動の安定化を図ることができる。
【００３７】
さらに本実施例では、エンジン出力軸５４とリヤアーム６のピボット軸４３とを同軸上に配置したので、後輪７の上下動に起因するチェーン５７の張力変動を抑制できるとともに、軸間距離が長くなるのを抑制できる。またこの場合、上側シリンダボディ１６ａを略垂直に配置し、出力軸をクランク軸の後側近傍に配置したので、クランクケース後壁が略面一かつ略垂直となり、クッションユニット２０をよりエンジンユニットに近接させることができ、この点からも重量物を車体重心に近づけることができ、重心回りの慣性モーメントを軽減できる。
【００３８】
また、本実施例では、両メインフレーム４１，４１´でエンジンユニット１０の左, 右側方を覆うようにしたので、上下方向の幅寸法を充分に確保でき、捩じり剛性，横剛性の向上を図りながら落下強度に対する縦剛性を向上できる。また両メインフレーム４１，４１´間の寸法を狭くし、かつ平行としたので、ヘッドパイプ回りの捩じりモーメントを小さくでき、この点からも剛性を向上できる。
【００３９】
さらに上記メインフレーム４１，４１´の間隔を狭小化したので、これに伴ってシート１１，燃料タンク１２，あるいはラジエータ３２等のエンジン補機をスリム化でき、ひいては車体全体をスリム化でき、操縦性を向上できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明に係る自動二輪車の車体フレームによれば、左, 右のメインフレームをエンジンユニットの側方を覆うように形成したので、メインフレームの高さ寸法を充分に確保でき、左，右メインフレームを幅方向に拡げる必要がなく、捩じりモーメントを抑制でき、落下強度に対する縦剛性を向上できる効果がある。
【００４１】
請求項２の発明では、クランクピン共用のＬツインエンジンとするとともに、上記両メインフレームの少なくともエンジンユニット側方部分を略平行にしたので、車幅方向寸法をさらに狭小化できるとともに、より一層車体のスリム化を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１，２の発明の一実施例による自動二輪車の車体フレームを説明するための側面図である。
【図２】上記実施例フレームを備えた自動二輪車の側面図である。
【図３】上記実施例の自動二輪車の正面図である。
【図４】上記実施例自動二輪車の底面図である。
【図５】上記実施例の車体フレームの背面図である。
【図６】上記実施例のリヤアームの底面図である。
【図７】上記実施例の車体フレームの右側面図である。
【図８】上記実施例の車体フレームの左側面図である。
【符号の説明】
１自動二輪車
２車体フレーム
３ヘッドパイプ
４フロントフォーク
６リヤアーム
１０エンジンユニット
４１メインフレーム
４２リヤアーム支持ブラケット
５０ａクランクピン

Claims

フロントフォークを軸支するヘッドパイプとリヤアームを軸支するリヤアーム支持ブラケットとを左, 右一対のメインフレームで接続してなりエンジンユニットを懸架支持する自動二輪車の車体フレームにおいて、上記左，右のメインフレームは、上記ヘッドパイプとリヤアーム支持ブラケットのリヤアームピボット部とを略直線状に結びかつエンジンユニットの左, 右側方を覆うように形成されており、該左，右のメインフレームの何れか一方の、クランク軸と同軸をなすように配置されたジェネレータに対向する部分に逃げ穴が形成されており、上記逃げ穴は、上記ジェネレータの周囲を囲む形状を有し、かつ上記ヘッドパイプとリヤアームピボット部とを結ぶ直線上に位置していることを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。
請求項１において、上記エンジンがクランクピンを共用するＬツイン型エンジンであって、上記両メインフレームの少なくともエンジンユニット側方部分同士が略平行になっていることを特徴とする自動二輪車の車体フレーム。