JP5772149B2

JP5772149B2 - 自動二輪車

Info

Publication number: JP5772149B2
Application number: JP2011075909A
Authority: JP
Inventors: 敏二後藤
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: JP2012206694A

Description

本発明は自動二輪車に係り、特に車体フレームのフレームヘッド部の構造を改良した自動二輪車に関する。

自動二輪車では、吸気効率を向上させるために、特許文献１に記載のように、アッパカウルの先端の開口部から走行風を取り込み、この走行風（空気）を、ダクトを経て車体フレームのフレームヘッド部（ヘッドボックス）に導き、このフレームヘッド部内においてシャフト支持部（中空柱状部）を迂回させてフレームヘッド部の後端からエアクリーナへ導く吸気通路構造が提案されている。

特開２００１−７１９６８号公報

ところが、上述の吸気通路構造では、フレームヘッド部に吸気通路を確保し、且つフレームヘッド部の強度及び構成を確保する必要があるため、このフレームヘッド部が大型化してしまう。従って、例えばシリンダアッセンブリが大きく前傾したエンジンでは、シリンダヘッドに設けられた点火プラグの軸線の延長線上にフレームヘッド部が位置してしまい、点火プラグ、及びこの点火プラグに装着されたプラグキャップの着脱の際にフレームヘッド部が妨げとなって、エンジンの整備性が損なわれる恐れがある。

この課題を解決するために、エンジンの搭載位置を後方に移動させるか、またはフレームヘッド部のシャフト支持部周囲を小型化する必要があるが、この場合には以下の課題が生ずる。

まず、エンジンの搭載位置を後方に移動させた場合には、前輪の荷重分担比率が低下して、車両の直進安定性及び操縦安定性が損なわれる恐れがある。次に、フレームヘッド部を小型化した場合には、このフレームヘッド部の強度及び剛性が低下して操縦安定性が損なわれたり、必要な吸気通路面積を確保できなくなる恐れがある。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、車両の直進安定性及び操縦安定性並びに車体フレームの強度及び剛性を確保しつつ、エンジンの整備性を向上できる自動二輪車を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、車両の直進安定性及び操縦安定性、エンジンの吸気効率、並びに車体フレームの強度及び剛性を確保しつつ、エンジンの整備性を向上できる自動二輪車を提供することにある。

本発明は、車両前部に位置するフレームヘッド部に、車両後方に延びる一対のメインチューブの前端部が結合された車体フレームと、この車体フレームに搭載されたエンジンと、このエンジンの上部に配置されて前記エンジンに吸気を導くエアボックスとを有し、前記フレームヘッド部が、ステアリングシャフトを支持するシャフト支持部と、このシャフト支持部に固着されると共に前記メインチューブの前端部が結合される箱形状のボックス部と、を備える自動二輪車において、前記フレームヘッド部の前記ボックス部には、車両走行時の走行風を車両前方の前方開口部から前記ボックス部の後端へと導く、車両略前後方向に貫通する吸気通路が設けられるとともに、この吸気通路を構成する前記ボックス部の一部であって、車両平面視において、前記エンジンのシリンダヘッドに設けられた点火プラグの軸線と略重なる領域に窪みが設けられたことを特徴とするものである。

本発明によれば、エンジンのシリンダヘッドと車体フレームが近接した自動二輪車においても、車体フレームにおけるフレームヘッド部のボックス部に設けられた窪みを利用することで、エンジンを車体フレームに搭載したままで点火プラグ、及びこの点火プラグに装着されるプラグキャップの取り付け及び取り外しが実施できる。このため、エンジンの整備性を向上させることができると共に、エンジンの搭載位置を後方へ移動する必要がないので、前輪の荷重分担比率が適正化されて車両の直進安定性及び操縦安定性を確保できる。また、エンジンの整備性を向上させるためにフレームヘッド部を小型化する必要がないので、このフレームヘッド部の強度及び剛性を確保できる。

本発明に係る自動二輪車を示す左側面図。図１の自動二輪車における車体フレーム等を示す左側面図。図１の自動二輪車におけるエンジン及びエアボックスを示す左側面図。図２の車体フレーム、エアボックス及びエアダクトを示し、エアボックスのボックスカバーを取り外して示す平面図。図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図。図１の自動二輪車の車体フレーム及びエンジンを示す平面図。図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図。図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図。図２の車体フレームのフレームヘッド部周りを示す左側面図。図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図。図９のＸＩ矢視斜視図。図１１のフレームヘッド部に整流部材を装着させた状態を示す斜視図。図１２の整流部材を装着した図１０に対応する断面図。図１２及び図１３の整流部材を示し、（Ａ）が表面側斜視図、（Ｂ）が裏面側斜視図。図１３のＸＶ−ＸＶ線に沿う断面図。図１３のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿う断面図。図１３のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図。図１２のフレームヘッド部にエアダクト及びエアボックスのボックスボディを装着した、図５のＸＶＩＩＩ矢視図。図５のＸＩＸ部の拡大断面図。エアダクトの変形形態を斜め上方から目視して示す斜視図。図２０のエアダクトを斜め下方から目視して示す斜視図。図２０及び図２１のエアダクトが装着された車体フレームなどを示す、図５に対応する断面図。図２２のＸＸＩＩＩ部の拡大断面図。フレームヘッド部の変形形態を示す、図１０に対応する断面図。

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。図１は、本発明に係る自動二輪車を示す左側面図である。また、図２は、図１の自動二輪車における車体フレーム等を示す左側面図である。この実施形態において、前後、左右、上下の表現は、車両乗車時の運転者を基準にしたものである。

図１に示す自動二輪車１０は、いわゆるスポーツ型の自動二輪車である。この自動二輪車１０では、図１及び図２に示すように、車両前部上方に位置するフレームヘッド部１２に、車両斜め下後方に延びる左右一対のメインチューブ１３の前端部が結合され、これらの各メインチューブ１３の後端部に左右一対のピボットブラケット１４が結合され、更に、これらの各ピボットブラケット１４の上部に左右一対のシートレール１５が車両後斜め上方へ向けて延設されて、車体フレーム１１が構成される。

メインチューブ１３の上方に燃料タンク１６が、メインチューブ１３の下方にエンジン１７がそれぞれ配置される。このエンジン１７は、左右のメインチューブ１３に挟まれ且つピボットブラケット１４の前方に位置づけられて、これらのメインチューブ１３及びピボットブラケット１４に懸架される。また、図３に示すように、エンジン１７の上部には、このエンジン１７に吸気（空気）を導くエアボックス１８が配置されている。このエアボックス１８は、図１に示す燃料タンク１６の下方に位置づけられている。

図４〜図７に示すように、フレームヘッド部１２は、図示しないステアリングシャフト（後述）を軸支する円筒形状のシャフト支持部１９と、このシャフト支持部１９の周囲に固着されて車両後方へ延びる箱形状のボックス部２０とを有して構成される。このボックス部２０にメインチューブ１３の前端部が結合される。

前記ステアリングシャフトは、シャフト支持部１９に回転自在に支持され、図１に示すように、このステアリングシャフトを備えるステアリングシャフト部２１の上部にハンドル２２が、側部に左右一対のフロントフォーク２３がそれぞれ設置される。これらのフロントフォーク２３の下部に前輪２４が、回転自在に軸支されている。このハンドル２２の操作によって、前輪２４がステアリングシャフトを中心に左右に操舵される。

ピボットブラケット１４は、車幅方向に平行に延びるピボット（揺動軸）２５を備え、このピボット２５にスイングアーム２６が、上下方向に揺動可能に枢支されている。このスイングアーム２６の後部に後輪２７が軸支される。この後輪２７は、エンジン１７の後部との間に掛け渡されたドライブチェーン２８により回転駆動される。

車両全体を覆う外装部品は、車両前部を覆うフロントカウル２９Ａと、このフロントカウル２９Ａの下部に接続されて車両側部を覆うサイドカウル２９Ｂと、シートレール１５を覆うリアカウル２９Ｃと、を有して構成される。

エンジン１７は、図２及び図３に示すようにＶ型エンジン（本実施の形態ではＶ型４気筒エンジン）であり、クランクケース３１の前後に前側シリンダアッセンブリ３２Ｆ、後側シリンダアッセンブリ３２ＲがＶ型に配置されて構成される。具体的には、クランクケース３１におけるクランクケース上半体としてのアッパケース３３の上部にシリンダブロック３５、３８が前後して一体に設けられ、シリンダブロック３５にシリンダヘッド３６、ヘッドカバー３７が順次結合されて前側シリンダアッセンブリ３２Ｆが構成され、シリンダブロック３８にシリンダヘッド３９、ヘッドカバー４０が順次結合されて後側シリンダアッセンブリ３２Ｒが構成される。

クランクケース３１のアッパケース３３の下面に、クランクケース下半体であるロアケース３４が結合され、このロアケース３４の下面に、エンジンオイルを貯留するオイルパン４１が結合されている。また、クランクケース３１には、アッパケース３３とロアケース３４との合せ面４２の位置にクランクシャフト４３が配置される。

シリンダブロック３５、３８のシリンダ３０（図７）内で図示しないピストンが昇降し、このピストンに連結された前記クランクシャフト４３がクランクケース３１に回転自在に支承され、シリンダヘッド３６及びヘッドカバー３７内と、シリンダヘッド３９及びヘッドカバー４０内に動弁装置（不図示）が配置され、シリンダヘッド３６、３９に点火プラグ４４（図７）が装着されてエンジン１４が構成される。

図２及び図３に示すように、このように構成されたエンジン１４の前側シリンダアッセンブリ３２Ｆと後側シリンダアッセンブリ３２Ｒとの間のスペースを含むエンジン１４の上部に、エアボックス１８が配置されている。このエアボックス１８は、ボックスボディ４５の上部にボックスカバー４６が装着され、ボックスボディ４５の下部の左右両側にサイドカバー４７が接合されて構成される。このサイドカバー４７は、前側シリンダアッセンブリ３２Ｆのシリンダヘッド３６及びヘッドカバー３７、並びに後側シリンダアッセンブリ３２Ｒのシリンダヘッド３９及びヘッドカバー４０にもそれぞれ接合される。

ボックスボディ４５の前方には、図２〜図５に示すようにエアダクト４８が接続され、このエアダクト４８は、フレームヘッド部１２のボックス部２０に形成された吸気通路５０（後に詳説）に接続される。また、エアボックス１８内には、図示しない燃料噴射装置などの燃料供給装置が配置されている。車両走行時の走行風（空気）は、フレームヘッド部１２の吸気通路５０からエアダクト４８を経てエアボックス１８内に導入される。この空気は、エアボックス１８内の燃料供給装置からの燃料と混合されて、図３に示すエンジン１７におけるシリンダヘッド３６、３９の吸気ポート５１（図７）に供給される。また、エンジンからの排気は、シリンダヘッド３６、３９の排気ポート５２から、図示しないエキゾーストパイプなどを経て排出される。

フレームヘッド部１２のボックス部２０における前記吸気通路５０は、図７及び図９〜図１１に示すように、ボックス部２０における車両前方の前方開口部５３からシャフト支持部１９の両側方または一側方（本実施形態では両側方）を迂回してボックス部２０の後端中央へ至るまで、車両略前後方向に貫通して設けられている。そして、この吸気通路５０を構成するボックス部２０の一部に窪み５４が形成されている。

吸気通路５０は、図６に示す車両平面図において、エンジン１７の前側シリンダアッセンブリ３２Ｆにおけるシリンダヘッド３６に設けられた点火プラグ４４（図７）の軸線Ｐと略重なる領域に設けられる。本実施形態の点火プラグ４４は、各点火プラグ４４毎にイグニッションコイル５５が設置されるダイレクトイグニッションタイプの点火プラグである。従って、各点火プラグ４４に対応してシリンダヘッド３６、３９に装着されるプラグキャップ５６にイグニッションコイル５５が一体に設けられている。これらの点火プラグ４４及びプラグキャップ５６を着脱する際には、工具などを回転させるための大径の工具スペースが必要になる。前記窪み５４は、特に図８に示すように、内部に吸気通路５０が形成されて大型化されたフレームヘッド部１２のボックス部２０に、上記工具スペースを確保するために設けられたものである。

このフレームヘッド部１２のボックス部２０に形成された窪み５４には、図１２、図１３及び図１５に示すように、この窪み５４を閉塞して吸気通路５０内に流れる吸気を整流する整流部材５７が嵌合されており、この整流部材５７は、スクリュー４９やボルトなどの固定手段を用いてフレームヘッド部１２のボックス部２０に着脱可能に固定される。

整流部材５７は樹脂または金属製であり、図１４に示すように、舌片部５７Ａと固定部５７Ｂを備えてなる。舌片部５７Ａの裏面には、側縁に沿って嵌合用突部５８が設けられ、この嵌合用突部５８が、図１６に示すようにフレームヘッド部１２のボックス部２０における窪み５４に嵌合する。また、図１４に示す固定部５７Ｂには取付穴５９が形成され、図１７に示すように、この取付穴５９にスクリュー４９が挿通されて、整流部材５７がフレームヘッド部１２のボックス部２０に固定される。

整流部材５７の取付穴５９にスクリュー４９を挿通または取り外し易くするために、図１２及び図１５に示すように、フレームヘッド部１２のボックス部２０は、整流部材５７が固定される下側後端部６０が、上側後端部６１よりも車両後方へ延出されて、下側後端部６０が上方に露出して構成される。

フレームヘッド部１２のボックス部２０には、このボックス部２０の窪み５４に整流部材５７が嵌合して装着された状態で、ボックス部２０の下側後端部６０及び上側後端部６１を有してなる後方開口部６７に、図５及び図１８に示すようにエアダクト４８が挿入される。従って、フレームヘッド部１２のボックス部２０における吸気通路５０は、エアダクト４８を介してエアボックス１８に接続される。このとき、整流部材５７の一部（即ち整流部材５７における段差部６２（後述）の後方側の固定部５７Ｂ）がエアダクト４８により覆われ、下方に押圧されてボックス部２０に保持される。

図１４に示すように、整流部材５７には、舌片部５７Ａと固定部５７Ｂとの境界に段差部６２が設けられと共に、この段差部６２に隣接して固定部５７Ｂ側の表面に、シール溝６４が形成されている。段差部６２は、図１２、図１３及び図１５に示すように、整流部材５７がフレームヘッド部１２のボックス部２０に装着された状態で、このボックス部２０における吸気通路５０の内壁面に形成された略長円形状の段差部６３に連続するように形成される。これらの段差部６２及び６３に、図１８及び図１９に示すように、エアダクト４８の先端面４８Ａが当接して、エアダクト４８の内面が、ボックス部２０における吸気通路５０の内壁面及び整流部材５７の舌片部５７Ａの表面に滑らかに連続する。

整流部材５７のシール溝６４は、図１２、図１３及び図１５に示すように、整流部材５７がフレームヘッド部１２のボックス部２０に装着された状態で、このボックス部２０における吸気通路５０の内壁面に、段差部６３と平行に形成された略長円形状のシール溝６５に連続するように形成される。これらのシール溝６４及び６５に、ゴムなどの弾性体からなるリング形状のシール部材６６が、図５及び図１９に示すように嵌合される。このシール部材６６によって、フレームヘッド部１２のボックス部２０及び整流部材５７とエアダクト４８との隙間が封じられると共に、シール部材６６の弾性力によってエアダクト４８及び整流部材５７がフレームヘッド部１２のボックス部２０に保持される。

以上にように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（７）を奏する。

（１）図７に示すように、エンジン１７の前側シリンダアッセンブリ３２Ｆにおけるシリンダヘッド３６と車体フレーム１１のフレームヘッド部１２が近接し、更に、このフレームヘッド部１２のボックス部２０に吸気通路５０が形成された自動二輪車１０においても、フレームヘッド部１２のボックス部２０に設けられた窪み５４を利用することで、エンジン１７を車体フレーム１１に搭載したままで、エンジン１７の前側シリンダアッセンブリ３２Ｆにおけるシリンダヘッド３６に設けられた点火プラグ４４、及びこの点火プラグ４４に装着されるプラグキャップ５６の取り付け及び取り外しが実施できる。このため、エンジン１７の整備性を向上させることができると共に、エンジン１７の搭載位置を後方へ移動する必要がないので、前輪２４の荷重分担比率が適正化されて車両の直進安定性及び操縦安定性を確保できる。

（２）フレームヘッド部１２のボックス部２０に、エンジン１７の整備性を向上させるための窪み５４が設けられたので、エンジン１７の整備性を向上させるために車体フレーム１１のフレームヘッド部１２を小型化する必要がない。この結果、フレームヘッド部１２の設計自由度が増し、このフレームヘッド部１２の強度及び剛性を確保できる。

（３）フレームヘッド部１２のボックス部２０に吸気通路５０が形成された場合でも、この吸気通路５０を構成するフレームヘッド部１２のボックス部２０に、エンジン１７の整備性を向上させるための窪み５４が設けられたので、エンジン１７の整備性を向上させるためにフレームヘッド部１２を小型化する必要がない。この結果、フレームヘッド部１２の設計自由度が増し、このフレームヘッド部１２の吸気通路面積を適正化できるので、エンジン１７の吸気効率を確保できる。

（４）図５及び図１８に示すように、フレームヘッド部１２のボックス部２０に吸気通路５０が設けられ、この吸気通路５０を構成するボックス部２０の一部に形成された窪み５４が整流部材５７により閉塞されている。従って、窪み５４の存在によっても、吸気通路５０の内壁面が円滑になり、吸気通路５０内を流れる吸気（空気）が整流部材５７によって整流化され乱されることがないので、吸気効率を向上させることができる。

（５）図１２及び図１３に示すように、整流部材５７が固定手段（スクリュー４９など）を用いてフレームヘッド部１２のボックス部２０に着脱自在に固定されたので、整流部材５７の脱落を防止できると共に、整流部材５７の取り外しも容易に実施できる。

（６）更に、図５及び図１９に示すように、整流部材５７の一部がエアダクト４８により覆われ、ボックス部２０に押圧されて保持されるので、この観点からも整流部材５７の万一の脱落を防止できる。

（７）図１５及び図１９に示すように、フレームヘッド部１２のボックス部２０における吸気通路５０の内壁面と整流部材５７に連続して形成されたシール溝６５、６４にシール部材６６が嵌合され、このシール部材６６によりボックス部２０及び整流部材５７とエアダクト４８との隙間が封じられる。このため、ボックス部２０の表面粗さが大きな場合でも、ボックス部２０及び整流部材５７とエアダクト４８との接続部の密閉性を向上させることができる。更に、このシール部材６６の弾性力によって、エアダクト４８と整流部材５７をフレームヘッド部１２のボックス部２０に確実に保持することができる。

以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。例えば、上記実施形態においては、シール部材６６は、フレームヘッド部１２のボックス部２０及び整流部材５７に設けられるものを述べたが、エアダクト４８において、ボックス部２０及び整流部材５７に重なる部分の外周面に設けられてもよい。

また、図２０〜図２２に示すように、フレームヘッド部１２のボックス部２０に形成された窪み５４を閉塞する整流部材７０は、エアダクト４８に一体に構成されてもよい。この整流部材７０は、前記実施形態の整流部材５７の舌片部５７Ａに相当する。このように整流部材７０がエアダクト４８に一体に構成された場合にも、前記実施形態の効果（１）〜（４）と同様な効果を奏する他、整流部材７０をフレームヘッド部１２のボックス部２０に固定するための固定手段（スクリュー４９など）が必要ないので、点火プラグ４４及びプラグキャップ５６を着脱するエンジン１７の整備性を向上させることができる。

この整流部材７０が一体化されたエアダクト４８では、図２３に示すように、フレームヘッド部１２のボックス部２０に形成されたシール溝６５に嵌合されるシール部材６６によって、エアダクト４８とボックス部２０との密閉性が確保される。但し、このシール部材６６は、エアダクト４８におけるボックス部２０と重なる外周部分に設けられてもよい。

更に、図２４に示すように、フレームヘッド部１２のボックス部２０に設けられる吸気通路８０は、ボックス部２０におけるシャフト支持部１９の両側方または一側方（本実施形態では両側方）に略斜め前方に指向して形成された前方開口部８１から、ボックス部２０の後端中央に至るまで車両略前後方向に貫通して形成されてもよい。この場合にも、この吸気通路８０を構成するボックス部２０の一部、つまり前記実施形態と同様に、図６に示す車両平面図において、エンジン１７の前側シリンダアッセンブリ３２Ｆにおけるシリンダヘッド３６に設けられた点火プラグ４４（図７）の軸線Ｐと略重なる領域に窪み５４が形成される。そして、この窪み５４も整流部材５７により閉塞される。従って、本実施形態においても、前記実施形態の効果（１）〜（７）と同様な効果を奏する。

１０自動二輪車
１１車体フレーム
１２フレームヘッド部
１３メインチューブ
１７エンジン
１８エアボックス
１９シャフト支持部
２０ボックス部
４４点火プラグ
４８エアダクト
４９スクリュー（固定手段）
５０吸気通路
５３前方開口部
５４窪み
５６プラグキャップ
５７整流部材
６４、６５シール溝
６６シール部材
７０整流部材
８０吸気通路
８１前方開口部
Ｐ軸線

Claims

車両前部に位置するフレームヘッド部に、車両後方に延びる一対のメインチューブの前端部が結合された車体フレームと、この車体フレームに搭載されたエンジンと、このエンジンの上部に配置されて前記エンジンに吸気を導くエアボックスとを有し、
前記フレームヘッド部が、ステアリングシャフトを支持するシャフト支持部と、このシャフト支持部に固着されると共に前記メインチューブの前端部が結合される箱形状のボックス部と、を備える自動二輪車において、
前記フレームヘッド部の前記ボックス部には、車両走行時の走行風を車両前方の前方開口部から前記ボックス部の後端へと導く、車両略前後方向に貫通する吸気通路が設けられるとともに、この吸気通路を構成する前記ボックス部の一部であって、車両平面視において、前記エンジンのシリンダヘッドに設けられた点火プラグの軸線と略重なる領域に窪みが設けられたことを特徴とする自動二輪車。
前記フレームヘッド部のボックス部に設けた前記吸気通路は、車両正面前方の前方開口部から前記シャフト支持部の両側方または一側方を迂回して前記ボックス部の後端へ至るまで車両略前後方向に貫通して設けられ、この吸気通路を構成する前記ボックス部の一部に前記窪みが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車。
前記フレームヘッド部のボックス部に設けた前記吸気通路は、前記シャフト支持部の両側方または一側方に略斜め前方に指向して形成された前方開口部から前記ボックス部の後端に至るまで車両略前後方向に貫通して設けられ、この吸気通路を構成する前記ボックス部の一部に前記窪みが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車。
前記フレームヘッド部のボックス部に形成された窪みには、この窪みを閉塞して吸気通路内に流れる吸気を整流する整流部材が嵌合されたことを特徴とする請求項２または３に記載の自動二輪車。
前記整流部材は、フレームヘッド部のボックス部に固定手段を用いて着脱可能に固定されることを特徴とする請求項４に記載の自動二輪車。
前記フレームヘッド部のボックス部がエアダクトを介してエアボックスに接続され、前記エアダクトにより整流部材の一部が覆われて保持されることを特徴とする請求項４または５に記載の自動二輪車。
前記フレームヘッド部のボックス部及び整流部材には、吸気通路に臨んでシール溝が連続して形成され、このシール溝にシール部材が嵌合され、このシール部材により、前記ボックス部及び前記整流部材とエアダクトとの隙間が封じられるよう構成されたことを特徴とする請求項６に記載の自動二輪車。
前記フレームヘッド部のボックス部がエアダクトを介してエアボックスに連結され、前記ボックス部の窪みに嵌合する整流部材が前記エアダクトに一体に構成されたことを特徴とする請求項４に記載の自動二輪車。