JP6070644B2

JP6070644B2 - 自動二輪車の車体フレーム構造

Info

Publication number: JP6070644B2
Application number: JP2014129202A
Authority: JP
Inventors: 吉田　武司; 武司吉田
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2034-06-24
Also published as: US20150367905A1; JP2016007916A; DE102015110085B4; DE102015110085A1; US9527544B2

Description

本発明は、自動二輪車の車体フレーム構造に関する。

自動二輪車の車体フレーム構造として、例えば特許文献１には、ヘッドパイプを含むアルミダイキャスト又はアルミ鋳造品である左右一対のフロントフレームをボルト結合によって一体化するとともに、該フロントフレームにアルミの押出成形品であるタンクレールをボルト結合するようにし、フレーム全体の軽量化とコストダウンを図ることが開示されている。

特開２００３−１７０８８２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された自動二輪車の車体フレーム構造では、フロントフレームが開断面構造となっており、車体フレームとしての強度、剛性を確保できないこともありえる。
また、特許文献１に開示された自動二輪車の車体フレーム構造では、フロントフレームの板状部分にタンクレールを隣接させてボルト結合する構成となっており（特許文献１の図３を参照のこと）、フロントフレームとタンクレールとの接合強度を高くすることが困難である。
また、特許文献１に開示された自動二輪車の車体フレーム構造では、タンクレールでエンジンを懸架することは想定されていない。

本発明は、上記のような点に鑑みてなされたものであり、車体フレームとしての強度、剛性を確保しながら、軽量化を図ることを目的とする。また、ヘッドフレームとタンクレールとの接合強度を高くすることを目的とする。

本発明の自動二輪車の車体フレーム構造は、ヘッドパイプの後方で拡幅しながら後下方に延出する左右のフレーム部を有するヘッドフレームと、前記フレーム部の後端に接合して後下方に延出する左右のタンクレールと、前記左右のタンクレールの後端に接合し、スイングアームを支持するボディフレームとを備え、前記フレーム部は、閉断面構造を有してその下部に開断面構造を併せ持ち、前記タンクレールは、閉断面構造を有してその下部に開断面構造を併せ持ち、前記フレーム部と前記タンクレールとの接合部をいずれも閉断面構造での接合とし、前記フレーム部から前記タンクレールを経て前記ボディフレームの前記スイングアームの軸支部に至るまで閉断面構造を連続させた自動二輪車の車体フレーム構造であって、前記フレーム部の前記開断面構造及び前記タンクレールの前記開断面構造を、前記フレーム部と前記タンクレールとを互いに接合した接合部を挟んで前後に位置させ、前記フレーム部の前記開断面構造は、前記フレーム部の下部から車両後下方に向けて延出するエンジンブラケット部を設けて該エンジンブラケット部を車幅方向内側に開口する開断面構造とし、前記タンクレールの前記開断面構造は、前記タンクレールの下部に車幅方向内側に開口する開断面構造と、該開断面構造の下にエンジンブラケット部を設けて該エンジンブラケット部を車幅方向内側に開口する開断面構造とで構成し、前記フレーム部の前記開断面構造及び前記タンクレールの前記開断面構造に補強リブを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、車体フレームとしての強度、剛性を確保しながら、軽量化を図ることができる。また、フレーム部とタンクレールとの接合部ではいずれも閉断面構造を有することにより、ヘッドフレームとタンクレールとの接合強度を高くすることができる。

実施形態に係る車体フレーム構造を含む自動二輪車の一部を示す側面図である。実施形態に係る車体フレーム構造の後方斜視図である。実施形態に係る車体フレーム構造のヘッドフレーム及びタンクレールを示す側面図である。図３のIV-IV線断面図である。図３のV-V線断面図である。図３のVI-VI線断面図である。図１のVII-VII線断面図である。図１のVIII-VIII線断面図である。図８のIX-IX線断面図である。図９のX-X線断面図である。フートレストまわりを示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。本願において前後左右の方向は自動二輪車を基準とした方向をいうものとし、必要に応じて、車両の前方及び後方をそれぞれ矢印Ｆｒ及び矢印Ｒｒで表わす。
図１、図２に示すように、不図示のフロントフォークを支持するためのヘッドパイプ１ａを含み、ヘッドパイプ１ａの後方で拡幅しながら後下方に延出する左右のフレーム部１ｃを有するヘッドフレーム１を備える。
また、ヘッドフレーム１のフレーム部１ｃの後端に接合して後下方に延出する左右のタンクレール２を備える。
また、左右のタンクレール２の後端に接合するボディフレーム３を備える。ボディフレーム３には、不図示のリヤスイングアームの軸支部であるピボット部４が設けられる。また、ボディフレーム３の後部には、後方に向かって斜め上方に延びる左右一対のシートレール５及びバックステー６が連結する。

このようにして構成される車体フレームにより、エンジンユニット７が懸架される。本実施形態に係る自動二輪車の車体フレーム構造としては、エンジンユニット７の下部にまわるフレーム部材を省略し、エンジンユニット７自体を強度部材として使用するダイヤモンドフレーム構造を採用している。

以下、図３〜図１１も参照して、車体フレームを構成するヘッドフレーム１、タンクレール２及びボディフレーム３の各構造について詳細に説明する。
ヘッドフレーム１は、ヘッドパイプ１ａと、ヘッドパイプ１ａの後部に設けられた結合部１ｂと、結合部１ｂから二又状に分岐して、拡幅しながら後下方に延出する左右のフレーム部１ｃとが一体成形される。
ここで、ヘッドフレーム１は、一方のフレーム部１ｃの後端から結合部１ｂを経て他方のフレーム部１ｃの後端に至るまで、中空の閉断面構造を有する。なお、図３に示すように、ヘッドパイプ１ａと結合部１ｂとの間は壁部８で仕切られている。

また、フレーム部１ｃの下部でタンクレール２に近い位置には、開断面構造を有するエンジンブラケット部９が一体成形される。図４、図６に示すように、フレーム部１ｃの下部の一部で中空部１０が徐々に幅狭になり、板状のエンジンブラケット部９につながる。エンジンブラケット部９は後下方に向かって延出し、その先端にはエンジン懸架ボス１１が形成されている。なお、図３において開断面構造部分を丸で囲んで示す。
エンジンブラケット部９には、その周縁に補強リブ１２が一体成形されるとともに、長手方向及び幅方向に延びる補強リブ１３、１４が一体成形される。長手方向の補強リブ１３は、エンジン懸架ボス１１に形成されたボルト穴１５に向かって延びる。

以上のように、ヘッドフレーム１のフレーム部１ｃは閉断面構造を有し、その長手方向のうち一部において開断面構造を併せ持つ。これにより、ヘッドフレーム１の軽量化を図ることができる。そして、開断面構造はエンジン懸架部として用いられ、エンジンユニット７に固定されるので、開断面構造であっても強度、剛性が確保される。
このようにしたヘッドフレーム１は、アルミダイキャスト又はアルミ鋳造品として構成される。

左右のタンクレール２は、ヘッドフレーム１のフレーム部１ｃの後端に接合して後下方に延出する。
ここで、タンクレール２は、前端から後端に至るまで、中空の閉断面構造を有する。

また、タンクレール２の下部は、タンクレール２の前後端を除く領域で開断面構造を有する。図５、図６に示すように、タンクレール２の車幅方向外側の面１６を底とし、車幅方向内側に向かって立設する周壁１７を有し、車幅方向内側に開口する開断面構造となっている。さらに、タンクレール２の開断面構造には、開断面構造を有するエンジンブラケット部１８が一体成形される。エンジンブラケット部１８は前下方に向かって延出し、エンジン懸架ボス１９が形成されている。すなわち、タンクレール２は、その前後端を除く領域で、タンクレール２自体の下部が開断面構造となっており、横断面（長手方向に垂直な断面）において閉断面構造及び開断面構造の両方を有する。なお、図３において開断面構造部分を丸で囲んで示す。
タンクレール２の面１６の内側には、エンジン懸架ボス１９に形成されたボルト穴２０に向かって延びる一対の補強リブ２１が一体成形される。

以上のように、タンクレール２は閉断面構造を有し、その長手方向のうち一部において開断面構造を併せ持つ。これにより、ヘッドフレーム１の軽量化を図ることができる。そして、開断面構造がエンジン懸架部として用いられ、エンジンユニット７に固定されるので、開断面構造であっても強度、剛性が確保される。また、タンクレール２自体の下部が開断面構造となっているので、内蔵物の露出を抑えるためにフレーム側面視を大きくしながら、軽量化を図ることが可能となる。
このようにしたタンクレール２は、アルミダイキャスト又はアルミ鋳造品として構成される。

図６、図７に示すように、ヘッドフレーム１のフレーム部１ｃとタンクレール２との接合部ではいずれも閉断面構造を有する。より詳細には、タンクレール２の前端の閉断面構造の内側に、ヘッドフレーム１のフレーム部１ｃの後端の閉断面構造が入り込むようにして溶接、接合される。これにより、溶接長さを容易に確保でき、ヘッドフレーム１とタンクレール２との接合強度を高くすることができる。

ボディフレーム３は、左右のタンクレール２の後端に接合して、後下方に延出した後、下方に延出する左右のボディ部３ａと、左右のボディ部３ａの上部間をつなぐ上ブリッジ部３ｂと、左右のボディ部３ａの下端間をつなぐ下ブリッジ部３ｃとが一体成形される。
ここで、図８、図９に示すように、ボディフレーム３は、左右のボディ部３ａの途中に中実構造２２を有し、この中実構造２２を挟んで上下に、左右のボディ部３ａの上部及び上ブリッジ部３ｂで連続する中空構造２３を有し、また、左右のボディ部３ｂの下部及び下ブリッジ部３ｃで連続する中空構造２４を有する。すなわち、ボディフレーム３の中空構造が、中実構造２２を挟んで上下に分かれている。

そして、ボディ部３ａの中実構造２２にピボット部４が設けられて、不図示のリヤスイングアームを軸支する。このように中実構造２２にピボット部４を設けることにより、スイングアームの軸支部の周囲に高い剛性を持たせることができる。

また、図１０、図１１に示すように、ボディ部３ａの中実構造２２にはフートレスト２５が取り付けられる。ボディ部３ａの中実構造２２の車幅方向外側の面の後部には、上下２箇所に、後部が開放する凹部２６が形成されている。そして、これら凹部２６にフートレスト２５の取付部２７を入れ込んで、ボルト２８で締結する構成となっている。このようにフートレスト２５を取り付ける面を、ボディ部３ａの車幅方向外側の面よりも一段下げて内側に追い込むことにより、その分除肉することができ、軽量化を図ることができる。また、ボディ部３ａの車幅方向外側の面に対してフートレスト２５が段差とならないように取り付けることができ、乗員の脚がぶつかりにくく、居住性及び外観が向上する。

さらに、ボディ部３ａには、エンジンユニット７を懸架するための穴２９が形成される。また、下ブリッジ部３ｃには、エンジンブラケット３０が前方に突出するように一体成形される。

このようにしたボディフレーム３は、アルミダイキャスト又はアルミ鋳造品として構成される。この場合に、中子を用いて中空構造とするが、中実構造２２を挟んで上下で別々の中子、すなわち中空構造２３を成形するための中子と、中空構造２４を成形するための中子とを用いる。これにより、中子同士を合わせる必要がなく、中子位置ずれによる内部段差（肉厚違い）が発生することはない。なお、ボディフレーム３の適所には、中子を支える幅木のための穴３１が形成される。

図７に示すように、タンクレール２とボディフレーム３のボディ部３ａとの接合部ではいずれも閉断面構造を有する。より詳細には、タンクレール２の後端の閉断面構造の内側に、ボディフレーム３のボディ部３ａの前端の閉断面構造が入り込むようにして溶接、接合される。これにより、溶接長さを容易に確保でき、タンクレール２とボディフレーム３との接合強度を高くすることができる。

以上述べた自動二輪車の車体フレーム構造では、図７に示すように、ヘッドフレーム１の結合部１ｂから、フレーム部１ｃ、タンクレール２を経て、ボディフレーム３の中実構造２２（ピボット部４）に至るまで閉断面構造が連続する。すなわち、ヘッドパイプ１ａからピボット部４までの強度を支えるバックボーン部分が閉断面構造となり、車体フレームとしての強度、剛性を確保することができる。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。

１：ヘッドフレーム、１ａ：ヘッドパイプ、１ｂ：結合部、１ｃ：フレーム部、２：タンクレール、３：ボディフレーム、４：ピボット部、９：エンジンブラケット部、１８：エンジンブラケット部

Claims

ヘッドパイプの後方で拡幅しながら後下方に延出する左右のフレーム部を有するヘッドフレームと、
前記フレーム部の後端に接合して後下方に延出する左右のタンクレールと、
前記左右のタンクレールの後端に接合し、スイングアームを支持するボディフレームとを備え、
前記フレーム部は、閉断面構造を有してその下部に開断面構造を併せ持ち、
前記タンクレールは、閉断面構造を有してその下部に開断面構造を併せ持ち、
前記フレーム部と前記タンクレールとの接合部をいずれも閉断面構造での接合とし、
前記フレーム部から前記タンクレールを経て前記ボディフレームの前記スイングアームの軸支部に至るまで閉断面構造を連続させた自動二輪車の車体フレーム構造であって、
前記フレーム部の前記開断面構造及び前記タンクレールの前記開断面構造を、前記フレーム部と前記タンクレールとを互いに接合した接合部を挟んで前後に位置させ、
前記フレーム部の前記開断面構造は、前記フレーム部の下部から車両後下方に向けて延出するエンジンブラケット部を設けて該エンジンブラケット部を車幅方向内側に開口する開断面構造とし、
前記タンクレールの前記開断面構造は、前記タンクレールの下部に車幅方向内側に開口する開断面構造と、該開断面構造の下にエンジンブラケット部を設けて該エンジンブラケット部を車幅方向内側に開口する開断面構造とで構成し、
前記フレーム部の前記開断面構造及び前記タンクレールの前記開断面構造に補強リブを設けたことを特徴とする自動二輪車の車体フレーム構造。