JPH0777875B2 - 自動二輪車の車体フレ−ム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、軽金属で成形した中空の箱形フレームとダ
ウンチューブとで内燃機関を支持する自動二輪車の車体
フレームに関するものである。

［従来の技術］ 自動二輪車の車体フレームにはヘッドパイプに連結した
箱部と、この箱部から分岐して後方へ伸びる左右一対の
主フレーム部と、後輪を支持するリヤアームを軸支する
リヤフレーム部とからなる軽金属で形成された中空の箱
形フレームと、この箱形フレームの箱部に前端部を接続
し、リヤフレーム部に後端部を接続したダウンチューブ
とで内燃機関を支持するものがある。

［発明が解決しようとする課題］ この軽金属の箱形フレームは軽量化を図るために採用さ
れているが、この箱形フレームとダウンチューブとで内
燃機関をコンパクトで強固に懸架することが要望されて
いる。

また、ヘッドパイプに接続した箱部には内燃機関の荷重
や後輪からの荷重と、前輪を支持するフロントフォーク
からの荷重とが作用する。これにより、特に、箱部の上
面に圧縮荷重が、下面には引張荷重が生じてたわむおそ
れがあり、これらの荷重に対応する剛性が要求される。

このため、箱形フレームの箱部の下面にダウンチューブ
を直接溶接して、箱部の剛性を図ることが考えられる
が、ダウンチューブの前端部を直接溶接すると、ダウン
チューブの径が小さいため溶接部分の面積が少なく、十
分な剛性を得ることができない。

さらに、ダウンチューブは比較的長いため、溶接作業が
困難で、殊に、軽金属溶接の場合には、熱伝達がよいた
め、溶接熱が集中すると材料の強度を低下するおそれが
ある。

この発明は、かかる実情を背景にしてなされたもので、
気筒を前倒して配置された内燃機関の箱形フレームとダ
ウンチューブとでコンパクトで強固に懸架し、さらにダ
ウンチューブを接続する取付部材を利用することによ
り、箱形フレームに所定の剛性を与える自動二輪車の車
体フレームを提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、この発明の自動二輪車の車
体フレームは、並列多気筒を前傾して内燃機関を搭載
し、ヘッドパイプに連結した箱部の車幅方向の寸法を前
記内燃機関の機関幅まで伸ばし、この箱部の車幅方向の
両端部から分岐して前記気筒の左右両側を囲むように後
方へ伸びる左右一対の主フレーム部と、この左右一対の
主フレーム部の後部に連結され後輪を支持するリヤアー
ムを軸支するリヤフレーム部とからなる軽金属で形成さ
れた中空の箱形フレームと、前記箱部の両端部近傍に左
右一対の取付部材を設け、この両取付部材及び箱部下面
間に支持部材を連結し、さらに前記左右一対の取付部材
にそれぞれダウンチューブの前端部を接続し、その後部
を前記リヤフレーム部の下部に接続し、前記ダウンチュ
ーブは前記内燃機関の前側にて内燃機関の前方壁に沿う
ように近接して配置したことを特徴としている。

［作用］ この発明では、中空の箱形フレームが、そのヘッドパイ
プに連結した箱部の車幅方向の寸法を内燃機関の機関幅
まで伸ばし、この箱部の車幅方向の両端部から分岐して
内燃機関の並列多気筒を囲むように後方へ伸びており、
箱部を内燃機関の機関幅まで伸ばすことで、主フレーム
部とダウンチューブとが内燃機関側方を通る際の平面視
における湾曲量を少なくでき、箱形フレームとダウンチ
ューブの剛性が向上する。

また、内燃機関の側方視における気筒の一部が主フレー
ム部間に入り込み、内燃機関の前方壁に沿うように近接
して配置したので、ダウンチューブが内燃機関前方を通
る際の側方視における湾曲量を少なくできダウンチュー
ブが高剛性で、しかもダウンチューブが内燃機関の前側
に沿っておりコンパクトである。

また、ヘッドパイプの直後に接続された箱形フレームの
箱部に左右一対の取付部材を溶接し、この取付部材及び
箱部下面に支持部材を連結し、この取付部材にダウンチ
ューブの前端部が接続されている。このため、箱部に内
燃機関の荷重や後輪側からの荷重が、一方フロントフォ
ーク側から衝撃荷重等がかかり、箱部の上面に圧縮荷重
が、下面には引張荷重が生じても、取付部材と支持部材
によって箱部下面の剛性が向上し、特に引張荷重によっ
てたわむようなことがない。

そして、この箱部の剛性の向上を図る取付部材が箱部に
溶接され、ダウンチューブを直接溶接する場合に比較し
て、溶接部分の面積が大きくなり、さらに溶接部分を邪
魔する部材がないから溶接作業が容易で、安定性のある
溶接が行なわれ、しかも取付部材と支持部材を用いるこ
とで、専用の補強部材を用いることなく箱部は所定の剛
性を得ることができる。

［実施例］ 以下、この発明の自動二輪車の車体フレームの実施例を
添付図面に基づいて詳細に説明する。

図において符号１は自動二輪車の車体フレームで、この
車体フレーム１を構成するヘッドパイプ２にはフロント
フォーク３が図示しないステアリング軸を介して旋回可
能に支持されている。フロントフォーク３の下端部には
図示しない前輪が支持され、一方上部にはハンドル４が
取り付けられている。

前記ヘッドパイプ２には箱形フレーム５が接続されてい
る。この箱形フレーム５は例えば、アルミニウム（合金
を含む。）、マグネシウム（合金を含む。）等の軽金属
で形成されている。この実施例では箱形フレーム５はア
ルミニウム部材で中空の箱状に形成され、箱部６、主フ
レーム部７及びリヤフレーム部８とから構成されてい
る。

箱部６はヘッドパイプ２に連結し内燃機関16の機関幅ま
で延び、５枚のアルミニウム板材を箱状に溶接して形成
され、前側中央部に前記ヘッドパイプ２が溶接されてい
る。そして、箱部６の中央部の内壁には第２図に示すよ
うに前後方向に隔壁９が設けられ、さらに左右両側には
主フレーム部７の前端部が隔壁10を介して接続され、後
端部は後方へ伸び、箱部６から二股に分岐した形状を呈
している。

また、前記箱部６の下面6aの両側には第４図に示すよう
に、取付部材11が下方へ突出するように溶接され、さら
にこの取付部材11間には支持板12の両端部が溶接されて
いる。この支持板12は長手方向が車幅方向に向くように
して箱部６の下面6aに溶接されている。取付部材11及び
支持部材である支持板12はいずれもアルミニウム材で形
成されており、これらと箱部６の下面6aとは同材質のも
の同士に溶接であり、また溶接作業はこれらの溶接部が
表側にあるので作業が容易である。

前記取付部材11の凹部11aに左右一対のダウンチューブ1
3の前端部に形成した凹部13aを係合して、ボルト14によ
り締付け固定して着脱可能になっている。

そして、このダウンチューブ13の後端部は第５図に示す
ように、軸方向に突部13bが形成され、この突部13bを前
記リヤフレーム部８の下端部に形成された凹部8aに係合
し、ボルト15により締付け固定されている。このダウン
チューブ13は内燃機関の前側から下側に沿って配置され
ている。

前記主フレーム部７は２枚のアルミニウム板材を断面コ
字状に曲げて形成した分割体を合面で溶接して構成した
もので、この主フレーム部７の屈曲部7aにはスリーブ7b
が設けられ、剛性の向上を図っている。そして、主フレ
ーム部７の後端部はリヤフレーム部８に溶接され、箱部
６の車幅方向の両端部から分岐して内燃機関16の並列多
気筒17を両側から囲むように屈曲して後方へ伸びてい
る。

このように、箱部６を内燃機関16の機関幅まで伸ばすこ
とで、主フレーム部７とダウンチューブ13とが内燃機関
側方を通る際の平面視における湾曲量を少なくでき、箱
形フレーム５とダウンチューブ13の剛性が向上する。

また、ヘッドパイプ２と箱形フレーム５及びダウンチュ
ーブ13で形成される空間内に並列多気筒内燃機関16が搭
載され、この実施例では並列４気筒４サイクル内燃機関
が採用され、並列多気筒17を前傾して搭載されている。

各気筒17はクランクケース18の前側上部からダウンチュ
ーブ13に沿うように前側に傾斜しており、クランクケー
ス18は後方へ伸び主フレーム部７及びダウンチューブ13
の後部とリヤフレーム部８に取り付けられている。内燃
機関16の側方視における気筒17の一部が主フレーム部７
間に入り込み、内燃機関16の前方壁に沿うように近接し
て配置したので、ダウンチューブ13が内燃機関前方を通
る際の側方視における湾曲量を少なくできダウンチュー
ブ13が高剛性で、しかもダウンチューブ13が内燃機関16
の前側に沿っておりコンパクトである。

前記内燃機関16のスプロケット19はチェーン20を介して
後輪21の駆動ギヤ22に連結され、この後輪21はリヤアー
ム23を介してリヤフレーム部８に揺動可能に支持されて
いる。

前記各気筒17の前側に排気管24が接続され、この排気管
24は内燃機関16の下方を通り後方へ伸びている。

一方、各気筒17の上側にはそれぞれ吸気通路25が一体に
形成されており、この吸気通路25は上方へ向って真っ直
に伸びている。そして、この吸気通路25へ気化器26が接
続管27を介して接続され、さらに気化器26には外気吸入
管28が接続されている。

内燃機関11の上方には燃料タンク29が主フレーム部７と
シートレール28上へ載置され、さらに、燃料タンク29の
後方にはシート30がシートレール28上に載置されてい
る。

燃料タンク29の前側壁に形成された凹部には燃料ポンプ
31が収容され、この燃料ポンプ31の吸入側は燃料配管32
介して燃料タンク29の底部と接続されている。一方、燃
料ポンプ31の突出側は燃料配管33を介して気化器26のフ
ロート室と連通され、気化器26で燃料と空気とを混合し
燃料室へ供給する。

前記箱形フレーム５の箱部６の上部には点火用電装品34
が配置され、この点火用電装品34は点火コイル35と例え
ばイグナイタ等を内蔵する点火ユニット36とから構成さ
れている。点火コイル36はインテンションコード37を介
して各気筒17の点火プラグ38と連結されている。

次に、この実施例の作用について説明する。

中空の箱形フレーム５が、そのヘッドパイプ２に連結し
た箱部６の車幅方向の寸法を内燃機関16の機関幅まで伸
ばし、この箱部６の車幅方向の両端部から分岐して内燃
機関16の並列多気筒を囲むように後方へ伸びており、箱
部６を内燃機関16の機関幅まで伸ばすことで、主フレー
ム部７とダウンチューブ13とが内燃機関側方を通る際の
平面視における湾曲量を少なくでき、箱形フレーム５と
ダウンチューブ13の剛性が向上する。

また、内燃機関16の側方視における気筒17の一部が主フ
レーム部７間に入り込み、内燃機関16の前方壁に沿うよ
うに近接して配置したので、ダウンチューブ13が内燃機
関前方を通る際の側方視における湾曲量を少なくできダ
ウンチューブ13が高剛性で、しかもダウンチューブ13が
内燃機関16の前側に沿っておりコンパクトである。

また、箱形フレーム５に搭載された内燃機関16により箱
部６に荷重がかかっており、またヘッドパイプ２には前
輪荷重による力や曲げモーメント、さらには前輪サスペ
ンションを通して走行中路面の凹凸による衝撃荷重、制
動時の慣性力等がかかる。

これらによって、箱形フレーム５の箱部６の上面6bに圧
縮荷重が、下面6aには引張荷重が生じるが、箱部６の下
面6aに左右一対の取付部材11を溶接し、これらの左右一
対の取付部材11と箱部６の下面6aを支持部材で連結する
ことによって剛性を向上し、箱形フレーム５の箱部６が
たわむことがない。

このため、箱部６を厚肉に形成したり、箱部６内に隔壁
を設ける等、特別に補強部材を設けることなく、ダウン
チューブ13を取付ける座である取付部材11で剛性を増し
ている。このように、箱部６の剛性を増加するのに、特
に、車体フレームの重量を増加することなく行なうこと
ができ、軽量化が図られる。

さらに、取付部材11の溶接はアルミニウム材同士の溶接
であり、アルミニウム溶接は熱伝達がよいため、溶接熱
が集中すると材料の強度を低下するおそれがある。とこ
ろで、溶接作業は取付部材11を箱部６の下面6aに溶接す
るので、直接ダウンチューブを溶接する場合に比較して
溶接面積が広く、しかも溶接部が表側にあるため、作業
性がよく安定した溶接が期待できる。

なお、前記実施例ではダウンチューブ13は取付部材11に
着脱可能にしているが、取付部材11に溶接して接続して
もよい。

［発明の効果］ この発明は前記のように、中空の箱形フレームが、その
ヘッドパイプに連結した箱部の車幅方向の寸法を内燃機
関の機関幅まで伸ばし、この箱部の車幅方向の両端部か
ら分岐して内燃機関の並列多気筒を囲むように後方へ伸
びており、箱部を内燃機関の機関幅まで伸ばすことで、
主フレーム部とダウンチューブとが内燃機関側方を通る
際の平面視における湾曲量を少なくでき、箱形フレーム
とダウンチューブの剛性が向上する。

また、内燃機関の側方視における気筒の一部が主フレー
ム部間に入り込み、内燃機関の前方壁に沿うように近接
して配置したので、ダウンチューブが内燃機関前方を通
る際の側方視における湾曲量を少なくできダウンチュー
ブが高剛性で、しかもダウンチューブが内燃機関の前側
に沿っておりコンパクトである。

また、ヘッドパイプの直後に接続された箱形フレームの
箱部に左右一対の取付部材を溶接し、この取付部材及び
箱部下面に支持部材を連結し、この取付部材にダウンチ
ューブの前端部が接続されているため、箱部に内燃機関
の荷重や後輪側からの荷重が、一方フロントフォーク側
から衝撃荷重等がかかり、箱部の上面に圧縮荷重が、下
面には引張荷重が生じても、取付部材と支持部材によっ
て箱部下面の剛性が向上し、特に引張荷重によってたわ
むようなことがない。

また、箱部の剛性の向上を図る取付部材が箱部に溶接さ
れ、ダウンチューブを直接溶接する場合に比較して、溶
接部分の面積が大きくなり、さらに溶接部分を邪魔する
部材がないから溶接作業が容易で、安定性のある溶接が
行なわれ、しかも取付部材と支持部材を用いることで、
専用の補強部材を用いることなく箱部は所定の剛性を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用した自動二輪車の側面図、第２
図は要部の平面図、第３図は要部の拡大側面図、第４図
は第３図のIV−IV断面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ断面
図である。 １……車体フレーム、２……ヘッドパイプ ５……箱形フレーム、６……箱部 6a……下面、７……主フレーム部 ８……リヤフレーム部、11……取付部材 13……ダウンチューブ 16……内燃機関

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】並列多気筒を前傾して内燃機関を搭載し、
   ヘッドパイプに連結した箱部の車幅方向の寸法を前記内
   燃機関の機関幅まで伸ばし、この箱部の車幅方向の両端
   部から分岐して前記気筒の左右両側を囲むように後方へ
   伸びる左右一対の主フレーム部と、この左右一対の主フ
   レーム部の後部に連結された後輪を支持するリヤアーム
   を軸支するリヤフレーム部とからなる軽金属で形成され
   た中空の箱形フレームと、前記箱部の両端部近傍に左右
   一対の取付部材を設け、この両取付部材及び箱部下面間
   に支持部材を連結し、さらに前記左右一対の取付部材に
   それぞれダウンチューブの前端部を接続し、その後部を
   前記リヤフレーム部の下部に接続し、前記ダウンチュー
   ブは前記内燃機関の前側にて内燃機関の前方壁に沿うよ
   うに近接して配置したことを特徴とする自動二輪車の車
   体フレーム。