JPH09123973A - 自動二輪車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンを車体フレームの一部として利用す
る構成を採るに当たり、フレーム構成部材を可及的少な
くして軽量化およびコストダウンを図る。 【解決手段】 メインフレーム６をエンジン４の上側ク
ランクケース５の上部まで延設して後端部をこの上側ク
ランクケース５に結合させる。この上側クランクケース
５にリヤアーム１０を揺動自在に支持させる。リヤアー
ム１０に下端部を連結したクッションユニット２６の上
端部を前記上側クランクケース５に支持させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンを車体フ
レームの一部として構成した自動二輪車に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の自動二輪車の車体フレー
ムとしては、いわゆるダイヤモンド型フレームがある。
このダイヤモンド型フレームは、ヘッドパイプにエンジ
ンの上方を通って後下がりに延びるメインフレームを結
合させるとともに、エンジンの車体前側の下部へ向けて
延びるダウンチューブを結合させ、前記メインフレーム
の後端に設けたリヤアームブラケットと前記ダウンチュ
ーブとをエンジンによって連結する構成になっている。

【０００３】なお、前記リヤアームブラケットにはピボ
ット軸を介してリヤアームを上下方向に揺動自在に連結
させている。また、このリヤアームと前記メインフレー
ムあるいはリヤアームブラケットの上部との間にクッシ
ョンユニットを介装している。

【０００４】このように構成したダイヤモンド型フレー
ムは、ダウチューブをエンジンの下方を通して車体後側
へ延ばし、リヤアームブラケットに連結する構成を採る
場合に較べ、ダウンチューブの全長が短くなって軽量で
あるという利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うにダウンチューブが短くてよいダイヤモンド型フレー
ムであっても、軽量化ならびにコストダウンを図るため
にフレーム構成部材をさらに削減することが要請されて
いる。

【０００６】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、エンジンを車体フレームの一部とし
て利用する構成を採るに当たり、フレーム構成部材を可
及的少なくして軽量化およびコストダウンを図ることを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る自動二
輪車は、メインフレームをエンジンのクランクケースの
上部まで延設して後端部を前記クランクケースに結合さ
せるとともに、前記クランクケースにリヤアームを揺動
自在に支持させ、このリヤアームに下端部を連結したク
ッションユニットの上端部を前記クランクケースに支持
させた。したがって、メインフレームにクランクケース
を介してリヤアームを連結できるから、ダイヤモンド型
フレームに較べてリヤアームブラケットおよびダウンチ
ューブが不要になり、しかも、メインフレームが短くな
る。

【０００８】第２の発明に係る自動二輪車は、第１の発
明に係る自動二輪車において、クランクケースを上下方
向に分割できる構成とし、上側クランクケースにメイン
フレーム後端部と、リヤアームと、クッションユニット
上端部とを連結した。したがって、上側クランクケース
は１個の剛体であることからこの上側クランクケースに
メインフレーム、リヤアームおよびクッションユニット
上端部を強固に結合できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】

第１の実施の形態 以下、本発明に係る自動二輪車の実施の形態の一例を図
１ないし図４によって詳細に説明する。図１は本発明に
係る自動二輪車の側面図、図２は要部の側面図、図３は
図２におけるIII−III線断面図、図４は車体フレームの
概略構成を示す平面図である。

【００１０】これらの図において、１はこの実施の形態
による自動二輪車を示す。この自動二輪車１は、前輪２
と後輪３との間にエンジン４を配置し、このエンジン４
の上側クランクケース５に後述するメインフレーム６を
介してヘッドパイプ７を連結してこのヘッドパイプ７に
フロントフォーク８を操舵自在に支持させるとともに、
前記上側クランクケース５にピボット軸９を介してリヤ
アーム１０を上下方向に揺動自在に連結している。

【００１１】前記エンジン４は、水冷式４サイクル４気
筒型のもので、クランクケースを前記上側クランクケー
ス６と、この上側クランクケース６の下端開口を閉塞す
る下側クランクケース１１とによって形成して上下方向
に分割できるように構成し、前記上側クランクケース５
にシリンダ１２を取付けている。このシリンダ１２は、
軸線が前傾するように構成し、車体の後上方を指向する
後面に吸気装置１３を接続するとともに、前下方を指向
する前面に排気管１４を接続している。また、このシリ
ンダ１２と前輪２との間にラジエータ１５を配置してい
る。なお、このラジエータ１５は、図示してないステー
などによって前記メインフレーム６に支持させている。

【００１２】前記吸気装置１３は、図１および図２に示
すように、シリンダ１２から真上に延びる吸気管の上端
に接続した絞り弁装置１３ａと、燃料噴射装置１３ｂ
と、前記絞り弁装置１３ａの上端が臨むエアクリーナ１
３ｃなどから構成している。絞り弁装置１３ａおよび燃
料噴射装置１３ｂは、図４に示すように、気筒毎に設け
ている。

【００１３】前記排気管１４は、気筒毎に設けてエンジ
ン４の下方において集合させている。この集合部には図
１および図２に示すように排気制御弁装置１４ａを設け
ている。なお、この排気制御弁装置１４ａは、排気の圧
力波を利用して排気効率を高めるためのもので、気筒毎
の排気通路の通路断面積をエンジン運転状態に応じて増
減させる従来周知の構造になっている。

【００１４】前記上側クランクケース５は、下側クラン
クケース１１とともにクランク軸１７を回転自在に支持
する構造になっており、後部にカセット式ミッション１
８を装着している。このカセット式ミッション１８は、
上側クランクケース５における車体右側の側部に車体の
左右方向に沿って着脱できるように取付けてあり、前記
クランク軸１７が駆動軸１８ａを駆動することにより従
動軸１８ｂ上の出力スプロケット１９が回転する従来周
知の構造になっている。この出力スプロケット１９に
は、図１および図２中に符号２０で示す後輪駆動用チェ
ーンを巻掛けている。

【００１５】前記下側クランクケース１１は、内側前部
にクランクウエブ用回転空間を形成するとともに、内側
後部にオイルタンク２１を配設している。なお、このエ
ンジン４の潤滑装置は、前記オイルタンク２１から被潤
滑部にオイルを圧送する、いわゆるドライサンプ式潤滑
装置を採用している。

【００１６】前記メインフレーム６は、図４に示すよう
に、前記ヘッドパイプ７に前端を結合させた左右一対の
タンクレール６ａ，６ａと、これらのタンクレール６
ａ，６ａの前端部どうしを連結する補強部材６ｂとから
形成している。タンクレール６ａは、この実施の形態で
はアルミニウム合金によって縦断面形状が上下方向に長
い長方形となる角筒状に形成している。さらに、このタ
ンクレール６ａは、プレス加工を施すことによって、シ
リンダ上方となる部位を車体の側方へ突出するように屈
曲させている。左右のタンクレール６ａ，６ａの屈曲部
分どうし内側に前記吸気装置１３を臨ませている。

【００１７】なお、４個の絞り弁装置１３ａを前記屈曲
部分どうしの間に配置する当たっては、これらの絞り弁
装置１３ａが車体の左右方向の中央寄りに配置されてタ
ンクレール６ａの屈曲部分の車体側方への突出量が可及
的小さくなるように、エンジン４のカムチェーン（図示
せず）を気筒どうしの間ではなく車体の左右方向の一端
に配置している。

【００１８】上述したように角筒状に形成したタンクレ
ール６ａ，６ａは、前端を前記ヘッドパイプ７に溶接
し、このヘッドパイプ７から前記シリンダ１２の上方を
通って後下がりに傾斜するように延設して後端部の前側
部分および後側部分を固定ボルト２２によって前記上側
クランクケース５の上部に固定している。そして、これ
らのタンクレール６ａ，６ａの上部に、図１に示すよう
に、燃料タンク２３を固定している。

【００１９】前記リヤアーム１０は、図４に示すように
車体の左右方向の両側に設けた前側アーム部１０ａ，１
０ａを前記ピボット軸９に枢支させるとともに、図２に
示すように、前側下部を、ここに突設した連結部材２４
と、この連結部材２４に枢着させたリンク機構２５を介
してクッションユニット２６の下端部に連結している。
また、このリヤアーム１０の下部には、後輪駆動用チェ
ーン２０を通すためのチェーン穴１０ｂを設けている。

【００２０】前記リンク機構２５は、前記下側クランク
ケース１１の車体後側の端部に一体に形成したブラケッ
ト１１ａにも節の一部を枢着させている。また、前記ク
ッションユニット２６の上端部は、この実施の形態では
図２および図４に示すように、前記上側クランクケース
５の上部における車体後側の端部に固定した左右一対の
クッションユニット用ブラケット２７に枢支させてい
る。

【００２１】前記ピボット軸９は、図３に示すように、
上側クランクケース５の下部における車体後側の端部に
一体に形成したボス部５ａにここを貫通した状態で支架
させている。そして、このピボット軸９における前記ボ
ス部５ａから突出する部分に、前記リヤアーム１０の前
側アーム部１０ａ，１０ａを軸受２８を介して回動自在
に支持させている。また、ピボット軸９の軸端部には、
フートレスト２９（図１）を支持するための左右一対の
フートレスト用ブラケット３０を支持させている。

【００２２】前記フートレスト用ブラケット３０は、図
１に示すように、車体後側の端部にフートレスト２９の
保持板２９ａが取付けてあり、前記ピボット軸９に支持
させるとともに車体前側の端部を上側クランクケース５
および下側クランクケース１１に固定している。すなわ
ち、フートレスト２９は、前記保持板２９ａ、フートレ
スト用ブラケット３０およびピボット軸９などを介して
エンジン４のクランクケースに支持させている。

【００２３】前記フートレスト２９に足を載せて乗車し
ている状態の乗員を図１中に符号Ａで示す。なお、この
乗員Ａが着座するシートは、リヤカウリング３１に一体
に設けてある。また、リヤカウリング３１は、リヤカウ
リング用フレーム３２を介してエンジン４の上側クラン
クケース５に支持させている。

【００２４】このように構成した自動二輪車１は、メイ
ンフレーム６をヘッドパイプ７から上側クランクケース
５の上部まで延設して後端部を前記上側クランクケース
５に結合させるとともに、前記上側クランクケース５に
ピボット軸９を介してリヤアーム１０を揺動自在に支持
させ、このリヤアーム１０に下端部を連結したクッショ
ンユニット２６の上端部を上側クランクケース５に支持
させたため、上側クランクケースが車体フレームの一部
になってメインフレーム６にこの上側クランクケース５
を介してリヤアーム１０を連結できる。

【００２５】したがって、従来のダイヤモンド型フレー
ムに較べてリヤアームブラケットおよびダウンチューブ
が不要になり、しかも、メインフレームが短くなる。

【００２６】また、この実施の形態で示した自動二輪車
１は、エンジン４のクランクケースを上下方向に分割で
きる構成とし、上側クランクケース４にメインフレーム
６の後端部と、リヤアーム１０と、クッションユニット
２６の上端部とを連結したため、上側クランクケース５
は１個の剛体であることからこの上側クランクケース５
にメインフレーム６、リヤアーム１０およびクッション
ユニット２６の上端部を強固に結合できる。

【００２７】さらに、この実施の形態では、後輪３を懸
架するための部材（リヤアーム１０、リンク機構２５お
よびクッションユニット２６）をクランクケースに支持
させるに当たって、これらの部材の支持点をクランクケ
ースの後端部に集中するように配置して支持点どうしが
可及的接近する構成を採っているので、クランクケース
における剛性が高くなるように形成する部位が狭い範囲
でよい。このため、クランクケースが重くなるのを防ぎ
ながら前記後輪懸架用部材を高い剛性をもって支持でき
る。後輪懸架用部材を支持する部位の剛性が高いと、ク
ッションユニット２６に荷重の略全量を加えることがで
きるので、設計通りの性能が得られる。

【００２８】さらにまた、この自動二輪車１は、側方か
ら見たときにメインフレーム６がクランクケースを横切
らないので、カセット式ミッション１８を着脱させると
きにメインフレーム６が邪魔になることがない。しか
も、このカセット式ミッション１８着脱作業は、エンジ
ン４を車体に搭載した状態で行うことができる。なお、
車体右側に位置づけられたタンクレール６ａとフートレ
スト用ブラケット３０は、前記カセット式ミッション１
８との干渉を避けるために図２中に破線６ｃ，二点鎖線
３０ａで示すように形成している。

【００２９】なお、クランクケースは、上下方向に分割
できるように形成しなくてもよく、車体の左右方向に分
割できるように形成することもできる。ミッションをエ
ンジン４が車体に搭載してある状態で着脱できるように
するに当たっては、クランクケースを左右方向に分割で
きる構成を採る場合にはカセット式ミッション１８を採
用しなければならないが、クランクケースを上下方向に
分割できる構成を採る場合には、ミッションはカセット
式でなくともよい。すなわち、上側クランクケースと下
側クランクケースとの合わせ部でミッションの駆動軸と
従動軸を支持する構成を採ればよい。この構成を採るこ
とにより、下側クランクケースを上側クランクケースか
ら外すことによって、前記駆動軸、従動軸を有するミッ
ションを車載状態のエンジンに対して容易に着脱でき
る。

【００３０】加えて、クッションユニット２６の上端部
を上側クランクケース５に支持させるに当たっては、こ
の実施の形態のように専用のクッションユニット用ブラ
ケット２７を使用する他に、上側クランクケース５にそ
の一部を突出させてブラケットを一体に形成し、このブ
ラケットにクッションユニット２６の上端部を枢支させ
てもよい。

【００３１】第２の実施の形態 メインフレームは図５および図６に示すように構成する
こともできる。図５はメインフレームを箱状に形成した
実施の形態の一例を示す側面図、図６は図５におけるVI
−VI線断面図である。これらの図において前記図１ない
し図４で説明したものと同一もしくは同等部材について
は、同一符号を付し詳細な説明は省略する。

【００３２】図５および図６に示すメインフレーム６
は、左右のタンクレール６ａ，６ａが車体の左右方向の
両側壁となるような中空の箱状にアルミニウム合金を鋳
造することによって一体に形成している。符号４１およ
び４２は、このメインフレーム６の上板部と下板部を示
している。なお、中空の箱状に鋳造するに当たっては、
中空部となる部位に中子（図示せず）を装填して行う。
そして、このメインフレーム６の車体前側の端部をヘッ
ドパイプ７に溶接している。

【００３３】この実施の形態では、前記箱状のメインフ
レーム６の内部がエアクリーナ室となるように吸気系を
構成している。すなわち、吸気管、絞り弁装置１３ａお
よび燃料噴射装置１３ｂを下方からメインフレーム６内
における車体後側の部位に臨ませるとともに、メインフ
レーム６内における車体前側の部位にエアクリーナエレ
メント付き空気ダクト４３のエアクリーナエレメント４
３ａを下方から臨ませている。

【００３４】このように構成すると、前記第１の実施の
形態を採る場合に較べてエアクリーナ室の容量が大きく
なるとともに、エアクリーナケースが不要になって部品
点数を削減できる。なお、メインフレーム６を形成する
材料としては、アルミニウム合金の他に、マグネシウム
合金、繊維強化プラスチックを採用することもできる。
また、メインフレーム６内にエアクリーナ室を形成する
に当たっては、左右のタンクレール６ａ，６ａを側壁と
する枠体を鋳造によって形成し、この枠体の上部と下部
に上板と下板を溶接してもよい。さらに、メインフレー
ム６を第１の実施の形態の構成としてこれに上板および
下板を溶接してもよい。さらに、メインフレーム６は、
アルミニウム合金製板材を組合わせることによって形成
してもよい。

【００３５】第３の実施の形態 メインフレームは図７および図８に示すようにエンジン
に対して揺動自在になるように形成することもできる。
図７はメインフレームをクランクケースに揺動自在に連
結してアクチュエータによって揺動角度を変える構成と
した他の実施の形態を示す側面図、図８はメインフレー
ムをクランクケースに揺動自在に連結してカムによって
揺動角度を変える構成とした他の実施の形態を示す図
で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は（ａ）図におけ
るＢ−Ｂ線断面図である。これらの図において前記図１
ないし図４で説明したものと同一もしくは同等部材につ
いては、同一符号を付し詳細な説明は省略する。

【００３６】図７に示すメインフレーム６は、後端部に
おける車体前側の部位に貫通させた支軸４５を介して上
側クランクケース５に揺動自在に連結させている。ま
た、このメインフレームの後端部における車体後側の部
位は、ここに形成した長穴４６に連結ピン４７を嵌合さ
せている。この連結ピン４７は、一端に前記長穴４６の
開口幅より径が大きい頭部を形成し、この頭部の内面を
メインフレーム６の外側面に対向させた状態で他端を上
側クランクケース５に固着している。

【００３７】すなわち、このメインフレーム６は、前記
支軸４５および連結ピン４７によって、車体の左右方向
への移動が規制された状態で上側クランクケース５に上
下方向に揺動自在に連結している。そして、このメイン
フレーム６の後端部には、上側クランクケース５に支持
させた油圧シリンダ４８を連結している。この油圧シリ
ンダ４８は、エンジン４を運転することによって油圧が
供給される構造になっている。

【００３８】このように構成すると、図７中に実線で示
した状態で油圧シリンダ４８を収縮側に駆動することに
よって、メインフレーム６が支軸４５を中心として揺動
して車体前側の端部が上方へ移動する。このため、ヘッ
ドパイプ（図示せず）やフロントフォーク８がメインフ
レーム６と同方向へ移動するので、前輪懸架装置のキャ
スター角を変えることができる。このようなキャスター
角変更動作は、走行中にも行うことが可能である。

【００３９】キャスター角を変更するに当たっては、コ
ーナリング時には直進時よりキャスター角が大きくなる
ように行う。すなわち、キャスター角を相対的に大きく
してコーナリングを行うと高い旋回性が得られ、キャス
ター角を相対的に小さくすると高い直進安定性が得られ
る。このように直進安定性を向上できるのは、キャスタ
ー角が小さくなることによりトレールが長くなること
と、前輪と後輪の車軸どうしの間隔が長くなることと、
車体が前下がりに傾斜するような形態となって空気力学
上空気抵抗が小さくなることの三つの理由による。

【００４０】図８に示したメインフレーム６は、後端部
における車体後側のクランクケース連結部に装着したカ
ム４９を用いて揺動角度を変える構造になっている。な
お、メインフレーム６の後端部における車体前側のクラ
ンクケース連結部は、前記図７で示した構造になってい
る。前記カム４９は、円盤状に形成して外周面をメイン
フレーム６に回転自在に嵌合させ、軸心から離間した位
置に圧入した連結ピン５０を介して上側クランクケース
５側のカム５１に連結させている。また、このカム４９
が走行中に回転するのを規制するために、メインフレー
ム６にすり割部５２を形成してロックボルト５３を締め
込んでいる。

【００４１】上側クランクケース５側の前記カム５１
は、前記カム４９におけるメインフレーム６との嵌合部
と同じ径の円盤状に形成し、前記連結ピン５０を軸心か
ら離間する部位に回転自在に嵌合させた状態で上側クラ
ンクケース５に回転自在に嵌合させている。なお、この
カム５１の軸心と連結ピン５０の軸心の距離は、前記カ
ム４９の軸心と連結ピン５０の軸心との距離と同じにな
っている。なお、上側クランクケース５にもカム５１の
回転を規制するためのすり割部および締付けボルトから
なる緊縛機構を設けることもできる。これにより、メイ
ンフレーム６をさらに強固に固定することができる。

【００４２】このように構成すると、メインフレーム６
側のカム４９と上側クランクケース５側のカム５１とを
連結ピン５０によって接続した状態で回転させることに
より、メインフレーム６がその後端部における車体前側
となる上側クランクケース５の枢着点（図示せず）を中
心に上下方向に揺動する。なお、図８はメインフレーム
６が最も水平に近くなる状態で描いてある。図８に示し
た構成を採っても前記図７の形態を採るときと同等の効
果が得られる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明に係る自
動二輪車は、メインフレームをエンジンのクランクケー
スの上部まで延設して後端部を前記クランクケースに結
合させるとともに、前記クランクケースにリヤアームを
揺動自在に支持させ、このリヤアームに下端部を連結し
たクッションユニットの上端部を前記クランクケースに
支持させたため、メインフレームにクランクケースを介
してリヤアームを連結できるから、ダイヤモンド型フレ
ームに較べてリヤアームブラケットおよびダウンチュー
ブが不要になり、しかも、メインフレームが短くなる。

【００４４】このため、エンジンを車体フレームの一部
として利用する構成を採るに当たり、フレーム構成部材
を可及的少なくして軽量化およびコストダウンを図るこ
とができる。

【００４５】第２の発明に係る自動二輪車は、第１の発
明に係る自動二輪車において、クランクケースを上下方
向に分割できる構成とし、上側クランクケースにメイン
フレーム後端部と、リヤアームと、クッションユニット
上端部とを連結したため、上側クランクケースは１個の
剛体であることからこの上側クランクケースにメインフ
レーム、リヤアームおよびクッションユニット上端部を
強固に結合でき、エンジンを車体フレームの一部として
構成しても剛性の高い車体フレームが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る自動二輪車の側面図である。

【図２】 要部の側面図である。

【図３】 図２におけるIII−III線断面図である。

【図４】 車体フレームの概略構成を示す平面図であ
る。

【図５】 メインフレームを箱状に形成した実施の形態
の一例を示す側面図である。

【図６】 図５におけるVI−VI線断面図である。

【図７】 メインフレームを揺動自在に構成した他の実
施の形態を示す側面図である。

【図８】 メインフレームをクランクケースに揺動自在
に連結してカムによって揺動角度を変える構成とした他
の実施の形態を示す図である。

【符号の説明】

４…エンジン、５…上側クランクケース、６…メインフ
レーム、７…ヘッドパイプ、９…ピボット軸、１０…リ
ヤアーム、１１…下側クランクケース、２５…リンク機
構、２６…クッションユニット、２７…クッションユニ
ット用ブラケット。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メインフレームをヘッドパイプからエン
   ジンのクランクケースの上部まで延設してメインフレー
   ム後端部を前記クランクケースに結合させるとともに、
   前記クランクケースにリヤアームを揺動自在に支持さ
   せ、このリヤアームに下端部を連結したクッションユニ
   ットの上端部を前記クランクケースに支持させたことを
   特徴とする自動二輪車。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動二輪車において、ク
   ランクケースを上下方向に分割できる構成とし、上側ク
   ランクケースにメインフレーム後端部と、リヤアーム
   と、クッションユニット上端部とを連結したことを特徴
   とする自動二輪車。