JP2903236B2 - 自動二輪車の車体フレーム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動二輪車の車体フレーム、殊に車体下
部のクロスメンバの構造に関するものであり、車体側リ
ンクに対する支持力によるクロスメンバにかかる捩じり
力を可及的に低減して、その強度を向上させることがで
きるものである。

〔従来の技術〕

左右のダウンチューブの後端に連結されたクロスメン
バの両端にリヤアームブラケットを連結し、クロスメン
バに車体側リンクの一端を枢支させ、この車体側リンク
にリヤクッション（緩衝器）を連結した車体フレームが
ある。このような車体フレームのクロスメンバの構造、
及びダウンチューブの後端とクロスメンバとの連結構造
には種々のものがあるが、その一例として実開昭61−11
3084号公報に記載されているもの、特開平１−237276号
公報に記載されているものがある。これらの従来のもの
においては、クロスメンバがパイプ材、板材を曲げ加
工、溶接加工したものや、鋳造成形品であるのが一般的
であり、いずれのものも、クロスメンバから一対のブラ
ケットを突設し、このブラケットに上記の車体側リンク
を枢支させている。車体側リンクは枢支ピン乃至は支持
ボルトを介して上記ブラケットにより支持されるが、こ
の枢支ピン乃至は支持ボルトに作用する車体側リンクに
対する支持力により上記ブラケットの付け根に応力が集
中する。モトクロス等の不整地を走行する自動二輪車に
おいては、車体側リンクに対する荷重が衝撃力となるの
で、ブラケットの付け根に集中応力が大きい。このため
に上記ブラケットの付け根を補強するための種々の補強
構造が採用されている。また、上記の枢支ピン乃至は支
持ボルトの軸線がクロスメンバの横方向軸線に対して大
きくずれているので、枢支ピン乃至は支持ボルトにかか
る車体側リンクに対する支持力によってクロスメンバが
捩じられる。この捩じり力が大きいほどクロスメンバと
ダウンチューブ後端との連結構造、リアアームブラケッ
トとの連結構造を強化することが必要である。

〔発明が解決しようとする課題〕

車体側リンクに対する支持力によるクロスメンバの応
力集中、捩じり力を低減して、クロスメンバの構造を簡
単にすると共に強化できるように、ダウンチューブ後端
との連結構造を含めてクロスメンバの構造を工夫するこ
とをその課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために講じた手段は、ヘッドパイ
プから、後方へ延びる左右一対のメインフレームと、こ
のメインフレームに連結された左右一対のリヤアームブ
ラケットとを有し、この左右のリヤアームブラケットの
下部をクロスメンバで連結した自動二輪車の車体フレー
ムを前提として、次の要素（イ）〜（ニ）によって構成
されるものである。

（イ）上記クロスメンバに左右の円形穴部を設け、当該
円形穴部の底をそれぞれ軸受部としたこと、 （ロ）上記両軸受部間に凹部を設けたこと、 （ハ）車体側リンクの一端を上記凹部に挿入して、上記
軸受部の孔に挿入された支持ボルトにより支持させたこ
と、 （ニ）左右一対の下ダウンチューブの後部が上記クロス
メンバの左右一対の取付部に挿入して溶接し、当該下ダ
ウンチューブの後端部の中心延長線が平面視において、
上記車体側リンクの上記支持ボルトに対する左右の上記
軸受部にそれぞれ指向させたこと。

〔作用〕

上記クロスメンバに左右の円形穴部を設け、当該円形
穴部の底を上記軸受部とし、上記両軸受部間に凹部を設
け、車体側リンクの一端を上記凹部に挿入して、上記軸
受部の孔に挿入された支持ボルトにより支持させたこと
により、車体側リンクに対する支持ブラケットを上記ク
ロスメンバに突設することなく、車体側リンクを上記ク
ロスメンバに枢支させることができる。したがって、支
持ブラケットを上記クロスメンバに突設することによ
る、応力集中の問題は生じない。

また、このような車体側リンクの支持構造では、リヤ
アームブラケットによる上記クロスメンバの支持中心と
上記支持ボルトの軸線との心ずれを可及的に小さくする
ことができるので、車体側リンクの支持力による上記ク
ロスメンバの捩じりモーメントが可及的に小さくなる。

さらに、上記左右一対の下ダウンチューブの後部を上
記クロスメンバの左右一対の取付部に挿入して溶接し、
当該下ダウンチューブの後端部に中心延長線を平面視に
おいて、車体側リンクの支持ボルトに対する左右の軸受
部にそれぞれ指向させたので、左右のダウンチューブに
かかる引張力、圧縮力は、クロスメンバに対してそれぞ
れ上記軸受部に向って作用するから、上記引張力、圧縮
力によるクロスメンバに対する曲げモーメントは極めて
小さい。

このように上記の捩じりモーメントの低減と上記の曲
げモーメントの低減により、クロスメンバにかかる負荷
が軽減され、この発明のクロスメンバの強度が著しく向
上する（上記の捩じりモーメント、曲げモーメントを小
さくしてその相対的な強度を著しく向上させたことによ
り、強度上の問題を生じることなく、上記両軸受部に凹
部を設け、この凹部に車体側リンクの一端を挿入して連
結する構造を実現できたとも言える）。

〔実施例〕

次いで、この発明の一実施例を図面を参照しつつ説明
する。

この実施例の自動二輪車は不整地と走行する例えばモ
トクロスの競技用に使用されるものであり、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
が支持され、このフロントフォーク３の下端部には前輪
４が設けられている。フロントフーク３にはフロントフ
ェンダ５が取り付けられ、このフロントフェンダ５は前
輪４の上下動に追従しない固定式フェンダが用いられて
いる。

ヘッドパイプ２と、このヘッドパイプ２から後下方へ
延びるフレームメンバ６とが一体に形成されており、こ
のヘッドパイプ２とフレームメンバ６の一体部材はヘッ
ドパイプ軸方向へ押し出した押し出し材で形成されてい
る。

ヘッドパイプ２の上部には左右一対の略直線状の側面
視で縦幅広の断面角型のメインフレーム７が連結されて
おり、このメインフレーム７の後方はやや下方に曲げら
れ、その後部にはそれぞれ左右一対のリヤアームブラケ
ット８が溶接されている。このリヤアームブラケット８
間にはリヤアームピボット９が設けられ、このリヤアー
ムピボット９にはリヤアーム10が軸支され、このリヤア
ーム10の後部に後輪11が支持されている。

このように、ヘッドパイプ２の上部とリヤアームピボ
ット９を左右一対の略直線状の側面視で縦幅広の断面角
型のメインフレーム７で連結しており、このメインフレ
ーム７は押し出し材で形成され、メインフレーム７の前
側下部には補強プレート12が溶接されている。

ヘッドパイプ２のフレームメンバ６は後下方に垂下さ
れ、このフレームメンバ６に上ダウンチューブ13が溶接
で連結され、フレームメンバ６は上ダウンチューブ13に
なめらかに連続するような形状になっている。上ダウン
チューブ13の下側とフレームメンバ６の下側にかけて、
補強プレート14を溶接して固定されていて、これにより
上ダウンチューブ13の下側とフレームメンバ６の接続部
を補強している。ヘッドパイプ２と一体のフレームメン
バ６は肉厚がヘッドパイプ２に近い程厚くなっており、
応力分布に対応した形状になっている。また、押し出し
材で形成することで、フレームメンバ６の断面変化を自
由に設定することができ、上ダウンチューブ13になめら
かに接続することができる。さらに、左右一対のフレー
ムメンバ６の内側には、フレームメンバ６とヘッドパイ
プ２との間を連結するリブ6aが形成され、このリブ6aで
応力を分散させると共に、リブ自体で補強効果をもたせ
ている。上ダウンチューブ13には、その中央部の上側に
連結フレーム15の前部が突き当てて溶接され、この接続
部の上側には補強プレート16が上ダウンチューブ13と連
結フレーム15間に溶接され、補強プレート17が接続部の
下側で上ダウンチューブ13と連結フレーム15間に溶接さ
れ、これらの補強プレート16、17で上ダウンチューブ13
と連結フレーム15の接続部を補強している。上ダウンチ
ューブ13の下部は１個の連結部材18を介して左右一対の
下ダウンチューブ19と連結され、この下ダウンチューブ
は同様に押し出し材で形成され、その中央部で屈曲され
て後方へ延びている。連結部材18は上ダウンチューブ13
と、左右一対の下ダウンチューブ19が形成する平面に対
して垂直方向に押し出した押し出し材で形成されたもの
である。連結部材18は押し出しで形成される端部がコ字
形状の上取付部18aと、一対の下取付部18bとを有してい
る。この上取付部18aの内側にはリブ18cがハ字状に形成
され、また下取付部18bの内側にも対向する壁にリブ18d
が連続して形成され、強度、剛性を確保している。

上ダウンチューブ13の下部は連結部材18の上取付部18
aの端部に溶接され、さらに上取付部18aの前側には補強
プレート14の下部がリブ18cの前側に当てがうようにし
て接合して溶接され、上取付部18aの後側には補強プレ
ート17の下部がリブ18cの後側に当てがうようにして接
合して溶接されている。

下ダウンチューブ19の上部は連結部材18の下取付部18
bに、その前側と後側とをリブ18dに嵌合するように接合
して溶接されている。

左右一対の下ダウンチューブ19の後部はクロスメンバ
20の左右一対の取付部20aに挿入して溶接されている。
このクロスメンバ20は左右方向へ押し出した押し出し材
で形成され、さらにクロスメンバ20には軽量化のために
押し出し方向に孔部20b〜20dが形成されている。このク
ロスメンバ20の両側部には左右一対のリヤアームブラケ
ット８の下部がクロスメンバ20の軸方向に垂直な方向か
ら突き当てて溶接されている。このリヤアームブラケッ
ト８の内側は蓋8aで覆われている。

このように、左右一対のリヤアームブラケット８を左
右方向の押し出し材で形成されたクロスメンバ20で連結
しており、押し出し材を用いることでリヤアームブラケ
ット８の連結部分に安定した強度を確保することができ
る。しかも、車体フレーム１にかかる荷重により、自由
に肉厚を変えることができ、かつ、なめらかに形状変化
ができる。また、クロスメンバ20にその軸方向に垂直な
方向でリヤアームブラケット８に突き当てて溶接されて
おり、クロスメンバ20にかかる荷重を直接リヤアームブ
ラケット８で受けることができ、その溶接部に剪断力が
かからないから、連続部の強度を確保される。また、ク
ロスメンバ20の孔部20b、20cを区画する下壁にはそれぞ
れ窓部20e、20fが形成され、軽量化を図ると共に、孔部
20b、20cに侵入する水や泥等を下方へ排出するようにな
っている。さらに、クロスメンバ20の両側部20gはバン
ク角を確保するために、斜めにカットされている。ま
た、下ダウンチューブ19の取付部20aの間には切欠部20h
が形成されると共に、両側部20gを斜めにカットして応
力集中を避けるようになっている。さらに、左右一対の
下ダウンチューブ19の後部を取付部20aに嵌合して溶接
することで、補強プレート等を溶接しないでも強度を確
保することができ、しかも、所定の溶接長さを容易に確
保することができる。

クロスメンバ20に左右方向の両側から円形穴部20iが
押し出しで形成された孔をさらに大きく切削加工して形
成され、この円形穴部20iの底部には軸受部21が形成さ
れている。軸受部21の間には凹部22が形成され、一方側
の軸受部21から支持ボルト23が挿通され、他方側の軸受
部21に挿通されたネジ部にナット24を螺着してねじ止め
される。

支持ボルト23の取り付けは、クロスメンバ20を押し出
し材で形成し、この左右方向に形成された押し出し孔を
切削加工して形成された円形穴部20iから行われ、特別
にクロスメンバ20に取付孔を形成することなく、簡単に
支持ボルト23の取付部を形成することができる。

支持ボルト23には一対のカラー25が対向して挿着され
ており、このカラー25にニードルベアリング26を介して
リンク機構27の車体側リンク28の端部が軸支され、ニー
ドルベアリンク26の両端部にはオイルシール29が設けら
れている。

リンク機構27の車体側リンク28には一対のリヤアーム
側リンク30が回動可能に設けられ、このリヤアーム側リ
ンク30の端部は左右のリヤアーム10間に設けられたクロ
スメンバ31のブラケット32に回動可能に設けられてい
る。車体側リンク28の端部にはリヤクッション33の下部
34が軸支され、リヤクッション33の上部35は連結フレー
ム15の後部に連結されている。

このように、左右一対のリヤアームブラケット８を連
結するクロスメンバ20の側面方向の断面内に、リンク機
構27のリンク取付部36が設けられ、かつリヤアームブラ
ケット８の幅内にリンク支点があるから、このリンク取
付部36にかかる荷重をクロスメンバ20全体で受けること
ができ、局部的に応力が集中することが軽減される。

また、左右一対の下ダウンチューブ19の軸の延長線Ｌ
が、平面方向から見てそれぞれの軸受部21の中心に向っ
ている。下ダウンチューブ19にかかる引張力、或いは圧
縮力が軸受部21に向かう方向に作用するから、この引張
力、圧縮力によってクロスメンバ20にかかるモーメント
は極めて小さい。この左右一対の下ダウンチューブ19の
軸の延長線は、側面方向から見てもそれぞれの軸受部21
の中心に向かうように形成することが好ましい。

したがって、リヤアーム10を支持するリンク機構27の
取り付け強度が向上すると共に、この取付部に特別の強
度部材等を用いていないため、簡単な構造で、しかも軽
量で強度を向上させることができる。

さらに、クロスメンバ20の円形穴部20iには、ステッ
プ取付ブラケット37の突部37aが嵌合されている。この
ステップ取付ブラケット37はリヤアームブラケット８の
外側面と接合するフランジ部37bを有しており、このフ
ランジ部37bをリヤアームブラケット８の外側面に接合
して、ボルト38を挿通してリヤアームブラケット８の内
側に固定したナット39に螺着してボルト止めする。ステ
ップ取付ブラケット37の取付部37cにはステップ40が取
り付けられている。

このステップ40にかかる荷重はステップ取付ブラケッ
ト37を介して、クロスメンバ20の円形穴部20iで受ける
ことができ、ステップ取付ブラケット37をリヤアームブ
ラケット８に取り付けるボルト止め部分にかかる荷重が
軽減され、ステップ40の取付強度を向上させることがで
きる。

リヤクッション33は左右一対のメインフレーム７の後
方で、その間でメインフレーム７に略沿って配置され、
この１本のリヤクッション33の上部35は連結フレーム15
の後部に回動可能に軸支されており、連結フレーム15の
前部はメインフレーム７の下方位置で上ダウンチューブ
13の上部に溶接され、上ダウンチューブ13を介してヘッ
ドパイプ２の下部側とリヤクッション33の上部とは直線
状の１本の連結フレーム15で連結されている。この連結
フレーム15の後部付近とメインフレーム７間はクロスメ
ンバ41で連結され、さらに連結フレーム15の中間部とメ
インフレーム７の中間部とはクロスメンバ42で連結され
ている。

左右一対のメインフレーム７にはそれぞれシートレー
ル43が取り付けられ、このシートレール43はバックステ
ー44でリヤアームブラケット８に支持され、シートレー
ル43にはシート45が取り付けされている。

また、ヘッドパイプ２の後方には左右のメインフレー
ム７と連結フレーム15とで上方を開放した凹部空間46が
形成され、この凹部空間46に燃料タンク47が配置され
る。

連結フレーム15の中間部にはエンジン取付ブラケット
48が取り付けられ、このエンジン取付ブラケット48にエ
ンジン49の気筒49aが取り付けられる。また、エンジン4
9の前側及び下部はエンジン取付ブラケット50、51を介
して上ダウンチューブ13及び下ダウンチューブ19に取り
付けられている。さらに、エンジン49の後側はリヤアー
ムブラケット８に設けられたリヤアームピボット９に、
リヤアーム10と共に軸支されている。

エンジン49の気筒49aの後側には気化器52が接続さ
れ、この気化器52にはさらにダクト53を介してエアクリ
ーナ54が接続され、このダクト53はリヤクッション33と
干渉しないように車体左側に寄せて配置されている。ま
た、エアクリーナ54はリヤクッション33の後方でシート
45の下方位置に配置され、リヤクッション33と干渉しな
いようになっている。

エンジン49の気筒49aの前側には排気管55が接続さ
れ、この排気管55は下ダウンチューブ19の前側下方で車
体左側から右側へ屈曲して、右側から後方へ延びてい
る。

エンジン49の前方には左右一対のラジエータ56が配置
され、このそれぞれラジエータ56は上ダウンチューブ13
に取り付けられている。このラジエータ56はパイプ57、
58を介してエンジン49の気筒49aと連結され、冷却水を
循環してエンジン49を冷却する。

第14図はリヤアームブラケットとクロスメンバの他の
実施例を示す側面図である。この実施例では前記実施例
と同じ符号を付した部材は同様に構成されているから、
これについての説明を省略する。左右一対のリヤアーム
ブラケット８の下部には支持窓60が形成されている。こ
の支持窓60に下ダウンチューブ19が接続されるクロスメ
ンバ20に形成されたボス部20jを挿通して支持し、ボス
部20jには円形穴部20iが形成されている。

〔発明の効果〕

クロスメンバに左右の円形穴部を設け、当該円形穴部
の底を上記軸受部とし、上記両軸受部間に凹部を設け、
車体側リンクの一端を上記凹部に挿入して、上記軸受部
の穴に挿入された支持ボルトにより支持させたことによ
り、車体側リンクに対する支持ブラケットを上記クロス
メンバに突設することなく車体側リンクを上記クロスメ
ンバに枢支させることができる。いたがって、支持ブラ
ケットを上記クロスメンバに突設することによる、上記
のとおりの応力集中の問題は生じない。

また、このような車体側リンクの支持構造では、リヤ
アームブラケットによる上記クロスメンバの支持中心と
上記支持ボルトの軸線との心ずれを可及的に小さくする
ことができるので、車体側リンクの支持力による上記ク
ロスメンバの捩じりモーメントが可及的に小さくなる。

さらに、上記左右一対の下ダウンチューブの後部を上
記クロスメンバの左右一対の取付部に挿入して溶接し、
当該下ダウンチューブの後端部の中心延長線を平面視に
おいて、車体側リンクの支持ボルトに対する左右の軸受
部にそれぞれ指向させたので、左右のダウンチューブに
かかる引張力、圧縮力は、クロスメンバに対してそれぞ
れ上記軸受部に向って作用するから、上記引張力、圧縮
力によるクロスメンバに対する曲げモーメントは極めて
小さい。

このように、上記の捩じりモーメントの低減と上記の
曲げモーメントの低減により、クロスメンバにかかる負
荷が軽減され、この発明のクロスメンバの強度が著しく
向上する。

上述のとおりこの発明は、左右一対のリヤアームブラ
ケットをクロスメンバで連結し、このクロスメンバの断
面内にリンク取付部を設けているから、このリンク取付
部にかかる荷重をクロスメンバ全体で受けることにな
り、局部的に応力が集中することが軽減される。したが
って、リヤアームを支持するリンク機構の取り付け強度
が向上すると共に、取付部に特別の強度部材等を用いて
いないため、簡単な構造で、しかも軽量で強度を向上さ
せることができる。

【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
図は車体フレームの平面図、第３図はヘッドパイプ部の
拡大側面図、第４図は第３図のIV−IV断面図、第５図は
第３図のＡ矢視図、第６図はダウンチューブの連結部の
正面図、第７図は第６図のVII−VII断面図、第８図は第
６図のVIII−VIII断面図、第９図はリヤアームブラケッ
ト及びクロスメンバ部の側面図、第10図は第９図の底面
図、第11図はリンク機構の取付部の断面図、第12図は第
11図のXII−XII断面図、第13図は第９図のXIII−XIII断
面図、第14図はリヤアームブラケットとクロスメンバの
他の実施例を示す側面図である。 図中符号 １……車体フレーム、２……ヘッドパイプ、
６……フレームメンバ、７……メインフレーム、８……
リヤアームブラケット、９……リヤアームピボット、10
……リヤアーム、13……上ダウンチューブ、15……連結
フレーム、18……連結部材、19……下ダウンチューブ、
20……クロスメンバ、27……リンク機構、33……リヤク
ッション、37……ステップ取付ブラケット、40……ステ
ップ、41、42……クロスメンバ、49……エンジンであ
る。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヘッドパイプから後方へ延びる左右一対の
   メインフレームと、このメインフレームに連結された左
   右一対のリヤアームブラケットとを有し、この左右のリ
   ヤアームブラケットの下部をクロスメンバで連結した自
   動二輪車の車体フレームにおいて、 上記クロスメンバに左右の円形穴部を設け、当該円形穴
   部の底をそれぞれ軸受部とし、 上記両軸受部間に凹部を設け、 車体側リンクの一端を上記凹部に挿入して、上記軸受部
   の孔に挿入された支持ボルトにより支持させ、 左右一対の下ダウンチューブの後部が上記クロスメンバ
   の左右一対の取付部に挿入して溶接されており、当該下
   ダウンチューブの後端部の中心延長線が平面視におい
   て、上記車体側リンクの上記支持ボルトに対する左右の
   上記軸受部にそれぞれ指向されている自動二輪車の車体
   フレーム。