自動二輪車のフレーム構造
【課題】前輪に外力が加わるときに、該外力による乗員に対する負担を軽減させる。
【解決手段】フレーム構造１０は、乗員が前輪を操舵するハンドル２０と、前方の上回動支持部６０で、ハンドル２０を回動自在に支持する上フレーム４２と、前方の下回動支持部７６で、前輪１６を回動自在に支持する下フレーム４４とを備える。上フレーム４２の後方部と下フレーム４４の後方部は、エンジン前フレーム４６で互いに連結されている。上フレーム４２の前方部と下フレーム４４の前方部は、フレーム部材として非連結である。フレーム構造１０は、ハンドル２０の回動操作を前輪１６に伝える回動伝達機構６２を備える。回動伝達機構６２は、リンク機構の第１伝達部１００、中継伝達部１０４及び第２伝達部１０２を有する。
【解決手段】フレーム構造１０は、乗員が前輪を操舵するハンドル２０と、前方の上回動支持部６０で、ハンドル２０を回動自在に支持する上フレーム４２と、前方の下回動支持部７６で、前輪１６を回動自在に支持する下フレーム４４とを備える。上フレーム４２の後方部と下フレーム４４の後方部は、エンジン前フレーム４６で互いに連結されている。上フレーム４２の前方部と下フレーム４４の前方部は、フレーム部材として非連結である。フレーム構造１０は、ハンドル２０の回動操作を前輪１６に伝える回動伝達機構６２を備える。回動伝達機構６２は、リンク機構の第１伝達部１００、中継伝達部１０４及び第２伝達部１０２を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車のフレーム構造に関し、特に、乗員が操作する操舵部を回動自在に支持する部分と、操舵輪である前輪を回動自在に支持する部分とを含むフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な自動二輪車では、ハンドル及び前輪はフレーム前端のヘッドパイプに軸支されており、乗員がハンドルを左右回転させる操舵操作により前輪が同じように操舵される。また、前輪は緩衝機能を有する一対のフロントフォークで支持されている。このような自動二輪車では、前輪に加わる外力をフロントフォークで吸収することができるが、乗員に対する負荷を一層軽減することが望ましい。
【０００３】
そこで、引用文献１記載の自動二輪車では、ハンドルポストに平行な支柱と、該支柱の先端に、計器等を含む吸収部材を設けている。このような構成によれば、乗員の前方移動を抑制することができ、且つ乗員にかかる負担を軽減することが期待できる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６９２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の背景技術に鑑みてなされたものであり、自動二輪車に大きな外力が加わった場合においても、外力による乗員に対する負担をさらに軽減させることのできる自動二輪車のフレーム構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る自動二輪車のフレーム構造は、以下の特徴を有する。
【０００７】
第１の特徴； 乗員が前輪を操舵する操舵部と、前方の上回動支持部で、前記操舵部を回動自在に支持する上フレームと、前方の下回動支持部で、前記前輪を回動自在に支持する下フレームとを備え、前記上フレームの後方部と前記下フレームの後方部は、共通部で互いに連結され、前記上フレームの前方部と前記下フレームの前方部は、フレーム部材として非連結であることを特徴とする。
【０００８】
このような上フレームと下フレームとを備え、上フレームの前方部と下フレームの前方部が非連結であると、下フレームは、いわゆる片持梁のように作用し、前輪に加わる外力を吸収させることができ、外力による乗員に対する負担を軽減させることができる。
【０００９】
ここで、非連結とはフレーム部材として連結されていないことである。したがって、強度部材ではないブレーキホース、ワイヤハーネス等が上フレームと下フレームとを接続していても非連結である。
【００１０】
第２の特徴； 前記上フレームは、側面視で、前記共通部から斜め上方に延在し、前記下フレームは、側面視で、前記共通部から前記前輪の上方部分に向かって斜め上方に延在し、前記上フレームと前記下フレームとの間にスペースが設けられていることを特徴とする。
【００１１】
このようなスペースにより、前輪に外力が加わった場合に下フレームが変位・変形する余地が確保され、乗員に対する負担を一層軽減させることができる。また、このようなスペースは荷物搭載用、ヘッドライト等の補機搭載用としても用いることができる。
【００１２】
第３の特徴； 前記上フレームと前記下フレームは、側面視で、前方に向かって互いの距離が離間していることを特徴とする。
【００１３】
このように、上フレームと下フレームが前方に向かって広がっている構成では、上フレームと下フレームとの間のスペースを広く確保できる。また、上フレームと下フレームとを接続している共通部を適度に小さくすることができ、フレーム構成の自由度が大きくなる。
【００１４】
第４の特徴； 前記下フレームは、前記共通部に対して傾動可能な屈曲部を有し、前記下フレームと前記共通部との間には、下フレームの傾動動作を和らげる緩衝機構が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
このような屈曲部と緩衝機構とを有することにより、前輪からの外力を一層抑制させ、乗員に対する負担を軽減させることができる。
【００１６】
第５の特徴； 前記操舵部の回動操作を前記前輪に伝える回動伝達機構を備え、前記回動伝達機構は、前記操舵部を中立状態にしたときの側面視で、前記操舵部との接続部から見て斜め後方の所定箇所を介して前記前輪との接続部に接続されていることを特徴とする。
【００１７】
このような回動伝達機構により、上フレームと下フレームが非連結であっても確実な操舵が行える。また、前記操舵部との接続部から見て斜め後方の所定箇所を介していることから、スペースを確保できる。
【００１８】
第６の特徴； 前記操舵部の回動操作を前記前輪に伝える回動伝達機構を備え、前記回動伝達機構は、前記操舵部との接続部から前記共通部に向かい、側面視で、前記上フレームに略沿って配設された第１伝達部と、前記共通部から前記前輪との接続部に向かい、側面視で、前記下フレームに略沿って配設された第２伝達部とを有することを特徴とする。
【００１９】
このような回動伝達機構により、上フレームと下フレームが非連結であっても確実な操舵が行える。また、回動伝達機構を上フレーム及び下フレームに沿って配設することにより、スペースを確保できる。
【００２０】
第７の特徴； 前記第１伝達部と前記第２伝達部は、前記共通部に設けられた中継伝達部を介して回動操作を伝達することを特徴とする。
【００２１】
このような中継伝達部を介して操舵をすることにより、上フレームと下フレームとの間のスペースを確保できるとともに、確実な伝達がなされる。
【００２２】
第８の特徴； 前記中継伝達部は中継回動体を有し、前記第１伝達部及び前記第２伝達部は、それぞれ左右一対のロッドを含むリンク機構であり、前記中継回動体を回動させることにより回動操作を伝達することを特徴とする。
【００２３】
このようなリンク機構により、簡便構成で且つ確実な操舵を行える。
【００２４】
第９の特徴； 前記上回動支持部、前記下回動支持部及び前記中継回動体の各回動軸は平行であることを特徴とする。
【００２５】
このように各回動軸を平行にすると、リンク機構を構成しやすく、例えば平行リンク機構を構成することができる。
【００２６】
第１０の特徴； 前記回動伝達機構は、前記操舵部の左右部と前記前輪を支持する部材の左右部との間で交差して設けられた一対の可撓性部材を有することを特徴とする。
【００２７】
第１１の特徴； 前記可撓性部材はインナワイヤ及びアウタワイヤで構成され、該アウタワイヤは前記上フレーム及び前記下フレームに固定されていることを特徴とする。
【００２８】
第１２の特徴； 前記回動伝達機構は、前記操舵部に対して一端が屈曲可能に設けられた第１ロッドと、前記前輪を支持する部材に対して一端が屈曲可能に設けられた第２ロッドとを有し、前記第１ロッドの他端と前記第２ロッドの他端は、屈曲可能に接続されていることを特徴とする。
【００２９】
第１３の特徴； 前記上回動支持部及び前記下回動支持部の回動軸は、同軸上に配置されていることを特徴とする。
【００３０】
このように上回動支持部及び下回動支持部の回動軸を同軸上に配置すると、操舵部の操作に対する前輪の操舵が適切に対応して、自然な操作感覚が得られる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る自動二輪車のフレーム構造によれば、自動二輪車に大きな外力が加わった場合に、例えば乗員の手に伝達される外力の経路は、前輪から下フレーム、共通部、上フレーム及び操舵部となり、従来構成と比較して長い経路となるので外力が弱くなって伝達される。
【００３２】
また、上フレームと下フレームとを備え、上フレームの前方部と下フレームの前方部が非連結であると、下フレームは、いわゆる片持梁のように作用し、前輪に加わる外力を吸収させることができ、外力による乗員に対する負担を軽減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明に係る自動二輪車のフレーム構造について第１〜第３の実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１４を参照しながら説明する。
【００３４】
図１に示すように、第１の実施形態に係るフレーム構造１０は、自動二輪車１２に適用されている。
【００３５】
図１、図２、図３及び図４に示すように、自動二輪車１２は、フレーム１４をベースとして構成されており、操舵輪である前輪１６と、駆動輪である後輪１８と、乗員が前輪１６を操舵する操舵部であるハンドル２０と、乗員（同乗者含む）が着座するシート２２と、駆動源としてのエンジン２４と、該エンジン２４の駆動力を後輪１８に伝達するミッションユニット２６と、エンジン２４に供給する燃料を蓄えるタンク２８とを有する。ハンドル２０における左右のグリップ部近傍にはスイッチアッシー２０ａが設けられている。各スイッチアッシー２０ａには前方に可倒式のバックミラー２１が設けられている。
【００３６】
前輪１６は、上部がブリッジ３０で連結された一対のフロントフォーク３２によって支持されている。後輪１８は、一対の後サスペンション３４によってフレーム１４に接続されている。フロントフォーク３２、後サスペンション３４は緩衝機能及び減衰機能を有する。
【００３７】
エンジン２４は、シート２２の下方、後輪１８の前方に設けられており、タンク２８から供給される燃料とエアチャンバ３６から供給される空気とを混合した混合気を燃焼させて回動駆動力をミッションユニット２６に出力する。ミッションユニット２６は、クラッチ機構（例えば、遠心クラッチ）を内蔵しており、エンジン２４の出力を開放又は接続し、さらに変速をして後輪１８に伝達する。タンク２８はシート２２とエンジン２４との間に設けられている。
【００３８】
フレーム１４は、シート２２の下方に設けられたメインフレーム４０と、上フレーム４２と、下フレーム４４とを有する。メインフレーム４０は、例えば、角パイプを曲げて構成されており、上フレーム４２と及び下フレーム４４は、例えば、丸パイプを曲げて構成されている。フレーム１４は、例えば、鋼材又はアルミニウム材で構成されている。
【００３９】
メインフレーム４０は、エンジン２４の直前で、自動二輪車１２全体から見て略中央のエンジン前フレーム（共通部）４６と、エンジン２４の上方のエンジン上フレーム４８と、後方フレーム５０とを有する。エンジン前フレーム４６は、大きい傾斜であり、エンジン上フレーム４８はやや緩い傾斜であり、後方フレーム５０はさらに緩い傾斜となっている。エンジン前フレーム４６、エンジン上フレーム４８及び後方フレーム５０は、メインフレーム４０の説明の便宜上、箇所を特定するための区分した名称であり、実際には滑らかに連続した一体のフレームとなっている。
【００４０】
下フレーム４４は、エンジン前フレーム４６の下部から前方に向かって狭まる鋭角の三角形状の後方部５２ａと、該後方部５２ａの先端部から斜め上方に向かって延在している前方部５２ｂとを有する。
【００４１】
メインフレーム４０、上フレーム４２、下フレーム４４はそれぞれ左右一対ずつ設けられている。左右のメインフレーム４０は、下端部のチューブ５４、エンジン２４よりやや上方のステー５６、及びその他の図示しないステーで連結固定されている。
【００４２】
次に、第１の実施形態に係るフレーム構造１０について説明する。フレーム構造１０は、ハンドル２０と、メインフレーム４０と、上フレーム４２と、下フレーム４４と、ハンドル２０の回動操作を前輪１６に伝える回動伝達機構６２とを含む。
【００４３】
左右の上フレーム４２は、それぞれの下端が圧入緩衝機構５８を介してエンジン前フレーム４６の上部に接続され、側面視で、該エンジン前フレーム４６の上部から斜め上方に延在している。左右の上フレーム４２は、上方に向かって互いに接近し、前方上端で、ハンドル２０を回動自在に支持する上回動支持部６０を構成している。これにより、ハンドル２０は、乗員の操舵操作に適した位置に配置される。上フレーム４２で、圧入緩衝機構５８との接続部より後方部分は略水平となって後方フレーム５０に接続されている。
【００４４】
なお、ハンドル２０は、上回動支持部６０の下側に接続されている。上回動支持部６０の下にはヘッドライト６１が設けられている。
【００４５】
上フレーム４２は、側面視で、基端側（エンジン前フレーム４６の上部の側）から上回動支持部６０に向かって傾斜が緩くなる弧部６４を有する。弧部６４は、上回動支持部６０の近傍に設けられており、側面視で弧形状である。弧形状とは広義であり、円弧形状や２次以上の曲線形状等である。
【００４６】
左右の上フレーム４２には、該上フレーム４２の後方面のほぼ全面を覆うクッション（緩衝材）６６を有する。クッション６６は適度な吸収性能を有する。クッション６６は、設計条件により、上フレーム４２の少なくとも一部を覆うように設ければよい。クッション６６は、左右の上フレーム４２を個別に覆う一対形態でもよい。上フレーム４２の後方面を覆う緩衝材としてはクッション６６に限らず、例えば適当な弾性体や、中空樹脂体等を用いてもよい。
【００４７】
図５に示すように、圧入緩衝機構５８は、上フレーム４２に接続される第１構成部材６８とエンジン前フレーム４６に接続される第２構成部材７０との圧入構造で構成されている。圧入緩衝機構５８の上下両端は支軸５８ａ、５８ｂで軸支されている。
【００４８】
この圧入構造は、適度に強い摩擦力で締結されており、所定値未満の力では作用せず、該所定値以上の力が加わったときに作用して該力を吸収する構造である。つまり、通常運転時には、第１構成部材６８と第２構成部材７０は強い静摩擦で締結されていて相対的に動くことがなく、所定値以上の力が加わったときに相対的な移動を行い、該力を摺動摩擦として吸収することができる。圧入緩衝機構５８の第１構成部材６８と第２構成部材７０はこのような構成以外にも、例えば、所定値以上の力が加わったときに破断する破断部と弾性体との組合わせ体で係合されていてもよい。
【００４９】
図６に示すように、フレーム構造１０では、圧入緩衝機構５８が設けられていることから、乗員４００が前方に移動して、クッション６６及び上フレーム４２に当接及び押圧したとき、圧入緩衝機構５８が短縮して、上フレーム４２が前方に傾動することになり、乗員４００に対する負担を軽減することができる。また、自動二輪車１２の前輪１６に大きな外力が加わった場合に、上フレーム４２の前方部と下フレーム４４の前方部が非連結であることから、仮想線で示すように、下フレーム４４は屈曲部７８を中心とした傾動動作を行い、外力による乗員４００に対する負担を軽減させることができる。
【００５０】
図１〜図４に戻り、左右の下フレーム４４は、下端部のチューブ７２及び略中央高さのステー７４で連結固定されており、側面視で、それぞれの前方部５２ｂが後方部５２ａの前端から前輪１６の上方部分に向かって斜め上方に延在している。左右の下フレーム４４は、上方に向かって互いに接近し、上端部で互いに接続され、前方上端で、前輪１６を回動自在に支持する下回動支持部７６を構成している。
【００５１】
下フレーム４４のチューブ７２は、前方部５２ｂが後方部５２ａに対して塑性的に傾動可能な屈曲部７８を構成している。屈曲部７８は、例えば前方部５２ｂ及び後方部５２ａに対して薄い構成となっている。前方部５２ｂと後方部５２ａとの間には、屈曲部７８を中心とした前方部５２ｂの傾動動作を和らげる圧入緩衝機構８０が設けられている。圧入緩衝機構８０は、ステー７４とチューブ５４との間に設けられている。通常運転時には下フレーム４４は屈曲部７８を中心とした傾動動作をしない。屈曲部７８は、前方部５２ｂが後方部５２ａに対して傾動可能な構成であればよく、例えば弾性的又は塑性的に折り曲げ可能な屈曲構成である。圧入緩衝機構８０は、前記の圧入緩衝機構５８と同様の構成である。また、下フレーム４４における前方部５２ｂのヘッドパイプ７６と接合部５２ｃは、前方部５２ｂの他の部分に対して幅狭い形状となっている。これによって、前輪１６の前方から所定以上の外力がかかると、接合部５２ｃと屈曲部７８とで、図６のように圧入緩衝機構８０を縮めながら、下フレーム４４が屈曲し、前輪１６は後方に移動する。これにより、下フレーム４４は車輪前方にかかる所定以上の外力を吸収し、このときの後輪１８の上下動を抑制することができる。
【００５２】
次に、ハンドル２０の回動操作を前輪１６に伝える回動伝達機構６２について図７を参照しながら説明する。
【００５３】
回動伝達機構６２は、ハンドル２０との接続部からエンジン前フレーム４６に向かい、側面視で、上フレーム４２に略沿って配設された第１伝達部１００と、前輪１６との接続部に向かい、側面視で、下フレーム４４に略沿って配設された第２伝達部１０２と、エンジン前フレーム４６に設けられ、第１伝達部１００と第２伝達部１０２とを中継する中継伝達部１０４とを有する。
【００５４】
第１伝達部１００及び第２伝達部１０２は、左右一対のロッド１０６、１０６及び１０８、１０８を含むリンク機構である。これらのロッド１０６、１０８は、例えば鋼材である。
【００５５】
中継伝達部１０４は、左右２本ずつのステー１１０によって左右のエンジン前フレーム４６に対して支持され、車幅方向の中央に配置された中央パイプ１１２と、該中央パイプ１１２に対して回動自在に支持された中継回動体１１４とを有する。中継回動体１１４は四角枠形状であって、中央パイプ１１２の上部に回動自在に支持された上ブラケット１１６と、下部に回動自在に支持された下ブラケット１１８と、これらの上ブラケット１１６及び下ブラケット１１８の左右両端を上下方向に接続する側方パイプ１２０とを有する。
【００５６】
上回動支持部６０、下回動支持部７６及び中央パイプ１１２の各回動軸は平行に設定されている。
【００５７】
ハンドル２０の下面には、上回動支持部６０を中心とした左右同じ長さのリンクバー１２２が設けられており、該リンクバー１２２の両端にそれぞれロッド１０６の上端部がジョイント１２４を介して接続されている。ロッド１０６の各下端は、上ブラケット１１６の左右両端部にジョイント１２４を介して接続されている。
【００５８】
フロントフォーク３２の上端に設けられたブリッジ３０の両端には、それぞれロッド１０８の上端部がジョイント１２４を介して接続されている。ロッド１０８の各下端部は、下ブラケット１１８の左右両端にジョイント１２４を介して接続されている。
【００５９】
ジョイント１２４は、第１伝達部１００及び第２伝達部１０２が、四角のリンク動作をすることのできる１軸回動型の構成である。ジョイント１２４は、設計条件によっては、さらに自由度の高いユニバーサルジョイントやボールジョイント等を用いてもよい。各図面において、ジョイント１２４は簡略的に示している。
【００６０】
リンクバー１２２と上ブラケット１１６は、それぞれ同じ長さＬ１であり、しかも各回動中心軸を中心として左右同じ長さに設定されており、結果として第１伝達部１００は平行リンクを構成している。
【００６１】
ブリッジ３０と下ブラケット１１８は、それぞれ同じ長さＬ２であり、しかも各回動中心軸を中心として左右同じ長さに設定されており、結果として第２伝達部１０２は平行リンクを構成している。
【００６２】
上回動支持部６０、下回動支持部７６及び中央パイプ１１２の各回動軸は平行に設定されており、リンクバー１２２と上ブラケット１１６は平行リンクにより同じ回動動作を行い、ブリッジ３０と下ブラケット１１８は平行リンクにより同じ回動動作を行い、上ブラケット１１６と下ブラケット１１８は四角枠形状の２辺を構成していることから同じ回転動作を行う。結果として、リンクバー１２２の回動動作はブリッジ３０にそのまま伝達されることになる。もちろん、Ｌ１＝Ｌ２に設定してもよい。
【００６３】
図８には、ハンドル２０を右に操舵したとき、ブリッジ３０も同じように右に操作されている状態のフレーム構造１０を示す。図８から回動伝達機構６２の作用が容易に理解されよう。
【００６４】
また、図９に示すように、上回動支持部６０及び下回動支持部７６の回動軸は、同軸上に配置されていてもよい。これにより、ハンドル２０の操作に対する前輪１６の操舵が適切に対応して、自然な操作感覚が得られる。
【００６５】
次に、このように構成されるフレーム構造１０の作用について説明する。
【００６６】
図２に示すように、上フレーム４２の後方部と下フレーム４４の後方部は、エンジン前フレーム４６で互いに連結され、上フレーム４２の前方部と下フレーム４４の前方部は、フレーム部材として非連結となっている。ここで、非連結とは圧縮方向の力を支えるフレーム部材として連結されていないことである。したがって、強度部材ではない可撓性のブレーキホース１３０、ワイヤハーネス１３２等が上フレーム４２と下フレーム４４とを接続していても非連結である。
【００６７】
自動二輪車１２の前輪１６に大きな外力が加わった場合に、例えば乗員の手に伝達される外力の経路は、前輪１６からフロントフォーク３２、下フレーム４４、エンジン前フレーム４６、上フレーム４２及びハンドル２０となる。したがって、従来構成のように外力がフロントフォーク３２からハンドル２０に伝達されることと比較して、長い経路となるので外力が弱くなって伝達される。
【００６８】
特に、本実施の形態に係るフレーム構造１０（２００、３００）によれば、下フレーム４４に対して屈曲部７８を設けている構成となっているので、前輪１６に大きな力が印加した場合には、該屈曲部７８は、変形するとともに、圧入緩衝機構８０も作動することになるので外力の影響を吸収させることができる。したがって、後輪１８の浮き上がりを防止することができる。
【００６９】
また、図１０に示すように、上フレーム４２と下フレーム４４とを備え、上フレーム４２の前方部と下フレーム４４の前方部が非連結であることから、下フレーム４４は、いわゆる片持梁のように作用し、前輪１６に加わる外力Ｆを吸収させることができ、外力Ｆによる乗員４００に対する負担を軽減させることができる。このとき、下フレーム４４は屈曲部７８を中心として塑性的に傾動可能であり、しかも圧入緩衝機構８０が設けられていることから、前輪１６からの外力を一層抑制させ、乗員に対する負担を軽減させることができる。
【００７０】
さらに、上フレーム４２は、側面視で、エンジン前フレーム４６から斜め上方に延在し、下フレーム４４は、側面視で、エンジン前フレーム４６から前輪１６の上方部分に向かって斜め上方に延在していることから、上フレーム４２と下フレーム４４との間にスペース１４０が設けられている。
【００７１】
このようなスペース１４０により、前輪１６に外力が加わった場合に下フレーム４４が変位・変形する余地が確保され、乗員に対する負担を一層軽減させることができる。また、このようなスペース１４０は荷物搭載用、ヘッドライト６１等の補機搭載用としても用いることができる。荷物、補機を搭載するのは、前輪１６に外力Ｆが作用して下フレーム４４が回動したときに該下フレーム４４に当たらない箇所に限定してもよい。
【００７２】
さらにまた、上フレーム４２と下フレーム４４は、側面視で、前方に向かって互いの距離が離間し、前方に向かって広がっている構成であり、スペース１４０を広く確保できる。また、上フレーム４２と下フレーム４４とを接続している共通部としてのエンジン前フレーム４６の部分を適度に小さくすることができ、フレーム構成の自由度が大きくなる。
【００７３】
また、回動伝達機構６２は、ハンドル２０から見て斜め後方の中継伝達部（所定箇所）１０４を介して前輪１６との接続部であるブリッジ３０に接続されていることから、スペース１４０を確保できる。
【００７４】
上記のような回動伝達機構６２によれば、上フレーム４２の前方部と下フレーム４４の前方部が非連結であっても確実な操舵を行うことができる。回動伝達機構６２の第１伝達部１００と第２伝達部１０２は、中継伝達部１０４を介して回動操作を伝達することから、十分なスペース１４０を確保できる。
【００７５】
次に、第２の実施形態に係るフレーム構造１０ａ及び第３の実施形態に係るフレーム構造１０ｂについて、図１１〜図１４を参照しながら説明する。フレーム構造１０ａ及び１０ｂは、自動二輪車１２に適用されている。フレーム構造１０ａ及び１０ｂについて、フレーム構造１０ａ及び自動二輪車１２と同構造の箇所については同符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７６】
図１１及び図１２に示すように、フレーム構造１０ａは、前記の回動伝達機構６２に代えて、回動伝達機構２００が設けられている。
【００７７】
回動伝達機構２００は、ハンドル２０におけるリンクバー１２２左右部と前輪１６を支持するブリッジ３０の左右部との間で交差して設けられた一対のワイヤ（可撓性部材）２０２ａ及び２０２ｂを有する。つまり、ワイヤ２０２ａは、リンクバー１２２の左部とブリッジ３０の右部とを接続しており、ワイヤ２０２ｂは、リンクバー１２２の右部とブリッジ３０の左部とを接続している。
【００７８】
ワイヤ２０２ａ及び２０２ｂは、それぞれアウタワイヤ２０４とインナワイヤ２０６で構成されるプルワイヤであり、ステー５６に設けられた留輪（中継伝達部）２０８を通っている。したがって、ワイヤ２０２ａ及び２０２ｂは、側面視（図１２参照）で、上フレーム４２に略沿って配設される部分（第１伝達部）と、下フレーム４４に略沿って配設された部分（第２伝達部）が存在し、この間のスペース１４０が確保できる。また、留輪２０８により、ワイヤ２０２ａ及び２０２ｂが適切にまとめて配設される。ワイヤ２０２ａ及び２０２ｂには、プッシュプルワイヤを用いてもよい。
【００７９】
各アウタワイヤ２０４の上端は、上フレーム４２の上部の適切な箇所に留具２１０で固定され、下端は下フレーム４４の上部の適切な箇所に留具２１２で固定されている。
【００８０】
このような回動伝達機構２００によれば、運転者から見てハンドル２０を左へ操舵したときには、図示を省略するが、リンクバー１２２の右部がワイヤ２０２ｂを介してブリッジ３０の左部を引き、前輪１６を左方向に回動させ、ハンドル２０を右へ操舵したときには、リンクバー１２２の左部がワイヤ２０２ａを介してブリッジ３０の右部を引き、前輪１６を右方向に回動させる。
【００８１】
回動伝達機構２００は、ワイヤ機構を用いており、簡便、軽量、廉価であるとともに、組み立てやメンテナンスが容易である。
【００８２】
図１３及び図１４に示すように、フレーム構造１０ｂは、前記の回動伝達機構６２に代えて、回動伝達機構３００が設けられている。図１３では、回動伝達機構３００が見やすいようにヘッドライト６１を省略している。
【００８３】
回動伝達機構３００は、ハンドル２０のリンクバー１２２に対して上端が軸３０２で回動可能（屈曲可能）に設けられた第１ロッド（第１伝達部）３０４と、前輪１６を支持するブリッジ３０に対して下端が軸３０６で回動可能（屈曲可能）に設けられた第２ロッド（第１伝達部）３０８とを有する。第１ロッド３０４の下端と第２ロッド３０８の上端は、軸３１０により回動可能（屈曲可能）に接続されている。第１ロッド３０４及び第２ロッド３０８は、板形状であって十分な強度を有する。
【００８４】
このような回動伝達機構３００によれば、運転者から見てハンドル２０を左右へ操舵したときには、前輪１６も同様に左右に回動する。
【００８５】
回動伝達機構３００によれば、上フレーム４２と下フレーム４４が非連結であっても確実な操舵が行える。また、ハンドル２０を中立状態にしたときの側面視（図１４参照）で、リンクバー１２２から見て斜め後方の所定箇所の軸３１０を介していることから、スペース１４０を確保できる。回動伝達機構３００は、ハンドル２０の回動力をブリッジ３０に伝達する強度を有するが、圧縮方向の力を支える構造ではなく、上フレーム４２と下フレーム４４は非連結である。
【００８６】
自動二輪車１２の前輪１６に大きな外力が加わった場合に、上フレーム４２の前方部と下フレーム４４の前方部が非連結であることから、回動伝達機構３００は、軸３０２、３０６、３１０が回動して、前輪１６に加わる外力Ｆを吸収させることができ、外力Ｆによる乗員４００に対する負担を軽減させることができる。
【００８７】
なお、回動伝達機構６２、２００及び３００はリンク機構及びワイヤ機構に限らず、チェーン、油圧等によって回転操作を伝達する構成でもよい。
【００８８】
本発明に係る自動二輪車のフレーム構造は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第１の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車の斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車の側面図である。
【図３】第１の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車の正面図である。
【図４】第１の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車の平面図である。
【図５】圧入緩衝機構及びその周辺部の断面図である。
【図６】圧入緩衝機構が圧縮され、短縮して、上フレームが前方に傾動した状態の自動二輪車の側面図である。
【図７】第１の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造の斜視図である。
【図８】ハンドルを右に操舵したときのフレーム構造の斜視図である。
【図９】上回動支持部及び下回動支持部の回動軸が、同軸上に配置されているフレーム構造の側面図である。
【図１０】前輪に外力が加わり、下フレームが回動部を中心として屈曲した状態のフレーム構造の側面図である。
【図１１】第２の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車の斜視図である。
【図１２】第２の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車の側面図である。
【図１３】第３の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車の斜視図である。
【図１４】第３の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車で、ハンドルを中立状態にしたときの側面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０、１０ａ、１０ｂ…フレーム構造 １２…自動二輪車
１４…フレーム １６…前輪
１８…後輪 ２０…ハンドル（操舵部）
３２…フロントフォーク ３６…エアチャンバ
４０…メインフレーム ４２…上フレーム
４４…下フレーム ４６…エンジン前フレーム
４８…エンジン上フレーム ５８、８０…圧入緩衝機構
６０…上回動支持部 ６２、２００、３００…回動伝達機構
６４…弧部 ６６…クッション
７６…下回動支持部 ７８…屈曲部
１００…第１伝達部 １０２…第２伝達部
１０４…中継伝達部 １１４…中継回動体
１４０…スペース ４００…乗員
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車のフレーム構造に関し、特に、乗員が操作する操舵部を回動自在に支持する部分と、操舵輪である前輪を回動自在に支持する部分とを含むフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な自動二輪車では、ハンドル及び前輪はフレーム前端のヘッドパイプに軸支されており、乗員がハンドルを左右回転させる操舵操作により前輪が同じように操舵される。また、前輪は緩衝機能を有する一対のフロントフォークで支持されている。このような自動二輪車では、前輪に加わる外力をフロントフォークで吸収することができるが、乗員に対する負荷を一層軽減することが望ましい。
【０００３】
そこで、引用文献１記載の自動二輪車では、ハンドルポストに平行な支柱と、該支柱の先端に、計器等を含む吸収部材を設けている。このような構成によれば、乗員の前方移動を抑制することができ、且つ乗員にかかる負担を軽減することが期待できる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６９２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の背景技術に鑑みてなされたものであり、自動二輪車に大きな外力が加わった場合においても、外力による乗員に対する負担をさらに軽減させることのできる自動二輪車のフレーム構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る自動二輪車のフレーム構造は、以下の特徴を有する。
【０００７】
第１の特徴； 乗員が前輪を操舵する操舵部と、前方の上回動支持部で、前記操舵部を回動自在に支持する上フレームと、前方の下回動支持部で、前記前輪を回動自在に支持する下フレームとを備え、前記上フレームの後方部と前記下フレームの後方部は、共通部で互いに連結され、前記上フレームの前方部と前記下フレームの前方部は、フレーム部材として非連結であることを特徴とする。
【０００８】
このような上フレームと下フレームとを備え、上フレームの前方部と下フレームの前方部が非連結であると、下フレームは、いわゆる片持梁のように作用し、前輪に加わる外力を吸収させることができ、外力による乗員に対する負担を軽減させることができる。
【０００９】
ここで、非連結とはフレーム部材として連結されていないことである。したがって、強度部材ではないブレーキホース、ワイヤハーネス等が上フレームと下フレームとを接続していても非連結である。
【００１０】
第２の特徴； 前記上フレームは、側面視で、前記共通部から斜め上方に延在し、前記下フレームは、側面視で、前記共通部から前記前輪の上方部分に向かって斜め上方に延在し、前記上フレームと前記下フレームとの間にスペースが設けられていることを特徴とする。
【００１１】
このようなスペースにより、前輪に外力が加わった場合に下フレームが変位・変形する余地が確保され、乗員に対する負担を一層軽減させることができる。また、このようなスペースは荷物搭載用、ヘッドライト等の補機搭載用としても用いることができる。
【００１２】
第３の特徴； 前記上フレームと前記下フレームは、側面視で、前方に向かって互いの距離が離間していることを特徴とする。
【００１３】
このように、上フレームと下フレームが前方に向かって広がっている構成では、上フレームと下フレームとの間のスペースを広く確保できる。また、上フレームと下フレームとを接続している共通部を適度に小さくすることができ、フレーム構成の自由度が大きくなる。
【００１４】
第４の特徴； 前記下フレームは、前記共通部に対して傾動可能な屈曲部を有し、前記下フレームと前記共通部との間には、下フレームの傾動動作を和らげる緩衝機構が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
このような屈曲部と緩衝機構とを有することにより、前輪からの外力を一層抑制させ、乗員に対する負担を軽減させることができる。
【００１６】
第５の特徴； 前記操舵部の回動操作を前記前輪に伝える回動伝達機構を備え、前記回動伝達機構は、前記操舵部を中立状態にしたときの側面視で、前記操舵部との接続部から見て斜め後方の所定箇所を介して前記前輪との接続部に接続されていることを特徴とする。
【００１７】
このような回動伝達機構により、上フレームと下フレームが非連結であっても確実な操舵が行える。また、前記操舵部との接続部から見て斜め後方の所定箇所を介していることから、スペースを確保できる。
【００１８】
第６の特徴； 前記操舵部の回動操作を前記前輪に伝える回動伝達機構を備え、前記回動伝達機構は、前記操舵部との接続部から前記共通部に向かい、側面視で、前記上フレームに略沿って配設された第１伝達部と、前記共通部から前記前輪との接続部に向かい、側面視で、前記下フレームに略沿って配設された第２伝達部とを有することを特徴とする。
【００１９】
このような回動伝達機構により、上フレームと下フレームが非連結であっても確実な操舵が行える。また、回動伝達機構を上フレーム及び下フレームに沿って配設することにより、スペースを確保できる。
【００２０】
第７の特徴； 前記第１伝達部と前記第２伝達部は、前記共通部に設けられた中継伝達部を介して回動操作を伝達することを特徴とする。
【００２１】
このような中継伝達部を介して操舵をすることにより、上フレームと下フレームとの間のスペースを確保できるとともに、確実な伝達がなされる。
【００２２】
第８の特徴； 前記中継伝達部は中継回動体を有し、前記第１伝達部及び前記第２伝達部は、それぞれ左右一対のロッドを含むリンク機構であり、前記中継回動体を回動させることにより回動操作を伝達することを特徴とする。
【００２３】
このようなリンク機構により、簡便構成で且つ確実な操舵を行える。
【００２４】
第９の特徴； 前記上回動支持部、前記下回動支持部及び前記中継回動体の各回動軸は平行であることを特徴とする。
【００２５】
このように各回動軸を平行にすると、リンク機構を構成しやすく、例えば平行リンク機構を構成することができる。
【００２６】
第１０の特徴； 前記回動伝達機構は、前記操舵部の左右部と前記前輪を支持する部材の左右部との間で交差して設けられた一対の可撓性部材を有することを特徴とする。
【００２７】
第１１の特徴； 前記可撓性部材はインナワイヤ及びアウタワイヤで構成され、該アウタワイヤは前記上フレーム及び前記下フレームに固定されていることを特徴とする。
【００２８】
第１２の特徴； 前記回動伝達機構は、前記操舵部に対して一端が屈曲可能に設けられた第１ロッドと、前記前輪を支持する部材に対して一端が屈曲可能に設けられた第２ロッドとを有し、前記第１ロッドの他端と前記第２ロッドの他端は、屈曲可能に接続されていることを特徴とする。
【００２９】
第１３の特徴； 前記上回動支持部及び前記下回動支持部の回動軸は、同軸上に配置されていることを特徴とする。
【００３０】
このように上回動支持部及び下回動支持部の回動軸を同軸上に配置すると、操舵部の操作に対する前輪の操舵が適切に対応して、自然な操作感覚が得られる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る自動二輪車のフレーム構造によれば、自動二輪車に大きな外力が加わった場合に、例えば乗員の手に伝達される外力の経路は、前輪から下フレーム、共通部、上フレーム及び操舵部となり、従来構成と比較して長い経路となるので外力が弱くなって伝達される。
【００３２】
また、上フレームと下フレームとを備え、上フレームの前方部と下フレームの前方部が非連結であると、下フレームは、いわゆる片持梁のように作用し、前輪に加わる外力を吸収させることができ、外力による乗員に対する負担を軽減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明に係る自動二輪車のフレーム構造について第１〜第３の実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１４を参照しながら説明する。
【００３４】
図１に示すように、第１の実施形態に係るフレーム構造１０は、自動二輪車１２に適用されている。
【００３５】
図１、図２、図３及び図４に示すように、自動二輪車１２は、フレーム１４をベースとして構成されており、操舵輪である前輪１６と、駆動輪である後輪１８と、乗員が前輪１６を操舵する操舵部であるハンドル２０と、乗員（同乗者含む）が着座するシート２２と、駆動源としてのエンジン２４と、該エンジン２４の駆動力を後輪１８に伝達するミッションユニット２６と、エンジン２４に供給する燃料を蓄えるタンク２８とを有する。ハンドル２０における左右のグリップ部近傍にはスイッチアッシー２０ａが設けられている。各スイッチアッシー２０ａには前方に可倒式のバックミラー２１が設けられている。
【００３６】
前輪１６は、上部がブリッジ３０で連結された一対のフロントフォーク３２によって支持されている。後輪１８は、一対の後サスペンション３４によってフレーム１４に接続されている。フロントフォーク３２、後サスペンション３４は緩衝機能及び減衰機能を有する。
【００３７】
エンジン２４は、シート２２の下方、後輪１８の前方に設けられており、タンク２８から供給される燃料とエアチャンバ３６から供給される空気とを混合した混合気を燃焼させて回動駆動力をミッションユニット２６に出力する。ミッションユニット２６は、クラッチ機構（例えば、遠心クラッチ）を内蔵しており、エンジン２４の出力を開放又は接続し、さらに変速をして後輪１８に伝達する。タンク２８はシート２２とエンジン２４との間に設けられている。
【００３８】
フレーム１４は、シート２２の下方に設けられたメインフレーム４０と、上フレーム４２と、下フレーム４４とを有する。メインフレーム４０は、例えば、角パイプを曲げて構成されており、上フレーム４２と及び下フレーム４４は、例えば、丸パイプを曲げて構成されている。フレーム１４は、例えば、鋼材又はアルミニウム材で構成されている。
【００３９】
メインフレーム４０は、エンジン２４の直前で、自動二輪車１２全体から見て略中央のエンジン前フレーム（共通部）４６と、エンジン２４の上方のエンジン上フレーム４８と、後方フレーム５０とを有する。エンジン前フレーム４６は、大きい傾斜であり、エンジン上フレーム４８はやや緩い傾斜であり、後方フレーム５０はさらに緩い傾斜となっている。エンジン前フレーム４６、エンジン上フレーム４８及び後方フレーム５０は、メインフレーム４０の説明の便宜上、箇所を特定するための区分した名称であり、実際には滑らかに連続した一体のフレームとなっている。
【００４０】
下フレーム４４は、エンジン前フレーム４６の下部から前方に向かって狭まる鋭角の三角形状の後方部５２ａと、該後方部５２ａの先端部から斜め上方に向かって延在している前方部５２ｂとを有する。
【００４１】
メインフレーム４０、上フレーム４２、下フレーム４４はそれぞれ左右一対ずつ設けられている。左右のメインフレーム４０は、下端部のチューブ５４、エンジン２４よりやや上方のステー５６、及びその他の図示しないステーで連結固定されている。
【００４２】
次に、第１の実施形態に係るフレーム構造１０について説明する。フレーム構造１０は、ハンドル２０と、メインフレーム４０と、上フレーム４２と、下フレーム４４と、ハンドル２０の回動操作を前輪１６に伝える回動伝達機構６２とを含む。
【００４３】
左右の上フレーム４２は、それぞれの下端が圧入緩衝機構５８を介してエンジン前フレーム４６の上部に接続され、側面視で、該エンジン前フレーム４６の上部から斜め上方に延在している。左右の上フレーム４２は、上方に向かって互いに接近し、前方上端で、ハンドル２０を回動自在に支持する上回動支持部６０を構成している。これにより、ハンドル２０は、乗員の操舵操作に適した位置に配置される。上フレーム４２で、圧入緩衝機構５８との接続部より後方部分は略水平となって後方フレーム５０に接続されている。
【００４４】
なお、ハンドル２０は、上回動支持部６０の下側に接続されている。上回動支持部６０の下にはヘッドライト６１が設けられている。
【００４５】
上フレーム４２は、側面視で、基端側（エンジン前フレーム４６の上部の側）から上回動支持部６０に向かって傾斜が緩くなる弧部６４を有する。弧部６４は、上回動支持部６０の近傍に設けられており、側面視で弧形状である。弧形状とは広義であり、円弧形状や２次以上の曲線形状等である。
【００４６】
左右の上フレーム４２には、該上フレーム４２の後方面のほぼ全面を覆うクッション（緩衝材）６６を有する。クッション６６は適度な吸収性能を有する。クッション６６は、設計条件により、上フレーム４２の少なくとも一部を覆うように設ければよい。クッション６６は、左右の上フレーム４２を個別に覆う一対形態でもよい。上フレーム４２の後方面を覆う緩衝材としてはクッション６６に限らず、例えば適当な弾性体や、中空樹脂体等を用いてもよい。
【００４７】
図５に示すように、圧入緩衝機構５８は、上フレーム４２に接続される第１構成部材６８とエンジン前フレーム４６に接続される第２構成部材７０との圧入構造で構成されている。圧入緩衝機構５８の上下両端は支軸５８ａ、５８ｂで軸支されている。
【００４８】
この圧入構造は、適度に強い摩擦力で締結されており、所定値未満の力では作用せず、該所定値以上の力が加わったときに作用して該力を吸収する構造である。つまり、通常運転時には、第１構成部材６８と第２構成部材７０は強い静摩擦で締結されていて相対的に動くことがなく、所定値以上の力が加わったときに相対的な移動を行い、該力を摺動摩擦として吸収することができる。圧入緩衝機構５８の第１構成部材６８と第２構成部材７０はこのような構成以外にも、例えば、所定値以上の力が加わったときに破断する破断部と弾性体との組合わせ体で係合されていてもよい。
【００４９】
図６に示すように、フレーム構造１０では、圧入緩衝機構５８が設けられていることから、乗員４００が前方に移動して、クッション６６及び上フレーム４２に当接及び押圧したとき、圧入緩衝機構５８が短縮して、上フレーム４２が前方に傾動することになり、乗員４００に対する負担を軽減することができる。また、自動二輪車１２の前輪１６に大きな外力が加わった場合に、上フレーム４２の前方部と下フレーム４４の前方部が非連結であることから、仮想線で示すように、下フレーム４４は屈曲部７８を中心とした傾動動作を行い、外力による乗員４００に対する負担を軽減させることができる。
【００５０】
図１〜図４に戻り、左右の下フレーム４４は、下端部のチューブ７２及び略中央高さのステー７４で連結固定されており、側面視で、それぞれの前方部５２ｂが後方部５２ａの前端から前輪１６の上方部分に向かって斜め上方に延在している。左右の下フレーム４４は、上方に向かって互いに接近し、上端部で互いに接続され、前方上端で、前輪１６を回動自在に支持する下回動支持部７６を構成している。
【００５１】
下フレーム４４のチューブ７２は、前方部５２ｂが後方部５２ａに対して塑性的に傾動可能な屈曲部７８を構成している。屈曲部７８は、例えば前方部５２ｂ及び後方部５２ａに対して薄い構成となっている。前方部５２ｂと後方部５２ａとの間には、屈曲部７８を中心とした前方部５２ｂの傾動動作を和らげる圧入緩衝機構８０が設けられている。圧入緩衝機構８０は、ステー７４とチューブ５４との間に設けられている。通常運転時には下フレーム４４は屈曲部７８を中心とした傾動動作をしない。屈曲部７８は、前方部５２ｂが後方部５２ａに対して傾動可能な構成であればよく、例えば弾性的又は塑性的に折り曲げ可能な屈曲構成である。圧入緩衝機構８０は、前記の圧入緩衝機構５８と同様の構成である。また、下フレーム４４における前方部５２ｂのヘッドパイプ７６と接合部５２ｃは、前方部５２ｂの他の部分に対して幅狭い形状となっている。これによって、前輪１６の前方から所定以上の外力がかかると、接合部５２ｃと屈曲部７８とで、図６のように圧入緩衝機構８０を縮めながら、下フレーム４４が屈曲し、前輪１６は後方に移動する。これにより、下フレーム４４は車輪前方にかかる所定以上の外力を吸収し、このときの後輪１８の上下動を抑制することができる。
【００５２】
次に、ハンドル２０の回動操作を前輪１６に伝える回動伝達機構６２について図７を参照しながら説明する。
【００５３】
回動伝達機構６２は、ハンドル２０との接続部からエンジン前フレーム４６に向かい、側面視で、上フレーム４２に略沿って配設された第１伝達部１００と、前輪１６との接続部に向かい、側面視で、下フレーム４４に略沿って配設された第２伝達部１０２と、エンジン前フレーム４６に設けられ、第１伝達部１００と第２伝達部１０２とを中継する中継伝達部１０４とを有する。
【００５４】
第１伝達部１００及び第２伝達部１０２は、左右一対のロッド１０６、１０６及び１０８、１０８を含むリンク機構である。これらのロッド１０６、１０８は、例えば鋼材である。
【００５５】
中継伝達部１０４は、左右２本ずつのステー１１０によって左右のエンジン前フレーム４６に対して支持され、車幅方向の中央に配置された中央パイプ１１２と、該中央パイプ１１２に対して回動自在に支持された中継回動体１１４とを有する。中継回動体１１４は四角枠形状であって、中央パイプ１１２の上部に回動自在に支持された上ブラケット１１６と、下部に回動自在に支持された下ブラケット１１８と、これらの上ブラケット１１６及び下ブラケット１１８の左右両端を上下方向に接続する側方パイプ１２０とを有する。
【００５６】
上回動支持部６０、下回動支持部７６及び中央パイプ１１２の各回動軸は平行に設定されている。
【００５７】
ハンドル２０の下面には、上回動支持部６０を中心とした左右同じ長さのリンクバー１２２が設けられており、該リンクバー１２２の両端にそれぞれロッド１０６の上端部がジョイント１２４を介して接続されている。ロッド１０６の各下端は、上ブラケット１１６の左右両端部にジョイント１２４を介して接続されている。
【００５８】
フロントフォーク３２の上端に設けられたブリッジ３０の両端には、それぞれロッド１０８の上端部がジョイント１２４を介して接続されている。ロッド１０８の各下端部は、下ブラケット１１８の左右両端にジョイント１２４を介して接続されている。
【００５９】
ジョイント１２４は、第１伝達部１００及び第２伝達部１０２が、四角のリンク動作をすることのできる１軸回動型の構成である。ジョイント１２４は、設計条件によっては、さらに自由度の高いユニバーサルジョイントやボールジョイント等を用いてもよい。各図面において、ジョイント１２４は簡略的に示している。
【００６０】
リンクバー１２２と上ブラケット１１６は、それぞれ同じ長さＬ１であり、しかも各回動中心軸を中心として左右同じ長さに設定されており、結果として第１伝達部１００は平行リンクを構成している。
【００６１】
ブリッジ３０と下ブラケット１１８は、それぞれ同じ長さＬ２であり、しかも各回動中心軸を中心として左右同じ長さに設定されており、結果として第２伝達部１０２は平行リンクを構成している。
【００６２】
上回動支持部６０、下回動支持部７６及び中央パイプ１１２の各回動軸は平行に設定されており、リンクバー１２２と上ブラケット１１６は平行リンクにより同じ回動動作を行い、ブリッジ３０と下ブラケット１１８は平行リンクにより同じ回動動作を行い、上ブラケット１１６と下ブラケット１１８は四角枠形状の２辺を構成していることから同じ回転動作を行う。結果として、リンクバー１２２の回動動作はブリッジ３０にそのまま伝達されることになる。もちろん、Ｌ１＝Ｌ２に設定してもよい。
【００６３】
図８には、ハンドル２０を右に操舵したとき、ブリッジ３０も同じように右に操作されている状態のフレーム構造１０を示す。図８から回動伝達機構６２の作用が容易に理解されよう。
【００６４】
また、図９に示すように、上回動支持部６０及び下回動支持部７６の回動軸は、同軸上に配置されていてもよい。これにより、ハンドル２０の操作に対する前輪１６の操舵が適切に対応して、自然な操作感覚が得られる。
【００６５】
次に、このように構成されるフレーム構造１０の作用について説明する。
【００６６】
図２に示すように、上フレーム４２の後方部と下フレーム４４の後方部は、エンジン前フレーム４６で互いに連結され、上フレーム４２の前方部と下フレーム４４の前方部は、フレーム部材として非連結となっている。ここで、非連結とは圧縮方向の力を支えるフレーム部材として連結されていないことである。したがって、強度部材ではない可撓性のブレーキホース１３０、ワイヤハーネス１３２等が上フレーム４２と下フレーム４４とを接続していても非連結である。
【００６７】
自動二輪車１２の前輪１６に大きな外力が加わった場合に、例えば乗員の手に伝達される外力の経路は、前輪１６からフロントフォーク３２、下フレーム４４、エンジン前フレーム４６、上フレーム４２及びハンドル２０となる。したがって、従来構成のように外力がフロントフォーク３２からハンドル２０に伝達されることと比較して、長い経路となるので外力が弱くなって伝達される。
【００６８】
特に、本実施の形態に係るフレーム構造１０（２００、３００）によれば、下フレーム４４に対して屈曲部７８を設けている構成となっているので、前輪１６に大きな力が印加した場合には、該屈曲部７８は、変形するとともに、圧入緩衝機構８０も作動することになるので外力の影響を吸収させることができる。したがって、後輪１８の浮き上がりを防止することができる。
【００６９】
また、図１０に示すように、上フレーム４２と下フレーム４４とを備え、上フレーム４２の前方部と下フレーム４４の前方部が非連結であることから、下フレーム４４は、いわゆる片持梁のように作用し、前輪１６に加わる外力Ｆを吸収させることができ、外力Ｆによる乗員４００に対する負担を軽減させることができる。このとき、下フレーム４４は屈曲部７８を中心として塑性的に傾動可能であり、しかも圧入緩衝機構８０が設けられていることから、前輪１６からの外力を一層抑制させ、乗員に対する負担を軽減させることができる。
【００７０】
さらに、上フレーム４２は、側面視で、エンジン前フレーム４６から斜め上方に延在し、下フレーム４４は、側面視で、エンジン前フレーム４６から前輪１６の上方部分に向かって斜め上方に延在していることから、上フレーム４２と下フレーム４４との間にスペース１４０が設けられている。
【００７１】
このようなスペース１４０により、前輪１６に外力が加わった場合に下フレーム４４が変位・変形する余地が確保され、乗員に対する負担を一層軽減させることができる。また、このようなスペース１４０は荷物搭載用、ヘッドライト６１等の補機搭載用としても用いることができる。荷物、補機を搭載するのは、前輪１６に外力Ｆが作用して下フレーム４４が回動したときに該下フレーム４４に当たらない箇所に限定してもよい。
【００７２】
さらにまた、上フレーム４２と下フレーム４４は、側面視で、前方に向かって互いの距離が離間し、前方に向かって広がっている構成であり、スペース１４０を広く確保できる。また、上フレーム４２と下フレーム４４とを接続している共通部としてのエンジン前フレーム４６の部分を適度に小さくすることができ、フレーム構成の自由度が大きくなる。
【００７３】
また、回動伝達機構６２は、ハンドル２０から見て斜め後方の中継伝達部（所定箇所）１０４を介して前輪１６との接続部であるブリッジ３０に接続されていることから、スペース１４０を確保できる。
【００７４】
上記のような回動伝達機構６２によれば、上フレーム４２の前方部と下フレーム４４の前方部が非連結であっても確実な操舵を行うことができる。回動伝達機構６２の第１伝達部１００と第２伝達部１０２は、中継伝達部１０４を介して回動操作を伝達することから、十分なスペース１４０を確保できる。
【００７５】
次に、第２の実施形態に係るフレーム構造１０ａ及び第３の実施形態に係るフレーム構造１０ｂについて、図１１〜図１４を参照しながら説明する。フレーム構造１０ａ及び１０ｂは、自動二輪車１２に適用されている。フレーム構造１０ａ及び１０ｂについて、フレーム構造１０ａ及び自動二輪車１２と同構造の箇所については同符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００７６】
図１１及び図１２に示すように、フレーム構造１０ａは、前記の回動伝達機構６２に代えて、回動伝達機構２００が設けられている。
【００７７】
回動伝達機構２００は、ハンドル２０におけるリンクバー１２２左右部と前輪１６を支持するブリッジ３０の左右部との間で交差して設けられた一対のワイヤ（可撓性部材）２０２ａ及び２０２ｂを有する。つまり、ワイヤ２０２ａは、リンクバー１２２の左部とブリッジ３０の右部とを接続しており、ワイヤ２０２ｂは、リンクバー１２２の右部とブリッジ３０の左部とを接続している。
【００７８】
ワイヤ２０２ａ及び２０２ｂは、それぞれアウタワイヤ２０４とインナワイヤ２０６で構成されるプルワイヤであり、ステー５６に設けられた留輪（中継伝達部）２０８を通っている。したがって、ワイヤ２０２ａ及び２０２ｂは、側面視（図１２参照）で、上フレーム４２に略沿って配設される部分（第１伝達部）と、下フレーム４４に略沿って配設された部分（第２伝達部）が存在し、この間のスペース１４０が確保できる。また、留輪２０８により、ワイヤ２０２ａ及び２０２ｂが適切にまとめて配設される。ワイヤ２０２ａ及び２０２ｂには、プッシュプルワイヤを用いてもよい。
【００７９】
各アウタワイヤ２０４の上端は、上フレーム４２の上部の適切な箇所に留具２１０で固定され、下端は下フレーム４４の上部の適切な箇所に留具２１２で固定されている。
【００８０】
このような回動伝達機構２００によれば、運転者から見てハンドル２０を左へ操舵したときには、図示を省略するが、リンクバー１２２の右部がワイヤ２０２ｂを介してブリッジ３０の左部を引き、前輪１６を左方向に回動させ、ハンドル２０を右へ操舵したときには、リンクバー１２２の左部がワイヤ２０２ａを介してブリッジ３０の右部を引き、前輪１６を右方向に回動させる。
【００８１】
回動伝達機構２００は、ワイヤ機構を用いており、簡便、軽量、廉価であるとともに、組み立てやメンテナンスが容易である。
【００８２】
図１３及び図１４に示すように、フレーム構造１０ｂは、前記の回動伝達機構６２に代えて、回動伝達機構３００が設けられている。図１３では、回動伝達機構３００が見やすいようにヘッドライト６１を省略している。
【００８３】
回動伝達機構３００は、ハンドル２０のリンクバー１２２に対して上端が軸３０２で回動可能（屈曲可能）に設けられた第１ロッド（第１伝達部）３０４と、前輪１６を支持するブリッジ３０に対して下端が軸３０６で回動可能（屈曲可能）に設けられた第２ロッド（第１伝達部）３０８とを有する。第１ロッド３０４の下端と第２ロッド３０８の上端は、軸３１０により回動可能（屈曲可能）に接続されている。第１ロッド３０４及び第２ロッド３０８は、板形状であって十分な強度を有する。
【００８４】
このような回動伝達機構３００によれば、運転者から見てハンドル２０を左右へ操舵したときには、前輪１６も同様に左右に回動する。
【００８５】
回動伝達機構３００によれば、上フレーム４２と下フレーム４４が非連結であっても確実な操舵が行える。また、ハンドル２０を中立状態にしたときの側面視（図１４参照）で、リンクバー１２２から見て斜め後方の所定箇所の軸３１０を介していることから、スペース１４０を確保できる。回動伝達機構３００は、ハンドル２０の回動力をブリッジ３０に伝達する強度を有するが、圧縮方向の力を支える構造ではなく、上フレーム４２と下フレーム４４は非連結である。
【００８６】
自動二輪車１２の前輪１６に大きな外力が加わった場合に、上フレーム４２の前方部と下フレーム４４の前方部が非連結であることから、回動伝達機構３００は、軸３０２、３０６、３１０が回動して、前輪１６に加わる外力Ｆを吸収させることができ、外力Ｆによる乗員４００に対する負担を軽減させることができる。
【００８７】
なお、回動伝達機構６２、２００及び３００はリンク機構及びワイヤ機構に限らず、チェーン、油圧等によって回転操作を伝達する構成でもよい。
【００８８】
本発明に係る自動二輪車のフレーム構造は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第１の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車の斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車の側面図である。
【図３】第１の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車の正面図である。
【図４】第１の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車の平面図である。
【図５】圧入緩衝機構及びその周辺部の断面図である。
【図６】圧入緩衝機構が圧縮され、短縮して、上フレームが前方に傾動した状態の自動二輪車の側面図である。
【図７】第１の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造の斜視図である。
【図８】ハンドルを右に操舵したときのフレーム構造の斜視図である。
【図９】上回動支持部及び下回動支持部の回動軸が、同軸上に配置されているフレーム構造の側面図である。
【図１０】前輪に外力が加わり、下フレームが回動部を中心として屈曲した状態のフレーム構造の側面図である。
【図１１】第２の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車の斜視図である。
【図１２】第２の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車の側面図である。
【図１３】第３の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車の斜視図である。
【図１４】第３の実施形態に係る自動二輪車のフレーム構造が適用された自動二輪車で、ハンドルを中立状態にしたときの側面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０、１０ａ、１０ｂ…フレーム構造 １２…自動二輪車
１４…フレーム １６…前輪
１８…後輪 ２０…ハンドル（操舵部）
３２…フロントフォーク ３６…エアチャンバ
４０…メインフレーム ４２…上フレーム
４４…下フレーム ４６…エンジン前フレーム
４８…エンジン上フレーム ５８、８０…圧入緩衝機構
６０…上回動支持部 ６２、２００、３００…回動伝達機構
６４…弧部 ６６…クッション
７６…下回動支持部 ７８…屈曲部
１００…第１伝達部 １０２…第２伝達部
１０４…中継伝達部 １１４…中継回動体
１４０…スペース ４００…乗員
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員が前輪を操舵する操舵部と、
前方の上回動支持部で、前記操舵部を回動自在に支持する上フレームと、
前方の下回動支持部で、前記前輪を回動自在に支持する下フレームと、
を備え、
前記上フレームの後方部と前記下フレームの後方部は、共通部で互いに連結され、
前記上フレームの前方部と前記下フレームの前方部は、フレーム部材として非連結であることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項２】
請求項１記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記上フレームは、側面視で、前記共通部から斜め上方に延在し、
前記下フレームは、側面視で、前記共通部から前記前輪の上方部分に向かって斜め上方に延在し、
前記上フレームと前記下フレームとの間にスペースが設けられていることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項３】
請求項２記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記上フレームと前記下フレームは、側面視で、前方に向かって互いの距離が離間していることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記下フレームは、前記共通部に対して傾動可能な屈曲部を有し、
前記下フレームと前記共通部との間には、下フレームの傾動動作を和らげる緩衝機構が設けられていることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記操舵部の回動操作を前記前輪に伝える回動伝達機構を備え、
前記回動伝達機構は、前記操舵部を中立状態にしたときの側面視で、前記操舵部との接続部から見て斜め後方の所定箇所を介して前記前輪との接続部に接続されていることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記操舵部の回動操作を前記前輪に伝える回動伝達機構を備え、
前記回動伝達機構は、前記操舵部との接続部から前記共通部に向かい、側面視で、前記上フレームに略沿って配設された第１伝達部と、前記共通部から前記前輪との接続部に向かい、側面視で、前記下フレームに略沿って配設された第２伝達部と、
を有することを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項７】
請求項６記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記第１伝達部と前記第２伝達部は、前記共通部に設けられた中継伝達部を介して回動操作を伝達することを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項８】
請求項７記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記中継伝達部は中継回動体を有し、
前記第１伝達部及び前記第２伝達部は、それぞれ左右一対のロッドを含むリンク機構であり、前記中継回動体を回動させることにより回動操作を伝達することを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項９】
請求項８記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記上回動支持部、前記下回動支持部及び前記中継回動体の各回動軸は平行であることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項１０】
請求項５及び６記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記回動伝達機構は、前記操舵部の左右部と前記前輪を支持する部材の左右部との間で交差して設けられた一対の可撓性部材を有することを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項１１】
請求項１０記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記可撓性部材はインナワイヤ及びアウタワイヤで構成され、該アウタワイヤは前記上フレーム及び前記下フレームに固定されていることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項１２】
請求項５記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記回動伝達機構は、前記操舵部に対して一端が屈曲可能に設けられた第１ロッドと、前記前輪を支持する部材に対して一端が屈曲可能に設けられた第２ロッドとを有し、
前記第１ロッドの他端と前記第２ロッドの他端は、屈曲可能に接続されていることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記上回動支持部及び前記下回動支持部の回動軸は、同軸上に配置されていることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項１】
乗員が前輪を操舵する操舵部と、
前方の上回動支持部で、前記操舵部を回動自在に支持する上フレームと、
前方の下回動支持部で、前記前輪を回動自在に支持する下フレームと、
を備え、
前記上フレームの後方部と前記下フレームの後方部は、共通部で互いに連結され、
前記上フレームの前方部と前記下フレームの前方部は、フレーム部材として非連結であることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項２】
請求項１記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記上フレームは、側面視で、前記共通部から斜め上方に延在し、
前記下フレームは、側面視で、前記共通部から前記前輪の上方部分に向かって斜め上方に延在し、
前記上フレームと前記下フレームとの間にスペースが設けられていることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項３】
請求項２記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記上フレームと前記下フレームは、側面視で、前方に向かって互いの距離が離間していることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記下フレームは、前記共通部に対して傾動可能な屈曲部を有し、
前記下フレームと前記共通部との間には、下フレームの傾動動作を和らげる緩衝機構が設けられていることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記操舵部の回動操作を前記前輪に伝える回動伝達機構を備え、
前記回動伝達機構は、前記操舵部を中立状態にしたときの側面視で、前記操舵部との接続部から見て斜め後方の所定箇所を介して前記前輪との接続部に接続されていることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記操舵部の回動操作を前記前輪に伝える回動伝達機構を備え、
前記回動伝達機構は、前記操舵部との接続部から前記共通部に向かい、側面視で、前記上フレームに略沿って配設された第１伝達部と、前記共通部から前記前輪との接続部に向かい、側面視で、前記下フレームに略沿って配設された第２伝達部と、
を有することを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項７】
請求項６記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記第１伝達部と前記第２伝達部は、前記共通部に設けられた中継伝達部を介して回動操作を伝達することを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項８】
請求項７記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記中継伝達部は中継回動体を有し、
前記第１伝達部及び前記第２伝達部は、それぞれ左右一対のロッドを含むリンク機構であり、前記中継回動体を回動させることにより回動操作を伝達することを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項９】
請求項８記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記上回動支持部、前記下回動支持部及び前記中継回動体の各回動軸は平行であることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項１０】
請求項５及び６記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記回動伝達機構は、前記操舵部の左右部と前記前輪を支持する部材の左右部との間で交差して設けられた一対の可撓性部材を有することを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項１１】
請求項１０記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記可撓性部材はインナワイヤ及びアウタワイヤで構成され、該アウタワイヤは前記上フレーム及び前記下フレームに固定されていることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項１２】
請求項５記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記回動伝達機構は、前記操舵部に対して一端が屈曲可能に設けられた第１ロッドと、前記前輪を支持する部材に対して一端が屈曲可能に設けられた第２ロッドとを有し、
前記第１ロッドの他端と前記第２ロッドの他端は、屈曲可能に接続されていることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の自動二輪車のフレーム構造において、
前記上回動支持部及び前記下回動支持部の回動軸は、同軸上に配置されていることを特徴とする自動二輪車のフレーム構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１７９２８５（Ｐ２００９−１７９２８５Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２１８８（Ｐ２００８−２２１８８）
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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