自動二輪車及び車体フレーム
【課題】優れた操作感が得られやすい自動二輪車を提供する。
【解決手段】車体フレーム２は、上部フレーム２０と、下部フレーム２４と、締結部材２５と、締結部材２６とを備える。締結部材２５は、第１ボルトと第２ボルトとを備える。第１ボルトは、上部フレーム端部２３７と接続される下部フレーム端部２４１の軸線に対して斜めに交差して配置され、下部フレーム端部２４１を上部フレーム端部２３７に締結する。第２ボルトは、下部フレーム端部２４１の軸線に対して垂直に交差して配置され、下部フレーム端部２４１を上部フレーム端部２３７に締結する。
【解決手段】車体フレーム２は、上部フレーム２０と、下部フレーム２４と、締結部材２５と、締結部材２６とを備える。締結部材２５は、第１ボルトと第２ボルトとを備える。第１ボルトは、上部フレーム端部２３７と接続される下部フレーム端部２４１の軸線に対して斜めに交差して配置され、下部フレーム端部２４１を上部フレーム端部２３７に締結する。第２ボルトは、下部フレーム端部２４１の軸線に対して垂直に交差して配置され、下部フレーム端部２４１を上部フレーム端部２３７に締結する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車及び自動二輪車に用いられる車体フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車の車体フレームは、ループ形状を有し、内側にエンジンを収納する。車体フレームは通常、一体的に成型される。自動二輪車の製造時に、エンジンは車体フレーム内に収納される。そのため、車体フレームはエンジンよりも大きい。
【０００３】
車体フレームが大きすぎれば、自動二輪車の操作感が低下する。車体フレームが小さければ、自動二輪車が軽量化され、かつ、車体フレーム全体が自動二輪車の重心近くに配置される。そのため、優れた操作感が得られる。従って、車体フレームは小さい方が好ましい。
【０００４】
車体フレームにはさらに、バランスのとれた剛性が求められる。特に、自動二輪車がモトクロッサーに代表されるオフロードタイプである場合、自動二輪車は不整地を走行したり、ジャンプしたりする。そのため、車体フレームには、種々の方向から外力が加わる。各方向の外力に対する剛性の片寄りが大きければ、操作感が低下する。たとえば、引張剛性及び圧縮剛性と比較して、ねじり剛性が極端に低い場合、車体フレームは、ねじり方向の力に対して、しなりやすい。そのため、ねじり方向に外力が加わると、車体フレームが通常よりもしなり、操作し難くなる。このように、各方向の外力に対する剛性の片寄りが大きい場合、操作感が低下する。したがって、種々の外力に対する剛性の片寄りが抑えられる方が好ましい。
【０００５】
特開２００８−２２２０７７号公（特許文献１）及び特開平４−２４４４９２号公報（特許文献２）は、剛性及び強度を確保できる車体フレームを提案する。特許文献１及び特許文献２に開示された車体フレームは、一部のフレームを着脱可能である。着脱可能なフレームの材質を選択することにより、車体フレームの強度及び剛性を確保する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２２２０７７号公報
【特許文献２】特開平４−２４４４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示された車体フレームでは、着脱可能なフレームを車体フレームに接続する部分において、種々の外力に対する剛性の片寄りが大きいと考えられる。そのため、優れた操作感が得られにくい。
【０００８】
本発明の目的は、優れた操作感が得られやすい自動二輪車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施の形態による自動二輪車は、エンジンと、車体フレームとを備える。車体フレームは、エンジンの周りに配置される。車体フレームは、ヘッドパイプと、上部フレームと、下部フレームと、第１の締結部材とを備える。上部フレームは、メインフレームと、フロントフレームとを含む、メインフレームは、ヘッドパイプから後方に向かって斜め下方に延びる。フロントフレームは、ヘッドパイプから下方に延びる。下部フレームは、フロントフレームの下端に配置される第１の上部フレーム端部と、メインフレームの下端に配置される第２の上部フレーム端部との間に配置される。第１の締結部材は、下部フレームを上部フレームに締結する。下部フレームは、第１及び第２の下部フレーム端部を含む。第１の下部フレーム端部は、上方に延び、第１の上部フレーム端部と接続される。第２の下部フレーム端部は、後方に延び、第２の上部フレーム端部と接続される。第１の締結部材は、第１のボルトと、第２のボルトとを含む。第１のボルトは、上部フレーム端部と接続される下部フレーム端部の軸線に対して斜めに交差して配置され、下部フレーム端部を上部フレーム端部に締結する。第２のボルトは、下部フレーム端部の軸線に対して垂直に交差して配置され、下部フレーム端部を上部フレーム端部に締結する。
【００１０】
本実施の形態による自動二輪車では、車体フレームは上部フレームと下部フレームとに分割できる。そのため、車体フレーム全体を従来よりも小さくすることができる。さらに、上部フレームと下部フレームの締結部分において、第１の締結部材により、種々の方向からの外力に対する剛性の片寄りを低減できる。そのため、優れた操作感が得られやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施の形態による自動二輪車の左側面図である。
【図２】図２は、図１中の車体フレームの斜視図である。
【図３】図３は、図１中の車体フレームの分解斜視図である。
【図４】図４は、図１中の上部フレーム及びエンジンの側面図である。
【図５】図５は、図１中の車体フレーム及びエンジンの側面図である。
【図６】図６は、図２中の車体フレームのうち、フロント締結部分の分解斜視図である。
【図７】図７は、図２中の車体フレームのうち、フロント締結部分の斜視図である。
【図８】図８は、フレーム試験片の平面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、図８と異なるフレーム試験片の平面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａ中の線分ＩＸＢ−ＩＸＢでの断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、図８及び図９Ａと異なるフレーム試験片の平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０Ａのフレーム試験片の側面図である。
【図１１】図１１は、図８、図９Ａ及び図１０Ａと異なるフレーム試験片の平面図である。
【図１２】図１２は、図８〜図１１に示すフレーム試験片を用いた各種剛性試験により得られた。異なる方向からの外力に対する各フレーム試験片の剛性値の割合を示すグラフである。
【図１３】図２中の車体フレームのうち、リア締結部分の側面図である。
【図１４】図１４は、図１３中の下部フレーム端部と上部フレーム端部との側面図である。
【図１５】図１５は、図１３に示すリア締結部分の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。以下の説明での、前後左右は、ライダが乗車した状態での方向を示す。
【００１３】
［自動二輪車の全体構成］
図１は、自動二輪車１の左側面図である。図１を参照して、自動二輪車１は、車体フレーム２と、エンジン３と、燃料タンク４と、シート５と、フロントフォーク６と、前輪７と、後輪８と、リアショックアブソーバ１２と、リンク機構１３とを備える。
【００１４】
車体フレーム２は、前端にヘッドパイプ２１を備える。ヘッドパイプ２１は筒であり、下方に向かって斜め前方に延びる。ヘッドパイプ２１の上方には、ハンドル１１が左右方向に回転可能に取り付けられている。ヘッドパイプ２１の左右には、一対のフロントフォーク６が配置される。一対のフロントフォーク６は、下方に向かって斜め前方に延びる。一対のフロントフォーク６の下端には、前輪７が回転可能に取り付けられる。燃料タンク４は、車体フレーム２の前部上方に配置される。シート５は、車体フレーム２の上方に配置され、燃料タンク４の後部上端から後方に延びる。
【００１５】
車体フレーム２は、いわゆるクレードル型のフレームであり、ループ形状を有する。エンジン３は車体フレーム２内に収納される。車体フレーム２の後部には、ピボット軸９が設けられる。リアアーム１０は、その前端部でピボット軸９周りに上下に揺動可能に支持される。後輪８は、リアアーム１０の後端部に回転可能に取り付けられる。
【００１６】
リアショックアブソーバ１２は、車体フレーム２の後方、かつ、シート５の下方に配置される。リアショックアブソーバ１２の上端は、車体フレーム２の上部に形成されたブラケットに取り付けられる。リアショックアブソーバ１２の下端は、リンク機構１３に取り付けられる。リンク機構１３は、リアアーム１０と、車体フレーム２の後部下端とに取り付けられる。リアアーム１０は上下に揺動可能に取り付けられる。
【００１７】
［車体フレーム２の構成］
図２は、車体フレーム２の斜視図である。図３は、車体フレーム２の分解斜視図である。図２及び図３を参照して、車体フレーム２は、上部フレーム２０と、一対の下部フレーム２４と、締結部材２５と、締結部材２６とを備える。締結部材２５及び２６は、下部フレーム２４を、上部フレーム２０に締結する。
【００１８】
［上部フレーム２０の構成］
上部フレーム２０は、ヘッドパイプ２１と、一対のメインフレーム２２と、フロントフレーム２３とを備える。一対のメインフレーム２２の前端は、ヘッドパイプ２１の後部に接続される。一対のメインフレーム２２は、ヘッドパイプ２１から自動二輪車１の後方に向かって斜め下方に延びる。一対のメインフレーム２２は、自動二輪車１の幅方向に並んで配置される。一対のメインフレーム２２の下端部には、一対の貫通孔２２９が形成される。一対の貫通孔２２９には、ピボット軸９（図１参照）が挿入される。
【００１９】
一対のメインフレーム２２は、下端に端部２２１を備える。端部２２１には、下部フレーム２４が取り付けられる。端部２２１は、上部フレーム２０の端部であるため、以降の説明では、上部フレーム端部２２１と呼ぶ。
【００２０】
一対の上部フレーム端部２２１の間には、筒状のクロスフレーム２６０が配置される。クロスフレーム２６０は、一対の取付部材２２３を備える。一対の取付部材２２３は、クロスフレーム２６０の後端に、互いに幅方向に離れて配置される。一対の取付部材２２３の間には、リンク機構１３（図１参照）の前端部が配置され、一対の取付部材２２３は、シャフトによりリンク機構１３と連結される。
【００２１】
フロントフレーム２３の上端は、ヘッドパイプ２１の下端部と接続される。フロントフレーム２３は、ヘッドパイプ２１から下方に延びる。フロントフレーム２３は、幹フレーム２３１と、一対の枝フレーム２３２とを備える。幹フレーム２３１は、フロントフレーム２３の上部に配置され、幹フレーム２３１の上端は、ヘッドパイプ２１に接続される。一対の枝フレーム２３２は、フロントフレーム２３の下部に配置される。一対の枝フレーム２３２は、自動二輪車１の幅方向に配列され、各枝フレーム２３２の上端は、幹フレーム２３１の下端に接続される。各枝フレーム２３２は、下端に端部２３７を備える。端部２３７には、下部フレーム２４が取り付けられる。端部２３７は、上部フレーム２０の端部であるため、以降の説明では、上部フレーム端部２３７と呼ぶ。
【００２２】
フロントフレーム２３はさらに、一対の梁部材２３３を備える。一対の梁部材２３３は、幹フレーム２３１の後端と、一対のメインフレーム２２との間に取り付けられる。梁部材２３３は、ボルト連結前の単品時における溶接歪みを低減する。
【００２３】
［下部フレーム２４］
下部フレーム２４は、上部フレーム端部２３７と、上部フレーム端部２２１との間に配置される。
【００２４】
下部フレーム２４は、自動二輪車１の前後方向に延び、その前端部は上部に延びる。下部フレーム２４は、２つの下部フレーム端部２４１及び２４２を有する。下部フレーム端部２４１は、下部フレーム２４の前端に配置され、上方に延びる。下部フレーム端部２４２は、下部フレーム２４の後端に配置され、後方に延びる。
【００２５】
下部フレーム端部２４１は、上部フレーム端部２３７に取り付けられる。下部フレーム端部２４２は、上部フレーム端部２２１に取り付けられる。
【００２６】
［締結部材２５及び２６］
締結部材２５は、下部フレーム端部２４１を、上部フレーム端部２３７に締結する。締結部材２６は、下部フレーム端部２４２を、上部フレーム端部２２１に締結する。以降、車体フレーム２のうち、締結部材２５で締結される部分を「フロント締結部分」と呼び、締結部材２６で締結される部分を「リア締結部分」という。
【００２７】
［車体フレーム２内のエンジン３の配置について］
以上のとおり、車体フレーム２は、上部フレーム２０と、下部フレーム２４とに分割される。一体成型された車体フレーム内にエンジンを収納する場合、車体フレームは、内部にエンジンを挿入できる程度に大きい。
【００２８】
これに対して、車体フレーム２は、一体成型される従来の車体フレームよりも小さくすることができる。上述のとおり、車体フレーム２は、上部フレーム２０と、下部フレーム２４とに分割される。図４に示すとおり、車体フレーム２にエンジン３を収納するとき、エンジン３は上部フレーム２０に取り付けられる。具体的には、エンジン３は、メインフレーム２２から下方に延びるブラケット２５０に取り付けられる。このとき、下部フレーム２４は上部フレーム２０に取り付けられていないため、エンジン３は上部フレーム２０に容易に取り付けられる。上部フレーム２０に取り付けられたエンジン３の後端の一部は、一対のメインフレーム２２の間に配置される。したがって、メインフレーム２２は、側面視において、エンジン３と重なる部分を有する。
【００２９】
エンジン３が上部フレーム２０に取り付けられた後、図５に示すように、下部フレーム２４が上部フレーム２０に取り付けられる。上述のとおり、下部フレーム２４は、締結部材２５及び２６により、上部フレーム２０に締結される。このとき、エンジン３の下端部は、一対の下部フレーム２４の間に配置される。したがって、下部フレーム２４は、側面視において、エンジン３と重なる部分を有する。
【００３０】
以上のとおり、車体フレーム２は、側面視において、エンジン３と重なる部分を有する。車体フレーム２は、一体成型される車体フレームと比較して、小さい。そのため、車体フレーム２は従来よりも軽量化でき、車体フレーム２全体を自動二輪車１の重心近傍に近づけることができる。そのため、操作感が向上する。
【００３１】
［車体フレーム２の剛性について］
車体フレーム２の剛性は、ライダの操作感及び乗り心地感に影響する。特に、モトクロッサーのように、自動二輪車が不整地を走行する場合、車体フレーム２には複数の方向から外力を受ける。このとき、種々の外力に対する締結部分（フロント締結部分、リア締結部分）の剛性の片寄りが少ない方が、優れた操作感及び乗り心地感が得られる。締結部材２５及び２６は、種々の外力に対する締結部分の剛性の片寄りを抑える。以下、車体フレーム２のフロント締結部分、リア締結部分の構成について詳述する。
【００３２】
［フロント締結部分］
［上部フレーム端部２３７及び下部フレーム端部２４１の構成］
図６は、車体フレーム２のフロント締結部分の分解斜視図であり、図７は、フロント締結部分の斜視図である。図６を参照して、上部フレーム端部２３７は、枝フレーム２３２の下端に配置される。上部フレーム端部２３７は、下端に端面２３４を有する。端面２３４は平面であり、上部フレーム端部２３７の軸線Ｌ２３７に対して傾斜する。端面２３４の前端２３４Ｆは、端面２３４の後端２３４Ｒよりも上方に配置される。そのため、端面２３４の法線Ｎ２３４は、前方に向かって斜め下方に延びる。
【００３３】
下部フレーム２４の前端には、下部フレーム端部２４１が配置される。下部フレーム端部２４１は、端面２４３を有する。端面２４３は平面であり、下部フレーム端部２４１の軸線Ｌ２４１に対して傾斜する。端面２４３の前端は、端面２４３の後端よりも上方に配置される。そのため、端面２４３の法線Ｎ２４３は、後方に向かって斜め上方に延びる。
図７に示すように、締結時、端面２４３は端面２３４と接触する。したがって、端面２３４は端面２４３に対向する。
【００３４】
上部フレーム端部２３７はさらに、貫通孔２３５及び２３６を有する。貫通孔２３５は、軸線Ｌ２３７に対して斜めに交差して配置される。具体的には、貫通孔２３５は、端面２３４と、上部フレーム端部２３７の背面との間に形成され、法線Ｎ２３４方向に延びる。そのため、貫通孔２３５は、端面２３４と、上部フレーム端部２３７の背面とに開口を有する。締結時、軸線Ｌ２３７は、下部フレーム端部２４１の軸線Ｌ２４１と同軸に配置される。そのため、締結時、貫通孔２３５は、軸線Ｌ２４１に対して斜めに交差して配置される。
【００３５】
貫通孔２３６は、上部フレーム端部２３７の両側面の間に配置される。そのため、貫通孔２３６は、上部フレーム端部２３７の軸線Ｌ２３７に対して垂直に交差して配置される。したがって、締結時、貫通孔２３６は、軸線Ｌ２４１に対しても垂直に交差して配置される。貫通孔２３６は、貫通孔２３５と垂直に交差する。貫通孔２３５の内面には雌ねじが形成される。
【００３６】
なお、本明細書でいう「垂直」とは、厳密に９０度で交わる場合だけでなく、９０度±１０度の範囲を含む。好ましくは、垂直とは９０度±５度の範囲をいい、さらに好ましくは、９０度±２度の範囲をいう。
【００３７】
下部フレーム端部２４１はさらに、上部フレーム端部２３７と同様に、２つの貫通孔２４５及び２４６を有する。貫通孔２４５は、端面２４３と、下部フレーム端部２４１の前面との間に形成される。下部フレーム端部２４１の前面には、窪み２４８が形成される。貫通孔２４５は、端面２４３と窪み２４８との間に配置される。締結時、貫通孔２４５は、貫通孔２３５と同軸に配置され、軸線Ｌ２４１に対して斜めに交差して配置される。
【００３８】
貫通孔２４６は、軸線Ｌ２４１に対して垂直に交差して配置される。そのため、締結時、貫通孔２４６は、貫通孔２３６と平行する。
【００３９】
［締結部材２５の構成］
締結部材２５は、ボルトＢ１、Ｂ２及びＢ５と、板状のブラケット２５３及び２５４とを備える。ボルトＢ１、Ｂ２及びＢ５には雄ねじが形成される。ボルトＢ１は、貫通孔２３５及び２４５に挿入され、下部フレーム端部２４１を上部フレーム端部２３７に締結する。締結時、ボルトＢ１は、軸線Ｌ２４１に対して斜めに交差して配置される。軸線Ｌ２４１は、ボルトＢ１を貫く。本例では、ボルトＢ１の軸線は、軸線Ｌ２４１と同一の仮想平面に含まれる。
【００４０】
車体フレーム２とエンジン３との位置関係において、側面視にて車体フレーム２のうち、エンジン３が配置される側を内側と定義する場合、ボルトＢ１は、車体フレーム２の外側から内側に向かって貫通孔２３５及び２４５に挿入される。したがって、自動二輪車１を製造するとき、作業者がボルトＢ１を挿入しやすい。
【００４１】
取付ボルトＢ５は、ブラケット２５３及び２５４を下部フレーム端部２４１に取り付ける。ボルトＢ２はさらに、下部フレーム端部２４１に取り付けられたブラケット２５３及び２５４を、上部フレーム端部２３７に締結する。したがって、ブラケット２５３及び２５４は、ボルトＢ２及び取付ボルトＢ５により、上部フレーム端部２３７及び下部フレーム端部２４１に取り付けられる。
【００４２】
ブラケット２５３は、図７に示すとおり、締結時、上部フレーム端部２３７の側面及び下部フレーム端部２４１の側面に接して配置される。図６を参照して、ブラケット２５３は、貫通孔２５３Ａ及び２５３Ｂを有する。貫通孔２５３Ａは、貫通孔２５３Ｂよりも上方に配置される。締結時、貫通孔２５３Ａは貫通孔２３６と同軸に配置され、貫通孔２５３Ｂは貫通孔２４６と同軸に配置される。
【００４３】
ボルトＢ２は、貫通孔２５３Ａ及び２３６に挿入され、ブラケット２５３を上部フレーム端部２３７に締結する。このとき、ボルトＢ２は、軸線Ｌ２４１に対して垂直に交差して配置される。取付ボルトＢ５は、貫通孔２５３Ｂ及び貫通孔２４６に挿入され、ブラケット２５３を下部フレーム端部２４１に取り付ける。このとき、取付ボルトＢ５は、軸線Ｌ２４１に対して垂直に交差して配置される。さらに、ボルトＢ２及びＢ５は、ボルトＢ１に対して垂直に交差して配置される。
【００４４】
ブラケット２５４は、ブラケット２５３が配置される側面と反対側の側面に配置される。ブラケット２５４は、貫通孔２５４Ａ及び２５４Ｂを有する。貫通孔２５４Ａは、貫通孔２５４Ｂよりも上方に配置される。貫通孔２５４Ａは貫通孔２３６と同軸に配置され、貫通孔２５４Ｂは貫通孔２４６と同軸に配置される。貫通孔２５４Ａ及び２５４Ｂはいずれも、雌ねじが形成される。ボルトＢ２は貫通孔２５４Ａに挿入され、ブラケット２５４を上部フレーム端部２３７に締結する。取付ボルトＢ５は貫通孔２５４Ｂに挿入され、ブラケット２５４を下部フレーム端部２４１に取り付ける。
【００４５】
ブラケット２５４はさらに、貫通孔２５４Ｃを有する。貫通孔２５４Ｃは、貫通孔２５４Ａ及び２５４Ｂよりも後方に配置され、ブラケット２５４の後端に配置される。締結部材２５はさらに、ボルトＢ６を備える。図５に示すとおり、ボルトＢ４は貫通孔２５４Ｃに挿入され、エンジン３をブラケット２５４に締結する。
【００４６】
上述のとおり、フロント締結部分では、ボルトＢ１、Ｂ２及びボルトＢ５が、下部フレーム端部２４１を上部フレーム端部２３７に締結する。このとき、ボルトＢ１は、軸線Ｌ２４１に対して斜めに交差して配置される。ボルトＢ２及びＢ５は、軸線Ｌ２４１に対して垂直に交差して配置される。
【００４７】
このように、異なる２方向に配置されたボルトＢ１、Ｂ２及びＢ５により、異なる方向からの外力に対するフロント締結部分の剛性は、片寄りにくい。ボルトＢ１は、軸線Ｌ２４１に対して斜めに交差して配置されるため、ボルトＢ１により、フロント結合部分の圧縮剛性、引張剛性及び曲げ剛性が向上する。さらに、ボルトＢ２及びＢ５は、軸線Ｌ２４１と垂直に交差して配置されるため、ボルトＢ２及びＢ５により、フロント締結部分のねじり剛性及び曲げ剛性が向上する。したがって、フロント結合部分の剛性は、異なる方向からの外力に対して片寄りにくい。以下、この点について詳述する。
【００４８】
図８〜図１１に示すフレーム試験片Ｓ１〜Ｓ４を用いて、引張剛性、圧縮剛性、曲げ剛性及びねじり剛性を調査した。
【００４９】
図８を参照して、フレーム試験片Ｓ１は、横断面が長方形であり、中央に締結部分を有した。フレーム試験片Ｓ１は、フレームＳ１１とフレームＳ１２とを備え、フレームＳ１１とＳ１２とは、図７に示すフロント締結部分と同様の構成により締結された。具体的には、フレームＳ１１とＳ１２とは、ボルトＢ１１と、一対のボルトＢ１２と、一対のブラケットＰ１とにより結合された。ボルトＢ１は、フレーム試験片Ｓ１の軸線に対して斜めに交差して配置され、フレームＳ１１にフレームＳ１２を締結した。一対のボルトＢ２は、一対のブラケットＰ１の各々をフレームＳ１１及びフレームＳ１２の一方の側面及び他方の側面にそれぞれに固定した。さらに一対のボルトＢ１２は、フレーム試験片Ｓ１の軸線と垂直に交差して配置された。
【００５０】
図９Ａ及び図９Ｂを参照して、フレーム試験片Ｓ２は、フレーム試験片Ｓ１と同じ形状及び同じ面積の横断面形状を有した。フレーム試験片Ｓ２も、中央に締結部分を有した。フレーム試験片Ｓ２は、フレームＳ２１とフレームＳ２２とを備えた。図９Ｂに示すとおり、フレームＳ２１の後端部には、テーパ形状の溝が形成された。一方、フレームＳ２２の先端部は、フレームＳ２１の後端部の溝に嵌るように、テーパ形状を有した。フレームＳ２２の先端部はフレームＳ２１の後端部の溝に嵌められ、一対のボルトＢ１２により、フレームＳ２１の後端部に固定された。一対のボルトＢ１２は、フレーム試験片Ｓ２の軸方向に対して垂直に交差して配置された。
【００５１】
図１０Ａはフレーム試験片Ｓ３の平面図であり、図１０Ｂは側面図である。図１０Ａ及び１０Ｂを参照して、フレーム試験片Ｓ３は、フレーム試験片Ｓ１と同じ形状及び同じ面積の横断面形状を有した。フレーム試験片Ｓ３も、中央に締結部分を有した。フレーム試験片Ｓ３は、フレームＳ３１とフレームＳ３２とを備えた。図１０Ｂを参照して、フレームＳ３１の後端部には段差が設けられ、後端部の下部は、上部よりも後方に延びていた。フレームＳ３２の前端部には段差が設けられ、前端部の上部は、下部よりも前方に延びていた。フレームＳ３１の後端部がフレームＳ３２の前端部に重なり、フレーム試験片Ｓ３を構成した。フレームＳ３１の後端部とフレームＳ３２の前端部とが互いに重なった部分には、一対のボルトＢ１２が配置され、ボルトＢ１２によりフレームＳ３１とＳ３２とが締結された。ボルトＢ１２は、フレーム試験片Ｓ３の軸線に対して垂直に交差して配置された。
【００５２】
図１１を参照して、フレーム試験片Ｓ４は、フレーム試験片Ｓ１と同じ形状及び面積の横断面形状を有する素管であり、締結部分が形成されなかった。
【００５３】
フレーム試験片Ｓ１〜Ｓ４はいずれも同じ長さ及び同じ外形寸法を有した。
【００５４】
各フレーム試験片Ｓ１〜Ｓ４に対して、フレーム試験片の軸方向に対して引張試験及び圧縮試験を実施し、引張剛性及び圧縮剛性を求めた。さらに、各フレーム試験片Ｓ１〜Ｓ３のボルトＢ１２の軸方向に対して３点曲げ試験及び片持ち曲げ試験を実施し、ボルトＢ１２の長手方向に対する３点曲げ剛性及び片持ち曲げ剛性を求めた。さらに、ボルトＢ１２と垂直な方向に対して３点曲げ試験及び片持ち曲げ試験を実施し、ボルトＢ１２と垂直な方向に対する３点曲げ剛性及び片持ち曲げ剛性を求めた。
【００５５】
フレーム試験片Ｓ４については、フレーム試験片Ｓ４の軸線方向に垂直な任意の方向（第１方向という）に対して３点曲げ試験及び片持ち曲げ試験を実施し、第１方向に対する曲げ剛性を求めた。そして、第１方向の３点曲げ剛性及び片持ち曲げ剛性を、ボルトＢ１２の長手方向に対する３点曲げ剛性及び片持ち曲げ剛性と定義した。さらに、フレーム試験片Ｓ４の軸線方向及び第１方向に垂直な方向（第２方向という）に対して３点曲げ試験及び片持ち曲げ試験を実施し、第２方向に対する曲げ剛性を求めた。そして、第２方向の３点曲げ剛性及び片持ち曲げ剛性をボルトＢ１２と垂直な方向に対する３点曲げ剛性及び片持ち曲げ剛性と定義した。さらに、各フレーム試験片Ｓ１〜Ｓ４に対してねじり試験を実施し、ねじり剛性を求めた。
【００５６】
各フレーム試験片Ｓ１〜Ｓ４の試験結果を図１２に示す。図１２は、フレーム試験片Ｓ４の各試験での剛性を１００とした場合の、フレーム試験片Ｓ１〜Ｓ４の各試験における剛性値（圧縮剛性、引張剛性、ボルトＢ１２の長手方向の３点曲げ剛性、ボルトＢ１２の長手方向の片持ち曲げ剛性、ボルトＢ１２と垂直な方向の３点曲げ剛性、ボルトＢ１２と垂直な方向の片持ち曲げ剛性）を示すグラフである。図１２中の実線のグラフは、フレーム試験片Ｓ４の結果を示す。破線のグラフは、フレーム試験片Ｓ１の結果を示す。一点鎖線のグラフは、フレーム試験片Ｓ２の結果を示す。二点鎖線のグラフは、フレーム試験片Ｓ３の結果を示す。
【００５７】
図１２を参照して、フレーム試験片Ｓ１の各試験における剛性値は、フレーム試験片Ｓ４の対応する剛性値に近かった。したがって、フレーム試験片Ｓ１のグラフの形状は、フレーム試験片Ｓ４と同様に、正七角形に近かった。一方、フレーム試験片Ｓ２は、ボルトＢ１２の垂直方向に対する３点曲げ試験の剛性値がフレーム試験片Ｓ４よりも顕著に高く、さらに、ねじり剛性値の高かった。そのため、フレーム試験片Ｓ２のグラフ形状は、正七角形から離れたいびつな形状となった。また、フレーム試験片Ｓ３では、ボルトＢ１２の垂直方向に対する３点曲げ試験の剛性値がフレーム試験片Ｓ４よりも顕著に低く、ねじり剛性値もフレーム試験片Ｓ４よりも顕著に高かった。さらに、フレーム試験片Ｓ３の引張剛性値及び圧縮剛性値は、フレーム試験片Ｓ４よりも顕著に低かった。そのため、フレーム試験片Ｓ３のグラフ形状は、正七角形から離れたいびつな形状となった。
【００５８】
以上の試験結果からもわかるように、車体フレーム２のフロント締結部分では、種々の異なる方向から外力に対する剛性値が片寄りにくく、フロント締結部分は素管と同様の剛性を示す。したがって、ライダは、一体成型された車体フレームと同じ感覚で自動二輪車１を操作できる。したがって、自動二輪車１は操作感及び乗り心地感を向上する。
【００５９】
さらに、図６に示すとおり、下部フレーム端部２４１の端面２４３は、軸線Ｌ２４１に対して傾斜する。仮に、上部フレーム部材２７３と下部フレーム端部２４１との締結部分が、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すフレーム試験片Ｓ３１及びＳ３２の締結部分のように段差を有する場合、締結部分での断面変化が大きい。断面変化が大きければ、締結部分での力の伝わり方がなめらかにならず、操作感が低下する。本例では、端面２４３が軸線Ｌ２４１に対して傾斜する。そのため、締結部分での下部フレーム端部２４１及び上部フレーム端部２３７での横断面は、先端から徐々に変化する。そのため、締結部分において、応力はなめらかに伝わり、操作感が向上する。
【００６０】
さらに、図６に示すとおり、ボルトＢ１は、下部フレーム端部２４１の端面２４３に開口を有する貫通孔２４５に挿入され、端面２４３の法線Ｎ２４３方向に配置される。そのため、ボルトＢ１は、端面２４３を端面２３４に強固に締結できる。
【００６１】
さらに、ブラケット２５３及び２５４は、取付ボルトＢ５により下部フレーム端部２４１に取り付けられる。そして、ボルトＢ２は、下部フレーム端部２４１に取り付けられたブラケット２５３及び２５４を、上部フレーム端部２３７に締結する。このとき、取付ボルトＢ５は、ボルトＢ２と同じ方向に延び、軸線Ｌ２４１に対して垂直に交差して配置される。そのため、締結部材のねじり剛性及び曲げ剛性が向上する。
【００６２】
さらに、ブラケット２５４には、エンジン３が取り付けられる。ブラケット２５４により、上部フレーム２０と、下部フレーム２４と、エンジン３とが、１箇所で締結される。車体フレーム中において、締結箇所が多いほど、剛性の片寄りが多くなる。仮に、エンジン３をブラケット２５４に取り付けず、車体フレーム２内の他の箇所に配置される他のブラケットに締結した場合、車体フレーム２内の締結箇所が増加する。ブラケット２５４により、車体フレーム２の締結箇所の数を抑えることができるため、車体フレーム２の剛性の片寄りが抑えられ、操作感が向上する。
【００６３】
本例では、フロント締結部分に、ブラケット２５３及び２５４を使用した。しかしながら、ブラケット２５３及び２５４のいずれか一方を使用し、他方を使用しなくてもよい。この場合であっても、ボルトＢ２及び使用されるブラケットにより、下部フレーム端部２４１は上部フレーム端部２３７に締結される。
【００６４】
本例では、ブラケット２５３又は２５４は、取付ボルトＢ５により下部フレーム端部２４１に取り付けられる。しかしながら、ブラケット２５３及び２５４は、取付ボルトＢ５以外の他の方法により、下部フレーム端部２４１に取り付けされてもよい。たとえば、ブラケット２５３及び２５４は、下部フレーム端部２４１の側面に溶接されてもよい。また、ブラケット２５３及び２５４は、切削加工により下部フレーム端部２４１に形成されてもよい。
【００６５】
また、ブラケット２５３及び２５４は、下部フレーム端部２４１に代えて、上部フレーム端部２３７の側面に取り付けられてもよい。この場合、取付ボルトＢ５により、ブラケット２５３及び２５４は下部フレーム端部２４１に締結される。要するに、ブラケットは、上部フレーム端部２３７及び下部フレーム端部２４１のいずれか一方に取り付けられ、ボルトにより他方に締結されればよい。
【００６６】
［リア締結部分の詳細］
リア締結部分についても、フロント締結部分と同様の方法が採用される。図１３は、リア締結部分の側面図である。図１３を参照して、リア締結部分は、下部フレーム端部２４２と、上部フレーム端部２２１と、締結部材２６とを備える。下部フレーム端部２４２は、下部フレーム２４の後端に配置される。上部フレーム端部２２１は、メインフレーム２２の下端に配置される。
【００６７】
図１４は、リア締結部分のうち、下部フレーム端部２４２と、上部フレーム端部２２１との側面図である。図１５は、リア締結部分の分解斜視図である。図１３〜図１５を参照して、締結部材２６は、ボルトＢ３と、ボルトＢ４と、ナットＮ１と、ブラケット２２２とを備える。締結部材２６は、下部フレーム端部２４２を上部フレーム端部２２１に締結する。
【００６８】
下部フレーム端部２４２は、後端に端面２４３を有する。端面２４３は平面であり、下部フレーム端部２４２の軸線Ｌ２４２に対して傾斜する。端面２４３の下端は、端面２４３の上端よりも、後方に配置される。下部フレーム端部２４２は、貫通孔２４５及び２４７を有する。貫通孔２４５は、端面２４３と、下部フレーム端部２４２の下面に形成される窪み２４６との間に形成される。したがって、貫通孔２４５は、端面２４３と、窪み２４６の表面とに開口を有する。
【００６９】
貫通孔２４７は、下部フレーム端部２４２の両側面の間に形成され、軸線Ｌ２４２に対して垂直に交差して配置される。
【００７０】
上部フレーム端部２２１は、下端に端面２２４を有する。端面２２４は、端面２４３と対向して配置される。上部フレーム端部２２１には、非貫通孔２２５が形成される。非貫通孔２２５は、端面２２４から後方に向かって斜め上方に延びる。締結時、非貫通孔２２５は、貫通孔２４５と同軸に配置される。非貫通孔２２５の内面には、雌ねじが形成される。
【００７１】
上部フレーム端部２２１の下端のうち、端面２２４の隣りには、ブラケット２２２が取り付けられる。本例では、ブラケット２２２は、上部フレーム端部２２１の下端に一体的に取り付けられる。ブラケット２２２は、前方に延在し、貫通孔２２７を有する。締結時、貫通孔２２７は、貫通孔２４７と同軸に配置される。
【００７２】
ボルトＢ３は、貫通孔２４５及び非貫通孔２２５に挿入され、下部フレーム端部２４２を上部フレーム端部２２１に締結する。締結時、ボルトＢ３は、軸線Ｌ２４２に対して斜めに交差して配置される。軸線Ｌ２４２は、ボルトＢ３を貫く。本例では、ボルトＢ３の軸線と軸線Ｌ２４２とは、同一の仮想平面に含まれる。
【００７３】
ボルトＢ３は、車体フレーム２の外側から内側に向かって貫通孔２４５及び非貫通孔２２５に挿入される。したがって、自動二輪車１を製造するとき、作業者がボルトＢ３を挿入しやすい。
【００７４】
ボルトＢ４は、貫通孔２４７及び貫通孔２２７に挿入される。このとき、ボルトＢ４の先端は、貫通孔２４７からはみ出る。ナットＮ１は、貫通孔２４７からはみ出たボルトＢ４の先端に取り付けられる。ボルトＢ４及びナットＮ１は、下部フレーム端部２４２を上部フレーム端部２２１に締結する。ボルトＢ４は、軸線Ｌ２４２に対して垂直に交差して配置される。
【００７５】
ボルトＢ３及びＢ４により、異なる方向の外力に対するリア締結部分の剛性の片寄りは低減する。ボルトＢ３により、リア締結部分の圧縮剛性、引張剛性及び曲げ剛性は向上する。ボルトＢ４により、リア締結部分のねじり剛性及び曲げ剛性は向上する。そのため、操作感が向上する。
【００７６】
上述の実施の形態では、図５に示すとおり、側面視において、メインフレーム２２はエンジン３と重複する部分を有し、かつ、下部フレーム２４はエンジン３と重複する部分を有した。しかしながら、車体フレーム２は、メインフレーム２２及び下部フレーム２４のいずれかが、エンジン３と重複してもよい。この場合であっても、従来の一体成型車体フレームと比較して、車体フレーム２は小さい。
【００７７】
上述の実施の形態では、車体フレーム２は、締結部材２５及び締結部材２６を備える。しかしながら、車体フレーム２は、締結部材２５及び締結部材２６のいずれか一方を有してもよい。たとえば、車体フレーム２は、締結部材２５を備え、リア締結部分では、締結部材２６と異なる他の締結部材を取り付けてもよい。このような場合であっても、車体フレーム２の剛性の片寄りはある程度低減する。
【００７８】
上述の実施の形態では、端面２４３及び２２３は平面である。しかしながら、端面２４３及び２２３は平面でなくてもよい。
【００７９】
上述の実施の形態では、締結部材２６がナットＮ１を備える。しかしながら、締結部材２６はナットＮ１を備えなくてもよい。この場合、貫通孔２２７及び２４７の内面には雌ねじが形成される。
【００８０】
上述の実施の形態では、ブラケット２２２は上部フレーム端部２２１に一体的に取り付けられている。しかしながら、ブラケット２２２は他の方法により上部フレーム端部２２１に取り付けられてもよい。たとえば、ブラケット２２２は、取付ボルトにより、上部フレーム端部２２１に取り付けられてもよい。
【００８１】
また、ブラケット２２２は、上部フレーム端部２２１ではなく、下部フレーム端部２４２に取り付けられてもよい。この場合、上部フレーム端部２２１は、ブラケット２２２と接触する側面を有し、その側面には、貫通孔２２７と同軸に配置される孔（非貫通孔でも貫通孔でもよい）が形成される。ボルトＢ４は、貫通孔２２７と上部フレーム端部２２１に形成された孔とに挿入され、下部フレーム端部２４２を上部フレーム端部２２１に締結する。
【００８２】
上述の実施の形態では、上部フレーム２０は、一対のメインフレーム２２を備える。しかしながら、メインフレーム２２は１つであってもよい。また、下部フレーム２４は一つであってもよい。また、フロントフレーム２３は、枝フレームを有さなくてもよい。
【００８３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 自動二輪車
２ 車体フレーム
３ エンジン
２０ 上部フレーム
２１ ヘッドパイプ
２２ メインフレーム
２３ フロントフレーム
２４ 下部フレーム
２５ 締結部材
２６ 締結部材
２２１，２３７ 上部フレーム端部
２２２，２５３，２５４ ブラケット
２２４，２３４ 端面
２４１，２４２ 下部フレーム端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車及び自動二輪車に用いられる車体フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車の車体フレームは、ループ形状を有し、内側にエンジンを収納する。車体フレームは通常、一体的に成型される。自動二輪車の製造時に、エンジンは車体フレーム内に収納される。そのため、車体フレームはエンジンよりも大きい。
【０００３】
車体フレームが大きすぎれば、自動二輪車の操作感が低下する。車体フレームが小さければ、自動二輪車が軽量化され、かつ、車体フレーム全体が自動二輪車の重心近くに配置される。そのため、優れた操作感が得られる。従って、車体フレームは小さい方が好ましい。
【０００４】
車体フレームにはさらに、バランスのとれた剛性が求められる。特に、自動二輪車がモトクロッサーに代表されるオフロードタイプである場合、自動二輪車は不整地を走行したり、ジャンプしたりする。そのため、車体フレームには、種々の方向から外力が加わる。各方向の外力に対する剛性の片寄りが大きければ、操作感が低下する。たとえば、引張剛性及び圧縮剛性と比較して、ねじり剛性が極端に低い場合、車体フレームは、ねじり方向の力に対して、しなりやすい。そのため、ねじり方向に外力が加わると、車体フレームが通常よりもしなり、操作し難くなる。このように、各方向の外力に対する剛性の片寄りが大きい場合、操作感が低下する。したがって、種々の外力に対する剛性の片寄りが抑えられる方が好ましい。
【０００５】
特開２００８−２２２０７７号公（特許文献１）及び特開平４−２４４４９２号公報（特許文献２）は、剛性及び強度を確保できる車体フレームを提案する。特許文献１及び特許文献２に開示された車体フレームは、一部のフレームを着脱可能である。着脱可能なフレームの材質を選択することにより、車体フレームの強度及び剛性を確保する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２２２０７７号公報
【特許文献２】特開平４−２４４４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示された車体フレームでは、着脱可能なフレームを車体フレームに接続する部分において、種々の外力に対する剛性の片寄りが大きいと考えられる。そのため、優れた操作感が得られにくい。
【０００８】
本発明の目的は、優れた操作感が得られやすい自動二輪車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施の形態による自動二輪車は、エンジンと、車体フレームとを備える。車体フレームは、エンジンの周りに配置される。車体フレームは、ヘッドパイプと、上部フレームと、下部フレームと、第１の締結部材とを備える。上部フレームは、メインフレームと、フロントフレームとを含む、メインフレームは、ヘッドパイプから後方に向かって斜め下方に延びる。フロントフレームは、ヘッドパイプから下方に延びる。下部フレームは、フロントフレームの下端に配置される第１の上部フレーム端部と、メインフレームの下端に配置される第２の上部フレーム端部との間に配置される。第１の締結部材は、下部フレームを上部フレームに締結する。下部フレームは、第１及び第２の下部フレーム端部を含む。第１の下部フレーム端部は、上方に延び、第１の上部フレーム端部と接続される。第２の下部フレーム端部は、後方に延び、第２の上部フレーム端部と接続される。第１の締結部材は、第１のボルトと、第２のボルトとを含む。第１のボルトは、上部フレーム端部と接続される下部フレーム端部の軸線に対して斜めに交差して配置され、下部フレーム端部を上部フレーム端部に締結する。第２のボルトは、下部フレーム端部の軸線に対して垂直に交差して配置され、下部フレーム端部を上部フレーム端部に締結する。
【００１０】
本実施の形態による自動二輪車では、車体フレームは上部フレームと下部フレームとに分割できる。そのため、車体フレーム全体を従来よりも小さくすることができる。さらに、上部フレームと下部フレームの締結部分において、第１の締結部材により、種々の方向からの外力に対する剛性の片寄りを低減できる。そのため、優れた操作感が得られやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施の形態による自動二輪車の左側面図である。
【図２】図２は、図１中の車体フレームの斜視図である。
【図３】図３は、図１中の車体フレームの分解斜視図である。
【図４】図４は、図１中の上部フレーム及びエンジンの側面図である。
【図５】図５は、図１中の車体フレーム及びエンジンの側面図である。
【図６】図６は、図２中の車体フレームのうち、フロント締結部分の分解斜視図である。
【図７】図７は、図２中の車体フレームのうち、フロント締結部分の斜視図である。
【図８】図８は、フレーム試験片の平面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、図８と異なるフレーム試験片の平面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａ中の線分ＩＸＢ−ＩＸＢでの断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、図８及び図９Ａと異なるフレーム試験片の平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０Ａのフレーム試験片の側面図である。
【図１１】図１１は、図８、図９Ａ及び図１０Ａと異なるフレーム試験片の平面図である。
【図１２】図１２は、図８〜図１１に示すフレーム試験片を用いた各種剛性試験により得られた。異なる方向からの外力に対する各フレーム試験片の剛性値の割合を示すグラフである。
【図１３】図２中の車体フレームのうち、リア締結部分の側面図である。
【図１４】図１４は、図１３中の下部フレーム端部と上部フレーム端部との側面図である。
【図１５】図１５は、図１３に示すリア締結部分の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。以下の説明での、前後左右は、ライダが乗車した状態での方向を示す。
【００１３】
［自動二輪車の全体構成］
図１は、自動二輪車１の左側面図である。図１を参照して、自動二輪車１は、車体フレーム２と、エンジン３と、燃料タンク４と、シート５と、フロントフォーク６と、前輪７と、後輪８と、リアショックアブソーバ１２と、リンク機構１３とを備える。
【００１４】
車体フレーム２は、前端にヘッドパイプ２１を備える。ヘッドパイプ２１は筒であり、下方に向かって斜め前方に延びる。ヘッドパイプ２１の上方には、ハンドル１１が左右方向に回転可能に取り付けられている。ヘッドパイプ２１の左右には、一対のフロントフォーク６が配置される。一対のフロントフォーク６は、下方に向かって斜め前方に延びる。一対のフロントフォーク６の下端には、前輪７が回転可能に取り付けられる。燃料タンク４は、車体フレーム２の前部上方に配置される。シート５は、車体フレーム２の上方に配置され、燃料タンク４の後部上端から後方に延びる。
【００１５】
車体フレーム２は、いわゆるクレードル型のフレームであり、ループ形状を有する。エンジン３は車体フレーム２内に収納される。車体フレーム２の後部には、ピボット軸９が設けられる。リアアーム１０は、その前端部でピボット軸９周りに上下に揺動可能に支持される。後輪８は、リアアーム１０の後端部に回転可能に取り付けられる。
【００１６】
リアショックアブソーバ１２は、車体フレーム２の後方、かつ、シート５の下方に配置される。リアショックアブソーバ１２の上端は、車体フレーム２の上部に形成されたブラケットに取り付けられる。リアショックアブソーバ１２の下端は、リンク機構１３に取り付けられる。リンク機構１３は、リアアーム１０と、車体フレーム２の後部下端とに取り付けられる。リアアーム１０は上下に揺動可能に取り付けられる。
【００１７】
［車体フレーム２の構成］
図２は、車体フレーム２の斜視図である。図３は、車体フレーム２の分解斜視図である。図２及び図３を参照して、車体フレーム２は、上部フレーム２０と、一対の下部フレーム２４と、締結部材２５と、締結部材２６とを備える。締結部材２５及び２６は、下部フレーム２４を、上部フレーム２０に締結する。
【００１８】
［上部フレーム２０の構成］
上部フレーム２０は、ヘッドパイプ２１と、一対のメインフレーム２２と、フロントフレーム２３とを備える。一対のメインフレーム２２の前端は、ヘッドパイプ２１の後部に接続される。一対のメインフレーム２２は、ヘッドパイプ２１から自動二輪車１の後方に向かって斜め下方に延びる。一対のメインフレーム２２は、自動二輪車１の幅方向に並んで配置される。一対のメインフレーム２２の下端部には、一対の貫通孔２２９が形成される。一対の貫通孔２２９には、ピボット軸９（図１参照）が挿入される。
【００１９】
一対のメインフレーム２２は、下端に端部２２１を備える。端部２２１には、下部フレーム２４が取り付けられる。端部２２１は、上部フレーム２０の端部であるため、以降の説明では、上部フレーム端部２２１と呼ぶ。
【００２０】
一対の上部フレーム端部２２１の間には、筒状のクロスフレーム２６０が配置される。クロスフレーム２６０は、一対の取付部材２２３を備える。一対の取付部材２２３は、クロスフレーム２６０の後端に、互いに幅方向に離れて配置される。一対の取付部材２２３の間には、リンク機構１３（図１参照）の前端部が配置され、一対の取付部材２２３は、シャフトによりリンク機構１３と連結される。
【００２１】
フロントフレーム２３の上端は、ヘッドパイプ２１の下端部と接続される。フロントフレーム２３は、ヘッドパイプ２１から下方に延びる。フロントフレーム２３は、幹フレーム２３１と、一対の枝フレーム２３２とを備える。幹フレーム２３１は、フロントフレーム２３の上部に配置され、幹フレーム２３１の上端は、ヘッドパイプ２１に接続される。一対の枝フレーム２３２は、フロントフレーム２３の下部に配置される。一対の枝フレーム２３２は、自動二輪車１の幅方向に配列され、各枝フレーム２３２の上端は、幹フレーム２３１の下端に接続される。各枝フレーム２３２は、下端に端部２３７を備える。端部２３７には、下部フレーム２４が取り付けられる。端部２３７は、上部フレーム２０の端部であるため、以降の説明では、上部フレーム端部２３７と呼ぶ。
【００２２】
フロントフレーム２３はさらに、一対の梁部材２３３を備える。一対の梁部材２３３は、幹フレーム２３１の後端と、一対のメインフレーム２２との間に取り付けられる。梁部材２３３は、ボルト連結前の単品時における溶接歪みを低減する。
【００２３】
［下部フレーム２４］
下部フレーム２４は、上部フレーム端部２３７と、上部フレーム端部２２１との間に配置される。
【００２４】
下部フレーム２４は、自動二輪車１の前後方向に延び、その前端部は上部に延びる。下部フレーム２４は、２つの下部フレーム端部２４１及び２４２を有する。下部フレーム端部２４１は、下部フレーム２４の前端に配置され、上方に延びる。下部フレーム端部２４２は、下部フレーム２４の後端に配置され、後方に延びる。
【００２５】
下部フレーム端部２４１は、上部フレーム端部２３７に取り付けられる。下部フレーム端部２４２は、上部フレーム端部２２１に取り付けられる。
【００２６】
［締結部材２５及び２６］
締結部材２５は、下部フレーム端部２４１を、上部フレーム端部２３７に締結する。締結部材２６は、下部フレーム端部２４２を、上部フレーム端部２２１に締結する。以降、車体フレーム２のうち、締結部材２５で締結される部分を「フロント締結部分」と呼び、締結部材２６で締結される部分を「リア締結部分」という。
【００２７】
［車体フレーム２内のエンジン３の配置について］
以上のとおり、車体フレーム２は、上部フレーム２０と、下部フレーム２４とに分割される。一体成型された車体フレーム内にエンジンを収納する場合、車体フレームは、内部にエンジンを挿入できる程度に大きい。
【００２８】
これに対して、車体フレーム２は、一体成型される従来の車体フレームよりも小さくすることができる。上述のとおり、車体フレーム２は、上部フレーム２０と、下部フレーム２４とに分割される。図４に示すとおり、車体フレーム２にエンジン３を収納するとき、エンジン３は上部フレーム２０に取り付けられる。具体的には、エンジン３は、メインフレーム２２から下方に延びるブラケット２５０に取り付けられる。このとき、下部フレーム２４は上部フレーム２０に取り付けられていないため、エンジン３は上部フレーム２０に容易に取り付けられる。上部フレーム２０に取り付けられたエンジン３の後端の一部は、一対のメインフレーム２２の間に配置される。したがって、メインフレーム２２は、側面視において、エンジン３と重なる部分を有する。
【００２９】
エンジン３が上部フレーム２０に取り付けられた後、図５に示すように、下部フレーム２４が上部フレーム２０に取り付けられる。上述のとおり、下部フレーム２４は、締結部材２５及び２６により、上部フレーム２０に締結される。このとき、エンジン３の下端部は、一対の下部フレーム２４の間に配置される。したがって、下部フレーム２４は、側面視において、エンジン３と重なる部分を有する。
【００３０】
以上のとおり、車体フレーム２は、側面視において、エンジン３と重なる部分を有する。車体フレーム２は、一体成型される車体フレームと比較して、小さい。そのため、車体フレーム２は従来よりも軽量化でき、車体フレーム２全体を自動二輪車１の重心近傍に近づけることができる。そのため、操作感が向上する。
【００３１】
［車体フレーム２の剛性について］
車体フレーム２の剛性は、ライダの操作感及び乗り心地感に影響する。特に、モトクロッサーのように、自動二輪車が不整地を走行する場合、車体フレーム２には複数の方向から外力を受ける。このとき、種々の外力に対する締結部分（フロント締結部分、リア締結部分）の剛性の片寄りが少ない方が、優れた操作感及び乗り心地感が得られる。締結部材２５及び２６は、種々の外力に対する締結部分の剛性の片寄りを抑える。以下、車体フレーム２のフロント締結部分、リア締結部分の構成について詳述する。
【００３２】
［フロント締結部分］
［上部フレーム端部２３７及び下部フレーム端部２４１の構成］
図６は、車体フレーム２のフロント締結部分の分解斜視図であり、図７は、フロント締結部分の斜視図である。図６を参照して、上部フレーム端部２３７は、枝フレーム２３２の下端に配置される。上部フレーム端部２３７は、下端に端面２３４を有する。端面２３４は平面であり、上部フレーム端部２３７の軸線Ｌ２３７に対して傾斜する。端面２３４の前端２３４Ｆは、端面２３４の後端２３４Ｒよりも上方に配置される。そのため、端面２３４の法線Ｎ２３４は、前方に向かって斜め下方に延びる。
【００３３】
下部フレーム２４の前端には、下部フレーム端部２４１が配置される。下部フレーム端部２４１は、端面２４３を有する。端面２４３は平面であり、下部フレーム端部２４１の軸線Ｌ２４１に対して傾斜する。端面２４３の前端は、端面２４３の後端よりも上方に配置される。そのため、端面２４３の法線Ｎ２４３は、後方に向かって斜め上方に延びる。
図７に示すように、締結時、端面２４３は端面２３４と接触する。したがって、端面２３４は端面２４３に対向する。
【００３４】
上部フレーム端部２３７はさらに、貫通孔２３５及び２３６を有する。貫通孔２３５は、軸線Ｌ２３７に対して斜めに交差して配置される。具体的には、貫通孔２３５は、端面２３４と、上部フレーム端部２３７の背面との間に形成され、法線Ｎ２３４方向に延びる。そのため、貫通孔２３５は、端面２３４と、上部フレーム端部２３７の背面とに開口を有する。締結時、軸線Ｌ２３７は、下部フレーム端部２４１の軸線Ｌ２４１と同軸に配置される。そのため、締結時、貫通孔２３５は、軸線Ｌ２４１に対して斜めに交差して配置される。
【００３５】
貫通孔２３６は、上部フレーム端部２３７の両側面の間に配置される。そのため、貫通孔２３６は、上部フレーム端部２３７の軸線Ｌ２３７に対して垂直に交差して配置される。したがって、締結時、貫通孔２３６は、軸線Ｌ２４１に対しても垂直に交差して配置される。貫通孔２３６は、貫通孔２３５と垂直に交差する。貫通孔２３５の内面には雌ねじが形成される。
【００３６】
なお、本明細書でいう「垂直」とは、厳密に９０度で交わる場合だけでなく、９０度±１０度の範囲を含む。好ましくは、垂直とは９０度±５度の範囲をいい、さらに好ましくは、９０度±２度の範囲をいう。
【００３７】
下部フレーム端部２４１はさらに、上部フレーム端部２３７と同様に、２つの貫通孔２４５及び２４６を有する。貫通孔２４５は、端面２４３と、下部フレーム端部２４１の前面との間に形成される。下部フレーム端部２４１の前面には、窪み２４８が形成される。貫通孔２４５は、端面２４３と窪み２４８との間に配置される。締結時、貫通孔２４５は、貫通孔２３５と同軸に配置され、軸線Ｌ２４１に対して斜めに交差して配置される。
【００３８】
貫通孔２４６は、軸線Ｌ２４１に対して垂直に交差して配置される。そのため、締結時、貫通孔２４６は、貫通孔２３６と平行する。
【００３９】
［締結部材２５の構成］
締結部材２５は、ボルトＢ１、Ｂ２及びＢ５と、板状のブラケット２５３及び２５４とを備える。ボルトＢ１、Ｂ２及びＢ５には雄ねじが形成される。ボルトＢ１は、貫通孔２３５及び２４５に挿入され、下部フレーム端部２４１を上部フレーム端部２３７に締結する。締結時、ボルトＢ１は、軸線Ｌ２４１に対して斜めに交差して配置される。軸線Ｌ２４１は、ボルトＢ１を貫く。本例では、ボルトＢ１の軸線は、軸線Ｌ２４１と同一の仮想平面に含まれる。
【００４０】
車体フレーム２とエンジン３との位置関係において、側面視にて車体フレーム２のうち、エンジン３が配置される側を内側と定義する場合、ボルトＢ１は、車体フレーム２の外側から内側に向かって貫通孔２３５及び２４５に挿入される。したがって、自動二輪車１を製造するとき、作業者がボルトＢ１を挿入しやすい。
【００４１】
取付ボルトＢ５は、ブラケット２５３及び２５４を下部フレーム端部２４１に取り付ける。ボルトＢ２はさらに、下部フレーム端部２４１に取り付けられたブラケット２５３及び２５４を、上部フレーム端部２３７に締結する。したがって、ブラケット２５３及び２５４は、ボルトＢ２及び取付ボルトＢ５により、上部フレーム端部２３７及び下部フレーム端部２４１に取り付けられる。
【００４２】
ブラケット２５３は、図７に示すとおり、締結時、上部フレーム端部２３７の側面及び下部フレーム端部２４１の側面に接して配置される。図６を参照して、ブラケット２５３は、貫通孔２５３Ａ及び２５３Ｂを有する。貫通孔２５３Ａは、貫通孔２５３Ｂよりも上方に配置される。締結時、貫通孔２５３Ａは貫通孔２３６と同軸に配置され、貫通孔２５３Ｂは貫通孔２４６と同軸に配置される。
【００４３】
ボルトＢ２は、貫通孔２５３Ａ及び２３６に挿入され、ブラケット２５３を上部フレーム端部２３７に締結する。このとき、ボルトＢ２は、軸線Ｌ２４１に対して垂直に交差して配置される。取付ボルトＢ５は、貫通孔２５３Ｂ及び貫通孔２４６に挿入され、ブラケット２５３を下部フレーム端部２４１に取り付ける。このとき、取付ボルトＢ５は、軸線Ｌ２４１に対して垂直に交差して配置される。さらに、ボルトＢ２及びＢ５は、ボルトＢ１に対して垂直に交差して配置される。
【００４４】
ブラケット２５４は、ブラケット２５３が配置される側面と反対側の側面に配置される。ブラケット２５４は、貫通孔２５４Ａ及び２５４Ｂを有する。貫通孔２５４Ａは、貫通孔２５４Ｂよりも上方に配置される。貫通孔２５４Ａは貫通孔２３６と同軸に配置され、貫通孔２５４Ｂは貫通孔２４６と同軸に配置される。貫通孔２５４Ａ及び２５４Ｂはいずれも、雌ねじが形成される。ボルトＢ２は貫通孔２５４Ａに挿入され、ブラケット２５４を上部フレーム端部２３７に締結する。取付ボルトＢ５は貫通孔２５４Ｂに挿入され、ブラケット２５４を下部フレーム端部２４１に取り付ける。
【００４５】
ブラケット２５４はさらに、貫通孔２５４Ｃを有する。貫通孔２５４Ｃは、貫通孔２５４Ａ及び２５４Ｂよりも後方に配置され、ブラケット２５４の後端に配置される。締結部材２５はさらに、ボルトＢ６を備える。図５に示すとおり、ボルトＢ４は貫通孔２５４Ｃに挿入され、エンジン３をブラケット２５４に締結する。
【００４６】
上述のとおり、フロント締結部分では、ボルトＢ１、Ｂ２及びボルトＢ５が、下部フレーム端部２４１を上部フレーム端部２３７に締結する。このとき、ボルトＢ１は、軸線Ｌ２４１に対して斜めに交差して配置される。ボルトＢ２及びＢ５は、軸線Ｌ２４１に対して垂直に交差して配置される。
【００４７】
このように、異なる２方向に配置されたボルトＢ１、Ｂ２及びＢ５により、異なる方向からの外力に対するフロント締結部分の剛性は、片寄りにくい。ボルトＢ１は、軸線Ｌ２４１に対して斜めに交差して配置されるため、ボルトＢ１により、フロント結合部分の圧縮剛性、引張剛性及び曲げ剛性が向上する。さらに、ボルトＢ２及びＢ５は、軸線Ｌ２４１と垂直に交差して配置されるため、ボルトＢ２及びＢ５により、フロント締結部分のねじり剛性及び曲げ剛性が向上する。したがって、フロント結合部分の剛性は、異なる方向からの外力に対して片寄りにくい。以下、この点について詳述する。
【００４８】
図８〜図１１に示すフレーム試験片Ｓ１〜Ｓ４を用いて、引張剛性、圧縮剛性、曲げ剛性及びねじり剛性を調査した。
【００４９】
図８を参照して、フレーム試験片Ｓ１は、横断面が長方形であり、中央に締結部分を有した。フレーム試験片Ｓ１は、フレームＳ１１とフレームＳ１２とを備え、フレームＳ１１とＳ１２とは、図７に示すフロント締結部分と同様の構成により締結された。具体的には、フレームＳ１１とＳ１２とは、ボルトＢ１１と、一対のボルトＢ１２と、一対のブラケットＰ１とにより結合された。ボルトＢ１は、フレーム試験片Ｓ１の軸線に対して斜めに交差して配置され、フレームＳ１１にフレームＳ１２を締結した。一対のボルトＢ２は、一対のブラケットＰ１の各々をフレームＳ１１及びフレームＳ１２の一方の側面及び他方の側面にそれぞれに固定した。さらに一対のボルトＢ１２は、フレーム試験片Ｓ１の軸線と垂直に交差して配置された。
【００５０】
図９Ａ及び図９Ｂを参照して、フレーム試験片Ｓ２は、フレーム試験片Ｓ１と同じ形状及び同じ面積の横断面形状を有した。フレーム試験片Ｓ２も、中央に締結部分を有した。フレーム試験片Ｓ２は、フレームＳ２１とフレームＳ２２とを備えた。図９Ｂに示すとおり、フレームＳ２１の後端部には、テーパ形状の溝が形成された。一方、フレームＳ２２の先端部は、フレームＳ２１の後端部の溝に嵌るように、テーパ形状を有した。フレームＳ２２の先端部はフレームＳ２１の後端部の溝に嵌められ、一対のボルトＢ１２により、フレームＳ２１の後端部に固定された。一対のボルトＢ１２は、フレーム試験片Ｓ２の軸方向に対して垂直に交差して配置された。
【００５１】
図１０Ａはフレーム試験片Ｓ３の平面図であり、図１０Ｂは側面図である。図１０Ａ及び１０Ｂを参照して、フレーム試験片Ｓ３は、フレーム試験片Ｓ１と同じ形状及び同じ面積の横断面形状を有した。フレーム試験片Ｓ３も、中央に締結部分を有した。フレーム試験片Ｓ３は、フレームＳ３１とフレームＳ３２とを備えた。図１０Ｂを参照して、フレームＳ３１の後端部には段差が設けられ、後端部の下部は、上部よりも後方に延びていた。フレームＳ３２の前端部には段差が設けられ、前端部の上部は、下部よりも前方に延びていた。フレームＳ３１の後端部がフレームＳ３２の前端部に重なり、フレーム試験片Ｓ３を構成した。フレームＳ３１の後端部とフレームＳ３２の前端部とが互いに重なった部分には、一対のボルトＢ１２が配置され、ボルトＢ１２によりフレームＳ３１とＳ３２とが締結された。ボルトＢ１２は、フレーム試験片Ｓ３の軸線に対して垂直に交差して配置された。
【００５２】
図１１を参照して、フレーム試験片Ｓ４は、フレーム試験片Ｓ１と同じ形状及び面積の横断面形状を有する素管であり、締結部分が形成されなかった。
【００５３】
フレーム試験片Ｓ１〜Ｓ４はいずれも同じ長さ及び同じ外形寸法を有した。
【００５４】
各フレーム試験片Ｓ１〜Ｓ４に対して、フレーム試験片の軸方向に対して引張試験及び圧縮試験を実施し、引張剛性及び圧縮剛性を求めた。さらに、各フレーム試験片Ｓ１〜Ｓ３のボルトＢ１２の軸方向に対して３点曲げ試験及び片持ち曲げ試験を実施し、ボルトＢ１２の長手方向に対する３点曲げ剛性及び片持ち曲げ剛性を求めた。さらに、ボルトＢ１２と垂直な方向に対して３点曲げ試験及び片持ち曲げ試験を実施し、ボルトＢ１２と垂直な方向に対する３点曲げ剛性及び片持ち曲げ剛性を求めた。
【００５５】
フレーム試験片Ｓ４については、フレーム試験片Ｓ４の軸線方向に垂直な任意の方向（第１方向という）に対して３点曲げ試験及び片持ち曲げ試験を実施し、第１方向に対する曲げ剛性を求めた。そして、第１方向の３点曲げ剛性及び片持ち曲げ剛性を、ボルトＢ１２の長手方向に対する３点曲げ剛性及び片持ち曲げ剛性と定義した。さらに、フレーム試験片Ｓ４の軸線方向及び第１方向に垂直な方向（第２方向という）に対して３点曲げ試験及び片持ち曲げ試験を実施し、第２方向に対する曲げ剛性を求めた。そして、第２方向の３点曲げ剛性及び片持ち曲げ剛性をボルトＢ１２と垂直な方向に対する３点曲げ剛性及び片持ち曲げ剛性と定義した。さらに、各フレーム試験片Ｓ１〜Ｓ４に対してねじり試験を実施し、ねじり剛性を求めた。
【００５６】
各フレーム試験片Ｓ１〜Ｓ４の試験結果を図１２に示す。図１２は、フレーム試験片Ｓ４の各試験での剛性を１００とした場合の、フレーム試験片Ｓ１〜Ｓ４の各試験における剛性値（圧縮剛性、引張剛性、ボルトＢ１２の長手方向の３点曲げ剛性、ボルトＢ１２の長手方向の片持ち曲げ剛性、ボルトＢ１２と垂直な方向の３点曲げ剛性、ボルトＢ１２と垂直な方向の片持ち曲げ剛性）を示すグラフである。図１２中の実線のグラフは、フレーム試験片Ｓ４の結果を示す。破線のグラフは、フレーム試験片Ｓ１の結果を示す。一点鎖線のグラフは、フレーム試験片Ｓ２の結果を示す。二点鎖線のグラフは、フレーム試験片Ｓ３の結果を示す。
【００５７】
図１２を参照して、フレーム試験片Ｓ１の各試験における剛性値は、フレーム試験片Ｓ４の対応する剛性値に近かった。したがって、フレーム試験片Ｓ１のグラフの形状は、フレーム試験片Ｓ４と同様に、正七角形に近かった。一方、フレーム試験片Ｓ２は、ボルトＢ１２の垂直方向に対する３点曲げ試験の剛性値がフレーム試験片Ｓ４よりも顕著に高く、さらに、ねじり剛性値の高かった。そのため、フレーム試験片Ｓ２のグラフ形状は、正七角形から離れたいびつな形状となった。また、フレーム試験片Ｓ３では、ボルトＢ１２の垂直方向に対する３点曲げ試験の剛性値がフレーム試験片Ｓ４よりも顕著に低く、ねじり剛性値もフレーム試験片Ｓ４よりも顕著に高かった。さらに、フレーム試験片Ｓ３の引張剛性値及び圧縮剛性値は、フレーム試験片Ｓ４よりも顕著に低かった。そのため、フレーム試験片Ｓ３のグラフ形状は、正七角形から離れたいびつな形状となった。
【００５８】
以上の試験結果からもわかるように、車体フレーム２のフロント締結部分では、種々の異なる方向から外力に対する剛性値が片寄りにくく、フロント締結部分は素管と同様の剛性を示す。したがって、ライダは、一体成型された車体フレームと同じ感覚で自動二輪車１を操作できる。したがって、自動二輪車１は操作感及び乗り心地感を向上する。
【００５９】
さらに、図６に示すとおり、下部フレーム端部２４１の端面２４３は、軸線Ｌ２４１に対して傾斜する。仮に、上部フレーム部材２７３と下部フレーム端部２４１との締結部分が、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すフレーム試験片Ｓ３１及びＳ３２の締結部分のように段差を有する場合、締結部分での断面変化が大きい。断面変化が大きければ、締結部分での力の伝わり方がなめらかにならず、操作感が低下する。本例では、端面２４３が軸線Ｌ２４１に対して傾斜する。そのため、締結部分での下部フレーム端部２４１及び上部フレーム端部２３７での横断面は、先端から徐々に変化する。そのため、締結部分において、応力はなめらかに伝わり、操作感が向上する。
【００６０】
さらに、図６に示すとおり、ボルトＢ１は、下部フレーム端部２４１の端面２４３に開口を有する貫通孔２４５に挿入され、端面２４３の法線Ｎ２４３方向に配置される。そのため、ボルトＢ１は、端面２４３を端面２３４に強固に締結できる。
【００６１】
さらに、ブラケット２５３及び２５４は、取付ボルトＢ５により下部フレーム端部２４１に取り付けられる。そして、ボルトＢ２は、下部フレーム端部２４１に取り付けられたブラケット２５３及び２５４を、上部フレーム端部２３７に締結する。このとき、取付ボルトＢ５は、ボルトＢ２と同じ方向に延び、軸線Ｌ２４１に対して垂直に交差して配置される。そのため、締結部材のねじり剛性及び曲げ剛性が向上する。
【００６２】
さらに、ブラケット２５４には、エンジン３が取り付けられる。ブラケット２５４により、上部フレーム２０と、下部フレーム２４と、エンジン３とが、１箇所で締結される。車体フレーム中において、締結箇所が多いほど、剛性の片寄りが多くなる。仮に、エンジン３をブラケット２５４に取り付けず、車体フレーム２内の他の箇所に配置される他のブラケットに締結した場合、車体フレーム２内の締結箇所が増加する。ブラケット２５４により、車体フレーム２の締結箇所の数を抑えることができるため、車体フレーム２の剛性の片寄りが抑えられ、操作感が向上する。
【００６３】
本例では、フロント締結部分に、ブラケット２５３及び２５４を使用した。しかしながら、ブラケット２５３及び２５４のいずれか一方を使用し、他方を使用しなくてもよい。この場合であっても、ボルトＢ２及び使用されるブラケットにより、下部フレーム端部２４１は上部フレーム端部２３７に締結される。
【００６４】
本例では、ブラケット２５３又は２５４は、取付ボルトＢ５により下部フレーム端部２４１に取り付けられる。しかしながら、ブラケット２５３及び２５４は、取付ボルトＢ５以外の他の方法により、下部フレーム端部２４１に取り付けされてもよい。たとえば、ブラケット２５３及び２５４は、下部フレーム端部２４１の側面に溶接されてもよい。また、ブラケット２５３及び２５４は、切削加工により下部フレーム端部２４１に形成されてもよい。
【００６５】
また、ブラケット２５３及び２５４は、下部フレーム端部２４１に代えて、上部フレーム端部２３７の側面に取り付けられてもよい。この場合、取付ボルトＢ５により、ブラケット２５３及び２５４は下部フレーム端部２４１に締結される。要するに、ブラケットは、上部フレーム端部２３７及び下部フレーム端部２４１のいずれか一方に取り付けられ、ボルトにより他方に締結されればよい。
【００６６】
［リア締結部分の詳細］
リア締結部分についても、フロント締結部分と同様の方法が採用される。図１３は、リア締結部分の側面図である。図１３を参照して、リア締結部分は、下部フレーム端部２４２と、上部フレーム端部２２１と、締結部材２６とを備える。下部フレーム端部２４２は、下部フレーム２４の後端に配置される。上部フレーム端部２２１は、メインフレーム２２の下端に配置される。
【００６７】
図１４は、リア締結部分のうち、下部フレーム端部２４２と、上部フレーム端部２２１との側面図である。図１５は、リア締結部分の分解斜視図である。図１３〜図１５を参照して、締結部材２６は、ボルトＢ３と、ボルトＢ４と、ナットＮ１と、ブラケット２２２とを備える。締結部材２６は、下部フレーム端部２４２を上部フレーム端部２２１に締結する。
【００６８】
下部フレーム端部２４２は、後端に端面２４３を有する。端面２４３は平面であり、下部フレーム端部２４２の軸線Ｌ２４２に対して傾斜する。端面２４３の下端は、端面２４３の上端よりも、後方に配置される。下部フレーム端部２４２は、貫通孔２４５及び２４７を有する。貫通孔２４５は、端面２４３と、下部フレーム端部２４２の下面に形成される窪み２４６との間に形成される。したがって、貫通孔２４５は、端面２４３と、窪み２４６の表面とに開口を有する。
【００６９】
貫通孔２４７は、下部フレーム端部２４２の両側面の間に形成され、軸線Ｌ２４２に対して垂直に交差して配置される。
【００７０】
上部フレーム端部２２１は、下端に端面２２４を有する。端面２２４は、端面２４３と対向して配置される。上部フレーム端部２２１には、非貫通孔２２５が形成される。非貫通孔２２５は、端面２２４から後方に向かって斜め上方に延びる。締結時、非貫通孔２２５は、貫通孔２４５と同軸に配置される。非貫通孔２２５の内面には、雌ねじが形成される。
【００７１】
上部フレーム端部２２１の下端のうち、端面２２４の隣りには、ブラケット２２２が取り付けられる。本例では、ブラケット２２２は、上部フレーム端部２２１の下端に一体的に取り付けられる。ブラケット２２２は、前方に延在し、貫通孔２２７を有する。締結時、貫通孔２２７は、貫通孔２４７と同軸に配置される。
【００７２】
ボルトＢ３は、貫通孔２４５及び非貫通孔２２５に挿入され、下部フレーム端部２４２を上部フレーム端部２２１に締結する。締結時、ボルトＢ３は、軸線Ｌ２４２に対して斜めに交差して配置される。軸線Ｌ２４２は、ボルトＢ３を貫く。本例では、ボルトＢ３の軸線と軸線Ｌ２４２とは、同一の仮想平面に含まれる。
【００７３】
ボルトＢ３は、車体フレーム２の外側から内側に向かって貫通孔２４５及び非貫通孔２２５に挿入される。したがって、自動二輪車１を製造するとき、作業者がボルトＢ３を挿入しやすい。
【００７４】
ボルトＢ４は、貫通孔２４７及び貫通孔２２７に挿入される。このとき、ボルトＢ４の先端は、貫通孔２４７からはみ出る。ナットＮ１は、貫通孔２４７からはみ出たボルトＢ４の先端に取り付けられる。ボルトＢ４及びナットＮ１は、下部フレーム端部２４２を上部フレーム端部２２１に締結する。ボルトＢ４は、軸線Ｌ２４２に対して垂直に交差して配置される。
【００７５】
ボルトＢ３及びＢ４により、異なる方向の外力に対するリア締結部分の剛性の片寄りは低減する。ボルトＢ３により、リア締結部分の圧縮剛性、引張剛性及び曲げ剛性は向上する。ボルトＢ４により、リア締結部分のねじり剛性及び曲げ剛性は向上する。そのため、操作感が向上する。
【００７６】
上述の実施の形態では、図５に示すとおり、側面視において、メインフレーム２２はエンジン３と重複する部分を有し、かつ、下部フレーム２４はエンジン３と重複する部分を有した。しかしながら、車体フレーム２は、メインフレーム２２及び下部フレーム２４のいずれかが、エンジン３と重複してもよい。この場合であっても、従来の一体成型車体フレームと比較して、車体フレーム２は小さい。
【００７７】
上述の実施の形態では、車体フレーム２は、締結部材２５及び締結部材２６を備える。しかしながら、車体フレーム２は、締結部材２５及び締結部材２６のいずれか一方を有してもよい。たとえば、車体フレーム２は、締結部材２５を備え、リア締結部分では、締結部材２６と異なる他の締結部材を取り付けてもよい。このような場合であっても、車体フレーム２の剛性の片寄りはある程度低減する。
【００７８】
上述の実施の形態では、端面２４３及び２２３は平面である。しかしながら、端面２４３及び２２３は平面でなくてもよい。
【００７９】
上述の実施の形態では、締結部材２６がナットＮ１を備える。しかしながら、締結部材２６はナットＮ１を備えなくてもよい。この場合、貫通孔２２７及び２４７の内面には雌ねじが形成される。
【００８０】
上述の実施の形態では、ブラケット２２２は上部フレーム端部２２１に一体的に取り付けられている。しかしながら、ブラケット２２２は他の方法により上部フレーム端部２２１に取り付けられてもよい。たとえば、ブラケット２２２は、取付ボルトにより、上部フレーム端部２２１に取り付けられてもよい。
【００８１】
また、ブラケット２２２は、上部フレーム端部２２１ではなく、下部フレーム端部２４２に取り付けられてもよい。この場合、上部フレーム端部２２１は、ブラケット２２２と接触する側面を有し、その側面には、貫通孔２２７と同軸に配置される孔（非貫通孔でも貫通孔でもよい）が形成される。ボルトＢ４は、貫通孔２２７と上部フレーム端部２２１に形成された孔とに挿入され、下部フレーム端部２４２を上部フレーム端部２２１に締結する。
【００８２】
上述の実施の形態では、上部フレーム２０は、一対のメインフレーム２２を備える。しかしながら、メインフレーム２２は１つであってもよい。また、下部フレーム２４は一つであってもよい。また、フロントフレーム２３は、枝フレームを有さなくてもよい。
【００８３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 自動二輪車
２ 車体フレーム
３ エンジン
２０ 上部フレーム
２１ ヘッドパイプ
２２ メインフレーム
２３ フロントフレーム
２４ 下部フレーム
２５ 締結部材
２６ 締結部材
２２１，２３７ 上部フレーム端部
２２２，２５３，２５４ ブラケット
２２４，２３４ 端面
２４１，２４２ 下部フレーム端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンの周りに配置される車体フレームとを備え、
前記車体フレームは、
ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後方に向かって斜め下方に延びるメインフレームと、前記ヘッドパイプから下方に延びるフロントフレームとを含む上部フレームと、
前記フロントフレームの下端である第１の上部フレーム端部と、前記メインフレームの下端である第２の上部フレーム端部との間に配置される下部フレームと、
前記下部フレームを前記上部フレームに締結する第１の締結部材とを備え、
前記下部フレームは、
前記第１の上部フレーム端部と接続される第１の下部フレーム端部と、
前記第２の上部フレーム端部と接続される第２の下部フレーム端部とを含み、
前記第１の締結部材は、
前記上部フレーム端部と接続される前記下部フレーム端部の軸線に対して斜めに交差して配置され、前記下部フレーム端部を前記上部フレーム端部に締結する第１のボルトと、
前記下部フレーム端部の軸線に対して垂直に交差して配置され、前記下部フレーム端部を前記上部フレーム端部に締結する第２のボルトとを含む、自動二輪車。
【請求項２】
請求項１に記載の自動二輪車であって、
前記第１のボルトにより前記上部フレーム端部に締結される前記下部フレーム端部の軸線は、前記第１のボルトを貫く、自動二輪車。
【請求項３】
請求項２に記載の自動二輪車であって、
前記第１のボルトは、前記第２のボルトと垂直に交差する、自動二輪車。
【請求項４】
請求項３に記載の自動二輪車であって、
前記第１の締結部材はさらに、
前記上部フレーム端部及び下部フレーム端部のいずれか一方に取り付けられるブラケットを含み、
前記第２のボルトは、前記ブラケットを前記上部フレーム端部及び前記下部フレーム端部の他方に締結する、自動二輪車。
【請求項５】
請求項４に記載の自動二輪車であって、
前記下部フレーム端部の端面は、前記下部フレーム端部の軸線に対して傾斜しており、
前記上部フレーム端部の端面は、前記下部フレーム端部の端面と対向する、自動二輪車。
【請求項６】
請求項５に記載の自動二輪車であって、
前記第１のボルトは、前記下部フレーム端部の端面に開口を有する孔に挿入され、前記下部フレーム端部の端面の法線方向に配置される、自動二輪車。
【請求項７】
請求項６に記載の自動二輪車であって、
前記車体フレームと前記エンジンとの位置関係において、側面視にて前記車体フレームの前記エンジンが配置される側を内側とした場合、
前記第１のボルトは、前記車体フレームの外側から前記車体フレームの内側に向かって挿入される、自動二輪車。
【請求項８】
請求項４に記載の自動二輪車であって、
前記第１の締結部材はさらに、前記ブラケットを上部フレーム端部及び下部フレーム端部のいずれか一方に取り付ける取付ボルトを含み、
前記取付ボルトは、前記第２のボルトと同じ方向に延びる、自動二輪車。
【請求項９】
請求項４に記載の自動二輪車であって、
前記ブラケットには、前記エンジンが取り付けられる、自動二輪車。
【請求項１０】
請求項１に記載の自動二輪車であって、
前記第１の締結部材は、前記第１の下部フレーム端部を前記第１の上部フレーム端部に締結し、
前記自動二輪車はさらに、
前記第２の下部フレーム端部を前記第２の上部フレーム端部に締結する第２の締結部材を備え、
前記第２の締結部材は、
前記第２の下部フレーム端部の軸線に対して斜めに交差して配置され、前記第２の下部フレーム端部を前記第２の上部フレーム端部に締結する第３のボルトと、
前記第２の下部フレーム端部の軸線に対して垂直に交差して配置され、前記第２の下部フレーム端部を前記第２の上部フレーム端部に締結する第４のボルトとを含む、自動二輪車。
【請求項１１】
請求項１０に記載の自動二輪車であってさらに、
リアショックアブソーバと、
前記リアショックアブソーバの下端と連結されるリンク機構とを備え、
前記上部フレームは、
一対の前記メインフレームと、
前記一対のメインフレームの第２の上部フレーム端部の間に配置され、前記リンク機構が連結される取付部材とを備える、自動二輪車。
【請求項１２】
請求項１に記載の自動二輪車であって、
前記上部フレームは、一対の前記メインフレームを有し、
前記メインフレームは、側面視にて前記エンジンと重なる部分を有する、自動二輪車。
【請求項１３】
請求項１に記載の自動二輪車であって、
前記車体フレームは、一対の前記下部フレームを有し、
前記下部フレームは、側面視にて前記エンジンと重なる部分を有する、自動二輪車。
【請求項１４】
エンジンの周りに配置される、自動二輪車用の車体フレームであって、
ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後方に向かって斜め下方に延びるメインフレームと、前記ヘッドパイプから下方に延びるフロントフレームとを含む上部フレームと、
前記フロントフレームの下端の第１の上部フレーム端部と、前記メインフレームの下端の第２の上部フレーム端部との間に配置される下部フレームと、
前記下部フレームを前記上部フレームに締結する第１の締結部材とを備え、
前記下部フレームは、
前記第１の上部フレーム端部と接続される第１の下部フレーム端部と、
前記第２の上部フレーム端部と接続される第２の下部フレーム端部とを含み、
前記第１の締結部材は、
前記上部フレーム端部と接続される前記下部フレーム端部の軸線に対して斜めに交差して配置され、前記下部フレーム端部を前記上部フレーム端部に締結する第１のボルトと、
前記下部フレーム端部の軸線に対して垂直に交差して配置され、前記下部フレーム端部を前記上部フレーム端部に締結する第２のボルトとを含む、車体フレーム。
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンの周りに配置される車体フレームとを備え、
前記車体フレームは、
ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後方に向かって斜め下方に延びるメインフレームと、前記ヘッドパイプから下方に延びるフロントフレームとを含む上部フレームと、
前記フロントフレームの下端である第１の上部フレーム端部と、前記メインフレームの下端である第２の上部フレーム端部との間に配置される下部フレームと、
前記下部フレームを前記上部フレームに締結する第１の締結部材とを備え、
前記下部フレームは、
前記第１の上部フレーム端部と接続される第１の下部フレーム端部と、
前記第２の上部フレーム端部と接続される第２の下部フレーム端部とを含み、
前記第１の締結部材は、
前記上部フレーム端部と接続される前記下部フレーム端部の軸線に対して斜めに交差して配置され、前記下部フレーム端部を前記上部フレーム端部に締結する第１のボルトと、
前記下部フレーム端部の軸線に対して垂直に交差して配置され、前記下部フレーム端部を前記上部フレーム端部に締結する第２のボルトとを含む、自動二輪車。
【請求項２】
請求項１に記載の自動二輪車であって、
前記第１のボルトにより前記上部フレーム端部に締結される前記下部フレーム端部の軸線は、前記第１のボルトを貫く、自動二輪車。
【請求項３】
請求項２に記載の自動二輪車であって、
前記第１のボルトは、前記第２のボルトと垂直に交差する、自動二輪車。
【請求項４】
請求項３に記載の自動二輪車であって、
前記第１の締結部材はさらに、
前記上部フレーム端部及び下部フレーム端部のいずれか一方に取り付けられるブラケットを含み、
前記第２のボルトは、前記ブラケットを前記上部フレーム端部及び前記下部フレーム端部の他方に締結する、自動二輪車。
【請求項５】
請求項４に記載の自動二輪車であって、
前記下部フレーム端部の端面は、前記下部フレーム端部の軸線に対して傾斜しており、
前記上部フレーム端部の端面は、前記下部フレーム端部の端面と対向する、自動二輪車。
【請求項６】
請求項５に記載の自動二輪車であって、
前記第１のボルトは、前記下部フレーム端部の端面に開口を有する孔に挿入され、前記下部フレーム端部の端面の法線方向に配置される、自動二輪車。
【請求項７】
請求項６に記載の自動二輪車であって、
前記車体フレームと前記エンジンとの位置関係において、側面視にて前記車体フレームの前記エンジンが配置される側を内側とした場合、
前記第１のボルトは、前記車体フレームの外側から前記車体フレームの内側に向かって挿入される、自動二輪車。
【請求項８】
請求項４に記載の自動二輪車であって、
前記第１の締結部材はさらに、前記ブラケットを上部フレーム端部及び下部フレーム端部のいずれか一方に取り付ける取付ボルトを含み、
前記取付ボルトは、前記第２のボルトと同じ方向に延びる、自動二輪車。
【請求項９】
請求項４に記載の自動二輪車であって、
前記ブラケットには、前記エンジンが取り付けられる、自動二輪車。
【請求項１０】
請求項１に記載の自動二輪車であって、
前記第１の締結部材は、前記第１の下部フレーム端部を前記第１の上部フレーム端部に締結し、
前記自動二輪車はさらに、
前記第２の下部フレーム端部を前記第２の上部フレーム端部に締結する第２の締結部材を備え、
前記第２の締結部材は、
前記第２の下部フレーム端部の軸線に対して斜めに交差して配置され、前記第２の下部フレーム端部を前記第２の上部フレーム端部に締結する第３のボルトと、
前記第２の下部フレーム端部の軸線に対して垂直に交差して配置され、前記第２の下部フレーム端部を前記第２の上部フレーム端部に締結する第４のボルトとを含む、自動二輪車。
【請求項１１】
請求項１０に記載の自動二輪車であってさらに、
リアショックアブソーバと、
前記リアショックアブソーバの下端と連結されるリンク機構とを備え、
前記上部フレームは、
一対の前記メインフレームと、
前記一対のメインフレームの第２の上部フレーム端部の間に配置され、前記リンク機構が連結される取付部材とを備える、自動二輪車。
【請求項１２】
請求項１に記載の自動二輪車であって、
前記上部フレームは、一対の前記メインフレームを有し、
前記メインフレームは、側面視にて前記エンジンと重なる部分を有する、自動二輪車。
【請求項１３】
請求項１に記載の自動二輪車であって、
前記車体フレームは、一対の前記下部フレームを有し、
前記下部フレームは、側面視にて前記エンジンと重なる部分を有する、自動二輪車。
【請求項１４】
エンジンの周りに配置される、自動二輪車用の車体フレームであって、
ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後方に向かって斜め下方に延びるメインフレームと、前記ヘッドパイプから下方に延びるフロントフレームとを含む上部フレームと、
前記フロントフレームの下端の第１の上部フレーム端部と、前記メインフレームの下端の第２の上部フレーム端部との間に配置される下部フレームと、
前記下部フレームを前記上部フレームに締結する第１の締結部材とを備え、
前記下部フレームは、
前記第１の上部フレーム端部と接続される第１の下部フレーム端部と、
前記第２の上部フレーム端部と接続される第２の下部フレーム端部とを含み、
前記第１の締結部材は、
前記上部フレーム端部と接続される前記下部フレーム端部の軸線に対して斜めに交差して配置され、前記下部フレーム端部を前記上部フレーム端部に締結する第１のボルトと、
前記下部フレーム端部の軸線に対して垂直に交差して配置され、前記下部フレーム端部を前記上部フレーム端部に締結する第２のボルトとを含む、車体フレーム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−９１３５２（Ｐ２０１３−９１３５２Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３１０８（Ｐ２０１１−２３３１０８）
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
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