(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記燃料タンクのタンクバルブは、車両側面視で左右のメインフレームの下端縁よりも上方に配置されたことを特徴とする請求項1に記載の鞍乗型車両の気体燃料タンク支持構造。
前記燃料タンクは、車両搭載時の最上点が、車両側面視で左右のメインフレームにおける上端縁の下方に位置するように配置されたことを特徴とする請求項1または2に記載の鞍乗型車両の気体燃料タンク支持構造。
前記タンクバルブには、燃料タンクに気体燃料を導くための燃料充填口が接続され、この燃料充填口は、シートよりも前方で且つヘッドパイプの前後方向において直後に配置されると共に、車両平面視で左右のメインフレームの間に配置され、更に、前記燃料充填口の一部が、車両側面視で操行ハンドルの最上点と前記メインフレームの下端縁との間に配置されたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の鞍乗型車両の気体燃料タンク支持構造。
前記燃料充填口は、車両側面視で左右のメインフレームにおける上端縁の下方に位置するように配置されたことを特徴とする請求項4に記載の鞍乗型車両の気体燃料タンク支持構造。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
[A]第1実施形態(
図1〜
図7)
図1は、本発明に係る鞍乗型車両の気体燃料タンク支持構造における第1実施形態が適用された自動二輪車の車体フレーム等を示す右側面図である。また、
図2は
図1の自動二輪車の平面図であり、
図3は、
図1の自動二輪車の、前輪等を省略して示す正面図である。この第1実施形態を含む各実施形態において、前後、左右、上下の表現は、車両乗車時の運転者を基準にしたものである。
【0010】
本第1実施形態の鞍乗型車両としての自動二輪車10は、後述の燃料電池駆動システム30により得られた電力を利用し、原動機としてのモータ11により動力を発生させて走行する燃料電池搭載車両である。この自動二輪車10は、車両前部に操行ハンドル12を備える。
【0011】
操行ハンドル12は、車体フレーム13のヘッドパイプ14にステアリングブラケット15を介して回動自在に支持される。詳細には、ステアリングブラケット15はヘッドパイプ14に回動自在に支持され、操行ハンドル12は上側のステアリングブラケット15の上面に設けられたハンドルバークランプ28に固定される。
つまり、操行ハンドル12は、ヘッドパイプ14に枢支されるステアリングブラケット15に回転一体に結合される。操行ハンドル12は車両幅方向の略中央部でハンドルバークランプ28に固定され、そこから左右方向に、且つ斜め後上方に延び、その後屈曲して斜め後左右方向に延びる。このステアリングブラケット15に、左右一対のフロントサスペンション16を介して前輪17が懸架される。ステアリングブラケット15がヘッドパイプ14に左右に回動自在に枢支されることで、操行ハンドル12の操作により、ステアリングブラケット15及びステアリングブラケット15を介して前輪17が左右に操舵される。
【0012】
車体フレーム13は、前端部に設けられた前記ヘッドパイプ14と、このヘッドパイプ14の上部から後方へ延びる左右一対の上側メインフレーム18と、ヘッドパイプ14の下部から後方へ延びる左右一対の下側メインフレーム19と、上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19の後端部に連結された左右一対のピボットブラケット20と、上側メインフレーム18の後部から斜め後方へ延出されたリアフレーム21と、を有して構成される。
【0013】
上側メインフレーム18と下側メインフレーム19の左右のそれぞれは、上下に離間して配置されると共に、ヘッドパイプ14から左右に拡がりながら後方へ延びた後、中間部で屈曲して略平行に後方へ延び、後端部でピボットブラケット20に連結(接合)される。
【0014】
ピボットブラケット20は、車両前後方向の略中央部に左右一対配置され、左右でスイングアーム23の揺動軸24を支持する。スイングアーム23は、後輪25を駆動する前記モータ11を装備し、揺動軸24を中心として上下方向に揺動自在に設けられる。リアクッション29は、一端を車体フレーム13に、他端をスイングアーム23にそれぞれ揺動自在に取り付けられ、スイングアーム23を支持する。
【0015】
リアフレーム21は、左右の上側メインフレーム18の後部から斜め後方へ延出されるが、同様に左右の上側メインフレーム18の後部から斜め後方へ延出されたサイドフレーム22によって補強される。これらのリアフレーム21及びサブフレーム22により、乗員が着座するシート26が支持される。このシート26は、リアフレーム26の上方で操行ハンドル12の後方に配置されている。
【0016】
前記燃料電池駆動システム30は、気体燃料反応装置としての燃料電池31、燃料タンク32、バッテリ33及びインバーター34等を有して構成される。
【0017】
気体燃料反応装置は、気体燃料を反応させることにより直接または間接的に動力を発生させるものであるが、本実施形態の燃料電池31は、気体燃料としての気体水素を空気中の酸素と化学反応させて発電し、この発生した電力をモータ11へ供給することで間接的に動力を発生する。また燃料タンク32は、燃料電池31で使用される水素を高圧の気体状態で貯蔵する。更に、バッテリ33は、燃料電池31にて発生した余剰の電力を蓄電する。インバーター34は、図示しないコントローラにより、燃料電池31またはバッテリ33からの電力の周波数を変更してモータ11へ給電し、モータ11の回転数、つまり車速を制御する。
【0018】
ここで、バッテリ33及びインバーター34は車両の下部に配置され、バッテリ33が前輪17の後方で左右の下側メインフレーム19に支持される。インバーター34は、このバッテリ33と後輪25との間で左右のピボットブラケット20等に支持される。また、燃料電池31は、
図4〜
図6に示すように、左右の上側メインフレーム18の上方で、これらの上側メインフレーム18に支持される。
【0019】
燃料タンク32は、
図3〜
図7に示すように、左右一対の上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19に囲まれた空間P内に配置され、図示しない保持バンドなどの保持手段を用いて、これらの上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19に保持される。つまり、燃料タンク32は、
図4に示す車両側面視で、車両搭載時の最上点Aが左右の上側メインフレーム18における上端縁18Aの下方に位置し、最下点Bが、左右の下側メインフレーム19における下端縁19Aの上方に位置する。更に燃料タンク32は、
図5に示す車両平面図で、左右の上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19の間に配置され、左右のメインフレームの上開口部としての左右の上側メインフレーム18の開口部35(
図5及び
図6)を通して上記空間P内に搭載される。
【0020】
また、
図4及び
図7に示すように、燃料タンク32は、気体水素を貯蔵する略俵形状のタンク本体36の前部に、気体水素の出入を制御するタンクバルブ37が突出して設置されている。このタンクバルブ37に、燃料タンク32のタンク本体36に気体水素を導くための燃料充填口38と、タンク本体36内の気体水素を圧力調整し、燃料パイプ27を経て燃料電池31へ供給するためのレギュレータ39が接続されている。
【0021】
燃料タンク32のタンクバルブ37は、シート26よりも前方で且つヘッドパイプ14の前後方向において直後に配置されると共に、
図5に示す車両平面図で左右の上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19の間に配置される。更にタンクバルブ37の一部は、
図4に示す車両側面視で操行ハンドル12の最上点Cと左右の下側メインフレーム19の下端縁19Aとの間に配置される。尚、本実施形態では、タンクバルブ37の全てが、車両側面視において、左右の上側メインフレーム18の上端縁18Aよりも下方で且つ左右の下側メインフレーム19の下端縁19Aの上方に配置されている。
【0022】
燃料充填口38及びレギュレータ39は、
図4に示すように、シート26よりも前方で且つヘッドパイプ14の前後方向において直後に配置されると共に、
図4及び
図7に示すように、タンクバルブ37の上方に起立した状態で配置される。更に、燃料充填口38及びレギュレータ39は、
図5及び
図7に示すように、車両平面図で左右の上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19の間に配置されると共に、
図4に示す車両側面視で、一部が、操行ハンドル12の最上点Cと下側メインフレーム19の下端縁19Aとの間に配置される。尚、本実施形態では、燃料充填口38及びレギュレータ39は、上側メインフレーム18の上端縁18Aと下側メインフレーム19の下端縁19Aとの間に配置される。
【0023】
以上にように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果(1)〜(7)を奏する。
(1)
図4及び
図5に示すように、燃料タンク32のタンクバルブ37が、シート26よりも前方で且つ車体フレーム13のヘッドパイプ14の前後方向において直後に配置されると共に、車両平面図で左右の上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19の間に配置されている。このため、略俵形状のタンク本体36の前部から突出するタンクバルブ37を車両の前方に向け、車両のなかで狭小な領域であるヘッドパイプ14の後方領域に配置できるので、車両の空間を有効に利用して燃料タンク32を搭載できる。
【0024】
(2)燃料タンク32のタンクバルブ37が、シート26よりも前方で且つ車体フレーム13のヘッドパイプ14の前後方向において直後に配置されると共に、車両平面図で左右の上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19の間に配置されている。このため、車体フレーム13のヘッドパイプ14の後方であって、高剛性を有する左右の上側メインフレーム18、下側メインフレーム19及び操行ハンドル12に囲まれた領域に燃料タンク32のタンクバルブ37を配置できる。この結果、衝突や転倒時等における外部から衝撃、及び走行時における前方からの飛散物に対して、燃料タンク32の特にタンクバルブ37を効果的に保護できる。
【0025】
(3)燃料タンク32のタンクバルブ37の全てが、車両側面視において、左右の上側メインフレーム18の上端縁18Aよりも下方で、且つ左右の下側メインフレーム19の下端縁19Aの上方に配置されている。このため、燃料充填口38及びレギュレータ39等が接続されるタンクバルブ37を車両上部に配置できるので、雨や砂、泥等によるタンクバルブ37の汚損を防止できる。更に、タンクバルブ37の外部への露出を抑制できるので、このタンクバルブ37に対する不正アクセスを防止できる。
【0026】
(4)燃料タンク32は、車両搭載時の最上点Aが、車両側面視で左右の上側メインフレーム18における上端縁18Aよりも下方に位置づけられている。このため、燃料タンク32の上方に上側メインフレーム18を張り出すように配置できるので、車両上方からの衝撃や転倒時に対し燃料タンク32の保護性能を向上させることができる。
【0027】
(5)燃料タンク32のタンクバルブ37に接続される燃料充填口38及びレギュレータ39は、ヘッドパイプ14の前後方向において直後に配置されると共に、車両平面視で左右の上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19の間に配置され、更に、一部が、車両側面視で操行ハンドル12の最上点Cと下側メインフレーム19の下端縁19Aとの間に配置されている。このため、レギュレータ39や、機能上車両表面側に配置される燃料充填口38を、燃料タンク32のタンクバルブ37と同様に、ヘッドパイプ14の後方であって、高剛性を有する左右の上側メインフレーム18、下側メインフレーム19及び操行ハンドル12で囲まれた領域に配置できる。この結果、車両の転倒時及び衝突時であっても、燃料充填口38及びレギュレータ39の損傷を防止でき、走行時における前方からの飛散物に対しても保護できる。
【0028】
[B]第2実施形態(
図8〜
図10)
図8は、本発明に係る鞍乗型車両の気体燃料タンク支持構造における第2実施形態が適用された自動二輪車の
図4に対応する部分側面図である。
図9は、
図8のIX矢視図であり、
図10は、
図8のX−X線に沿う断面図である。この第2実施形態において、第1実施形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。
【0029】
本第2実施形態の燃料タンク32の支持構造が第1実施形態と異なる点は、上下に離間して配置されたそれぞれ左右一対の上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19間の空間P内に配置される燃料タンク32が、左側ブリッジ41、右側ブリッジ42及びタンク支持部43を用いて、上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19に支持された点である。
【0030】
左側ブリッジ41は、
図9及び
図10に示すように、車両前後方向に一対配置され、それぞれが、左側に配置された上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19の中間部に、取付ボルト44などの取付手段を用いて着脱可能に取り付けられる。また、右側ブリッジ42も、車両前後方向に一対配置され、それぞれが、右側に配置された上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19の中間部に取付ボルト44等の取付手段を用いて着脱可能に取り付けられる。
【0031】
タンク支持部43は、
図8及び
図9に示すように、車両前後方向に一対の左側ブリッジ41間に一体に固着されると共に、車両前後方向に一対の右側ブリッジ42間にも一体に固着される。これらのタンク支持部43は、
図10に示すように、燃料タンク32のタンク本体36に接する内側の押圧面45が、タンク本体36の外形状に適合した湾曲面に形成されている。
【0032】
左側ブリッジ41及び右側ブリッジ42が取付ボルト44を用いて上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19に取り付けられ、左側ブリッジ41側のタンク支持部43と右側ブリッジ42側のタンク支持部43とが連結ボルト46を用いて一体に連結されたとき、これらのタンク支持部43のそれぞれの押圧面45が燃料タンク32のタンク本体36を両側方から押圧する。これにより、燃料タンク32は、左側ブリッジ41、右側ブリッジ42及びタンク支持部43を用いて、上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19に支持される。
【0033】
以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、第1実施形態の効果(1)〜(7)と同様な効果を奏するほか、次の効果(8)及び(9)を奏する。
【0034】
(8)燃料タンク32は、左側ブリッジ41、右側ブリッジ42及びタンク支持部43を用いて上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19に支持される。このとき、燃料タンク32が高強度に構成されているので、それぞれ左右一対の上側メインフレーム18及び下側メインフレーム19は、この燃料タンク32を用い、左側ブリッジ41、右側ブリッジ42及びタンク支持部43を介して車幅方向の剛性を向上させることができる。
【0035】
(9)燃料タンク39の左右両側方が、左側ブリッジ41、右側ブリッジ42及びタンク支持部43により囲まれて保護されたので、燃料タンク32は、側方からの衝撃に対してより好適に保護される。また、左側ブリッジ41及び右側ブリッジ42が左右方向に着脱されるので、燃料タンク32の取り付け取り外しを容易化できる。
【0036】
以上実施形態について説明してきたが、本発明は、上述したような実施形態の具体的構成に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。
【0037】
例えば、第2実施形態において、燃料電池駆動システム30の各種部品を支持するための固定部を左側ブリッジ41及び右側ブリッジ42に設け、更に上記各種部品をモジュール化することで、これらの各種部品に接続される複雑な配管を簡素化して、これらの各種部品の組付性を向上させてもよい。
【0038】
また、第2実施形態における左側ブリッジ41及び右側ブリッジ42に代え、左右の両上側メインフレーム18に上側ブリッジを、左右の両下側メインフレーム19に下側ブリッジをそれぞれ着脱自在に取り付け、これらの上側ブリッジと下側ブリッジにタンク支持部をそれぞれ設け、上側ブリッジと下側ブリッジとが、タンク支持部を介して上下方向に着脱自在に連結されることで、これらのタンク支持部により燃料タンク32のタンク本体36を支持してもよい。
【0039】
更に、第1及び第2実施形態では、気体燃料反応装置が燃料電池31で、原動機がモータ11の場合を述べたが、例えば燃料タンク32のような高圧気体燃料タンクを搭載する車両であれば、気体燃料反応装置及び原動機が他の場合でもよい。
【0040】
尚、操行ハンドル12が後ろ下方に垂れ下がる形態の場合は、タンクバルブ37、燃料充填口38及びレギュレータ39は、一部がハンドルバークランプ28(
図4、
図5)または上側のステアリングブラケット15の下方に位置することが望ましい。この様な形態とすることで、操行ハンドル12の様々な形態の車両であっても本発明が有する効果を得られる。