(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記シートベースの下面に、シート下向き方向に突出する補強リブにより画成される凹溝部が、前記気体燃料センサの配設部迄連続する様に形成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の小型車両のシート構造。
前記シートベースの下面に設けられた補強リブは、窪み部の最高点を点Sとしたとき、この点Sの下方における車幅方向の領域を回避して形成されたことを特徴とする請求項4または5に記載の小型車両のシート構造。
【発明を実施するための形態】
【0013】
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13)
図1は、本発明に係る小型車両のシート構造における第1実施形態が適用されたスクータ型自動二輪車を示す左側面図である。
図2は、
図1のスクータ型自動二輪車の車体フレーム及び燃料電池関連部品などを示す左側面図である。この第1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。
【0014】
本実施形態の小型車両としてのスクータ型自動二輪車10は、気体燃料反応装置として燃料電池を使用し、後述の燃料電池駆動システム40(
図2)により得られた電力を利用してモータ11を回転させて走行する車両である。このスクータ型自動二輪車10は、
図1に示すように、車両前部に左右に突出するレッグシールド12とスクリーン13とハンドルバー14を備える。
【0015】
ハンドルバー14は、
図2に示す車体フレーム15のヘッドパイプ16に枢支されるステアリングシャフト17に回転一体に連結される。このステアリングシャフト17に、左右一対のフロントフォーク18を介して前輪19が懸架される。ステアリングシャフト17がヘッドパイプ16に左右に回動自在に枢支されることで、ハンドルバー14の操作によって前輪19が左右に回動される。
【0016】
車体フレーム15は前端部に前記ヘッドパイプ16を備え、このヘッドパイプ16の下部、上部から、それぞれ左右一対のダウンチューブ20、21が下方へ延出されている。前側のダウンチューブ20は、下部が後方へ屈曲して後方に延び、車体前後方向略中央部で上方に屈曲する。更に、前側のダウンチューブ20における上下方向の略中央位置から、左右一対のメインチューブ23が後方へ延出される。このメインチューブ23に後側のダウンチューブ21の下端部が接続されると共に、前側のダウンチューブ20の後端部も接続される。
【0017】
図1に示すように、スクータ型自動二輪車10では、車両前部のレッグシールド12よりも後方に2人乗り用のダブルシート25が配置されている。そして、これらのレッグシールド12からダブルシート25に至る範囲に、ダブルシート25に着座した乗員(運転者、同乗者)が両足を載置可能な左右一対の板状のフットボード26が延出されると共に、センタートンネルカバー27が配置されている。このセンタートンネルカバー27は、左右一対のフットボード26間で上方へ膨出し、レッグシールド12の後方に連続して設けられる。
【0018】
また、ダブルシート25の下方に車体カウルとしての後部カバー28が、センタートンネルカバー27の後方に連続して設けられている。この後部カバー28は、車両の後部である、ダブルシート25の下方のシートの下方領域Aを覆うものである。具体的には、後部カバー28は、シートの下方領域Aに配置された、車体フレーム15におけるメインチューブ23、前側のダウンチューブ20等と、燃料電池駆動システム40における燃料電池関連部品の大部分(後述の燃料電池41、燃料タンク42、2次電池43、電力制御装置44、モータコントローラ45など)を覆う。
【0019】
前記後部カバー28の下方に、後輪29を駆動するモータ11を装備したスイングアーム30が、
図2に示すメインチューブ23のピボット31を支点に、上下方向に揺動可能に枢支される。このスイングアーム30とメインチューブ23との間にリアクションユニット32が架け渡される。このリアクションユニット32によって、モータ11及び後輪29は、上下方向の揺動が緩衝されて懸架される。尚、
図2中の符号33はサイドスタンドであり、
図1中の符号34はセンタースタンドである。
【0020】
前記燃料電池駆動システム40は、
図2及び
図3に示すように、燃料電池41、燃料タンク42、2次電池(駆動用電池)43、電力制御装置44、モータコントローラ45及び車両コントローラ46等の燃料電池関連部品を有して構成される。
【0021】
このうち、燃料タンク42は、左右一対のメインチューブ23と前側のダウンチューブ20に囲まれた状態で、これらのメインチューブ23及び前側のダウンチューブ20に支持され、センタートンネルカバー27内から後部カバー28内のシートの下方領域Aの下部に至る領域に収容される。また、2次電池43、電力制御装置44、モータコントローラ45及び燃料電池41はメインチューブ23に支持されて、後部カバー28内のシートの下方領域Aの上部に収容される。このシートの下方領域Aでは、2次電池43、電力制御装置44及び燃料電池41が車両前部から順次配置され、モータコントローラ45が電力制御装置44の例えば左側方に配置される。更に、車両コントローラ46は、前側のダウンチューブ20の下部に支持されて、レッグシールド12内に収容される。
【0022】
前記燃料タンク42は、空気よりも比重の小さな気体燃料、例えば水素を高圧の気体状態で貯蔵する。この燃料タンク42には出口部に主止弁47が取り付けられ、この主止弁47に、充填用配管48を経て燃料充填口49が接続される。この燃料充填口49は、メインチューブ23に設置されてセンタートンネルカバー27に位置付けられる。この燃料充填口49から高圧の気体燃料(気体水素)が注入され、充填用配管48及び主止弁47を経て燃料タンク42内に充填される。
【0023】
また、主止弁47には圧力調整弁50が接続され、この圧力調整弁50に2次減圧弁51を経て燃料電池41が接続される。燃料タンク42内の高圧の気体燃料(気体水素)は、主止弁47を経て圧力調整弁50により減圧され、2次減圧弁51を経て燃料電池41へ供給される。上述の主止弁47、充填用配管48及び圧力調整弁50は、燃料タンク42と同様に後部カバー28内のシートの下方領域Aの下部に設置され、2次減圧弁51は、シートの下方領域Aの下部から上部に亘って配置される。
【0024】
前記燃料電池41は、燃料タンク42から供給された気体燃料(気体水素)を、空気に含まれる酸素と化学反応させて発電する。この化学反応で生ずる湿潤な排気が排気口54(
図1)から排出される。この燃料電池41は、本実施形態では
図1に示すダブルシート25のタンデムシート部25B(後述)の下方に配置されている。
【0025】
前記2次電池43は、燃料電池41にて発生した余剰の電力を蓄電し、または蓄電した電力をモータコントローラ45を経てモータ11へ給電する。また、前記電力制御装置44は、燃料電池41の発電電力を制御すると共に、燃料電池41にて発生した余剰電力を2次電池43に蓄電させ、または2次電池43に蓄電された電力をモータコントローラ45を経てモータ11へ給電させる。更に、前記モータコントローラ45は、モータ11の駆動を制御する。これらの2次電池43、電力制御装置44及びモータコントローラ45は、
図1に示すダブルシート25のライダーシート部25A(後述)の下方に配置されている。
【0026】
前記車両コントローラ46は、燃料電池駆動システム40を搭載したスクータ型自動二輪車10の運転を制御するものである。つまり、スクータ型自動二輪車10の走行に必要な電力が比較的小さな平坦路の走行時には、燃料電池41が発電した電力を、電力制御装置44からモータコントローラ45を経てモータ11へ給電させると共に、余剰電力を電力制御装置44から2次電池43に蓄電させる。また、スクータ型自動二輪車10の走行に必要な電力が比較的大きな加速時または上り坂走行時には、車両コントローラ46は、燃料電池41が発電した電力を、電力制御装置44からモータコントローラ45を経てモータ11へ給電させると共に、2次電池43に蓄電された電力を、電力制御装置44からモータコントローラ45を経てモータ11へ給電させる。
【0027】
ところで、
図4及び
図5に示すように、ダブルシート25の下方で後部カバー28に囲まれた密閉的な空間であるシートの下方領域Aでは、燃料電池駆動システム40における燃料タンク42や燃料電池41等の燃料電池関連部品から気体燃料(気体水素)が漏洩した場合、この気体燃料は矢印αに示すように、シートの下方領域A内を上昇し、ダブルシート25の底板であるシートベース55に沿って車両後方へ流動し、ダブルシート25の後端部付近から車外へ排出されるが、この気体燃料の漏洩が気体燃料センサ52により検出される。
【0028】
この気体燃料センサ52は、気体燃料(気体水素)の濃度を計測するセンサであり、漏洩した気体燃料が所定の濃度以上になったことを検出する。この気体燃料センサ52は、
図6〜
図8に示すように、燃料電池41に取付ブラケット53を用いて固定して取り付けられ、後に詳説するが、シートの下方領域Aにおけるシートベース55近傍で、タンデムシート部25Bの下方に位置づけられる。この気体燃料センサ52により気体燃料の漏洩が検出されたとき、その旨が運転者へ告知されると共に、安全装置等が作動する。
【0029】
さて、前記ダブルシート25は、
図1、
図4及び
図9に示すようにメインチューブ23の上方に位置し、前側に設けられた運転者着座用のライダーシート部25Aと、後側に設けられた同乗者着座用のタンデムシート部25Bとが一体に設けられて構成される。更にダブルシート25は、
図10〜
図13に示すように、例えば合成樹脂で成形された底板としてのシートベース55の上面に、例えば発泡ウレタン製のクッション材で形成されたシートクッション56が載置され、このシートクッション56の表面がシート表皮57で被覆されて構成される。シートベース55がダブルシート25に作用する荷重を支持する。
【0030】
このように構成されたダブルシート25では、
図4、
図8及び
図11に示すように、シートベース55の前端部にシートヒンジ58が設置され、シートベース55の後端部にシートストライカ59が突設されている。
図2及び
図4に示すように、左右一対のメインチューブ23にはヒンジ支持ブラケット60が掛け渡されて設置されている。このヒンジ支持ブラケット60にシートヒンジ58が回動自在に枢支されることで、ダブルシート25が開閉可能にメインチューブ23に支持される。また、シートストライカ59は、ダブルシート25の閉時に、メインチューブ23に設置されたロック機構61に係止されて、ダブルシート25の不必要な開放を妨げる。
【0031】
更に、ダブルシート25のシートベース55には、
図10〜
図12に示すように、少なくともシートベース55に囲まれてダブルシート25の下方の空間を広く形成するためのシート下湾曲部67が設けられ、シート下湾曲部67の一部に略ドーム形状の窪み部62が形成されている。ここで、シート下湾曲部67は、シートベース55の下側であって、ダブルシート25の下端部を外縁とする逆凹形状の内側領域である。本実施形態では、窪み部62は、上方がシートベース55により、側方が画成部63により画成されて形成される。この画成部63は、シートベース55から車両下方へ突出し、且つシート幅方向(車両幅方向)に湾曲して略円弧形状に延び、シートベース55と一体に形成されたものである。この窪み部62内に、燃料電池41等の燃料電池関連部品から漏洩してシートの下方領域A内を上昇しダブルシート25のシートベース55に沿って車両後方へ流動する気体燃料が滞留する。
【0032】
前記気体燃料センサ52は、前述のごとく、
図8に示すようにシートの下方領域A内でダブルシート25のシートベース55近傍に、取付ブラケット53を用いて燃料電池41に取り付けられるが、更に詳しくは、前記窪み部62内に配置される。更に、気体燃料センサ52は、画成部63の最高点位置を点Tとしたとき、少なくとも一部(本実施形態では略上半部分)が、点Tを通る水平線Uよりも上方に配置される。これにより、窪み部62内に滞留した漏洩気体燃料が気体燃料センサ52により確実に検出される。尚、窪み部62の最高点Sは、
図10に示すように、シート幅方向(車両幅方向)中央位置に位置づけられている。
【0033】
上述のようなダブルシート25のシートベース55の下面には、
図11〜
図13に示すように、シート前後方向(車両前後方向)に延びる複数本の補強リブ64が突設されている。これらの補強リブ64は、互いに交差せず平行した状態で、シート幅方向(車両幅方向)に配列される。補強リブ64がシートベース55に上述のように形成されることで、シートベース55の下面に沿って流動する漏洩した気体燃料の流れを阻害することなく、シートベース55の剛性が向上する。また、複数本の補強リブ64により画成される凹溝部68が、気体燃料センサ52の配設部まで連続するように設けられることで、漏洩した気体燃料を凹溝部68に沿って気体燃料センサ52に誘導することが可能になる。
【0034】
また、ダブルシート25のシートベース55には、
図11及び
図13に示すように、乗り心地や通気性などを確保するために、シートクッション56が設置されたシートベース55の上部空間とシートベース55の下方のシートの下方領域Aとを連通する連通孔65が形成されている。そして、この連通孔65は、
図12に示すように、車両側面視において画成部63の点Tよりも下方位置に形成される。これにより、漏洩した気体燃料が滞留しない位置に連通孔65が設けられることになる。
【0035】
前記連通孔65の下側の縁には、
図13に示すように、シートベース55の下面から車両下方へ突出する縁部突起66が形成されている。これにより、ダブルシート25のシートベース55の下面に沿って流動する漏洩した気体燃料が縁部突起66に遮られて、連通孔65内へ流入することが抑制される。
【0036】
以上の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)ダブルシート25のシートベース55と画成部63とに囲まれて形成される窪み部62内に気体燃料センサ52が配置されたので、燃料電池41や燃料タンク42などの燃料電池関連部品から気体燃料が漏洩して窪み部に滞留したとき、この滞留した気体燃料を気体燃料センサ52に誘導できる。これにより、気体燃料の漏洩を気体燃料センサ52により確実に検出できる。
【0037】
(2)開閉可能なダブルシート25の窪み部62に、燃料電池41や燃料タンク42などの燃料電池関連部品から漏洩した気体燃料が滞留するので、この気体燃料が漏洩した際にダブルシート25を開放することで、漏洩した気体燃料を車外へ確実に排出できる。
【0038】
(3)ダブルシート25のシートベース55に形成された窪み部62の最高点Sが、ダブルシート25のシート幅方向(車両幅方向)略中央位置に設定されたので、ダブルシート25のシートベース55及びシートクッション56の形状を略左右対称に形成できる。このため、ダブルシート25への着座時に違和感を生じさせることがない。
【0039】
(4)ダブルシート25のシートベース55に、複数本の補強リブ64が突設され、これらの補強リブ64により画成される凹溝部68が、気体燃料センサ52の配設部まで連続する様に設けられたので、シートベース55の剛性が向上しながらも、気体燃料センサ52が検知できない様な四方をリブで完全に囲まれた升形状部が形成されることがない。このため、漏洩した気体燃料は、凹溝部68内を流れて気体燃料センサ52に誘導されるので、ダブルシート25のシートベース55の升形状部に散在的に滞留することによる気体燃料の検出洩れを防止できる。
【0040】
(5)ダブルシート25のシートベース55に形成された複数本の補強リブ64は、ダブルシート25の略前後方向に延びて、互いに交差せず平行して設けられたので、シートの下方領域A内をダブルシート25のシートベース55に沿って流動する漏洩した気体燃料の流路に対し略平行になる。この結果、ダブルシート25のシートベース55に沿う気体燃料の流動がより容易になる。
【0041】
(6)ダブルシート25のシートベース55に形成された連通孔65が、車両側面視において、窪み部62を画成する画成部63の点Tよりも下側に形成されたので、気体燃料が滞留しない領域に連通孔65を形成できる。このため、連通孔65を形成することでダブルシート25の乗り心地や通気性を確保しつつ、ダブルシート25においてシートクッション56が設置された空間内に、連通孔65を経て気体燃料が流入し滞留することを防止できる。
【0042】
(7)連通孔65の下側の縁には、縁部突起66が車両下方へ突設されたので、ダブルシート25のシートベース55に沿って流動する気体燃料が、連通孔65内へ流入することを防止できる。
【0043】
[B]第2実施形態(
図14〜
図18)
図14は、本発明に係る小型車両のシート構造における第2実施形態が適用されたスクータ型自動二輪車のダブルシートを示す
図11に対応する底面図である。
図15は、
図14のXV矢視図である。この第2実施形態において、前記第1実施形態と同様な部分については、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。
【0044】
本実施形態のダブルシート70が前記第1実施形態のダブルシート25と異なる主な点は、ダブルシート70の底板であるシートベース71に設けられて気体燃料(気体水素)が滞留する窪み部72は、ダブルシート70の後端部付近に設けられ、この窪み部72内でシートベース71の下面に気体燃料センサ52が固着された点などである。
【0045】
図16に示すように、シートベース71の下面は、ダブルシート70の後端へ向かって概ね上り勾配に形成され、窪み部72は、シートベース71の後端側部分と、ダブルシート70におけるシートクッション56及びシート表皮57の後端側部分からなる画成部74とにより画成されて形成される。
【0046】
気体燃料センサ52は、
図16及び
図18に示すように、窪み部72内であって、この窪み部72を画成するシートベース71の後端側部分の下面に固着される。特に、この気体燃料センサ52はシートベース71の下面で、ダブルシート70の幅方向(車両幅方向)略中央位置に位置する窪み部72の最高点Sを含む部分(即ち、センサ配設部75)に、平面視において最高点Sと重なって位置づけられて固着されることが好ましい。更に、このとき気体燃料センサ52は、画成部74の最高点位置である点Tを通る水平線Uよりも上方に位置づけられている。
【0047】
また、シートベース71の下面には、
図14〜
図17に示すように、複数本の補強リブ73が車両下方へ突出して、ダブルシート70の幅方向に配列されているが、これらの補強リブ73は、窪み部72の最高点Sの下方におけるシート幅方向(車両幅方向)の領域を回避して形成される。つまり、補強リブ73は、シートベース71の下面において、気体燃料センサ50が固着される窪み部72の最高点Sを含む部分におけるシート幅方向の領域には形成されず、従って気体燃料が、この領域内でシート幅方向に流動可能に構成されている。
【0048】
以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、前記第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)〜(10)を奏する。
【0049】
(8)漏洩した気体燃料が滞留する窪み部72が、ダブルシート70の後端部に形成されたので、滞留容積が小さくなって気体燃料の滞留量を抑制できると共に、気体燃料のダブルシート70外への排出を容易化できる。特に、窪み部72がダブルシート70の後端部に設けられた場合、自動二輪車のダブルシートは一般的に後ろ上がりに形成されているので、窪み部72からの気体燃料の排出をより一層を容易化できる。
【0050】
(9)ダブルシート70におけるシートベース71の下面が、ダブルシート70の後端へ向かって概ね上り勾配に形成されたので、シートの下方領域A内の気体燃料は、シートベース71の下面において迷走せずにダブルシート70の略後端に位置する窪み部72へ向かって集結する。このため、気体燃料がシートベース71の下面において散在して滞留しないので、窪み部72内に配置された気体燃料センサ52によって、漏洩した気体燃料を確実に検出できる。
【0051】
(10)シートベース71の下面に突設される補強リブ73は、窪み部72の最高点Sの下方におけるシート幅方向の領域を回避して形成されている。そして、シートベース71の下面における窪み部72の最高点Sを含む部分(即ち、センサ配設部75)に気体燃料センサ52が固着されている。この結果、シートベース71の窪み部72内における最高点S付近においては、気体燃料をシート幅方向(車両幅方向)に流動させることができるので、この気体燃料を気体燃料センサ52へ容易に流動させることができ、気体燃料センサ52による漏洩気体燃料の検出を確実化できる。
【0052】
以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれ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。例えば、ダブルシート25、70では、シートベース55、71の上面に補強リブ64、73を設けてもよい。この場合には、シートベース55、71の下面に気体燃料の滞留の原因となる突起や窪みが形成されることなくシートベース55、71の剛性を高めることができ、ダブルシート25、70への乗り心地を向上させることができる。
【0053】
また、上述の両実施形態では、気体燃料が気体水素の場合を述べたが、空気よりも比重の小さな他の気体燃料、例えばメタンガス等であってもよい。
【0054】
更に、上述の両実施形態では、気体燃料反応装置として燃料電池を用いた車両の場合を述べたが、気体燃料を使用する他種の装置を用いた車両にも適用し得る。例えば、空気よりも比重の小さな気体燃料を用いる内燃機関を用いた車両であってもよい。
【0055】
更に、上述の両実施形態では、小型車両がスクータ型自動二輪車の場合を述べたが、他の車種を含む自動二輪車等の鞍乗型車両やカートなどであって、気体燃料反応装置関連部品が収容される空間の上部開口がシート下面で覆われる車両に、本発明を適用することも可能である。