JP4717789B2

JP4717789B2 - 自動二輪車

Info

Publication number: JP4717789B2
Application number: JP2006326715A
Authority: JP
Inventors: 正彦竹富
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2026-12-04
Also published as: MY144522A; JP2008138617A

Description

本発明は、金属製の燃料タンクと、前記燃料タンクよりも低く配置されて前記燃料タンクからの燃料を濾過するフィルタ装置と、前記フィルタ装置を通過した燃料をエンジンへの吸気流路内に噴射する燃料噴射ポンプと、前記燃料噴射ポンプからの蒸発ガスを前記燃料タンクに戻すリターンパイプとを備えた自動二輪車に関するものである。

従来のフューエルインジェクションシステム（ＦＩシステム）では、燃料タンク内の燃料を燃料ポンプで常時加圧してレギュレータで一定圧力に調節し、高圧用フィルタ装置を通過させた燃料を燃料タンクから高圧用配管を介して送り出し、インジェクタによりエンジンへの吸気流路に計量・噴射している。

これに対して、特許文献１で新たに提案されたスクータ等の小型二輪車に用いる燃料供給装置では、燃料ポンプとレギュレータとインジェクタとの機能を１つの燃料噴射ポンプに統合し、燃料噴射ポンプを燃料タンク内の液面よりも低く配置し、その水頭圧により燃料タンクからフィルタ装置を介して燃料噴射ポンプに低圧で燃料を供給している。また、燃料噴射ポンプで発生した蒸発ガスは、燃料タンクに連通接続されたリターンパイプにより返送される構成となっており、燃料タンク内の空気層に突出したリターンパイプの先端開口には樹脂製のフィルタ部材が圧入されている。この燃料供給装置によれば、燃料噴射時のみ通電・加圧が行われるために消費電力が低減できると共に、燃料が低圧で供給されるために配管やフィルタなどに高圧仕様のものを用いずに済み部品コストも低減することができる。
特開２００４−２７８５２６号公報

しかしながら、特許文献１で提案された構成を中・大型の自動二輪車に適用しようと思えば、燃料タンクが金属製となるために燃料タンク塗装の加熱工程において樹脂製のフィルタ部材が変形して、リターンパイプの先端開口からフィルタ部材が脱落するおそれがある。即ち、スクータ等の小型二輪車では燃料タンクが樹脂製であり、燃料タンクの加熱工程が不要となるため、リターンパイプの先端開口に圧入された樹脂製のフィルタ部材の脱落の心配はないが、中・大型の自動二輪車ではそれが問題となる。このように、金属製の燃料タンクを有する自動二輪車において燃料供給系統に燃料噴射ポンプを適用するとリターンパイプのフィルタに不都合が生じるため、スクータ等の小型二輪車のみに適用しているのが現状である。

そこで、本発明は、金属製の燃料タンクを有する自動二輪車においてリターンパイプのフィルタ構造を改善することを目的としている。

本発明は上述のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る自動二輪車は、金属製の燃料タンクと、前記燃料タンクよりも低く配置されて前記燃料タンクからの燃料を濾過するフィルタ装置と、前記フィルタ装置を通過した燃料をエンジンへの吸気流路内に噴射する燃料噴射ポンプと、前記燃料噴射ポンプからの蒸発ガスを前記燃料タンクに戻すリターンパイプとを備え、前記リターンパイプは、前記燃料タンク内の上限の液面より上方の空気層に突出した状態で前記燃料タンクに固定された金属パイプを有し、前記金属パイプは前記上限の液面より上方で軸線方向が略水平となる水平部を有し、前記水平部の端部は閉鎖され、かつ、前記水平部の上部に開口が形成されており、前記金属パイプには、前記上限の液面より上方にある前記開口にて金属フィルタが一体的に取り付けられていることを特徴とする。

このようにすると、金属製の燃料タンクには金属パイプが固定され、その金属パイプの開口に金属フィルタが一体的に取り付けられているので、燃料タンクの加熱工程においてもフィルタは熱変形しにくく、燃料タンク内でフィルタが脱落するのを防止することができる。また、金属フィルタは金属パイプに一体的に設けられているので、フィルタ部材を後付けする必要がなく組立作業性も向上する。

しかも、金属パイプの水平部の上部に開口があるため、リターンパイプを通って浮力で戻される蒸発ガスを、金属フィルタを介して前記開口から燃料タンク内にスムーズに放出することができる。また、金属パイプの水平部に開口を設けているので、開口形成位置がパイプの上部に限定された場合でも、水平方向に金属フィルタの面積を大きく確保することができ、リターンパイプ内の圧力上昇を抑制してガス抜き性を向上させることができる。

前記金属フィルタは、前記金属パイプの前記開口に金属メッシュがロウ付けにより取り付けられてなるものであってもよい。

このようにすると、ロウ付けにより金属メッシュを固定しているので、溶接のように製造作業時に火花によって金属メッシュを損傷させる恐れがなく、製造効率を向上させることができる。

前記燃料タンクは、最下面となる第１底壁部と、上げ底部分の第２底壁部と、前記第１底壁部と前記第２底壁部とを連続する傾斜した内壁部とを有し、前記金属パイプは前記第２底壁部に貫通固定されていてもよい。

このようにすると、リターンパイプが燃料タンクの上げ底状の底壁部に接続されているため、燃料タンクの側壁部に接続されている場合に比べて外観が良好となる。また、リターンパイプの導出箇所が燃料タンクの最下面よりも上方に位置し、その導出箇所が側面視で外から視認できないように覆われるので、意匠性が更に向上する。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、金属製の燃料タンクには金属パイプが固定され、その金属パイプの開口に金属フィルタが一体的に取り付けられているので、燃料タンクの加熱工程においてもフィルタが燃料タンク内で脱落するのを防止することができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態に係る自動二輪車１の左側面図である。なお、本実施形態で用いる方向の概念は、自動二輪車１に搭乗したライダーから見た方向の概念と一致するものとして説明する。

図１に示すように、自動二輪車１は前輪２と後輪３とを備え、前輪２は略上下方向に延びるフロントフォーク４の下部にて回転自在に支持されている。フロントフォーク４は、その上端部に設けられたアッパーブラケット５と、該アッパーブラケット５の下方に設けられたアンダーブラケット６とを介してステアリングシャフト７に支持されている。ステアリングシャフト７は、ヘッドパイプ８によって回転自在に支持されている。アッパーブラケット５には左右へ延びるバー型のステアリングハンドル９が取り付けられている。従って、ライダーはステアリングハンドル９を操作することにより、ステアリングシャフト７を回転軸として前輪２を所望の方向へ転向させることができる。

ヘッドパイプ８からは車体の骨格を構成するフレーム１０が後方へ延設されている。フレーム１０にはスイングアーム１１の前端部１１ａが軸支されており、該スイングアーム１１の後端部に後輪３が回転自在に支持されている。フレーム１０の上方であってステアリングハンドル９の後方には燃料タンク１２が設けられ、該燃料タンク１２の後方には騎乗用のシート１３が設けられている。燃料タンク１２の略直下にはエンジン１４が搭載されている。エンジン１４は、略鉛直方向に立設した直立単気筒４サイクルエンジンであり、シリンダー４２の下部にクランクケース１５が設けられている。クランクケース１５の後部にはギアケース１６が設けられており、その出力がチェーン１７を介して後輪３へと伝達される。

エンジン１４の後部には、バタフライバルブ２３（図２参照）により吸気量を調節する吸気流路４１（図２参照）を有するスロットルボディ１８が接続されている。スロットルボディ１８の後部には、上流側がエアクリーナ（図示せず）に連通された吸気流路を有する吸気ダクト１９が接続されている。スロットルボディ１８には、燃料ポンプとレギュレータとインジェクタとの機能を統合した公知の燃料噴射ポンプ２２が取り付けられている。燃料タンク１２には燃料タップ２０が取り付けられており、燃料タップ２０から流下する燃料がフィルタ装置２１を介して燃料噴射ポンプ２２に供給される構成となっている。

図２は図１に示す自動二輪車１の燃料供給系統を説明する概念図である。図２に示すように、燃料タンク１２には、燃料タンク１２内の燃料を流下させて燃料流路を開閉可能な燃料タップ２０が取り付けられている。燃料タップ２０には第１フィードパイプ２４の一端部が接続されており、第１フィードパイプ２４の他端部はフィルタ装置２１にそのフィルタエレメント（図示せず）の上流側で接続されている。フィルタ装置２１は、燃料タンク１２よりも低い位置に設置されている。そのフィルタ装置２１には、フィルタエレメント（図示せず）の下流側で第２フィードパイプ２５の一端部が接続されている。第２フィードパイプ２５の他端部は燃料噴射ポンプ２２に接続されており、燃料噴射ポンプ２２からスロットルボディ１８内の吸気流路４１に燃料が計量・噴射される構成となっている。

燃料噴射ポンプ２２には、燃料噴射ポンプ２２からの余剰燃料をフィルタ装置２１（即ち、燃料噴射ポンプ２２の上流側）へと戻す循環パイプ２６が接続されている。循環パイプ２６は、フィルタ装置２１にそのフィルタエレメント（図示せず）の下流側で接続されている。循環パイプ２６には、燃料噴射ポンプ２２等で発生して循環パイプ２６の液中を浮上する蒸発ガスＶを燃料タンク１２に戻すリターンパイプ２７が分岐接続されており、リターンパイプ２７の開口部は燃料タンク１２の空気層（満タン時の空間部）に突出している。

図２により燃料の流れを説明すると、燃料タンク１２から燃料タップ２０を介して第１フィードパイプ２４を流下した燃料は、フィルタ装置２１で濾過された後、第２フィードパイプ２５を介して燃料噴射ポンプ２２に供給される。燃料噴射ポンプ２２での余剰燃料は、循環パイプ２６を介してフィルタ装置２１に返送される。燃料噴射ポンプ２２等において外部からの熱により発生した蒸発ガスＶは、循環パイプ２６及びリターンパイプ２７の内部を浮上して燃料タンク１２へと戻される。

図３は図１に示す自動二輪車１の燃料供給系統を拡大表示した左側面図である。図４は図１に示す自動二輪車１の燃料供給系統を後方から見た一部断面背面図である。図４に示すように、燃料タンク１２は、主に底壁部を形成する金属製のインナーパネル３８と、ドーム状の外壁部を形成する金属製のアウターパネル３９とを有し、互いが溶接等で接合されることで燃料空間が形成されている。特に、インナーパネル３８は上げ底状であり、最下面となる第１底壁部３８ａと、上げ底部分の第２底壁部３８ｂと、第１底壁部３８ａと第２底壁部３８ｂとを連続する傾斜した内壁部３８ｃとを有している。燃料タンク１２の第１底壁部３８ａには、燃料タップ２０が取り付けられている。

図３及び図４に示すように、燃料タップ２０には第１フィードパイプ２４を介してフィルタ装置２１が接続されており、フィルタ装置２１は燃料タップ２０よりも後方で吸気ダクト１９の略直下に配置されている。フィルタ装置２１には第２フィードパイプ２５を介して燃料噴射ポンプ２２が接続されており、燃料噴射ポンプ２２は燃料タップ２０の後方でスロットルボディ１８の上方に取り付けられている。即ち、フィルタ装置２１及び燃料噴射ポンプ２２が燃料タンク１２よりも低い位置に配置されていることで、燃料タンク１２内の燃料の水頭圧により、燃料タップ２０からフィルタ装置２１を介して燃料噴射ポンプ２２へと低圧で燃料が供給される構成となっている。

燃料噴射ポンプ２２には、燃料噴射ポンプ２２からの余剰燃料をフィルタ装置２１へと戻す循環パイプ２６が接続されている。循環パイプ２６は、燃料噴射ポンプ２２に直接接続される第１パイプ３０と、第１パイプ３０に接続されて出力側を上下２方向に分岐するセパレータ３１と、セパレータ３１の分岐した下部に上端部が接続された第２パイプ３２とを備えている。第２パイプ３２の下端部はフィルタ装置２１に接続されている。また、セパレータ３１は、燃料タンク１２の底壁部３８ｂの下方の上げ底空間を通過するメインフレーム（図示せず）に対して固定部材３２で固定されている。

セパレータ３１の分岐した上部にはリターンパイプ２７の下端部が接続されており、リターンパイプ２７の上端部は燃料タンク１２の上限液面ＦＬより上方の空気層に突出している。リターンパイプ２７は、セパレータ３１に下端部が直接接続されるゴムチューブ等のフレキシブルパイプ３３と、フレキシブルパイプ３３の上端部に下端部が接続されて燃料タンク１２の第２底壁部３８ｂに予めロウ付け等で貫通固定された金属パイプ３４とを備えている。フレキシブルパイプ３３の下端部はセパレータ３１の上部に対してクランプ部材３５で締結されており、フレキシブルパイプ３３の上端部は金属パイプ３４の下端部に対してクランプ部材３６で締結されている。

さらに、フレキシブルパイプ３３の中間部分には、近接配置された前記メインフレーム（図示せず）等との接触からフレキシブルパイプ３３を守るための保護部材３７が外装されている。また、金属パイプ３４の第２底壁部３８ｂから下方への導出箇所（金属パイプ３４とフレキシブルパイプ３３の接続箇所）や、フレキシブルパイプ３３とセパレータ３１との接続箇所などは、燃料タンク１２の最下面である第１底壁部３８ａよりも上方に位置しており、側面視で燃料タンク１２に覆われている。よって、それら接続箇所は外部から視認できないように隠れており、意匠性が良好となっている。

図５は図１に示す自動二輪車１のリターンパイプ２７の左側面図である。図５に示すように、リターンパイプ２７の金属パイプ３４は、燃料タンク１２の第２底壁部３８ｂにロウ付け等で貫通固定された垂直部３４ａと、垂直部３４ａの上端から連続して前方に向けて突出した水平部３４ｂとを有している。水平部３４ｂは、上限液面ＦＬより上方で軸線方向が略水平となるように配置されており、その前端部３４ｄは閉鎖されている。水平部３４ｂの所要箇所の上半分には開口３４ｃが形成されており、その開口３４ｃに金属メッシュ４０がロウ付けにより一体的に取り付けられている。

以上の構成とすれば、金属製の燃料タンク１２には金属パイプ３４が固定され、その金属パイプ３４の開口３４ｃに金属フィルタ４０が一体的に取り付けられているので、製造時における燃料タンク１２の加熱工程でフィルタ４０が燃料タンク１２内で脱落するのを防止することができる。また、金属フィルタ４０は金属パイプ３４に一体的に設けられているので、フィルタ部材を後付けする必要がなく組立作業性も向上する。

さらに、金属パイプ３４の水平部３４ｂの上部に開口３４ｃがあるため、金属パイプ３４を通って浮力で戻される蒸発ガスＶを、金属フィルタ４０を介して開口３４ｃから燃料タンク１２内にスムーズに放出することができる。また、金属パイプ３４の水平部３４ｂに開口３４ｃを設けているので、開口形成位置がパイプの上部に限定されていても、水平方向に金属フィルタ４０の面積を水平方向に大きく確保することができ、リターンパイプ２７内の圧力上昇を好適に軽減することができる。さらに、金属メッシュ４０は金属パイプ３４にロウ付けで固定されているので、溶接のように製造作業時に火花によって金属メッシュ４０を損傷させる恐れがなく、製造効率を向上させることができる。

なお、前記実施形態では、金属メッシュ４０をロウ付けにより金属パイプ３４に固定しているが、加熱工程で金属メッシュ４０が脱落しないものであれば他の固定方法であってもよい。また、前記実施形態では直立単気筒エンジンについて例示しているが、これに限られず、例えば２〜４気筒であってもよく、直列式、水平対向式、あるいはＶ型のエンジンであってもよい。さらに、本発明に係る自動二輪車は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加、又は削除することができる。

以上のように、本発明に係る自動二輪車は、金属製の燃料タンクの加熱工程においてもフィルタが燃料タンク内で脱落するのを防止できる優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できる中・大型の自動二輪車に広く適用することができる。

本発明の実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。図１に示す自動二輪車の燃料供給系統を説明する概念図である。図１に示す自動二輪車の燃料供給系統を拡大表示した左側面図である。図１に示す自動二輪車の燃料供給系統を後方から見た一部断面背面図である。図１に示す自動二輪車のリターンパイプの左側面図である。

符号の説明

１自動二輪車
１２燃料タンク
２１フィルタ装置
２２燃料噴射ポンプ
２６循環パイプ
２７リターンパイプ
３４金属パイプ
３４ｂ水平部
３４ｃ開口
４０金属メッシュ
ＦＬ上限液面
Ｖ蒸発ガス

Claims

金属製の燃料タンクと、前記燃料タンクよりも低く配置されて前記燃料タンクからの燃料を濾過するフィルタ装置と、前記フィルタ装置を通過した燃料をエンジンへの吸気流路内に噴射する燃料噴射ポンプと、前記燃料噴射ポンプからの蒸発ガスを前記燃料タンクに戻すリターンパイプとを備え、
前記リターンパイプは、前記燃料タンク内の上限の液面より上方の空気層に突出した状態で前記燃料タンクに固定された金属パイプを有し、
前記金属パイプは前記上限の液面より上方で軸線方向が略水平となる水平部を有し、前記水平部の端部は閉鎖され、かつ、前記水平部の上部に開口が形成されており、
前記金属パイプには、前記上限の液面より上方にある前記開口にて金属フィルタが一体的に取り付けられていることを特徴とする自動二輪車。
前記金属フィルタは、前記金属パイプの前記開口に金属メッシュがロウ付けにより取り付けられてなる請求項１に記載の自動二輪車。
前記燃料タンクは、最下面となる第１底壁部と、上げ底部分の第２底壁部と、前記第１底壁部と前記第２底壁部とを連続する傾斜した内壁部とを有し、
前記金属パイプは前記第２底壁部に貫通固定されている請求項１又は２に記載の自動二輪車。