JP6148959B2 - 鞍乗型車両の燃料タンク - Google Patents

Description

本発明は、鞍乗型車両の燃料タンクに関し、特に、上側部品と下側部品を溶接して形成する鞍乗型車両の燃料タンクに関する。

従来の鞍乗型車両の燃料タンクとしては、板状の金属部材である上側部品と同じく板状の金属部材である下側部品とを、それらの外周縁部で溶接して形成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、この燃料タンクの外周縁部は、車体フレームのメインフレームよりも上方に配置されている。

特開平８−３４３７９号公報

ところで、上記特許文献１に記載の燃料タンクによると、板状の金属部材である上側部品及び下側部品の外周縁部をタンク外方に突出するように突合せて溶接する構造である。そして、この外周縁部がメインフレームよりも上方に配置されて外部に露出しているため、外周縁部の先端部分にモールなどの保護部材を装着しなければならなかった。この結果、部品点数が増えると共に、燃料タンクの重量が増加してしまっていた。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料タンクの部品点数を少なくすることができ、燃料タンクを軽量化することができる鞍乗型車両の燃料タンクを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、金属の板材からなる上側部品および下側部品の外周の接合縁部同士を溶接して形成される鞍乗型車両の燃料タンクにおいて、
鞍乗型車両は、ステアリング軸を支持するヘッドパイプと、ヘッドパイプから左右後方に延出するメインフレームと、メインフレームの後部に連結するピボットフレームとを有する車体フレームを備え、
燃料タンクが、ヘッドパイプの後方で、メインフレームの間に配置され、
燃料タンクの前部側方を覆うカバー部材が設けられ、
上側部品の接合縁部の先端は、車両下方側に折り曲げられた下方延出部を有しており、
下方延出部が、下側部品の接合縁部を、上方側から覆い、
接合縁部の少なくとも一部がカバー部材にて覆われており、
接合縁部は、下方延出部ある部分と、下方延出部の無い延出部不連続部とを有し、
延出部不連続部は、接合縁部のカバー部材に覆われた部分に対応する位置に形成されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、燃料タンクは、接合縁部とメインフレームとが車両上下方向において所定の間隔をあけて重なるように配置されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または２の構成に加えて、燃料タンクは、車両平面視において、接合縁部の前部および左右後部の３箇所に取付け部を備える略三角形状に形成されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項の構成に加えて、燃料タンクの左右方向の第１幅（Ｗ１）と左右のメインフレームの外側の左右方向の第２幅（Ｗ２）の関係は、少なくとも燃料タンクの後方部分においては、「第２幅（Ｗ２）＞第１幅（Ｗ１）」の関係を有しており、燃料タンク（２４）の前方部分においては、メインフレームの外側の左右方向の第２幅（Ｗ２）は狭まっており、「第２幅（Ｗ２）＜第１幅（Ｗ１）」の関係となっていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項の構成に加えて、上側部品および下側部品がチタンを含む合金にて形成されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、金属の板材からなる上側部品および下側部品の外周の接合縁部同士を溶接して形成される鞍乗型車両の燃料タンクにおいて、上側部品の接合縁部の先端が、車両下方側に折り曲げられた下方延出部を有しており、下方延出部が、下側部品の接合縁部を、上方側から覆うため、燃料タンクの接合縁部における先端エッジが車両側方に露出することが回避される。この結果、接合縁部の先端エッジを覆うように装着する部品を無くすことができるので、燃料タンクの部品点数を少なくすることができ、燃料タンクを軽量化することができる。
また、燃料タンクが、ヘッドパイプの後方で、左右のメインフレームの間に配置されるため、メインフレームの車両左右方向の幅を利用して接合縁部を配置することができ、接合縁部の突出を抑えることができる。
さらに、接合縁部の少なくとも一部がカバー部材にて覆われており、カバー部材にて覆われた位置の接合縁部には、下方延出部のない延出部不連続部が形成されているため、下方延出部がない分だけ燃料タンクを軽量化することができる。

請求項２の発明によれば、燃料タンクが、接合縁部とメインフレームとが車両上下方向において所定の間隔をあけて重なるように配置されるため、メインフレームと接合縁部の下方延出部との干渉を避けることができ、燃料タンクの設置を容易にすることができる。

請求項３の発明によれば、燃料タンクが、車両平面視において、接合縁部の前部および左右後部の３箇所に取付け部を備える略三角形状に形成されるため、燃料タンクの取付け部分を３箇所として三点支持の特性を生かした良好な支持ができる。また、燃料タンクの平面視において、接合縁部の輪郭形状における曲部を少なくすることができるので、接合縁部を溶接する際に、接合縁部に沿って連続移動して溶接処理をする溶接装置の移動において、移動の困難性と移動速度の低速化を招く曲部が少なく溶接加工性を良好にすることができる。

請求項４の発明によれば、燃料タンクの後方部分においては、乗員の脚部が対応する領域であることから、燃料タンクの左右縁部を突出させず、乗員の脚部が対応しない領域では、燃料タンクの左右縁部がメインフレームよりも左右外側に出ても問題がない。

請求項５の発明によれば、上側部品および下側部品がチタンを含む合金にて形成されているため、メインフレームよりも上方側に配置される燃料タンクを軽量化することができ、車両重量を車両下方寄りに集中させることができる。

本発明に係る燃料タンクの一実施形態が適用された自動二輪車を説明する右側面図である。 図１に示す自動二輪車の燃料タンクの周辺を斜め後方から見た斜視図である。 図２のＡ−Ａ断面に沿った燃料タンクの概略断面斜視図である。 図３に示すＢ部分に相当する燃料タンクの接合縁部の拡大概略図断面図である。 図１における燃料タンクが設けられた部分の拡大側面図である。 図１に示す燃料タンクの拡大平面図である。

以下、本発明に係る鞍乗型車両の燃料タンクの一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、操縦者から見た方向に従い、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

本実施形態の自動二輪車（鞍乗型車両）１０は、図１に示すように、車体フレーム１１を、前端に設けられるヘッドパイプ１２と、ヘッドパイプ１２から左右に分かれて後ろ下がりに延びる左右一対のメインフレーム１３と、左右一対のメインフレーム１３の後端部に連結され下方に延びる左右一対のピボットフレーム１４と、ヘッドパイプ１２から下方に延びるダウンフレーム１５と、ダウンフレーム１５の下端部と左右一対のピボットフレーム１４の下端部とを連結する左右一対のボトムフレーム１６と、から構成し、ピボットフレーム１４及びボトムフレーム１６にエンジン３０が取り付けられる。

また、自動二輪車１０は、ヘッドパイプ１２に操向自在に支持されるフロントフォーク２１と、フロントフォーク２１の下端部に回転可能に支持される前輪ＷＦと、フロントフォーク２１の上端部のステアリング軸２２ａに取り付けられる操舵用のハンドル２２と、ピボットフレーム１４に揺動自在に支持されるスイングアーム２３と、スイングアーム２３の後端部に回転可能に支持される後輪ＷＲと、スイングアーム２３を懸架する不図示の後輪懸架装置と、メインフレーム１３に取り付けられる燃料タンク２４と、を備える。

また、左右一対のピボットフレーム１４には、リアフレーム５０がボルト締結されている。リアフレーム５０には、リヤフェンダ３７、マフラーカバー３８、乗員用シート３９が固定されている。

エンジン３０は、図１に示すように、その外殻は、主に、クランクケース３１と、クランクケース３１の前方上端部に取り付けられるシリンダブロック３２と、シリンダブロック３２の上端部に取り付けられるシリンダヘッド３３と、シリンダヘッド３３の上部開口を覆うシリンダヘッドカバー３４と、から構成されている。

シリンダヘッド３３には、不図示のスロットルボディ及びエアクリーナケースが接続されている。また、シリンダヘッド３３には、排気管３５と、排気管３５の下流端に取り付けられて排気音を低減するマフラー３６と、が接続されている。

また、図１に示すように、左右一対のピボットフレーム１４の上端部及び中間部後面には、左右一対の取付ブラケット１４ａがそれぞれ形成されており、この上下左右４ヶ所の取付ブラケット１４ａの車幅方向外側面にリアフレーム５０が締結されている。また、リアフレーム５０の後端部に、リヤフェンダ３７やマフラーカバー３８などが適宜取り付けられている。また、ラジエータ１７の一部側方および燃料タンク２４の前部側方を覆うカバー部材９０が設けられている。

また、図２に示すように、前掲の燃料タンク２４には、その前部の取付け部２４ｉおよび後部左右両側の取付け部２４ｉが設けられている。そして、この取付け部２４ｉブラケット１３ａ等の適宜固定部材を介してヘッドパイプ１２の後方で左右のメインフレーム１３間に固定されている。そして、この燃料タンク２４の取付け位置は、ラジエータ１７の後方かつ上方側で、乗員用シート３９の前部の下方側でエンジン３０の上方（図１参照）に位置している。

また、燃料タンク２４は、車両前部に設けられた左右両側がカバー部材９０により一部を覆われており、さらに、乗員用シート３９によって後方側の一部を覆われているが、多くの部分が露出した状態で設けられている。なお、乗員用シート３９は、燃料タンク２４の上部表面に形成されたフック部２４ｋ（図５および図６参照）に引っ掛かるように係止されている。

また、燃料タンク２４の前方上部には燃料注入口２４ｇ（図６参照）を開閉する開閉キャップ２４ｃが設けられている。また、タンク内部には、燃料をエンジン側に供給するための燃料ポンプ（図示せず）がタンク下方のポンプ取付開口２４ｈ（図３参照）からタンク内に設けられている。

以下、燃料タンク２４の構造および取付け構造について詳しく説明する。

燃料タンク２４は、図３に示すように、金属の板材からなる上半分の上側部品２４Ｕと同じ金属の板材からなる下半分の下側部品２４Ｄとから形成されている。そして、この上側部品２４Ｕと下側部品２４Ｄを上下方向組み合わせて接合することで内部空間２４ｐが形成されている。これは、この上側部品２４Ｕおよび下側部品２４Ｄの外周に、接合縁部２４ｅが設けられていることで、この接合縁部２４ｅ同士を車両上下方向で合わせ溶接して形成される。

なお、上側部品２４Ｕには、上部にフック部２４ｋや燃料注入口２４ｇ（図６参照）が形成されている。また、下側部品２４Ｄには、底部に燃料ポンプ（不図示）を挿入するポンプ取付開口２４ｈおよびこのポンプ取付開口２４ｈを取り付ける締結部２７が設けられている。

また、図４に示すように、上側部品２４Ｕの接合縁部２４ｅは、タンク外面から略垂直に張り出した接合面部２４ｍと、この接合面部２４ｍの先端側を車両下方側に折り曲げることにより形成される下方延出部２４ｎと、を有する。この下方延出部２４ｎは、上側部品２４Ｕを形成するときに、同時に形成されることで加工工数の増加を防ぐ。
また、下方延出部２４ｎと下側部品２４Ｄの接合縁部２４ｅの先端部との間には、適宜大きさのクリアランスＣが形成されている。このクリアランスＣがあるので、上側部品２４Ｕと下側部品２４Ｄとを組み合わせる際に容易に作業ができ、寸法公差の管理も容易になり歩留まりを上げることができる。すなわち、クリアランスＣが無いと、両上下側部品２４Ｕ，２４を組む合わせることが難しくなり、また、接合縁部２４ｅが溶着時の熱による溶着歪みも受けやすい。

一方、下側部品２４Ｄの接合縁部２４ｅは、接合面部２４ｍの下面に面接触するように平坦な形状にて突出されている。また、この下側部品２４Ｄの接合面部２４ｅの幅Ｗ０は、接合面部２４ｍと略同一に形成されている。

そして、上側部品２４Ｕの接合縁部２４ｅと下側部品２４Ｄの接合縁部２４ｅとを重ね合わせて溶接することで、図４に示すように、下方延出部２４ｎは、下側部品２４Ｄの接合縁部２４ｅを、上方側から覆うように形成される。

また、燃料タンク２４は、前述のように左右のメインフレーム１３の間に配置されるが、図５に示すように、その接合縁部２４ｅをメインフレーム１３と車両上下方向で所定の間隔ＡＰをあけて上下方向に重なる（図６参照）ように配置されている。また、メインフレーム１３と燃料タンク２４との間には、例えば、ラバー部材２９が設けられている。このラバー部材２９は、メインフレーム１３に内側、上側および外側に位置する部分からなる横断面略Ｌ字状の弾性部材である。このラバー部材２９は、左右のメインフレーム１３に装着されており、燃料タンク２４の側面とメインフレーム１３との間の隙間を埋めるように設置されている。

また、燃料タンク２４の接合縁部２４ｅには、図２および図６に示すように、車体フレーム１１に取り付けるための取付け部２４ｉが形成されている。この取付け部２４ｉは、その形成位置の接合縁部２４ｅの幅Ｗ３を他の部分（幅Ｗ０）よりも大きく形成されている。また、燃料タンク２４は、図６に示すように、車両平面視における形状を略三角形状とされており、この略三角形状の前部および左右後部の頂点近傍の３箇所の取付け部２４ｉに取り付け穴２４ｊが形成されている。そして、この取り付け穴２４ｊを貫通するように取付けボルト９により車体フレーム１１に固定される。

接合縁部２４ｅの溶接は、シーム溶接により行うことができる。この溶接方法は、例えば、図４に示すように、上下一対の溶接用のローラ電極７５，７５からなる溶接ヘッドを備える溶接装置を用いる。この溶接装置においては、ローラ電極７５，７５を、接合縁部２４ｅに当接させ、ローラ電極７５，７５によって加圧および通電を行いながらローラ電極７５，７５を回転させる。これにより、ローラ電極７５，７５を、接合縁部２４ｅ上を走行させて連続的に溶接を実施する。なお、ローラ電極７５，７５の操作は、取付け部２４ｉの湾曲した接合縁部２４ｅでは、操作が難しく、直線部分に比べての走行速度を遅くして行う。

また、燃料タンク２４は、その一部を前述のごとくカバー部材９０により覆われている。このカバー部材９０により、接合縁部２４ｅは、図５および図６に示すように、車両左右側から見て一部が覆われている。ここで、カバー部材９０に覆われた接合縁部２４ｅには、下方延出部２４ｎが形成されていない延出部不連続部２４ｑが形成されている。すなわち、延出部不連続部２４ｑは、カバー部材９０により接合縁部２４ｅを左右側方に露出するここがない。

なお、この延出部不連続部２４ｑの長さは、接合縁部２４ｅがカバー部材９０に覆われた内側の位置する大きさであれば、可能な限り大きく形成されていることがタンク軽量化の観点から好ましい。

また、図６に示すように、燃料タンク２４の左右方向の幅Ｗ１と左右のメインフレーム１３の外側の左右方向幅Ｗ２の関係は、少なくとも燃料タンク２４の後方部分においては、Ｗ２＞Ｗ１の関係を有している。しかし、燃料タンク２４の前方部分においては、メインフレーム１３の外側の左右方向幅Ｗ２は狭まっており、Ｗ２＜Ｗ１の関係となっていても良い。これは、燃料タンク２４の後方部分においては、乗員の脚部が対応する領域であることから、燃料タンク２４の左右縁部を突出させず、乗員の脚部が対応しない領域では、燃料タンク２４の左右縁部がメインフレーム１３よりも左右外側に出ても問題がない。

また、上側部品２４Ｕおよび下側部品２４Ｄは、ともにチタンを含む合金にて形成されている。このように、メインフレーム１３の上部に取り付けられる燃料タンク２４がチタン合金にて形成されていることで、車両を軽量化ならびに低重心化が図られている。

以上説明したように、本実施形態の燃料タンク２４によれば、上側部品２４Ｕの接合縁部２４ｅの先端が、車両下方側に折り曲げられた下方延出部２４ｎを有しており、下方延出部２４ｎが、下側部品２４Ｄの接合縁部２４ｅを、上方側から覆うため、燃料タンク２４の接合縁部２４ｅにおける先端エッジが車両側方に露出することが回避される。この結果、接合縁部２４ｅの先端エッジを覆うように装着する部品を無くすことができるので、燃料タンク２４の部品点数を少なくすることができ、燃料タンク２４を軽量化することができる。

また、本実施形態の燃料タンク２４によれば、燃料タンク２４が、ヘッドパイプ１２の後方で、左右のメインフレーム１３の間に配置されるため、メインフレーム１３の車両左右方向の幅を利用して接合縁部２４ｅを配置することができ、接合縁部２４ｅの突出を抑えることができる。また、接合縁部２４ｅとメインフレーム１３とが車両上下方向において所定の間隔ＡＰをあけて重なるように配置されるため、メインフレーム１３と接合縁部２４ｅの下方延出部２４ｎとの干渉を避けることができ、燃料タンク２４の設置を容易にすることができる。

本実施形態の燃料タンク２４によれば、燃料タンク２４が、車両平面視において、接合縁部２４ｅの前部および左右後部の３箇所に取付け部２４ｉを備える略三角形状に形成されるため、燃料タンク２４の取付け部分を３箇所として三点支持の特性を生かした良好な支持ができる。また、燃料タンク２４の平面視において、接合縁部２４ｅの輪郭形状における曲部を少なくすることができるので、接合縁部２４ｅを溶接する際に、接合縁部２４ｅに沿って連続移動して溶接処理をする溶接装置の移動において、移動の困難性と移動速度の低速化を招く曲部が少なく溶接加工性を良好にすることができる。

また、本実施形態の燃料タンク２４によれば、接合縁部２４ｅの少なくとも一部がカバー部材９０にて覆われており、カバー部材９０にて覆われた接合縁部２４ｅには、下方延出部２４ｎのない延出部不連続部２４ｑが形成されているため、下方延出部２４ｎがない分だけ燃料タンク２４を軽量化することができる。

本実施形態の燃料タンク２４によれば、上側部品２４Ｕおよび前記下側部品２４Ｄがチタンを含む合金にて形成されているため、メインフレーム１３よりも上方側に配置される燃料タンク２４を軽量化することができ、車両重量を車両下方寄りに集中させることができる。

以上、本発明は上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、下方延出部２４ｎの形成については、接合縁部２４ｅの溶接前、溶接時あるいは溶接後のいずれでもよい。
また、上記実施形態においては、下方延出部２４ｎは接合面部２４ｍに対して略直角に曲げられた形状に形成されているが、これに限るものでなく、下方延出部２４ｎをもっと内側に曲がるように形成してもよい。また、下方延出部２４ｎの先端が内側に向くように適宜湾曲した形状に形成してもよい。

１０ 自動二輪車（鞍乗型車両）
１１ 車体フレーム
１２ ヘッドパイプ
１３ メインフレーム
１４ ピボットフレーム
２２ａ ステアリング軸
２４ 燃料タンク
２４Ｕ 上側部品
２４Ｄ 下側部品
２４ｅ 接合縁部
２４ｍ 接合面部
２４ｎ 下方延出部
２４ｉ 取付け部
２４ｑ 延出部不連続部
９０ カバー部材
ＡＰ 間隔
Ｗ０ 接合面部の幅
Ｗ１ メインフレームの左右方向の幅
Ｗ２ 燃料タンクの左右方向の幅
Ｗ３ 取付け部の幅

Claims (5)

1. 金属の板材からなる上側部品（２４Ｕ）および下側部品（２４Ｄ）の外周の接合縁部（２４ｅ）同士を溶接して形成される鞍乗型車両（１０）の燃料タンク（２４）において、
   前記鞍乗型車両（１０）は、ステアリング軸（２２ａ）を支持するヘッドパイプ（１２）と、前記ヘッドパイプ（１２）から左右後方に延出するメインフレーム（１３）と、前記メインフレーム（１３）の後部に連結するピボットフレーム（１４）とを有する車体フレーム（１１）を備え、
   前記燃料タンク（２４）が、前記ヘッドパイプ（１２）の後方で、前記メインフレーム（１３）の間に配置され、
   前記燃料タンク（２４）の前部側方を覆うカバー部材（９０）が設けられ、
   前記上側部品（２４Ｕ）の前記接合縁部（２４ｅ）の先端は、車両下方側に折り曲げられた下方延出部（２４ｎ）を有しており、
   前記下方延出部（２４ｎ）が、前記下側部品（２４Ｄ）の前記接合縁部（２４ｅ）を、上方側から覆い、
   前記接合縁部（２４ｅ）の少なくとも一部が前記カバー部材（９０）にて覆われており、
   前記接合縁部（２４ｅ）は、前記下方延出部（２４ｎ）ある部分と、前記下方延出部（２４ｎ）の無い延出部不連続部（２４ｑ）とを有し、
   前記延出部不連続部（２４ｑ）は、前記接合縁部（２４ｅ）の前記カバー部材（９０）に覆われた部分に対応する位置に形成されていることを特徴とする鞍乗型車両（１０）の燃料タンク（２４）。
2. 前記燃料タンク（２４）は、前記接合縁部（２４ｅ）と前記メインフレーム（１３）とが車両上下方向において所定の間隔（ＡＰ）をあけて重なるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型車両（１０）の燃料タンク（２４）。
3. 前記燃料タンク（２４）は、車両平面視において、前記接合縁部（２４ｅ）の前部および左右後部の３箇所に取付け部（２４ｉ）を備える略三角形状に形成されている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（１０）の燃料タンク（２４）。
4. 前記燃料タンク（２４）の左右方向の第１幅（Ｗ１）と左右の前記メインフレーム（１３）の外側の左右方向の第２幅（Ｗ２）の関係は、少なくとも前記燃料タンク（２４）の後方部分においては、「前記第２幅（Ｗ２）＞前記第１幅（Ｗ１）」の関係を有しており、前記燃料タンク（２４）の前方部分においては、前記メインフレーム（１３）の外側の左右方向の前記第２幅（Ｗ２）は狭まっており、「前記第２幅（Ｗ２）＜前記第１幅（Ｗ１）」の関係となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の鞍乗型車両（１０）の燃料タンク（２４）。
5. 前記上側部品（２４Ｕ）および前記下側部品（２４Ｄ）がチタンを含む合金にて形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鞍乗型車両（１０）の燃料タンク（２４）。

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