燃料タンク周辺にエアクリーナが配置される自動二輪車においては、燃料タンクにおける燃料貯蔵量を増大すると共に、エアクリーナの容量も増大することが要請される。また、自動二輪車においては、走行時の安定性や車両の意匠性の観点から燃料タンクの上面高さを適度に低い位置に配置することが要請される。このため、燃料タンク周辺における各種部品を配置するスペースは限られている。
一方、燃料タンク周辺にエアクリーナが配置される自動二輪車において、燃料タンクとエアクリーナとの間に部品を配置することは、車両における部品のレイアウトの観点及び材料費の低減の観点から好ましい。例えば、従来、シートの下方側に配置されていたECU(Engine Control Unit)等の電装部品を、燃料タンクとエアクリーナとの間に移動する場合には、シートの下方側の空間に他の部品を配置できると共に、ECUに接続されるケーブルの短縮等を通じて材料費を低減することができる。
燃料タンクとエアクリーナとの間に部品を配置する場合、燃料タンクの給油口(タンクインレット)の位置は、燃料タンクにおける燃料貯蔵量を決定する上で重要である。例えば、給油口をエアクリーナ等の後方側に配置する場合には、エアクリーナの上方側の空間を燃料タンクの一部として活用することが困難である(上述した特許文献1参照)。したがって、燃料タンクにおける燃料貯蔵量は小さくなる。燃料タンクにおける燃料貯蔵量を確保する観点からは、給油口をエアクリーナ等の上方側に配置することが好ましい。
一方、燃料タンクとエアクリーナとの間に部品を配置する場合、燃料タンク(より具体的には、インナータンク)の底面部分の位置が上方側に押し出される。このとき、給油口をエアクリーナ等の上方側に配置すると、燃料タンクの底面部分と給油口の下端部分との距離が短くなる。この結果、給油ノズルにより注入する際に燃料(例えば、ガソリン)が燃料タンクの底面部分で跳ね返って飛散する事態が想定される。
また、給油ノズルの所定位置には、燃料注入の自動停止センサが設けられている。燃料タンク内に溜まった燃料の油面に自動停止センサが触れると、給油ノズルは燃料の注入を停止する。しかしながら、燃料タンクの底面部分とタンクインレットの下端部分との距離が短い場合においては、燃料タンク内に溜まった燃料の油面が自動停止センサに触れ難くなる事態が生じる。例えば、燃料の注入に伴って燃料タンク内の空気が過度に排出された場合、給油ノズルの先端付近で燃料の油面が窪んだ状態となり、燃料の油面が自動停止センサから離間した状態となり得る。この状態で燃料の注入を継続すると、タンクインレットから燃料が吹き出す事態が想定される。
このような事態を回避する対策として、タンクインレットの上方側への移動、或いは、エアクリーナの容量の削減を通じた燃料タンクの底面部分の下方側への移動によって、燃料タンクの底面部分とタンクインレットの下端部分との距離を長くすることが考えられる。しかしながら、前者においては、燃料タンク(より具体的には、アウターカバー)の位置の上昇に伴う走行安定性の悪化、車両の意匠性の悪化及び燃料タンク全体重量の増加などの問題が生じる。一方、後者においては、エアクリーナ容量の削減に伴うエンジン出力の低下などの問題が生じる。
本発明者は、燃料タンクの底面部分とタンクインレットの下端部分との距離の短縮に伴って燃料が飛散したり、吹き出したりする現象に着目し、燃料タンク内に注入された燃料を一定方向に導くことによりこれらの現象が抑制されることを見出し、本発明に想到した。すなわち、本発明の骨子は、燃料タンクとエアクリーナとの間に部品が配置される燃料タンク構造において、部品の上方側に配置されるタンクインレットと対向する燃料タンクの底面部分に突出部を設けることにより、タンクインレットから注入された燃料を燃料タンク内で一定方向に導くものである。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明に係る鞍乗型車両の燃料タンク構造(以下、単に「燃料タンク構造」という)を自動二輪車に適用した場合について説明する。しかしながら、本発明が適用される車両については、自動二輪車に限定されるものではなく適宜変更することができる。例えば、鞍乗型車両である自動三輪車や自動四輪車にも適用することができる。また、以下においては、本発明に係る燃料タンク構造を、アルミツインスパーフレームを搭載する自動二輪車に適用した例について説明するが、適用対象はこれに限定されることなく変更可能である。
図1は、本実施の形態に係る燃料タンク構造が有する燃料タンク周辺の側面図である。図2は、本実施の形態に係る燃料タンク構造が有する燃料タンク周辺を後方側から示す図である。なお、図1及び図2においては、説明の便宜上、自動二輪車において、燃料タンクを支持する車体フレームを示している。また、以下の説明においては、車体前方を矢印FR、車体後方を矢印RE、車体左側を矢印L、車体右側を矢印Rでそれぞれ示すものとする。
図1及び図2に示すように、本実施の形態に係る自動二輪車は、アルミ鋳造で形成されるツインスパータイプの車体フレーム1を備える。車体フレーム1は、車体の前後に延びるヘッドフレーム2と、ヘッドフレーム2から車体後方に向って斜め下方に延びる左右一対のタンクレール3と、各タンクレール3の後端部から下方に延びる左右一対のボディフレーム4とを備えている。ヘッドフレーム2は、車体フレーム1の前方側部分を構成し、ヘッドパイプ20において、ステアリングシャフト(不図示)を介して左右一対のフロントフォーク(不図示)を操舵可能に支持する。
一対のタンクレール3は、ヘッドフレーム2の後端から後方に向かって延びている。タンクレール3の上部には、燃料タンク5が配置される。タンクレール3の後端部からは、ボディフレーム4が下方に向って延在している。ボディフレーム4の後部からは、後上方に向かって延びるシートレール6及びバックステー7が設けられている。なお、シートレール6の上方側には、図示しないシートが取り付けられる。
ヘッドフレーム2は、ヘッドパイプ20と、ヘッドパイプ20から後方に向かって二又に分かれる一対のフレーム部21と、ヘッドパイプ20及び一対のフレーム部21を連結する連結部22とを有している。ヘッドパイプ20は、上下に延びる円筒状に形成され、連結部22は後方に向かって左右に拡幅するように形成される。フレーム部21の下方からは、後下方に延びるブラケット部23が形成されている。ブラケット部23には、図示しないエンジンの一部が懸架される。このように構成されるヘッドフレーム2は、アルミニウム系鋳造材等により一体的に形成される。
タンクレール3は、アルミニウム系鋳造材等により形成され、中空断面形状を有する略角筒状のフレーム部30を有している。フレーム部30には、下方に延びるブラケット部31が形成されている。このブラケット部31には、図示しないエンジンの一部が懸架される。
ボディフレーム4は、アルミニウム系鋳造材等により形成され、一対のタンクレール3の後端から下方に延在し、中空断面形状を有する一対のフレーム部40を有している。一対のフレーム部40は、車幅方向に延びるアッパブリッジ及びロアブリッジ(不図示)によって上端部及び下端部を連結されている。また、フレーム部40の延在方向の中間部分には、スイングアーム(不図示)を揺動可能に支持するスイングアームピボット41が設けられている。また、フレーム部40の下端には、エンジンの一部を支持するブラケット部42が設けられている。
上記したヘッドフレーム2、一対のタンクレール3及びボディフレーム4は、フレーム部21の後端とフレーム部30の前端とが溶接され、フレーム部30の後端とフレーム部40の前端とが溶接されることで一体化される。これにより、車体フレーム1には、上面視にて開口部が形成された状態となる。燃料タンク5は、この開口部を塞ぐように車体フレーム1の上に取り付けられる。燃料タンク5は、車体フレーム1の前後方向において、ヘッドフレーム2の前端部近傍からシートレール6の前端部近傍に至る長さを有している。
ここで、本実施の形態に係る自動二輪車が備える燃料タンク5周辺の構成について、図1〜図3を参照しながら説明する。図3は、図2に示すB−B線における断面図である。図3に示すように、自動二輪車においては、車両側面視にて燃料タンク5における前方側部分の下方側の一部にエアクリーナ8が設けられている。言い換えると、エアクリーナ8は、車両側面視にて燃料タンク5の前方側の一部の領域に重なって配置されている。
エアクリーナ8は、左右一対の車体フレーム1の間に一部を収容するように車体フレーム1に取り付けられている。エアクリーナ8は、車両前方側から取り込んだ外気をエアフィルタ80によって清浄化する。清浄化された空気は、エアクリーナ8の筐体を構成するエアクリーナボックス81に溜められ、図示しないエンジンの吸気によってエンジン内部に取り込まれる。
エアクリーナ8(より具体的には、エアクリーナボックス81)の上面には、平面部を有する凹部82が形成されている。この凹部82には、図示しないエンジンの制御を行うECU9が配置されている。ECU9は、例えば、エンジンに組み込まれる点火機構、燃料系統、吸排気系統や動弁機構等の制御を行う。なお、ECU9は、特許請求の範囲における部品の一例を示すものである。しかしながら、特許請求の範囲における部品としては、ECU9に限定されるものではなく任意の部品を適用することができる。
燃料タンク5は、これらのエアクリーナ8及びECU9の上方側及び後方側に配置されている。燃料タンク5(より具体的には、インナータンク50)の底面部分51は、ECU9やエアクリーナ8の表面(上面)に沿った形状に設けられている。燃料タンク5の底面部分51は、概してエアクリーナ8の上方側にてエアクリーナ8及びECU9の表面(上面)に沿って延在している。より具体的にいうと、エアクリーナ8の上方側に配置される燃料タンク5の底面部分51は、後方側に向かって僅かに下がるように延在している。また、燃料タンク5の底面部分51は、ECU9の後端部より後方側部分にて下方側に向かって延在して設けられている。このため、燃料タンク5内の深さは、エアクリーナ8及びECU9の上方側の部分で浅く、エアクリーナ8及びECU9の後方側の部分で深く構成されている。
燃料タンク5(より具体的には、アウターカバー52)の外形は、車両前方側であって車幅方向の中央付近の一部が最も高く構成されている。燃料タンク5の最も高い部分には、平面部52aが設けられている。この平面部52aから車幅方向の両側及び後方側に緩やかに傾斜する傾斜面部52b、52cと、これらの傾斜面部52b、52cの下端から下方側に延びる側面部52d及び後面部52eを有している(図1及び図2参照)。
燃料タンク5の上面(より具体的には、アウターカバー52)の平面部52aには、図3に示すように、タンクインレット10が設けられている。タンクインレット10は、燃料タンク5の平面部52aに形成された凹部52fに配置される(図4参照)。タンクインレット10は、タンクインレット10を構成する蓋部100の表面(上面)が平面部52aと略同一の高さになるように凹部52fに収容される。この蓋部100は、概して円盤形状を有し、燃料タンク5に対する燃料の注入の際に開閉される。
ここで、タンクインレット10及びタンクインレット10周辺の構成について、図3〜図5を参照しながら説明する。図4は、図1に示すA−A線におけるタンクインレット10周辺の断面図である。図5は、本実施の形態に係る燃料タンク構造が有するタンクインレット10の上面図である。なお、図4及び図5においては、タンクインレット10の蓋部100を省略している(蓋部100の構成については、図3及び図8参照)。
図3〜図5に示すように、タンクインレット10は、環状部101、円筒形状部102及び底面部103を有している。環状部101は、概して平面形状を有し、その上面に蓋部100が配置される(図3参照)。円筒形状部102は、環状部101の中央に配置される。底面部103は、円筒形状部102の下端部に設けられている。このような構成を有し、タンクインレット10は、円筒形状部102よりも内側の一部にて下方側に窪んだ形状を有している。
図5に示すように、タンクインレット10の底面部103の中央には、円形の給油口103aが形成されている。この給油口103aは、ガソリンスタンド等で一般的に使用される給油ノズルの先端形状に応じた寸法及び形状を有している。また、給油口103aの周囲には、燃料注入時に燃料タンク5内の空気を逃がす複数の排気口103b、103cが形成されている。本実施の形態において、排気口103b、103cは、一対の長孔(103b)と一対の円形孔(103c)とを含んで構成される。しかしながら、燃料注入時における適量の空気を逃がすことを前提として、排気口103b、103cの数及び形状は適宜変更が可能である。
一方、タンクインレット10の下端部と対向する燃料タンク5の底面部分51には突出部53が設けられている(図3及び図4参照)。図3及び図4に示すように、突出部53は、タンクインレット10の円筒形状部102に対応する位置に配置されている。突出部53は、図4に示すように、後面視にて中央部分にタンクインレット10側に突出する頂部53aを有している。また、突出部53は、この頂部53aから燃料タンク5の底面部分51側に延びる傾斜面部53bを有している。言い換えると、突出部53は、後面視にて概して上方側に突出した頂点を有する三角形状を有している。なお、突出部53は、図3に示すように、側面視にて概して長方形状を有している。図3においては、突出部53における頂部53aから延びる左方側の傾斜面部53bが示されている。
突出部53において、傾斜面部53bは、頂部53aから車両の側方側(左右方向側)に向かって下がる傾斜面を有している。この傾斜面は、タンクインレット10を介して注入された燃料を車両の側方側(左右方向側)に案内する役割(流動させる役割)を果たす。ここで、燃料タンク5内で燃料を車両の側方側に案内するのは、燃料タンク5内で燃料が滞留し易い車両の前方側に進み難くし、深さのある燃料タンク5の後方側に進み易くするためである。
次に、タンクインレット10に給油ノズル11が挿入された状態について、図6及び図7を参照しながら説明する。図6は、本実施の形態に係る燃料タンク構造が有するタンクインレット10に給油ノズル11を挿入した状態の説明図である。図7は、本実施の形態に係る燃料タンク構造が有するタンクインレット10に給油ノズル11を挿入した状態の部分断面図である。図6においては、図4と同様に、図1に示すA−A線における断面を示している。また、図7においては、燃料タンク5の底面部分51に設けられた突出部53を通過する断面を示すと共に、給油ノズル11の先端部111のみを示している。
図6及び図7に示すように、給油ノズル11は、タンクインレット10の底面部103に形成された給油口103aを介してその先端部111が燃料タンク5内に挿入される。上述のように、給油口103aは、給油ノズル11の先端形状に対応する形状及び寸法を有している。給油口103aに挿入された給油ノズル11の先端部分111は、予め設定された角度となる。具体的には、給油ノズル11の先端部111は、後面視にて燃料タンク5の平面部52aに対して直角になる。これ以外の角度による給油ノズル11の挿入は、給油口103aの形状及び寸法により規制される。
給油口103aに挿入された給油ノズル11の先端部111は、燃料タンク5の底面部分51に設けられた突出部53に対応する位置に配置される。所定量だけ挿入された状態において、給油ノズル11の先端部111の端面111a(図6に示す下端面)は、突出部53の頂部53aに接触する。一方、給油ノズル11の端面111aは、突出部53の傾斜面部53bやその他の燃料タンク5の底面部分51に接触することはない。したがって、給油ノズル11の端面111aのうち、傾斜面部53bに対向する部分は、燃料タンク5の底面部分51から離間した状態となる。このため、給油ノズル11の端面111aを突出部53に接触させた状態で燃料を注入することが可能となっている。
突出部53の頂部53aに接触した状態において、給油ノズル11の先端部111は、タンクインレット10の底面部103の下面から22mm以上突出するように設計されている。このように設計したのは、給油ノズル11の先端から22mmの位置に設置される自動停止センサをタンクインレット10(より具体的には底面部103)の下面よりも下方側に配置するためである。例えば、給油ノズル11の先端部111がタンクインレット10の底面部103の下面から22mm突出するように設計した場合には、タンクインレット10の底面部103の下面位置で燃料注入が自動的に停止される。
なお、図7に示すように、ECU9は、左方側に最も上下方向の厚みが薄く、右方側に向かって段階的に厚くなる構成を有する。ECU9の最薄部分には、平面部90が設けられている。タンクインレット10の円筒形状部102は、ECU9の平面部90に対応する位置に配置されている。そして、タンクインレット10の底面部103は、ECU9の平面部90と平行に設けられている。上述したように、燃料タンク5の底面部分51は、概してECU9の表面(上面)に沿った形状を有している。
このようにタンクインレット10の円筒形状部102をECU9の最薄部分に対応して配置すると共に、タンクインレット10の底面部103とECU9の平面部90とを平行に配置することにより、タンクインレット10を燃料タンク5の底面部分51に最大限接近させて配置することができる。これにより、タンクインレット10の位置の低位置化を通じて燃料タンク5の全体の位置を下げることができるので、走行安定性の悪化や車両の意匠性の悪化などの事態を防止することが可能となる。
次に、上記構成を有する燃料タンク構造における燃料の流れについて、図8を参照しながら説明する。図8は、本実施の形態に係る燃料タンク構造が有するタンクインレット10から注入された燃料の流れの説明図である。なお、図8においては、説明の便宜上、タンクインレット10(給油口103a)に挿入される給油ノズル11を省略している。
上述したように、給油口103aに挿入された給油ノズル11の先端部111の端面111a(より具体的には、先端部分111に設けられた燃料の吐出口)は、突出部53の頂部53aのみに接触し、傾斜面部53bに対向する位置を開放した状態で配置される。この状態で燃料の注入が行われると、燃料は、開放された傾斜面部53bに対向する位置から燃料タンク5内に注入される。燃料タンク5内に注入された燃料は、傾斜面部53bを構成する傾斜面に沿って流れる。上述したように、傾斜面は、車両の側方側(左右方向側)に下がる構成を有している。このため、燃料は、傾斜面に導かれ、車両の側方側に流れる。そして、燃料は、燃料タンク5(より具体的には、インナータンク50)の底面部分51の形状に沿って車両の後方側に流れ、燃料タンク5の深い部分に貯蔵されていく。
このように本実施の形態に係る燃料タンク構造においては、タンクインレット10と対向する燃料タンク5の底面部分51に突出部53が設けられることから、タンクインレット10から注入された燃料を燃料タンク5内で一定方向に導くことができる。このため、タンクインレット10の下端部分と燃料タンク5の底面部分51との距離が短い場合でも、タンクインレット10から注入された燃料が飛散する事態やタンクインレット10から吹き出す事態を抑制することができる。これにより、エアクリーナ8等の上方側の空間を燃料タンク5の一部として活用すると共に、タンクインレット10に対向する燃料タンク5の底面部分51の下方側の空間をエアクリーナ8やECU9の設置位置として活用できる。この結果、限られたスペースを有効活用しつつ、燃料タンク5における燃料貯蔵量及びエアクリーナ8の容量を増大することが可能となる。
特に、突出部53は、タンクインレット10側に突出する頂部53aを有し、この頂部53aから燃料タンク5の底面部分51側に延びる傾斜面部53bを有している。これにより、タンクインレット10から注入された燃料を傾斜面部53bの傾斜方向に沿って導くことができるので、燃料タンク5内の所望の方向に燃料を案内することが可能となる。
また、傾斜面部53bは、頂部53aから車両の側方側に向かって下がる傾斜面を有している。一般的に、給油口は、燃料タンク5の燃料貯蔵量を確保するために燃料タンク5の前方側に配置されることが多い。本実施の形態のように、頂部53aから車両の側方側に下がる傾斜面を設けることにより、タンクインレット10から注入された燃料を車両の側方側に案内することができる。これにより、燃料タンク5内で燃料が滞留し易い車両の前方側に進み難くすることができ、燃料タンク5内に注入された燃料の流れを円滑にすることが可能となる。
さらに、タンクインレット10の底面部103には、燃料を注入する給油ノズル11の先端形状に応じた給油口103aと、燃料注入時における燃料タンク5内の空気を逃がす排気口103bとが形成されている。これにより、給油口103aによって給油ノズル11を位置決めできるので、燃料タンク5に対して給油ノズル11を所望位置に配置させることができる。また、この給油口103aの他に排気口103bが形成されることから、燃料の注入量に応じた空気を排出することができるので、燃料タンク5に対して燃料を円滑に注入することが可能となる。
さらに、給油口103aに挿入された給油ノズル11の端面111aは、突出部53の頂部53aに接触する一方、傾斜面部53bに接触しない構成となっている。このため、給油ノズル11を突出部53に接触する位置まで挿入した状態においても、給油ノズル11の端面111aにおける傾斜面部53bと対向する位置を開放させることができる。これにより、給油ノズル11を突出部53(の頂部53a)に接触させた状態で燃料を注入することができるので、給油ノズル11の挿入量を気にすることなく簡単に燃料の注入作業を行うことが可能となる。
さらに、ECU9は、上下方向の厚みが最も薄くなる位置に配置された平面部90を含んで構成され、タンクインレット10の底面部103は、ECU9の平面部90と平行に配置されており、給油口103aは平面部90に対向する位置に形成されている。このため、タンクインレット10を燃料タンク5の底面部分51に最大限接近させて配置することができる。これにより、タンクインレット10の位置の低位置化を通じて燃料タンク5の全体の位置を下げることができるので、走行安定性の悪化や車両の意匠性の悪化などの事態を防止することが可能となる。
さらに、燃料タンク5において、タンクインレット10は、車両側面視にて燃料タンク5が最も高くなる部分(アウターカバー52の平面部52a)に配置されている。これにより、タンクインレット10の下端部分と燃料タンク5の底面部分51との距離を最大限に長くすることができるので、タンクインレット10を介して注入された燃料が飛散する事態やタンクインレット10から吹き出す事態を効果的に抑制することが可能となる。
なお、上記実施の形態において、添付図面に図示される各構成の大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明は、その目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
例えば、上記実施の形態においては、燃料タンク5の底面部分51に設けられる突出部53に、頂部53a及びこの頂部53aから底面部分51側に延びる傾斜面部53bを有する場合について示している。しかしながら、突出部53の構成についてはこれに限定されるものではなく適宜変更が可能である。タンクインレット10を介して注入された燃料を燃料タンク5内で一定方向に導くことができることを条件として任意の構成を採用することができる。例えば、頂部53a及びこれに連なる傾斜面部53bを複数有する構成や、頂部53aから一方側にのみ傾斜面部53bを有する構成としてもよい。
また、上記実施の形態においては、突出部53を構成する傾斜面部53bが、頂部53aから車両の側方側(左右方向側)に向かって下がる傾斜面を有する場合について示している。しかしながら、傾斜面部53bの構成についてはこれに限定されるものではなく適宜変更が可能である。燃料タンク5内の最も深い部分(本実施の形態では後方側部分)に燃料を案内することを条件として任意の構成を採用することができる。例えば、タンクインレット10を介して注入された燃料を車両の側方側に案内するのではなく、直接的に燃料タンク5の後方側に案内する構成としてもよい。
さらに、上記実施の形態においては、給油ノズル11の端面を突出部53の頂部53aに接触させた状態で燃料タンク5内に燃料を注入する場合について説明している。しかしながら、燃料を注入する際における給油ノズル11の挿入状態については、必ずしも突出部53に接触した状態に限定されるものではなく、突出部53から一定距離離間した状態であってもよい。