JP4205742B2 - 自動二輪車用燃料タンク - Google Patents

Description

本発明は自動二輪車用燃料タンクの改良に関する。

自動二輪車用燃料タンクとして、内底部に燃料ポンプを取付けて、底部近傍から燃料を吸引するものが多い。

このような自動二輪車用燃料タンクとして、燃料タンクの内部に燃料ポンプ並びにフィルタを挿入するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１−２５７６８６号公報（第４−５頁、第１図−第５図）

特許文献１の技術を説明する。
この従来の技術は、その公報の第１図〜第３図及び第５図によれば、車体フレーム１０（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。）の操向軸筒１２から後方へ左右一対の主フレーム１４，１４を延し、これらの主フレーム１４，１４に燃料タンク５０を載せ、この燃料タンク５０の後部底面から主フレーム１４，１４間を通って下方へ延びる膨出部５２を形成し、この膨出部５２内の底部に開口６４を開け、この開口６４から燃料タンク５０の内部に燃料ポンプ６２並びにフィルタ７３を挿入するというものである。

上記従来の技術は、燃料タンク５０内の残量が少ない場合に、自動二輪車の加・減速や姿勢変化によって油面が急激に変化すると、フィルタ７３が露出し得る。露出したフィルタ７３から空気を吸引すると、燃料ポンプ６２は空転するので、燃料を確実に吸引することができない。
ところで、燃料ポンプ６２の吸引性能を高めるためには、フィルタ７３の吸引抵抗を小さくすればよい。そのために、大きいフィルタ７３を装備したいが、フィルタ７３が大径であると、開口６４も大径にならざるを得ない。大きい開口６４を開けた燃料タンク５０の剛性を維持するためには、開口６４の縁部を補強したり、燃料タンク５０の板厚を増す必要がある。

本発明は、燃料タンク内の残量が少ない場合に、自動二輪車の加・減速や姿勢変化によって油面が変化しても、その影響を受けずに確実に燃料ポンプで吸引できる技術を提供するとともに、燃料タンクの開口が小さくても大径の燃料吸引フィルタを装備できる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、上方を開放したカップに燃料ポンプを取付け、この燃料ポンプの燃料吸引フィルタを上方を開口したカップ内の底近傍に配置し、燃料タンクの底に開口を設け、カップの上方開放端にフランジを形成し、開口の縁部にフランジを当てカップを取付け、開口を通じて燃料ポンプの要部を燃料タンク内に挿入し、前記カップを燃料タンクに取付け、燃料吸引フィルタを燃料タンクの底とカップの底との間に配置した自動二輪車用燃料タンクであって、燃料ポンプが、燃料吸引フィルタの上方に配置され、燃料ポンプの少なくとも一部は燃料タンクの底よりも下方に位置させ、燃料吸引フィルタの全部は、フランジより下方に位置させ、フランジから下方のカップの全てが、タンク容量が増すように燃料タンクの一部として燃料タンクに取付けられたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、カップにフランジを一体的に形成し、開口の縁部に固定リングを固定し、この固定リングに、カップのフランジをナット及びボルトで固定することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、燃料ポンプを支持するスタンドは、カップ内に取付けられることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、燃料ポンプとリード線との接続部が、燃料ポンプの上面に設けられていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、燃料噴射系統からカップへ燃料を戻すリターンパイプが、燃料吸引フィルタの上方に開口していることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、燃料タンクの底に開口を設け、カップの上方開放端にフランジを形成し、開口の縁部にフランジを当てカップを取付け、開口を通じて燃料ポンプの要部を燃料タンク内に挿入し、前記カップを燃料タンクに取付け、燃料吸引フィルタを燃料タンクの底とカップの底との間に配置し、燃料ポンプが、燃料吸引フィルタの上方に配置され、燃料ポンプの少なくとも一部は燃料タンクの底よりも下方に位置させ、燃料吸引フィルタの全部は、フランジより下方に位置させ、フランジから下方のカップの全てが、タンク容量が増すように燃料タンクの一部として燃料タンクに取付けられたので、燃料タンク内の残量が少ない場合に、自動二輪車の加・減速や姿勢変化によって油面が変化しても、その影響を受けずに確実に燃料ポンプで燃料を吸引することがでる。
また、燃料タンクへ挿入する突出部分の高さを小さくすることができる。
さらに、燃料タンク内において、突出部分の上端レベルが下がるので、燃料タンクに内蔵された他の部分の配置が容易になる。

請求項２に係る発明では、カップにフランジを一体的に形成し、開口の縁部に固定リングを固定し、この固定リングに、カップのフランジをナット及びボルトで固定した。

請求項３に係る発明では、燃料ポンプを支持するスタンドは、カップ内に取付けられる。

請求項４に係る発明では、燃料ポンプとリード線との接続部が、燃料ポンプの上面に設けられている。

請求項５に係る発明では、燃料噴射系統からカップへ燃料を戻すリターンパイプが、燃料吸引フィルタの上方に開口している。
すなわち、請求項１〜５では、燃料吸引フィルタをカップに収納するので、その分だけ燃料タンクへ挿入する突出部分の高さを小さくすることができ、燃料タンクに内蔵された他の部材の配置が容易になる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌは左側、Ｒは右側を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。

図１は本発明に係る自動二輪車の斜視図である。
自動二輪車１は、図示せぬ車体フレームの前部上部を覆うアッパカウル２と、アッパカウル２の上部に取付けたウインドスクリーン３と、車体フレームの前部下部を覆うインナハーフカウル４と、車体フレームの側部下部における前側部分を覆う左右のロアカウル５，５（この図では左のみ示す。以下同じ。）と、車体フレームの後部におけるシート６の下方廻りを覆うシートカウル７と、前輪８の上部を覆うフロントフェンダ９と、後輪１１の後部上部を覆うリヤフェンダ１２とを備えた、フルカウリング形式の二輪車であり、シート６の前方に燃料タンク４１を備える。
図中、２１はハンドル、２２はヘッドランプ並びにウインカランプ用窓、２３，２３はミラー、２４はマフラ、２５はリヤグリップ、２６，２６はテイルランプ、２７はメインスタンドである。

図２は本発明に係る自動二輪車の燃料タンク廻りの要部側面断面図であり、車体フレーム３１と燃料タンク４１との関係を示す。
車体フレーム３１は、ヘッドパイプ３１ａから斜め下後方へ左右一対のメインフレーム３１ｂを延し、メインフレーム３１ｂの前部下方に配置したエンジン３２を取付け、メインフレーム３１ｂの前部上部に配置したエアクリーナ３３並びに燃料タンク４１を取付けたものである。
エアクリーナ３３の出口は、スロットルボディ３４を通してエンジン３２の吸気口３２ａに連結することになる。
燃料タンク４１は、エアクリーナ３３の上部を覆う薄型の前半部４２と、前半部４２よりも下方へ延びた厚型の後半部４３とからなり、後半部４３の底４４に燃料ポンプユニット５０を備えたものである。
図中、３２ｂはエンジン排気口、３５，３６は燃料タンク取付ステー、３７はオイルタンク、４５は給油口、４６はリッド、４７は給油管である。

図３は図２の３−３線断面図であり、燃料タンク４１の後半部４３に、底４４から下方へ延びた左右の膨出部４８，４８を形成するとともに、後半部４３の底４４の中央に燃料ポンプユニット５０を取付けたことを示す。

図４は本発明に係る燃料ポンプユニット取付構造の断面図であり、上記図３に示す燃料タンク４１と燃料ポンプユニット５０の関係を拡大して表した図である。
燃料ポンプユニット５０は、上方を開放した所定深さのカップ５１と、カップ５１内で底５１ａの近傍に配置した燃料吸引フィルタ５２と、燃料吸引フィルタ５２に吸引口５３ａを接続した燃料ポンプ５３と、燃料ポンプ５３の吐出口５３ｂに第１ホース５４で接続した流路フィルタ５５と、流路フィルタ５５に第２ホース５６で接続した燃料供給口５７と、カップ５１の底５１ａに取付けたリターンパイプ５８と、カップ５１に燃料ポンプ５３並びに流路フィルタ５５を取付けたスタンド５９と、燃料ポンプ５３に２本のリード線６１，６２で連結した外部コネクタ６３とからなる。

詳しくは、燃料ポンプユニット５０は、燃料吸引フィルタ５２の上に燃料ポンプ５３を配置し、燃料ポンプ５３の上部の吐出口５３ｂから、逆Ｕ字状に曲げた第１ホース５４によって、燃料流路方向を下向きに転換し、第１ホース５４の出口の下方に流路フィルタ５５、第２ホース５６、燃料供給口５７を配置し、燃料供給口５７をカップ５１の底５１ａに取付けたものである。従って、燃料ポンプユニット５０の燃料流路はほぼ逆Ｕ字状流路である。燃料ポンプユニット５０のうち、燃料ポンプ５３の要部と第１ホース５４と流路フィルタ５５と第２ホース５６は、カップ５１から上方へ突出しており、これらの突出した部分を便宜上、「突出部分５０Ａ」と言う。ここで、燃料ポンプ５３の要部とは、吸引口５３ａや吐出口５３ｂを除いたポンプ本体のうちの大部分を言う。

カップ５１は底５１ａに、燃料供給口５７とリターンパイプ５８と外部コネクタ６３を、平面視で燃料吸引フィルタ５２とオーバーラップしないように配列して取付けるとともに、上方開放端にフランジ５１ｂを一体に形成したものである。
燃料吸引フィルタ５２は、十分なフィルタ面積を確保して吸引抵抗を小さくしたので、径が燃料ポンプ５３の径よりも大きい。しかし、燃料吸引フィルタ５２の径に合せて、カップ５１の内径Ｄ３を自由に設定することができる。燃料吸引フィルタ５２の吸引抵抗が小さいので、燃料ポンプ５３の吸引性能は大きい。
燃料ポンプ５３は、例えば、電動モータ駆動式ポンプや電磁プランジャポンプである。リターンパイプ５８は、図示せぬ燃料噴射系統からカップ５１へ燃料を戻すパイプである。

スタンド５９は、カップ５１の底５１ａから立上がった平面視コ字状の部材であり、高さ途中で横向きのステー５９ａによりクッション材６４を介して燃料ポンプ５３の下面を支持し、上部でバンド６５により燃料ポンプ５３を固定し、さらに上端で燃料ポンプ５３の後向きでバンド６６により流路フィルタ５５を固定したものである。従って、燃料ポンプユニット５０はカップ５１の底５１ａに、一体的に組付けられることになる。

燃料ポンプユニット取付構造は、燃料タンク４１の底４４に開口４４ａを開け、開口４４ａの縁部４４ｂを若干下方に膨出させ、縁部４４ｂの外周囲に固定リング７１を固定し、また、縁部４４ｂにリング状のパッキング（シールリング）７２を当て、パッキング７２の下にリング状の当て板７３を当て、当て板７３の下にカップ５１のフランジ５１ｂを当て、フランジ５１ｂを固定リング７１にボルト７４とナット７５で止めることによって、燃料タンク４１の底４４にカップ５１を取付けたものである。縁部４４ｂは、底４４から若干膨出しているので、剛性が大きい。

燃料タンク４１に燃料ポンプユニット５０を取付けるには、開口４４ａを通じて燃料タンク４１の内部に、燃料ポンプ５３の要部を含む突出部分５０Ａを挿入し、底４４にカップ５１を取付ければよい。取付けられたカップ５１は、燃料タンク４１の一部としての役割を果たす。この結果、燃料タンク４１のタンク容量が増す。

開口４４ａは、燃料タンク４１へ突出部分５０Ａを挿入可能な程度の小さい孔であり、開口４４ａの径Ｄ１は、突出部分５０Ａの最大幅寸法Ｄ２よりも若干大きい。さらに、比較的大径の燃料吸引フィルタ５２を開口４４ａから挿入する必要がないので、開口４４ａの径Ｄ１は、カップ５１の内径Ｄ３より小径にすることができる。開口４４ａの径Ｄ１が小さいので、燃料タンク４１は開口４４ａを設けたことによる剛性の低下がほとんどない。従って、タンク剛性を高めるために、タンク板厚を大きくしたり、開口４４ａの縁部に補強用リングを設ける必要はない。この結果、燃料タンク４１の構造を簡単にすることができるとともに、燃料タンク４１の重量を低減することができる。

燃料ポンプユニット５０のうち、燃料吸引フィルタ５２をカップ５１に収納するので、その分だけ燃料タンク４１へ挿入する突出部分５０Ａの高さを小さくすることができる。燃料タンク４１内において、突出部分５０Ａの上端レベルが下がるので、燃料タンク４１に内蔵された他の部材（図示せぬフロート式レベルメータやパイプ類等）の配置が容易になる。

次に、燃料のフローについて説明する。
燃料タンク４１とカップ５１とは開口４４ａを通じて連通している。燃料ポンプ５３が駆動することにより、カップ５１内の燃料は、燃料吸引フィルタ５２→燃料ポンプ５３→第１ホース５４→流路フィルタ５５→第２ホース５６→燃料供給口５７の経路で流れて、図示せぬ燃料噴射系統に供給される。燃料噴射系統の余分な燃料は、リターンパイプ５８を介してカップ５１内に戻る。

図５は本発明に係る燃料ポンプユニット取付構造の分解斜視図である。
固定リング７１は、リング状薄板の下部に所定ピッチで複数の下部突部７１ａを突出形成した、概ね波型座金状のリングであり、燃料タンク４１の底４４にスポット溶接等で固定したものである。複数の下部突部７１ａは、下方へ延びるそれぞれボルト７４を備える。パッキング７２は、固定リング７１の下部突部７１ａに通過可能な貫通孔７２ａを有する。

図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る燃料タンクの作用説明図である。
（ａ）は、燃料タンク４１の後部側面を示す。燃料タンク４１内の残量が少ないときに、自動二輪車を加速すると、燃料Ｇの油面Ｌ１は後方に傾く。このとき、カップ５１内の燃料Ｇは、開口４４ａの縁部によって、燃料タンク４１内へ流れ込むことを規制される。
（ｂ）は、燃料タンク４１の後部正面断面を示す。燃料タンク４１内の残量が少ないときに、自動二輪車をコーナリング走行させると、燃料Ｇは車体の傾き方向に流れて、油面Ｌ２が水平を維持する。このとき、カップ５１内の燃料Ｇは、開口４４ａの縁部によって、燃料タンク４１内へ流れ込むことを規制される。

すなわち、カップ５１の内径Ｄ３よりも開口４４ａの径Ｄ１が小さい分だけ、縁部４４ｂが開口中心側に延びることになる。この延びた縁部４４ｂがあるので、カップ５１内から燃料タンク４１内へ流れ込む燃料Ｇの量は少ない。さらには、加・減速を繰り返したり、コーナリング走行を繰り返したときのように、油面Ｌ１，Ｌ２が激しく変化した場合であっても、カップ５１内の燃料Ｇが燃料タンク４１内へ飛出すことを、規制することができる。
この結果、カップ５１内の燃料Ｇが飛出すことによって燃料吸引フィルタ５２が露出することを防止でき、燃料ポンプ５３が空気を吸引することはなく、燃料を確実に吸引することができる。

尚、上記実施の形態において、カップ５１は、燃料ポンプ５３を取付けるとともに、内部に燃料吸引フィルタ５２を配置したものであればよく、形状、寸法、材質については任意である。

本発明に係る自動二輪車の斜視図である。 本発明に係る自動二輪車の燃料タンク廻りの要部側面断面図である。 図３は図２の３−３線断面図である。 本発明に係る燃料ポンプユニット取付構造の断面図である。 本発明に係る燃料ポンプユニット取付構造の分解斜視図である。 本発明に係る燃料タンクの作用説明図である。

符号の説明

１…自動二輪車、４１…燃料タンク、４４…燃料タンクの底、４４ａ…燃料タンクの開口、４４ｂ…開口の縁部、５０…燃料ポンプユニット、５０Ａ…燃料ポンプユニットの突出部分、５１…カップ、５１ａ…カップの底、５２…燃料吸引フィルタ、５３…燃料ポンプ、５９…スタンド、Ｄ１…開口の径、Ｄ２…突出部分の最大幅寸法、Ｄ３…カップの内径。

Claims (5)

1. 上方を開放したカップに燃料ポンプを取付け、この燃料ポンプの燃料吸引フィルタを上方を開口した前記カップ内の底近傍に配置し、燃料タンクの底に開口を設け、前記カップの上方開放端にフランジを形成し、前記開口の縁部にフランジを当て前記カップを取付け、前記開口を通じて燃料ポンプの要部を燃料タンク内に挿入し、前記カップを燃料タンクに取付け、前記燃料吸引フィルタを前記燃料タンクの底と前記カップの底との間に配置した自動二輪車用燃料タンクであって、
   前記燃料ポンプは、前記燃料吸引フィルタの上方に配置され、前記燃料ポンプの少なくとも一部は前記燃料タンクの底よりも下方に位置させ、前記燃料吸引フィルタの全部は、前記フランジより下方に位置させ、前記フランジから下方の前記カップの全てが、タンク容量が増すように前記燃料タンクの一部として前記燃料タンクに取付けられたことを特徴とする自動二輪車用燃料タンク。
2. 前記カップに前記フランジを一体的に形成し、前記開口の縁部に固定リングを固定し、この固定リングに、前記カップのフランジをナット及びボルトで固定することを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用燃料タンク。
3. 前記燃料ポンプを支持するスタンドは、前記カップ内に取付けられることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用燃料タンク。
4. 前記燃料ポンプとリード線との接続部は、前記燃料ポンプの上面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用燃料タンク。
5. 燃料噴射系統から前記カップへ燃料を戻すリターンパイプは、前記燃料吸引フィルタの上方に開口していることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用燃料タンク。

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