JP4847905B2 - 自動二輪車の燃料タンク - Google Patents

Description

本発明は、樹脂材料で成形した燃料タンクを備えた自動二輪車の燃料タンクに関する。

自動二輪車等において、燃料タンクを樹脂材料で成形したものが知られている。このような樹脂材料の成形方法としては、現在、ブロー成形、射出成形、回転成形などがあり、自動車などの燃料タンクでは、燃料タンクの全体を一体成形することで製造コストを低く抑えることのできるブロー成形が多く用いられている。一方、ブロー成形では、燃料タンクの壁部の板厚を薄く又は均一にすることが困難であることから、射出成形によるものも考えられている（例えば、特許文献１参照）。

一方、射出成形品において、成形に使用されるポリアミド樹脂を発泡させた樹脂発泡成形品が知られている。この技術によれば、さらに成形品を軽量化することができる（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−９８８８６号公報 特開２００６−８９５２号公報

自動二輪車では、エンジンの上方に燃料タンクが配置されることが多い。そのため、走行中にエンジンから放出される熱は、燃料タンクの下側を加熱することがあり、この熱によって燃料タンク内の燃料温度が上昇してしまうおそれがあった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、エンジンから放出される熱によって燃料温度を上昇させ難い自動二輪車の燃料タンクを提供することを目的とする。

本発明では、前輪と後輪との間にエンジンを備え、そのエンジンの上方に燃料タンクを備えた自動二輪車であって、前記燃料タンクを樹脂製のアッパタンクとロアタンクを接合して構成すると共に、前記ロアタンクの一部であってエンジンと向き合う部分に樹脂発泡成形によって成形される発泡部を前記ロアタンクと一体成形したことを特徴とする。
この構成によれば、エンジンから放出される熱が発泡部によって遮断されるようになり、熱が燃料に伝わり難くなる。

また、前記エンジンはクランクケースから上方に延びるシリンダを備え、そのシリンダの上方に吸気ボックスを備え、吸気ボックスの後方でクランクケースの上方に燃料タンクを配置し、前記アッパタンクとロアタンクの接合面を燃料タンクの後部よりも前部を高くし、前記吸気ボックスとクランクケースとロアタンクとが向き合うようにすることもできる。
この構成によれば、熱を放熱するエンジンと燃料タンクが向き合って配置されたとしても、発泡部が熱を遮断することにより、熱が燃料に伝わり難くなる。

本発明によれば、前記燃料タンクを樹脂製のアッパタンクとロアタンクを接合して構成すると共に、前記ロアタンクの一部であってエンジンと向き合う部分に樹脂発泡成形によって成形される発泡部を前記ロアタンクと一体成形しているので、エンジンから放出される熱が発泡部によって遮断されるようになり、熱が燃料に伝わり難くなる。そのため、燃料の温度が上昇し難くすることができる。
また、発泡部をロアタンクに一体に成形しているので、熱を遮断させるための追加部品を設けることなく、燃料タンク内の燃料への熱の影響を緩和することができる。これにより、部品点数の増加によるコストアップを回避することができる。

また、前記エンジンはクランクケースから上方に延びるシリンダを備え、そのシリンダの上方に吸気ボックスを備え、吸気ボックスの後方でクランクケースの上方に燃料タンクを配置し、前記アッパタンクとロアタンクの接合面を燃料タンクの後部よりも前部を高くし、前記吸気ボックスとクランクケースとロアタンクとが向き合うようにしているので、熱を放熱するエンジンと燃料タンクのロアタンクが向き合って配置されたとしても、発泡部が熱を遮断することにより、熱が燃料タンク内の燃料に伝わり難くなる。そのため、熱の影響をあまり考慮せずにエンジンと燃料タンクとの配置を決定することができ、設計自由度が向上する。

以下、本発明の実施の形態に係る自動二輪車の燃料タンクについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る燃料タンクを搭載した自動二輪車の側面図である。なお、以下の説明において、上下方向および前後方向とは、図１を基準とした方向を示すものとし、左右方向とは、運転者から見た方向をいうものとする。

自動二輪車１は、図１に示すように、車体フレーム６を備え、この車体フレーム６は、ヘッドパイプ６１と、このヘッドパイプ６１から後方斜め下方に延在する左右一対のメインフレーム６２と、これらのメインフレーム６２の後方に連接された左右一対のピボットプレート６３と、これらのピボットプレート６３を互いに水平に連結する図示しないクロスメンバーとで構成されている。

車体フレーム６のヘッドパイプ６１には、図１に示すように、フロントフォーク３が揺動自在に連結されている。フロントフォーク３の下端部には、油圧式ディスクブレーキを備えた前輪２が回転自在に支持されており、前輪２の上方には、フロントフェンダ２０が設けられている。このフロントフェンダ２０は、フロントフォーク３に支持される態様で取り付けられている。また、フロントフォーク３の上端部には、ステアリングハンドル５が取り付けられている。

車体フレーム６の中央部の下側には、図１に示すように、水冷直列４気筒横置き型のエンジン１９が搭載されている。このエンジン１９は、クランクケースから上方に延びるシリンダ１４を備えている。このエンジン１９の左右両側には、ミドルカウル８が設けられており、このミドルカウル８は、アッパーカウル７と連続する態様で車体に対して着脱自在に取り付けられている。また、アッパーカウル７には、二灯式のヘッドライト２８、ウインドスクリーン２９、左右一対のフロントウィンカ２７、左右一対のバックミラー３０が取り付けられている。

エンジン１９の下方には、ロアカウル９が取り付けられている。このロアカウル９は、ミドルカウル８と連続する態様で車体に対して着脱自在に取り付けられている。また、エンジン１９の上方であって車体フレーム６の上側には、燃料タンク２１が載置されており、この燃料タンク２１は、その全体が燃料タンクカバー２４によって覆われている。フロントシート２２の後方には、リアシート５１（ピリオンシート）が装着されており、このリアシート５１の下側には、リアカウル４１およびリアフェンダ４２が取り付けられている。このリアフェンダ４２には、ストップランプ４３、左右一対のリアウインカ４４が取り付けられている。

一方、車体フレーム６の後方下部には、図１に示すように、スイングアーム２３（リアフォーク）が揺動自在に支持されており、スイングアーム２３の後端部には、油圧式ディスクブレーキを備えたチェーン駆動式の後輪２５が、リアフェンダ４２の下方で回転自在に支持されている。

図２は、図１に示す燃料タンク２１の取付部分の拡大図である。また、図３は、燃料タンク２１を覆う燃料タンクカバー２４を取り外した状態を、後方斜め左側から見た分解斜視図である。

燃料タンク２１の前側であって、エンジン１９のクランクケースから上方に延びるシリンダ１４（図１参照）の上方には、吸気ボックス７２が配置されている。この燃料タンク２１及び吸気ボックス７２は、図２及び図３に示す燃料タンクカバー２４によって上方を覆われている。この燃料タンクカバー２４は、図３に示すように、燃料タンクカバー２４の外側から複数のマウントボルト１３及び図示しないグロメット等によって車体側に締結されており、このマウントボルト１３等を取り外すことにより、燃料タンクカバー２４が自動二輪車の本体側から取り外すことができるようになっている。

吸気ボックス７２は、車体前側に位置する吸気口７３（図１参照）から走行風を取り込んで、フィルタで清浄した空気を吸気ボックス７２の付近に配置されるスロットルボディ（図示せず）へと供給するようになっている。このように、この自動二輪車１は、吸気ボックス７２を燃料タンク２１の前側に配置することにより、吸気ボックス７２からスロットルボディ、吸気ポートまでをほぼ直線上に配設して、吸気系及び排気系の高効率化を実現させている。

燃料タンク２１の内部には、燃料タンク２１内の燃料を排出するための燃料ポンプ７０が取り付けられている。この燃料ポンプ７０は、燃料タンク２１の下側外部に排出部７０ｄを備えており、この排出部７０ｄから排出される燃料が、燃料パイプ９０を介して図示しないスロットルボディへと送られるようになっている。
なお、図２において、燃料ポンプ７０は、燃料を燃料タンク２１の外部へ送出するためのポンプ７０ａ、燃料をろ過するフィルタ７０ｂ、燃料タンク２１内の燃料の残量を検出するためのフロートスイッチ７０ｃなどを備えている。

また、燃料タンク２１は、図３に示す揺動軸７１を中心に燃料タンク２１の前部を上方に向けて回動できるように、本体側に軸支されている。これにより、燃料タンクカバー２４を取り外して、燃料タンク２１の前部上方に向けて回動させることにより、吸気ボックス７２の点検や燃料ポンプ７０の調整等をするためのメンテナンススペースを確保することができるようになっている。
なお、図３において、１１はトップブリッジ、１２はヘッドパイプである。

図４は、図３の状態から燃料タンクを取り外した状態を示す分解斜視図である。
燃料タンク２１は、車体フレーム６の外側から着脱可能なマウントボルト１５によって取り付けられている。この燃料タンク２１の下側には、図４に示すように、エンジン１９のクランクケースが配置されている。すなわち、燃料タンク２１の底部及び吸気ボックス７２と、エンジン１９のクランクケースとは上下に所定の隙間をあけて向き合うように配置されている。そのため、走行中のエンジン１９の熱は、エンジン１９の上部に位置する燃料タンク２１の底部へ放出（伝達）されることになる。

図５は、燃料タンク２１を単体で示す側面図である。なお、図４において、左側が車体前方になる。
燃料タンク２１は、アッパタンク１１０とロアタンク１２０とで２分割で構成されており、図５において左上側（車体前方上側）から斜め右下（車体後方下側）まで延在する接合部１００でそれぞれ接合されている。
このアッパタンク１１０とロアタンク１２０とは、射出成形によってそれぞれ成形されている。

アッパタンク１１０は、接合部１００から車体後方斜め上側に向けて窪んだ腕型の形状をなしている。このアッパタンク１１０には、その上側に燃料供給口１１１が形成されており、アッパタンク１１０の車体後方の下側には、燃料タンク２１を車体側に固定するための取付部２１ａ、１１２が設けられている。また、接合部１００を構成するための分割開口部の縁部には、ロアタンク１２０のフランジ部１２３（詳細は後述する）と接合させるためのフランジ部１１３が分割開口部の周方向に連続して設けられている。このアッパタンク１１０は、燃料供給口１１１の形状が射出成形で形成されるように、その射出成形用の金型が図５における上下方向に２分割されるようになっている。

ロアタンク１２０は、接合部１００から下側に向けて窪む腕型形状をなしている。このロアタンク１２０には、その底部１２０ａに燃料ポンプ７０が取り付けられる開口部１２１が形成されている。また、接合部１００を構成するための分割開口部の縁部には、アッパタンク１１０のフランジ部１１３と接合させるためのフランジ部１２３が分割開口部の周方向に連続して設けられている。さらに、ロアタンク１２０についても、射出成形用の金型が図４における上下方向に２分割されるようになっている。

このロアタンク１２０の開口部１２１の周辺であって、エンジン１９と向き合う部分には、樹脂発泡成形がなされた発泡部１２２が形成されている。この発泡部１２２では、樹脂材料を発泡させていることにより、他の部分の壁部よりも壁板が厚くなっており、この厚い壁部及び内部の空隙によって、壁部を通過する熱を遮断することができる。
このエンジン１９と向き合う部分とは、エンジン１９のクランクケースと燃料タンクの外表面とが空間（隙間）をあけて対向する部分をいうが、その他に、エンジン１９のクランクケースと直接に対向しない部分であっても、エンジン１９のクランクケースからの熱の影響を受けるため、その熱を遮断させるために何らかの対策を施すことが好ましい部分をも含む。

ここで、樹脂発泡成形とは、成形材料を成形する際に外部から添加された、あるいは成形材料から遊離した発泡剤により気泡形成して多孔質体を形成する成形方法である。発泡剤としては、熱によって分解する化学発泡剤（重曹，クエン酸，ＡＤＣＡなどが有名）、成形時の温度により気化する物理発泡剤（水，ブタンなど）がある。

この樹脂発泡成形は、種々の方法によって成形品の一部分を発泡させることができる。例えば、ガスアシスト射出成形法がある。この成形方法は、加圧がスタイで加圧状態に保持されたカウンタープレッシャ状金型キャビティに発泡樹脂を射出し、次いで加圧ガスを注入して中空対を一旦形成し、樹脂が冷却する前に中空部のガスを放出して、樹脂を中空部に向かって発泡させるものである。この方法は、注入する気体が抵抗の少ない厚肉部の中心に集まるという現象を利用したものであり、薄肉成形品への適用が可能である。

また、ＧＡＩＭ成形法がある。この成形方法は、溶融樹脂と高圧ガスを金型内に射出し、このガス圧力により賦型と保圧を行いながら溶融樹脂の冷却を行い、冷却完了後に成形品内よりガスを放出または回収し、離型する方法である。この方法によれば、薄肉部に選択的にガス体を流すことで発泡部１２２を形成することができる。
さらには、最も多く使用されているショートショット法がある。この成形方法は、発泡材や核材を配合した発泡性樹脂を金型キャビティを満たすに不十分な量だけ射出し、発泡材の発泡力により金型キャビティを満たすものであり、もっとも簡単な成形方法である。

これらのアッパタンク１１０及びロアタンク１２０に使用される樹脂材料としては、ガス透過性が低く、かつエンジン１９から対流する熱の影響を受け難い耐熱性に優れた種々の樹脂材料であって、発泡性の良い材料、例えば、ポリアミド樹脂が使用可能である。
ポリアミド樹脂の主要構成成分の代表例としては、例えば、６−アミノカプロン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸、ｐ−アミノメチル安息香酸などのアミノ酸、ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタムなどのラクタム、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、２，２，４−／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１−アミノ−３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタン、２，２−ビス（４−アミノシクロヘキシル）プロパン、ビス（アミノプロピル）ピペラジン、アミノエチルピペラジンなどの脂肪族、脂環族、芳香族のジアミン、およびアジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２−クロロテレフタル酸、２−メチルテレフタル酸、５−メチルイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの脂肪族、脂環族、芳香族のジカルボン酸が挙げられ、本発明においては、これらの原料から誘導されるポリアミドホモポリマーまたはコポリマーを、各々単独または混合物の形で用いることができる。

一方、アッパタンク１１０とロアタンク１２０との接合は、アッパタンク１１０のフランジ部１１３とロアタンク１２０のフランジ部１２３とを重ね合わせた後に、このフランジ部１１３、１２３の全周に亘って強固に接合される。この接合は、例えば、接合面を溶融して直接接合してもよく、間に溶融樹脂を注入して接合してもよい。

本発明の実施の形態に係る自動二輪車の燃料タンクによれば、燃料タンク２１を樹脂製のアッパタンク１１０とロアタンク１２０を接合して構成すると共に、ロアタンク１２０の一部であってエンジン１９と向き合う部分に樹脂発泡成形によって成形される発泡部１２２をロアタンク１２０と一体成形しているので、エンジン１９から放出される熱が発泡部１２２によって遮断されるようになり、熱が燃料に伝わり難くなる。そのため、燃料の温度が上昇し難くすることができる。

また、発泡部１２２を一体で成形しているので、熱を遮断させるための追加部品を設けることなく、燃料タンク２１内の燃料への熱の影響を緩和することができる。これにより、部品点数の増加によるコストアップを回避することができる。

さらに、エンジン１９はクランクケースから上方に延びるシリンダ１４を備え、そのシリンダ１４の上方に吸気ボックス７２を備え、吸気ボックス７２の後方でクランクケースの上方に燃料タンク２１を配置し、アッパタンク１１０とロアタンク１２０の接合部１００を燃料タンクの後部よりも前部を高くし、吸気ボックス７２とエンジン１９のクランクケースとロアタンク１２０とが向き合うようにしているので、熱を放熱するエンジン１９と燃料タンク２１のロアタンク１２０とが向き合って配置されたとしても、発泡部１２２が熱を遮断することにより、熱が燃料タンク２１内の燃料に伝わり難くなる。そのため、熱の影響をあまり考慮せずにエンジン１９と燃料タンク２１との配置を決定することができ、設計自由度が向上する。

以上、本発明の実施の形態について述べたが、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
本実施の形態では、発泡部１２２をロアタンク１２０の開口部の周辺であって、エンジン１９と向き合う一部の部分に形成したが、ロアタンク１２０の全体を発泡成形することにより、ロアタンク１２０の壁部の全体を厚く形成してもよい。これにより、ロアタンク１２０全体の軽量化を図ることができる。また、本願の効果と同様に、エンジン１９のクランクケースから放出される熱の影響を遮断させ、燃料タンク２１内の燃料の温度を上昇し難くすることができる。

また、ロアタンク１２０だけでなく、アッパタンク１１０の一部、例えば、運転者が燃料タンク２１と接する部分や、直射日光を受ける部分を発泡成形することもできる。これにより、燃料タンクカバーを設けて燃料タンクの外部を覆わなくても、運転者が燃料タンク２１から受ける熱を遮断させることができる。また、直射日光が当たることで燃料タンク内の燃料が暖められ難くすることができる。

さらに、燃料タンク２１の剛性が十分である場合には、ガスアシスト射出成形法によって発泡部１２２の内部を中空形状にすることもできる。すなわち、金型内の樹脂の冷却後にガスを放出することで、内部を中空形状にしている。これにより、この中空部分で熱を遮断して燃料タンク２１内の燃料が暖められ難くすることができると共に、燃料タンク２１をさらに軽量化することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る燃料タンクを搭載した自動二輪車の側面図である。 図１の燃料タンクが取り付けられている部分の拡大図である。 燃料タンクカバーを本体側から分解した状態を示す分解斜視図である。 図３から燃料タンクを取り外した状態を示す分解斜視図である。 燃料タンク単体の側面図である。

符号の説明

１ 自動二輪車
２ 前輪
６ 車体フレーム
１４ シリンダ
１９ エンジン
２１ 燃料タンク
２４ 燃料タンクカバー
２５ 後輪
６２ メインフレーム
７０ 燃料ポンプ
７２ 吸気ボックス
７３ 吸気口
１００ 接合部（接合面）
１１０ アッパタンク
１１１ 燃料供給口
１１３、１２３ フランジ部
１２０ ロアタンク
１２１ 開口部
１２２ 発泡部

Claims (2)

1. 前輪と後輪との間にエンジンを備え、そのエンジンの上方に燃料タンクを備えた自動二輪車であって、
   前記燃料タンクを樹脂製のアッパタンクとロアタンクを接合して構成すると共に、前記ロアタンクの一部であってエンジンと向き合う部分に樹脂発泡成形によって成形される発泡部を前記ロアタンクと一体成形したことを特徴とする自動二輪車の燃料タンク。
2. 前記エンジンはクランクケースから上方に延びるシリンダを備え、そのシリンダの上方に吸気ボックスを備え、吸気ボックスの後方でクランクケースの上方に燃料タンクを配置し、前記アッパタンクとロアタンクの接合面を燃料タンクの後部よりも前部を高くし、前記吸気ボックスとクランクケースとロアタンクとが向き合うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の燃料タンク。

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