JP5004005B2 - 自動二輪車 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車に関し、特に、乗員シート下方に位置する燃料供給源を覆うカバーを有する自動二輪車に関する。

燃料電池用の水素ガスを貯蔵したり内燃機関用のガソリンを貯蔵したりするボンベやタンク等の燃料供給源が配置された自動二輪車は周知である。例えば、特開２００１−１３８９７６号公報には、水素ボンベやメタノールタンクをリヤフレーム上に搭載した燃料電池システム搭載車両が記載されている。
特開２００１−１３８９７６号公報

燃料供給源をリヤフレームに搭載する場合、燃料供給源は保護部材でカバーされ、その上に乗員シートが配置される。しかし、単に、保護部材全体を金属で構成して車体に固定しただけでは、外部からの大きい力に対して強度を保つために重量が大幅に増大してしまう。一方、燃料供給源のメンテナンスのために保護部材の開閉の容易さも考慮する必要がある。また、保護部材の上に置かれる乗員シートを保持するための強度も要求される。

すなわち、保護部材には、適度な緩衝機能とメンテナンス容易性と乗員シートを保持するための十分な強度が必要である。

本発明の目的は、燃料供給源を覆うとともに乗員シートの支持部材としても機能する燃料供給源の保護部材を有する自動二輪車を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明は、メインフレームおよびメインフレームの後部に接合されるリヤフレームからなるフレーム構造を有し、前記リヤフレームに燃料供給源としての容器を支持させた自動二輪車において、前記メインフレームまたは前記リヤフレームの前記容器前方で前端が枢支され、かつ後方に延在して前記容器を覆うように形成され、例えば、金属製であるカバー部材を備えている点に第１の特徴がある。

また、本発明は、前記カバー部材は、その前端と後端とが低位置にあり、両端の中間部が高位置にある湾曲した側面形状を有している点に第２の特徴がある。

また、本発明は、前記カバー部材の上に取り付けた乗員シートを備えている点に第３の特徴がある。

また、本発明は、前記乗員シートの下方に設けられた前記燃料供給源への燃料供給口と、前記燃料供給口の上方に位置する燃料供給口カバーとを備え、前記乗員シートに、下方の前記燃料供給口に至る貫通溝であって前記燃料供給口カバーが脱着自在に収容される貫通溝が形成されているとともに、前記燃料供給口カバーが、前記カバー部材の上に枢支されたアームに連結されている点に第４の特徴がある。

さらに、本発明は、自動二輪車が燃料電池車両であり、前記供給口が燃料電池で使用される水素ガスを水素ガス貯蔵タンクへ充填するための充填口である点に第５の特徴がある。

上記第１の特徴によれば、自動二輪車に後方から大きい力が加わった場合、その外力により、カバー部材は枢支軸を中心に前方に回動可能であるので、カバー部材自体の変形を極力少なく、もしくは損傷させることなく、回動動作によって外力をやわらげることができる。特にカバー部材を金属製とした場合は、変形や損傷をよりよく防止することができるし、カバー部材を利用してシートキャッチ等の部品を取り付けることもできる。

第２の特徴を有する本発明によれば、カバー部材を上凸の湾曲形状にしたので、後部からの外力でカバー部材を撓ませるか挫屈させようとする力が、上向きに作用し、カバー部材が容易に回動して緩衝機能を果たす効果が期待できる。

第３の特徴を有する本発明によれば、カバー部材を支持部材として乗員シートを支持できる。

第４の特徴を有する発明によれば、乗員シートの全体を上げ下げすることなく、燃料供給口カバーを開閉するだけで、乗員シート下方に位置する燃料の供給口を開閉することができる。

第５の特徴を有する本発明によれば、乗員シートを持ち上げたり全体を動かすことなく、燃料供給口カバーだけを開閉するだけで、乗員シート下方に位置する水素ガス充填口を開閉することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る自動二輪車の一例である燃料電池自動二輪車の側面図、図２は、同左前方斜視図であり、カウルつまり車体カバーは取り外した状態の図である。燃料電池自動二輪車は電気化学反応で電気エネルギを発生させるための水素供給系、酸素供給系、およびセルスタック（電極、セパレータ、電解質等を含む）からなる燃料発電機システムを備える。本明細書では、セルスタックおよびこれを収容するケーシング（ケーシングに付属する部材を含む）を燃料電池と呼ぶ。

図１において、燃料電池自動二輪車１は、ヘッドパイプ２に前部を接合されたメインフレーム３と、メインフレーム３の後部に接合されてさらに後方に延長されたリアフレーム４と、メインフレーム３の後部下方に設けられた軸受６０に揺動自在に枢支されたスイングユニット５とを有する。ヘッドパイプ２にはステアリングステム（図示せず）が回動自在に支持され、このステアリングステムの下端には前輪ＷＦを支持するフロントフォーク７が結合される。ステアリングステムの上端にはステアリングハンドル８が結合される。メインフレーム３には、上端が結合されて斜め後下方に延びたリアクッション９が設けられ、リアクッション９の下端にスイングユニット５が結合される。スイングユニット５には自動二輪車１の原動機である電気モータ１０が設けられ、この電気モータ１０で駆動される図示しない後輪軸には後輪ＷＲが結合される。

リヤフレーム４の上には燃料供給源としての水素ガスボンベ（容器）６が平置き状態で２本並べて配置されている。水素ガスボンベ６の上にはガスボンベ６のカバー部材１２が設けられる。カバー部材１２は二つの軸受１１、１１を左右外側から挟むように車体長手方向に延びた長手方向部分１３、１３を有しており、この部分１３、１３から水平内側に突出した枢軸１５、１５が軸受１１、１１によって回動自在に支持されている。カバー部材１２は、その前端部が軸受１１、１１で枢支されるとともに、後部内面がリヤフレーム４の後端に当接して支持され、中間部内側はリヤフレーム４に一端が接合されて水素ガスボンベ６を取り囲むように延伸しているパイプステー１６の上部に当接して支持されている。

カバー部材１２はアルミニュームまたはアルミニューム合金等、金属で構成されるのが好ましい。また、カバー部材１２の製造方法としてはダイキャストまたはプレス加工が好ましい。しかし、カバー部材１２の材質や製造方法は特に限定されることはなく、例えば、樹脂成型品であってもよい。

メインフレーム３は全体形状がクレードル型つまり籠型に形成され、その籠型のメインフレーム３で囲まれた空間にはウォータポンプ１７、過給器１８、加湿器１９、燃料電池２０、およびＶＣＵ（電圧調節ユニット）２１が収容される。燃料電池２０は、メインフレーム３の最後部つまり軸受６０の直前部に収容される。燃料電池１８は側面視長方形のケースを有しており、この長方形が縦長になるように設置される。

メインフレーム３の前方には燃料電池２０の冷却水用ラジエータ２２が設けられ、ヘッドパイプ２の上方を囲むようにエアクリーナ２３が設けられる。エアクリーナ２３に導入された空気はエアフローセンサ（図示せず）を経由して過給器１８に給送され、加湿器１９を経由して燃料電池２０に供給される。燃料電池２０に水素ガスを供給する燃料供給源としての水素ボンベ２５内に充填された水素ガスはレギュレータで降圧された後、燃料電池２０に供給される。本願発明にフレーム３の前方下部つまり左右１対のラジエータ２２で囲まれたスペースの下部には、縦長に配置された一対のバッテリ（例えば、Ｎｉ−ＭＨ電池）２４が設けられる。メインフレーム３の後部からリアフレーム４上のカバー部材１２の上にかけて乗員シート２５が取り付けられる。

なお、上述の実施形態では、カバー部材１２を長手方向部分１３、１３から突出させた枢軸１５、１５を軸受１１、１１で受ける構造とした。しかし、カバー部材１２の形状はこれに限定されない。例えば、長手方向部分１３、１３の間を橋渡ししてカバー部材１２を補強するとともに、乗員シート２５の取付ベースとしての面を提供するためのプレートまたはバー等の横断部材を設けてもよい。

図３は変形例に係るカバー部材１２の斜視図である。同図において、カバー部材１２の長手方向部分１３、１３間にプレート２６を設けている。このプレート２６はカバー部材１２を成形する際に一体成形で形成するのが好ましい。プレート２６には乗員シート２５を取り付けるためのボルトを通す孔２７を設ける。

上述のカバー部材１２は、以下のように作用する。自動二輪車１のメインフレーム３に形成された軸受１１、１１と枢軸１５によってカバー部材１２は枢支されているとともに、リヤフレーム４およびパイプステー１６で下方から支持されている。そして、枢軸１５はカバー部材１２の前方にあって、カバー部材１２は全体に上凸に湾曲している。したがって、カバー部材１２に後方から大きい力が加わった場合、カバー部材１２を前後方向に挫屈させようとする。この力の分力が枢軸１５を中心としてカバー部材１２を上方に持ち上げる方向に作用し、カバー部材１２は、挫屈する代わりに枢軸１５を中心として持ち上げられ、結果的に後方からの外力をやわらげる効果を発揮する。

こうして、外力による影響がやわらげられることによって、特に、カバー部材１２を金属製として剛性の大きい構造とした場合、カバー部材１２が受ける外力の影響を極力軽減することができる。また、金属製カバー部材の場合、燃料供給源を覆う手段としてより一層の安心感を生じさせるし、下部収納スペースへの介入のため開閉自在な乗員シートを固定するシートキャッチや後部灯火装置等をカバー部材に直接設置することができるという効果も期待できる。

なお、本実施形態では枢軸をカバー部材１２側に設け、軸受をメインフレーム３側に設けたが、これとは逆にカバー部材１２側に軸受を設け、メインフレーム３側に枢軸を配してもよい。また、枢軸や軸受を設けるのは、メインフレーム３とリヤフレーム４との接合部に限らず、メインフレーム３上、またはリヤフレーム４上に設けてもよい。要は、燃料供給源としての水素ガスボンベ６よりも前方でカバー部材１２の前端を回動自在に支持できるように枢軸や軸受を配すればよい。

また、上記乗員シート２５は一体型のタンデムシートであり、この乗員シート２５の下側に水素ガスボンベ２５の水素ガス充填口が設けられる。この充填口から水素ガスを充填する場合、開閉自在とした乗員シートを持ち上げて作業を行うことが予想される。しかし、特にタンデムシートでは重量が大きいことから作業が容易でないことがある。また、乗員シートの下部にヘルメット収納ボックス等収納スペースを備えていない場合、水素ガス充填のためにだけ乗員シートを上げ下げするのも面倒である。

そこで、次に示す実施形態では、充填口が位置する部分の上部で乗員シートを貫通する空間を形成し、その空間を覆うパッドを開閉することで容易に水素ガスの充填作業を行えるようにした。

図４は、第２実施形態に係る自動二輪車の分解側面図、図５は同平面図である。これらの図において、乗員シート２５には、運転席２５ａと後部席２５ｂとの間で車幅方向に延びた横方向溝２８と、後部席２５ｂで車体前後方向に延びた長手方向溝２９とを設ける。横方向溝２８は下方の充填口３０に介入可能なように少なくとも充填口３０の上方領域では乗員シート２５を貫通している。長手方向溝２９は少なくとも後部席２５ｂの後部近くで乗員シート２５を貫通してカバー部材１２の上部に至っている。

長手方向溝２９の前記貫通部分に対応するカバー部材１２上の位置（例えば、前記プレート２６の上）に軸受３１を配し、この軸受３１でアーム３２の枢軸３２ａを軸受けする。アーム３２の先端には、前記横方向溝２８に収容されて、充填口３０の上に被さる充填口カバーとしてのパッド３３を連結する。パッド３３の上部は乗員に触れても違和感がないように発泡材等の緩衝材からなるクッション部３３ａを有している。

アーム３２とパッド３３との連結部３４はヒンジになっており、アーム３２を直立させた状態でパッド３３を連結部３４を中心に前方に回動させると、パッド３３のクッション部３３ａが前方に変位して後部席２５ｂの搭乗者の背もたれとして利用できるようになる。

このように、乗員シートの一部を貫通させて充填口カバーであるパッドを収納できるようにしたので、この小型のパッドを上げ下げするだけで充填口３０に介入して水素ガスの充填作業を行うことができる。

本実施形態では、燃料供給源としての水素ガスボンベをカバーするカバー部材を有する燃料電池自動二輪車について説明したが、本発明は、燃料電池自動二輪車に限らず、内燃エンジンを駆動源とする自動二輪車において、リヤフレーム上部に燃料供給源として燃料タンクを搭載した自動二輪車にも適用することができる。また、燃料電池自動二輪車であっても燃料供給形式が改質燃料型の場合は、燃料供給源はメタノールや天然ガス等を貯蔵するタンクである。

本発明の一実施形態に係る燃料電池自動二輪車の分解側面図である。 本発明の一実施形態に係る燃料電池自動二輪車の分解斜視図である。 変形例に係るカバー部材の斜視図である。 第２実施形態に係る自動二輪車の分解側面図である。 第２実施形態に係る自動二輪車の平面図である。

符号の説明

１…自動二輪車、 ２…ヘッドパイプ、 ３…メインフレーム、 ４…リアフレーム、 ６…水素ガスボンベ、 １０…モータ、 １５…枢軸、 １２…カバー部材、２５…乗員シート、 ３３…パッド（燃料供給口カバー）

Claims (1)

1. メインフレーム（３）およびメインフレーム（３）の後部に接合されるリヤフレーム（４）からなるフレーム構造を有し、前記リヤフレーム（４）に燃料供給源としての水素ガス貯蔵タンクである容器（６）を支持させた燃料電池車両である自動二輪車において、
   前記メインフレーム（３）または前記リヤフレーム（４）の前記容器前方位置で前端（１５）が枢支され、かつ後方に延在して前記容器（６）の上方を覆うように形成され、その前端と後端とが低位置にあり、両端の中間部が高位置にある湾曲した側面形状を有しているカバー部材（１２）と、
   前記カバー部材（１２）の上に取り付けた乗員シート（２５）と、
   前記乗員シート（２５）の下方に設けられた前記容器（６）へ燃料電池で使用される水素ガスを充填するための充填口である燃料供給口（３０）と、
   前記燃料供給口（３０）の上方に位置する燃料供給口カバー（３３）とを備え、
   前記乗員シート（２５）に、下方の前記燃料供給口（３０）に至る貫通溝であって前記燃料供給口カバー（３３）が脱着自在に収容される貫通溝（２９）が形成されているとともに、
   前記燃料供給口カバー（３３）が、前記カバー部材（１２）の上に枢支されたアーム（３２）に連結されていることを特徴とする自動二輪車。

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