JP7481387B2 - Saddle type vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、鞍乗り型車両に関する。 The present invention relates to a saddle-type vehicle.
従来、シートフレームに支持したシート下に、シートフレームに沿って水素タンクを搭載した鞍乗り型車両が知られている(例えば、特許文献1参照)。この種の鞍乗り型車両では、ガソリン車と同等の航続距離を確保するためにも、水素タンクの容量を大きくすることが望まれている。 Conventionally, saddle-ride vehicles are known that have a hydrogen tank mounted along the seat frame under the seat supported by the seat frame (see, for example, Patent Document 1). In this type of saddle-ride vehicle, it is desirable to increase the capacity of the hydrogen tank in order to ensure a cruising distance equivalent to that of a gasoline-powered vehicle.
しかし、水素タンクは重量が重いため、シート下に配置したのでは、重力質量の集中が図れず、走行安定性や車体の取り回し性が低下する虞があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、走行安定性や車体の取り回し性を低下させず、水素タンクを搭載できる鞍乗り型車両を提供することを目的とする。
However, because hydrogen tanks are heavy, placing them under the seat would make it difficult to concentrate the gravitational mass, which could result in reduced driving stability and maneuverability of the vehicle.
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and has an object to provide a saddle-type vehicle in which a hydrogen tank can be mounted without compromising driving stability or maneuverability of the vehicle body.
上記目的を達成するため、本発明は、車体フレームに水素タンクを搭載した鞍乗り型車両において、前記車体フレームは、メインフレームとダウンフレームとを備え、前記メインフレームと前記ダウンフレームとで囲われた部分に、水素燃料をエネルギー源とする駆動源を配置し、乗員用のシート前端部と前記駆動源との間に前記水素タンクを配置した、ことを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a saddle-type vehicle with a hydrogen tank mounted on a body frame, the body frame comprising a main frame and a down frame, a drive source using hydrogen fuel as an energy source is disposed in the area surrounded by the main frame and the down frame, and the hydrogen tank is disposed between the front end of the passenger seat and the drive source.
本発明では、乗員用のシート前端部と駆動源との間に水素タンクを配置したため、重力質量の集中が図れ、走行安定性や車体の取り回し性が改善される。 In this invention, the hydrogen tank is positioned between the front end of the passenger seat and the drive source, concentrating the gravitational mass and improving driving stability and maneuverability of the vehicle body.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、説明中、前後左右および上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号FRは車体前方を示し、符号UPは車体上方を示し、符号LHは車体左方を示す。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description, directions such as front, back, left, right, and up and down are the same as directions relative to the vehicle body unless otherwise specified. In addition, the symbol FR in each figure indicates the front of the vehicle body, the symbol UP indicates the upper part of the vehicle body, and the symbol LH indicates the left side of the vehicle body.
[実施の形態]
図1は、本発明の実施の形態に係る鞍乗り型車両10の側面図である。
鞍乗り型車両10は、車体フレーム11と、車体フレーム11に支持されるパワーユニット12と、前輪13を操舵自在に支持するフロントフォーク14と、後輪15を支持するスイングアーム16と、乗員用のシート17とを備える車両である。
鞍乗り型車両10は、乗員がシート17に跨るようにして着座する車両である。シート17は、車体フレーム11の後部の上方に設けられる。
[Embodiment]
FIG. 1 is a side view of a saddle-ride type vehicle 10 according to an embodiment of the present invention.
The saddle-type vehicle 10 is a vehicle that includes a
The saddle-ride type vehicle 10 is a vehicle in which a passenger sits astride a
車体フレーム11は、車体フレーム11の前端部に設けられるヘッドパイプ18と、ヘッドパイプ18の後方に位置するフロントフレーム19と、フロントフレーム19の後方に位置するリアフレーム20とを備える。フロントフレーム19の前端部は、ヘッドパイプ18に接続される。
シート17は、リアフレーム20に支持される。
The
The
フロントフォーク14は、ヘッドパイプ18によって左右に操舵自在に支持される。前輪13は、フロントフォーク14の下端部に設けられる車軸13aに支持される。乗員が把持する操舵用のハンドル21は、フロントフォーク14の上端部に取り付けられる。
The
スイングアーム16は、車体フレーム11に支持されるピボット軸22に支持される。ピボット軸22は、車幅方向に水平に延びる軸である。スイングアーム16の前端部には、ピボット軸22が挿通される。スイングアーム16は、ピボット軸22を中心に上下に揺動する。
後輪15は、スイングアーム16の後端部に設けられる車軸15aに支持される。
The
The
パワーユニット12は、前輪13と後輪15との間に配置され、車体フレーム11に支持される。
パワーユニット12は、内燃機関である。パワーユニット12は、クランクケース23と、往復運動するピストンを収容するシリンダー部24とを備える。シリンダー部24の排気ポートには、排気装置25が接続される。
パワーユニット12の出力は、パワーユニット12と後輪15とを接続する駆動力伝達部材によって後輪15に伝達される。
The
The
The output of the
また、鞍乗り型車両10は、前輪13を上方から覆うフロントフェンダー26と、後輪15を上方から覆うリアフェンダー27と、乗員が足を載せるステップ28と、パワーユニット12が使用する燃料を蓄える燃料タンク29とを備える。
フロントフェンダー26は、フロントフォーク14に取り付けられる。リアフェンダー27及びステップ28は、シート17よりも下方に設けられる。燃料タンク29は、車体フレーム11に支持される。
The saddle-type vehicle 10 also includes a
The
車体フレーム11は、ヘッドパイプ18に連結され、車両後方にほぼ水平に延びて、途中から下方に屈曲して延びる一対のメインフレーム71(フロントフレーム19)と、ヘッドパイプ18に連結され、車両後方の下方に傾斜して延びる一対のダウンフレーム72(フロントフレーム19)と、を備えている。一対のダウンフレーム72の後部には、ほぼ水平に延びる一対のロアーフレーム73が接続されている。
The
一対のロアーフレーム73の後部には、車両後方の上方に傾斜して延びる一対のピボットフレーム74と、同じく車両後方の上方に傾斜して延びる一対のサブフレーム75と、が接続されている。一対のサブフレーム75の後部には、ほぼ水平に延びるシートフレーム76(リアフレーム20)が接続されている。
A pair of pivot frames 74 that extend at an angle toward the rear of the vehicle and upwards are connected to the rear of the pair of
燃料タンク(以下、水素タンクという。)29は、水素燃料を貯蔵する略円筒形状の高圧容器である。パワーユニット12(以下、水素エンジンという。)は、水素タンク29から供給される水素燃料を、シリンダー部24で燃焼させて、動力を得る水素エンジン(駆動源)12である。
なお、駆動源としては、水素エンジン12に限定されず、水素燃料を利用して電力を生成する水素燃料電池(不図示)と、水素燃料電池の電力で駆動する電動モーターと、により構成されてもよい。
The fuel tank (hereinafter referred to as hydrogen tank) 29 is a substantially cylindrical high-pressure container for storing hydrogen fuel. The power unit 12 (hereinafter referred to as hydrogen engine) is a hydrogen engine (driving source) 12 that burns hydrogen fuel supplied from the
The drive source is not limited to the
水素エンジン12は、図1及び図2に示すように、メインフレーム71とダウンフレーム72とで囲われた部分に、シリンダー部24のシリンダー軸L1を、ダウンフレーム72の傾きに沿わせるようにして、配置されている。
水素タンク29は、乗員用のシート17の前端部と水素エンジン12との間に、長手軸L2を車体前方に傾かせて配置されている。
As shown in Figures 1 and 2, the
The
水素タンク29は、一対のメインフレーム71と、一対のシートフレーム76との間に挟まれて、車体前方に傾かせて、縦置きで配置されている。
水素タンク29は、メインフレーム71と、シートフレーム76と、で囲われた部分に配置されるため、衝突時のタンク保護が図られる。
水素エンジン12のシリンダー軸L1と、水素タンク29の長手軸L2とは、略平行とされている。
この構成により、水素タンク29を水素エンジン12に近接して配置でき、重量質量の集中が図れ、鞍乗り型車両10のドライバビリティが向上し、車体の取り回し性等を改善することができる。
The
The
The cylinder axis L1 of the
This configuration allows the
水素タンク29は、平面視でスイングアーム16のピボット軸22と近接して、或いは、ピボット軸22と重なるように配置されている。
ピボット軸22の周辺部に、水素タンク29を配置したため、重力質量の集中が図れ、ドライバビリティを向上できる。
The
Since the
水素エンジン12の上方には、タンク状の外装ケース30が配置されている。外装ケース30は、車両前後の方向に水平に延在し、乗員用のシート17の前端部と、操舵用のハンドル(ハンドルバー)21との間に配置されている。
A tank-shaped
図3は、外装ケース30を模式的に示す図である。
外装ケース30は中空であり、外装ケース30の内部には、水素タンク29の上部が配置されている。水素タンク29は金属製であり、水素タンク29の外周面は、カーボン素材により覆われている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the
The
水素タンク29の上端29Aは、上保持部(保持部)31に嵌合して保持され、上保持部31は、外装ケース30の内面部に一体化されている。水素タンク29の上端29Aと上保持部31間には、緩衝部材(不図示)が挟まれ、耐衝撃対策とされている。水素タンク29の上端29Aは、外装ケース30の内面部を利用して保持されるため、部品点数を増やすことなく、水素タンク29を保持できる。
The
水素タンク29の下端29Bは、図示は省略したが、同じく緩衝部材(不図示)を介して、下保持部(不図示)に嵌合して保持され、下保持部はピボットフレーム74(車体フレーム11)に支持されている。
Although not shown in the figure, the lower end 29B of the
水素タンク29の上部には、溶栓弁33が取り付けられている。溶栓弁33は、ガス容器の温度が上昇した場合、可溶栓(図示せず)が溶けて水素ガスを放出する。
A
水素タンク29の上部には、水素エンジン12に向かう水素燃料の供給系80がまとめて配置されている。なお、図1及び図2においては、水素燃料の供給系80を破線で示す楕円として、模式的に示している。
A hydrogen
水素燃料の供給系80は、図3に示すように、水素タンク29に接続された主止弁35と、圧力センサー51と、燃料遮断弁36と、減圧弁37とを備えている。主止弁35、燃料遮断弁36は、水素エンジン29の始動時に開けられる。圧力センサー51は、水素タンク29内の圧力を検知し、車載のメーター(不図示)に水素燃料の残量表示等を行う。水素タンク29には、水素燃料を充填するレセプタクル38が取り付けられている。上記の補器類は、外装ケース30の内部にまとめて配置されている。
As shown in FIG. 3, the hydrogen
外装ケース30の上部には、レセプタクル38にアクセス可能なリッド部39が形成されている。リッド部39を開くと、レセプタクル38が臨んでおり、水素燃料の充填を簡便に行うことができる。
A
水素燃料の供給系80は、主止弁35、圧力センサー51、燃料遮断弁36、及び減圧弁37等を接続する水素供給配管40を含んでいる。
水素供給配管40と、各種補器35、36、51、37は、外装ケース30により覆われ、いわゆる二重配管とされている。
また、外装ケース30から、水素エンジン29の水素インジェクション12Aまでの間は、中空状のパイプ42で連結されており、パイプ42の内側に、水素供給配管40が配策され、二重配管とされている。
The hydrogen
The
A
外装ケース30の上部には、水素センサー43と、パージ配管45と、が配置されている。パージ配管45はパージ弁46を備えている。
主止弁35、圧力センサー51、燃料遮断弁36、減圧弁37、パージ弁46及び水素インジェクション(不図示)等は、ECU(Electronic Control Unit:電子制御装置)120に接続されている。
A
The main stop valve 35 , the
ECU120は、CPU(Central ProcessingU nit)等のプロセッサ、プログラムが書き込まれたROM(Read Only Memory)、データの一時記憶のためのRAM(Random Access Memory)等を有するコンピュータである。具体的には、プログラムをコンピュータであるECUが実行することで各種制御機能が実行される。
The
外装ケース30の内側には、主止弁35、燃料遮断弁36等の補器が配置され、水素漏れは、外装ケース30内に留まる。
軽い水素は外装ケース30内を上昇し、一定濃度を超えると、水素センサー43で検知される。水素センサー43は、漏れた水素が集中する外装ケース30の上部に接続されるため、補器の水素漏れを精度よく検知できる。
水素センサー43が水素漏れを検知すると、パージ弁46が開いて、パージ配管45を通して、水素が外部に排出される。
Auxiliary devices such as a main stop valve 35 and a
Light hydrogen rises inside the
When the
外装ケース30の前部には、水素燃料の供給系とは区別して、エアークリーナー47が配置されている。エアークリーナー47は、水素エンジン12のシリンダー部24の吸気ポートに接続されている。
外装ケース30の前部の大きなスペースに、エアークリーナー47を配置するため、エアークリーナー47の容量を大きく確保できる。エアークリーナー47は、水素エンジン12のシリンダー部24の直上に位置しているため、シリンダー部24の吸気ポートへの吸気経路を短くできる。
An
Since the
本実施の形態では、水素エンジン12の後方であって乗員用のシート17前に水素タンク29を縦置きに配置し、タンク主止弁35を含む水素補器類を、ハンドル21とシート17間の外装ケース30内に配置している。
In this embodiment, the
これにより、重量物である水素タンク29を、スイングアーム16を支持するピボット軸22の周辺に配置でき、マスの集中が図れ、ドライバビリティが向上する。また、水素漏れに対し、安全性が増す。
This allows the
[別の実施の形態]
図4は、別の実施の形態を示している。なお、図4では、図1と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
別の実施の形態では、水素タンク29の固定のために、金属製の保持カバー100が採用されている。
保持カバー100の下端は、止め具(不図示)を用いて、或いは、溶接等により、ピボットフレーム74に固定されている。
[Another embodiment]
Fig. 4 shows another embodiment. In Fig. 4, the same parts as in Fig. 1 are given the same reference numerals and their explanation will be omitted.
In another embodiment, a
The lower end of the retaining
保持カバー100は、後方が解放され、後方から水素タンク29を収容している。水素タンク29は、衝撃緩衝材(不図示)を挟んで、保持カバー100に保持され、二本のベルト101、102により、保持カバー100に固定されている。
The rear of the retaining
別の実施の形態では、水素タンク29は、保持カバー100に保持し、二本のベルト101、102で、保持カバー100に固定すればよく、水素タンク29の固定がきわめて簡便とされている。
In another embodiment, the
なお、本発明は、説明した上記実施の形態に限定されることなく、種々の様態で実施することができる。例えば、エアークリーナー47には、スロットル弁を内蔵するスロットルボディ(不図示)を接続してもよい。
上記実施の形態では、鞍乗り型車両として自動二輪車を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は、前輪または後輪を2つ備える3輪の鞍乗り型車両、及び4輪以上を備える鞍乗り型車両に適用可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be embodied in various other forms. For example, a throttle body (not shown) incorporating a throttle valve may be connected to the
In the above embodiment, a motorcycle has been used as an example of a saddle-type vehicle, but the present invention is not limited to this, and the present invention is applicable to three-wheel saddle-type vehicles having two front wheels or two rear wheels, and saddle-type vehicles having four or more wheels.
[上記実施の形態によりサポートされる構成]
上記実施の形態は、以下の構成をサポートする。
[Configuration supported by the above embodiment]
The above embodiment supports the following configurations.
(構成1)車体フレームに水素タンクを搭載した鞍乗り型車両において、前記車体フレームは、メインフレームとダウンフレームとを備え、前記メインフレームと前記ダウンフレームとで囲われた部分に、水素燃料をエネルギー源とする駆動源を配置し、乗員用のシート前端部と前記駆動源との間に前記水素タンクを配置した、ことを特徴とする鞍乗り型車両が挙げられる。
この構成では、重量物である水素タンクを水素エンジンに近接配置することができ、重量質量を集中でき、ドライバビリティが向上する。
駆動源としては、水素燃料を燃焼する水素エンジン、或いは、水素燃料電池を利用した電動モーターであってもよい。
(Configuration 1) An example of a saddle-ride type vehicle is one in which a hydrogen tank is mounted on a body frame, the body frame comprising a main frame and a down frame, a drive source using hydrogen fuel as an energy source is disposed in the area enclosed by the main frame and the down frame, and the hydrogen tank is disposed between the front end of a passenger seat and the drive source.
In this configuration, the hydrogen tank, which is a heavy object, can be located close to the hydrogen engine, concentrating the weight and mass and improving drivability.
The drive source may be a hydrogen engine that burns hydrogen fuel, or an electric motor that utilizes a hydrogen fuel cell.
(構成2)前記シート前端部とハンドルバーとの間に外装ケースを有し、前記外装ケースに前記水素タンクの主止弁及びレセプタクルが含まれ、前記外装ケース上部に前記レセプタクルにアクセス可能なリッド部が形成される、ことを特徴とする構成1に記載の鞍乗り型車両が挙げられる。
この構成では、水素燃料の充填が簡便に行える。
(Configuration 2) A saddle-type vehicle as described in
This configuration allows for easy filling with hydrogen fuel.
(構成3)前記外装ケースに前記水素タンクの上端部を保持する保持部を有する、ことを特徴とする構成2に記載の鞍乗り型車両が挙げられる。
この構成では、水素タンクの上端部を、外装ケースを利用して保持するため、部品点数を増やすことなく、水素タンクを保持できる。
(Configuration 3) The saddle-type vehicle according to configuration 2, wherein the exterior case has a holding portion for holding an upper end portion of the hydrogen tank.
In this configuration, the upper end of the hydrogen tank is held by utilizing the exterior case, so the hydrogen tank can be held without increasing the number of parts.
(構成4)前記外装ケースの前部に、エアークリーナーが配置される、ことを特徴とする構成2又は3に記載の鞍乗り型車両。
この構成では、外装ケースの前部の大きなスペースに、エアークリーナーを配置するため、エアークリーナーの容量を大きくできる。
エアークリーナーは、水素エンジンのシリンダー部の直上に位置するため、シリンダー部の吸気ポートまでの吸気経路を短くできる。
(Configuration 4) The saddle-type vehicle according to configuration 2 or 3, characterized in that an air cleaner is disposed in the front portion of the exterior case.
In this configuration, the air cleaner is disposed in the large space at the front of the exterior case, allowing the capacity of the air cleaner to be increased.
Because the air cleaner is located directly above the cylinder of the hydrogen engine, the intake path to the intake port of the cylinder can be shortened.
(構成5)前記駆動源は水素エンジンであって、前記水素エンジンのシリンダー軸と前記水素タンクの長手軸とが略平行に配置される、ことを特徴とする構成1乃至4のいずれか一項に記載の鞍乗り型車両が挙げられる。
この構成では、水素タンクを水素エンジンに近接配置できる。
(Configuration 5) A saddle-type vehicle as described in any one of
This configuration allows the hydrogen tank to be located in close proximity to the hydrogen engine.
(構成6)前記水素タンクは平面視でスイングアームのピボット軸と重なるように配置される、ことを特徴とする構成1乃至5のいずれか一項に記載の鞍乗り型車両。
この構成では、マスの集中が図れ、ドライバビリティを向上させることができる。
(Configuration 6) A saddle-type vehicle as described in any one of
This configuration allows for better concentration of mass and improved drivability.
(構成7)前記外装ケースの上部に水素センサーが配置される、ことを特徴とする構成1乃至6のいずれか一項に記載の鞍乗り型車両。
この構成では、外装ケース内に含まれる補器の水素漏れを精度よく検知できる。
(Configuration 7) A saddle-type vehicle according to any one of
With this configuration, hydrogen leakage from the auxiliary equipment contained within the exterior case can be detected with high accuracy.
10 鞍乗り型車両
11 車体フレーム
12 水素エンジン(駆動源)
12A 水素インジェクション
15 後輪
16 スイングアーム
17 シート
22 ピボット軸
24 シリンダー部
29 水素タンク
30 外装ケース
31 上保持部(保持部)
33 溶栓弁
35 主止弁
36 燃料遮断弁
37 減圧弁
38 レセプタクル
39 リッド部
40 水素供給配管
43 水素センサー
46 パージ弁
47 エアークリーナー
51 圧力センサー
71 メインフレーム
72 ダウンフレーム
76 シートフレーム
L1 シリンダー軸
L2 長手軸
10 saddle-
33 Fusible plug valve 35
Claims (7)
前記車体フレーム(11)は、メインフレーム(71)とダウンフレーム(72)とを備え、
前記メインフレーム(71)と前記ダウンフレーム(72)とで囲われた部分に、水素燃料をエネルギー源とする駆動源(12)を配置し、
乗員用のシート(17)前端部と前記駆動源(12)との間に前記水素タンク(29)を配置した、ことを特徴とする鞍乗り型車両。 In a saddle-type vehicle having a hydrogen tank (29) mounted on a vehicle body frame (11),
The vehicle body frame (11) includes a main frame (71) and a down frame (72),
A drive source (12) using hydrogen fuel as an energy source is disposed in a portion surrounded by the main frame (71) and the down frame (72);
A saddle-type vehicle, characterized in that the hydrogen tank (29) is disposed between a front end of a passenger seat (17) and the drive source (12).
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