CN107878647A - 跨骑型车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够搭载燃料电池且同时提高行驶稳定性的跨骑型车辆。机动二轮车(11)具备：车架(12)，其将后轮单元(22)支承为摆动自如；燃料电池单元(36)，其支承于车架(12)；燃料箱(43)，其从燃料电池单元(36)朝向后方而向后轮单元(22)的上方延伸；以及二次电池(52)，其设置在比燃料电池单元(36)及燃料箱(43)靠下方的位置，并且通过燃料电池单元(36)的电力进行充电。

Description

跨骑型车辆
技术领域
本发明涉及具备燃料电池的跨骑型车辆。
背景技术
通常已知有具备燃料电池的跨骑型车辆。例如专利文献1所记载的那样，跨骑型车辆具备基于氢及大气中的氧的化学反应来生成电力的燃料电池。燃料电池配置于燃料箱的上方。燃料箱收纳于由主框架和下行框架包围的空间。在下行框架的下方安装有二次电池及逆变器这样的电气安装件。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-83926号公报
发明要解决的课题
燃料电池比燃料箱重。因此，若在燃料箱的上方配置燃料电池，则跨骑型车辆的重心位于高的位置，有损行驶稳定性、操纵稳定性。
发明内容
本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于提供一种能够搭载燃料电池且同时提高行驶稳定性的跨骑型车辆。
用于解决课题的方案
根据本发明的第一方面，提供一种跨骑型车辆，其具备：车架，其将后轮单元支承为摆动自如；燃料电池单元，其支承于所述车架；燃料箱，其从所述燃料电池单元朝向后方而向所述后轮单元的上方延伸；以及二次电池，其设置在比所述燃料电池单元及所述燃料箱靠下方的位置，并且通过所述燃料电池单元的电力进行充电。
根据第二方面，在第一方面的结构的基础上，跨骑型车辆还具备介于所述燃料电池单元与所述二次电池之间的所述燃料电池单元用的保护构件。
根据第三方面，在第一方面或第二方面中的任一方面的结构的基础上，跨骑型车辆还具备：电动机，其驱动后轮；以及控制装置，其在比所述燃料电池单元及所述燃料箱靠下方的位置配置于所述二次电池的后方，来控制向生成所述后轮的驱动力的电动机供给的电力。
根据第四方面，在第三方面的结构的基础上，所述控制装置及所述二次电池固定于在车架上安装的电气安装件罩。
根据第五方面，在第四方面的结构的基础上，跨骑型车辆还具备框架单元，该框架单元设置于所述车架且对所述电气安装件罩进行支承，并且，所述电气安装件罩在外表面具备被划分为仿形于所述框架单元且对所述框架单元进行定位的定位部。
发明效果
根据第一方面，将贮藏氢的燃料箱与接受氢的供给的燃料电池单元沿着车辆前后方向排列配置，且在燃料电池单元的下方配置二次电池，由此与将燃料箱、燃料电池单元及二次电池这三者上下重叠配置相比，能够实现车辆的低重心化，且尽可能使重心集中在后轮单元的前方，由此能够提高车辆的行驶稳定性。
根据第二方面，能够防止二次电池与氢的接触，并且通过保护构件的利用而有助于部件个数的削减。
根据第三方面，能够防止控制装置与氢的接触，并且在从燃料电池单元及二次电池向电动机供给电力时，控制装置配置于燃料电池单元的下方且二次电池的后方，因此能够缩短配线。
根据第四方面，在将控制装置及二次电池预先组装于车身罩之后，将车身罩与燃料电池单元一起安装于车架，因此组装容易，并且组装精度也提高。
根据第五方面，通过在电气安装件罩的外表面设置框架单元，从而能够提高电气安装件罩的刚性，并且通过在电气安装件罩的外表面设置定位部，从而能够实现相对于车架及框架单元的组装性的提高。
附图说明
图1是简要表示本发明的一实施方式的跨骑型车辆即机动二轮车的整体结构的侧视图。
图2是在将车身罩卸下后的状态下简要表示机动二轮车的整体形象的侧视图。
图3是简要表示车载电气安装件的配置的机动二轮车的局部透视侧视图。
图4是简要表示车架及电气安装件罩的结构的放大立体图。
图5是简要表示车架及框架单元的结构的放大立体图。
图6是框架单元及电气安装件罩的放大主视图。
图7是电气安装件罩单体的放大主视图。
图8是框架单元及电气安装件罩的放大仰视图。
图9是电气安装件罩单体的放大仰视图。
符号说明：
11…跨骑型车辆(机动二轮车)、12…车架、13…车身罩、19…下框架、25…电动机、36…燃料电池单元、39…燃料电池单元用的保护构件(燃料电池罩)、43…燃料箱、52…二次电池、53…控制装置(逆变器)、54…框架单元、76…定位部(第一槽)、81…定位部(第二槽)、82…定位部(第三槽)、WR…后轮。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的一实施方式。
图1简要表示本发明的一实施方式的跨骑型车辆即机动二轮车。机动二轮车(跨骑型车辆)11具备车架12和装配于车架12的车身罩13。车架12具备：头管15，其将前叉14支承为能够转向；左右一对主框架16、16，它们从该头管15相对于水平面以第一角度向后下方延伸；左右一对枢轴框架17、17，它们在第一连接点17a处与主框架16、16的后端结合，并从主框架16、16的后端向下方延伸；左右一对下行框架18、18，它们从头管15相对于水平面以比第一角度大的第二角度朝向下方延伸；以及左右一对下框架19、19，它们从下行框架18的后端延伸并在比第一连接点17a靠下方的第二连接点17b处与枢轴框架17连接。在前叉14上支承有绕车轴21旋转自如的前轮WF。车架12由金属材料的成形件形成。
机动二轮车11具备后轮单元22。后轮单元22具备：摆动框架24，其经由沿着水平方向延伸的枢轴23而与枢轴框架17连结；以及电动机25，其装入于摆动框架24，且基于被供给的电力来生成驱动力。在摆动框架24的自由端支承有绕与枢轴23平行的车轴26旋转自如的后轮WR。这样，后轮WR与车架12连结。在后轮WR的前方配置有下框架19。电动机25的驱动轴与后轮WR连接而向后轮WR传递驱动力。
在车架12与摆动框架24之间设置有后缓冲件27。后缓冲件27的一端在设置于比枢轴23靠上方位置的第三连接点17c处与枢轴框架17连结。后缓冲件27限制车架12相对于后轮单元22的摆动，由此振动从后轮WR向车架12的传递被抑制。
机动二轮车11具备燃料供给组件28。燃料供给组件28具备从主框架16在后轮WR的上侧向后方延伸并支承乘客座椅29的座椅框架31。座椅框架31如后述那样具有无骨架式结构，该无骨架式结构兼具有将来自燃料电池单元36的排气引导到乘客座椅29的后方的排气通道的形状，燃料供给组件28在枢轴框架17的上方与主框架16连结。
座椅框架31具备上体31a及下体31b。上体31a与下体31b相互结合。上体31a与下体31b的结合面31c从主框架16向后端扩展。在上体31a上搭载有乘客座椅29。乘客跨骑于乘客座椅29。
车身罩13包括：上罩32，其在主框架16的上侧从上方跨左右的主框架16而进行结合；侧罩33，其在主框架16的下侧与左右的主框架16分别结合；导风板34，其与侧罩33结合，且从后端向前方扩展；以及后罩35，其在乘客座椅29的后方覆盖于座椅框架31。后罩35在座椅框架31的后端形成有排气口35a。
如图2所示，在车架12上搭载有燃料电池单元36。燃料电池单元36在头管15的后方被左右一对下框架19从下方支承。下行框架18在燃料电池单元36的前方朝向下方延伸。燃料电池单元36沿着假想平面37配置外部气体的取入口38，所述假想平面37与地表垂直且向车身左右方向扩展。在燃料电池单元36中，基于氢和大气中的氧的化学反应来生成电力。燃料电池单元36在氧的供给及冷却时利用从取入口38流入的大气。
车身罩13除了包括上罩32、侧罩33、导风板34及后罩35以外，还包括被侧罩33及导风板34覆盖的燃料电池罩39、以及支承于下框架19的下方的电气安装件罩41。燃料电池罩39及电气安装件罩41与车架12连结。燃料电池罩39作为燃料电池单元36用的保护构件而发挥功能。电气安装件罩41的详细情况见后述。车身罩13由树脂材料的成形体形成。
燃料电池罩39具有前壁39a、左右一对侧壁39b及底板39c。前壁39a设置于左右的下行框架18之间。侧壁39b设置于左右的主框架16与分别对应的下行框架18及下框架19之间。侧壁39b从前壁39a的左右朝向车身后方设置。底板39c在左右的下框架19之间沿着水平面设置，且从前壁39a的下端及侧壁39b的下端连续。在主框架16的下方，燃料电池单元36的前表面、侧面及下表面由燃料电池罩39覆盖。在侧壁39b上划分有左右的进气口42。从进气口42向燃料电池罩39内导入行驶风。底板39c从下方支承燃料电池单元36。
在车架12上搭载有圆筒形状的燃料箱43。燃料箱43与燃料电池单元36的后表面连接，并且朝向后方而向后轮单元22的上方延伸而设置。燃料电池单元36与燃料箱43经由调压阀44而由燃料路径连接。燃料箱43贮藏高压氢。座椅框架31的下体31b从下方支承燃料箱43。燃料箱43收容于座椅框架31内。
如图3所示，电气安装件罩41在下框架19的下方悬吊支承于车架12。在悬吊支承时，在电气安装件罩41上装配有框架单元45。框架单元45配置于下框架19的下方并与车架12连结。
框架单元45具备：第一横杆46，其向左右沿着水平方向延伸而与左右的下行框架18结合；第二横杆48，其向左右延伸水平方向延伸而与固定于枢轴框架17的托架47结合；以及左右一对支承框架49，它们沿着车身前后方向并列地从第一横杆46延伸到第二横杆48。支承框架49由从第一横杆46向下方延伸的第一框架体49a、从第一框架体49a的下端连续地朝向后方水平延伸的第二框架体49b、以及从第二框架体49b的后端向上方延伸而与第二横杆48结合的第三框架体49c形成。第一框架体49a、第二框架体49b及第三框架体49c作为连续的一个构件而构成。支承框架49的形状仿形于电气安装件罩41的外表面。
在电气安装件罩41内收容有：经由线束(未图示)与燃料电池单元36电连接的两个电压控制单元51、经由线束(未图示)与电压控制单元51电连接的二次电池52、经由线束(未图示)与电压控制单元51及二次电池52电连接的逆变器(控制装置)53、以及其他电气安装件。燃料电池单元36的直流电压通过电压控制单元51而降压，设定为与电动机25的控制相称的电压值。二次电池52通过燃料电池单元36的电力进行充电。充入的电力根据需要而向电动机25及车载的电气安装件供给。燃料电池单元36及二次电池52的直流电压通过逆变器53转换为交流电压并向电动机25供给。不仅从燃料电池单元36向逆变器53供给电力，根据需要还从二次电池52向逆变器53供给电力。
电压控制单元51配置于燃料电池单元36的下方。在该配置时，在电气安装件罩41的内侧配置有辅助框架单元54。辅助框架单元54具备沿着车身前后方向并列延伸的一对前后框架55。前后框架55从框架单元45的第一框架体49a延伸到第二横杆48。在前后框架55上，在二次电池52的上方固定有止挡电压控制单元51的底座56。在底座56上重叠有从电压控制单元51的侧面向外侧突出的安装用的板片51a。板片51a通过螺钉57固定于底座56。此时，在板片51a与底座56之间夹入有衬垫这样的弹性体。
在前后框架55上悬吊支承有按压板58。按压板58从下方止挡二次电池52的后端。按压板58划分出随着朝向上方而向车身后方倾倒的倾斜面58a。在二次电池52的后端形成有与倾斜面58a面接触的倾斜。在二次电池52与按压板58之间夹有板状的橡胶这样的弹性体。弹性体粘接于按压板58即可。
辅助框架单元54具备向左右沿着水平方向延伸并将前后框架55彼此相互连接的连结板59。连结板59将二次电池52朝向框架单元45的第二框架体49b压紧。在二次电池52与第二框架体49b之间夹有电气安装件罩41的底板41b。此时，在连结板59与二次电池52之间夹有板状的橡胶这样的弹性体(未图示)。弹性体从下方粘接于连结板59即可。这样，在上下方向上限制二次电池52的位移，因此能够在电气安装件罩41的前壁41a与按压板58之间，在前后方向上限制二次电池52的位移。二次电池52配置在比燃料电池单元36及燃料箱43靠下方的位置，该燃料箱43设置于该燃料电池单元36的后方。
逆变器53在按压板58的后方搭载于比电气安装件罩41的后壁41c靠前侧的位置。逆变器53的后端与电气安装件罩41的后壁41c相抵。逆变器53在比燃料电池单元36及燃料箱43靠下方的位置配置于二次电池52的后方。电气安装件罩41作为上述的电气安装件用的保护罩而发挥功能。燃料电池罩39的底板39c介于燃料电池单元36与电压控制单元51之间，将电压控制单元51及二次电池52从燃料电池单元36的收容空间隔开。
如图4所示，车架12还具备下吊架板61。下吊架板61在燃料电池单元36的下方与左右的下框架19连结。在连结时，前后一对横杆62固定于左右的下框架19。各个横杆62向左右水平延伸。下吊架板61通过螺钉63而固定于横杆62。螺钉63将下吊架板61的贯通孔61a贯通而拧入横杆62。此时，在横杆62与下吊架板61之间夹有橡胶衬套64这样的弹性构件。燃料电池单元36的下端与下吊架板61结合。在结合时，从下方向下吊架板61拧入螺钉65。下吊架板61将燃料电池单元36结合于下框架19。
框架单元45的第一横杆46在左右两端通过螺钉66而与下行框架18结合。螺钉66的轴心朝向车身前后方向。螺钉66从车身前方沿着水平方向拧入。第二横杆48在左右两端通过螺钉67而与托架47结合。螺钉67的轴心朝向车身宽度方向。螺钉67从车身侧方沿着水平方向拧入。
电气安装件罩41具有左右的侧板41d，该左右的侧板41d从左右的下框架19分别向下方扩展而设置。电气安装件罩41的底板41b将侧板41d的下端彼此连接且水平地扩展。电气安装件罩41的前壁41a从底板41b的前端及侧板41d的前端连续而从前方堵塞夹于侧板41d的空间的前端。
如图5所示，在第二框架体49b彼此之间结合有向左右沿着水平方向延伸的板片68a、68b、(68c)、68d。在板片68a、68b、(68c)、68d上连结有电气安装件罩41的底板41b。板片68a、68b、(68c)、68d与底板41b的外表面重叠。在板片68a、68b上，在底板41b的内侧分别配置有左右一对螺母69a、69b。在板片68c上，在底板41b的内侧将左右一对螺母69c配置于按压板58的固定片58b。从前后框架55下降的杆70的前端将在逆变器53的端部设置的定位孔贯通并与按压板58的固定片58b连结。在板片68d上，在底板41b的内侧重叠有逆变器53的底面，在逆变器53的底板上配置有左右一对螺母69d。
在辅助框架单元54中，在前后框架55的前端结合有小板片71。小板片71以与车身前后方向正交的姿态配置。在支承框架49的第一框架体49a上结合有板形状的固定片72。固定片72以与车身前后方向正交的姿态配置。在前后框架55的小板片71上夹着电气安装件罩41而重叠有固定片72。在小板片71上从前方沿着水平方向拧入有螺钉73。螺钉73的轴部将电气安装件罩41及固定片72贯通。这样，辅助框架单元54从电气安装件罩41的外侧与框架单元45连结。
如图6所示，支承框架49的第一框架体49a与电气安装件罩41的前壁41a嵌合。在该嵌合时，在前壁41a的外表面形成有接受第一框架体49a的两个第一槽76。第一槽76从前壁41a的上端沿着上下方向延伸到下端。固定片72在与第一槽76连续的凹陷部78处与前壁41a的外表面重叠。如图7所示，在凹陷部78处，在前壁41a上形成有贯通孔79。螺钉73的轴部将贯通孔79贯通而与辅助框架单元54的前后框架55结合。
如图8所示，第二框架体49b及板片68a～68d与电气安装件罩41的底板41b嵌合。在嵌合时，在底板41b的外表面形成有分别接受第二框架体49b及板片68a～68d的第二槽81及第三槽82。第二槽81与第一槽76的下端连续而沿着车身的前后方向延伸。第三槽82沿着车身的宽度方向延伸而将第二槽81彼此相互连接。板片68a～68d在第三槽82的底面与底板41b的外表面重叠。螺钉83a的轴部将板片68a贯通，并与电气安装件罩41的底板41b上的螺母69a结合。螺钉83b的轴部将板片68b贯通，并与底板41b上的螺母69b结合。螺钉83c的轴部将板片68c及按压板58的固定片58b贯通并与螺母69c结合。螺钉83c及螺母69c将板片68c、电气安装件罩41的底板41b及按压板58一起紧固。螺钉83d的轴部将板片68d及逆变器53的底板贯通并与螺母69d结合。螺钉83d及螺母69d将板片68d、电气安装件罩41的底板41b及逆变器53的底板一起紧固。如图9所示，在第三槽82处，在底板41b上形成有贯通孔84。螺钉83a～83d的轴部将贯通孔84贯通。螺钉83a～83d与电气安装件罩41的内侧的螺母69a～69d结合。
在本实施方式中，燃料电池单元36支承于下框架19。燃料箱43从燃料电池单元36朝向后方而向后轮单元22的上方延伸。通过这样将燃料电池单元36搭载于低的位置，由此能够实现车辆的低重心化。而且，在本实施方式中，二次电池52在后轮单元22的前方设置于燃料电池单元36的下方。这样，将贮藏氢的燃料箱43和接受氢的供给的燃料电池单元36沿着车辆前后方向排列配置，且在燃料电池单元36的下方配置二次电池52，由此与将燃料箱43、燃料电池单元36及二次电池52这三者上下重叠配置相比，能够实现车辆的低重心化，并尽可能使重心集中在后轮单元22的前方，由此能够提高车辆的行驶稳定性。此外，能够防止二次电池52与氢的接触。
在燃料电池单元36与二次电池52之间夹有作为保护构件的燃料电池罩39的底板39c。这样，能够更进一步防止二次电池52与氢的接触。并且，通过燃料电池罩39的利用而有助于部件个数的削减。
逆变器53在比燃料电池单元36及燃料箱43靠下方的位置配置于二次电池52的后方。能够防止逆变器53与氢的接触。在从燃料电池单元36及二次电池52向电动机25供给电力时，由于逆变器53配置于燃料电池单元36的下方且二次电池52的后方，因此能够缩短配线。
在本实施方式中，逆变器53及二次电池52固定于在车架12上安装的车身罩13。在将逆变器53及二次电池52预先组装于车身罩13之后，与燃料电池单元36一起安装于车架12，因此组装容易，并且组装精度也提高。
在电气安装件罩41的外表面设置有框架单元45，因此能够提高电气安装件罩41的刚性，并且在电气安装件罩41的外表面设置有第一槽76、第二槽81及第三槽82这样的定位部，由此能够实现相对于车架12及框架单元45的组装性的提高。

Claims (5)

1.一种跨骑型车辆，其特征在于，
所述跨骑型车辆具备：
车架(12)，其将后轮单元(22)支承为摆动自如；
燃料电池单元(36)，其支承于所述车架(12)；
燃料箱(43)，其从所述燃料电池单元(36)朝向后方而向所述后轮单元(22)的上方延伸；以及
二次电池(52)，其设置在比所述燃料电池单元(36)及所述燃料箱(43)靠下方的位置，并且通过所述燃料电池单元(36)的电力进行充电。
2.根据权利要求1所述的跨骑型车辆，其特征在于，
所述跨骑型车辆还具备介于所述燃料电池单元(36)与所述二次电池(52)之间的所述燃料电池单元(36)用的保护构件(39)。
3.根据权利要求1或2所述的跨骑型车辆，其特征在于，
所述跨骑型车辆还具备：
电动机(25)，其驱动后轮(WR)；以及
控制装置(53)，其在比所述燃料电池单元(36)及所述燃料箱(43)靠下方的位置配置于所述二次电池(52)的后方，来控制向生成所述后轮(WR)的驱动力的电动机(25)供给的电力。
4.根据权利要求3所述的跨骑型车辆，其特征在于，
所述控制装置(53)及所述二次电池(52)固定于在车架(12)上安装的电气安装件罩(41)。
5.根据权利要求4所述的跨骑型车辆，其特征在于，
所述跨骑型车辆还具备框架单元(45)，该框架单元(45)设置于所述车架(12)且对所述电气安装件罩(41)进行支承，并且，所述电气安装件罩(41)在外表面具备被划分为仿形于所述框架单元(45)且对所述框架单元(45)进行定位的定位部(76、81、82)。
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