JP2005125840A

JP2005125840A - 燃料電池搭載鞍乗型車両

Info

Publication number: JP2005125840A
Application number: JP2003361143A
Authority: JP
Inventors: Hideo Koda; 秀夫幸田
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2005-05-19

Abstract

【課題】高い外観品質を維持しながら安定した走行性能、高い信頼性を備えるように燃料電池およびその関連部品を配置した燃料電池搭載鞍乗型車両を提供する。
【解決手段】足元部２２の下側に燃料電池１００を配置し、燃料電池１００近傍からフロントフォーク５の上方まで立ち上がるように延出するダウンチューブ１０４の途中に二次電池１０２を配置し、シート１５の下側にエアポンプ１４３を設け、車両の重量バランスを良好にし、重心を低くしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばスクータ型車両や自動二輪車等の鞍乗型車両に燃料電池を搭載しながらも外観などの全体の構成をすっきりし高い信頼性を有する燃料電池搭載鞍乗り型車両に関し、更に詳しくは、搭載した燃料電池における電気化学反応により生成される水素イオンとの電気化学反応により電気エネルギを発生するための酸素を含む電気を供給するエアポンプおよび前記電気エネルギを蓄積する二次電池を備え、電気エネルギで作動する燃料電池搭載鞍乗型車両に関する。

燃料電池を搭載した燃料電池搭載鞍乗型車両は、燃料電池に加えて、エアポンプ、二次電池などのような比較的大きな部品を搭載しているため、これらの部品間の相互の機能や大きさを考慮して機能、外観、信頼性などの観点から鞍乗型車両という比較的限られたスペース内において最適な場所に配置するように設計することが重要である。

燃料電池を搭載した従来の二輪車においては、例えばコンパク化のために各部品を床下に集中して配置したり（例えば、特許文献１参照）、またはメンテナンス性の向上のために、二次電池をシートの下方である後輪の上方に配置している（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−３５４１７９号公報特開２００２−４６６７９号公報

従来は、上述したように、燃料電池およびその関連する部品を床下などに集中して配置しているが、このような配置では外観や足元の収まりが悪いという問題があるとともに、また燃料電池に使用される液体や気体の流れによりエアが溜まったり、水滴が溜まるなどで信頼性に問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高い外観品質を維持しながら安定した走行性能、高い信頼性を備えるように燃料電池およびその関連部品を配置した燃料電池搭載鞍乗型車両を提供することにある。

請求項１記載の本発明は、燃料電池から発生する電気エネルギで作動する燃料電池搭載鞍乗型車両であって、前記燃料電池を鞍乗型車両の搭乗者が着座するシートの下側に設けることを要旨とする。

請求項２記載の本発明は、燃料電池から発生する電気エネルギで作動する燃料電池搭載鞍乗型車両であって、前記燃料電池を鞍乗型車両の搭乗者が足を置く足元部の下側に設けることを要旨とする。

請求項３記載の本発明は、燃料電池から発生する電気エネルギで作動する燃料電池搭載鞍乗型車両であって、前記燃料電池をステアリングシャフトが回転自在に嵌挿支持されるヘッドパイプに上端部が取り付けられているダウンチューブの途中に設けることを要旨とする。

請求項４記載の本発明は、燃料電池から発生する電気エネルギで作動する燃料電池搭載鞍乗型車両であって、前記燃料電池を鞍乗型車両の搭乗者が着座するシートの後部に設けることを要旨とする。

請求項５記載の本発明は、燃料電池から発生する電気エネルギで作動する燃料電池搭載鞍乗型車両であって、前記燃料電池をステアリングシャフトが回転自在に嵌挿支持されるヘッドパイプの前側に設けることを要旨とする。

請求項６記載の本発明は、前記燃料電池から生成される電気エネルギを蓄積する二次電池を鞍乗型車両の搭乗者が着座するシートの下側に設けることを要旨とする。

請求項７記載の本発明は、前記燃料電池から発生される電気エネルギを蓄積する二次電池を鞍乗型車両の搭乗者が足を置く足元部の下側に設けることを要旨とする。

請求項８記載の本発明は、前記燃料電池から生成される電気エネルギを蓄積する二次電池をステアリングシャフトが回転自在に嵌挿支持されるヘッドパイプに上端部が取り付けられているダウンチューブの途中に設けることを要旨とする。

請求項９記載の本発明は、前記燃料電池から生成される電気エネルギを蓄積する二次電池を鞍乗型車両の搭乗者が着座するシートの後部に設けることを要旨とする。

請求項１０記載の本発明は、前記燃料電池から生成される電気エネルギを蓄積する二次電池をステアリングシャフトが回転自在に嵌挿支持されるヘッドパイプの前側に設けることを要旨とする。

請求項１１記載の本発明は、前記燃料電池における第１の電気化学反応により生成される水素イオンとの第２の電気化学反応により電気エネルギを生成するための酸素を含む空気を供給するエアポンプを搭乗者が着座するシートの下側に設けることを要旨とする。

請求項１２記載の本発明は、前記燃料電池における第１の電気化学反応により生成される水素イオンとの第２の電気化学反応により電気エネルギを生成するための酸素を含む空気を供給するエアポンプを搭乗者の足を置く足元部の下側に設けることを要旨とする。

請求項１３記載の本発明は、前記燃料電池における電気化学反応により生成される水素イオンとの電気化学反応により電気エネルギを生成するための酸素を含む空気を供給するエアポンプをステアリングシャフトが回転自在に嵌挿支持されるヘッドパイプに上端部が取り付けられているダウンチューブの途中に設けることを要旨とする。

請求項１４記載の本発明は、前記燃料電池における第１の電気化学反応により生成される水素イオンとの第２の電気化学反応により電気エネルギを生成するための酸素を含む空気を供給するエアポンプを鞍乗型車両の搭乗者が着座するシートの後部に設けることを要旨とする。

請求項１５記載の本発明は、前記燃料電池における第１の電気化学反応により生成される水素イオンとの第２の電気化学反応により電気エネルギを生成するための酸素を含む空気を供給するエアポンプをステアリングシャフトが回転自在に嵌挿支持されるヘッドパイプの前側に設けることを要旨とする。

本発明によれば、燃料電池をシートの下側に設けた場合には、足元のレイアウトの自由度が増すことができるとともに、ほぼ車両中央部に対してバランス良く設けられるということで、車両における重量配分が良好であり、走行性能が向上する。この場合に燃料電池を例えばほぼ垂直に設けることにより、車両の停止時に水溶液に含まれる気泡が自然と上に抜け、またエアに含まれる水滴が自然と下に抜け、気泡や水滴が燃料電池内に溜まることを防止することができる。

本発明によれば、燃料電池を足元部の下側に設けた場合には、車両前後の重量バランスが良好であるとともに、重心が低くなり、走行性能が向上する。

本発明によれば、燃料電池をダウンチューブの途中に設けた場合には、比較的重い燃料電池の位置はほぼ車両中央部の前寄りになり、車両における重量配分が良好であり、走行性能が向上する。

本発明によれば、燃料電池およびエアポンプをそれぞれ足元部およびシートの下側に設ける場合にも、車両重量バランスが良好であるとともに、重心が低くなり、走行性能が向上する。

本発明によれば、燃料電池をシートの後部またはヘッドパイプの前側に設ける場合には、足元部のレイアウトの自由度が増すことができるとともに、リアキャリアまたはフロントキャリアのスペースを利用して燃料電池を効率的に設けることができる。

本発明によれば、燃料電池をシートの下側に設け、二次電池をダウンチューブの途中に設けた場合には、比較的重い燃料電池および二次電池がほぼ車両中央部に対してバランス良く設けられるということで、車両における重量配分が良好であり、走行性能が向上するとともに、足元部のレイアウトの自由度が増すことができる。

本発明によれば、燃料電池をダウンチューブの途中に設け、二次電池をシートの下側に設けた場合には、比較的重い燃料電池の位置はほぼ車両中央部の前寄りになり、車両における重量配分が良好であり、走行性能が向上するとともに、足元部のレイアウトの自由度が増すことができる。

本発明によれば、燃料電池を足元部の下側に設け、二次電池をダウンチューブの途中に設けた場合には、比較的重い燃料電池および二次電池がほぼ車両中央部に対してバランス良く設けられるということで、車両における重量配分が良好であり、走行性能が向上する。

本発明によれば、燃料電池を足元部の下側に設け、二次電池をシートの下側に設けた場合には、比較的重い燃料電池および二次電池がほぼ車両中央部に対してバランス良く設けられるということで、車両における重量配分が良好であり、重心が低くなり、走行性能が向上する。

本発明によれば、燃料電池をシートの下側のエアポンプの下側に設けるとともに、二次電池をダウンチューブの途中に設けた場合には、エアポンプと燃料電池との間が近くなるため、その間の配管が短くなり、作業性が良くなるとともに、効率的であることに加えて、重い燃料電池と二次電池がほぼ車両中央部にバランス良く存在するため、車両における重量配分が良好であり、走行性能が向上する。

本発明によれば、燃料電池を足元部の下側に設け、二次電池をダウンチューブの途中に設け、エアポンプをシートの下側に設けた場合には、比較的重い燃料電池および二次電池がほぼ車両中央部に対してバランス良く設けられるということで、車両における重量配分が良好であるとともに、重心が低くなり、走行性能が向上する。

本発明によれば、燃料電池をシートの下側に設けるとともに、二次電池をダウンチューブの途中にエアポンプと並べて設けた場合には、重い燃料電池と二次電池がほぼ車両中央部にバランス良く存在するため、車両における重量配分が良好であり、走行性能が向上する。

本発明によれば、燃料電池をダウンチューブの途中に設け、二次電池をシートの下側のエアポンプの下側に設けた場合には、比較的重い燃料電池の位置はほぼ車両中央部の前寄りになり、車両における重量配分が良好であり、走行性能が向上するとともに、足元部のレイアウトの自由度が増すことができる。

本発明によれば、燃料電池をシートの後部に設け、二次電池をシートの下側のエアポンプの下側に設けた場合には、リアキャリアのスペースを利用して燃料電池を効率的に設けることができ、足元部のレイアウトの自由度が増すことができる。

本発明によれば、燃料電池をヘッドパイプの前側に設け、二次電池をシートの下側のエアポンプの下側に設けた場合には、フロントキャリアのスペースを利用して燃料電池を効率的に設けることができ、足元部のレイアウトの自由度が増すことができる。

本発明によれば、燃料電池を足元部の下側に設け、二次電池をシートの下側のエアポンプの下側に設けた場合には、比較的重い燃料電池および二次電池がほぼ車両中央部に対してバランス良く設けられるということで、車両における重量配分が良好であり、重心が低くなり、走行性能が向上する。

本発明によれば、燃料電池を足元部の下側に設け、二次電池をシートの下側に設け、エアポンプをダウンチューブの途中に設けた場合には、比較的重い燃料電池および二次電池がほぼ車両中央部に対してバランス良く設けられるということで、車両における重量配分が良好であり、重心が低くなり、走行性能が向上する。

以下、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態と称する）を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池搭載鞍乗型車両の全体的構成を示す側面図である。同図に示す燃料電池搭載鞍乗型車両は、図示しないステアリング軸の上端にハンドル３が取り付けられており、ステアリングシャフトの下部には左右一対のフロントフォーク５が取り付けられている。各フロントフォーク５の下端には前輪７が回転可能に軸支されている。ハンドル３の中央部にはメータ９が配置され、該メータ９の前方には、ヘッドランプ１１が配置され、その両側にはフラッシャランプ１３がそれぞれ設けられている。

燃料電池搭載鞍乗型車両１では、上方に開いた円弧状の図示しない車体フレームがハンドルの下方から後方に設けられ、その後端部上方にはシート（座席）１５が配置されている。このシート１５の下側には燃料電池に酸素を含んだ空気を供給するエアポンプ１４３が設けられている。また、車体フレームにはリヤアーム１７の前端部が支持されてその後端部が上下揺動自在に綯っている。この後端部には駆動輪である後輪１９が回転自在に軸支されている。

また、車体フレームで囲まれた空間内の搭乗者が足を置く足元部２２の下側には燃料電池１００が配置されている車体フレームに囲まれた空間とは、例えば、車体フレームが、水平方向に配置された複数の棒材（パイプなど）を含む場合は、棒材の端部同士を結ぶことで形成される面の上方または下方の空間である。また、当該面の上端部と下端部とがはっきりしている場合は、さらに限定して当該上端部と下端部の間の空間としてもよい。また、例えば、車体フレームが、３本の棒材を含んでなる場合は、当該３本の棒材で囲まれた空間としてもよい。また、車体フレームが、それ自体で区間を形成している場合、例えばモノコック型のフレームの場合は、その内部空間を車体フレームに囲まれた空間としてもよい。

燃料電池搭載鞍乗型車両１では、上記した車体フレームのほぼ中央に燃料電池１００が配置されている。一方、前記リヤアーム１７内には、電動モータ、モータコントローラ及び駆動機構（共に図示せず）が設けられ、モータコントローラが燃料電池１００で発生した電気エネルギーを電動モータに供給して当該電動モータを回転させ、電動モータの回転力を駆動機構が後輪１９に伝達することで、燃料電池搭載鞍乗型車両が走行するようになっている。

この燃料電池１００を上方からしかもハンドル近傍まで円弧状の上カバー２１が覆っている。上カバー２１の前部には、乗員の足を保護するレッグシールド（泥よけ）２３が取り付けられ、この円弧状の上カバー２１の底部が前記足元部２２となり、この足元部２２の下側に燃料電池１００が設けられている。

上カバー２１の両側端面にはそれぞれ左カバー２５と右カバー２７が連なっている。この左カバー２５と右カバー２７は共に透明な部材で構成されて、燃料電池１００を視認できるようになっている。左カバー２５と右カバー２７の双方に下カバー２９が連なっている。この下カバー２９は、リヤアーム１７が突出するように切り欠かれている。下カバー２９の前端部は、前輪７の上方まで延びてフロントキャリア３１を構成している。また、下カバー２９の後端部は、後輪１９の上方まで延びてリアキャリア３３を構成している。

車体フレームは、下カバー２９と上カバー２１の間には燃料電池１００近傍からフロントフォーク５の上方まで立ち上がるように延出するダウンチューブ１０４を有し、このダウンチューブ１０４の上端部には、ヘッドパイプ１０６が取り付けられ、このヘッドパイプ１０６内にはハンドル３が上端に固定されているステアリングシャフトが回転自在に嵌挿支持されている。そして、このヘッドパイプ１０６から下方に延出するダウンチューブ１０４の途中には燃料電池１００から発生する電気エネルギを蓄積する二次電池１０２が設けられている。

また、燃料電池搭載鞍乗型車両１にあっては、フロントキャリア３１からヘッドランプ１１へとフロントカバー３５が設けられている。フロントカバー３５は、左カバー２５と右カバー２７の双方に連なっている。

次に、燃料電池１００の構成に図２を参照して説明する。燃料電池１００は、ダイレクトメタノール型燃料電池システムであり、アノード電極とカソード電極とで電解質を挟んでなる単電池セルが積層された燃料電池セルスタック１０１を備えている。この燃料電池セルスタック１０１で発生した電気エネルギーが電気配線１０１０を介して二次電池１０２に伝達され蓄積される。

燃料電池１００では、燃料タンク１０３に対しパイプを介して燃料ポンプ１０７が連通され、燃料ポンプ１０７は図示しないパイプを介して水溶液１０９に連通されている。燃料タンク１０３は、高濃度（約５０％程度）の液体メタノール（燃料という）を充填された燃料カートリッジ２００から燃料が供給されるようにこの燃料カートリッジ２００を取り付け可能でかつ取り外し可能になっている。具体的には、燃料タンク１０３に燃料カートリッジホルダー２２０が設けられ、この燃料カートリッジホルダー２２０が燃料カートリッジ２００を着脱可能にホールドする。かかる構成を有するので、燃料電池搭載鞍乗型車両１は、複雑な燃料配管が不要でかつ供給所での燃料供給が不要である。なお、燃料カートリッジ２００以外からも燃料供給が可能なように、燃料タンク１０３に燃料供給口を設けてもよい。

水溶液タンク１０９は、図示しない水供給口を備えている。また水溶液タンク１０９は、パイプ１１１を介して、電動ファン１１３を備えたラジエター１１５に連通されている。ラジエター１１５は、パイプ１１７を介してラジエター１１９に連通されている。ラジエター１１９は、パイプ１２１を介して水溶液ポンプ１２３に連通されている。水溶液ポンプ１２３は、パイプ１２５及びパイプ１２７を介して、フィルタ１２９に連通されている。フィルタ１２９は、パイプ１３１を介して燃料電池セルスタック１０１のアノード側に連通されている。

一方、エアフィルタ１４１とエアポンプ１４３とがパイプで連通され、エアポンプ１４３がパイプ１４５を介して燃料電池セルスタック１０１のカソード側に連通されている。

燃料電池セルスタック１０１は、図ではパイプ１４５に隠れているパイプを介して水溶液タンク１０９に連通されている。また、燃料電池セルスタック１０１は、パイプ１５１を介してラジエター１５３に連通されている。ラジエター１５３は、パイプ１５５を介してドレイン１５７を備えた水タンク１５９に連通されている。水タンク１５９は、パイプ１６１を介して、水ポンプ１６３に連通され、水ポンプ１６３は、パイプ１０５を介して、水溶液タンク１０９に連通されている。水溶液タンク１０９と水タンク１５９とはパイプ１６７を介して連通されている。

次に、燃料電池１００の動作を説明する。燃料カートリッジ２００を燃料カートリッジホルダー２２０に装着して燃料タンク１０３に燃料を供給する。また、水溶液タンク１０９に水を供給する。そして、燃料ポンプ１０７、水溶液ポンプ１２３及び水ポンプ１６３を駆動する。燃料ポンプ１０７が燃料タンク１０３から水溶液タンク１０９に燃料を供給し、水溶液タンク１０９に約３％のメタノール水溶液が生成される。

そして水溶液ポンプ１２３の駆動により、水溶液タンク１０９のメタノール水溶液がフィルタ１２９で浄化されて燃料電池セルスタック１０１のアノード側に供給される。このとき、ラジエター１１５と１１９がメタノール水溶液を冷却するが、電動ファン１１３の回転数調整により、その温度は６０度〜７０度になる。一方、エアポンプ１４３を駆動することで、エアフィルタ１４１が周囲のエアを浄化し、浄化されたエアが燃料電池セルスタック１０１のカソード側に供給される。

燃料電池セルスタック１０１のアノード側では、メタノール水溶液のメタノールと水とが電気化学反応して二酸化炭素と水素イオンが生成され、生成された水素イオンは、単電池セルのカソード側に流入する。この水素イオンは、カソード側に供給されたエア中の酸素と電気化学反応し、水蒸気と電気エネルギーが生成され、生成された電気エネルギーは、二次電池１０２に供給されて蓄積される。

燃料電池セルスタック１０１のアノード側で生成された二酸化炭素は水溶液タンク１０９からパイプ１６７、水タンク１５９を通り、ドレイン１５７から排出される。一方、燃料電池セルスタック１０１のカソード側で生成された水蒸気は気液分離器であるラジエター１５３で気液分離される。この気液分離で生成された乾いた空気は水タンク１５９を通り、ドレイン１５７から排出される。また、気液分離で生成された水は、水タンク１５９に回収され、水ポンプ１６３の駆動力により、水溶液タンク１０９に供給される。

ラジエター１５３は、液体の温度管理のためのラジエター１１５や１１９とは異なり、水蒸気を、より多くの空気と水に分離することを目的とした部品である。燃料電池搭載鞍乗型車両１では、ラジエター１５３を、車体フレームで囲まれた空間の後方に位置するリアキャリア３３内に配置したので、燃料電池セルスタック１０１などの発熱によって気液分離能力が低下することを防止できる。また、リアキャリア３３の周囲には部品がないので、多量の走行風を当てることができ、気液分離をより促進できる。また、リアキャリア３３から熱が逃げることによっても気液分離を促進できる。また、ラジエター１５３のラジエターフィン以外の部分はステンレスで構成されているので高い強度が得られる。

なお、リアキャリア３３とラジエター１５３とを一体化すれば、ラジエター１５３の熱がリアキャリア３３に逃げるので、さらに気液分離を促進できる。また、一体化により構造材料を削減でき、それにより軽量化とコストダウンが図れる。

燃料電池１００は車両が停止中のときにも発電しており、そのときには走行風による気液分離が行えないが、リアキャリア３３と後輪１９の間に空間が存在するので、停止中に多量の自然対流をラジエター１５３に当てることができ、よって気液分離が促進できる。また、リアキャリア３３内にラジエター１５３を配置したので、不意の外力が加わったときに、リアキャリア３３でラジエター１５３を保護できる。

上述したように構成され作用する第１の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両は、燃料電池１００が足元部２２の下側に設けられ、二次電池１０２がダウンチューブ１０４の途中に設けられ、エアポンプ１４３がシート１５の下側に設けられている。この燃料電池１００、二次電池およびシート１５からなる３つの構成要素のみを抜き出すと、図３のように示すことができる。

この第１の実施形態においては、図３に示すように燃料電池１００、二次電池およびエアポンプ１４３を設けているが、特に重い部品である燃料電池１００およびエアポンプ１４３をそれぞれ足元部２２およびシート１５の下側に設けているため、車両の重量バランスが良好であるとともに、重心が低くなり、走行性能が向上する。

図４を参照して、本発明の第２の実施形態に係る燃料電池搭載鞍乗型車両について説明する。

図４に示す第２の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両は、図１および図２に示した構成において燃料電池１００の位置を変更した点が異なるものであり、その他の構成および作用は図１および図２に示すものと同じである。

すなわち、図４に示す第２の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両では、燃料電池１００をシート１５の下側のエアポンプ１４３の下側に設けたものであり、二次電池１０２およびエアポンプ１４３の位置は図１に示す第１の実施形態と同じように二次電池１０２がダウンチューブ１０４の途中に設けられ、エアポンプ１４３がシート１５の下側に設けられたままである。

燃料電池１００は、燃料電池搭載鞍乗型車両において最も大きいものであるため、鞍乗型車両のレイアウトの中でも比較的スペースの稼げるシート１５の下側にほぼ垂直に設けることにより、足元のレイアウトの自由度が増すことができる。

図４に示す第２の実施形態のように燃料電池１００をシート１５の下側のエアポンプ１４３の下側に設けることにより、エアポンプ１４３と燃料電池１００との間が近くなるため、その間の配管が短くなり、圧損を低減できるとともに作業性が良くなるとともに効率的である。また、燃料電池１００をシート１５の下側にほぼ垂直に設けることにより、燃料電池搭載鞍乗型車両の停止時に水溶液に含まれる気泡が自然と上に抜けるとともに、またエアに含まれる水滴が自然と下に抜け、気泡や水滴が燃料電池１００内に溜まることを防止することができる。

更に、重い燃料電池１００と二次電池１０２がほぼ車両中央部にバランス良く存在するため、車両における重量配分が良好であり、走行性能が向上する。

図５を参照して、本発明の第３の実施形態に係る燃料電池搭載鞍乗型車両について説明する。

図５に示す第３の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両は、図１および図２に示した構成において燃料電池１００およびエアポンプ１４３の位置を変更した点が異なるものであり、その他の構成および作用は図１および図２に示すものと同じである。

すなわち、図５に示す第３の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両では、燃料電池１００をシート１５の下側に設けるとともに、エアポンプ１４３をダウンチューブ１０４の途中に二次電池１０２にエアポンプ１４３に並んで設けたものであり、二次電池１０２は図１に示す第１の実施形態と同じくダウンチューブ１０４の途中に設けられたままである。

図５に示すように、重い燃料電池１００及び二次電池１０２をほぼ車両中央部にバランス良く設けることにより、車両における重量配分が良好であり、走行性能が向上する。

なお、二次電池１０２とエアポンプ１４３をダウンチューブ１０４の途中に並べて設けることは、例えば二次電池１０２として最近開発された炭素を利用して著しく小型化されたコンデンサを利用することにより容易なことである。

図６を参照して、本発明の第４の実施形態に係る燃料電池搭載鞍乗型車両について説明する。

図６に示す第４の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両は、図１および図２に示した構成において燃料電池１００および二次電池１０２の位置を変更した点が異なるものであり、その他の構成および作用は図１および図２に示すものと同じである。

すなわち、図６に示す第４の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両では、燃料電池１００をダウンチューブ１０４の途中に設けるとともに、二次電池１０２をシート１５の下側のエアポンプ１４３の下側に設けたものであり、エアポンプ１４３は図１に示す第１の実施形態と同じくシート１５の下側に設けられたままである。

図６に示すように、重い燃料電池１００をダウンチューブ１０４の途中に設けるということで、その位置はほぼ車両中央部の前寄りになり、車両における重量配分が良好であり、走行性能が向上する。

図７を参照して、本発明の第５の実施形態に係る燃料電池搭載鞍乗型車両について説明する。

図７に示す第５の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両は、図１および図２に示した構成において燃料電池１００および二次電池１０２の位置を変更した点が異なるものであり、その他の構成および作用は図１および図２に示すものと同じである。

すなわち、図７に示す第５の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両では、燃料電池１００をシート１５の後部に設けるとともに、二次電池１０２をシート１５の下側のエアポンプ１４３の下側に設けたものであり、エアポンプ１４３は図１に示す第１の実施形態と同じくシート１５の下側に設けられたままである。

図７に示すように、燃料電池１００をシート１５の後部に設けるということにより、例えば燃料電池１００をシート１５の後部のリアキャリア３３の内部の例えば底部またはリアキャリア３３の下側に設けるというようにリアキャリアのスペースを利用して燃料電池を効率的に設けることができ、足元部２２のレイアウトの自由度が増すことができる。

図８を参照して、本発明の第６の実施形態に係る燃料電池搭載鞍乗型車両について説明する。

図８に示す第６の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両では、図１および図２に示した構成において燃料電池１００および二次電池１０２の位置を変更した点が異なるものであり、その他の構成および作用は図１および図２に示すものと同じである。

すなわち、図８に示す第６の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両では、燃料電池１００をヘッドパイプ１０６の前側に設けるとともに、二次電池１０２をシート１５の下側のエアポンプ１４３の下側に設けたものであり、エアポンプ１４３は図１に示す第１の実施形態と同じくシート１５の下側に設けられたままである。

図８に示すように、燃料電池１００をヘッドパイプ１０６の前側に設けるということにより、例えばヘッドパイプ１０６の前側のフロントキャリア３１の内部の例えば底部またはフロントキャリア３１の下側に設けるというようにフロントキャリアのスペースを利用して燃料電池を効率的に設けることができ、足元部２２のレイアウトの自由度が増すことができる。

図９を参照して、本発明の第７の実施形態に係る燃料電池搭載鞍乗型車両について説明する。

図９に示す第７の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両は、図１および図２に示した構成において二次電池１０２の位置を変更した点が異なるものであり、その他の構成および作用は図１および図２に示すものと同じである。

すなわち、図９に示す第７の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両では、二次電池１０２をシート１５の下側のエアポンプ１４３の下側に設けたものであり、燃料電池１００およびエアポンプ１４３は図１に示す第１の実施形態と同じように燃料電池１００が足元部２２の下側に設けられ、エアポンプ１４３がシート１５の下側に設けられたままである。

図９に示すように、燃料電池１００を足元部２２の下側に設けた場合には、車両の重量バランスが良好であるとともに、重心が低くなり、走行性能が向上する。

図１０を参照して、本発明の第８の実施形態に係る燃料電池搭載鞍乗型車両について説明する。

図１０に示す第８の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両は、図１および図２に示した構成において二次電池１０２およびエアポンプ１４３の位置を変更した点が異なるものであり、その他の構成および作用は図１および図２に示すものと同じである。

すなわち、図１０に示す第８の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両では、二次電池１０２をシート１５の下側に設けるとともに、エアポンプ１４３をダウンチューブ１０４の途中に設けたものであり、燃料電池１００は図１に示す第１の実施形態と同じく足元部２２の下側に設けたままである。

図１０に示すように、燃料電池１００を足元部２２の下側に設けた場合には、車両の重量バランスが良好であるとともに、重心が低くなり、走行性能が向上する。

上述した第１〜第８の実施形態は、燃料電池１００、二次電池１０２およびエアポンプ１４３を足元部２２の下側、ダウンチューブ１０４の途中、シート１５の下側、ヘッドパイプ１０６の前側、シート１５の後部の５箇所に設ける場合について説明したものであるが、燃料電池１００、二次電池１０２およびエアポンプ１４３を上記した５箇所に任意の組み合わせで設けることができる配置は、上述した第１〜第８の実施形態における配置に限定されるものでなく、種々のものが考えられるものである。特に、最近開発された炭素を利用して著しく小型化されたコンデンサを例えば二次電池１０２に使用することにより、二次電池１０２が著しく小型化されることになるので、このような場合には、例えば二次電池１０２と燃料電池１００を並べてシート１５の下側に配置することも容易であるし、二次電池１０２をヘッドパイプ１０６の前側のフロントキャリア３１またはシート１５の後部のリアキャリア３３の下側や内部の底部などに容易に設けることができるようになるものである。

なお、上述した各実施形態のうち燃料電池１００をシート１５の下側に設けた場合において、燃料電池１００よりも下方に水タンクを設けることも可能であるが、このように構成することにより、燃料電池１００から排出された水滴を水タンクに自然に溜まるようにすることができる。

また、燃料電池、気液分離器を構成するラジエター、水タンクを例えば縦方向に並べて配置することができる場合には、燃料電池やラジエターで発生する水滴が自然落下により水タンクに溜まるようにすることが可能である。更に、燃料電池をヘッドパイプ１０６とピボット部の間に斜めに設けることも可能であるが、このように設けることにより、車両の前後重量バランスを向上することができる。

また、図１では燃料タンク１０３水溶液タンク１０９が縦方向に並べて設けられているが、燃料タンク内の燃料を自然落下により水溶液タンクに供給することができる。なお、この場合の燃料の供給量の制御は例えば電磁バルブで行なうことが可能である。また更に、エアポンプを吸込み側で使用するようにすると、燃料電池の下側に重いエアポンプを設けることができる。水タンクからの水やエアポンプからの空気用の配管をハーネス類とは反対側である鞍乗型車両の片側に集中的に設けることにより、メンテナンスを効率化することができるとともに、水漏れ時にもハーネスに水がかからないようにすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る燃料電池搭載鞍乗型車両の全体的構成を示す側面図である。図１に示す実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両に使用されている燃料電池の構成を示す図である。図１に示す第１の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両における燃料電池、二次電池、エアポンプの配置のみを抜き出して示す説明図である。本発明の第２の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両における燃料電池、二次電池、エアポンプの配置のみを抜き出して示す説明図である。本発明の第３の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両における燃料電池、二次電池、エアポンプの配置のみを抜き出して示す説明図である。本発明の第４の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両における燃料電池、二次電池、エアポンプの配置のみを抜き出して示す説明図である。本発明の第５の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両における燃料電池、二次電池、エアポンプの配置のみを抜き出して示す説明図である。本発明の第６の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両における燃料電池、二次電池、エアポンプの配置のみを抜き出して示す説明図である。本発明の第７の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両における燃料電池、二次電池、エアポンプの配置のみを抜き出して示す説明図である。本発明の第８の実施形態の燃料電池搭載鞍乗型車両における燃料電池、二次電池、エアポンプの配置のみを抜き出して示す説明図である。

符号の説明

１燃料電池搭載鞍乗型車両
１５シート
２２足元部
３１フロントキャリア
３３リアキャリア
１００燃料電池
１０１燃料電池セルスタック
１０４ダウンチューブ
１０６ヘッドパイプ
１４３エアポンプ

Claims

燃料電池から発生する電気エネルギで作動する燃料電池搭載鞍乗型車両であって、
前記燃料電池を鞍乗型車両の搭乗者が着座するシートの下側に設けることを特徴とする燃料電池搭載鞍乗型車両。
燃料電池から発生する電気エネルギで作動する燃料電池搭載鞍乗型車両であって、
前記燃料電池を鞍乗型車両の搭乗者が足を置く足元部の下側に設けることを特徴とする燃料電池搭載鞍乗型車両。
燃料電池から発生する電気エネルギで作動する燃料電池搭載鞍乗型車両であって、
前記燃料電池をステアリングシャフトが回転自在に嵌挿支持されるヘッドパイプに上端部が取り付けられているダウンチューブの途中に設けることを特徴とする燃料電池搭載鞍乗型車両。
燃料電池から発生する電気エネルギで作動する燃料電池搭載鞍乗型車両であって、
前記燃料電池を鞍乗型車両の搭乗者が着座するシートの後部に設けることを特徴とする燃料電池搭載鞍乗型車両。
燃料電池から発生する電気エネルギで作動する燃料電池搭載鞍乗型車両であって、
前記燃料電池をステアリングシャフトが回転自在に嵌挿支持されるヘッドパイプの前側に設けることを特徴とする燃料電池搭載鞍乗型車両。
前記燃料電池から生成される電気エネルギを蓄積する二次電池を鞍乗型車両の搭乗者が着座するシートの下側に設けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料電池搭載鞍乗型車両。
前記燃料電池から発生される電気エネルギを蓄積する二次電池を鞍乗型車両の搭乗者が足を置く足元部の下側に設けることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃料電池搭載鞍乗型車両。
前記燃料電池から生成される電気エネルギを蓄積する二次電池をステアリングシャフトが回転自在に嵌挿支持されるヘッドパイプに上端部が取り付けられているダウンチューブの途中に設けることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃料電池搭載鞍乗型車両。
前記燃料電池から生成される電気エネルギを蓄積する二次電池を鞍乗型車両の搭乗者が着座するシートの後部に設けることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃料電池搭載鞍乗型車両。
前記燃料電池から生成される電気エネルギを蓄積する二次電池をステアリングシャフトが回転自在に嵌挿支持されるヘッドパイプの前側に設けることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃料電池搭載鞍乗型車両。
前記燃料電池における第１の電気化学反応により生成される水素イオンとの第２の電気化学反応により電気エネルギを生成するための酸素を含む空気を供給するエアポンプを搭乗者が着座するシートの下側に設けることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の燃料電池搭載鞍乗型車両。
前記燃料電池における第１の電気化学反応により生成される水素イオンとの第２の電気化学反応により電気エネルギを生成するための酸素を含む空気を供給するエアポンプを搭乗者の足を置く足元部の下側に設けることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の燃料電池搭載鞍乗型車両。
前記燃料電池における電気化学反応により生成される水素イオンとの電気化学反応により電気エネルギを生成するための酸素を含む空気を供給するエアポンプをステアリングシャフトが回転自在に嵌挿支持されるヘッドパイプに上端部が取り付けられているダウンチューブの途中に設けることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の燃料電池搭載鞍乗型車両。
前記燃料電池における第１の電気化学反応により生成される水素イオンとの第２の電気化学反応により電気エネルギを生成するための酸素を含む空気を供給するエアポンプを鞍乗型車両の搭乗者が着座するシートの後部に設けることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の燃料電池搭載鞍乗型車両。
前記燃料電池における第１の電気化学反応により生成される水素イオンとの第２の電気化学反応により電気エネルギを生成するための酸素を含む空気を供給するエアポンプをステアリングシャフトが回転自在に嵌挿支持されるヘッドパイプの前側に設けることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の燃料電池搭載鞍乗型車両。