CN101397044B - 鞍乘型燃料电池三轮车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够把燃料电池的生成水不碰到后轮和后车体而顺利排出到车体外部的鞍乘型燃料电池三轮车。鞍乘型燃料电池三轮车(1)具备相对轴支承左右一对后轮WR的后车体(1b)使前车体(1a)能够左右倾斜地自由摇动地连结两者的连结机构(23)。设置把从燃料电池(18)排出的生成水向车体外部引导的配水管，把该配水管的排出口(65a)设置在后轮WR之间。从车体侧面看，排出口(65a)被配置在后轮WR的车轴(26)后方且是下方。配水管(67)包括：到连结机构下部的贮存部(64)的第一配水管部分(管路60、62)和从贮存部(64)到排出口(65a)的第二配水管部分(65)，并经过缓冲单元(31)的下方向后车体(1b)的下面侧延长。第一、第二配水管部分相互能够转动，在前车体倾斜时防止配管的扭曲。

Description

鞍乘型燃料电池三轮车
技术领域
本发明涉及鞍乘型燃料电池三轮车，特别是涉及能够把燃料电池的生成水不碰到后轮和后车体地顺利排出到车体外部的鞍乘型燃料电池三轮车。
背景技术
现有知道的燃料电池车辆具备有利用作为燃料气体的氢气与反应气体(空气)包含的氧气进行化学反应来发电的燃料电池，由从燃料电池供给的电力来驱动电动机。由于燃料电池在发电时由氢气和氧气的化学反应而产生生成水，所以燃料电池车辆具备把生成水向车体外部排出的系统。
专利文献1公开的燃料电池两轮车通过在车体的大致中央部把生成水的排水口朝向车体侧方后方配置而使在排出生成水时不碰到后轮。
专利文献1：特开2001-313056号公报
但当考虑把专利文献1公开的结构适用在具有左右一对后轮的燃料电池三轮车时，就成为把排水口设置在车轮外侧的结构，有可能使车宽度变大。而且驾驶员乘坐的前车体能够相对支承后轮的后车体倾斜的那种摇动型燃料电池三轮车若把排水口设置在前车体处，则随着前车体的倾斜而排水口运动，所以生成水有可能容易碰到后轮和后车体，这是课题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的课题，提供一种能够把燃料电池的生成水不碰到后轮和后车体而顺利排出到车体外部的鞍乘型燃料电池三轮车。
为了达到所述目的，本发明的鞍乘型燃料电池三轮车具有使燃料气体与反应气体进行化学反应而发电的燃料电池，其中，具备：把从所述燃料电池排出的生成水向车体外部引导的配水管、轴支承左右一对后轮的后车体、能够使前车体相对所述后车体左右倾斜地自由摇动地连结所述后车体和前车体的连结机构，所述配水管具有位于所述左右一对后轮之间的排出口，这点是第一特点。
从车体侧面看，所述排出口被配置在所述后轮车轴的后方且下方，这点是第二特点。
把所述后车体悬吊在车体架上，且具备吸收所述后车体上下方向摇动运动的缓冲单元，所述配水管经过所述缓冲单元的下方而向所述后车体的下面侧延长，这点是第三特点。
所述燃料电池安装在所述前车体处且被配置在驾驶员乘坐的车座的下方，所述配水管包括：把所述生成水从所述燃料电池引导到所述连结机构下部的第一配水管部分和把所述生成水从所述连结机构的下部引导到车体外部的第二配水管部分，把所述第一配水管部分和所述第二配水管部分相互能够向周方向转动地支承在车体上，这点是第四特点。
在所述第一配水管部分与第二配水管部分之间具备临时贮存所述生成水的贮存部，所述贮存部安装在所述后车体上，所述第一配水管部分能够周方向自由转动地与所述贮存部卡合，这点是第五特点。
根据第一特点，由于具备：把从燃料电池排出的生成水向车体外部引导的配水管、轴支承左右一对后轮的后车体、能够使前车体相对后车体左右倾斜地自由摇动地连结后车体和前车体的连结机构，所述配水管具有位于左右一对后轮之间的排出口，所以，能够把燃料电池的生成水不碰到燃料电池三轮车辆后轮和后车体而向车体后方排出。由于即使前车体倾斜而后车体也不倾斜，排出口的位置不变化，所以能够防止生成水碰到后轮和后车体。
根据第二特点，由于从车体侧面看，排出口被配置在后轮车轴的后方且下方，所以排出口被配置在车体后方侧接近路面的位置，即使排出口周围的生成水由于行走风和振动而飞散时，也能够防止它碰到后轮和后车体。
根据第三特点，由于把后车体悬吊在车体架上，且具备吸收后车体上下方向摇动运动的缓冲单元，配水管经过缓冲单元的下方而向后车体的下面侧延长，所以配水管不易受后车体摇动运动的影响，能够顺利地排水。
根据第四特点，由于燃料电池安装在前车体处且被配置在驾驶员乘坐的车座的下方，配水管包括：把生成水从燃料电池引导到连结机构下部的第一配水管部分和把生成水从连结机构的下部引导到车体外部的第二配水管部分，把第一配水管部分和第二配水管部分相互能够向周方向转动地支承在车体上，所以即使在行走中前车体倾斜，也能够防止配水管在第一配水管部分与第二配水管部分之间产生扭曲。
根据第五特点，由于在第一配水管部分与第二配水管部分之间具备临时贮存生成水的贮存部，贮存部安装在所述后车体上，第一配水管部分能够周方向自由转动地与贮存部卡合，所以即使生成水的排出速度有变化，排出口的排水速度也不易受影响，能够顺利地排水。即使前车体倾斜，贮存部也不会倾斜，能够稳定地排水。
附图说明
图1是本发明一实施例鞍乘型燃料电池三轮车的侧视图；
图2是本发明一实施例鞍乘型燃料电池三轮车的俯视图；
图3是本发明一实施例鞍乘型燃料电池三轮车的仰视图；
图4是鞍乘型燃料电池三轮车后车体的立体图；
图5是鞍乘型燃料电池三轮车连结机构的局部放大图。
符号说明
1 鞍乘型燃料电池三轮车 1a 前车体 1b 后车体
18 燃料电池 23 连结机构 23a 本体部 25 底座部件
26 车轴 31 缓冲单元 34 枢轴部 61 消音器
60、62 管路(第一配水管部分) 64 贮存部
65 第二配水管部分 65a 排出口 67 配水管 70 底管
73 板架 74 圆筒部 WR 后轮
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的实施例。图1和图2是本发明一实施例鞍乘型燃料电池三轮车1的侧视图和俯视图。鞍乘型燃料电池三轮车1是相对作为转向轮的一个前轮WF而具备被电动机驱动的两个后轮WR的电动三轮车辆，在转向车把与乘坐的车座之间设置有低底式的踏脚部，具有小型摩托车型的车体结构。
鞍乘型燃料电池三轮车1具备燃料电池发电系统，该系统包括：层合多个电池而构成燃料电池(セルスタツク)的电池组套、向该电池组套供给燃料氢气的燃料(氢气)气体供给系统、向该电池组套供给包含氧气的反应气体(空气)的反应气体供给系统，利用燃料电池的发电电力或来自积蓄了该电力的二次电池的供给电力来驱动电动机行走。
位于车体车架前端的头管3自由转动地轴支承着转向轴杆4，转向轴杆4支承底联杆式的前悬挂架2。前悬挂架2的下端部自由旋转地支承着作为转向轮的前轮WF。前轮WF通过与转向轴杆4结合的转向车把5而能够转向。左右一对主车架6与头管3连接并向下方后方延伸后在车体下部大幅度弯曲而具有向车体后方延伸的形状。
在主车架6的下方配置具有沿主车架6的形状的左右一对底车架7。该底车架7也与主车架6同样地具有与头管3连接并向下方后方延伸的垂直部分和在车体下部大幅度弯曲而向车体后方侧延伸的水平部分。底车架7的后端部向上方大幅度弯曲而与主车架6连接，该连接部后方的主车架6的后端部在车体后方侧与支撑货箱22的后车架8连结。货箱22的内部收容贮存燃料电池18发电的电力的二次电池85。
大致长方体的燃料电池18在驾驶员100乘坐的车座15的下方位置以向车体后方侧倾斜规定角度(例如30度)的状态安装。在燃料电池18的车宽度方向左右邻接配置有用于冷却燃料电池18的散热器20L、20R。在燃料电池18的背面侧设置作为压送散热器冷却水的执行元件的电动泵19。在燃料电池18的前面侧安装用于把向燃料电池18供给的反应气体进行加湿的加湿器17。大致圆筒状的加湿器17在车座15的下方被配置在车宽度方向的中央。
在所述车座15与转向车把5之间设置低底式的踏脚部14。该踏脚部14把行走中放置驾驶员两脚的平坦底面由树脂板构成，本实施例在车宽度方向上被设置成左右对称的形状。在加湿器17的车体前后的主车架6上面安装用于支承踏脚部14的树脂板的撑条27。在踏脚部14的前下方位置被主车架6和底车架7包围的空间配置作为向燃料电池18压送反应气体的执行元件的增压器16。
鞍乘型燃料电池三轮车1的车体包括：包含车体车架和前轮WF的车体前方的前车体1a和与该前车体1a连结的后车体1b。包含后轮WR的后车体1b和前车体1a由连结机构23连结。缓冲单元31被安装在设置于连结机构23的一部分与左右一对后车体8之间的安装车架(未图示)上，吸收上下方向摇动运动的冲击。连结机构23适用通过橡胶减震器来得到把前车体1a向返回中立位置方向施加的力的奈特哈特摇摆机构，由此，在两个后轮与路面接地不动的情况下能够使前车体1a向左右倾斜地回转行走。
把给予后轮WR驱动力的驱动电动机和减速机构一体收容的功率单元24被安装在后车体1b底座部件25的靠后方且是左右后轮WR之间。从功率单元24输出的驱动力通过车轴26向后轮WR传递。在后车体1b的后轮WR之间安装大致长方体的由大小零件构成的驱动系统电装零件45。驱动系统电装零件45包括：控制驱动电动机的电动机控制单元即电动机驱动器50、把直流电流的电压值变换到规定值的DC-DC转换器51、把燃料电池18的供给电压进行升压或降压的电压变换器(VCU)52、作为电动机控制单元的主CPU53、用于驱动增压器16的控制驱动器54、驱动电动泵19的控制驱动器55、收容多个熔断器的熔断器盒56。
在头管3的车宽度方向左右安装左右一对氢气储气瓶10L、10R，把主车架6和底车架7从左右夹住。形成踏脚部14被作为燃料罐的氢气储气瓶10L、10R收容在车宽度方向端部之间的内侧。氢气储气瓶10L、10R的前方和侧方被与主车架6连结的防护管9包围。在左侧的氢气储气瓶10L前上方配置用于过滤成为反应气体的外部大气(空气)的空气滤清器箱12。车辆的前方侧被由树脂薄板等形成的挡风窗11覆盖。安装在防护管9前方侧的保护垫片13被配置成使其一部分从挡风窗11形成的开口部面临外侧。
从车体的侧面看，左右的散热器20L、20R被安装成上部向前方倾斜。从车体上面看被安装成容易接受来自车体前方行走风而使接受行走风的平面部向车体内侧倾斜。在燃料电池18的后方上部安装冷却水的储备箱21，在该储备箱21的上部配置氢气传感器41。
在左右的氢气储气瓶10L、10R之间且被左右的主车架6和底车架7包围的空间配置包括控制向燃料电池18的氢气供给量的控制部的氢气供给单元28。燃料电池18安装有：把被加湿器17加湿的反应气体从燃料电池18的上部供给的吸入侧歧管29、把在燃料电池18内部没有化学反应完的未反应气体从燃料电池18下部进行排气的排出侧歧管30。在图1中把后轮WR的车轴26中心位置由水平线L1与垂直线L2交叉的点来表示。
图3是鞍乘型燃料电池三轮车1的仰视图。图4是鞍乘型燃料电池三轮车1后车体的立体图。与上述相同的符号表示相同或同等部分。轴支承后轮WR的后车体在板状的底座部件25和与该底座部件25结合的板车架73上安装连接有上行管72的底管70。左右一对底管70在其后方侧的端部被向车宽度方向延伸的连结管71连结，提高了作为车架框的刚性。图3记载了后轮WR的车轴26的中心线L3。
与底座部件25和板车架73结合的圆筒部74作为所述奈特哈特摇摆机构的转动轴能够自由转动地被连结机构23轴支承。连结机构23通过前端的枢轴部34而与车体车架能够摇动地连结。给予后车体的摇动运动以衰减力的缓冲单元31在上侧枢轴部32与车体车架连结，在下侧枢轴部33与连结机构23连结。
燃料电池车辆通常具备把燃料电池发电时产生的生成水向车体外部排出的系统，本鞍乘型燃料电池三轮车1把从燃料电池18排出的生成水通过配置在车体下部的配水管67向车体后方侧引导，并从左右一对后轮WR之间(换言之是在左右后轮内侧的宽度内)向车体外部排出。引导生成水的配水管67包括：由管路60、62构成的第一配水管部分、与第一配水管部分的后方侧连结并延伸到车体后部的第二配水管部分65。第一配水管部分和第二配水管部分能够由可吸收外部力的橡胶等树脂形成。
在构成第一配水管部分的管路60与管路62之间设置把生成水的排出音进行消音的消音器61。在管路62与消音器61的连接部61a处和管路60与消音器61的连接部61b处(参照图3)使用不使排出压力泄漏的橡胶制衬垫等。消音器61被固定在构成前车体的底车架7上，不易受到后车体1b上下摇动运动的影响。
在管路62与第二配水管部分65之间设置临时贮存生成水的贮存部64。由于该贮存部64与所述圆筒部74的下部结合，所以行走时即使前车体向左右倾斜，也不易受其影响。所述管路62的后端侧与卡箍63卡合并悬吊在连结机构23上，且能够自由转动地插入贮存部64形成的入口孔中。根据该结构，由于即使前车体倾斜，贮存部64与管路62之间也不产生扭曲，所以在前车体倾斜时管路62不易扭曲加负载而妨碍生成水的流动。在不设置贮存部64的情况下，通过把第一配水管部分和第二配水管部分相互周方向能够转动地连结，也能够使配水管不产生扭曲。
如上所述，把从燃料电池18排出的生成水通过由管路60、62构成的第一配水管部分向连结机构23下部的贮存部64引导后，通过与该贮存部64的后部连接的第二配水管部分65引导到车体后部。由于该一连串的配水管经过缓冲单元31的下方而向后车体的下面侧延长，所以与配置在缓冲单元上方等的情况相比，即使后车体上下摇动也不易受其影响。由于把配水管配置成朝向车体后方并接近路面，所以能够更顺利地进行生成水的排出。第一、第二配水管部分的形状并不限定于本实施例，而是能够有各种变形。例如第二配水管部分65也可以是沿左右某一个底管70而向车体后方侧延伸，在排出口65a的跟前向车宽度方向中央返回的形状。
被第二配水管部分65引导到底管70后端的生成水从其前端朝向路面侧的排出口65a被排出。第二配水管部分65在排出口65a的近旁中，悬吊在安装于所述连结管71上的卡箍66上。从车体侧面看由于本实施例的排出口65a被配置在后轮WR的车轴26后方且是下方，所以从排出口流出下落的生成水即使在由行走风和振动而飞散时，也能够防止生成水碰到后轮WR和后车体。
图5是连结机构的局部放大图。与上述相同的符号表示相同或同等部分。该图表示把车体前部朝向图示右方向的状态。如前所述，在连结机构23的本体部23a与左右一对板车架73连接的圆筒部74作为奈特哈特摇摆机构的转动轴而能够自由转动地被支承。本实施例把临时贮存生成水的贮存部64安装在该圆筒部74的下部。
贮存部64是由金属和树脂薄板形成的凹状容器，即使在管路62引导的生成水的排出速度产生波时，也能通过把生成水临时保留而使该波稳定之后向第二配水管部分65供给，具有这样的功能。该第二配水管部分65在结合部64b不漏水地与贮存部64结合。相对地，第一配水管部分的管路62的端部能够自由转动地插入贮存部64形成的入口孔64a中。入口孔64a被设定成即使有管路62插入，其周围也残留间隙的大小，利用该间隙，在前车体有大的倾斜时，也能够容易吸收其扭曲。本实施例的贮存部64其上部是敞开的，但也可以设置即使后车体上下摇动时使生成水也不洒落的盖部件。
如上所述，根据本发明的鞍乘型燃料电池三轮车，由于把生成水配水管的排出口配置在左右一对后轮之间，且是配置在后轮车轴的后方和下方，所以能够把燃料电池的生成水不碰到后轮和后车体而排出。由于第一配水管部分和第二配水管部分被配置成能自由转动，所以即使在行走中前车体倾斜，配水管也不扭曲，能顺利地进行生成水的排出。
第一配水管部分和第二配水管部分的形状和材质、贮存部的形状和配置、贮存部与配水管的结合方法等并不限定于上述实施例，能够进行各种变更。例如也可以把受上下左右摇动影响小的第二配水管部分由硬质树脂和金属制的管形成。

Claims (4)

1.一种鞍乘型燃料电池三轮车，具有使燃料气体与反应气体进行化学反应而发电的燃料电池，其特征在于，具备：
把从所述燃料电池排出的生成水向车体外部引导的配水管、
轴支承左右一对后轮的后车体、
能够使前车体相对所述后车体左右倾斜地自由摇动地连结所述后车体和前车体的连结机构，该连结机构为奈特哈特摇摆机构，
所述配水管具有位于所述左右一对后轮之间的排出口，从车体侧面看，所述排出口被配置在所述后轮车轴的后方且下方。
2.如权利要求1所述的鞍乘型燃料电池三轮车，其特征在于，把所述后车体悬吊在车体架上，且具备吸收所述后车体上下方向摇动运动的缓冲单元，
所述配水管经过所述缓冲单元的下方而向所述后车体的下面侧延长。
3.如权利要求1或2所述的鞍乘型燃料电池三轮车，其特征在于，所述燃料电池安装在所述前车体处且被配置在驾驶员乘坐的车座的下方，
所述配水管包括：把所述生成水从所述燃料电池引导到所述连结机构下部的第一配水管部分和把所述生成水从所述连结机构的下部引导到车体外部的第二配水管部分，
把所述第一配水管部分和所述第二配水管部分相互能够向周方向转动地支承在车体上。
4.如权利要求3所述的鞍乘型燃料电池三轮车，其特征在于，
在所述第一配水管部分与第二配水管部分之间具备临时贮存所述生成水的贮存部，
所述贮存部安装在所述后车体上，
所述第一配水管部分能够周方向自由转动地与所述贮存部卡合。
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