JP2016055780A - Fuel cell motor cycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータを駆動源とする自動二輪車に関し、特に、燃料電池が発電する電力でモータを駆動して走行する燃料電池自動二輪車に関する。 The present invention relates to a motorcycle using a motor as a drive source, and more particularly to a fuel cell motorcycle that travels by driving a motor with electric power generated by a fuel cell.
近年では、環境保護等の観点から、エンジンの代わりにモータを駆動源とする自動二輪車が開発されている。このモータを駆動源とする自動二輪車には、駆動輪となる後輪の左右いずれか一方側にモータを有するパワーユニットが配置されている。このパワーユニットは重量物であるため、車両中心線に対して一方に偏った位置に配置されると、車両の左右の重量バランスが崩れ、保針性が損なわれる虞がある。そこで、例えば、特許文献1に開示されている電動式自動二輪車では、車両中心線よりも車幅方向一方側にパワーユニットを配置し、他方側にバッテリを配置して、左右の重量バランスを調整することで、保針性を確保するようにしている。
In recent years, motorcycles using a motor as a drive source instead of an engine have been developed from the viewpoint of environmental protection and the like. In a motorcycle using this motor as a drive source, a power unit having a motor is arranged on either the left or right side of a rear wheel serving as a drive wheel. Since this power unit is heavy, if it is disposed at a position deviated to one side with respect to the vehicle center line, the left and right weight balance of the vehicle may be lost, and the needle-holding property may be impaired. Therefore, for example, in the electric motorcycle disclosed in
また、このようなモータを駆動源とする自動二輪車には、モータ制御用のパワー素子、充電器のスイッチング用パワー素子、インバータやコンバータ等の電子部品が設けられ、これらの電子部品からの発熱を除去することが求められる。そこで、例えば、特許文献2に開示されている電動二輪車では、フートステップ部の上下のパイプ材を結ぶ逆台形のバンク角度内に配置された電子部品の下面側にヒートシンクが設けられ、このヒートシンクの放熱フィンを介して該電子部品からの発熱が放出されるようになっている。
(例えば、特許文献1参照)。
In addition, a motorcycle using such a motor as a drive source is provided with a power element for motor control, a power element for switching a charger, an electronic component such as an inverter or a converter, and heat generated from these electronic components. It is required to be removed. Therefore, for example, in the electric motorcycle disclosed in
(For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、駆動源のモータに電力を供給する燃料電池を備えた自動二輪車の場合、燃料のガスを貯蔵するボンベや、このガスを利用して発電する燃料電池、バッテリ等の二次電池の他、これらを制御する制御装置等を設ける必要があるため、レイアウトに多くの制限がある。 However, in the case of a motorcycle equipped with a fuel cell that supplies power to the motor of the drive source, in addition to a cylinder that stores fuel gas, a fuel cell that generates power using this gas, a secondary battery such as a battery, Since it is necessary to provide a control device for controlling these, there are many restrictions on the layout.
したがって、上記した特許文献1に開示された電動式自動二輪車の構成をそのまま燃料電池を備えた自動二輪車に適用することはできず、燃料電池自動二輪車において、保針性を確保して操舵性の向上を図ることは依然として難しい。
Therefore, the configuration of the electric motorcycle disclosed in
一方、上記した特許文献2に開示されている電動二輪車では、ヒートシンクの放熱フィンがフートステップ部の下面から下向きに露出するように設けられているため、前輪からの泥の飛散で放熱フィンの隙間が詰まり、放熱効果が低下する虞がある。また、車両中心線に対してオフセット配置されたモータとの重量バランスが調整されていないため、保針性が悪くなるという問題がある。
On the other hand, in the electric motorcycle disclosed in
本発明は上記した課題を解決すべくなされたものであり、保針性の向上を図ると共に、制御装置の放熱性を高めることのできる燃料電池自動二輪車を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fuel cell motorcycle capable of improving the maintenance of the needle and improving the heat dissipation of the control device.
上記した目的を達成するため、本発明は、駆動輪を駆動するモータに電力を供給する燃料電池を備える燃料電池自動二輪車において、車両中心線よりも車幅方向一方側に前記モータを有するパワーユニットが支持され、前記車両中心線よりも車幅方向他方側のフートボードの下方に前記燃料電池の制御装置が配置されていることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a fuel cell motorcycle including a fuel cell that supplies electric power to a motor that drives drive wheels, wherein a power unit having the motor on one side in the vehicle width direction from the vehicle center line is provided. The fuel cell control device is arranged below the footboard on the other side in the vehicle width direction from the vehicle center line.
この構成を備えることにより、パワーユニットと制御装置とで車幅方向の左右の重量バランスを調整することができ、保針性を確保し、操縦性を向上させることができる。 By providing this configuration, the left and right weight balance in the vehicle width direction can be adjusted by the power unit and the control device, the needle-keeping property can be ensured, and the maneuverability can be improved.
また、本発明に係る燃料電池自動二輪車において、前記制御装置は車幅方向外側に露出して設けられるヒートシンクを備え、該ヒートシンクは車両進行方向に沿うように上下方向に平行に形成される放熱フィンを備えていてもよい。 Further, in the fuel cell motorcycle according to the present invention, the control device includes a heat sink that is provided to be exposed to the outside in the vehicle width direction, and the heat sink is formed in parallel with the vertical direction so as to follow the vehicle traveling direction. May be provided.
この構成を備えることにより、前輪からの泥の飛散等によって放熱フィンの隙間が詰まるのを防止することができ、制御装置の冷却性能を高く保持することができる。 By providing this configuration, it is possible to prevent clogging of the fins due to scattering of mud from the front wheels and the like, and the cooling performance of the control device can be kept high.
また、本発明に係る燃料電池自動二輪車において、前記制御装置は、車両本体のフレームの前方部分を覆うフロントレッグシールドカバーの後方において、車幅方向外側及び下方をアンダカバーによって覆われており、該フロントレッグシールドカバーには該アンダカバー内に走行風を取り込むように導風孔が形成されていてもよい。 Further, in the fuel cell motorcycle according to the present invention, the control device is covered with an under cover on the outer side and the lower side in the vehicle width direction behind the front leg shield cover that covers the front part of the frame of the vehicle body, A wind guide hole may be formed in the front leg shield cover so as to take the traveling wind into the under cover.
この構成を備えることにより、意匠性を高めることができると共に、導風孔を介してアンダカバー内に走行風を取込むことで制御装置の冷却効果の向上を図ることができる。 By providing this configuration, it is possible to improve the design, and it is possible to improve the cooling effect of the control device by taking the traveling wind into the under cover through the air guide holes.
また、本発明に係る燃料電池自動二輪車において、前記制御装置は車幅方向外側に設けられるヒートシンクを備え、該ヒートシンクは車両本体のフレームに直接固定されていてもよい。 In the fuel cell motorcycle according to the present invention, the control device may include a heat sink provided on the outer side in the vehicle width direction, and the heat sink may be directly fixed to the frame of the vehicle body.
この構成を備えることにより、ヒートシンクの放熱性能を高めることができ、冷却効率の向上を図ることができる。 With this configuration, the heat dissipation performance of the heat sink can be improved, and the cooling efficiency can be improved.
また、本発明に係る燃料電池自動二輪車において、前記フートボードの下面には補強用リブが下方に突設されており、該補強用リブの下端と前記制御装置の上面との間には所定の隙間が形成されていてもよい。 In the fuel cell motorcycle according to the present invention, a reinforcing rib projects downward from the lower surface of the footboard, and a predetermined distance is provided between the lower end of the reinforcing rib and the upper surface of the control device. A gap may be formed.
この構成を備えることにより、フートボードに過大な荷重がかかったとしても、フートボードの補強用リブが制御装置の上面に当接するため、フートボードのそれ以上の変形を防止することができる。また、フートボードの肉厚を薄くすることができ、車両の軽量化及びコスト低減化を図ることができる。 By providing this configuration, even if an excessive load is applied to the footboard, the reinforcing ribs of the footboard come into contact with the upper surface of the control device, so that further deformation of the footboard can be prevented. In addition, the thickness of the footboard can be reduced, and the weight and cost of the vehicle can be reduced.
本発明によれば、保針性の向上を図ると共に、制御装置の放熱性を高めることができる等、種々の優れた効果を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain various excellent effects such as improvement in needle-holding property and increase in heat dissipation of the control device.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る燃料電池自動二輪車1について説明する。ここで、図1は、本発明の実施の形態に係る燃料電池自動二輪車1の内部構造を示す斜視図、図2は燃料電池自動二輪車1のフレーム9を示す平面図、図3は燃料電池自動二輪車1を示す右側面図、図4は図3のA−A断面図である。なお、図1〜図3において、自動二輪車1の前方に矢印Fを付し、後方に矢印Rを付す。
Hereinafter, a
本実施の形態に係る燃料電池自動二輪車1は、燃料電池2が発電する電力によりモータ(図示省略)を駆動して走行する空冷式の燃料電池システム10を備えたスクータ型の自動二輪車である。この燃料電池自動二輪車1は、前後に延びる車両本体4と、操舵輪である前輪5と、前輪5を操舵可能に支えるステアリング機構6と、駆動輪である後輪7と、後輪7を駆動する前記モータ(図示省略)を有するパワーユニット8と、を備えて構成されている。
The
車両本体4は、車両の前後に延びるフレーム9と、フレーム9を覆う外装11と、燃料電池システム10と、を備えている。
The vehicle main body 4 includes a
フレーム9は、複数の鋼鉄製中空管を一体に接合して構成されるものであり、ヘッドパイプ12と、上部ダウンフレーム13と、左右一対の下部ダウンフレーム14と、左右一対の下部フレーム15と、左右一対の上部フレーム16と、ピボット17と、ガードフレーム18と、を備えている。
The
ヘッドパイプ12は、フレーム9の前端上部に設けられ、ステアリング機構6を車両の左右方向へ回転可能なように支持している。上部ダウンフレーム13は、ヘッドパイプ12の中央部に接続され、この接続部分から後方に下傾して形成されている。下部ダウンフレーム14は、ヘッドパイプ12の下部に接続され、この接続部分から後方に下傾して形成されている。
The
左右一対の下部フレーム15は、下部ダウンフレーム14を挟み込むようにヘッドパイプ12の下部に接続され、この接続部分から後方に下傾して形成され、この後方下傾部分20には車幅方向外側に突出するようにフロントフートブラケット21が片持ち支持されている。さらに、左右一対の下部フレーム15は、後方下傾部分20から車両本体4の前後方向中央位置まで後方に向かって直線状に延出し、その後、後方に上傾してそれぞれ左右の上部フレーム16に接続されている。そして、この後方上傾部分50には車幅方向外側に突出するようにリヤフートブラケット22が片持ち支持されている。
The pair of left and right
左右一対の上部フレーム16は、車両本体4の前方部分において下部フレーム15の後方下傾部分20の中央部に接続され、この接続部分から車両本体4の後方に向かって略水平に延出した後、後輪7の上方において後上方に大きく傾斜し、ヘッドパイプ12と同程度の高さまで延出している。
The pair of left and right
ピボット17は、車両本体4の車幅方向へ延出して形成されており、上部フレーム16と下部フレーム15との接続部分よりも後方において左右の上部フレーム16間に架設されている。また、ガードフレーム18は、左右の下部フレーム15の下部の間に架設されている。
The
外装11は、車両本体4のフレーム9の前方部分を覆うフロントレッグシールドカバー23と、車両本体4の中央部分を覆うフロントフレームカバー24と、車両本体4の後方部分において側面下方部分を覆うフレームカバー25と、を備えている。フロントフレームカバー24の下部にはレッグシールド26が形成されている。レッグシールド26にはフートボード27が連設され、フートボード27はフロントフートブラケット21とリヤフートブラケット22に支持されている。
The
燃料電池システム10は、燃料と酸化剤との反応により発電する燃料電池2と、燃料電池2の発電に使用する燃料を貯蔵可能な燃料タンク28と、燃料電池2の電力を補助する二次電池29と、これらを制御するための制御装置30と、を備えて構成されている。
The
燃料電池2は、燃料として水素ガスを使用し、酸化剤として空気中の酸素を使用する。燃料電池2は、後輪7の上方に配置され、前傾する姿勢で左右の上部フレーム16上に支持されている。
The
燃料タンク28は、燃料電池2の燃料としての水素ガスを貯蔵するアルミライナ製複合容器により構成されており、前後の端面にドーム状の鏡板を有する円筒形状を有している。燃料タンク28は、その円筒中心を車両本体4の前後方向へ向けた姿勢で、左右の上部フレーム16と左右の下部フレーム15とで囲む空間に配置され、左右の下部フレーム15の間に架設されるクランプバンド31により固定されている。
The
二次電池29は、箱形状のリチウムイオン電池である。二次電池29は、左右の上部フレーム16の後部側に支持され、燃料タンク28の後方側鏡板の上方位置に配置されている。なお、制御装置30の詳細については後述する。
The
ステアリング機構6は、車両本体4の前方に位置し、フレーム9のヘッドパイプ12を中心に左右方向へ回転し、前輪5の操舵を可能にしている。ステアリング機構6は、頂部に位置するハンドル32と、前輪5とハンドル32との間を僅かに後傾して上方に延びる左右一対のフロントフォーク33と、を備えている。左右のフロントフォーク33は、下端部に前輪5を回転自在に支持している。
The steering mechanism 6 is positioned in front of the vehicle body 4 and rotates in the left-right direction around the
パワーユニット8は、車両中心線よりも車幅方向一方側(ここでは左方側)において、ピボット17を支点として上下方向へ揺動可能に設けられ、片持ち状に後輪7を支持している。パワーユニット8には、ケーシング34の内部に動力変速伝達装置(図示省略)が収容され、この動力変速伝達装置の入力側に前記モータ(図示省略)が設置され、出力側に後輪7が軸支された構成を有している。また、上部フレーム16とパワーユニット8との間にはリアサスペンション35が介装されており、このリアサスペンション35によってパワーユニット8の揺動が緩衝されるようになっている。
The power unit 8 is provided so as to be swingable in the vertical direction about the
次に、主に図2〜図4を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る燃料電池自動二輪車1の制御装置30について説明する。
Next, the
制御装置30は、燃料電池2(図1参照)、燃料タンク28、及び二次電池29(図1参照)等を制御するためのものであり、車両中心線を挟んでパワーユニット8の反対側である車両中心線よりも車幅方向他方側のフートボード27の下方であって、燃料電池2や二次電池29にできるだけ近い位置に配置されている。フートボード27の下面には複数の補強用リブ36が下方に突設されている。これにより、一般的に2.5〜3mm程度の厚みを必要とするフートボード27の厚みを2.0mm程度に薄くすることができる。
The
制御装置30は、例えば、DCDCコンバータ、インバータ、及びトランス等の各種電子部品37と、これらの電子部品37を収容するためのケース38と、電子部品37からの発熱を放出するためのヒートシンク40と、を備えて構成されている。各種電子部品37は、ケース38の内部において所定の空間41を隔てて配置されている。フートボード27の補強用リブ36の下端とケース38の上面との間には所定(1.5mm程度)の隙間が形成されている。これにより、フートボード27に過大な荷重がかかったとしても、補強用リブ36が制御装置30の上面に当接するため、フートボード27のそれ以上の変形を防止することができる。また、フートボード27が制御装置30に常時、接触するのを防止することができるため、ケース38の損傷を防止することができる。
The
ヒートシンク40は、電子部品37から車幅方向外側に露出して設けられ、車両進行方向に沿うように上下方向に平行に形成される放熱フィン42を備えている。ヒートシンク40は車体本体4の下部フレーム15にボルト等により直接固定されており、これにより、電子部品37からの発熱を効率良く外部に放出することができる。
The
なお、図3において二点鎖線で示されているように、制御装置30は、フロントレッグシールドカバー23の後方において、車幅方向外側及び下方をアンダカバー43によって覆われていてもよい。この場合、フロントレッグシールドカバー23にはアンダカバー43内に走行風を取り込むように導風孔44が形成され、導風孔44からアンダカバー43内に進入した走行風はアンダカバー43の後方の排出孔(図示省略)を通って外部に排出される。これにより、意匠性を高めることができると共に、導風孔44を介してアンダカバー43内に走行風を取込むことで制御装置30の冷却効果を高めることができる。
In addition, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 3, the
このように上記した本発明の実施の形態に係る燃料電池自動二輪車1によれば、パワー
ユニット8と制御装置30とで車幅方向の左右の重量バランスを調整することができるた
め、保針性を確保し、操縦性を向上させることができる。
As described above, according to the
また、ヒートシンク40の放熱フィン42が車両進行方向に沿うように上下方向に平行に形成されているため、前輪5からの泥の飛散等によって放熱フィン42の隙間が詰まるのを防止することができ、制御装置30の冷却性能を高く保持することができる。
Further, since the
さらに、燃料電池2や二次電池29にできるだけ近い位置に制御装置30を配置することにより、高電圧の配線長が短くなり、コストの削減を図ることができる。
Furthermore, by arranging the
なお、上記した本発明の実施の形態の説明は、本発明に係る燃料電池自動二輪車における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。 The above description of the embodiment of the present invention describes a preferred embodiment of the fuel cell motorcycle according to the present invention, and therefore may have various technically preferable limitations. However, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments unless specifically described to limit the present invention. That is, the above-described components in the embodiment of the present invention can be appropriately replaced with existing components and the like, and various variations including combinations with other existing components are possible. The description of the embodiment of the present invention described above does not limit the contents of the invention described in the claims.
1 燃料電池自動二輪車
2 燃料電池
4 車両本体
7 後輪(駆動輪)
8 パワーユニット
9 フレーム
23 フロントレッグシールドカバー
27 フートボード
30 制御装置
36 補強用リブ
40 ヒートシンク
42 放熱フィン
43 アンダカバー
44 導風孔
DESCRIPTION OF
8
Claims (5)
車両中心線よりも車幅方向一方側に前記モータを有するパワーユニットが支持され、前記車両中心線よりも車幅方向他方側のフートボードの下方に前記燃料電池の制御装置が配置されていることを特徴とする燃料電池自動二輪車。 In a fuel cell motorcycle including a fuel cell that supplies power to a motor that drives a drive wheel,
The power unit having the motor is supported on one side in the vehicle width direction from the vehicle center line, and the fuel cell control device is disposed below the footboard on the other side in the vehicle width direction from the vehicle center line. A featured fuel cell motorcycle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014184097A JP2016055780A (en) | 2014-09-10 | 2014-09-10 | Fuel cell motor cycle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014184097A JP2016055780A (en) | 2014-09-10 | 2014-09-10 | Fuel cell motor cycle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016055780A true JP2016055780A (en) | 2016-04-21 |
Family
ID=55757181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014184097A Pending JP2016055780A (en) | 2014-09-10 | 2014-09-10 | Fuel cell motor cycle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016055780A (en) |
-
2014
- 2014-09-10 JP JP2014184097A patent/JP2016055780A/en active Pending
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