(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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２７の下方に前記燃料電池の制御装置３０が配置されていることを特徴とする。【選択図】図４
2016055780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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燃料電池自動二輪車。
【請求項２】
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ることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池自動二輪車。
【請求項３】
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ることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池自動二輪車。
【請求項４】
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ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの請求項に記載の燃料電池自動二輪車。
【請求項５】
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ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの請求項に記載の燃料電池自動二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１５２９０１号公報
【特許文献２】特開平５−１１６６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【発明の効果】
【００１９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料電池自動二輪車の内部構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る燃料電池自動二輪車のフレームを示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る燃料電池自動二輪車を示す右側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【符号の説明】
【００４５】
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
【図１】
2016055780.tif 000003
【図２】
2016055780.tif 000004
【図３】
2016055780.tif 000005
【図４】
2016055780.tif 000006