(57)【要約】【課題】車両の両側方、および下方から作用する外力から燃料タンクのタンクバルブを保護できる燃料電池二輪車の車体構造を提案する。【解決手段】燃料電池二輪車１の車体構造６９は、後方に延びる左右一対の上部フレーム２５と、後方に延びる左右一対の下部フレーム２４と、下部フレーム２４と上部フレーム２５とを連結する左右一対のピボットブラケット２６ａと、左右のピボットブラケット２６ａの下端を連結するクロスメンバー７１と、ピボットブラケット２６ａに支持されるスイングアーム９と、上部フレーム２５と下部フレーム２４とで囲まれる圧力容器５５と圧力容器５５の後部に設けられるタンクバルブ６３とを有する燃料タンク１５と、を備え、ピボットブラケット２６ａは、圧力容器５５とタンクバルブ６３との接続部分を覆い隠し、かつタンクバルブ６３の側方に至る前後方向の幅を有し、クロスメンバー７１は、タンクバルブ６３の真下を経て左右のピボットブラケット２６ａに架設されている。【選択図】  図５
2017154666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドパイプと、
前記ヘッドパイプから後ろ下方に延びるダウンフレームと、
前記ダウンフレームの上下中間部から後方に向かって延びる左右一対の上部フレームと、
前記ダウンフレームの下端部から後方に向かって延びる左右一対の下部フレームと、
前記左右一対の下部フレームのそれぞれの後端部から上方に延び、前記左右一対の下部フレームのそれぞれと前記左右一対の上部フレームのそれぞれとを連結する左右一対のピボットブラケットと、
前記左右一対のピボットブラケットの下端を連結するクロスメンバーと、
前記左右一対のピボットブラケットに揺動自在に支持されるスイングアームと、
前記左右一対の上部フレームと前記左右一対の下部フレームとで囲まれる圧力容器と、前記圧力容器の後部に設けられるタンクバルブと、を有する燃料タンクと、を備え、
前記ピボットブラケットは、側面視において前記圧力容器と前記タンクバルブとの接続部分を覆い隠し、かつ前記タンクバルブの側方に至る前後方向の幅を有し、
前記クロスメンバーは、前記タンクバルブの真下を経て前記左右一対のピボットブラケットに架設されている燃料電池二輪車の車体構造。
【請求項２】
前記スイングアームは、前記タンクバルブの左右それぞれの側方で前記左右一対のピボットブラケットのそれぞれに連結されるピボット部を備え、
前記ピボット部は、平面視において前方へ開放するコ字形状であって、前記タンクバルブの左右それぞれの側方に至る左右一対のアーム部と、前記タンクバルブの後方に配置されて前記左右一対のアーム部を連結する連結部と、を備え、
前記連結部は、前記タンクバルブよりも下方に配置される下端を有する請求項１に記載の燃料電池二輪車の車体構造。
【請求項３】
前記スイングアームは、前記ピボット部の底面に設けられ、車体を起立状態に支えるセンタースタンドを揺動自在に支持するセンタースタンドブラケットを備え、
前記センタースタンドブラケットは、前記タンクバルブよりも下方に配置される下端を有する請求項２に記載の燃料電池二輪車の車体構造。
【請求項４】
前記センタースタンドブラケットは、前記クロスメンバーよりも下方に配置される下端を有する請求項３に記載の燃料電池二輪車の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池二輪車の車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の側方から燃料タンクのタンクバルブに作用する外力を遮断する保護としてスイングアームピボット部を機能させる燃料電池二輪車の車体構造が知られている。
【０００３】
従来の車体構造は、車体フレームの内部空間の後部に設けられ、車体フレームとスイングアームとを接続するスイングアームピボット部を備えている。スイングアームピボット部は、車両幅方向の左右両端にそれぞれ設けられている。左右一対のスイングアームピボット部間には配設空間が確保され、配設空間には燃料タンクのタンクバルブが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２８７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の燃料電池二輪車の車体構造は、車両の左右それぞれの側方から作用する外力に対して燃料タンクのタンクバルブを保護する一方で、車両の下方から作用する外力に対する保護が十分ではなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、車両の両側方、および下方から作用する外力から燃料タンクのタンクバルブを保護できる燃料電池二輪車の車体構造を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため本発明に係る燃料電池二輪車の車体構造は、ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後ろ下方に延びるダウンフレームと、前記ダウンフレームの上下中間部から後方に向かって延びる左右一対の上部フレームと、前記ダウンフレームの下端部から後方に向かって延びる左右一対の下部フレームと、前記左右一対の下部フレームのそれぞれの後端部から上方に延び、前記左右一対の下部フレームのそれぞれと前記左右一対の上部フレームのそれぞれとを連結する左右一対のピボットブラケットと、前記左右一対のピボットブラケットの下端を連結するクロスメンバーと、前記左右一対のピボットブラケットに揺動自在に支持されるスイングアームと、前記左右一対の上部フレームと前記左右一対の下部フレームとで囲まれる圧力容器と、前記圧力容器の後部に設けられるタンクバルブと、を有する燃料タンクと、を備え、前記ピボットブラケットは、側面視において前記圧力容器と前記タンクバルブとの接続部分を覆い隠し、かつ前記タンクバルブの側方に至る前後方向の幅を有し、前記クロスメンバーは、前記タンクバルブの真下を経て前記左右一対のピボットブラケットに架設されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車両の両側方、および下方から作用する外力から燃料タンクのタンクバルブを保護できる燃料電池二輪車の車体構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る車体構造が適用される燃料電池二輪車の左側面図。
【図２】本発明の実施形態に係る車体構造が適用される燃料電池二輪車の外装等を外した状態を示す左側面図。
【図３】本発明の実施形態に係る燃料電池二輪車の車体構造の平面図。
【図４】本発明の実施形態に係る燃料電池二輪車の車体構造の斜視図。
【図５】本発明の実施形態に係る燃料電池二輪車の車体構造の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る燃料電池二輪車の車体構造の実施の形態について、図１から図５を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る車体構造が適用される燃料電池二輪車の左側面図である。
【００１２】
図２は、本発明の実施形態に係る車体構造が適用される燃料電池二輪車の外装等（カバーやシート）を外した状態を示す左側面図である。
【００１３】
なお、本実施形態における前後上下左右の表現は、燃料電池二輪車１の搭乗者を基準にする。図１および図２中の実線矢印Ｆは燃料電池二輪車１の前方を表し、実線矢印Ｒは燃料電池二輪車１の後方を表している。
【００１４】
図１および図２に示すように、本実施形態に係る燃料電池二輪車１は、燃料電池２で発電し、この電力でモータ３を駆動させて走行する電動の二輪車である。また、燃料電池二輪車１は、スクータ型の二輪車である。
【００１５】
燃料電池二輪車１は、前後に延びる車体５と、操舵輪としての前輪６と、前輪６を操舵自在に支えるステアリング機構７と、駆動輪としての後輪８と、後輪８を上下方向へ揺動自在に支えるスイングアーム９と、後輪８の駆動力を発生させるモータ３と、を備えている。
【００１６】
車体５は、車両の前後に延びる車体フレーム１１と、車体フレーム１１を覆う外装１２と、車体フレーム１１後半部の上方に配置されるシート１３と、を備えている。
【００１７】
また、車体５は、燃料電池２と、燃料電池２で発電に使用される燃料としての水素の高圧ガスを貯蔵する燃料タンク１５と、燃料電池２の電力を補助する二次電池１６と、燃料電池２の出力電圧の調整と燃料電池２および二次電池１６の電力の分配を制御する電力管理装置１７と、電力管理装置１７が出力する直流電力を三相交流電力に変換してモータ３へ出力し、モータ３を運転するインバータ１８と、これらを統括的に管理する車両コントローラ１９と、を備えている。
【００１８】
燃料電池二輪車１のパワートレインは、燃料電池２および二次電池１６を有し、車両の走行状態、燃料電池２の発電状態、二次電池１６の蓄電状態によって各電池の電力を適宜に使うシステムである。また、燃料電池二輪車１は、減速する際にモータ３で回生電力を発生させる。車両の電源である二次電池１６および燃料電池２は、インバータ１８に並列に接続されてモータ３へ電力を供給する。二次電池１６は、燃料電池２が発電する電力および燃料電池二輪車１が減速する際にモータ３で発生する回生電力を蓄える。
【００１９】
車体フレーム１１は、複数の鋼鉄製中空管を一体に組み合わせたものである。車体フレーム１１は、前端上部に配置されるヘッドパイプ２１と、ヘッドパイプ２１の中央部から後ろ下がりに傾斜して延びる上部ダウンフレーム２２と、ヘッドパイプ２１の下方に配置され、後ろ下がりに傾斜して延びる下部ダウンフレーム２３と、左右一対の下部フレーム２４と、左右一対の上部フレーム２５と、ピボット軸２６と、上ブリッジフレーム２７と、下ブリッジフレーム２８と、搭載機器保護フレーム３０と、を備えている。
【００２０】
ヘッドパイプ２１は、ステアリング機構７を操舵自在、つまり車両の左右方向へ揺動自在に支持している。
【００２１】
左右一対の下部フレーム２４は、下部ダウンフレーム２３の左右に配置され、ヘッドパイプ２１の下部に接続されている。また、左右一対の下部フレーム２４は、ヘッドパイプ２１との接続部分から下部ダウンフレーム２３に沿って略平行に、かつ後ろ下がりに傾斜して延びる前側傾斜部分と、傾斜部分の下端で後方に向かって湾曲する前側の湾曲部分と、前側の湾曲部分の後端から略水平に車体５の後方へ向かって車体５の中央部分（車両の前後方向で中央部分）に達するまで直線状に延びる直線部分と、を有している。なお、左右の下部フレーム２４の間隔は、上部フレーム２５の間隔よりも広い。
【００２２】
また、左右それぞれの下部フレーム２４は、前側の湾曲部分の外側に搭乗者が足を置くフットボード３１を下方から支持するフットレストブラケット（図示省略）を備えている。
【００２３】
車体５の左側に配置される下部フレーム２４は、サイドスタンドブラケット（図示省略）を備えている。サイドスタンドブラケット（図示省略）には、燃料電池二輪車１を左側へ傾けた状態で自立させるサイドスタンド（図示省略）が設けられている。サイドスタンド３２は、燃料電池二輪車１を自立させる起立状態と、走行の妨げとならないよう車体５に添う収納状態との間を揺動する。
【００２４】
左右一対の上部フレーム２５は、車体５の前半部において下部フレーム２４の前側の傾斜部分の上下方向の中央部に接続されている。左右一対の上部フレーム２５は、下部フレーム２４の前側の傾斜部分との接続部分から車体５の後方に向かって略水平に延びる水平部分と、左右一対の上部フレーム２５の水平部分の後端であって、車体５の後半部、かつ後輪８の上方部分において後ろ上がりに大きく傾斜し、車体５の左右方向内側へ湾曲して後輪８の太さ（幅寸法）程度に接近する後端部と、を有している。
【００２５】
ピボット軸２６は、上部フレーム２５の水平部分と下部フレーム２４の後端部との間に架設されるピボットブラケット２６ａに配置されている。
【００２６】
上ブリッジフレーム２７は、左右の上部フレーム２５の前端部に架設されている。上ブリッジフレーム２７は、左右の上部フレーム２５の間を実質的に車両の左右方向へ直線状に延びて、左右の上部フレーム２５を連結している。
【００２７】
下ブリッジフレーム２８は、左右の下部フレーム２４の前側の屈曲部分に架設されている。下ブリッジフレーム２８は、左右の下部フレーム２４の間を実質的に車両の左右方向へ直線状に延びて、左右の下部フレーム２４を連結している。
【００２８】
上部ダウンフレーム２２は、ヘッドパイプ２１と上ブリッジフレーム２７との間に架設されている。
【００２９】
下部ダウンフレーム２３は、左右の下部フレーム２４の上部の間で実質的に車両の左右方向へ直線状に延びて架設されるヘッドパイプ近傍ブリッジフレーム３４の車両の左右方向中央部に接続される上端部と、下ブリッジフレーム２８の車両の左右方向中央部に接続される下端部とを有している。
【００３０】
搭載機器保護フレーム３０は、上部フレーム２５の後半部の上部に設けられている。搭載機器保護フレーム３０は、燃料電池２を燃料電池二輪車１の車体に支持している。また、搭載機器保護フレーム３０は、その一部を上部フレーム２５に着脱できる。
【００３１】
シート１３は、車体フレーム１１の後半部上方を覆って前後に延びている。シート１３はタンデム式であり、搭乗者を着座させる前半部１３ａと、同乗者を着座させる後半部１３ｂとを一体的に備えている。また、シート１３は、前半部１３ａと後半部１３ｂとの間に傾斜部１３ｃを備えている。
【００３２】
外装１２は、車体５の前半部を覆うフロントレッグシールドカバー４１と、車体５の中央上部に配置されてセンタートンネル領域３５などの上部フレーム２５の上方を覆うフロントフレームカバー４２と、車体５の後半部に配置されて機器搭載領域３６などの車体５の側面のうちシート１３の下方部分を覆うフレームカバー４３と、を備えている。
【００３３】
フレームカバー４３は、シート１３とともに機器搭載領域３６を囲んでいる。機器搭載領域３６は、シート１３、フレームカバー４３およびリアフェンダ３８に囲まれる閉鎖的な空間である。機器搭載領域３６は、フレームカバー４３、もしくはリアフェンダ３８の適宜の箇所に設けられる通気孔（図示省略）によって、燃料電池２への空気の流れを容易、かつ確実に制御し、また冷却が必要な装置へ冷却風としての空気の流れを容易、かつ確実に制御している。なお、機器搭載領域３６は、各カバーの継ぎ目などから空気が入り込むことを許容する。
【００３４】
ここで、左右の上部フレーム２５および左右の下部フレーム２４で囲まれる空間をセンタートンネル領域３５と呼び、上部フレーム２５の後半部、フレームカバー４３等の外装１２およびシート１３で囲まれる空間を機器搭載領域３６と呼び、センタートンネル領域３５の後方かつ機器搭載領域３６の下方の空間をタイヤハウス領域３７と呼ぶ。
【００３５】
センタートンネル領域３５は、燃料タンク１５を収容している。本実施形態に係るスクータ型の燃料電池二輪車１では、センタートンネル領域３５は、搭乗者が足を乗せる左右のフットボード３１の間で、車両の前後方向に沿って配置され、フットボード３１の足載せ領域を左右に分断するようにフットボード３１から上方に隆起している。換言すると、センタートンネル領域３５の左右には、足載せ領域となるフットボードが配置され、左右のフットボード３１の間に燃料タンク１５が配置されている。
【００３６】
機器搭載領域３６は、車体５の前側から順に二次電池１６、電力管理装置１７、燃料電池２を収容している。機器搭載領域３６は、搭載機器保護フレーム３０によって前端部、中央部、後端部、および中央部から後端部に渡る側部を保護されている。
【００３７】
搭載機器保護フレーム３０は、機器搭載領域３６を囲んで機器搭載領域３６に搭載される機器を保護している。搭載機器保護フレーム３０は、機器搭載領域３６の前端部に配置されて左右の上部フレーム２５の間で上に凸のアーチ状に架設される前保護フレーム３０ａと、機器搭載領域３６の中央部であって、ピボットブラケット２６ａの上方に配置されて左右の上部フレーム２５の間で上に凸のアーチ状に架設される中央保護フレーム３０ｂと、機器搭載領域３６の後端部に配置されて左右それぞれの上部フレーム２５が内側に湾曲する部分に接続され、この湾曲部分から後ろ斜め上方へ延びる左右一対の後ろ保護フレーム３０ｃと、中央保護フレーム３０ｂの左右それぞれから後方へ延びて後ろ保護フレーム３０ｃの上端部に接続され、さらに車体５の後端部へ到達する左右一対の側部保護フレーム３０ｄと、左右の側部保護フレーム３０ｄの後端部に架設されるブラケット３０ｅと、を備えている。左右の上部フレーム２５は、前保護フレーム３０ａの下端が接合される箇所で屈曲して車両の後方に向かって間隔を拡げ、中央保護フレーム３０ｂの下端が接合される箇所で屈曲して車両の後方に延びている。このため、中央保護フレーム３０ｂは、前保護フレーム３０ａよりも幅が広く、高さも高い。後ろ保護フレーム３０ｃおよび左右一対の側部保護フレーム３０ｄは一体化されている。また、後ろ保護フレーム３０ｃおよび左右一対の側部保護フレーム３０ｄは、中央保護フレーム３０ｂおよび上部フレーム２５に着脱自在に連結されて燃料電池２を支持している。
【００３８】
タイヤハウス領域３７には後輪８が配置されている。
【００３９】
機器搭載領域３６とタイヤハウス領域３７との間には、それぞれの領域を分断する隔壁部材としてのリアフェンダ３８が設けられている。
【００４０】
ステアリング機構７は、車体５の前方に配置されて、車体フレーム１１のヘッドパイプ２１を中心に左右方向へ揺動し前輪６の操舵を可能にする。ステアリング機構７は、頂部に設けられるハンドル４５と、ハンドル４５と前輪６とを連結し、若干後傾して上下に延びる左右一対のフロントフォーク４６と、を備えている。左右のフロントフォーク４６は、弾性的に伸縮自在なテレスコピック構造を備えている。左右のフロントフォーク４６の下端部には、前輪６を回転自在に支持する車軸（図示省略）が架設されている。前輪６の上方には、フロントフェンダ４７が配置されている。フロントフェンダ４７は、左右のフロントフォーク４６の間にあって、フロントフォーク４６に固定されている。
【００４１】
前輪６は、左右のフロントフォーク４６の下端部に架設されている車軸の周りに回転自在な従動輪である。
【００４２】
スイングアーム９は、車体５の左右へ延びている回転中心としてのピボット軸２６の周りに上下方向へ揺動する。スイングアーム９は、車体５の左右で前後方向に延びる一対のアーム部の間に後輪８を回転自在に支持している。車体フレーム１１とスイングアーム９との間には、リアサスペンション４８が架設されている。リアサスペンション４８の上端部は、上部フレーム２５の後端部に揺動自在に支持されている。リアサスペンション４８の下端部は、スイングアーム９の後端部に揺動自在に取り付けられている。リアサスペンション４８は、スイングアーム９の揺動を緩衝する。
【００４３】
スイングアーム９には、燃料電池二輪車１を直立状態で自立させるセンタースタンド３３が設けられている。センタースタンド３３は、燃料電池二輪車１を自立させる起立位置と、走行の妨げとならないよう倒れてスイングアーム９に添う収納位置との間を揺動する。
【００４４】
また、スイングアーム９は、後輪８を回転駆動させるモータ３と、燃料電池２から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ３へ供給するインバータ１８と、を収容している。
【００４５】
モータ３は、燃料電池２または二次電池１６から供給される電力によって後輪８を回転駆動させる。モータ３は、スイングアーム９の後部に収容されて、後輪８の車軸と同軸に配置されている。モータ３はスイングアーム９に一体的に組み付けられてユニットスイング式スイングアームを構成している。
【００４６】
インバータ１８は、スイングアーム９の前部に収容されて、ピボット軸２６とモータ３との間に配置されている。
【００４７】
後輪８は、モータ３から駆動力が伝達される車軸（図示省略）によって支えられる駆動輪である。
【００４８】
燃料電池２は、燃料と酸化剤とを反応させて発電する。燃料電池２は、燃料として例えば水素ガスを使用し、酸化剤として空気中の酸素を使用して発電し、空気を用いて冷却する空冷式燃料電池システムである。
【００４９】
燃料電池２は、機器搭載領域３６の後半側に配置されている。さらに具体的には、燃料電池２は、シート１３の前半部１３ａと後半部１３ｂとの間の傾斜部から後半部１３ｂの下方に渡って配置されている。つまり、車両の側面視で、燃料電池２は、同乗者を着座させるシート１３の後半部１３ｂと後輪８やスイングアーム９との間に配置されている。
【００５０】
燃料電池２は、車体５の前後方向に延びる長辺を有する直方体形状であって、吸気口２ａが配置される正面を前斜め下方へ向け、排気口２ｂが配置される背面を後ろ斜め上方へ向ける姿勢で機器搭載領域３６に配置されている。つまり、燃料電池２は、前方側が後方側よりも下方に位置する前傾姿勢で車体フレーム１１に固定されている。詳細には、燃料電池２の上部は搭載機器保護フレーム３０に固定され、燃料電池２の下部は上部フレーム２５に固定されている。
【００５１】
燃料電池２は、正面側から背面側へ向かって連結される扁平な複数のモジュールを含んでいる。具体的には、燃料電池２は、正面側から順に積層状態に重ねられて連結されるフィルタ（図示省略）、吸気シャッタ（図示省略）、燃料電池スタック（図示省略）、ファン（図示省略）、排気シャッタ（図示省略）を有している。燃料電池２の天面には、燃料電池用制御部（図示省略）が設けられている。
【００５２】
吸気シャッタは、開閉自在な空気の吸気口２ａを有し、吸気口２ａを開閉して燃料電池スタックへの空気の導入量を制御することができるとともに、吸気口２ａを閉じて燃料電池２内で空気を循環させる循環経路を形成することができる。排気シャッタは、開閉自在な空気の排気口２ｂを有し、排気口２ｂを閉じて燃料電池２内で空気を循環させる循環経路を形成することができる。換言すると、燃料電池２は、正面に開閉可能な吸気口２ａを有し、背面に開閉可能な排気口２ｂを有し、吸気口２ａと排気口２ｂを閉じることで燃料電池２内の空気を循環させることができる。
【００５３】
燃料電池スタックは、吸気口から吸い込まれる空気に含まれる酸素と燃料タンク１５から供給される水素とを電気化学反応させて発電し、発電後に湿潤な余剰ガスを生成する。
【００５４】
ファンは、機器搭載領域３６内の空気を吸気口から燃料電池２内に吸い込むための吸込負圧を発生させる一方で、燃料電池スタックから余剰ガスを吸い出して排気口から排気する。ファンが流動させる空気の流れは、燃料電池スタックで発電に用いられる他に、燃料電池２の冷却に利用される。
【００５５】
燃料電池２の後方には、排気ダクト５２が設けられている。燃料電池２のファンは、余剰ガスを燃料電池スタックから吸い出して排気ダクト５２へ排気する。排気ダクト５２の前端部は、燃料電池２の箱体（詳細には、排気シャッタの枠体）に気密に接続されている。排気ダクト５２は、車体５の後端で後下方と後上方に向かって開口される排気口５２ａ、５２ｂを有している。排気ダクト５２は、燃料電池２のファンから吐出される排気（余剰ガス）を、排気口５２ａ、５２ｂへ導いて車体５の後方へ排出する。
【００５６】
排気ダクト５２の排気口５２ｂは、燃料電池２の排気面（背面）よりも上方であって、望ましくは排気ダクト５２の後方上端部に配置されている。詳細には、燃料電池２の排気口よりも高い位置に排気口５２ｂの上縁部が配置されている。排気ダクト５２は、燃料電池２の排気面（背面）よりも上方に配置される排気口５２ｂを有することによって、未反応の水素ガスを含む湿潤な余剰ガスを排気口５２ｂに導いて車体５から確実に排気することができる。
【００５７】
燃料タンク１５は高圧圧縮水素貯蔵システムである。燃料タンク１５は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製の圧力容器５５と、燃料充填口５６を有する燃料充填用継手５７と、遮断弁（図示省略）とレギュレータ（図示省略）とを一体的に有する燃料元弁（図示省略）と、を備えている。
【００５８】
燃料元弁は、圧力容器５５の後方側でドーム状の鏡板の頂部に設けられているタンクバルブ６３に内蔵されている。燃料元弁の遮断弁は、電磁弁を用いた開閉弁である。タンクバルブ６３は、左右のピボットブラケット２６ａに挟まれる空間に配置されている。
【００５９】
圧力容器５５は、燃料電池２の燃料としての水素ガスを貯蔵する。燃料タンク１５は、例えば約７０ＭＰａの水素ガスを貯蔵する。圧力容器５５は、円筒形状の胴部と、胴部の前後の端面にドーム状の鏡板と、を有している。圧力容器５５は、円筒胴の中心線を車体５の前後方向へ沿わせてセンタートンネル領域３５内に配置されている。圧力容器５５は、一対の上部フレーム２５、一対の下部フレーム２４、下ブリッジフレーム２８、およびピボットブラケット２６ａに周囲を囲まれて、燃料電池二輪車１の転倒や衝突による負荷に対して堅牢に保護されている。
【００６０】
また、圧力容器５５は、車体５の一方側の側部に配置される上部フレーム２５、例えば車体５の右側に配置される上部フレーム２５と、車体５の他方側の側部に配置される下部フレーム２４、例えば車体５の左側に配置される下部フレーム２４との間に架設されるクランプバンド６１によってセンタートンネル領域３５に支持されている。詳細には、圧力容器５５は、右側の上部フレーム２５と左側の下部フレーム２４との間に架設される下クランプバンド（クランプバンド６１の下半部）に載置され、上クランプバンド（クランプバンド６１の上半部）で締め付け挟持されている。なお、クランプバンド６１は、車体５の左側に配置される上部フレーム２５と、車体５の右側に配置される下部フレーム２４との間に架設されていても良い。
【００６１】
燃料充填用継手５７は、センタートンネル領域３５の外側、詳しくは後ろ上方であって、機器搭載領域３６の前端部に配置されている。燃料充填用継手５７は、二次電池１６よりも上方、あるいは真上に配置されている。燃料充填用継手５７は、搭載機器保護フレーム３０の前保護フレーム３０ａの上部と中央保護フレーム３０ｂの上部との間に架設される継手用ブラケット３０ｆに固定されている。燃料充填用継手５７は、燃料充填時に設備側の継手を車体の上方、かつ左側から差し込めるよう、車体５の上方、かつやや左側に向かって延びている。燃料充填用継手５７は、シート１３の前端部に設けられる燃料充填口用リッド６２によって覆い隠されている。燃料充填口用リッド６２は、ヒンジ機構（図示省略）を介してシート１３に支持されており、揺動することで開閉できる。燃料充填用継手５７は、燃料としての水素の高圧ガスを燃料タンク１５に導き入れる入口としての燃料充填口５６を有している。
【００６２】
燃料充填口５６は、燃料充填用継手５７の頂部に配置されている。また、燃料充填口５６は、車体５の左上方を向いている。燃料タンク１５に燃料を充填する際、燃料充填口用リッド６２を開放した状態において、燃料充填口５６の上方は、雰囲気に開放されている。したがって、高圧ガス（燃料、水素ガス）を燃料タンク１５に充填する際、仮に高圧ガス（燃料、水素ガス）が漏洩しても、漏洩燃料は滞留することなく燃料電池二輪車１の上方へ拡散する。
【００６３】
二次電池１６は、箱状のリチウムイオン電池である。二次電池１６は、機器搭載領域３６の前端部であって、圧力容器５５の後半部、つまり円筒胴の後半部、および後方側の鏡板とシート１３の前半部１３ａとの間に配置されている。
【００６４】
なお、燃料電池二輪車１は、二次電池１６の他に、メータ類（図示省略）、ランプ類（図示省略）用の電源として、例えば１２Ｖ系の電力を供給する第２二次電池（図示省略）を備えている。第２二次電池は、ヘッドパイプ２１の周囲、例えば、ヘッドパイプ２１の右側の側方に配置されている。
【００６５】
また、仮に燃料充填口５６から燃料としての水素ガスが漏洩しても、空気より軽い水素ガスは上昇して、車内に滞留することなく車外に拡散する。また、仮に燃料元弁から燃料としての水素ガスが漏洩しても、水素ガスはタイヤハウス領域３７に向かって移動して、車内に滞留することなく車外に拡散する。
【００６６】
電力管理装置１７は、機器搭載領域３６内で二次電池１６と燃料電池２との間に配置され、車体フレーム１１に固定されている。なお、電力管理装置１７は二次電池１６と同じ防水ケース内に配置されていても良い。
【００６７】
燃料電池二輪車１は、二次電池１６、電力管理装置１７、および燃料電池２を上述のように配置することによって、電気的な接続関係が隣り合う装置を極力近接する位置に配置することが可能であり、装置間の配線長を短く、配線に係る重量を軽くすることができる。
【００６８】
車両コントローラ１９は、燃料電池二輪車１内で比較的に高所となるヘッドパイプ２１の周囲、例えば、１２Ｖ系の電力を供給する第２二次電池の反対側にあたるヘッドパイプ２１の左側の側方に配置されている。
【００６９】
次いで、燃料電池二輪車１の車体構造６９について詳しく説明する。
【００７０】
図３は、本発明の実施形態に係る燃料電池二輪車の車体構造の平面図である。
【００７１】
図４および図５は、本発明の実施形態に係る燃料電池二輪車の車体構造の斜視図である。
【００７２】
図４は、車体構造６９の要部を左斜め前下方から見る斜視図であり、図５は、車体構造６９の要部を左斜め後ろ上方から見る斜視図である。
【００７３】
図２に加え、図３から図５に示すように、本実施形態に係る車体構造６９は、ヘッドパイプ２１と、ヘッドパイプ２１から後ろ下方に延びる下部ダウンフレーム２３と、下部ダウンフレーム２３の上下中間部から後方に向かって延びる左右一対の上部フレーム２５と、下部ダウンフレーム２３の下端から後方に向かって延びる左右一対の下部フレーム２４と、左右一対の下部フレーム２４のそれぞれの後端部から上方に延びて左右一対の下部フレーム２４のそれぞれと左右一対の上部フレーム２５のそれぞれとを連結する左右一対のピボットブラケット２６ａと、左右一対のピボットブラケット２６ａの下端を連結するクロスメンバー７１と、左右一対のピボットブラケット２６ａに揺動自在に支持されるスイングアーム９と、左右一対の上部フレーム２５と左右一対の下部フレーム２４とで囲まれる圧力容器５５と圧力容器５５の後部に設けられるタンクバルブ６３とを有する燃料タンク１５と、を含んでいる。
【００７４】
そして、ピボットブラケット２６ａは、側面視において圧力容器５５とタンクバルブ６３との接続部分を覆い隠し、かつタンクバルブ６３の側方に至る前後方向の幅を有している。ピボットブラケット２６ａは、圧力容器５５よりも下方に配置される下端を有している。つまり、左右のピボットブラケット２６ａは、圧力容器５５とタンクバルブ６３との接続部分を左右の両側方から挟んで覆い隠し、上部フレーム２５と下部フレーム２４との間に架設される帯状、より具体的には後方へ傾く平行四辺形の形状を有している。
【００７５】
また、ピボットブラケット２６ａは、車体５の幅方向（左右方向）に厚みを有しているピボットブラケット２６ａの後ろ側の辺部には、スイングアーム９を差し込むピボット凹部７２が設けられている。ピボット凹部７２は、辺部の上下方向における中央部に配置され、スイングアーム９の揺動範囲に支障のない開口幅を有している。ピボット軸２６は、車体５の幅方向（左右方向）にピボット凹部７２およびスイングアーム９の先端部を貫き通され、スイングアーム９を揺動自在に支持している。
【００７６】
クロスメンバー７１は、左右のピボットブラケット２６ａの下端部の後方側の角部の間に架設されている。クロスメンバー７１は、後ろ斜め下方に突出し、Ｕ字形、あるいは門形に湾曲している。クロスメンバー７１は、タンクバルブ６３の真下を経て左右一対のピボットブラケット２６ａに架設されている。なお、本発明に係る実施形態では、クロスメンバー７１が左右のピボットブラケット２６ａにボルトで着脱可能に固定される態様を示しているが、クロスメンバー７１は、左右のピボットブラケット２６ａに溶接などの接合方法で一体的に設けられていても良い。また、クロスメンバー７１を左右のピボットブラケット２６ａに着脱可能に設けることによって、圧力容器５５およびタンクバルブ６３を車体へ搭載する作業はより容易になる。
【００７７】
スイングアーム９は、タンクバルブ６３の左右それぞれの側方で左右一対のピボットブラケット２６ａのそれぞれに連結されるピボット部７３と、後輪８を回転自在に支える左右一対の後ろアーム部７５、７６と、を備えている。
【００７８】
ピボット部７３は、平面視において前方へ開放するコ字形状であって、タンクバルブ６３の左右それぞれの側方に至る左右一対の前アーム部７８と、タンクバルブ６３の後方に配置されて左右一対の前アーム部７８を連結する連結部７９と、を備えている。
【００７９】
前アーム部７８は、前端部にピボット軸２６を通す孔（図示省略）を有し、前端部を頂点に連結部７９へ向かって上下方向に拡がる三角形状、あるいは扇形状の板体である。
【００８０】
連結部７９は、左右の前アーム部７８を繋ぐ幅広の板体部８１と、板体部８１の背面側中央部に一体化される箱体部８２と、を有している。
【００８１】
板体部８１は、左右のピボットブラケット２６ａに達する幅寸法を有し、左右の前アーム部７８を支えている。板体部８１および左右の前アーム部７８は一体化され、板体部８１と前アーム部７８との間は、平面視において弧状に湾曲して滑らかに連結されている。
【００８２】
箱体部８２の内側は、車体５側から後ろアーム部７５内のインバータ１８およびモータ３へ配線される電力線や信号線の配線経路の一部に用いられている。
【００８３】
左側の後ろアーム部７５は、インバータ１８とモータ３とを収容している。左側の後ろアーム部７５は、ピボット部７３に一体の内側半体８３と、内側半体８３に組み合わさってインバータ１８とモータ３とを収容する空間を閉じるケース８５と、を備えている。
【００８４】
右側の後ろアーム部７６は、ピボット部７３の右側面（詳細には、箱体部８２の右側面）にボルトなどの締結部材（図示省略）によって固定されている。
【００８５】
また、スイングアーム９は、ピボット部７３の底面に設けられ、車体５を起立状態に支えるセンタースタンド３３を揺動自在に支持するセンタースタンドブラケット８６を備えている。
【００８６】
センタースタンドブラケット８６は、一対あってセンタースタンド３３の揺動軸のそれぞれの端部を支えている。センタースタンドブラケット８６は、連結部７９の底面の幅方向における中央部に設けられ、下方に突出している。センタースタンドブラケット８６は、タンクバルブ６３よりも下方に配置される下端を有している。なお、連結部７９の下端（底面）が、タンクバルブ６３よりも下方に配置されていても良い。
【００８７】
また、センタースタンドブラケット８６は、クロスメンバー７１よりも下方に配置される下端を有している。つまり、センタースタンドブラケット８６の下端は、タンクバルブ６３よりも下方であって、クロスメンバー７１よりも下方に配置されている。スイングアーム９のピボット中心からセンタースタンドブラケット８６の下端部までの距離は、スイングアーム９のピボット中心からクロスメンバー７１の下端部までの距離よりも若干長く、仮に衝撃荷重が作用し、スイングアーム９が下方へ大きく揺動してもセンタースタンドブラケット８６がクロスメンバー７１に突き当たり、スイングアーム９の揺動範囲を規制し、燃料タンク１５とスイングアーム９との干渉を防ぐ。
【００８８】
本実施形態に係る燃料電池二輪車１の車体構造６９は、圧力容器５５を左右一対の上部フレーム２５と左右一対の下部フレーム２４とで囲み、圧力容器５５とタンクバルブ６３との接続部分を左右それぞれの側方から左右一対のピボットブラケット２６ａで覆い隠し、タンクバルブ６３の真下にクロスメンバー７１を経由させることによって、圧力容器５５を確実に保護し、かつタンクバルブ６３の左右両側方および下方からの保護を高め、ひいては燃料タンク１５全体をより確実に保護できる。
【００８９】
また、本実施形態に係る燃料電池二輪車１の車体構造６９は、スイングアーム９のピボット部７３でタンクバルブ６３の左右両側方および後方を囲み、タンクバルブ６３の左右両側方および後方からの保護を高め、かつクロスメンバー７１およびピボット部７３の連結部７９で連携してタンクバルブ６３を下方から保護することができる。
【００９０】
なお、従来の燃料電池二輪車において、左右の下部フレーム２４の後端部にクロスメンバーを架設したものがある。本実施形態に係る燃料電池二輪車１の車体構造６９は、ピボット部７３の連結部７９で連携してタンクバルブ６３を下方から保護することができるため、クロスメンバー７１を省いても良い。
【００９１】
さらに、本実施形態に係る燃料電池二輪車１の車体構造６９は、センタースタンドブラケット８６をタンクバルブ６３よりも下方に配置することによって、センタースタンドブラケット８６およびセンタースタンド３３でタンクバルブ６３を下方から保護することができる。
【００９２】
ところで、スイングアーム９に内燃機関を一体化した、所謂ユニットスイング型の自動二輪車の場合、センタースタンドブラケット８６およびセンタースタンド３３をスイングアーム９に設けると、センタースタンド３３で自立した状態で内燃機関をアイドリングさせると、自動二輪車が内燃機関の振動で徐々に移動してしまうことがある。他方、本実施形態に係る燃料電池二輪車１は、モータ３で走行するため、センタースタンド３３で自立した状態でアイドリングによる振動を生じず、安定して自立することもできる。
【００９３】
なお、従来の燃料電池二輪車において、左右の下部フレーム２４の後端部にクロスメンバーを架設し、このクロスメンバーにセンタースタンドブラケットを設け、センタースタンドを支えるものがある。本実施形態に係る燃料電池二輪車１は、センタースタンドブラケット８６およびセンタースタンド３３をスイングアーム９に設けることができるので、ピボットブラケット２６ａに架設されるクロスメンバー７１にセンタースタンドブラケット８６およびセンタースタンド３３を設ける必要がない。
【００９４】
さらに、本実施形態に係る燃料電池二輪車１の車体構造６９は、センタースタンドブラケット８６をクロスメンバー７１よりも下方に配置することによって、万一、事故などでスイングアーム９のピボット部７３が変形し、燃料タンク１５へ移動することがあっても、センタースタンドブラケット８６がクロスメンバー７１に干渉してスイングアーム９の移動を阻止し、スイングアーム９がタンクバルブ６３に接触することを防ぐことができる。
【００９５】
したがって、本発明に係る燃料電池二輪車１の車体構造６９は、車両の両側方、および下方から作用する外力から燃料タンク１５のタンクバルブ６３を確実に保護できる。
【００９６】
なお、本実施形態に係る燃料電池二輪車１はスクータ型であるが、これに限られず、タンクバルブ６３がピボット軸２６の近傍に配置されていれば他の形式の車体、例えばバックボーンタイプの車両であっても適用できる。
【符号の説明】
【００９７】
１…燃料電池二輪車、２…燃料電池、２ａ…吸気口、２ｂ…排気口、３…モータ、５…車体、６…前輪、７…ステアリング機構、８…後輪、９…スイングアーム、１１…車体フレーム、１２…外装、１３…シート、１３ａ…前方部、１３ｂ…後方部、１５…燃料タンク、１６…二次電池、１７…電力管理装置、１８…インバータ、１９…車両コントローラ、２１…ヘッドパイプ、２２…上部ダウンフレーム、２３…下部ダウンフレーム、２４…下部フレーム、２５…上部フレーム、２６…ピボット軸、２６ａ…ピボットブラケット、２７…上ブリッジフレーム、２８…下ブリッジフレーム、３０…搭載機器保護フレーム、３０ａ…前保護フレーム、３０ｂ…中央保護フレーム、３０ｃ…後ろ保護フレーム、３０ｄ…側部保護フレーム、３０ｅ…ブラケット、３０ｆ…継手用ブラケット、３１…フットボード、３３…センタースタンド、３４…ヘッドパイプ近傍ブリッジフレーム、３５…センタートンネル領域、３６…機器搭載領域、３７…タイヤハウス領域、３８…リアフェンダ、４１…フロントレッグシールドカバー、４２…フロントフレームカバー、４３…フレームカバー、４５…ハンドル、４６…フロントフォーク、４７…フロントフェンダ、４８…リアサスペンション、５２…排気ダクト、５２ａ、５２ｂ…排気口、５５…圧力容器、５６…燃料充填口、５７…燃料充填用継手、６１…クランプバンド、６２…燃料充填口用リッド、６３…タンクバルブ、６９…車体構造、７１…クロスメンバー、７２…ピボット凹部、７３…ピボット部、７５、７６…後ろアーム部、７８…前アーム部、７９…連結部、８１…板体部、８２…箱体部、８３…内側半体、８５…ケース、８６…センタースタンドブラケット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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