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Dokumentenidentifikation DE102006053961A1 14.06.2007
Titel Brennstoffzellenangetriebenes Motorrad
Anmelder Honda Motor Co., Ltd., Tokyo, JP
Erfinder Watanabe, Junya, Wako, Saitama, JP;
Horii, Yoshiyuki, Wako, Saitama, JP;
Furuta, Shinji, Wako, Saitama, JP;
Imao, Ranju, Wako, Saitama, JP
Vertreter Mitscherlich & Partner, Patent- und Rechtsanwälte, 80331 München
DE-Anmeldedatum 15.11.2006
DE-Aktenzeichen 102006053961
Offenlegungstag 14.06.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.06.2007
IPC-Hauptklasse B60L 11/18(2006.01)A, F, I, 20061115, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B62J 35/00(2006.01)A, L, I, 20061115, B, H, DE   B62M 7/00(2006.01)A, L, I, 20061115, B, H, DE   
Zusammenfassung Es ist Aufgabe der Erfindung, ein brennstoffzellenbetriebenes Motorrad bereitzustellen, an dem die Brennstofftanks und an den Brennstofftanks angebrachte Komponenten fest fixiert werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein brennstoffzellenbetriebenes Motorrad (10), welches mit elektrischer Energie fährt, die durch Zuführen eines Reaktionsgases und eines Wasserstoffgases zu einer Brennstoffzelle (12) erhalten wird, umfassend: Brennstofftanks zur Bereitstellung von Wasserstoffgas an die Brennstoffzelle (12) und Stopprahmen zur Unterdrückung der Bewegung der Brennstofftanks in den nach vorne und hinten gerichteten Richtungen des Motorrads, wobei die Brennstofftanks (80L, 80R) und die Stopprahmen (57L, 57R) am Rahmen (20) angebracht sind. Öffnungen (58L, 58R) sind mit den Stopprahmen ausgebildet, in die eines der Enden der Brennstofftanks in der Längsrichtung eingeführt werden kann.

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mit einer Brennstoffzelle angetriebenes Motorrad, welches mit elektrischer Energie fährt, die durch Zufuhr eines sauerstoffhaltigen Fluids und eines wasserstoffhaltigen Fluids zu einer Brennstoffzelle erhalten wird.

Stand der Technik

Vor kurzem wurden mit einer Brennstoffzelle betriebene Fahrzeuge entwickelt, die von mit elektrischer Energie versorgten Motoren angetrieben werden. In den zuvor erwähnten Brennstoffzellsystemen werden zum Beispiel ein Reaktionsgas (Luft) als das sauerstoffhaltige Fluid und ein Wasserstoffgas als das wasserstoffhaltige Fluid einem Brennstoffzellenstapel (hierin nachfolgend einfach als Brennstoffzelle bezeichnet) zugeführt, um danach elektrische Energie durch elektrochemische Reaktionen in der Brennstoffzelle zu erzeugen. Hier wir das Reaktionsgas über einen Kompressor aus der Luft angesaugt, und das Wasserstoffgas wird aus einem Brennstofftank zugeführt. Obwohl die Entwicklung solcher mit einer Brennstoffzelle betriebenen Fahrzeuge üblicherweise auf vierrädrige Fahrzeuge im Allgemeinen gerichtet war, ist sie seit kurzem auch auf ein mit einer Brennstoffzelle betriebenes Motorrad gerichtet.

In der japanischen, offengelegten Patentveröffentlichen mit der Nr. 2005-145359 hat der Anmelder der vorliegenden Patentanmeldung eine Ausgestaltung einer Befestigung und eines Schutzes eines Brennstofftanks in einem mit einer Brennstoffzelle betriebenen Motorrad, wie das obige, derart vorgeschlagen, dass der Brennstofftank zwischen zwei Rahmen in einer liegenden Position abgestützt ist und an den Rahmen mit Metallklemmbändern eingespannt ist.

Offenbarung der Erfindung

Durch die Erfindung zu lösende Probleme Nebenbei bemerkt, es ist bei einem brennstoffzellenbetriebenen Motorrad dieser Art erwünscht, eine Ausgestaltung zu haben, bei der eine Wasserstoffversorgungsvorrichtung, die eine Brennstoffzelle mit einem wasserstoffhaltigen Fluid versorgt, fester befestigt ist, indem beispielsweise die Art der Befestigung einer Brennstoffzelle, die Befestigungsrichtung der Brennstoffzelle und Ähnliches sorgfältig optimiert werden.

Daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein brennstoffzellenbetriebenes Motorrad bereitzustellen, das mit elektrischer Energie läuft, die dadurch erhalten wird, dass ein sauerstoffhaltiges Fluid und ein wasserstoffhaltiges Fluid einer Brennstoffzelle zugeführt werden, bei dem eine Wasserstoffversorgungsvorrichtung zur Versorgung der Brennstoffzelle mit dem wasserstoffhaltigen Fluid fester an einem Körperrahmen fixiert werden kann.

Mittel zur Lösung des Problems

Ein Aspekt eines brennstoffzellenbetriebenen Motorrads der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das brennstoffzellenbetriebene Motorrad, das mit elektrischer Energie fährt, die durch Versorgung einer Brennstoffzelle mit einem sauerstoffhaltigen Fluid und einem wasserstoffhaltigen Fluid erhalten wird, Folgendes umfasst: eine Wasserstoffversorgungsvorrichtung, welche an einem Körperrahmen angebracht ist und welche die Brennstoffzelle mit dem wasserstoffhaltigen Fluid versorgt; und ein Rückhalteteil, welches an dem Körperrahmen angebracht ist und eine Bewegung der Wasserstoffversorgungsvorrichtung unterdrückt. Der erste Aspekt ist auch dadurch gekennzeichnet, dass bei dem brennstoffzellenbetriebenen Motorrad die Wasserstoffversorgungsvorrichtung einen Brennstofftank umfasst und dass eine Öffnung mit dem Rückhalteteil ausgebildet ist, wobei in die Öffnung ein Ende des Brennstofftanks in Längsrichtung eingesetzt werden kann.

In einer Ausgestaltung wie die obige kann, selbst wenn die Wasserstoffversorgungsvorrichtung einer großen Kraft in einer Front-und-Heck-Richtung des Fahrzeugs ausgesetzt wird, eine Bewegung aufgrund solch einer Kraft durch das Rückhalteteil unterdrückt werden, so dass die Wasserstoffversorgungsvorrichtung fester fixiert werden kann. Somit können selbst im Fall, dass das Fahrzeug einer großen Kraft oder Ähnlichem ausgesetzt wird, Komponenten, wie die Verrohgung oder Ähnliches, die an der Wasserstoffversorgungsvorrichtung angebracht sind, sicherer geschützt werden, wodurch die eine Auswirkung der Kraft auf die Wasserstoffversorgungsvorrichtung verringert werden kann.

Es sollte deutlich werden, dass es bevorzugt wird, dass in einem Fall, bei dem ein Versorgungsteil an einem Ende des Brennstofftanks vorgesehen ist, wobei das Versorgungsteil den Brennstofftank mit Wasserstoff befüllt und aus dem Brennstofftank Wasserstoff zuführt, das eine Ende des Brennstofftanks weiter nach vorne vorgesehen ist als das andere Ende auf der dem ersten Ende gegenüberliegenden Seite des Brennstofftanks. Somit kann der Brennstofftank weitergehend geschützt werden

Des Weiteren wird es bevorzugt, dass zwei Brennstofftanks, welche dieselben wie die zuvor beschriebenen Brennstofftanks sind, über einem Hinterrad und in einem vorgegebenen Abstand voneinander derart angeordnet sind, dass die Längsrichtung der zwei Brennstofftanks in die Front-und-Heck-Richtung des Motorrads gerichtet ist; und dass eine Komponente des Wasserstoffversorgungssystems zwischen den zwei Brennstofftanks angeordnet ist. Als Komponenten des Wasserstoffversorgungssystems sind beispielsweise ein Wasserstoffsensor zur Detektion von Wasserstoffverlusten, eine Druckreguliereinheit zur Versorgung der Brennstoffzelle mit Brennstoff aus den Brennstofftanks und Ähnliche aufzuzählen. Komponenten, Verrohgung und Ähnliches, dargestellt durch das, was zuvor beschrieben wurde, sind zwischen den zwei Brennstofftanks angeordnet, wodurch die Layouteffizienz der Komponenten des Wasserstoffversorgungssystems gesteigert werden kann.

Mehr noch wird es bevorzugt, dass in einem Fall, bei dem Notfalllöseventile und Druckablassventils an den Brennstofftanks angebracht sind, die Verrohrung, mit der die Notfalllöseventile und die Druckablassventile verbunden sind, zwischen den zwei Brennstofftanks angeordnet sind. Somit kann die Layouteffizienz der Komponenten des brennstoffzellenbetriebenen Motorrads der vorliegenden Erfindung weiter gesteigert werden.

Wirkung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt ein brennstoffzellenbetriebenes Motorrad bereit, welches in der Lage ist, eine Wasserstoffversorgungsvorrichtung fest zu fixieren und zu schützen. Des Weiteren ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, ein Teil zu schützen, das an der Wasserstoffversorgungsvorrichtung angebracht ist.

Kurzbeschreibung der Figuren

1 ist eine rechte Seitenansicht eines brennstoffzellenbetriebenen Motorrads einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

2 ist eine linke Seitenansicht desselben brennstoffzellenbetriebenen Motorrads.

3 ist eine Aufsicht desselben brennstoffzellenbetriebenen Motorrads.

4 ist eine Bodenansicht desselben brennstoffzellenbetriebenen Motorrads.

5 ist eine Frontansicht desselben brennstoffzellenbetriebenen Motorrads.

6 ist eine Heckansicht desselben brennstoffzellenbetriebenen Motorrads.

7 ist eine vergrößerte Aufsicht eines Bodenteils eines Vorrichtungsanbringungsbereichs desselben brennstoffzellenbetriebenen Motorrads

8 ist eine Rückansicht eines Kühlers desselben brennstoffzellenbetriebenen Motorrads.

9 ist ein erläuterndes Diagramm einer fragmentarischen Ausgestaltung, das den Verbindungszustand eines Luftfilters, eines Verdichters, eines Befeuchters und einer Brennstoffzelle desselben brennstoffzellenbetriebenen Motorrads zeigt.

10 ist ein Diagram zum Kreislauflayout des Kühlsystems des selbigen.

11 ist ein erläuterndes Blockdiagramm des Kühlsystems des selbigen.

12 ist eine Seitenansicht einer Brennstoffzelle des selbigen.

13 ist eine Ansicht, die die Brennstoffzelle bei Betrachtung in Richtung eines Pfeils Z in 12 zeigt.

14 ist ein erläuterndes Blockdiagramm eines Wasserstoffkreislaufsystems des selbigen.

15 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht eines oberen Heckteils des brennstoffzellenbetriebenen Motorrads, wobei ein oberer Hilfsheckrahmen davon entfernt ist, in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

16 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht eines oberen Heckteils des brennstoffzellenbetriebenen Motorrads, wobei ein linker Brennstofftank davon entfernt ist, in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

17 ist eine Ausgestaltungsansicht, die einen Kreislauf in der Peripherie des Brennstofftanks des Wasserstoffkreislaufsystems des selbigen zeigt.

18 ist eine Bodenansicht, die einen Kreislauf in der Peripherie des Brennstofftanks des Wasserstoffkreislaufsystems des selbigen zeigt.

19 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht, die die Peripherie des Brennstofftanks des Wasserstoffkreislaufsystems des selbigen zeigt.

Ausführungsform der Erfindung

Eine bevorzugte Ausführungsform eines brennstoffzellenbetriebenen Motorrads der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der begleitenden Figuren beschrieben. Bei einem brennstoffzellenbetriebenen Motorrad 10 der vorliegenden Erfindung, sind einem Paar von Mechanismen oder am Aufbau beteiligten Elementen, die jeweils in symmetrischer Weise auf der linken und rechten Seite des Fahrzeugs angebracht sind, das Bezugszeichen „L" jeweils dem linkem Aufbau bzw. Element und das Bezugszeichen „R" jeweils dem rechten zugefügt. In einem Fall, bei dem eine Beschreibung eines Aufbaus oder eines am Aufbau beteiligten Elements auf einer Seite der linken und rechten Seite erfolgt, ist das Bezugszeichen „L" oder „R" am Aufbau oder dem am Aufbau beteiligten Element angebracht und die detaillierte Beschreibung des anderen Aufbaus bzw. Elements wird weggelassen. Aus Gründen der Deutlichkeit der Beschreibung bezeichnet in den Figuren das Symbol „L" die linke Seite eines Fahrzeugs; das Symbol „R" bezeichnet die rechte Seite davon; das Symbol "Fr" bezeichnet die Front davon; und das Symbol "Rr" bezeichnet das Heck davon.

Wie in den 1 bis 6 gezeigt, ist das brennstoffzellenbetriebene Motorrad 10 als ein brennstoffzellenbetriebenes Motorrad der vorliegenden Erfindung, an dem eine Brennstoffzelle 12 angebracht ist, ein zweirädriges Fahrzeug, das mit elektrischer Energie fährt, die, die von einer Brennstoffzelle 12 erhalten wird. In der Brennstoffzelle 12 wird Energie durch Reaktion zwischen Wasserstoffgas als einem wasserstoffhaltigen Fluid, das einer Anodenelektrode zugeführt wird und einem Reaktionsgas (Luft) als einem sauerstoffhaltigen Fluid, das einer Kathodenelektrode zugeführt wird, erzeugt. Es sollte deutlich werden, dass als Brennstoffzelle 12, eine allgemein bekannte in der vorliegenden Ausführungsform zur Anwendung kommt, und somit eine detaillierte Beschreibung hier unterlassen wird.

Das brennstoffzellenbetriebene Motorrad 10 umfasst ein Vorderrad 14 zum Lenken, ein Hinterrad 16 für den Antrieb, eine Lenkstange 18 zur Lenkung des Vorderrads 14, einen Rahmen 20 als einen Körperrahmen und eine Sitzbank 22. Die Sitzbank 22 ist eine Doppelsitzbank mit einem vorderen Teil 22a, auf dem der Fahrer sitzt und einem Rücksitz 22b auf dem der Sozius sitzt. Der vordere Teil und der Rücksitz sind einstückig ausgebildet. Des Weiteren beinhaltet das brennstoffzellenbetriebene Motorrad 10 ein wassergekühltes Kühlsystem 200 (siehe 12), welches die Brennstoffzelle 12 abkühlt, um einen geeigneten Temperaturbereich beizubehalten, so dass die elektrische Energie effektiv erzeugt werden kann.

Der Rahmen 20 weist ein Kopfrohr 24 an dem die Gabelfrontaufhängungen 23L, 23R an der Front des Fahrzeugs gelenkig aufgehängt sind, ein Paar oberer Abwärtsrahmen 26L, 26R, die mit ihren vorderen Teilen mit dem Kopfrohr 24 verbunden sind, wobei die Rahmen auf eine Weise geneigt sind, dass sie schräg nach unten und nach hinten in Richtung des Hecks des Fahrzeugs verlaufen, und untere Abwärtsrahmen 28L, 28R auf, die nach unten in Richtung des Bodens des Fahrzeugs vom Kopfrohr 24 verlaufen. Die oberen Abwärtsrahmen 26L und 26R sind mit einem Gelenk 34 über im Wesentlichen horizontale, obere Mittelrahmen 30L und 30R und über obere Gelenkrahmen 32L und 32R, die schräg nach unten und hinten geneigt sind, verbunden. Der obere Abwärtsrahmen 26L, der obere Mittelrahmen 30L und der obere Gelenkrahmen 32L sind in einer gekrümmten Form durch Biegen eines einzelnen Rohres ausgebildet. Der obere Abwärtsrahmen 26R, der obere Mittelrahmen 30R und der obere Gelenkrahmen 32R sind auch in einer gekrümmten Form durch Biegen eines einzelnen Rohres ausgebildet.

Die unteren Abwärtsrahmen 28L und 28R sind mit einem Gelenk 34 über im Wesentlichen horizontale, untere Mittelrahmen 36L und 36R und über untere Gelenkrahmen 38L und 38R, die stetig nach oben und hinten geneigt sind, verbunden.

Der untere Abwärtsrahmen 28L, der untere Mittelrahmen 36L und der untere Gelenkrahmen 38L sind in einer gekrümmten Form durch Biegen eines einzelnen Rohres ausgebildet. Der untere Abwärtsrahmen 28R, der untere Mittelrahmen 36R und der untere Gelenkrahmen 38R sind auch in einer gekrümmten Form durch Biegen eines einzelnen Rohres ausgebildet.

Der Rahmen 20 beinhaltet einen aufwärts gewölbten Rahmen 40 in einer nach oben konvexen Form, welcher im Wesentlichen mittlere Bereiche des unteren Gelenkrahmens 38L und des unteren Gelenkrahmens 38R verbindet; einen abwärts gewölbten Rahmen 41 in einer nach unten leicht konvexen Form, welcher linke und rechte Enden des Gelenks 34 verbindet; obere Nebenrahmen 42L, 42R, welche die oberen Mittelrahmen 30L, 30R und einen oberen Bereich des nach oben gewölbten Rahmens 40 verbinden; Seitenrahmen 44L, 44R, welche jeweils Bereiche der unteren Abwärtsrahmen 28L, 28R, die leicht niedriger als deren Mitte sind, und der unteren Gelenkrahmen 38L, 38R verbinden; vordere Nebenrahmen 46L und 46R, welche im Wesentlichen mittlere Bereiche der unteren Abwärtsrahmen 28L und 28R und untere Endbereiche der oberen Abwärtsrahmen 26L und 26R verbinden; Nebenrahmen 48L und 48R, welche die Seitenrahmen 44L und 44R und die unteren Mittelrahmen 36L und 36R verbinden; und einen Bodenrahmen 50, welcher die unteren Mittelrahmen 36L und 36R auf deren unteren Seiten verbindet. Tatsächlich ist der nach oben gewölbte Rahmen 40 derart verbunden, dass er die oberen Gelenkrahmen 32L und 32R kreuzt. Ebenso verläuft der nach oben gewölbte Rahmen 40 schräg nach oben und hinten bei Betrachtung von der Seite. Zusätzlich zum nach unten gewölbten Rahmen 41 sind eine zentraler Kickständer 43a und ein Seitenkickständer 43b angebracht (siehe 6).

In einer Bodenansicht (siehe 4) sind die vorderen Hälften der unteren Gelenkrahmen 38L und 38R derart ausgestaltet, dass der Abstand zwischen den unteren Gelenkrahmen 38L und 38R sich allmählich nach vorne verringert, um an die unteren Mittelrahmen 36L beziehungsweise 36R befestigt zu werden. Es sollte erkannt werden, dass die maximale Breite zwischen den unteren Gelenkrahmen 38L und 38R etwa der doppelten Breite zwischen den parallelen, unteren Mittelrahmen 36L und 36R entspricht. In einer Aufsicht (siehe 3) ist der Abstand zwischen den oberen Mittelrahmen 30L und 30R etwa genauso groß wie der zwischen den unteren Mittelrahmen 36L und 36R (siehe 4), und deren Abstand ist so festgelegt, dass der Fahrer/die Fahrerin rittlings auf seinem/ihrem Motorrad sitzen kann. Der Seitenrahmen 44L und 44R stehen nach außen weiter als die oberen Mittelrahmen 30L und 30R vor. Dann sind der Abstand zwischen dem Seitenrahmen 44L und dem oberen Mittelrahmen 30L und der Abstand zwischen dem Seitenrahmen 44R und dem oberen Mittelrahmen 30R jeweils so festgelegt, dass diese größer als die Fußbreite einer Person sind, und Trittplatten (die Bereiche, auf die der Fahrer/die Fahrerin seine/ihre Füße stellt) 51R und 51L sind vorgesehen. Die Trittplatten 51R und 51L sind einstückig mit einer Verkleidung 140 ausgebildet.

Der Rahmen 20 beinhaltet ferner ein Paar oberer Heckrahmen 52L und 52R, die sich moderat nach oben und zum Heck vom oberen Rand des nach oben gewölbten Rahmens 40 zum Heck erstrecken, und ein Paar unterer Heckrahmen 54L und 54R, die nach oben und hinten von einer Stelle auf etwa halber Höhe zum Heck verlaufen. Die unteren Heckrahmen 54L und 54R sind im Wesentlichen parallel zu den oberen Heckrahmen 52L und 52R, wie in den Seitenansichten gezeigt ist (siehe 1 und 2); wie in der Bodenansicht gezeigt ist (siehe 4), ist die Weite eines Teils zwischen den Rahmen 54L und 54R, das Teil, das vor dem Hinterrad 16 liegt, gleich der zwischen den unteren Gelenkrahmen 38L und 38R; und ist die Weite eines Teils zwischen den Rahmen 54L und 54R, das Teil, das hinter dem obigen Teil liegt, kleiner als die zwischen den unteren Gelenkrahmen 38L und 38R. Dieses weitere Teil und engere Teil sind untereinander so verbunden, dass sich die Weiten der Teile moderat ändern. Die Weite zwischen dem oberen Heckrahmen 52L und 52R und die Weite zwischen dem unteren Heckrahmen 54L und 54R sind jeweils Leicht weiter als die Breite des Hinterrads 16 festgelegt.

Des Weiteren sind obere Hilfsheckrahmen 53L und 53R (siehe 1, 2 und 6) an den oberen Heckrahmen 52L und 52R auf die folgende Weise vorgesehen. Die oberen Hilfsheckrahmen 53L und 53R verlaufen moderat nach hinten und dann in der im Wesentlichen rechtwinkligen Richtung. Die oberen Hilfsheckrahmen 53L beziehungsweise 53R verbinden die Nachbarschaften von Stellen, an den Bänder 90 an jedem der oberen Heckrahmen 52L und 52R angebracht sind. Die Bänder 90 befestigen zwei Bänder 90 zu Befestigung der Brennstofftanks 80L und 80R als die Wasserstoffversorgungsvorrichtungen. Zwei der Bänder 90 sind an der Front vorgesehen und die andere Abspannung aus den Bändern 90 ist in rückwärtigen Teilen davon vorgesehen. Des Weiteren ist mit den oberen Heckrahmen 52L und 52R eine Befestigungsklammer 55 (siehe 1, 15, und 16) in einer nach oben konvexen Form in der Nachbarschaft der rückwärtigen Verbindungsteile, wo die oberen Hilfsheckrahmen 53L und 53R mit den oberen Heckrahmen 52L und 52R verbunden sind, verbunden. Des Weiteren sind in der Nachbarschaft mit deren rückwärtigen Enden die oberen Heckrahmen 52L und 52R mit einem Heckendrahmen 49 verbunden (siehe 3).

Des Weiteren sind die oberen Heckrahmen 52L und 52R und die unteren Heckrahmen 54L und 54R mit Stopprahmen 57L und 57R als Rückhalteteile verbunden, in denen Öffnungen 58L und 58R in im Wesentlichen ringförmigen Formen in einem mittleren Bereich ausgebildet sind. Hier werden die Stopprahmen 57L und 57R anhand der 16 nachfolgend beschrieben. 16 ist eine vergrößerte, perspektivische Ansicht eines oberen Heckteils des Fahrzeugs, zeigt aber auch den Stopprahmen 57L, wohingegen der Brennstofftank 80 in der Figur zum Zwecke der Beschreibung der Verrohrung und Ähnliches weggelassen wurde, und eines unteren Teils der Druckreguliereinheit 86, die später zu beschreiben ist,.

Wie in 16 gezeigt ist, ist der Stopprahmen 57L durch eine bogenförmiges L1-Teil, welches an dem oberen Heckrahmen 52L und dem unteren Heckrahmen 54L beispielsweise durch Schweißen befestigt, und ein halbkreisförmiges L2-Teil, welches abnehmbar an beiden Ende des L1-Teils beispielsweise durch Schrauben befestigt ist, gebildet, wodurch ein Raum, der durch die L1- und L2-Teile umgeben ist, die Öffnung 58L ist. Der Stopprahmen 57R hat auch dieselbe Ausgestaltung wie der des Stopprahmen 57L, und wird aus einem bogenförmigen R1-Teil, welches am oberen Heckrahmen 52R und dem unteren Heckrahmen 54R beispielsweise durch Löten befestigt ist, und einem halbkreisförmigen R2-Teil gebildet, welches abnehmbar an beiden Enden des R1-Teils beispielsweise durch Schrauben befestigt ist, wodurch ein Raum, der durch die R1- und R2-Teile umgeben ist, die Öffnung 58R ist. Des Weiteren sind, obwohl eine Beschreibung später erfolgt, die Öffnungen 58L und 58R derart ausgebildet, dass die betreffenden Vorderenden der Brennstofftanks 80L und 80R, d.h., diejenigen Enden der Brennstofftanks 80L und 80R auf der Vorderseite des Fahrzeugs in der Längsrichtung, durch die Öffnungen 58L und 58R eingesetzt werden können und daran gehaltert werden.

Da des Weiteren das L2-Teil und das R2-Teil abnehmbar am L1-Teil und am R1-Teil befestigt sind, wie zuvor beschrieben wurde, wird die Befestigung der Brennstofftanks 80L, 80R an den Stopprahmen 57L und 57R in einer Art vorgenommen, dass die Vorderenden der Brennstofftanks 80L und 80R in die Stopprahmen 57L und 57R in einem Zustand eingesetzt werden, bei dem das L1-Teil am L2-Teil befestigt ist und das R1-Teil am R2-Teil befestigt ist, oder in einer Art vorgenommen, dass die Vorderenden der Brennstofftanks 80L und 80R an den L1- und R1-Teilen aufmontiert sind und danach das L2-Teil und das R2-Teil daran befestigt werden. Somit können die Brennstofftanks 80L und 80R leicht an den Stopprahmen 57L und 57R angebracht werden. Des Weiteren können, da das L2-Teil und das R2-Teil abnehmbar an dem L1-Teil und dem R1-Teil befestigt sind, die Anbringungs- oder das Abnehmvorgänge der Brennstofftanks 80L und 80R leicht bei der Wartung durchgeführt werden und folglich wird die Wartung des brennstoffzellenbetriebenen Motorrads 10 erheblich verbessert. Bei dem Rahmen 20, der wie zuvor beschrieben aufgebaut ist, ist der Bereich, der im Wesentlichen durch obere Abwärtsrahmen 26L und 26R, die oberen Mittelrahmen 30L und 30K, die oberen Nebenrahmen 42L und 42R, die unteren Abwärtsrahmen 28L und 28R, die unteren Mittelrahmen 36L und 36R, die unteren Gelenkrahmen 38L und 38R, und den obere nach oben gewölbten Rahmen 40 umgeben ist, als Vorrichtungsanbringungsbereich 60 vorgegeben. Des Weiteren ist der Bereich, der im Wesentlichen durch die oberen Heckrahmen 52L und 52R und die unteren Heckrahmen 54L und 54R umgeben ist, als Tankhalterungsbereich 62 vorgegeben. Im Vorrichtungsanbringungsbereich 60 sind angeordnet: die Brennstoffzelle 12, eine Spannungsreglereinheit (hierin nachfolgend als VCU bezeichnet) 64, eine Wasserpumpe 66 für die Zirkulation der Kühlflüssigkeit eines Kühlsystems, ein Ionenaustauscher 68, welcher Ionen im Kühlwasser entfernt und einen Erdschluss der Brennstoffzelle 12 verhindert, ein Verdichter (auch als „Pumpe" oder „Kompressor" bezeichnet) 70 für die Komprimierung der Luft als ein Reaktionsgas, ein Befeuchter 72, um den Austausch von Wasser zwischen dem Reaktionsgas, das der Brennstoffzelle 12 zugeführt wird und dem verwendeten Reaktionsgas aus der Brennstoffzelle 12 zu gestatten, ein Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74 zum Auffangen des Wassers, das im überschüssigen Wasserstoffgas, das nicht in einer Reaktion in der Brennstoffzelle 12 verwendet wird, gemischt oder erzeugt ist, eine Verdünnungsbox 76 zum Verdünnen des abgeführten Wasserstoffgases im Auslass unter Verwendung des verwendeten Reaktionsgases, und ein Thermostat 79 zur Umschaltung der Verläufe des Kühlwassers beim Aufwärmbetrieb und dem Unterkühlungsbetrieb.

Der Verdichter 70 ist an einer Luftführung für einen Kühlventilator 109b vorgesehen, der nachfolgend zu beschreiben ist (siehe 1 und 2), wodurch die Kühlwirkung des Verdichters 70 gesteigert wird. Auf dieselbe Weise ist die Wasserpumpe 66 an einer Luftführung für einen Kühlventilator 109a vorgesehen, der nachfolgend zu beschreiben ist, wodurch die Kühlwirkung für einen Motor zum Antrieb der Wasserpumpe 66 gesteigert wird.

Der Verdichter 70 beinhaltet einen Motor 70a, der sich unter einer Wirkung einer ECU 92 dreht. Der Motor 70a dreht sich einer Ebene in einer Seitenansicht, wie durch einen Pfeil B in 2 gezeigt ist, und die Richtung des Motors 70a ist auf dieselbe Drehrichtung (Gegenuhrzeigerrichtung in 2) wie die des Vorderrads 14 und des Hinterrads 16 (Pfeile C in 2) festgelegt. Somit addiert sich die gyroskopische Drehpräzession des Motors 70a zu der der Drehung des Vorderrads 14 und des Hinterrads 16, wodurch die Fahrstabilität erhöht wird. Selbst bei Änderung der Drehgeschwindigkeit des Motors 70a, tritt kein Moment auf, wobei das Moment bewirkt, dass sich das brennstoffzellenbetriebene Motorrad 10 zur linken oder rechten Seite neigt. In diesem Fall kann die Umdrehungsrichtung des Motors 70a umgekehrt zu der des Vorderrads 14 und der des Hinterrads 16 sein.

Im Folgenden wird wieder auf die 1 und 2 Bezug genommen, die Brennstoffzelle 12 ist am rückwärtigen Teil des Vorrichtungsanbringungsbereichs 60 und an einem Teil angeordnet, welches auf seiner linken und rechten Seite von den Gelenkrahmen 32L, 32R und dem nach oben gewölbten Rahmen 40 umgeben ist. Die Brennstoffzelle 12 ist in einer Weise angeordnet, dass sie in einem Neigungswinkel &THgr; (siehe 12) von etwa 70° geneigt ist, wobei der Neigungswinkel &THgr; von einer Oberfläche 12e in der Längsrichtung und der horizontalen Oberfläche gebildet wird. Die Oberfläche 12e in der Längsrichtung liegt im Wesentlichen in der nach oben-und-unten-Richtung. Hier ist die Oberfläche 12e in der Längsrichtung eine Oberfläche, die länger als eine obere Oberfläche 12a und eine untere Oberfläche 12b in der Seitenansicht ist und welche keine Relation zur Tiefenrichtung (die Links-Rechts-Richtung) hat.

Wie aus den 1 und 2 offensichtlich ist, ist die Brennstoffzelle 12 unter der Sitzbank 22 angeordnet und, um genauer zu sein, ist sie unter dem vorderen Bereich 22a, auf dem der Fahrer sitzt angeordnet. Somit wird durch die Anordnung der schweren Brennstoffzelle 12 unter dem vorderen Bereich 22a der Sitzbank 22, auf dem der Fahrer sitzt, wie es in 12 gezeigt ist, der Schwerpunkt G des gesamten brennstoffzellenbetriebenen Motorrads 10 so festgelegt, dass er beispielsweise in der Weite L in der Längsrichtung des brennstoffzellenbetriebenen Motorrads 10 beinhaltet ist. Des Weiteren durch Anordnen der Oberfläche 12e in der Längsrichtung in der Seitenansicht, dass sie im Wesentlichen in der nach oben-und-unten-Richtung liegt, wird ein Ende 12f in der Längsrichtung der Brennstoffzelle 12 auch an einer Stelle in der Nähe des Schwerpunkts G angeordnet, was dazu fuhrt, dass das Gewicht in der Nähe des Schwerpunkts G konzentriert ist. Somit wird die Manövrierfähigkeit des brennstoffzellenbetriebenen Motorrads 10 beim Wenden oder in der Schräglage oder Ähnlichem verbessert. Da der Fahrer/die Fahrerin auf dem vorderen Bereich 22a sitzt, sitzt er/sie in der der Nachbarschaft der Brennstoffzelle 12, so dass er/sie sich eins mit dem brennstoffzellenbetriebenen Motorrad 10 fühlen kann.

Ferner kann die Position des Schwerpunkts G aus dem Verhältnis des Gewichts am Vorderrad 14 zu dem am Hinterrad 16 erhalten werden. Der Schwerpunkt G kann für das Tockengewicht, in dem keine Kühlflüssigkeit, kein Brennstoff und Ähnliches eingefüllt sind, oder für ein Gewicht, bei dem die Kühlflüssigkeit, Brennstoff und Ähnliches eingefüllt sind, bestimmt sein.

Des Weiteren ist die Oberfläche 12e der Brennstoffzelle 12 in der Längsrichtung so angeordnet, dass sie nach hinten geneigt und somit entlang des nach oben gewölbten Rahmens 40 angeordnet ist, welcher auch nach hinten geneigt ist, was somit die Befestigung erleichtert. Des Weiteren ist durch Neigung der Brennstoffzelle 12 nach hinten die Brennstoffzelle 12 so angeordnet, dass sie dem Hinterrad 16 zugewandt ist und ein gutes Gleichgewicht beim Layout erreicht wird. Folglich wird der Raum in dem Vorrichtungsanbringungsbereich 60 auf effektive Weise genutzt. Des Weiteren gewährleistet die Neigung der Brennstoffzelle 12 nach hinten einen adäquaten Raum auf der Rückseite der Brennstoffzelle, wodurch die Einschwenkbewegung des Schwingarms 130 nicht gestört wird und der adäquate Raum nicht unnötig groß sein muss.

Wie zuvor beschrieben wurde, ist, um die Brennstoffzelle 12 unter dem vorderen Bereich 22a der Sitzbank 22 anzuordnen und um diese sorgfältig in der Richtung anzuordnen, die dem Hinterrad 16 zugewandt ist, die Brennstoffzelle 12 derart angeordnet, dass sie einen Neigungswinkel &THgr;, der durch die Oberfläche 12e in der Längsrichtung und der horizontal Oberfläche gebildet wird, im Bereich von 45° bis 90° aufweist, oder dass sie aufrecht ist. Somit wird die Manövrierfähigkeit des brennstoffzellenbetriebenen Motorrads 10 beim Wenden oder Ähnlichen weiter verbessert.

Im Folgenden wird wieder auf die 1 und 2 Bezug genommen; die VCU 64 hat irgendwie eine boxförmige Ausgestaltung, die irgendwie flach ist, und ist in einem Bereich vorgesehen, der auf seiner linken und rechten Seite durch obere Mittelrahmen 30L und 30R in einem oberen Mittelteil des Vorrichtungsanbringungsbereichs 60 vorgesehen ist. Die Wasserpumpe 66 und der Ionenaustauscher 68 sind an einem Teil vorgesehen, das sich etwas vor der VCU 64 befindet und welches auf seiner linken und rechten Seite von den vorderen Nebenrahmen 46L und 46R umgeben ist. Die Wasserpumpe 66 ist über dem Ionenaustauscher 68 vorgesehen.

Wie in den 1, 2 und 7 gezeigt ist, sind der Verdichter 70, das Thermostat 79 und der Befeuchter 72 in einem Bereich vorgesehen, der sich unter der VCU 64 befindet und der auf seiner linken und rechten Seite von den unteren Mittelrahmen 36L und 36R und den Seitenrahmen 44L und 44R umgeben ist. Ferner sind der Verdichter 70 und das Thermostat 79 vor dem Befeuchter 72 angeordnet. Des Weiteren sind der Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74 und die Verdünnungsbox 76 unter der Brennstoffzelle 12 vorgesehen, und der Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74 ist weiter nach links als die Verdünnungsbox 76 (siehe 4) vorgesehen. Obwohl es nicht so dargestellt ist, kann der Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74 an einem davor liegenden Teil weiter als die Verdünnungsbox 76 vorgesehen sein.

Im Tankhaltebereich 62 sind im Tank befindliche, elektromagnetische Ventile 84L und 84R, die an den Anschlüssen der Brennstofftanks 80L und 80R an entsprechenden Vorderenden der Brennstofftanks 80L und 80R anzubringen sind, was nicht dargestellt ist, und die als Versorgungsteile, die zur Befüllung der Brennstofftanks 80L und 80R mit Wasserstoffgas und zur Versorguung mit Wasserstoffgas verwendet werden, dienen; ein Brennstofffüllanschluss 82 zur Befüllung der Brennstofftanks 80L und 80R und eine Druckreguliereinheit 86 vorgesehen, wobei die Brennstofftanks 80L und 80R Behälter zur Aufbewahrung des Wasserstoffgases sind, welches der Brennstoffzelle 12 unter hohem Druck zugeführt wird, und diese als ein Paar aus Wasserstoffversorgungsvorrichtungen dienen, die auf der linken und rechten Seite vorgesehen sind (siehe 15 und 17).

Die Brennstofftanks 80L und 80R weisen eine zylindrische Form auf, wobei beide Enden in der Längsrichtung im Wesentlichen halbkugelförmig sind und voneinander getrennt mit einem vorgegebenen Abstand links und rechts vom Zentrum über dem Hinterrad 16 am Heckteil des Fahrzeugs vorgesehen sind. Die Brennstofftanks 80L und 80R erstrecken sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs in Aufsicht (siehe 3); die Vorderenden der Brennstofftanks 80L und 80R, an denen die im Tank befindlichen, elektromagnetischen Ventile 84L und 84R an den Anschlüssen der Brennstofftanks 80L und 80R vorgesehen sind, weisen in Richtung der Front des Fahrzeugs; und die Brennstofftanks 80L und 80R sind so angeordnet, dass sich nach oben und hinten entlang der Sitzbank 22 in der Seitenansicht (siehe 1) verlaufen. Der obere Heckrahmen 52L und der untere Heckrahmen 54L verlaufen im Wesentlichen entlang einer oberen Randlinie und einer unteren Randlinie des Brennstofftanks 80L. Beide Enden des Brennstofftanks 80L sind an zwei Bändern 90gehaltert, die am oberen Heckrahmen 52L und dem unteren Heckrahmen 54L befestigt sind. Gleichermaßen verlaufen der obere Heckrahmen 52R und der untere Heckrahmen 54R im Wesentlichen entlang einer oberen Randlinie und einer unteren Randlinie des Brennstofftanks 80R. Beide Enden des Brennstofftanks 80R werden von den zwei Bändern 90 gehalten, die an dem oberen Heckrahmen 52R und dem unteren Heckrahmen 54R angebracht sind.

Wie zuvor beschrieben wurde, sind die Vorderenden der Brennstofftanks 80L und 80R in die Öffnung 58L beziehungsweise 58R eingesetzt, die auf der Seite des Innendurchmessers der Stopprahmen 57L und 58R ausgebildet sind, und die Anschlüsse der Brennstofftanks 80L und 80R sowie die obigen Versorgungsteile, die im Tank befindlichen, elektromagnetischen Ventile 84L und 84R, und Ähnliches sind ebenso in die Öffnungen 58L und 58R eingesetzt (siehe 15 bis 18). Auf der anderen Seite des Innendurchmessers des Stopprahmens 57L und 57R, d.h. an Teilen, an denen die Brennstofftanks 80L und 80R die Stopprahmen 57L und 57R berühren, sind Pufferelemente 59L und 59R vorgesehen, die unter Verwendung von elastischem Material, wie Gummi oder Schaummaterial oder Ähnlichem, ausgebildet sind, um einen engen Kontakt der Brennstofftanks 80L und 80R mit den Stopprahmen 57L und 57R zu bewirken und um das Auftreten eines metallischen Geräuschs aufgrund der Berührung zu verhindern (siehe 15 bis 18).

Wie zuvor beschrieben, wirken an den Brennstofftanks 80L und 80R des brennstoffzellenbetriebenen Motorrads 10, selbst wenn aufgrund der Bänder 90 und der Stopprahmen 57L und 57R die Wirkung starker Bindekräfte beispielsweise eine starke Kraft hervorruft, die auf das brennstoffzellenbetriebene Motorrad 10 einwirkt, und dadurch das unter Drucksetzen der Brennstofftanks 80L und 80R in Richtung der Front des Fahrzeugs bewirkt wird, die Stopprahmen 57L und 57R als Rückhalteteile der Bewegung der Brennstofftanks 80L und 80R in Richtung der Front des Fahrzeugs entgegen. Das Unterdrücken der Bewegung der Brennstofftanks 80L und 80R in Richtung der Front des Fahrzeugs durch die Stopprahmen 57L und 57R macht es möglich, die Auswirkung der Bewegung der Brennstofftanks 80L und 80R auf die Verrohrung und Ähnliches, was an den Brennstofftanks 80L und 80R befestigt ist, zu verhindern. Des Weiteren verlaufen die Brennstofftanks 80L und 80R in Längsrichtung des Fahrzeugs; die Vorderenden der Brennstofftanks 80L und 80R, an denen die im Tank befindlichen, elektromagnetischen Ventile 84L und 84R an den Anschlüssen der Brennstofftanks 80L und 80R vorgesehen sind, weisen zur Front des Fahrzeugs. Somit ist es möglich, zu verhindern, dass sich die Kraft vom Heck des Fahrzeugs auf das zuvor beschriebene, brennstoffzellenbetriebene Motorrad 10 auf die Anschlüsse der Brennstofftanks 80L und 80R, auf die im Tank befindlichen, elektromagnetischen Ventile 84L und 84R oder Ähnliches auswirkt.

Da tatsächlich die Brennstofftanks 80L und 80R eine zylindrische Form aufweisen, deren beide Enden in Längsrichtung im Wesentlichen halbkugelförmig sind, sind die Durchmesser der Öffnungen 58L und 58R so vorgegeben, dass sie kleiner als der Außendurchmesser der obigen zylindrischen Bereiche und größer als die Vorderenden davon und die im Tank befindlichen, elektromagnetischen Ventile 84L und 84R sind. Folglich können die Vorderenden der Brennstofftanks 80L und 80R leicht in die Öffnungen 58L beziehungsweise 58R eingesetzt werden. Ferner werden in der vorliegenden Ausführungsform die Stopprahmen 57L und 58R, die ein Teil des Rahmens 20 bilden dazu verwendet, die Bewegung der Brennstofftanks 80L und 80R zu unterdrücken, wodurch das Hinzufügen eines speziellen Rückhalteteils nicht notwendig ist, so dass eine effektive Anordnung der Teile erreicht werden kann und auch eine Reduktion der Teileanzahl erreicht werde kann. Da die Stopprahmen 57L und 57R an den L1- und R1-Teilen und den L2- und R2-Teilen bei dem brennstoffzellenbetriebenen Motorrad 10 der vorliegenden Erfindung abnehmbar angebracht sind, ist die Anbringung der Brennstofftanks 80L und 80R einfach und die Wartungsvermögen ist ebenso hoch.

Obwohl die Brennstofftanks 80L und 80R vergleichsweise große Komponenten unter den am Aufbau des brennstoffzellenbetriebenen Motorrads 10 beteiligten Komponenten sind, sind sie voneinander getrennt links und rechts vom Zentrum, wie zuvor beschrieben, vorgesehen, wodurch sie kaum mit dem Hinterrad 16 überlappen, und der Federweg in der nach oben-unten-Richtung des Hinterrads kann in ausreichendem Maße gewährleistet werden. Somit besteht die Tendenz, dass das Abpuffern von Stößen der Straßenoberfläche leicht erreicht wird, so dass die Fahrqualität des brennstoffzellenbetriebenen Motorrads 10 gesteigert werden kann. Ferner, dadurch dass die zwei Brennstofftanks 80L und 80R voneinander getrennt links und rechts vorgesehen sind, wird ein adäquater Raum zwischen den Brennstofftanks 80L und 80R sichergestellt. In dem Raum kann jedes der Teile, Verrohrung und Ähnliches, angeordnet werden, dargestellt durch einen Wasserstoffsensor 8, welcher eine Komponente des Wasserstoffversorgungssystem ist und nachfolgend beschrieben wird, und die Druckreguliereinheit 86. Folglich kann die Effizienz beim Layout hinsichtlich der Teile des brennstoffzellenbetriebenen Motorrads 10, insbesondere der Komponenten des Wasserstoffversorgungssystems, in großem Umfang verbessert werden.

Andererseits ist der Brennstofffüllanschluss 82 an einer Stelle angeordnet, der der Mitte zwischen den Vorderendenbereichen des linken und rechten Brennstofftanks 80L und 80R entspricht, und ist unter der Sitzbank 22 vorgesehen, wobei er nach oben gerichtet ist. Die Druckreguliereinheit 86 ist an einem rückwärtigen Bereich des Brennstofffüllanschlusses 82 angeordnet (siehe 15). Somit ist der Brennstofffüllanschluss 82 in der Nachbarschaft eines Bereichs angeordnet, der sich in der Mitte in der Front-und-Heck-Richtung des Fahrzeugs befindet und ist an einer Stelle über dem zentralen Kickständer 43a und dem Seitenkickständer 43b angeordnet, was ermöglicht, dass die Richtung, in der das Fahrzeug durch den zentralen Kickständer 43a und den Seitenkickständer 43b angestützt wird, mit der Richtung, in der eine Brennstofffülldüse, die nicht dargestellt ist, zum Zeitpunkt des Befüllens angebracht wird, nahezu zusammenfallen. Folglich ist es möglich, die Befüllung mit Brennstoff in einem stabilen Zustand vorzunehmen.

Ferner ist eine elektrische Steuereinheit (ECU) 92, welche das brennstoffzellenbetriebene Motorrad 10 insgesamt steuert, unter der Sitzbank 22 angeordnet. Die ECU 92 steuert auch die Brennstoffzelle 12. Der Brennstofffüllanschluss 82 und die ECU 92 sind so angeordnet, dass sie auf der oberen und den Seitenoberflächen von der Sitzbank 22 bedeckt sind, und liegen frei, wenn die Sitzbank 22 bezüglich eines vorderen Gelenks 22c als Zentrum geöffnet wird, so dass das Befüllen mit Brennstoff, wie zuvor beschrieben, und eine vorgegebene Wartung durchgeführt werden können. Auf einer oberen Oberfläche der ECU 92 ist ein konvexer Bereich 92a ausgebildet und kann als ein Aufbewahrungsraum genutzt werden.

In einem Bereich unmittelbar vor den unteren Abwärtsrahmen 28R und 28L ist ein Kühler 100 zum Kühlen der Brennstoffzelle 12 vorgesehen. Der Kühler 100 hat die Gestalt einer Platte, wobei die Höhe etwa dem Doppelten der Breite entspricht (siehe 8), und ist derart angebracht, dass beide Seiten des Kühlers 100 entlang den unteren Abwärtsrahmen 28R und 28L angeordnet sind. Der Kühler 100 beinhaltet einen ersten Tank 102 auf der ersten Seite, dem durch die Brennstoffzelle 12 erwärmtes Kühlwasser über die Wasserpumpe 66 zugeführt wird; einen zweiten Tank 104 auf der zweiten Seite in den das abgekühlte Kühlwasser nach Abstrahlung der Wärme austritt und ein Kühlteil 106, welches zwischen dem ersten Tank 102 und dem zweiten Tank 104 vorgesehen ist und welches für den Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft sorgt. Tatsächlich ist der erste Tank 102 auf der linken Seite des Kühlteils 106 vorgesehen, und der zweite Tank 104 ist auf der rechten Seite des Kühlteils 106 vorgesehen.

Wie in 8 gezeigt ist, weisen der erste Tank 102 und der zweite Tank 104 eine längliche, rechteckige Form auf und sind derart vorgesehen, dass sie zwischen dem oberen und dem unteren Rand auf der linken und rechten Seite des Kühlers 100 angeordnet sind. An einem Teil etwas über dem unteren Rand des zweiten Tanks 104 ist ein erster Auslass 104a, über den Kühlwasser, welches nach der Wärmeabstrahlung abgekühlt wurde, abgelassen wird, vorgesehen. An einem oberen Ende des zweiten Tanks 104 ist eine Zuführkanal 104c, der mit einer Kühlerkappe 104b und mit einem Vorratstank 112 verbunden ist, vorgesehen. In der Kühlerkappe 104b ist ein nicht dargestelltes Ventil vorgesehen. Das Ventil sorgt für die Aufrechterhaltung des konstanten Druckes in dem Kühlsystem 200 (siehe 11). Das heißt, wenn der Druck in dem ersten Tank 102 und dem zweiten Tank 104 zunimmt, öffnet sich das obige Ventil, um überschüssiges Kühlwasser und zugemischte Luft über den Zuführkanal 104c an den Vorratstank 112 abzulassen. Andererseits, wenn der Druck in dem ersten Tank 102 und dem zweiten Tank 104 abnimmt, wird das fehlende Kühlwasser aus dem Vorratstank 112 zugeführt. Der Vorratstank 112 ist über der Kühlerkappe 104b angeordnet.

An einem Bereich, der sich im Wesentlichen über dem ersten Tank 102 befindet, ist ein Einlass 102a vorgesehen, über den aufgewärmtes Kühlwasser zugeführt wird. An einem Bereich, der sich im Wesentlichen unter dem ersten Tank 102 befindet, ist ein zweiter Auslass 102b vorgesehen, der mit einem Thermostat 79 verbunden ist.

Das Kühlteil 106 beinhaltet viele Kapillare 106a, wobei jede davon eine Verbindung des ersten Tanks 102 mit dem zweiten Tank 104 herstellt, und Kühlrippen 106b, die eine wellenförmige Form bei Betrachtung von vorne aufweisen und die zwischen diesen Kapillaren vorgesehen sind. Dann durchströmt im Kühlteil 106 Kühlwasser die Kapillaren 106a und wird unter Abstrahlung von Wärme über die Kühlrippen 106b abgekühlt. Des Weiteren ist die Kühlwirkung hoch, da die Kühlrippen 106b gute Belüftungseigenschaften und große Flächen aufweisen.

An einem oberen Bereich und auf der Rückseite des Kühlers 100 ist der Kühlventilator 109a vorgesehen und an einem unteren Bereich und auf der Rückseite davon ist der Kühlventilator 109b vorgesehen. Die Wirkung des Luftsogs durch die Kühlventilatoren 109a und 109b beschleunigt die Belüftung der Kühlrippen 106b und verstärkt den Wärmeabstrahlungseffekt des Kühlers 100.

Wie in 5 gezeigt ist, ist die Lenkstange 18 mit den oberen Bereichen der vorderen Aufhängungen 23L und 23R über ein Kopfrohr 24 verbunden. Die Lenkstange 18 ist im Wesentlichen T-förmig. Ein Luftfilter 110 zum Ansaugen von Umgebungsluft ist auf der linken Seite einer Spindel 18a angeordnet, deren unteres Teil in das Kopfrohr 24 eingesetzt ist. Auf der rechten Seite der Spindel 18a ist der Vorratstank 112 vorgesehen, welcher den Kühler 110 mit Kühlflüssigkeit versorgt. Der Luftfilter 110 und der Vorratsbehälter 112 sind an Stellen, die im Wesentlichen symmetrisch und gut ausbalanciert mit der Spindel 18a in der Mitte liegen, vorgesehen und sind an Teilen des Rahmens 20 befestigt.

Des Weiteren, wie in 9 gezeigt ist, beinhaltet der Luftfilter 110 ein Bodenteil 110a in quadratischer Form und ein Abdeckteil 110b, welches die obere Oberfläche des Bodenteils 110a bedeckt. Der Luftfilter 110 ist so vorgesehen, dass die Bodenfläche des Bodenteils 110a schräg nach unten und nach hinten ausgerichtet ist. Das mittlere Teil des Abdeckteils 110b ist gewölbt, und eine Luftzuführkanal 110c ist in einem oberen Bereich des gewölbten Teils vorgesehen. Dann ist in dem Luftfilter 110 ein Filter zur Reinigung der angesaugten Luft vorgesehen, und der Filter kann durch Entfernen des Abdeckteils 110b ausgetauscht werden. Wie in 10 gezeigt ist, weist der Vorratsbehälter 112, der einen konkaven Bereich 112a hat, eine gestreckt elliptische Form auf und ist so angeordnet, dass er nach unten und leicht nach hinten gerichtet ist, wie es der Fall bei der Spindel 18a ist. Ein Kühlwasserzuführkanal 112b eines oberen Bereichs des Vorratsbehälters 112 ist nach oben gerichtet.

Wie in den 1, 2 und 5 gezeigt ist ein Paar Akkumulatoren 120L und 120R zwischen dem Vorderrad 14 und den unteren Abwärtsrahmen 28L und 28R vorgesehen und weiter außerhalb als der Kühler 100 angeordnet. Die Akkumulatoren 120L und 120R weisen eine in der Senkrechten längliche, rechteckige, säulenartige Ausgestaltung auf und sind leicht in der Nachbarschaft der Mitte in Richtung der Höhe gebogen, so dass sie konvex nach vorne gerichtet sind. Aufgrund dieser Ausgestaltung, durch Anordnung einer vorgegebenen Platte auf einer unteren Rückseite der Akkumulatoren 120L und 120R kann die untere Rückseite der Akkumulatoren 120L, 120R als Fußstützbereiche für den Fahrer während des Fahren des Motorrads verwendet werden.

Des Weiteren sind die Akkumulatoren 120L, 120R so angeordnet, dass sie schräg nach vorne aus der Nachbarschaft der vorderen Enden der Seitenrahmen 44L und 44R gerichtet sind. Die unteren Enden der Akkumulatoren 120L und 120R sind mit den unteren Abwärtsrahmen 28L und 28R durch Streben 122L und 122R verbunden. Die oberen Enden der Akkumulatoren 120L und 120R sind mit dem Kopfrohr 24 durch Streben 124L und 124R verbunden. Wenn, wie zuvor beschrieben wurde, die Akkumulatoren 120L und 120R an den unteren Abwärtsrahmen 28L und 28R vorgesehen sind, entsprechen sich die Lasten, die auf das Vorderrad 14 und das Hinterrad 16 wirken, wodurch die Gewichtsbalance während des Fahrens verbessert wird. Die Akkumulatoren 120L und 120R weisen die gleiche Funktion auf, und der Strom zum Auf- und Entladen wird unter den Akkumulatoren 120L und 120R zu gleichen Teilen aufgeteilt.

Das Vorderrad 14 ist drehbar an den unteren Bereichen der vorderen Aufhängungen 23L, 23R gelagert. Das Hinterrad 16 ist am Schwingarm 130 gelagert, der drehbar um das Gelenk 34 als Drehzentrum verschwenken kann, und ein ins Rad integrierter Motor 132 und ein Motorantrieb 134 zum Antrieb des in das Rad integrierten Motors 132 sind vorgesehen. Eine hintere Aufhängung 136 ist zwischen einem oberen Bereich des oberen, nach oben gewölbten Rahmens 40 und einem oberen Bereich des Schwingarms 130 auf der linken Seite davon vorgesehen. Der ins Rad integrierte Motor 132 und der Motorantrieb 134 weisen eine Wasserkühlung auf und stellen einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Ausgangsleistung bereit.

Wie es aus den 1 und 2 ersichtlich ist, ist der vordere Teil der Sitzbank 22 in großem Umfang nach unten ausgeschnitten, und das Brennstoffzellenmotorrad 10 wird als Motorroller klassifiziert. Im Wesentlichen ist das gesamte Brennstoffzellenmotorrad 10 durch die Verkleidung 140 bedeckt, wie es durch die fingierten Linien angedeutet ist. Dann wird bei dem brennstoffzellenbetriebenen Motorrad 10 beim Starten der ins Rad integrierte Motor 132 von den Akkumulatoren 120L und 120R und ein vorgegebenes Heizelement mit elektrischer Energie versorgt, wodurch ein Aufwärmvorgang durchgeführt wird. Nach der Durchführung des Aufwärmvorgangs wird die von der Brennstoffzelle 12 erzeugte Energie dem in das Rad integrierten Motor 132 zugeführt, um das Fahren des Fahrzeugs zu ermöglichen. In dem Fall, bei dem die Drosselöffnung vergrößert ist und wenn ein Zuwachs der erforderlichen Ausgangsleistung vergleichsweise klein ist, wird die Ausgangsleistung der Brennstoffzelle 12 dem im Rad integrierten Motor 132 in Verknüpfung mit der Ausgangsleistung der Akkumulatoren 120L und 120R in überlagerter Weise zugeführt, wodurch eine schnelles Ansprechverhalten erreicht werden kann. Ferner, wenn ein höherer Grad an Ausgangsleistung erforderlich ist, wird die Ausgangsleistung der Akkumulatoren 120L, 120R in einer überlagerten Weise zugeführt und die Ausgangsleistung der Brennstoffzelle 12 wird erhöht, um so die Nachführung zum Grad der Drosselöffnung zu verbessern.

Als nächstes wird das Wasserkühlsystem 200, welches die Brennstoffzelle 12 kühlt und diese in einem geeigneten Temperaturbereich hält, nachfolgend anhand der 10 bis 13 beschrieben.

Wie in den 10 und 11 gezeigt, weist das Kühlsystem 200 eine Wasserpumpe 66, einen Ionenaustauscher 68, ein Thermostat 79, einen Kühler 100 und einen Vorratstank 112 auf. Das Kühlsystem 200 führt primär Kühlwasser, welches von der Brennstoffzelle 12 als Wärmequelle erwärmt wurde, dem Kühler 100 durch eine erste Hauptleitung 202 zu, und führt das durch die Wärmeabstrahlung des Kühlers 100 gekühlte Kühlwasser an die Brennstoffzelle 12 durch eine zweite Hauptleitung 204 zurück, wodurch das Kühlwasser zirkuliert. Die Wasserpumpe 66 ist in der Mitte der ersten Hauptleitung 202 angeordnet und bewirkt die Zirkulierung des Kühlwassers. Wie in den 12 und 13 gezeigt ist, ist ein Ende der ersten Hauptleitung 202 mit der oberen Fläche 12a der Brennstoffzelle 12 über eine obere Verbindung (ein Verbindungsteil) 206 verbunden, und ein Ende der zweiten Hauptleitung 204 ist mit der unteren Fläche 12b der Brennstoffzelle 12 über eine untere Verbindung 208 verbunden. Die obere Verbindung 206 ist in der Mitte der oberen Fläche 12a, wie in der Seitenansicht zu sehen (siehe 12) und im Wesentlichen am linken Ende an der oberen Fläche 12a, wie es in der Rückansicht (siehe 13) zu sehen ist, vorgesehen. Die untere Verbindung 208 ist in der Mitte der unteren Fläche 12b, wie in der Seitenansicht zu sehen (siehe 12) und im Wesentlichen am rechten Ende an der unteren Fläche 12b, wie es in der Rückansicht (siehe 13) zu sehen ist, vorgesehen.

Die obere Verbindung 206 steht leicht nach oben vor und beinhaltet einen unteren Bereich 206a, der mit der Brennstoffzelle 12 verbunden ist, und einen oberen Bereich 206b, der eine Verbindung zwischen dem unteren Bereich 206a und der ersten Hauptleitung 202 herstellt. Die untere Fläche des unteren Bereichs 206a ist in Übereinstimmung mit der oberen Fläche 12a der Brennstoffzelle 12 geneigt, wohingegen die obere Fläche des unteren Bereichs 206a im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Ferner ist die obere Fläche des unteren Bereichs 206a im Wesentlichen auf etwa dieselbe Höhe wie die des oberen, vorderen Endes 12d der Brennstoffzelle 12 festgesetzt.

Der obere Bereich 206b weist eine interne Leitung auf, die im Wesentlichen im rechten Winkel gekrümmt ist und so vorgesehen ist, dass die erste Hauptleitung 202 nach vorne ausgerichtet ist. Ferner ist der obere Bereich 206b mit einem kurzen Rohr (einer Längsbohrung) 206c, das in Verbindung mit der internen Leitung steht, und einer Abdeckung 206d zur Abdeckung der oberen Fläche des kurzen Rohrs 206c versehen. Das kurze Rohr 206c ist so angeordnet, dass es sich schräg nach oben vom gekrümmten Bereich des oberen Teils 206b erstreckt. Des Weiteren kann die Abdeckung 206d bezüglich des kurzen Rohres 206c geöffnet und verschlossen werden. Tatsächlich verläuft die erste Hauptleitung 202 vom oberen Teil 206b zum vorderen, oberen Ende 12d im Wesentlichen horizontal, und verläuft hinter dem oberen, vorderen Ende schräg nach vorne und unten.

Die untere Verbindung 208 steht leicht nach unten vor und wird durch ein röhrenförmiges Teil 208a, das im Wesentlichen rechtwinklig zur unteren Fläche 12b ist, und ein Ellbogenstück 208b gebildet, welches ein Verbindung zwischen dem röhrenförmigen Teil 208a und der zweiten Hauptleitung 204 herstellt. Ferner ist die zweite Hauptleitung 204 so angeordnet, dass sie vom Ellbogenstück 208b nach vorne gerichtet ist.

Aufgrund der Verwendung einer derartiger Verbindungen der ersten Hauptleitung 202 und der zweiten Hauptleitung 204, strömt die Kühlflüssigkeit in die Brennstoffzelle 12 aus der ersten Hauptleitung 202, um eine interne, Energie erzeugende Zelle abzukühlen, wodurch die Kühlflüssigkeit erwärmt wird und aus der zweiten Hauptleitung 204 strömt und so unter Wirkung der Wasserpumpe 66 in Zirkulation versetzt wird.

Da des Weiteren die erste Hauptleitung 202 mit der oberen Fläche 12a der Brennstoffzelle 12 verbunden ist, steigt die Luft in der Brennstoffzelle 12 auf und tritt danach ohne Behinderung in die erste Hauptleitung aus, so dass die Luft auf effektive Weise entnommen werden kann. Dies verhindert eine Wirkungsgradabnahme bei der Energieerzeugung der Brennstoffzelle 12. Wie zuvor beschrieben, wird die aus der ersten Hauptleitung 202 austretende Luft eventuell aus der Kühlerkappe 104b zum Vorratstank 112 austreten.

Da tatsächlich ein Ende der zweiten Hauptleitung 204 mit der unteren Fläche 12b der Brennstoffzelle 12 verbunden ist, wird Luft selbst in dem Fall, dass Luft in die zweite Hauptleitung 204 gemischt wurde, in die erste Hauptleitung 202 über die Brennstoffzelle 12 abgelassen.

Des Weiteren, wie in 13 gezeigt ist, sind die erste Hauptleitung 202 und die zweite Hauptleitung 204 auf den seitlichen Außenseiten des Fahrzeugs auf der oberen Fläche 12a und der unteren Fläche 12b der Brennstoffzelle 12 angeordnet, und somit wird ein Raum in dem Bereich vor und hinter der Brennstoffzelle 12 gewährleistet, so dass die erste Hauptleitung 202 und die zweite Hauptleitung 204 nicht das Layout hinsichtlich der anderen Vorrichtungen beeinträchtigen. Folglich erlaubt dies die Anordnung der VCU 64 vor der Brennstoffzelle 12 (siehe 1 und 2).

Es sollte deutlich werden, dass, obwohl bevorzugt die erste Hauptleitung 202 und die zweite Hauptleitung 204 so weit wie möglich an den seitlichen Außenseiten des Fahrzeugs vorgesehen sind, da die erste Hauptleitung 202 und die zweite Hauptleitung 204 jeweils einen vorgegebenen Durchmesser haben und ferner über die obere Verbindung 206 und die untere Verbindung 208 verbunden sind, es notwendig ist, einen gewissen Spielraum A (siehe 13) zu einer äußeren Oberfläche 12h einzuhalten. Basierend auf dem Durchmesser R der ersten Hauptleitung 202 und der zweiten Hauptleitung 204 ist der Spielraum A bevorzugt auf R ≤ A ≤ 3R festgelegt. Folglich besteht keine Schwierigkeit, die Verbindung der ersten Hauptleitung 202 und der zweiten Hauptleitung 204 zur Brennstoffzelle 12 herzustellen, und die erste Hauptleitung 202 und die zweite Hauptleitung 204 stehen nicht über die äußere Oberfläche 12 vor, und des Weiteren wird ein Raum im Bereich vor und hinter der Brennstoffzelle 12 sichergestellt.

Ferner ist die obere Verbindung 206 als Verbindungsteil an der Brennstoffzelle 12 mit der ersten Hauptleitung 202, mit dem kurzen Rohr 206c, an dem die zu öffnende und verschließende Abdeckung 206d vorgesehen ist, verbunden, und somit kann die Luft, die innerhalb der Brennstoffzelle 12 aufsteigt, über das kurze Rohr 206c entnommen werden. Mit anderen Worten nach dem Austausch des Kühlwassers oder Ähnlichem wird die Abdeckung 206d geeignet geöffnet, wodurch in das Kühlsystem 200 gemischte Luft schnell und effektiv entnommen wird.

Ferner, betreffend die erste Hauptleitung 202, da ein Teil vor dem vorderen, oberen Ende 12d nach unten und vorne geneigt ist, kann Luft, die in dem Teil vorhanden ist, auch nach oben aufsteigen und über das kurze Rohr 206c entnommen werden. Auf diese Weise, da das kurze Rohr 206c an einer lokal erhöhten Stelle angeordnet ist, ist es möglich, zu verhindern, dass Luft in der ersten Hauptleitung 202 zurückgehalten wird. Tatsächlich kann das kurze Rohr 206c auch zur Einbringung von Kühlwasser verwendet werden.

Andererseits ist, wie in den 10 und 11 gezeigt ist, das Thermostat 79 in der Mitte der zweiten Hauptleitung 204 angeordnet. Das Thermostat 79 hat vier Anschlüsse 79a, 79b, 79c und 79d. Unter diesen Anschlüssen sind die Anschlüsse 79a und 79b mit der zweiten Hauptleitung 204 verbunden und normalerweise sind die Anschlüsse 79a und 79b miteinander verbunden, um so das im Kühler 100 gekühlte Kühlwasser der Brennstoffzelle 12 zuzuführen.

Ferner ist der Anschluss 79c mit dem zweiten Auslass 102b des ersten Tanks 102 über eine Umgehungsleitung 210 verbunden. Der zweite Auslass 102b ist mit der ersten Hauptleitung 202 über den ersten Tank 102 und den Einlass 102a verbunden. Da ferner unter diesen Verbindungsteilen nichts vorhanden ist, was einer Drossel oder einem Ventil entspricht, führt dies zu einem Kreislauf, der einem solchen entspricht, bei dem der Anschluss 79c unmittelbar mit der ersten Hauptleitung 202 in Verbindung steht. Dies ist so ausgelegt, dass ein Teil des Kühlwassers aus dem Anschluss 79d über den Ionenaustauscher 68 strömt, und zur ersten Hauptleitung 202 über die Verbindung 209 im System zirkuliert.

Das Thermostat 79 hat die Funktion, die Verbindungsleitungen in Abhängigkeit der Temperatur des Kühlwassers umzuschalten. Während des Aufwärmens ist der Anschluss 79a abgesperrt, und der Anschluss 79c ist geöffnet, und der Anschluss 79c und der Anschluss 79b stehen miteinander in Verbindung. Folglich durchströmt aus der Wasserpumpe 66 austretendes Kühlwasser den Einlass 102a, den ersten Tank 102, den zweiten Auslass 102b und die Umgehungsleitung 210 und wird aus dem Anschluss 79a ins Thermostat 79 eingeleitet und wird aus dem Anschluss 79b zur Brennstoffzelle 12 zurückgeleitet. Daher wird beim Aufwärmen, da das Kühlwasser ohne Durchlaufen des Kühlteils 106 zirkuliert, dieses nicht unnotwendigerweise abgekühlt und kann somit erwärmt werden, bis die Brennstoffzelle 12 eine geeignete Temperatur erreicht. Wie zuvor beschrieben, sind der erste Tank 102 und das Thermostat 79 untereinander durch die Umgehungsleitung 210 verbunden, wodurch auf Grundlage des Kreislaufs das Thermostat 79 mit der ersten Hauptleitung 202 verbunden ist. Das heißt, der erste Tank 102 dient als Teil des Durchgangs der ersten Hauptleitung 202, und die Umgehungsleitung 210 kann somit als eine kurze Leitung zum ersten Tank 102 ausgelegt werden, wodurch die Handhabe der Leitung erleichtert und die Gestaltungsfreiheit beim Layout der Komponenten erhöht wird. Um genauer zu sein, wie in der 4 (in einer Bodenansicht) gezeigt ist, ist die Umgehungsleitung 210 entlang der Bodenfläche des Fahrzeugs angeordnet, und zusätzlich ist dessen Länge kurz ausgelegt.

Der erste Tank 102 weist eine in vertikaler Richtung gestreckte rechteckige Form auf, und die erste Hauptleitung 202 und die Umgehungsleitung 210 sind, mit dem ersten Tank 102 auf der Seite verbunden, wo sie sich bei Betrachtung aus der Mitte des ersten Tanks 102 in der Längsrichtung zugewandt sind. Dadurch wird die Länge des ersten Tanks 102 auf effektive Weise genutzt, und die erste Hauptleitung 202 und die Umgehungsleitung 210 sind voneinander beabstandet angeordnet, wodurch ein Raum dazwischen gewährleistet wird, so dass das Maß an Gestaltungsfreiheit beim Layouts weiter gesteigert wird.

In der Tat ist ein Schaltventil, das mit dem ersten Tank 102 über die Umgehungsleitung 210 verbunden ist, nicht auf ein solches wie das Thermostat 79 beschränkt, bei dem das Schalten in Reaktion auf die Temperatur des Kühlmittels erfolgt, sondern es kann beispielsweise ein solches verwendet werden, das das Schalten auf Grundlage eines Zeitschalterbetriebs oder eines vorgegebenen Berechnungsergebnisses durchführt.

Im Kühlsystem 200 ist die durch den Kühler 100 zu kühlende und anvisierte Wärmequelle nicht auf die Brennstoffzelle 12 beschränkt, sondern kann ein Verbrennungsmotor, ein Motor oder Ähnliches sein.

Als nächstes wird ein Wasserstoffkreislaufsystem 300 zur Versorgung der Brennstoffzelle 12 mit Wasserstoffgas hauptsächlich anhand der 14 bis 19 beschrieben. Es ist zu beachten, dass 15 eine vergrößerte, perspektivische Ansicht eines oberen Heckteils des Fahrzeug ist und dass zum Zweck der Deutlichkeit eine Befestigungsklammer 55 und Ähnliches, die oberen Hilfsheckrahmen 53L und 53R in der Figur weggelassen wurden.

Wie in 14 gezeigt ist, beinhaltet das Wasserstoffkreislaufsystem 300 einen Brennstofffüllanschluss 82, die Brennstofftanks 80L und 80R, die Druckreguliereinheit 86, eine Injektoreinheit 304, den Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74, die Verdünnungsbox 76 und einen Schalldämpfer 306. Das Wasserstoffkreislaufsystem 300 versorgt die Brennstoffzelle 12 mit Wasserstoffgas und bringt überschüssiges Wasserstoffgas nach der Reaktion zur Zirkulation oder lässt ebendies ab.

Wie in den 14, 17 und 18 gezeigt wird, wird das Wasserstoffgas bei hohem Druck aus dem Brennstofffüllanschluss 82 aus dem Zuführrohr 301 über ein Rückschlagventil 308L und das elektromagnetische Ventil 84L im Innern des Tanks in den Brennstofftank 80L gefüllt. Nahezu gleichzeitig wie der Brennstofftank 80L wird Wasserstoffgas bei hohem Druck aus der Leitung 307, die von der zweiten Seite des Rückschlagventils 308L abzweigt, über ein Rückschlagventil 308R und das im Tank befindliche, elektromagnetische Ventil 84R in den Brennstofftank 80R gefüllt.

Des Weiteren, wenn die Brennstoffzylinder 80L und 80R einer hohen Temperatur oder einem hohen Druck aufgrund unerwarteter Ereignisse ausgesetzt sind, und somit die Temperatur des Wasserstoffgases im Innern der Tanks über eine vorgegebene Temperatur ansteigt, werden nicht dargestellte Sicherheitsventile geöffnet, die als Notfalllöseventile dienen und die in die elektromagnetischen Ventile 84L und 84R eingearbeitet sind, so dass das Wasserstoffgas über die Auslassrohre 312L und 312R in Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs, d.h. nach hinten von den Stellen, an denen der Fahrer und ein Beifahrer sitzen, abgelassen wird.

Wie in den 16 und 18 gezeigt ist, sind Kappen 87 an den Enden der Auslassrohre 312L beziehungsweise 312R angebracht, und eine Platte 83 ist an einer Stelle angeordnet, die entfernt von den Kappen 87 liegt und welche den Kappen 87 zugewandt ist. Die Auslassrohre 312L und 312R sind unter Normalbedingung, bei der die zuvor beschriebenen Sicherheitsventile nicht geöffnet sind, zur Atmosphäre hin offen, und das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub und Ähnlichem in die Auslassrohre 312L und 312R wird durch das Abdecken von diesen mit den Kappen 87 verhindert. Die Kappen 87 sind zum Beispiel aus einem Harz hergestellt und sind fest an den Enden der Auslassrohre 312L und 312R befestigt, so dass sie beim Fahrbetrieb des Motorrads nicht abfallen. Des Weiteren, wie zuvor beschrieben, ist die Platte 83 an einem Teil des Rahmens 20 entfernt von den Enden der Auslassrohre 312L und 312R und an einem Ende des Auslassrohrs 311, welches nachfolgend beschrieben wird befestigt, dass sie den Enden, d.h. den Kappen 87 zugewandt ist. Somit selbst wenn die Sicherheitsventile gelöst werden und dann das Wasserstoffgas unter hohem Druck aus den Auslassrohren 312L und 312R austritt, und folglich die Kappen 87 heftig in Richtung des Hecks des Fahrzeugs ausgestoßen werden, treffen die Kappen 87 die Platte 83 und fallen herunter. Folglich kann das Verteilen der Kappen 87 im Heckbereich des Fahrzeugs verhindert werden. Tatsächlich ist die Platte 83 eine flache, beispielsweise aus Metall hergestellte Platte, und deren Größe ist so festgelegt, dass sie groß genug ist die Kappen 87 sicher auftreffen zu lassen.

Die Druckreguliereinheit 86 ist wie in den 16 und 19 gezeigt ausgestaltet, indem die entsprechenden Komponenten als Wasserstoffversorgungssystemkomponenten in Abfolge mit einer Leitung 302 aus der Brennstoffzelle 12 verbunden sind. Von Stromaufwärts sind in serieller Reihenfolge an dem Grundkreislauf ein manuelles Ventil 314, ein Wärmesensor 313, ein Drucksensor 315, ein elektromagnetisches Absperrventil 316, ein erster Regler 318, ein Filter 317, ein Drucksensor 319, ein zweiter Regler 320 und ein Drucksensor 321 verbunden. Des Weiteren ist nach dem ersten Regler 318 das Auslassrohr 311 angeschlossen; und ein Löseventil 85 als Druckablassventil ist an dem Auslassrohr 311 vorgesehen. Das manuell zu bedienende Ventil 314 arbeitet als Hauptventil für die Brennstofftanks 80L und 80R, und ist normalerweise geöffnet. Das elektromagnetische Absperrventil 316 wird in Abhängigkeit des Fahrens/Anhaltens des brennstoffzellenbetriebenen Motorrads 10 geöffnet und geschlossen. Der erste Regler 318 dient der Druckminderung des Hochdruckes, mit dem das Wasserstoffgas beaufschlagt ist, auf einen vorgegebenen Druck. Der zweite Regler 320 ist verstellbar und reguliert den Zuführdruck an die Injektoreinheit 304 entsprechend des Fahrzustands oder Ähnlichem. Der Filter 317 entfernt Ölinhalt, Staub und Ähnliches im Wasserstoffgas, das der Brennstoffzelle 12 und ähnlichen, nachgeordneten Teilen zugeführt wird.

Das Löseventil 85 ist vorgesehen, um, wenn der erste Regler 318 kaputt ist oder Schwierigkeiten hat, zu verhindern, dass Wasserstoffgas, das unter hohem Druck über einem vorgegebenen Drucklevel steht, einströmt und Vorrichtungen und die Brennstoffzelle 12 zerstört, welche Teile sind, die dem ersten Regler 318 nachgeordnet sind. In einem Fall, bei dem angenommen wird, dass der erste Regler kaputt ist, falls der Drucksensor 319 zum Beispiel einen abnormalen Wert anzeigt, wird das Löseventil 85 geöffnet und dadurch dass mit hohem Druck beaufschlagte Wasserstoffgas aus dem System über das Auslassrohr 311 abgelassen. An einem Ende des Auslassrohrs 311 ist eine Kappe 87 angebracht, wie es der Fall bei den Auslassrohren 312L und 313R ist. Das Auslassrohr 311 ist zwischen den Brennstofftanks 80L und 80R derart angeordnet, dass es im Wesentlichen parallel zu den Auslassrohren 312L und 312R verläuft und der Platte 83 zugewandt ist (siehe 16 und 18).

Es sollte beachtet werden, dass, wie in den 1, 15, oder in anderen Figuren gezeigt ist, über einer rückwärtigen Stelle der Druckreguliereinheit 86 ein Wasserstoffsensor 81 als Wasserstoffversorgungssystemkomponente an einem oberen, mittleren Teil der Befestigungsklammer 55 befestigt ist. Der Wasserstoffsensor 81 ist vorgesehen, um den Verlust an Wasserstoffgas aus dem Wasserstoffkreislaufsystem 300, der Brennstoffzelle 12, oder Ähnlichem zum Zwecke beispielsweise der Anzeige einer Warnung hinsichtlich des Verlustes an Wasserstoffgases unter Verwendung einer veranschaulichenden Kontrollvorrichtung auf einer Anzeige oder Ähnlichem, die an der Lenkstange 18 befestigt ist oder zur Ausgabe eines Alarmtons unter Verwendung eines Lautsprechers zu detektieren. Der Wasserstoffsensor 81 kann ferner die Steuerung übernehmen, wie das Anhalten des Betriebs der Brennstoffzelle 12 auf Basis der Warnung. In der zuvor beschriebenen Ausführungsform, da der Wasserstoffsensor 81 an einem oberen, rückwärtigen Teil der Brennstofftanks 80L und 80R und dazwischen angeordnet ist, verbleibt das Wasserstoffgas, dessen relative Dichte viel kleiner als die der Atmosphäre ist, selbst in dem Fall, bei dem das Wasserstoffgas aufgrund eines unvorhersehbaren Ereignisses über die Verkleidung leckt, in der Nähe des Wasserstoffsensors 81 in der Verkleidung 140, da der Wasserstoffsensor 81 an der obersten Stelle unter den Teilen, die Wasserstoffgas verwenden, wie das Wasserstoffkreislaufsystem 300, die Brennstoffzelle 12, und Ähnliche, angeordnet ist, wodurch der Verlust an Wasserstoffgas detektiert werden kann, ohne dass mehrere Wasserstoffsensoren an jeder Position der Teile anzuordnen sind.

Des Weiteren, da die Druckreguliereinheit 86, welche eine vergleichsweise große Anzahl von Verbindungsteilen im Wasserstoffkreislaufsystem 300 aufweist, unmittelbar vor und leicht unter dem Wasserstoffsensor 81 angeordnet ist, kann der Verlust an Wasserstoffgas unmittelbar und genau mit einem einzigen Wasserstoffsensor 81 detektiert werden.

Die Injektoreinheit 304 umfasst einen Wärmetauscher 322, welcher das Wasserstoffgas unter Verwendung von Kühlwasser für die Brennstoffzelle 12 erwärmt, das von der Druckreguliereinheit 86 zugeführt wird, und einen Ejektor 324 und einen Differenzdruckregler 326, die parallel zueinander auf der stromabwärts liegenden Seite des Wärmetauschers 322 angeordnet sind. Die sekundären Seiten des Ejektors 324 und der Differenzdruckregler 326 sind mit der Brennstoffzelle 12 verbunden, und mit dem Differenzdruckregler 326 wird Wasserstoffgas, das auf einen vorgegebenen Druck eingestellt wurde, wird auf der auf Luftdruck befindlichen Seite als Reaktionsgas zugeführt. Eine Saugwirkung des Ejektors 324 bewirkt, dass nicht umgesetztes Wasserstoffgas, das nicht in der Brennstoffzelle 12 umgesetzt wurde, durch eine Rückführleitung 352 angesaugt wird und in die Brennstoffzelle 12 wieder zurückgeführt wird, wodurch ein Kreislauf gebildet wird.

Das Wasserstoffgas, das der Brennstoffzelle 12 aus der Ejektoreinheit 304 zugeführt wird, tritt als ein feuchtes, überschüssiges Wasserstoffgas nach einer elektrochemischen Reaktion mit dem Reaktionsgas aus und wird dem Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74 über eine Leitung 330 zugeführt, und überschüssiges Wasser wird abgetrennt und aus dem zugeführten feuchten Wasserstoffgas extrahiert. Das nicht umgesetzte Wasserstoffgas aus dem Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74 wird in den Ejektor 324 über die Rückführleitung 352 zurückgeführt. Ferner wird in Abhängigkeit des Fahrzustands das Wasserstoffgas in die Verdünnungsbox 76 über ein Ablassventil 350 abgelassen. In der Verdünnungsbox 76 wird das Wasserstoffgas, in dem die Dichte an Wasserstoff mit Luftabgas verringert wurde, was später beschrieben wird, über den Schalldämpfer 306 abgelassen. Es sollte deutlich werden, dass Wasser, das in dem Gas-Flüssigkeit-Abscheider 74 zurückbleibt, aus einer Entwässerungsröhre 353 zusammen mit Abgas über ein Entwässerungsventil 356 an die Verdünnungsbox 76 abgelassen wird.

Andererseits wird Luft (ein Sweep-Gas) als ein Reaktionsgas, welches vom Verdichter 70 zugeführt und bei hohen Temperaturen getrocknet wurde, in den Befeuchter 72 über die Leitung 330 eingebracht, wird durch Durchführung eines Feuchtigkeitsaustauschs mit dem Luftabgas nach der Umsetzung in der Brennstoffzelle 12 befeuchtet und zur Leitung 340 geleitet. Dann wird das befeuchtete Sweep-Gas der Brennstoffzelle 12 über die Leitung 340 zugeführt. Das Luftabgas wird nach der Umsetzung in der Brennstoffzelle 12 in die Verdünnungsbox 76 über eine Abgasdruckkontrollventil 354 mit einer Leitung 332 abgelassen nachdem das Sweep-Gas in dem Befeuchter 72 befeuchtet wurde. Es ist zu beachten dass, um die Brennstoffzelle 12 bei einem Kaltstart schnell aufzuwärmen, ein Umgehungsventil 336 so geschaltet wird, dass das eine hohe Temperatur aufweisende Sweep-Gas aus dem Verdichter 70 direkt aus der Leitung 342 der Brennstoffzelle 12 zugeführt wird. Tatsächlich sind die Leitung 340 und die Leitung 342 untereinander verbunden und an die Brennstoffzelle 12 angeschlossen.

Wie zuvor beschrieben wurde sind bei dem brennstoffzellenbetriebenen Motorrad 10 der vorliegenden Ausführungsform die Brennstofftanks 80L und 80R mit den Bändern 90 fixiert; deren Bewegung wird mit den Stopprahmen 57L und 57R unterdrückt; deren lange Seiten verlaufen in Längsrichtung des Fahrzeugs; und des Weiteren sind die Vorderenden davon so angeordnet, dass sie in Richtung der Front des Fahrzeugs gerichtet sind. Daher können selbst in einem Fall, bei dem das brennstoffzellenbetriebene Motorrad 10 einer starken Kraft ausgesetzt wird, besonders einer Kraft von der rückwärtigen Richtung des Fahrzeugs, die Bewegungen der Brennstofftanks 80L und 80R unterdrückt werden; und des Weiteren können die Einlässe davon, die an den Vorderenden vorgesehen sind und die Versorgungskomponenten dienen, und die im Tank befindlichen, elektromagnetischen Ventile 84L und 84R und Ähnliches geschützt werden. Die Einwirkung der Bewegung der Brennstofftanks 80L und 80R auf jedes Rohr, das an den Brennstofftanks 80L und 80R befestigt ist, kann verhindert werden. Da des Weiteren die Stopprahmen 57L und 57R, das L2-Teil und das R2-Teil abnehmbar an dem L1-Teil und dem R1-Teil angebracht sind, können somit die Brennstofftanks 80L und 80R leicht befestigt werden und das Wartungsvermögen kann gesteigert werden.

Des Weiteren sind die Brennstofftanks 80L und 80R über dem Hinterrad 16 und an voneinander getrennten Stellen auf der linken und rechten Seite des Fahrzeugs angeordnet, wodurch die Federwege in den nach oben-und-unten-Richtungen des Hinterrads 16 gewährleistet werden können. Wie zuvor beschrieben sind die zwei Brennstofftanks 80L und 80R voneinander separiert auf der linken und rechten Seite des Fahrzeugs angeordnet, wodurch ein adäquater Raum in einem Bereich zwischen den zwei Brennstofftanks 80L und 80R gewährleistet ist, in dem die Komponenten, Rohre und Ähnliches, dargestellt durch den Wasserstoffsensor 81 und die Druckreguliereinheit 86 als Wasserstoffversorgungssystemkomponenten angeordnet werden können und somit die Layouteffizienz hinsichtlich der Komponenten des brennstoffzellenbetriebenen Motorrads 10 in großem Umfang gesteigert werden kann.

Des Weiteren ist der Brennstofffüllanschluss 82 in der Nachbarschaft eines Bereichs angeordnet, der sich in der Mitte in der Front-und-Heck-Richtung des Fahrzeugs befindet und ist an einer Stelle über dem zentralen Kickständer 43a und dem Seitenkickständer 43b angeordnet, wodurch die Balance des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Befüllens mit Wasserstoffgas über den Brennstofffüllanschluss 82 erhöht wird und folglich die Stabilität gesteigert wird.

Des Weiteren ist der Wasserstoffsensor 81, welcher den Verlust an Wasserstoffgas aus dem Wasserstoffkreislaufsystems 300, der Brennstoffzelle 12 und Ähnlichem detektiert an einem oberen Heckteil zwischen den Brennstofftanks 80L und 80R angeordnet, wodurch selbst in dem Fall, bei dem das Wasserstoffgas aufgrund eines unvorhersehbaren Ereignisses entweicht, der Verlust an Wasserstoffgas unmittelbar mit nur einem Wasserstoffsensor 81 detektiert wird.

Ergänzend sind, selbst in einem Fall, bei dem das Sicherheitsventil und das Löseventil 85, die in den im Tank befindlichen, elektromagnetischen Ventilen 84L und 84R vorgesehen sind, tätig werden, die Auslassrohre 312L, 312R, und 311 aus den obigen jeweiligen Ventilen zur Rückseite des Fahrzeugs zwischen den Brennstofftanks 80L und 80R gerichtet; und die Platte 83 ist derart vorgesehen, dass sie den Kappen der vorderen Enden der Auslassrohre 312L, 312R, und 311 zugewandt ist, wodurch verhindert werden kann, dass die Kappen 87 in der nach hinten gerichteten Richtung des Fahrzeugs ausgestoßen werden.

Es sollte deutlich werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und selbstverständlich können diverse Ausgestaltungen davon angepasst werden, ohne dass dabei von der Lehre der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform wurde ein brennstoffzellenbetriebenes, Brennstofftanks 80L und 80R beinhaltendes Motorrad unter Verwendung von Wasserstoffgas als wasserstoffhaltiges Fluid beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann zum Beispiel auch bei einem brennstoffzellenbetriebenen Motorrad, einem zweirädrigen Druck-Erdgas-(CNG)-Fahrzeug und Ähnlichem zur Anwendung kommen, bei denen Flüssigbrennstoffe wie Methanol als ein wasserstoffhaltiges Fluid verwendet wird.

Des Weiteren können die Stopprahmen 57L und 57R zur Unterdrückung der Bewegungen der Brennstofftanks 80L, 80R nicht nur an den vorderen Enden der Brennstofftanks 80L, 80R angeordnet werden, sondern auch an den rückwärtigen Enden davon, obwohl das nicht in den Figuren dargestellt ist. Die Stopprahmen 57L und 57 sind selbst dann verwendbar, wenn die Formen nicht ringförmig wie zuvor sind.

Des Weiteren wenn die Anzahl der Komponenten, Kosten und Ähnliches Berücksichtigung finden, ist es bevorzugt, wie in der obigen Ausführungsform beschrieben wurde, dass der Wasserstoffsensor 81 an einem oberen, rückwärtigen Stelle der Druckreguliereinheit 86 angebracht ist. Es ist jedoch sicher, dass Wasserstoffsensoren an mehreren Stellen in Abhängigkeit der Verwendungsweise des brennstoffzellenbetriebenen Motorrads der vorliegenden Erfindung angeordnet werden können.

Es sollte deutlich werden, dass in der zuvor beschriebenen Ausführungsform die Brennstofftanks 80L und 80R beispielhaft als Zylinder für die Versorgung der Brennstoffzelle 12 mit Wasserstoffgas beschrieben werden. Jedoch ist das nicht einschränkend gemeint und die Tanks können eine beliebige Form aufweisen, solange sie die Brennstoffzelle mit Brennstoff versorgen. Zum Beispiel in einem fall bei dem Alkohol oder Ähnliches umgewandelt wird, um Wasserstoff zu erzeugen, können die Tanks Aufbewahrungstanks zur Aufbewahrung des Alkohols oder von Ähnlichem sein. Auf ähnliche Wiese kann das Versorgungsteil eine beliebige Form aufweisen, solange es Brennstoff dem Brennstofftank zuführt.

10
BRENNSTOFFZELLENBETRIEBENES MOTORRAD
12
BRENNSTOFFZELLE
20
RAHMEN
22
SITZBANK
55
BEFESTIGUNGSKLAMMER
57L, 57R
STOPPRAHMEN (RÜCKHALTETEILE)
58L, 58R
ÖFFNUNGEN
59L, 59R
PUFFERTEILE
64
VCU
66
WASSERPUMPE
68
IONENAUSTAUSCHER
70
VERDICHTER
72
BEFEUCHTER
74
GAS-FLÜSSIGKEIT-ABSCHEIDER
76
VERDÜNNUNGSBOX
79
THERMOSTAT
80L, 80R
BRENNSTOFFTANKS
81
WASSERSTOFFSENSOR
82
BRENNSTOFFFÜLLANSCHLUSS
83
PLATTE
84L, 84R
IM TANK BEFINDLICHE, ELEKTROMAGNETISCHE VENTILE
85
LÖSEVENTIL
86
DRUCKREGULIEREINHEIT
87
KAPPE
90
BAND
100
KÜHLER
109a, 109b
KÜHLVENTILATOREN
120L, 120R
AKKUMULATOREN
134
MOTORANTRIEB
300
WASSERSTOFFKREISLAUFSYSTEM (WASSERSTOFFVERSORGUNGSVORRICHTUNG);
311, 312L, 312R
AUSLASSRÖHREN
314
MANUELLES VENTIL
316
ELEKTROMAGNETISCHES ABSPERRVENTIL
318
ERSTER REGLER
320
ZWEITER REGLER


Anspruch[de]
Brennstoffzellenbetriebenes Motorrad, das mit elektrischer Energie fährt, die durch Versorgung einer Brennstoffzelle mit einem sauerstoffhaltigen Fluid und einem wasserstoffhaltigen Fluid erhalten wird, umfassend:

eine Wasserstoffversorgungsvorrichtung, welche an einem Körperrahmen angebracht ist und welche der Brennstoffzelle das wasserstoffhaltige Fluid zuführt; und

ein Rückhalteteil, welches an dem Körperrahmen angebracht ist und eine Bewegung der Wasserstoffversorgungsvorrichtung unterdrückt,

worin die Wasserstoffversorgungsvorrichtung einen Brennstofftank umfasst und worin eine Öffnung mit dem Rückhalteteil ausgebildet ist, worin in die Öffnung ein Ende des Brennstofftanks in Längsrichtung eingesetzt werden kann.
Brennstoffzellenbetriebenes Motorrad gemäß Anspruch 1, worin

das eine Ende an einer weiter nach vorne liegenden Stelle im Fahrzeugkörper als das andere Ende auf der dem ersten Ende gegenüberliegenden Seite in der Längsrichtung des Brennstofftanks vorgesehen ist und

ein Versorgungsteil an dem einem Ende vorgesehen ist, wobei das Versorgungsteil den Brennstofftank mit Wasserstoff befüllt und aus dem Brennstofftank Wasserstoff zuführt.
Brennstoffzellenbetriebenes Motorrad gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, worin

zwei Brennstofftanks, wie der zuvor definierte Brennstofftank, über einem Hinterrad und in einem vorgegebenen Abstand zueinander derart angeordnet sind, dass die Längsrichtung der Brennstofftanks der Front-und-Heck-Richtung des Motorrads entspricht; und

eine Wasserstoffversorgungssystemkomponente zwischen den zwei Brennstofftanks angeordnet ist.
Brennstoffzellenbetriebenes Motorrad gemäß Anspruch 3, worin

Notfalllöseventile und Druckablassventile an den Brennstofftanks angebracht sind, und

Rohre, mit denen die Notfalllöseventile und Druckablassventile verbunden sind, zwischen den zwei Brennstofftanks angeordnet sind.






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