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JP7522784B2 - 車両 - Google Patents

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JP7522784B2 JP2022061358A JP2022061358A JP7522784B2 JP 7522784 B2 JP7522784 B2 JP 7522784B2 JP 2022061358 A JP2022061358 A JP 2022061358A JP 2022061358 A JP2022061358 A JP 2022061358A JP 7522784 B2 JP7522784 B2 JP 7522784B2
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Description

本発明は、内燃機関を備えるパワーユニットが搭載された車両に関する。
従来から、内燃機関を備えるパワーユニットが搭載された車両が知られている。
車両に搭載されるパワーユニットにおいては、内燃機関と、内燃機関で発生する動力で動作する補機を備えるものが知られている。例えば、特許文献1には、内燃機関と、内燃機関のクランクシャフトの回転動力で動作する複数の補機と、を備えるパワーユニットが搭載された車両が記載されている。
特開2007-198139号公報
この種の車両においては、車両の操作性等の観点から、車両の重心位置を可能な限り車両の中心付近且つ低位置とすることが好ましい。
本発明は、車両の重心位置を車両の中心付近且つ低位置とすることができる車両を提供する。
本発明は、
前輪及び後輪と、
内燃機関と、前記内燃機関で発生する回転動力で動作するコンプレッサと、がモジュール化されたパワーユニットと、
座席と、を備える車両であって、
前記パワーユニットは、
車両前後方向において、前記前輪と前記後輪との間に配置され、且つ、前記コンプレッサが前記座席の下方に位置するように配置され
前記車両は、車室の床面を形成するフロアパネルをさらに備え、
前記パワーユニットは、前記フロアパネルの下方に配置されており、
前記座席は、前記フロアパネルの上方に配置されており、
前記フロアパネルには、上下方向から見て前記座席と重なる座席下領域に、上下方向に開口する開口部が設けられており、
前記パワーユニットは、上下方向から見て、少なくとも一部が前記開口部と重なる位置に配置され、
前記パワーユニットは、前記内燃機関で発生する回転動力を前記コンプレッサに伝達する伝達装置をさらに備え、
前記伝達装置は、
前記内燃機関で発生する回転動力によって回転する駆動プーリと、
前記コンプレッサの回転シャフトに連結され、前記駆動プーリの回転軸と平行な回転軸で回転する従動プーリと、
前記駆動プーリの回転軸及び前記従動プーリの回転軸と平行な回転軸で回転するテンショナプーリを有するベルトテンショナと、
前記駆動プーリ、前記従動プーリ、及び、前記テンショナプーリに掛け回された伝達ベルトと、を備え、
前記ベルトテンショナは、前記駆動プーリの回転軸及び前記従動プーリの回転軸よりも上方に前記テンショナプーリの回転軸が位置するように配置されている
本発明によれば、重量物である内燃機関及びコンプレッサの双方を、車両前後方向にいて車両の中心付近、且つ、コンプレッサを上下方向においてより車両の下方に配置することができるので、車両の重心位置を車両の中心付近且つ低位置とすることができる。
本発明の一実施形態のパワーユニットが搭載された車両を左側から見た要部断面の模式図である。 図1のパワーユニットの斜視図である。 図2のパワーユニットを前方から見た要部断面図である。 図2のパワーユニットの補機ステーの斜視図である。 図2のパワーユニットにおける伝達装置近傍を上方から見た斜視図である。 図2のA-A要部断面図である。 図1のパワーユニット近傍の要部拡大図である。 図1の車両の座席の下方を前方から見た要部断面図である。 図1の車両のフロアパネルの座席下領域の要部を上方から見た図である。 図1の車両のフロアパネルの座席下領域を、カバー部材を取り付けた状態で上方から見た図である。 図1の車両を、アンダーパネルを取り外して下方から見た図である。 図2のB-B断面図である。 図2のパワーユニットの変形例を示した斜視図である。
以下、本発明の一実施形態のパワーユニットが搭載された車両について、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は、符号の向きに見るものとする。また、本明細書等では説明を簡単且つ明確にするために、前後、左右、上下の各方向は、車両の運転者から見た方向に従って記載し、図面には、車両の前方をFr、後方をRr、左方をL、右方をR、上方をU、下方をD、として示す。
<車両>
図1に示すように、本実施形態のパワーユニットPUが搭載された車両Vは、例えば、悪路を走行可能な悪路走行車両である。車両Vは、前輪FW及び後輪RWと、車体フレーム11と、車体フレーム11によって囲まれた車室12と、車室12の床面を形成するフロアパネル13と、車室12の前方に形成されるフロントルーム14と、を備える。そして、車室12内には、座席80が設けられている。また、車両Vには、前輪FWを駆動する内燃機関20を有するパワーユニットPUと、車室12内を冷房する冷房装置30と、車室12内を暖房する暖房装置40と、パワーユニットPUの内燃機関20を冷却する内燃機関冷却装置50と、が搭載されている。
冷房装置30は、エバポレータ31と、コンプレッサ32と、コンデンサ33と、不図示のエキスパンションバルブと、を備える。さらに、冷房装置30は、エバポレータ31と、コンプレッサ32と、コンデンサ33と、不図示のエキスパンションバルブと、を循環する冷房用冷媒管34を備える。冷房用冷媒管34には、冷房用冷媒が流れる。そして、冷房用冷媒は、冷房用冷媒管34を流れて、エバポレータ31と、コンプレッサ32と、コンデンサ33と、不図示のエキスパンションバルブと、を循環する。
冷房用冷媒は、コンプレッサ32で圧縮されて昇温した後、コンデンサ33で外気と熱交換して冷却される。そして、エキスパンションバルブで膨張してさらに温度が低下して、エバポレータ31に供給される。そして、ファン等によってエバポレータを通過する空気がエバポレータを流れる冷房用冷媒によって冷却されて車室12に供給される。エバポレータ31を流れた冷房用冷媒は、コンプレッサ32に戻る。
内燃機関冷却装置50は、ラジエータ51と、ウォーターポンプ52と、を備える。さらに、内燃機関冷却装置50は、内燃機関20と、ラジエータ51と、ウォーターポンプ52と、を循環する内燃機関冷却液管53を備える。したがって、内燃機関冷却液管53は、内燃機関20と、ラジエータ51と、ウォーターポンプ52と、を接続する。内燃機関冷却液管53には、内燃機関冷却液が流れる。そして、内燃機関冷却液は、内燃機関冷却液管53を流れて、内燃機関20と、ラジエータ51と、ウォーターポンプ52と、を循環する。
内燃機関冷却液は、ラジエータ51で外気と熱交換して冷却され、ウォーターポンプ52で内燃機関20の内部に圧送される。そして、ウォーターポンプ52で圧送された内燃機関冷却液は、内燃機関20の内部を流れて内燃機関20の熱を吸熱して内燃機関20を冷却して、再びラジエータ51に戻る。
暖房装置40は、ヒータコア41を備える。さらに、暖房装置40は、内燃機関20とヒータコア41とを循環する暖房用液管42を備える。暖房用液管42には、不図示のバルブ装置が設けられている。
そして、暖房装置40の不図示のバルブ装置を開弁すると、内燃機関20を冷却して昇温した内燃機関冷却装置50の内燃機関冷却液が暖房用液管42に流入し、暖房用液管42を流れてヒータコア41に供給される。そして、ファン等によってヒータコア41を通過する空気がヒータコア41を流れる内燃機関冷却液によって加温されて車室12に供給される。ヒータコア41を流れた内燃機関冷却液は、内燃機関20に戻る。
冷房装置30のエバポレータ31と、暖房装置40のヒータコア41とは、車室12の前部に隣接するようにフロントルーム14内に配置された、エアコンユニットACに収容されている。換言すると、エアコンユニットACは、冷房装置30のエバポレータ31と、暖房装置40のヒータコア41と、を有する。そして、冷房用冷媒管34は、エアコンユニットACのエバポレータ31とコンプレッサ32とを接続する。また、暖房用液管42は、エアコンユニットACのヒータコア41と内燃機関20とを接続する。
冷房装置30のコンデンサ33と、内燃機関冷却装置50のラジエータ51とは、フロントルーム14の前部に配置されている。
パワーユニットPUの内燃機関20及びウォーターポンプ52と、コンプレッサ32とは、フロントルーム14よりも後方で、少なくとも一部が座席80の下方となるようにして、フロアパネル13の下方に配置されている。
また、冷房装置30の冷房用冷媒管34、内燃機関冷却装置50の内燃機関冷却液管53、及び、暖房装置40の暖房用液管42は、フロアパネル13の下方を前後方向に延在している。
<パワーユニットの構成>
続いて、パワーユニットPUの構成について、図2から図6を参照しながら説明する。
図2から図6に示すように、パワーユニットPUは、内燃機関20と、ACGユニット21(ACG:Alternating Current Generator)と、前述した冷房装置30のコンプレッサ32と、前述した内燃機関冷却装置50のウォーターポンプ52と、がモジュール化されたユニットである。冷房装置30のコンプレッサ32と、内燃機関冷却装置50のウォーターポンプ52とは、いずれも、内燃機関20で発生する回転動力で駆動する。
内燃機関20は、クランクシャフト201と、バランサシャフト202と、出力シャフト203と、を備えるレシプロエンジンである。内燃機関20は、クランクシャフト201と、バランサシャフト202と、出力シャフト203の少なくとも一部と、を収容するクランクケース200をさらに備える。
バランサシャフト202の回転軸、クランクシャフト201の回転軸、及び、出力シャフト203の回転軸は、互いに平行であり車両Vの前後方向に延在している。
クランクシャフト201は、内燃機関20に供給された燃料ガスが着火して燃焼ガスが膨張することによって回転する。バランサシャフト202は、不図示の歯車等を介してクランクシャフト201と接続している。バランサシャフト202は、不図示の歯車等によってクランクシャフト201と連結した偏心シャフトであり、クランクシャフト201と等速で回転する。クランクシャフト201の回転方向とバランサシャフト202の回転方向とは、反対方向となっている。クランクシャフト201の回転とともに、偏心シャフトであるバランサシャフト202が回転することによって、内燃機関20において、クランクシャフト201の回転に起因して発生する振動を抑制することができる。出力シャフト203は、クランクシャフト201の回転動力によって回転するシャフトである。出力シャフト203の一端部は、クランクケース200の外部に突出しており、クランクシャフト201の回転動力を内燃機関20の外部に出力する。出力シャフト203の一端部には、プロペラシャフト22(図11及び図12参照)が連結されており、出力シャフト203から出力された回転動力は、プロペラシャフト22を介して前輪FWに伝達される。
ACGユニット21は、回転電機211と、回転電機211を収容するACGカバー210と、を有する。回転電機211は、クランクシャフト201の回転動力によって発電可能な発電機である。なお、回転電機211は、内燃機関20のクランクシャフト201を回転させて内燃機関20を始動可能であってもよい。
ACGユニット21は、クランクシャフト201の回転軸方向と平行な前後方向から見て、クランクシャフト201と重なる位置に設けられている。
回転電機211は、クランクシャフト201の前端部に連結している。したがって、回転電機211は、クランクシャフト201と同軸且つ一体に回転する。
ACGカバー210は、回転電機211の外周面と前面とを覆っており、クランクケース200に固定されている。
コンプレッサ32は、前後方向に延在する略円筒形状を有する。コンプレッサ32は、回転シャフト321を備え、回転シャフト321が回転することによって、冷房用冷媒を圧縮する圧縮機である。回転シャフト321の回転軸は、バランサシャフト202の回転軸、クランクシャフト201の回転軸、及び、出力シャフト203の回転軸と平行であり、車両Vの前後方向に延在している。
内燃機関20とコンプレッサ32とは、コンプレッサ32とクランクシャフト201との間にバランサシャフト202が位置するように配置される。本実施形態では、クランクシャフト201がバランサシャフト202の右側、コンプレッサ32がバランサシャフト202の左側となるように配置されている。
パワーユニットPUは、コンプレッサ32を支持する補機ステー60をさらに備える。補機ステー60は、ACGカバー210に固定されている。
補機ステー60は、ACGユニット21の前方側(すなわち、ACGユニット21の前後方向における内燃機関20と反対側)の側面の少なくとも一部を覆うカバー部61と、カバー部61から後方に延出する延出プレート62と、を有する。
カバー部61は、前方から見て、ACGユニット21の前方側を覆って、コンプレッサ32と重なる領域まで延在している。そして、カバー部61には、前方から見て、コンプレッサ32と重なる領域に前後方向に貫通する挿通孔63が設けられている。
延出プレート62は、コンプレッサ32とACGユニット21との間を、コンプレッサ32の外周面に沿って湾曲して、上下方向及び前後方向に延在する。そして、延出プレート62には、コンプレッサ32を支持する支持部64が設けられている。したがって、支持部64は、コンプレッサ32とACGユニット21との間に位置するように設けられる。本実施形態では、支持部64は、ボルトを締結可能なようにねじ溝が加工された締結穴である。本実施形態では、支持部64は、延出プレート62の上端部に前後方向に並んで2か所、及び、延出プレート62の下端部に前後方向に並んで2か所、の計4か所設けられている。コンプレッサ32には、各支持部64に対応して、ボルトが挿通可能なボルト挿通孔が設けられている。そして、コンプレッサ32の前端部を延出プレート62の挿通孔63を挿通した状態で、コンプレッサ32の各ボルト挿通孔にボルトを挿通して延出プレート62の各支持部64に締結することによって、コンプレッサ32は、支持部64で補機ステー60に固定される。したがって、コンプレッサ32は、クランクシャフト201の径方向から見て、少なくとも一部がACGユニット21と前後方向で重なる位置に配置される。
これにより、ACGユニット21周りのスペースを有効に活用してコンプレッサ32を配置することができるので、パワーユニットPUを小型化できる。そして、パワーユニットPUを小型化できることによって、車両Vのスペース効率が向上する。
また、補機ステー60に延出プレート62を設け、延出プレート62に支持部64が設けられていることによって、簡素な構成で、コンプレッサ32を安定的に支持することができる。
さらに、前述したように、コンプレッサ32は、前後方向に対して垂直な、クランクシャフト201の径方向から見て、少なくとも一部がACGユニット21と前後方向で重なる位置に配置されており、支持部64は、ACGユニット21とコンプレッサ32との間に位置するように設けられている。これにより、コンプレッサ32を固定位置に配置した後、左側(すなわち、コンプレッサ32のACGユニット21が配置されている側と反対側)からコンプレッサ32にアクセスして、コンプレッサ32を補機ステー60に固定することができるので、組立性が向上する。
パワーユニットPUは、内燃機関20で発生する回転動力をコンプレッサ32に伝達する伝達装置70をさらに備える。
伝達装置70は、内燃機関20で発生する回転動力によって回転する駆動プーリ71と、駆動プーリ71の回転軸と平行な回転軸で回転する従動プーリ72と、駆動プーリ71の回転軸及び従動プーリ72の回転軸と平行な回転軸で回転するテンショナプーリ731を有するベルトテンショナ73と、駆動プーリ71、従動プーリ72、及び、テンショナプーリ731に掛け回された伝達ベルト74と、を備える。
駆動プーリ71の回転軸、従動プーリ72の回転軸、及び、テンショナプーリ731の回転軸は、いずれもクランクシャフト201の回転軸と平行であり、前後方向に延在している。
駆動プーリ71、従動プーリ72、ベルトテンショナ73、及び、伝達ベルト74は、補機ステー60のカバー部61の前方に配置されている。
補機ステー60のカバー部61には、カバー部61から前方に延出し、前方から見て、駆動プーリ71、従動プーリ72、ベルトテンショナ73、及び、伝達ベルト74を取り囲む収容壁65が設けられている。そして、補機ステー60には、前方から見て収容壁65に囲まれた伝達装置収容部650が形成され、伝達装置70は、伝達装置収容部650に収容されている。
これにより、部品点数を増加させることなく、伝達装置70を粉塵、水等から保護することができる。
本実施形態では、駆動プーリ71と従動プーリ72とは、駆動プーリ71が右側、従動プーリ72が左側となるように左右方向に並んで配置されている。そして、ベルトテンショナ73は、駆動プーリ71の回転軸及び従動プーリ72の回転軸よりも上方にテンショナプーリ731の回転軸が位置するように配置されており、且つ、前後方向から見て、駆動プーリ71の回転軸と従動プーリ72の回転軸とを結ぶ第1仮想直線の延在方向において、駆動プーリ71の回転軸と従動プーリ72の回転軸との間にテンショナプーリ731の回転軸が位置するように配置されている。
これにより、伝達装置70における第1仮想直線の延在方向の寸法を抑制することができるので、伝達装置70を小型化できる。本実施形態では、伝達装置70における左右方向の寸法を抑制することができる。
伝達装置70は、バランサシャフト202に対して着脱可能に連結される駆動シャフト75をさらに備える。本実施形態では、バランサシャフト202の前端に、駆動シャフト75を連結可能な連結部202aが設けられており、ウォーターポンプ52の駆動シャフト521は、クランクシャフト201の連結部201aに着脱可能に連結されている。
駆動プーリ71は、駆動シャフト75と同一回転軸で一体に回転するように駆動シャフト75に固定されている。
従動プーリ72は、コンプレッサ32の回転シャフト321に連結されている。したがって、従動プーリ72が回転すると、コンプレッサ32の回転シャフト321が回転して、コンプレッサ32が動作する。
ベルトテンショナ73は、補機ステー60のカバー部61に取り付けられている。ベルトテンショナ73は、補機ステー60のカバー部61に取り付けられてテンショナプーリ731を変位可能に軸支するアジャスタ装置732をさらに備える。アジャスタ装置732は、補機ステー60に形成された伝達装置収容部650におけるカバー部61の前面に取り付けられている。
アジャスタ装置732は、アジャスタボルト732aと、アジャスタボルト732aの回転に応じて可動する可動部材732bと、可動部材を摺動可能に支持する支持部材732cと、を備える。
アジャスタボルト732aは、ボルトヘッドが上方を向き、下方に向かって左側にやや傾斜しながら前後方向に延在している。
可動部材732bは、アジャスタボルト732aが回転すると、アジャスタボルトの延在方向に沿って変位する。可動部材732bには、前後方向に延在する支持シャフト732b1が設けられている。
テンショナプーリ731は、アジャスタ装置732の可動部材732bに設けられた支持シャフト732b1に回転自在に軸支されている。このようにして、テンショナプーリ731は、補機ステー60に取り付けられたアジャスタ装置732に軸支されている。
したがって、アジャスタ装置732は、アジャスタボルト732aを回転することによって、可動部材732bが変位して、前後方向から見たテンショナプーリ731を変位可能である。そして、アジャスタボルト732aを回転させて、テンショナプーリ731の位置を調整することによって、駆動プーリ71、従動プーリ72、及び、テンショナプーリ731に掛け回された伝達ベルト74の張力を調整することができる。
補機ステー60のカバー部61に設けられた収容壁65には、貫通孔66が設けられている。貫通孔66は、収容壁65の上部に設けられており、伝達装置収容部650の外部から貫通孔66を見て、少なくとも一部がアジャスタボルト732aと重なる位置となるように設けられている。なお、貫通孔66は、通常時において、不図示の着脱可能なキャップ等によって塞がれていてもよい。
これにより、伝達装置収容部650の上方外部からベルトテンショナ73に容易にアクセスすることができるので、伝達ベルト74の張力を容易に調整することができる。より詳細には、伝達装置収容部650の外部からアジャスタボルト732aに容易にアクセスすることができるので、伝達ベルト74の張力を容易に調整することができる。
また、本実施形態では、補機ステー60のカバー部61は、伝達装置収容部650の上部が後方に窪んでおり、収容壁65の上部は、収容壁65の左側部及び右側部よりも前後方向の長さが長くなっている。これにより、収容壁65を前方に長くすることなく、収容壁65の上部に設けられる貫通孔66を大きくすることができるので、パワーユニットPUの寸法を大きくすることなく、伝達装置収容部650の外部からアジャスタボルト732aにより容易にアクセスすることができる。
そして、内燃機関20が駆動してバランサシャフト202が回転すると、駆動シャフト75、駆動プーリ71、伝達ベルト74、及び、従動プーリ72を介して、コンプレッサ32の回転シャフト321が回転し、コンプレッサ32が動作する。このように、コンプレッサ32は、バランサシャフト202の回転動力によって駆動する。
このように、伝達装置70によって、簡素な構成で、バランサシャフト202の回転動力をコンプレッサ32に伝達できる。
さらに、バランサシャフト202は、クランクシャフト201と等速で回転するので、クランクシャフト201の回転動力によって駆動することを想定して設計されたコンプレッサ32を用いることができる。これにより、コストを増加させることなく、パワーユニットの設計自由度が向上する。
また、クランクシャフト201の回転動力によって駆動することを想定して設計されたコンプレッサ32を、耐久性を確保して用いることができる。
さらに、内燃機関20とコンプレッサ32とは、コンプレッサ32とクランクシャフト201との間にバランサシャフト202が位置するように配置されるので、伝達装置70を小型化できる。
また、補機ステー60によって内燃機関20にコンプレッサ32を容易に取り付けることができるので、コンプレッサ32を取り付けるために内燃機関20を専用設計する必要がなく、汎用の内燃機関20を用いることができ、パワーユニットPUのコストを低減できる。
さらに、伝達装置70の駆動シャフト75は、バランサシャフト202に対して着脱可能に連結されているので、伝達装置70を内燃機関20から容易に取り外すことができる。これにより、補機ステー60、伝達装置70、及び、コンプレッサ32を内燃機関20から容易に取り外すことができるので、コンプレッサ32を必要としない車両、例えば、冷房装置30を搭載しない車両等に対しても、容易に内燃機関20を適用できる。
また、コンプレッサ32の駆動時回転方向とバランサシャフト202の回転方向が同一方向であるのに対し、コンプレッサ32の駆動時回転方向とクランクシャフト201の回転方向が反対方向となっている。
これにより、クランクシャフト201の回転動力によってコンプレッサ32を駆動する場合に従来用いられていた、回転方向を反転させる回転方向反転装置を省略することができるので、パワーユニットPUの部品点数を削減することができ、パワーユニットPUのコスト低減及び小型化を図ることができる。
補機ステー60のカバー部61とACGカバー210とによって囲まれた空間には、内燃機関20の内部圧力を解放するブリーザ室67が形成されている。本実施形態では、補機ステー60のカバー部61とACGカバー210とによって囲まれた空間が、ブリーザ室67となっている。ブリーザ室67は、後面がACGカバー210に囲まれており、前面及び前後方向から見た外周面が補機ステー60のカバー部61に囲まれている。
これにより、補機ステー60を、ブリーザ室67を形成する部材としても活用できるため、部品点数削減することができる。
ACGカバー210には、内燃機関20のクランクケース200の内部からブリーザ室67に向かってブローバイガスが流入する流入部210aと、ブリーザ室67を流れたブローバイガスをパワーユニットPUの外部に排出する排出部210bと、が設けられている。そして、内燃機関20のクランクケース200の内部から、ACGカバー210の流入部210aを通ってブリーザ室67に流入したブローバイガスは、図4中の破線矢印で示すようにブリーザ室67を流れ、ACGカバー210の排出部210bから排出されたのち、不図示のホース等によって、内燃機関20の燃焼室に戻る。
パワーユニットPUは、内燃機関20のクランクシャフト201の回転動力で動作するウォーターポンプ52をさらに備える。これにより、内燃機関20を冷却する内燃機関冷却液を、内燃機関20のクランクシャフト201の回転動力で循環させることができる。
したがって、パワーユニットPUは、バランサシャフト202の回転動力でコンプレッサ32を動作させ、クランクシャフト201の回転動力でウォーターポンプ52を動作させることができる。これにより、バランサシャフト202の回転動力とクランクシャフト201の回転動力とを有効に活用して、複数の補機を、動作する際に互いに与える影響が小さくなるようにしてパワーユニットPUに取り付けることができる。
ウォーターポンプ52は、前後方向から見て、クランクシャフト201と重なる位置に設けられており、補機ステー60に支持されている。本実施形態では、ウォーターポンプ52は、補機ステー60のカバー部61の前面に取り付けられている。したがって、ウォーターポンプ52は、前方から見て、少なくとも一部がACGユニット21と重なる位置に設けられている。
これにより、補機ステー60に複数の補機を支持させることができるので、パワーユニットPUの部品点数を削減できる。
本実施形態では、クランクシャフト201の前端に、ウォーターポンプ52の駆動シャフト521を連結可能な連結部201aが設けられており、ウォーターポンプ52の駆動シャフト521は、クランクシャフト201の連結部201aに着脱可能に連結されている。
したがって、ウォーターポンプ52は、パワーユニットPUから容易に着脱することができる。
また、ACGユニット21は、補機ステー60を挟んでウォーターポンプ52と向かい合うように配置されることとなるので、ウォーターポンプ52を流れる内燃機関冷却液でACGユニット21を冷却でき、ACGユニット21の冷却性能が向上する。
(パワーユニットの車両における配置)
続いて、パワーユニットPUの車両における配置について、図7から図12を参照しながら説明する。
図7に示すように、パワーユニットPUは、少なくとも一部が座席80の下方となるようにして、フロアパネル13の下方に設けられている。そして、パワーユニットPUの下方は、アンダーパネル15によって覆われている(図1参照)。
また、パワーユニットPUは、前後方向において、前輪FWと後輪RWとの間に配置され、且つ、コンプレッサ32が座席80の下方に位置するように配置されている。座席80は、座面部81と、背もたれ部82と、を備える。
これにより、重量物である内燃機関20及びコンプレッサ32の双方を、車両Vの前後方向にいて車両の中心付近、且つ、コンプレッサ32を上下方向においてより車両Vの下方に配置することができるので、車両Vの重心位置を車両Vの中心付近且つ低位置とすることができる。
また、コンプレッサ32は、前後方向において、座席80の後端部よりも前方に配置されている。具体的には、コンプレッサ32は、座面部81及び背もたれ部82を含む座席80の後端部(本実施形態では、背もたれ部82の後端部)よりも前方に配置されている。
これにより、座席80の後方のスペースを拡大できる。
より詳細には、コンプレッサ32は、前後方向において、座席80の前後幅内に配置されている。具体的には、コンプレッサ32は、座面部81及び背もたれ部82を含む座席80の前後幅内に配置されている。
これにより、座席80の下方のスペースを有効に活用してコンプレッサ32を配置することができるので、車両Vの車室12のスペースを拡大できる。
図8に示すように、コンプレッサ32は、クランクシャフト201の左側に配置されており、内燃機関20の出力シャフト203は、クランクシャフト201の右側に配置されている。
このように、コンプレッサ32は、クランクシャフト201の左右方向一方側に配置されており、内燃機関20の出力シャフト203は、クランクシャフト201の左右方向他方側に配置されていることによって、重量物であるコンプレッサ32と内燃機関の出力シャフト203とを、クランクシャフト201を挟んで車両Vの左右に分けて配置することができる。これにより、車両Vの左右方向における重量バランスを良好に維持して、車両VにパワーユニットPUを搭載できる。
また、コンプレッサ32の回転シャフト321は、上下方向において、クランクシャフト201より上方に配置されている。したがって、コンプレッサ32の回転シャフト321は、前後方向から見て、クランクシャフト201の左上方に配置されている。
これにより、コンプレッサ32をより上方に配置することができるので、車両Vの悪路走行時等に、コンプレッサ32が浸水することを抑制できる。
一方、内燃機関20の出力シャフト203は、上下方向において、クランクシャフト201より下方に配置されている。したがって、内燃機関20の出力シャフト203は、前後方向から見て、クランクシャフト201の右下方に配置されている。
したがって、内燃機関20の出力シャフト203をより下方に配置することができるので、図11及び図12に示すように、出力シャフト203に連結するプロペラシャフト22をより下方で前後方向に延在するように配置することができる。これにより、フロアパネル13に形成されるセンタートンネル130の上下方向高さをより低くすることができるので、車両Vの車室12のスペースを拡大できる。
車両Vは、左右方向に並んだ複数の座席80を有する。本実施形態では、左座席80L、中央座席80C、及び、右座席80Rが左右方向に並んでいる。
そして、内燃機関20の出力シャフト203と、コンプレッサ32とは、前後方向から見て、異なる座席80の下方に配置されている。本実施形態では、内燃機関20の出力シャフト203は、前後方向から見て、中央座席80Cの下方に配置されており、コンプレッサ32は、前後方向から見て、左座席80Lの下方に配置されている。
このように、内燃機関20の出力シャフト203の上方に位置する座席80とは異なる座席80の下方にコンプレッサ32が配置されるので、内燃機関20の出力シャフト203の上方に位置する座席80とは異なる座席80の下方のスペースを有効に活用してコンプレッサ32を配置することができる。これにより、コンプレッサ32をより下方に配置することも可能となり、車両Vの重心位置をより低位置とすることができる。さらに、重量物であるコンプレッサ32と内燃機関の出力シャフト203とを、車両Vの左右に分けて配置することができるので、車両Vの左右方向における重量バランスを良好に維持して、車両VにパワーユニットPUを搭載できる。
図9に示すように、フロアパネル13には、上下方向から見て座席80と重なる座席下領域13aに、上下方向に開口する開口部131が設けられている。本実施形態では、フロアパネル13の座席下領域13aにおいて、上下方向から見て、左座席80Lと重なる領域に左開口部131L、中央座席80Cと重なる領域に中央開口部131C、右座席80Rと重なる領域に右開口部131Rが設けられている。
そして、パワーユニットPUは、上下方向から見て、少なくとも一部が開口部131と重なる位置に配置されている。詳細には、パワーユニットPUは、上下方向から見て、少なくとも一部が左開口部131L、中央開口部131C、及び、右開口部131Rの少なくとも一つと重なる位置に配置されている。本実施形態では、パワーユニットPUは、上下方向から見て、一部が中央開口部131Cと重なり、且つ、一部が左開口部131Lと重なる位置に配置されている。
これにより、フロアパネル13の上方から、開口部131を介して、パワーユニットPUへ容易にアクセスすることができるので、パワーユニットPUのメンテナンスが容易となる。
さらに、前述したように、伝達装置70のベルトテンショナ73にアクセス可能な貫通孔66が、補機ステー60のカバー部61に設けられた収容壁65の上部に設けられているので、フロアパネル13の上方から、フロアパネル13の開口部131、及び、補機ステー60の収容壁65の上部に設けられた貫通孔66を介して、伝達装置70のベルトテンショナ73へ容易にアクセスすることができる。これにより、伝達装置70の伝達ベルト74を容易に調整することができる。
また、コンプレッサ32は、上下方向から見て、少なくとも一部が開口部131と重なる位置に配置されている。本実施形態では、コンプレッサ32は、上下方向から見て、少なくとも一部が左開口部131Lと重なる位置に配置されている。
これにより、フロアパネル13の上方から、開口部131を介して、コンプレッサ32へ容易にアクセスすることができるので、コンプレッサ32のメンテナンスが容易となる。
図10に示すように、車両Vは、フロアパネル13に形成された各開口部131をシールするカバー部材132を備える。そして、車両Vの走行時において、フロアパネル13に形成された各開口部131は、カバー部材132によってシールされている。
これにより、車両Vの走行時において、パワーユニットPUの内燃機関20やコンプレッサ32から発生する熱が、車室12内に侵入することを抑制できる。
以上、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
例えば、本実施形態では、伝達装置収容部650の前方は開口している。これにより、車両の走行時において、伝達装置70に走行風が供給されるので、伝達装置70の冷却性能が向上する。
一方、図13に示すように、パワーユニットPUは、伝達装置収容部650の前方を覆うカバー部材68をさらに備えていてもよい。これにより、車両の走行時において、前方から、粉塵、水等が伝達装置70に侵入することを防止できる。
また、例えば、本実施形態のパワーユニットが搭載された車両Vとして、悪路を走行可能な悪路走行車両を一例として挙げたが、本実施形態のパワーユニットが搭載された車両Vは、例えば、ゴルフカート等であってもよいし、一般道を走行する乗用車であってもよい。また、例えば、本実施形態のパワーユニットが搭載された車両Vは、左右の側面にドアが設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。また、例えば、本実施形態のパワーユニットが搭載された車両Vは、車室12の上部が屋根によって覆われていてもよいし、覆われていなくてもよい。
また、例えば、車両Vは、座席80の後方に、後部座席をさらに備えていてもよい。パワーユニットPUは、少なくとも一部が座席80の下方となるようにフロアパネル13の下方に配置されているので、車室12を拡大でき、後部座席を設けるスペースを確保できる。
本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を一例として示しているが、これに限定されるものではない。
(1) 前輪(前輪FW)及び後輪(後輪RW)と、
内燃機関(内燃機関20)と、前記内燃機関で発生する回転動力で動作するコンプレッサ(コンプレッサ32)と、がモジュール化されたパワーユニット(パワーユニットPU)と、
座席(座席80)と、を備える車両(車両V)であって、
前記パワーユニットは、
車両前後方向において、前記前輪と前記後輪との間に配置され、且つ、前記コンプレッサが前記座席の下方に位置するように配置されている、車両。
(1)によれば、重量物である内燃機関及びコンプレッサの双方を、車両前後方向にいて車両の中心付近、且つ、コンプレッサを上下方向においてより車両の下方に配置することができるので、車両の重心位置を車両の中心付近且つ低位置とすることができる。
(2) (1)に記載の車両であって、
前記コンプレッサは、車両前後方向において、前記座席の後端部よりも前方に配置されている、車両。
(2)によれば、座席の後方のスペースを拡大できる。
(3) (1)又は(2)に記載の車両であって、
前記コンプレッサは、車両前後方向において、前記座席の前後幅内に配置されている、車両。
(3)によれば、座席の下方のスペースを有効に活用してコンプレッサを配置することができるので、車両の車室のスペースを拡大できる。
(4) (1)から(3)のいずれかに記載の車両であって、
前記内燃機関は、クランクシャフト(クランクシャフト201)を有し、
前記コンプレッサは、回転シャフト(回転シャフト321)を有し、
前記コンプレッサの前記回転シャフトは、上下方向において、前記クランクシャフトよりも上方に配置されている、車両。
(4)によれば、コンプレッサをより上方に配置することができるので、車両の悪路走行時等に、コンプレッサが浸水することを抑制できる。
(5) (1)から(4)のいずれかに記載の車両であって、
前記内燃機関は、クランクシャフト(クランクシャフト201)と出力シャフト(出力シャフト203)とを有し、
前記出力シャフトは、上下方向において、前記クランクシャフトより下方に配置されている、車両。
(5)によれば、内燃機関の出力シャフトをより下方に配置することができるので、出力シャフトに連結するプロペラシャフトをより下方で車両前後方向に延在するように配置することができる。これにより、車両の車室のスペースを拡大できる。
(6) (1)から(5)のいずれかに記載の車両であって、
前記内燃機関は、クランクシャフト(クランクシャフト201)と出力シャフト(出力シャフト203)とを有し、
前記クランクシャフト及び前記出力シャフトは、回転軸が互いに平行且つ車両前後方向に延在し、
前記コンプレッサは、前記クランクシャフトの左右方向一方側に配置されており、
前記出力シャフトは、前記クランクシャフトの左右方向他方側に配置されている、車両。
(6)によれば、重量物であるコンプレッサと内燃機関の出力シャフトとを、クランクシャフトを挟んで車両の左右に分けて配置することができる。これにより、車両の左右方向における重量バランスを良好に維持して、車両にパワーユニットを搭載できる。
(7) (1)から(6)のいずれかに記載の車両であって、
前記車両は、車室の床面を形成するフロアパネル(フロアパネル13)をさらに備え、
前記パワーユニットは、前記フロアパネルの下方に配置されており、
前記座席は、前記フロアパネルの上方に配置されており、
前記フロアパネルには、上下方向から見て前記座席と重なる座席下領域(座席下領域13a)に、上下方向に開口する開口部(開口部131)が設けられており、
前記パワーユニットは、上下方向から見て、少なくとも一部が前記開口部と重なる位置に配置されている、車両。
(7)によれば、フロアパネルの上方から、開口部を介して、パワーユニットへ容易にアクセスすることができるので、パワーユニットのメンテナンスが容易となる。
(8) (7)に記載の車両であって、
前記パワーユニットは、前記内燃機関で発生する回転動力を前記コンプレッサに伝達する伝達装置(伝達装置70)をさらに備え、
前記伝達装置は、
前記内燃機関で発生する回転動力によって回転する駆動プーリ(駆動プーリ71)と、
前記コンプレッサの回転シャフト(回転シャフト321)に連結され、前記駆動プーリの回転軸と平行な回転軸で回転する従動プーリ(従動プーリ72)と、
前記駆動プーリの回転軸及び前記従動プーリの回転軸と平行な回転軸で回転するテンショナプーリ(テンショナプーリ731)を有するベルトテンショナ(ベルトテンショナ73)と、
前記駆動プーリ、前記従動プーリ、及び、前記テンショナプーリに掛け回された伝達ベルトと、を備え、
前記ベルトテンショナは、前記駆動プーリの回転軸及び前記従動プーリの回転軸よりも上方に前記テンショナプーリの回転軸が位置するように配置されており、
前記伝達装置は、前記駆動プーリ、前記従動プーリ、及び、前記テンショナプーリの回転軸方向と平行な第1方向から見て、前記第1方向に延在する収容壁(収容壁65)によって囲まれており、
前記収容壁の上部には貫通孔(貫通孔66)が設けられている、車両。
(8)によれば、フロアパネルの上方から、フロアパネルの開口部、及び、収容壁の上部に設けられた貫通孔を介して、伝達装置のベルトテンショナへ容易にアクセスすることができる。これにより、伝達装置の伝達ベルトを容易に調整することができる。
(9) (7)又は(8)に記載の車両であって、
前記コンプレッサは、上下方向から見て、少なくとも一部が前記開口部と重なる位置に配置されている、車両。
(9)によれば、フロアパネルの上方から、開口部を介して、コンプレッサへ容易にアクセスすることができるので、コンプレッサのメンテナンスが容易となる。
(10) (7)から(9)のいずれかに記載の車両であって、
前記車両は、前記開口部をシールするカバー部材(カバー部材132)をさらに備える、車両。
(10)によれば、車両の走行時において、パワーユニットから発生する熱が、車室内に侵入することを抑制できる。
13 フロアパネル
13a 座席下領域
131 開口部
132 カバー部材
20 内燃機関
201 クランクシャフト
203 出力シャフト
32 コンプレッサ
321 回転シャフト
65 収容壁
66 貫通孔
70 伝達装置
71 駆動プーリ
72 従動プーリ
73 ベルトテンショナ
731 テンショナプーリ
80 座席
FW 前輪
PU パワーユニット
RW 後輪
V 車両

Claims (9)

  1. 前輪(FW)及び後輪(RW)と、
    内燃機関(20)と、前記内燃機関(20)で発生する回転動力で動作するコンプレッサ(32)と、がモジュール化されたパワーユニット(PU)と、
    座席(80)と、を備える車両(V)であって、
    前記パワーユニット(PU)は、
    車両前後方向において、前記前輪(FW)と前記後輪(RW)との間に配置され、且つ、前記コンプレッサ(32)が前記座席(80)の下方に位置するように配置され
    前記車両(V)は、車室(12)の床面を形成するフロアパネル(13)をさらに備え、
    前記パワーユニット(PU)は、前記フロアパネル(13)の下方に配置されており、
    前記座席(80)は、前記フロアパネル(13)の上方に配置されており、
    前記フロアパネル(13)には、上下方向から見て前記座席(80)と重なる座席下領域(13a)に、上下方向に開口する開口部(131)が設けられており、
    前記パワーユニット(PU)は、上下方向から見て、少なくとも一部が前記開口部(131)と重なる位置に配置され、
    前記パワーユニット(PU)は、前記内燃機関(20)で発生する回転動力を前記コンプレッサ(32)に伝達する伝達装置(70)をさらに備え、
    前記伝達装置(70)は、
    前記内燃機関(20)で発生する回転動力によって回転する駆動プーリ(71)と、
    前記コンプレッサ(32)の回転シャフト(321)に連結され、前記駆動プーリ(71)の回転軸と平行な回転軸で回転する従動プーリ(72)と、
    前記駆動プーリ(71)の回転軸及び前記従動プーリ(72)の回転軸と平行な回転軸で回転するテンショナプーリ(731)を有するベルトテンショナ(73)と、
    前記駆動プーリ(71)、前記従動プーリ(72)、及び、前記テンショナプーリ(731)に掛け回された伝達ベルト(74)と、を備え、
    前記ベルトテンショナ(73)は、前記駆動プーリ(71)の回転軸及び前記従動プーリ(72)の回転軸よりも上方に前記テンショナプーリ(731)の回転軸が位置するように配置されている、車両(V)。
  2. 請求項1に記載の車両(V)であって、
    前記コンプレッサ(32)は、車両前後方向において、前記座席(80)の後端部よりも前方に配置されている、車両(V)。
  3. 請求項1又は2に記載の車両(V)であって、
    前記コンプレッサ(32)は、車両前後方向において、前記座席(80)の前後幅内に配置されている、車両(V)。
  4. 請求項1から3のいずれか一項に記載の車両(V)であって、
    前記内燃機関(20)は、クランクシャフト(201)を有し、
    前記コンプレッサ(32)は、回転シャフト(321)を有し、
    前記コンプレッサ(32)の前記回転シャフト(321)は、上下方向において、前記クランクシャフト(201)よりも上方に配置されている、車両(V)。
  5. 請求項1から4のいずれか一項に記載の車両(V)であって、
    前記内燃機関(20)は、クランクシャフト(201)を有し、
    前記内燃機関(20)は、出力シャフト(203)を有し、
    前記出力シャフト(203)は、上下方向において、前記クランクシャフト(201)より下方に配置されている、車両(V)。
  6. 請求項1から5のいずれか一項に記載の車両(V)であって、
    前記内燃機関(20)は、クランクシャフト(201)と出力シャフト(203)とを有し、
    前記クランクシャフト(201)及び前記出力シャフト(203)は、回転軸が互いに平行且つ車両前後方向に延在し、
    前記コンプレッサ(32)は、前記クランクシャフト(201)の左右方向一方側に配置されており、
    前記出力シャフト(203)は、前記クランクシャフト(201)の左右方向他方側に配置されている、車両(V)。
  7. 請求項1から6のいずれか一項に記載の車両(V)であって
    記伝達装置(70)は、前記駆動プーリ(71)、前記従動プーリ(72)、及び、前記テンショナプーリ(731)の回転軸方向と平行な第1方向から見て、前記第1方向に延在する収容壁(65)によって囲まれており、
    前記収容壁(65)の上部には貫通孔(66)が設けられている、車両(V)。
  8. 請求項1から7のいずれか一項に記載の車両(V)であって、
    前記コンプレッサ(32)は、上下方向から見て、少なくとも一部が前記開口部(131)と重なる位置に配置されている、車両(V)。
  9. 請求項1から8のいずれか一項に記載の車両(V)であって、
    前記車両(V)は、前記開口部(131)をシールするカバー部材(132)をさらに備える、車両(V)。
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