JP2016084769A - 発電機搭載車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 発電機搭載車両において、防音箱及び発電ユニットの車両への搭載性を向上させる。【解決手段】 発電機搭載車両１であって、車体２に結合され、水平方向における車体外側部に向けて開口した箱体７３、及び箱体の開口７３Ａを開閉する蓋体７４を含む防音箱１２と、箱体の内部に出し入れ可能に収容される可搬型の発電ユニット８とを有し、発電ユニットは、内燃機関２０と、内燃機関によって駆動される発電機２２と、内燃機関の排気を排出する第１排気管３５とを有し、箱体及び蓋体の少なくとも一方は、空気の流通を可能にする通気口９２を有し、蓋体は、閉位置において第１排気管と接続する上流側開口９０Ａ、及び防音箱の外方に向けて開口する下流側開口９０Ｂを含む第２排気管９０を有する。【選択図】 図３

Description

本発明は、車体に対して取り外し可能な発電ユニットを備えた発電機搭載車両に関する。

電気自動車は、搭載した２次電池の電力によって電動モータを駆動し、電動モータの駆動力によって走行する。そのため、電気自動車の航続距離を延長するためには、２次電池の高容量化が有効である。しかしながら、単純に２次電池を高容量化すると、車体重量が増加し、エネルギー効率（燃費、電費）が悪化する。この問題を解決するために、内燃機関を含む発電ユニットを車両に搭載し、走行状態や２次電池の残量に応じて発電ユニットから電動モータや２次電池に電力を供給するようにした電気自動車（レンジエクステンダー車）が公知となっている（例えば、特許文献１）。

内燃機関を含む発電ユニットは、比較的大きな騒音を発生するため、騒音対策を施すことが望まれる。例えば、キャンピングカー用の発電ユニットの騒音対策として、車体の下部に防音箱を吊り下げ、その防音箱内に内燃機関を含む発電ユニットを収容したものがある（例えば、特許文献２）。この発電ユニットでは、防音箱に吸気口を形成すると共に、発電ユニットの内燃機関から防音箱を貫通して外部に突出する排気管を設け、内燃機関の吸気及び排気を可能にしている。しかしながら、特許文献２に係る発電ユニットは、防音箱から取り外し可能な構造となっておらず、車両から離れた場所において単独で使用することができず、汎用性が低い。

可搬型発電ユニットの防音箱として、箱体の正面に開口を形成し、箱体にヒンジ結合された蓋体によって開口を開閉するものがある（例えば、特許文献３）。特許文献３に係る防音箱は、箱体の奥側に排気開口が形成された仕切板が設けられ、箱体の背面を構成する背面部材に排気スリットが形成され、蓋体に吸気スリットが形成されている。仕切板の排気開口の周囲にはラバー等からなる排気シールが取り付けられている。この防音箱では、発電ユニットを箱体内の所定位置に配置したときに、排気シールが発電ユニットの排気口の周囲に密着し、発電ユニットの排気口と仕切板の排気開口とが接続される。これにより、発電ユニットから排出される排気は、仕切板の排気開口及び背面部材の排気スリットを通過して防音箱の外部に排出される。

特開２００４−２０８４３５号公報 特開平１０−３２５３３３号公報 特開２０１３−８７６３４号公報

しかしながら、特許文献３に係る防音箱は、蓋体及び排気スリットが互いに相反する側部に設けられており、蓋体及び排気スリットの双方の外側にスペースを確保しなければならない。また、蓋体が後方に向けて開くようにすると、排気スリットが前方に配置されることになり、車室に近い部分から排出された排気が車室に流入する虞がある。このように、特許文献３に係る防音箱は、車両への搭載性が考慮されていない。また、発電ユニットの排気口と仕切板の排気開口との接続が箱体の奥部で行われるため、排気シールを介した接続構造が確実に形成されたか否かを認識することが難しい。使用者は、発電ユニットを所定の搭載位置に配置する際に、発電ユニットに加わる排気シールの反力を感知し、この反力の大きさや方向に基づいて排気シールを介した接続構造の形成を推定することができるが、発電ユニットは重量物であるため反力を感知することが難しく、正確に接続構造の形成を推定することが難しい。

本発明は、以上の背景に鑑み、発電機搭載車両において、防音箱及び発電ユニットの車両への搭載性を向上させることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、発電機搭載車両（１）であって、車体（２）に結合され、水平方向における車体外側部に向けて開口した箱体（７３）、及び前記箱体の開口（７３Ａ）を開閉する蓋体（７４）を含む防音箱（１２）と、前記箱体の内部に出し入れ可能に収容される可搬型の発電ユニット（８）とを有し、前記発電ユニットは、内燃機関（２０）と、前記内燃機関によって駆動される発電機（２２）と、前記内燃機関の排気を排出する第１排気管（３５）とを有し、前記箱体及び前記蓋体の少なくとも一方は、空気の流通を可能にする通気口（９２）を有し、前記蓋体は、閉位置において前記第１排気管と接続する上流側開口（９０Ａ）、及び前記防音箱の外方に向けて開口する下流側開口（９０Ｂ）を含む第２排気管（９０）を有することを特徴とする。

この構成によれば、蓋体及び第２排気管が車体外側部に配置されるため、車体外側部を除く防音箱の他の周囲にスペースを確保する必要がない。そのため、防音箱を搭載するために必要なスペースが小さくなり、車両への搭載性が向上する。また、第２排気管が車体外側部に配置された蓋体に設けられるため、排気の車室に流入への流入が抑制される。また、第１排気管及び第２排気管の接続部が蓋体に近い部分に配置されるため、使用者は蓋体を閉じるときに、蓋体に加わる外力から第１排気管及び第２排気管が接続されたか否かを感知し易くなる。

また、上記の発明において、前記第２排気管は膨張室（９６Ａ）を有するとよい。

この構成によれば、第２排気管を流れる排気は膨張室で膨張し、圧力が低下するため、第２排気管から排出されるときの膨張が抑制され、発生する騒音が抑制される。すなわち、第２排気管が消音器として機能する。また、発電ユニットを防音箱から取り出したときには、第２排気管は発電ユニットから分離されるため、発電ユニットの可搬性が損なわれることがない。

また、上記の発明において、前記発電ユニットは、少なくとも前記内燃機関に冷却風を供給するダクト（１５）を有し、前記ダクトの吸込口（５７）には前記通気口を通過した空気が供給され、前記ダクトの吐出口（５８）は前記第１排気管と共に前記第２排気管の前記上流側開口に接続されるとよい。

この構成によれば、第２排気管には内燃機関の排気と内燃機関を通過した冷却風とが流入するため、排気のみが流入する場合に比べて第２排気管内のガスの温度が低下する。これにより、第２排気管から排出されるときの排気の膨張が抑制され、騒音が低減される。また、第２排気管及びその周囲の部材の熱害が抑制される。

また、上記の発明において、前記ダクトは、前記内燃機関及び前記発電機を受容するハウジング（１５）によって形成され、前記第１排気管の排気出口と前記吐出口とが互いに近接して前記ハウジングの壁部（１５Ａ）に配置されているとよい。

この構成によれば、排気の出口である第１排気管の下流端と第２排気管との接続、及び冷却風の出口である吐出口と第２排気管との接続が容易になる。

また、上記の発明において、前記第２排気管における上流側開口の縁部には、可撓性を有するシール部材（９９）が配置され、前記蓋体が閉位置にあるときに、前記シール部材は前記第２排気管と前記ハウジングの前記壁部との間をシールするとよい。

この構成によれば、シール部材が第１排気管とハウジングとの隙間をシールし、第１排気管から第２排気管に確実に流れるようになる。

また、上記の発明において、前記蓋体は、前記車体の外側面をなす板状の蓋本体部（７４Ａ）を有し、前記第２排気管は、前記蓋本体部の内面に断熱材（９３）を介して結合されているとよい。

この構成によれば、第２排気管の熱が蓋本体部に伝達され難くなり、蓋本体部の昇温が抑制される。

また、上記の発明において、前記箱体の下壁（７３Ｃ）は、前記開口の縁部に切欠部（７５）を有し、前記第２排気管は、前記蓋体が閉位置にあるときに、前記防音箱の内部から前記切欠部を通過して防音箱の外部に延びるとよい。

この構成によれば、第２排気管と蓋本体部及び箱体との熱交換を抑制しつつ、第２排気管を防音箱の外部に延出させることができる。

また、上記の発明において、前記箱体は、前記車体の後下部に、前記開口が後方を向くように配置され、前記蓋体は、前記車体の後側面の一部をなすとよい。

この構成によれば、発電ユニットは車体の後端部から後方に引き出されるため、利便性がよい。

また、上記の発明において、前記箱体の底部内面側には、前記箱体に対して前記開口を介して引き出し可能、かつ引き出した位置で前記箱体に対して傾斜可能に支持されたスライダ（８０）が設けられ、前記発電ユニットは前記スライダ上に載置されるとよい。

この構成によれば、発電ユニットの出し入れが容易になる。

以上の構成によれば、発電機搭載車両において、発電ユニットを出し入れ可能に収納する防音箱の車両への搭載性を向上させることができる。

実施形態に係る電気自動車の概略側面図 実施形態に係る電気自動車の概略平面図 実施形態に係る防音箱の右側部を省略して示す斜視図 発電ユニットの説明図 蓋体を内側から見た側面図 図５のVI−VI断面図 発電ユニットが傾斜したスライダ上に載置された状態を示す斜視図

以下、図面を参照して、本発明の発電機搭載車両の実施形態について説明する。

図１及び図２に示すように、電気自動車（発電機搭載車両）１は、マイクロモビリティとして構成された４輪自動車である。電気自動車１は、車体２と、車体２に対して支持された左右一対の前輪３及び左右一対の後輪４と、各前輪３のそれぞれに設けられた駆動源としての電動モータ５と、電動モータ５に電力を供給するバッテリ７（２次電池）と、バッテリ７に電力を供給する発電ユニット８と、バッテリ７と発電ユニット８との間に設けられた充電器９とを有している。各電動モータ５は、各前輪３に対して同軸に組み込まれたインホールモータとして構成されている。発電ユニット８は、車体２に対して取り外し可能に搭載されている。車体２の後部下方には、発電ユニット８を出し入れ可能に収容する防音箱１２が設けられている。

図３に示すように、発電ユニット８は、略直方体のハウジング１５を有する。ハウジング１５は、防音箱１２に収容された状態を基準として、長手方向が前後に延在するように配置される。ハウジング１５の底部前側には、左右一対の車輪１６が設けられている。ハウジング１５の後部には、ハンドル１８が設けられている。ハンドル１８は、左右方向に延在する共通の軸線を回転軸として回動可能にハウジング１５に結合された左右一対のアーム１８Ａと、両アーム１８Ａ間に掛け渡され、左右に延びる把持部１８Ｂとを有する。ハンドル１８は、把持部１８Ｂが回転軸の下方に位置する収納位置と、把持部１８Ｂが収納位置から後方かつ上方に引き上げられ、回転軸の後方に位置する使用位置（図７参照）との間で回動可能となっている。使用者は、使用位置にあるハンドル１８を更に持ち上げることによって、ハウジング１５の底部後部を床面から離し、車輪１６のみを介してハウジング１５を接地させることができる。この状態では、ハウジング１５の押し引きが容易になる。

図３及び図４に示すように、発電ユニット８は、ハウジング１５の内部に、内燃機関２０と、変速機２１と、発電機２２（ＡＣＧ）と、燃料タンク２５と、第１コネクタ２７と、第２コネクタ２８と、発電制御装置（不図示）とを有する。内燃機関２０は、公知のレシプロ内燃機関であってよい。本実施形態の内燃機関２０は、水冷４ストロークＯＨＣ単気筒である。シリンダブロックやシリンダヘッド等によって形成される内燃機関２０の機関本体３０には、シリンダ、クランク室、燃焼室、ウォータジャケット３２等が形成されている。内燃機関２０は、燃焼室に空気を供給する吸気通路を形成する吸気管３４と、燃焼室で発生した排気（既燃焼ガス）を排出する排気通路を形成する第１排気管３５とを有している。

吸気管３４は、上流側から順に、吸気入口４１、エアフィルタ４２、スロットルバルブ４３、及びキャブレター４４を有し、下流端において機関本体３０に接続されている。キャブレター４４は、ハウジング１５内に設けられた燃料タンク２５から燃料の供給を受ける。燃料は、ガソリンや軽油等であってよい。

第１排気管３５は、上流端において機関本体３０に接続され、上流側から順に、排気浄化装置４７、第１消音器４８、及び第１排気出口４９を有する。排気浄化装置４７は、公知の三元触媒を含む触媒コンバータであり、排気ガス中の有害物質を低減する。第１消音器４８は、膨張室や隔壁、吸音材を備えた公知のマフラーであってよい。

内燃機関２０のクランクシャフト５１の一端には変速機２１が連結され、他端にはインペラ５２が連結されている。インペラ５２は、軸流形であり、クランクシャフト５１を回転軸としてクランクシャフト５１と共に回転する。なお、他の実施形態では、インペラ５２の代わりに、電動ファンをハウジング１５内に設けてもよい。インペラ５２の正面には、ラジエータ５３が設けられている。ラジエータ５３は、ウォータジャケット３２と水管５４を介して接続され、循環路の一部を形成している。

ハウジング１５の後側壁１５Ａの上部には、後側壁１５Ａを貫通する吸込口５７が形成されている。ハウジング１５の後側壁１５Ａの上下方向における中間部には、後側壁１５Ａを貫通する吐出口５８が形成されている。吸込口５７及び吐出口５８は、それぞれ複数の貫通孔から形成されている。ハウジング１５の内部には通路形成部材６１が設けられ、通路形成部材６１によって吸込口５７からインペラ５２に延びる空気通路６２が形成されている。ハウジング１５の内部であって、空気通路６２の外側を内室６３とする。インペラ５２は空気通路６２の下流端に設けられ、ラジエータ５３は空気通路６２内に配置されている。吐出口５８は、内室６３に接続する位置に形成されている。これにより、インペラ５２が回転すると、吸込口５７を通過してハウジング１５の外部から空気通路６２に空気（新気）が吸い込まれ、空気はラジエータ５３、インペラ５２を順に通過して、空気通路６２の下流端から内室６３に流れる。その後、空気は、内室６３において機関本体３０の表面に沿って流れ、吐出口５８からハウジング１５の外部に排出される。以上より、ハウジング１５は、冷却風が流れるダクトを構成する。空気は、ラジエータ５３及び機関本体３０と熱交換し、これらを冷却する。クランクシャフト５１に連結されたインペラ５２の代わりに電動ファンを使用する場合、電動ファンを例えば空気通路６２に設け、空気が吸込口５７から吸い込まれ、吐出口５８から排出されるようにするとよい。吸気管３４の吸気入口４１は、内室６３に配置されている。他の実施形態では、吸気入口４１は空気通路６２内に配置されてもよい。

第１排気管３５は、内室６３内を後側壁１５Ａに向けて延びて後側壁１５Ａを貫通している。第１排気出口４９は、後側壁１５Ａの外面であって、吐出口５８に近接して配置されている。吐出口５８は、第１排気出口４９を囲むように配置されている。

変速機２１は、クランクシャフト５１と同軸に連結された第１ギヤ２１Ａと、第１ギヤ２１Ａに噛み合う第２ギヤ２１Ｂと、第２ギヤ２１Ｂに設けられた出力軸２１Ｃとを有する。第２ギヤ２１Ｂの歯数は、第１ギヤ２１Ａの歯数に対して少なく設定されており、出力軸２１Ｃはクランクシャフト５１より速い回転数で回転する。

発電機２２は、公知の３相交流発電機であり、ボルテージレギュレータを含む。発電機２２の回転軸は、変速機２１の出力軸２１Ｃに連結されている。

発電制御装置は、マイクロプロセッサや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスや組み込み電子デバイスとして構成される。発電制御装置は、車体２に設けられた制御装置（不図示）からの信号や、ハウジング１５の後側壁１５Ａに設けられた操作入力装置６５からの信号に応じて内燃機関２０の駆動を制御する装置である。

図３に示すように、第１コネクタ２７は、後側壁１５Ａの外面に設けられ、図示しない電力線を介して発電機２２と接続されている。第１コネクタ２７は、例えば単相１００Ｖや単相２００Ｖ等の規格に対応した接続器であってよく、外部の電気機器の接続端子に接続可能に形成されている。発電機２２と第１コネクタ２７との間の電力線には電力変換器を設け、電力変換器によって発電機２２で発生した電力を第１コネクタ２７に応じた所定の電圧に変換してもよい。

第２コネクタ２８は、ハウジング１５の上壁１５Ｂの外面に設けられ、電力線を介して発電機２２と接続され、図示しない信号線を介して発電制御装置と接続されている。第２コネクタ２８は、車体２に設けられた車体側コネクタ６９と結合可能に形成されている。車体側コネクタ６９は、ケーブル７１を介してバッテリ７、及び車両の制御装置に接続されている。

図３及び図７に示すように、防音箱１２は、略直方体に形成され、一側方が開口した箱体７３と、箱体７３の開口７３Ａを開閉可能に閉じる蓋体７４とを有する、箱体７３は、略水平に配置された上壁７３Ｂ及び下壁７３Ｃと、上下及び前後に延びて面が左右を向く左壁７３Ｄ及び右壁（不図示）と、上下及び左右に延びて面が前後を向く前壁７３Ｅとを有し、開口７３Ａが後端部に後方を向いて形成されている。箱体７３の各壁は金属板から形成されているとよい。また、箱体７３の各壁の内面の適所に、吸音材（不図示）が設けられているとよい。吸音材は、例えばウレタン等のスポンジであってよい。箱体７３は、車体２に結合されている。他の実施形態では、箱体７３は少なくとも一部が車体２を構成する部材によって形成されてもよい。

下壁７３Ｃの後端部の左右方向における中央部には、前方に向けて切り欠かれた切欠部７５が形成されている。下壁７３Ｃの上面上には、板状のスライダ８０が載置されている。スライダ８０の後端部の左右方向における中央部には、前方に向けて切り欠かれた切欠部８０Ａが形成されている。スライダ８０の切欠部８０Ａは、下壁７３Ｃの切欠部７５と対応する形状に形成されている。スライダ８０の上面には、前後に延びる左右一対の溝８０Ｂが凹設されている。

下壁７３Ｃの上面上には、前後に延びる左右一対の規制部材８２が結合されている。各規制部材８２は、スライダ８０の左右の側縁に対向するように配置されている。各規制部材８２には、左右に貫通すると共に前後に延びたガイド孔８２Ａが形成されている。

スライダ８０の左右の側縁の前端部には、左右方向における外方に突出し、ガイド孔８２Ａを通過するピン８３が結合されている。各ピン８３は互いに同軸となり、互いに相反する方向に突出している。スライダ８０が箱体７３に対して前後に移動するときに、各ピン８３は各ガイド孔８２Ａ内を前後に移動する。各ピン８３が各ガイド孔８２Ａの前端に当接することによって、スライダ８０の箱体７３に対する最没入位置、すなわち収納位置が設定され、各ピン８３が各ガイド孔８２Ａの後端に当接することによって、スライダ８０の箱体７３に対する最突出位置、すなわち引出位置が設定される。スライダ８０が引出位置にあるときに、スライダ８０の下面は下壁７３Ｃの上面から離れ、スライダ８０は各ピン８３を回転軸として回転することができる。これにより、スライダ８０は後端が前端に対して下方に位置する傾斜姿勢をとることができ、スロープとして機能する。以上のようにして、スライダ８０は、収納位置と引出位置との間でスライド移動可能かつ引出位置において回動可能となっている。

下壁７３Ｃの切欠部７５の縁部には、第１ロックピン８６が変位可能に結合されている。第１ロックピン８６は、ロック位置において下壁７３Ｃの上方に突出して収納位置にあるスライダ８０と係合し、箱体７３に対するスライダ８０の移動を禁止する。一方、第１ロックピン８６は、ロック解除位置において下壁７３Ｃの上面より下方に位置してスライダ８０との係合を解除し、箱体７３に対するスライダ８０の移動を許容する。

スライダ８０上には発電ユニット８が載置される。発電ユニット８は、左右の車輪１６が溝８０Ｂに係合することによってスライダ８０に対する左右位置が定まり、車輪１６が溝８０Ｂ内を前後に転動することによってスライダ８０に対して前後に移動可能になっている。スライダ８０の右側縁には、第２ロックピン８７が変位可能に結合されている。第２ロックピン８７は、ロック位置において所定の搭載位置にある発電ユニット８のハウジング１５と係合し、スライダ８０と発電ユニット８とを結合する。一方、第２ロックピン８７は、ロック解除位置においてハウジング１５との係合を解除し、スライダ８０に対する発電ユニット８の移動を許容する。

ケーブル７１は箱体７３の上壁７３Ｂ、前壁７３Ｅ、左壁７３Ｄ、及び右壁のいずれかを貫通して配設され、車体側コネクタ６９が設けられた先端部が箱体７３内に配置されている。車体側コネクタ６９は、発電ユニット８がスライダ８０上の搭載位置にあるときに第２コネクタ２８と接続することができる。車体側コネクタ６９と第２コネクタ２８とが接続された状態で箱体７３に対してスライダ８０が移動できるように、箱体７３内に配置されたケーブル７１の長さが設定されている。

図３、図５、及び図６に示すように、蓋体７４は、蓋本体部７４Ａと、第２排気管９０とを有する。蓋本体部７４Ａは、板状に形成され、ヒンジ９１を介して左壁７３Ｄの後縁に結合され、箱体７３の開口７３Ａを閉じる閉位置と開口７３Ａを開く開位置との間で回動可能となっている。図示を省略するが、蓋本体部７４Ａは、閉位置にあるときに、右側壁と係合するラッチ装置を有する。蓋本体部７４Ａの外面は、車体２の後側面の一部を形成する。蓋本体部７４Ａの上部には、厚み方向に貫通する通気口９２が形成されている。蓋本体部７４Ａは、外面を形成するアウタパネルと、内面を形成するインナパネルとが互いに結合されることによって形成されてもよい。

蓋本体部７４Ａの内面には、シート状の断熱材９３を介して第２排気管９０が結合されている。断熱材９３は、複数個配置され、隣り合う断熱材９３間に通気路を形成するように互いに距離をおいて配置されている。

第２排気管９０は、上流部９５と、膨張室部９６と、下流部９７とを有する。膨張室部９６は、略直方体状に形成され、断熱材９３を介して蓋本体部７４Ａに結合されている。膨張室部９６は、蓋本体部７４Ａの内面の大部分を覆うように形成され、その内部に比較的大きな容積を有する膨張室９６Ａを形成する。

上流部９５は、管状に形成され、膨張室部９６の蓋本体部７４Ａ側と相反する側の側面を貫通するように膨張室部９６に結合されている。上流部９５の上流側は、膨張室部９６から突出し、上流側開口９０Ａを形成している。上流部９５の上流側開口９０Ａの周囲には、外向きのフランジ９５Ａが形成されている。フランジ９５Ａの端面には、シール部材９９が結合されている。シール部材９９は、可撓性及び耐熱性を有する材料から形成されている。上流部９５の下流端は、膨張室内において屈曲して上方に延び、開口端を形成している。膨張室９６Ａの横断面積（流路断面積）は、上流部９５の下流端の横断面積に比べて大きく形成されている。

下流部９７は、角筒状に形成され、膨張室部９６の下部から下方に延びて下端が開口し、第２排気出口９０Ｂ（下流側開口）を形成している。

上流部９５の膨張室９６Ａ内において最も下方に位置する部分には、上流部９５を厚み方向に貫通する水抜き孔９５Ｂが形成されている。水抜き孔９５Ｂには、水抜き孔９５Ｂを開閉するプラグ１０１が螺着されている。使用者は、プラグ１０１を外して水抜き孔９５Ｂを開くことによって、上流部９５内に溜まった水を膨張室部９６及び下流部９７を介して外部に排出することができる。

蓋体７４が閉位置にあるときに、第２排気管９０の上流部９５のフランジ９５Ａは、シール部材９９を介して、ハウジング１５の後側壁１５Ａにおける吐出口５８及び第１排気出口４９の両方を囲む部分に当接する。これにより、吐出口５８及び第１排気出口４９が第２排気管９０の上流側開口９０Ａと連通する。また、蓋体７４が閉位置にあるときに、第２排気管９０の下流部９７は、下壁７３Ｃの切欠部７５に配置され、第２排気出口９０Ｂは箱体７３の外方に向けて配置される。

スライダ８０が箱体７３に対して収納位置に配置され、発電ユニット８がスライダ８０に対して搭載位置に配置され、蓋体７４が閉位置に配置された搭載状態では、発電ユニット８の吐出口５８及び第１排気出口４９が第２排気管９０の上流側開口９０Ａに接続される。搭載状態で、発電ユニット８の内燃機関２０が駆動されると、インペラ５２の回転によって、蓋体７４の通気口９２、発電ユニット８の吸込口５７及び空気通路６２を通って空気が内室６３に吸い込まれる。内室６３に吸い込まれた空気の一部は、吸気入口４１から吸気管３４を通って燃焼室に吸い込まれ、燃焼に使用される。そして、燃焼室での燃焼によって発生した排気（既燃焼ガス）は第１排気管３５を通過して第１排気出口４９から第２排気管９０の上流部９５に流れる。また、内室６３に吸い込まれた空気の残りは、機関本体３０の外面を流れ、吐出口５８を通過して第２排気管９０の上流部９５に流れる。

第２排気管９０の上流部９５では、第１排気出口４９を通過した排気と吐出口５８を通過した空気とが混合される。これにより、排気が空気で希釈され、排気のみの場合よりも温度が低下する。希釈された排気は、上流部９５の下流端から膨張室９６Ａに入ることによって膨張し、圧力及び温度が低下する。その後、希釈された排気は、膨張室９６Ａから下流部９７に流れて第２排出口から排出される。このように、第２排気管９０は、排気の温度及び圧力を低下させる機能を有し、消音器として機能する。第２排気管９０の消音能力は、第１消音器４８の消音能力よりも高いことが好ましい。

次に、発電ユニット８の車体２からの取り外し、及び車体２への取り付け手順ついて説明する。搭載状態にある発電ユニット８を車体２から取り外す場合、使用者は最初に蓋体７４を閉位置から開位置に開く（図３参照）。これにより、第２排気管９０がハウジング１５の後側壁１５Ａから離れ、吐出口５８及び第１排気出口４９と第２排気管９０の上流側開口９０Ａとの接続が解除される。次に、使用者は第１ロックピン８６をロック解除位置に変位させ、箱体７３に対してスライダ８０を移動可能にする。この状態で、使用者は、発電ユニット８のハンドル１８を収納位置から使用位置に引き上げ、ハンドル１８を後方に引いて、ピン８３がガイド孔８２Ａの後端に当接するまでスライダ８０を箱体７３に対して後方に引き出す。このとき、使用者は第２コネクタ２８と車体側コネクタ６９との接続を解除する。スライダ８０が引出位置にあるとき、スライダ８０の傾斜が許容され、発電ユニット８が載置されたスライダ８０は自然に傾斜する（図７参照）。次に、使用者は、第２ロックピン８７をロック解除位置に変位させ、発電ユニット８をスライダ８０に対して移動可能にする。この状態で、使用者はハンドル１８を持ち上げてハウジング１５の底部後端をスライダ８０の上面から離すことによって、車輪１６が溝８０Ｂ内を走行し、発電ユニット８がスライダ８０上から地面上に移動する。これにより、発電ユニット８が車体２から取り外される。

取り外された発電ユニット８を車体２に搭載する場合、最初に使用者は、蓋体７４を開き、スライダ８０を引き出してその後端を接地させる。この状態で、使用者はハンドル１８を持ち上げてハウジング１５の底部後端を地面から離し、車輪１６において設置する発電ユニット８を押し、スライダ８０上に移動させる（図７参照）。このとき、車輪１６はスライダ８０の溝８０Ｂに係合し、発電ユニット８はスライダ８０に対して左右方向への移動が規制される。次に、使用者は発電ユニット８がスライダ８０上の搭載位置に到達したときに、第２ロックピン８７をロック位置に変位させ、発電ユニット８をスライダ８０に対して固定する。次に、使用者は、ハンドル１８を持ち上げて、発電ユニット８と共にスライダ８０の後端部が上方に変位させ、スライダ８０の姿勢を水平にする。スライダ８０は水平になることで、収納位置への移動が可能になる。次に、使用者は、ハンドル１８を押して、発電ユニット８と共にスライダ８０を押し込み、スライダ８０を収納位置に移動させる（図３参照）。このとき、使用者は、第２コネクタ２８と車体側コネクタ６９とを接続する。次に、使用者は、第１ロックピン８６をロック位置に変位させ、スライダ８０を収納位置に固定する。続いて、使用者は、蓋体７４を閉位置に変位させ、防音箱１２を閉じる。これにより、第２排気管９０のフランジ９５Ａがシール部材９９を介して発電ユニット８の後側壁１５Ａの外面の吐出口５８及び第１排気出口４９の周囲に当接し、第２排気管９０の上流側開口９０Ａと吐出口５８及び第１排気出口４９が接続される。このようにして、発電ユニット８は搭載状態となる。

以上のように構成した電気自動車１では、搭載状態における発電ユニット８は車両の一部として機能する。また、発電ユニット８は、車体２から取り外すことができ、車体２から独立した汎用発電機として使用される。

発電ユニット８を搭載した電気自動車１は、例えば、乗員のアクセル操作に基づく要求出力や、バッテリ７の電位等に基づいて、車体２側制御装置が発電制御装置に信号を出力し、発電制御装置が内燃機関２０を制御する。発電ユニット８は、要求出力が大きい場合や、バッテリ７の電位が低い場合に電力をバッテリ７に電力を供給する。一方、バッテリ７への電力供給が不要な場合には、内燃機関２０はアイドル状態で駆動されてもよいし、停止されてもよい。

電気自動車１は、停車状態において蓋体７４を開き、搭載状態にある発電ユニット８を駆動することによって、第１コネクタ２７から外部に電力を供給することができる。また、発電ユニット８は、車体２から取り外された状態で、単独で第１コネクタ２７から外部に電力を供給することができる。

発電ユニット８が搭載状態である場合、発電ユニット８が防音箱１２の内部に配置されるため、発電ユニット８の騒音が低減される。発電ユニット８は、搭載状態において、第１排気管３５が第２排気管９０に接続されるため、排気を防音箱１２の外部に排気することができる。また、第２排気管９０は消音器として機能するため、内燃機関２０の排気音が一層抑制され、発電ユニット８の騒音が低減される。なお、発電ユニット８が車体２から取り外された状態では、第２排気管９０が発電ユニット８から分離されるため、発電ユニット８の可搬性が損なわれることがない。

また、第２排気管９０が車体２の後端部に配置された蓋体７４に設けられるため、排気の車室に流入への流入が抑制される。また、第１排気管３５及び第２排気管９０の接続部が蓋体７４に近い部分に配置されるため、使用者は蓋体７４を閉じるときに、蓋体７４を介してシール部材９９の反発力を感知することができ、第１排気管３５及び第２排気管９０が適切に接続されたか否かを認識し易くなる。

第２排気管９０の上流側開口９０Ａが第１排気出口４９及び吐出口５８と接続されているため、第１排気出口４９を通過した排気は第２排気管９０内において吐出口５８を通過した空気によって希釈され、温度が低下する。これにより、第２排気出口９０Ｂより排出されるときの排気の膨張が抑制され、騒音が低減される。また、第２排気管９０及びその周囲の部材の熱害が抑制される。また、第２排気管９０は、膨張室９６Ａを有するため、排気は膨張室９６Ａにおいて膨張して圧力が低下し、第２排気出口９０Ｂから排出される際の騒音が低減される。

本実施形態では、吐出口５８が第１排気出口４９の周囲を囲むように配置されているため、吐出口５８及び第１排気出口４９と第２排気管９０の上流側開口９０Ａとの接続が容易である。また、第２排気管９０と蓋本体部７４Ａとの間に断熱材９３が介装されているため、第２排気管９０の熱が蓋本体部７４Ａに伝達され難くなり、蓋本体部７４Ａの昇温が抑制される。

本実施形態に係る発電ユニット８は、車体２から取り外すことができるため、電気自動車１を低距離走行に利用する場合には、発電ユニット８を車体２から降ろすことによって、車体２重量を軽くし、走行に必要な電力消費量を低減することができる。また、発電ユニット８は、電気自動車１が進入できないような場所にも取り外して持ち込むことができるため、汎用性が高い。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記の実施形態では、通気口９２を蓋体７４に形成したが、通気口９２は箱体７３に形成されてもよい。また、上記の実施形態では、防音箱１２は車体後側部に開口７３Ａが後方を向くように配置されているが、他の実施形態では、防音箱１２は、車体左側部に開口７３Ａが左方を向くように、或は車体右側部に開口７３Ａが右方を向くように配置されてもよい。また、第２排気管９０は、膨張室９６Ａに隔壁や吸音材を設けることによって、消音効果を更に高めることができる。

１...電気自動車（発電機搭載車両）、２...車体、５...電動モータ、７...バッテリ、８...発電ユニット、９...充電器、１２...防音箱、１５...ハウジング、２０...内燃機関、２２...発電機、３４...吸気管、３５...第１排気管、４９...第１排気出口、５７...吸込口、５８...吐出口、６１...通路形成部材、６２...空気通路、６３...内室、７３...箱体、７３Ａ...開口、７３Ｃ...下壁、７４...蓋体、７４Ａ...蓋本体部、７５...切欠部、８０...スライダ、９０...第２排気管、９０Ａ...上流側開口、９０Ｂ...第２排気出口（下流側開口）、９２...通気口、９３...断熱材、９５...上流部、９６...膨張室部、９６Ａ...膨張室、９７...下流部、９９...シール部材

Claims (9)

1. 車体に結合され、水平方向における車体外側部に向けて開口した箱体、及び前記箱体の開口を開閉する蓋体を含む防音箱と、
   前記箱体の内部に出し入れ可能に収容される可搬型の発電ユニットとを有し、
   前記発電ユニットは、内燃機関と、前記内燃機関によって駆動される発電機と、前記内燃機関の排気を排出する第１排気管とを有し、
   前記箱体及び前記蓋体の少なくとも一方は、空気の流通を可能にする通気口を有し、
   前記蓋体は、閉位置において前記第１排気管と接続する上流側開口、及び前記防音箱の外方に向けて開口する下流側開口を含む第２排気管を有することを特徴とする発電機搭載車両。
2. 前記第２排気管は膨張室を有することを特徴とする請求項１に記載の発電機搭載車両。
3. 前記発電ユニットは、少なくとも前記内燃機関に冷却風を供給するダクトを有し、前記ダクトの吸込口には前記通気口を通過した空気が供給され、前記ダクトの吐出口は前記第１排気管と共に前記第２排気管の前記上流側開口に接続されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発電機搭載車両。
4. 前記ダクトは、前記内燃機関及び前記発電機を受容するハウジングによって形成され、
   前記第１排気管の排気出口と前記吐出口とが、互いに近接して前記ハウジングの壁部に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の発電機搭載車両。
5. 前記第２排気管における前記上流側開口の縁部には、可撓性を有するシール部材が配置され、前記蓋体が閉位置にあるときに、前記シール部材は前記第２排気管と前記ハウジングの前記壁部との間をシールすることを特徴とする請求項４に記載の発電機搭載車両。
6. 前記蓋体は、前記車体の外側面をなす板状の蓋本体部を有し、
   前記第２排気管は、前記蓋本体部の内面に断熱材を介して結合されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つの項に記載の発電機搭載車両。
7. 前記箱体の下壁は、前記開口の縁部に切欠部を有し、
   前記第２排気管は、前記蓋体が閉位置にあるときに、前記防音箱の内部から前記切欠部を通過して前記防音箱の外部に延びることを特徴とする請求項６に記載の発電機搭載車両。
8. 前記箱体は、前記車体の後下部に、前記開口が後方を向くように配置され、
   前記蓋体は、前記車体の後側面の一部をなすことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つの項に記載の発電機搭載車両。
9. 前記箱体の底部内面側には、前記箱体に対して前記開口を介して引き出し可能、かつ引き出した位置で前記箱体に対して傾斜可能に支持されたスライダが設けられ、
   前記発電ユニットは前記スライダ上に載置されることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１つの項に記載の発電機搭載車両。

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