JP2023151628A - パワーユニット - Google Patents

Abstract

【課題】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パワーユニットを提供する。【解決手段】パワーユニットＰＵは、クランクシャフト２０１及びバランサシャフト２０２を有する内燃機関２０と、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、を備える。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。【選択図】図２

Description

本発明は、車両等に搭載される内燃機関を備えるパワーユニットに関する。

従来から、車両等には、内燃機関を備えるパワーユニットが搭載されている。

この種のパワーユニットにおいては、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記載されている。

特開２００７－１９８１３９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のパワーユニットは、クランクシャフトの回転動力で動作する補機を複数備えるため、クランクシャフトの近傍に複数の補機を配置することとなり、パワーユニットの設計自由度に制限があった。

本発明は、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パワーユニットを提供する。

本発明は、
クランクシャフト及びバランサシャフトを有する内燃機関と、
前記内燃機関で発生する回転動力で動作する第１補機と、を備えるパワーユニットであって、
前記第１補機は、前記バランサシャフトの回転動力によって駆動する。

本発明によれば、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。

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１０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） クランクシャフト（クランクシャフト２０１）及びバランサシャフト（バランサシャフト２０２）を有する内燃機関（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第１補機（コンプレッサ３２）と、を備えるパワーユニット（パワーユニットＰＵ）であって、
前記第１補機は、前記バランサシャフトの回転動力によって駆動する、パワーユニット。

（１）によれば、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。

（２） （１）に記載のパワーユニットであって、
前記第１補機は、コンプレッサである、パワーユニット。

（２）によれば、クランクシャフト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を、耐久性を確保して用いることができる。

（３） （１）又は（２）に記載のパワーユニットであって、
前記パワーユニットは、前記バランサシャフトの回転動力を前記第１補機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、
前記バランサシャフトの回転動力で回転する駆動プーリ（駆動プーリ７１）と、
前記第１補機に連結され、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、
前記駆動プーリ及び前記従動プーリに掛け回された伝達ベルト（伝達ベルト７４）と、を備える、パワーユニット。

（３）によれば、伝達装置によって、簡素な構成で、バランサシャフトの回転動力を第１補機に伝達できる。

（４） （３）に記載のパワーユニットであって、
前記駆動プーリと一体に回転する駆動シャフト（駆動シャフト７５）は、前記バランサシャフトに対して着脱可能に連結される、パワーユニット。

（４）によれば、伝達装置の駆動シャフトは、バランサシャフトに対して着脱可能に連結されているので、伝達装置を内燃機関から容易に取り外すことができる。

（５） （１）から（４）のいずれかに記載のパワーユニットであって、
前記内燃機関と前記第１補機とは、前記第１補機と前記クランクシャフトとの間に前記バランサシャフトが位置するように配置される、パワーユニット。

（５）によれば、内燃機関と第１補機とは、第１補機とクランクシャフトとの間にバランサシャフトが位置するように配置されるので、伝達装置を小型化できる。

（６） （１）から（５）のいずれかに記載のパワーユニットであって、
前記パワーユニットは、
前記クランクシャフトの回転動力で発電可能な回転電機（回転電機２１１）を有する回転電機ユニット（ＡＣＧユニット２１）と、
前記クランクシャフトの回転動力で動作する第２補機（ウォーターポンプ５２）と、をさらに備える、パワーユニット。

（６）によれば、パワーユニットは、バランサシャフトの回転動力で第１補機を動作させ、クランクシャフトの回転動力で第２補機を動作させることができる。これにより、バランサシャフトの回転動力とクランクシャフト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に取り付けることができる。

（７） （１）から（６）のいずれかに記載のパワーユニットであって、
前記第１補機の回転軸、前記クランクシャフトの回転軸、及び、前記バランサシャフトの回転軸が、平行であり、
前記第１補機の駆動時回転方向と前記バランサシャフトの回転方向が同一方向であり、
前記第１補機の駆動時回転方向と前記クランクシャフトの回転方向が反対方向である、パワーユニット。

（７）によれば、クランクシャフトの回転動力によって第１補機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、パワーユニットの部品点数を削減することができ、パワーユニットのコスト低減及び小型化を図ることができる。

２０ 内燃機関
２０１ クランクシャフト
２０２ バランサシャフト
２１ ＡＣＧユニット（回転電機ユニット）
２１１ 回転電機
３２ コンプレッサ（第１補機）
５２ ウォーターポンプ（第２補機）
７０ 伝達装置
７１ 駆動プーリ
７２ 従動プーリ
７４ 伝達ベルト
７５ 駆動シャフト
ＰＵ パワーユニット

Claims (7)

1. クランクシャフト（２０１）及びバランサシャフト（２０２）を有する内燃機関（２０）と、
   前記内燃機関（２０）で発生する回転動力で動作する第１補機（３２）と、を備えるパワーユニット（ＰＵ）であって、
   前記第１補機（３２）は、前記バランサシャフト（２０２）の回転動力によって駆動する、パワーユニット（ＰＵ）。
2. 請求項１に記載のパワーユニット（ＰＵ）であって、
   前記第１補機（３２）は、コンプレッサである、パワーユニット（ＰＵ）。
3. 請求項１又は２に記載のパワーユニット（ＰＵ）であって、
   前記パワーユニット（ＰＵ）は、前記バランサシャフト（２０２）の回転動力を前記第１補機（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、
   前記バランサシャフト（２０２）の回転動力で回転する駆動プーリ（７１）と、
   前記第１補機（３２）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）及び前記従動プーリ（７２）に掛け回された伝達ベルト（７４）と、を備える、パワーユニット（ＰＵ）。
4. 請求項３に記載のパワーユニット（ＰＵ）であって、
   前記駆動プーリ（７１）と一体に回転する駆動シャフト（７５）は、前記バランサシャフト（２０２）に対して着脱可能に連結される、パワーユニット（ＰＵ）。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のパワーユニット（ＰＵ）であって、
   前記内燃機関（２０）と前記第１補機（３２）とは、前記第１補機（３２）と前記クランクシャフト（２０１）との間に前記バランサシャフト（２０２）が位置するように配置される、パワーユニット（ＰＵ）。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のパワーユニット（ＰＵ）であって、
   前記パワーユニット（ＰＵ）は、
   前記クランクシャフト（２０１）の回転動力で発電可能な回転電機を有する回転電機ユニット（２１）と、
   前記クランクシャフト（２０１）の回転動力で動作する第２補機（５２）と、をさらに備える、パワーユニット（ＰＵ）。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のパワーユニット（ＰＵ）であって、
   前記第１補機（３２）の回転軸、前記クランクシャフト（２０１）の回転軸、及び、前記バランサシャフト（２０２）の回転軸が、平行であり、
   前記第１補機（３２）の駆動時回転方向と前記バランサシャフト（２０２）の回転方向が同一方向であり、
   前記第１補機（３２）の駆動時回転方向と前記クランクシャフト（２０１）の回転方向が反対方向である、パワーユニット（ＰＵ）。

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