JP7194294B2

JP7194294B2 - ユーティリティビークルのパワーユニット

Info

Publication number: JP7194294B2
Application number: JP2021573232A
Authority: JP
Inventors: 正司小澤; 義基松田
Original assignee: Kawasaki Motors Ltd
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2019-08-29
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2022-12-21
Anticipated expiration: 2040-06-15
Also published as: CN114258465B; WO2021039036A1; US20210061097A1; JP2022536484A; US11465496B2; CN114258465A

Description

本開示は、ユーティリティビークルのパワーユニットに関する。

US 8,613,336 B2には、不整地を走行可能なユーティリティビークルが開示されている。一般的に、ユーティリティビークルでは、エンジン及びＣＶＴ（無段変速機）を有するパワーユニットが車体に搭載されている。

ユーティリティビークルの設計要求によっては、パワーユニットの軸方向のサイズに制限が生じる場合がある。その際、パワーユニットの構成要素のレイアウト変更を行うことが考えられる。しかし、エンジンのクランク軸の端部に結合された発電機を別の場所に移動させるとしても、ユーティリティビークルの挙動を考慮して発電機に悪影響が出ないようにする必要がある。

US 8,613,336 B2

本開示は、ユーティリティビークルのパワーユニットの大型化を防ぎながら発電機の寿命を高めることを目的とする。

本開示の一態様に係るユーティリティビークルのパワーユニットは、回転動力を出力する駆動軸を有する走行動力源と、前記走行駆動源の前記駆動軸から前記回転動力が入力されるＣＶＴ入力軸と、前記回転動力を出力するＣＶＴ出力軸と、前記ＣＶＴ入力軸に設けられたドライブプーリーと、前記ＣＶＴ出力軸に設けられたドリブンプーリーと、前記ドライブプーリー及び前記ドリブンプーリーに巻き掛けられたベルトと、を有する無段変速機と、前記走行駆動源の前記駆動軸と平行に配置され、前記ＣＶＴ入力軸と同一軸線上に配置された減速軸と、前記駆動軸の回転動力を前記減速軸に伝達する減速ギヤと、前記ＣＶＴ入力軸及び前記減速軸を含む軸体に設けられた発電機と、を備え、前記駆動軸、前記軸体、前記ＣＶＴ入力軸及び前記ＣＶＴ出力軸は、第１方向に延びており、前記発電機は、前記第１方向に直交する第２方向に前記走行駆動源に対して並んで配置され、前記第１方向における前記発電機の位置は、前記第１方向における前記走行駆動源の位置と重なっている。

前記構成によれば、発電機が効率良く配置され、パワーユニットを第１方向（軸方向）においてコンパクト化できる。しかも、発電機は、走行駆動源から駆動輪までの動力伝達の流れにおける無段変速機の上流側に配置されるので、駆動輪が路面から受けるバックトルクが無段変速機のベルトで吸収され、発電機に伝達されることを抑制できる。よって、パワーユニットの大型化を防ぎながら発電機の寿命を高めることができる。

本開示の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。

図１は、第１実施形態に係るユーティリティビークルの斜視図である。

図２は、図１に示すユーティリティビークルのパワーユニットの展開図である。

図３は、図２に示すパワーユニットの側面図である。

図４は、図２に示すパワーユニットの制御系統のブロック図である。

図５は、第２実施形態のパワーユニットの図２相当の図面である。

図６は、第３実施形態のパワーユニットの展開図である。

図７は、図６に示すパワーユニットの側面図である。

図８は、図６に示すパワーユニットの制御系統のブロック図である。

以下、本開示に係る実施形態を図面を参照して説明する。

（第１実施形態）

図１は、第１実施形態に係るユーティリティビークル１の斜視図である。図１に示すように、ユーティリティビークル１は、車体フレーム２の前部に支持された左右一対の前輪３と、車体フレーム２の後部に支持された左右一対の後輪４とを備える。左右の前輪３の間のスペースは樹脂製のボンネット５により上方から覆われている。ボンネット５の後側には、車体フレーム２の前後方向中央付近において、一対の乗員シート６（運転席及び助手席）が配置されている。

車体フレーム２は、キャビンフレーム部２ａ及び左右一対のリヤガセットフレーム部２ｂ等を有する。車体フレーム２は、複数のパイプ部材を互いに接続してなるパイプフレームである。キャビンフレーム部２ａは、乗員シート６が設置された乗員空間を囲むように形成されている。キャビンフレーム部２ａに囲まれた乗員空間は、外部に露出している。リヤガセットフレーム部２ｂは、キャビンフレーム部２ａの上部をリヤフレーム部（図示せず）の後部に連結している。乗員シート６の後方には、凹状の積載空間を形成するカーゴキャリア７が設けられている。カーゴキャリア７の下方には、後述するパワーユニット１０が搭載されている（図１ではパワーユニット１０の図示が省略されている）。ユーティリティビークル１が二輪駆動の場合は後輪４が駆動輪であり、四輪駆動である場合には前輪３及び後輪４が駆動輪である。

図２は、図１に示すユーティリティビークル１のパワーユニット１０の展開図である。図２に示すように、パワーユニット１０は、エンジンＥ（走行動力源）、減速軸１１、無段変速機１２、ギヤ変速機１３、出力機構１４、クラッチ１５、ポンプ１６、発電機Ｇ、パワーユニットケース１７等を備える。エンジンＥは、多気筒（例えば、４気筒）の内燃機関である。エンジンＥは、気筒部Ｅａと、気筒部Ｅａの下側に位置するクランク軸Ｅｂ（駆動軸）とを有する。クランク軸Ｅｂは、例えば、左右方向（第１方向）に延びている。クランク軸Ｅｂは、気筒部Ｅａで生成された回転動力を出力する。なお、走行動力源として、エンジン（内燃機関）が用いられる代わりに電動モータが用いられてもよい。

減速軸１１は、エンジンＥのクランク軸Ｅｂと平行な状態でクランク軸Ｅｂの後方に配置されている。クランク軸Ｅｂ及び減速軸１１には、クランク軸Ｅｂの回転を減速して減速軸１１に伝達する減速ギヤ対２０が設けられている。減速軸１１には、ポンプ１６が設けられている。即ち、減速軸１１の回転によりポンプ１６が駆動される。ポンプ１６は、減速軸１１上において無段変速機１２と後述の発電機Ｇとの間に配置されている。ポンプ１６は、例えば、エンジンＥ及び無段変速機１２を潤滑する潤滑油を送り出すためのオイルポンプである。左右方向におけるポンプ１６の位置は、左右方向におけるクランク軸Ｅｂの位置と重なっている。ポンプ１６は、クランク軸Ｅｂよりも左右方向外側に食み出していない。なお、ポンプ１６は、走行駆動源としてエンジンＥを用いる場合には、エンジンＥを冷却するためのウォーターポンプでもよい。

減速軸１１における無段変速機１２側とは反対側の端部には、発電機Ｇが設けられている。発電機Ｇは、前後方向（第２方向）にエンジンＥに対して並んで配置されている。発電機Ｇは、前後方向におけるクランク軸Ｅｂとギヤ変速機１３との間に配置されている。左右方向における発電機Ｇの位置は、左右方向におけるクランク軸Ｅｂの位置と重なっている。発電機Ｇは、クランク軸Ｅｂよりも左右方向外側に食み出していない。なお、発電機Ｇは、減速軸１１及びＣＶＴ入力軸２１を含む軸体に設けられていればよく、例えば、ＣＶＴ入力軸２１に設けられてもよい。

無段変速機１２は、エンジンＥの左右方向外側に配置されている。無段変速機１２は、ＣＶＴ入力軸２１、ＣＶＴ出力軸２２、ドライブプーリー２３、ドリブンプーリー２４、ベルト２５等を備える。ＣＶＴ入力軸２１には、クランク軸Ｅｂから回転動力が入力される。ＣＶＴ入力軸２１は、減速軸１１と同一軸線上に配置されて減速軸１１と共回転する。ＣＶＴ入力軸２１は、減速軸１１に直接的に接続されていてもよいし、減速軸１１に間接的に接続されていてもよいし、減速軸１１と一体成形されていてもよい。

ＣＶＴ出力軸２２は、回転動力をギヤ変速機１３に出力する。ＣＶＴ入力軸２１及びＣＶＴ出力軸２２は、左右方向に延びている。ドライブプーリー２３は、ＣＶＴ入力軸２１に設けられている。ドリブンプーリー２４は、ＣＶＴ出力軸２２に設けられている。ベルト２５は、ドライブプーリー２３及びドリブンプーリー２４に巻き掛けられている。ベルト２５は、例えば、非金属材料（例えば、ゴムや樹脂等）で形成されている。

ギヤ変速機１３は、無段変速機１２に対して左右方向に並んで配置され、かつ、エンジンＥに対して前後方向に並んで配置されている。ギヤ変速機１３は、ドッグクラッチ式の変速機である。ギヤ変速機１３は、ＧＴ入力軸３１、ＧＴ出力軸３２、第１ＧＴ中間軸３３、第２ＧＴ中間軸３４、第１変速ギヤ対３５Ａ，３５Ｂ、第２変速ギヤ対３６Ａ，３６Ｂ、第１伝達ギヤ３７、第２伝達ギヤ３８、共用出力ギヤ３９等を備える。

ＧＴ入力軸３１には、ＣＶＴ出力軸２２から回転動力が入力される。ＧＴ入力軸３１は、ＣＶＴ出力軸２２と同一軸線上に配置されている。ＣＶＴ出力軸２２は、ＧＴ入力軸３１に回転自在に挿入されていてもよい。ＧＴ入力軸３１は、後述のクラッチ１５が切断されるとＣＶＴ出力軸２２に対して回転自在となり、後述のクラッチ１５が接続されるとＣＶＴ出力軸２２と共回転する。

ＧＴ出力軸３２は、回転動力を出力機構１４に出力する。第１ＧＴ中間軸３３は、ＧＴ入力軸３１からＧＴ出力軸３２に回転動力を伝達する。第２ＧＴ中間軸３４も、ＧＴ入力軸３１からＧＴ出力軸３２に回転動力を伝達する。第１ＧＴ中間軸３３は、ＧＴ入力軸３１よりも前方に配置され、第２ＧＴ中間軸３４は、ＧＴ入力軸３１よりも後方に配置されている。即ち、第１ＧＴ中間軸３３及び第２ＧＴ中間軸３４は、前後方向においてＧＴ入力軸３１を基準として互いに反対側に配置されている。ＧＴ入力軸３１、ＧＴ出力軸３２、第１ＧＴ中間軸３３及び第２ＧＴ中間軸３４は、左右方向に延びている。

ＧＴ入力軸３１及び第１ＧＴ中間軸３３には、複数組（例えば、２組）の第１変速ギヤ対３５Ａ，３５Ｂが設けられている。ＧＴ入力軸３１及び第２ＧＴ中間軸３４には、複数組（例えば、２組）の第２変速ギヤ対３６Ａ，３６Ｂが設けられている。即ち、ＧＴ入力軸３１の回転が、第１変速ギヤ対３５Ａ，３５Ｂ及び第２変速ギヤ対３６Ａ，３６Ｂの何れかで変速されてＧＴ出力軸３２に伝達される。例えば、第１変速ギヤ対３５Ａが「３速」、第１変速ギヤ対３５Ｂが「リバース」、第２変速ギヤ対３６Ａが「２速」、第２変速ギヤ対３６Ｂが「１速」である。なお、各ギヤ対と変速段との関係は、これに限られない。

第１伝達ギヤ３７は、第１ＧＴ中間軸３３と共回転するように第１ＧＴ中間軸３３に設けられている。第２伝達ギヤ３８は、第２ＧＴ中間軸３４と共回転するように第２ＧＴ中間軸３４に設けられている。共用出力ギヤ３９は、ＧＴ出力軸３２と共回転するようにＧＴ出力軸３２に設けられている。第１伝達ギヤ３７及び第２伝達ギヤ３８は、前後方向において互いに並んで配置され、共用出力ギヤ３９に噛合している。

即ち、第１ＧＴ中間軸３３の回転は、第１伝達ギヤ３７及び共用出力ギヤ３９を介してＧＴ出力軸３２に伝達され、かつ、第２ＧＴ中間軸３４の回転は、第２伝達ギヤ３８及び共用出力ギヤ３９を介してＧＴ出力軸３２に伝達される。よって、ＧＴ入力軸３１とＧＴ出力軸３２との間には、第１ＧＴ中間軸３３を通る第１変速ルートと、第２ＧＴ中間軸３４を通る第２変速ルートとが並列的に設けられている。即ち、ＧＴ入力軸３１の回転は、前記第１変速ルート又は前記第２変速ルートの何れかを通ってＧＴ出力軸３２に伝達される。

ＧＴ入力軸３１の軸線周りには、クラッチ１５が設けられている。クラッチ１５は、ＣＶＴ出力軸２２からＧＴ入力軸３１への動力伝達を切断及び接続できるように構成されている。クラッチ１５は、例えば、多板クラッチである。左右方向におけるクラッチ１５の位置は、左右方向における第１伝達ギヤ３７及び第２伝達ギヤ３８の位置と重なっている。

出力機構１４は、ギヤ変速機１３から出力される回転動力を駆動輪（前輪３及び／又は後輪４）に向けて出力する。出力機構１４は、ＧＴ出力軸３２と平行に配置されたファイナル軸４１と、ＧＴ出力軸３２及びファイナル軸４１に設けられたファイナルギヤ対４２とを有する。ファイナル軸４１及びファイナルギヤ対４２は、ＧＴ出力軸３２の後方に配置されている。

減速ギヤ対２０、第１伝達ギヤ３７、クラッチ１５、第２伝達ギヤ３８及び共用出力ギヤ３９は、互いに左右方向の位置が重なるように配置されている（図２では、互いに左右方向の位置が同じである。）。ポンプ１６、第１変速ギヤ対３５Ａ、第２変速ギヤ対３６Ａ及びファイナルギヤ対４２は、互いに左右方向の位置が重なるように配置されている（図２では、互いに左右方向の位置が同じである。）。第１変速ギヤ対３５Ｂ及び第２変速ギヤ対３６Ｂは、互いに左右方向の位置が重なるように配置されている（図２では、互いに左右方向の位置が同じである。）。即ち、図２の例では、ギヤ変速機１３のギヤ列は３列である。

図３は、図２に示すパワーユニット１０の側面図である。図３に示すように、パワーユニット１０は、エンジンＥの後側に連続するパワーユニットケース１７を備える。パワーユニットケース１７は、クランク軸Ｅｂ、減速軸１１、無段変速機１２、ギヤ変速機１３、出力機構１４、クラッチ１５、ポンプ１６等を収容する。パワーユニットケース１７は、ケース本体１７ａと、ケース本体１７ａの下部に設けられたオイルパン１７ｂとを有する。オイルパン１７ｂには、潤滑油が貯留され、その潤滑油がポンプ１６の吸引力によりストレーナ１８から吸い上げられる。

ＣＶＴ入力軸２１（減速軸１１）は、クランク軸Ｅｂの後方に配置されている。ＣＶＴ入力軸２１は、クランク軸Ｅｂより下方に配置されている。ＧＴ入力軸３１（ＣＶＴ出力軸２２）は、ＣＶＴ入力軸２１の後方に配置されている。ＧＴ入力軸３１は、クランク軸Ｅｂより上方に配置されている。第１ＧＴ中間軸３３及び第２ＧＴ中間軸３４は、ＧＴ入力軸３１より下方に配置されている。第１ＧＴ中間軸３３及び第２ＧＴ中間軸３４は、ＣＶＴ入力軸よりも上方に配置されている。第１ＧＴ中間軸３３は、ＣＶＴ入力軸２１とＧＴ入力軸３１との間に配置されている。

ＧＴ出力軸３２は、第１ＧＴ中間軸３３及び第２ＧＴ中間軸３４より下方に配置されている。ＧＴ出力軸３２は、第１ＧＴ中間軸３３よりも後方で且つ第２ＧＴ中間軸３４よりも前方に配置されている。ＧＴ出力軸３２は、クランク軸Ｅｂよりも下方に配置されている。ファイナル軸４１は、ＧＴ出力軸３２よりも後方かつ下方に配置されている。減速ギヤ対２０及び共用出力ギヤ３９は、オイルパン１７ｂよりも上方に配置されている。なお、ファイナルギヤ対４２の一部は、オイルパン１７ｂの内部に進入している。

図４は、図１に示すパワーユニット１０の制御系統のブロック図である。ユーティリティビークル１は、コントローラ５０を備える。ユーティリティビークル１は、コントローラ５０の入力側において、アクセルセンサ５１、回転数センサ５２、車速センサ５３、シフト操作センサ５４等を備える。アクセルセンサ５１は、運転者によるアクセル操作部材（例えば、アクセルペダル）の操作量を検出するセンサである。回転数センサ５２は、エンジン回転数（具体的には、クランク軸Ｅｂの回転数）を検出するセンサである。車速センサ５３は、ユーティリティビークル１の走行速度を検出するセンサである。シフト操作センサ５４は、運転者による変速操作部材（例えば、シフトレバー）の操作位置（変速位置指令）を検出するセンサである。

ユーティリティビークル１は、コントローラ５０の出力側において、エンジンＥ、ギヤ変速アクチュエータ５５、クラッチアクチュエータ５６等を備える。ギヤ変速アクチュエータ５５は、ギヤ変速機１３の変速動力を発生する。即ち、ギヤ変速アクチュエータ５５は、シフトドラム（図示せず）を回転駆動することで、シフトフォーク（図示せず）を介してドッグ（図示せず）を移動させて変速動作を実現する。ギヤ変速アクチュエータ５５は、例えば電動モータである。クラッチアクチュエータ５６は、クラッチ１５を作動させる動力を発生する。例えば、クラッチ１５は、油圧で作動するクラッチであり、クラッチアクチュエータ５６は油圧ポンプである。

コントローラ５０は、アクセルセンサ５１、回転数センサ５２、車速センサ５３等の検出信号に基づいてエンジンＥを制御する。コントローラ５０は、シフト操作センサ５４の検出信号に基づいてギヤ変速アクチュエータ５５及びクラッチアクチュエータ５６を制御する。コントローラ５０は、シフト操作センサ５４から変速位置指令を受信すると、クラッチ１５が切断状態になるようにクラッチアクチュエータ５６を制御する。次いで、コントローラ５０は、第１変速ギヤ対３５Ａ，３５Ｂ及び第２変速ギヤ対３６Ａ、３６Ｂのうち目的の変速ギヤ対が選択されるようにギヤ変速アクチュエータ５５を制御する。次いで、コントローラ５０は、クラッチ１５が接続状態に戻るようにクラッチアクチュエータ５６を制御する。コントローラ５０は、シフト操作センサ５４からニュートラル指令を受信すると、クラッチ１５が切断状態になるようにクラッチアクチュエータ５６を制御する。

以上に説明した構成によれば、発電機Ｇが効率良く配置され、パワーユニット１０を左右方向においてコンパクト化できる。しかも、発電機Ｇは、エンジンＥからクランク軸Ｅｂまでの動力伝達の流れにおける無段変速機１２の上流側に配置されるので、駆動輪（前輪３及び／又は後輪４）が路面から受けるバックトルクが無段変速機１２のベルト２５で吸収され、発電機Ｇに伝達されることを抑制できる。よって、パワーユニット１０の大型化を防ぎながら発電機Ｇの寿命を高めることができる。

また、発電機Ｇが減速軸１１の端部に設けられ且つポンプ１６がドライブプーリー２３と発電機Ｇとの間に配置されているので、発電機Ｇ及びポンプ１６が効率良く配置され、パワーユニット１０を左右方向においてコンパクト化できる。

また、発電機Ｇは、前後方向におけるクランク軸Ｅｂとギヤ変速機１３との間に配置されているので、エンジンＥとギヤ変速機１３との間に挟まれた空間を有効に利用して発電機Ｇを効率良く配置でき、パワーユニット１０を前後方向においてコンパクト化できる。

また、ギヤ変速機１３を複数のＧＴ中間軸３３，３４を有する構成として発電機Ｇを減速軸１１に設けるようにレイアウトが工夫されているので、パワーユニット１０を左右方向においてコンパクト化できる。

また、第１伝達ギヤ３７及び第２伝達ギヤ２８は、前後方向において互いに並んで配置されて共用出力ギヤ３９に噛合しているので、第１伝達ギヤ３７、第２伝達ギヤ３８及び共用出力ギヤ３９が占有するスペースの左右方向のサイズが小さくて済み、パワーユニット１０を左右方向においてコンパクト化できる。

また、左右方向における減速ギヤ２０の位置は、左右方向における第１伝達ギヤ３７及び第２伝達ギヤ３８の位置と重なっているので、各ギヤが効率良く配置され、パワーユニット１０を左右方向においてコンパクト化できる。

（第２実施形態）

図５は、第２実施形態のパワーユニット２１０の図２相当の図面である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図５に示すように、第２実施形態のパワーユニット１１０は、第１実施形態に比べ、クラッチ１１５の配置が異なっている。ＧＴ入力軸１３１は、第１実施形態のものよりも長い。ＧＴ入力軸１３１は、第１ＧＴ中間軸３３及び第２ＧＴ中間軸３４よりも左右方向における無段変速機１２と反対側（図５の左側）に突出している。

クラッチ１１５は、ＧＴ入力軸１３１のうち無段変速機１２側とは反対側の端部（図５の左端部）に設けられている。クラッチ１１５は、第１ＧＴ中間軸３３及び第２ＧＴ中間軸３４に対して左右方向にずれて配置されている。クラッチ１１５は、第１実施形態のものよりも大径である。クラッチ１１５は、左右方向から見て第１ＧＴ中間軸３３及び第２ＧＴ中間軸３４に重なる。これにより、クラッチ１１５の存在にかかわらず前後方向に第１ＧＴ中間軸３３及び第２ＧＴ中間軸３４をＧＴ入力軸１３１に近づけて配置でき、パワーユニット１１０を前後方向においてコンパクト化できる。発電機Ｇは、クラッチ２１５の左右方向外側の端縁よりも、左右方向内側に配置されている。即ち、クラッチ２１５は、発電機Ｇよりも左右方向外側に位置する。なお、他の構成は前述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

（第３実施形態）

図６は、第３実施形態のパワーユニット２１０の展開図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図６に示すように、パワーユニット２１０は、エンジンＥ（走行動力源）、無段変速機１２、ギヤ変速機２１３、第１クラッチ２１４、第２クラッチ２１５、出力機構１４、ポンプ１６、パワーユニットケース１７等を備える。

ギヤ変速機２１３は、無段変速機１２に対して左右方向に並んで配置され、かつ、エンジンＥに対して前後方向に並んで配置されている。具体的には、ギヤ変速機２１３は、無段変速機１２の左側かつエンジンＥの後側に配置されている。ギヤ変速機２１３は、ドッグクラッチ式の変速機である。ギヤ変速機２１３は、第１ＧＴ入力軸２３１、第２ＧＴ入力軸２３２、ＧＴ出力軸２３３、第１ＧＴ中間軸２３４、第２ＧＴ中間軸２３５、第１変速ギヤ対２３６、第２変速ギヤ対２３７Ａ，２３７Ｂ，２３７Ｃ、第１伝達ギヤ２３８、第２伝達ギヤ２３９、共用出力ギヤ２４０等を備える。第１ＧＴ入力軸２３１、第２ＧＴ入力軸２３２、ＧＴ出力軸２３３、第１ＧＴ中間軸２３４及び第２ＧＴ中間軸２３５は、左右方向に延びている。

第１ＧＴ入力軸２３１は、減速軸１１及びＣＶＴ入力軸２１と同一軸線上に配置されている。第１ＧＴ入力軸２３１は、減速軸１１に回転自在に挿入されていてもよい。第１ＧＴ入力軸２３１は、後述の第１クラッチ２１４が切断されると減速軸１１に対して回転自在となり、後述の第１クラッチ２１４が接続されると減速軸１１と共回転する。

第１ＧＴ入力軸２３１には、ポンプ１６が設けられている。即ち、第１ＧＴ入力軸２３１の回転によりポンプ１６が駆動される。左右方向におけるポンプ１６の位置は、左右方向におけるクランク軸Ｅｂの位置と重なっている。ポンプ１６は、第１ＧＴ入力軸２３１に設けられている。ポンプ１６は、クランク軸Ｅｂよりも左右方向外側に食み出していない。ポンプ１６は、左右方向において後述の発電機Ｇと第１クラッチ２１４との間に配置されている。

第１ＧＴ入力軸２３１における無段変速機１２側とは反対側の端部には、発電機Ｇが設けられている。発電機Ｇは、前後方向にエンジンＥに対して並んで配置されている。発電機Ｇは、前後方向におけるクランク軸Ｅｂとギヤ変速機１３との間に配置されている。左右方向における発電機Ｇの位置は、左右方向におけるクランク軸Ｅｂの位置と重なっている。発電機Ｇは、クランク軸Ｅｂよりも左右方向外側に食み出していない。なお、発電機Ｇは、減速軸１１、ＣＶＴ入力軸２１及び第１ＧＴ入力軸２３１を含む軸体に設けられていればよく、例えば、減速軸１１又はＣＶＴ入力軸２１に設けられてもよい。

第２ＧＴ入力軸２３２には、ＣＶＴ出力軸２２から回転動力が入力される。第２ＧＴ入力軸２３２は、ＣＶＴ出力軸２２と同一軸線上に配置されている。ＣＶＴ出力軸２２は、第２ＧＴ入力軸２３２に回転自在に挿入されていてもよい。第２ＧＴ入力軸２３２は、後述の第２クラッチ２１５が切断されるとＣＶＴ出力軸２２に対して回転自在となり、後述の第２クラッチ２１５が接続されるとＣＶＴ出力軸２２と共回転する。

ＧＴ出力軸２３３は、回転動力を出力機構１４に出力する。第１ＧＴ中間軸２３４は、第１ＧＴ入力軸２３１からＧＴ出力軸２３３に回転動力を伝達する。第１ＧＴ中間軸２３４は、第１ＧＴ入力軸２３１よりも後方に配置され、第２ＧＴ入力軸２３２よりも前方に配置されている。第１ＧＴ入力軸２３１及び第１ＧＴ中間軸２３４には、１以上（図６では１個）の第１変速ギヤ対２３６が設けられている。

第１ＧＴ入力軸２３１の軸線周りには、第１クラッチ２１４が設けられている。第１クラッチ２１４は、エンジンＥとギヤ変速機２１３との間に介設されている。第１クラッチ２１４は、減速軸１１から第１ＧＴ入力軸２３１への動力伝達を切断及び接続できるように構成されている。第１クラッチ２１４は、例えば、多板クラッチである。第１クラッチ２１４は、左右方向において、減速ギヤ対２０と第１変速ギヤ対２３６との間に配置されている。

第２ＧＴ中間軸２３５は、第２ＧＴ入力軸２３２からＧＴ出力軸２３３に回転動力を伝達する。第２ＧＴ中間軸２３５は、第２ＧＴ入力軸２３１よりも後方に配置されている。第２ＧＴ入力軸２３２及び第２ＧＴ中間軸２３５には、複数組（例えば、３組）の第２変速ギヤ対２３７Ａ，２３７Ｂ，２３７Ｃが設けられている。

第２ＧＴ入力軸２３２の軸線周りには、第２クラッチ２１５が設けられている。第２クラッチ２１５は、無段変速機１２とギヤ変速機２１３との間に介設されている。第２クラッチ２１５は、ＣＶＴ出力軸２２から第２ＧＴ入力軸２３２への動力伝達を切断及び接続できるように構成されている。第２クラッチ２１５は、例えば、多板クラッチである。第２クラッチ２１５は、左右方向において、ドリブンプーリー２４と第２変速ギヤ対２３７Ａ，２３７Ｂ，２３７Ｃとの間に配置されている。左右方向における第２クラッチ２１５の位置は、左右方向における第２伝達ギヤ２３９の位置と重なっている。

第１クラッチ２１４が接続状態で且つ第２クラッチ２１５が切断状態である場合には、クランク軸Ｅｂから減速軸１１に伝達された回転動力は、第１ＧＴ入力軸２３１に伝達されて第１変速ギヤ対２３６で変速されてＧＴ出力軸２３２に伝達される。この際、減速軸１１からＣＶＴ入力軸２１に伝達された回転動力は、第２クラッチ２１５で遮断されて第２ＧＴ入力軸２３２には伝達されない。

第１クラッチ２１４が切断状態で且つ第２クラッチ２１５が接続状態である場合には、クランク軸Ｅｂから減速軸１１に伝達された回転動力は、無段変速機１２に伝達されて無段変速されてから第２ＧＴ入力軸２３２に伝達される。この際、減速軸１１の回転動力は、第１クラッチ２１４で遮断されて第１ＧＴ入力軸２３１には伝達されない。そして、第２ＧＴ入力軸２３３の回転は、第２変速ギヤ対２３７Ａ，２３７Ｂ，２３７Ｃの何れかで変速されてＧＴ出力軸２３２に伝達される。例えば、第１変速ギヤ対２３７Ａ、２３７Ｂ，２３７Ｃは、無段変速機１２による変速が行われている状態において、それぞれ「ロー段」「ハイ段」「リバース段」である。第１変速ギヤ対２３６は、前記ロー段よりも低速段、前記ロー段と前記ハイ段との間の変速段、又は、前記ハイ段よりも高速段のいずれか１つである。各ギヤ対と変速段との関係は、これに限られない。

第１伝達ギヤ２３８は、第１ＧＴ中間軸２３４と共回転するように第１ＧＴ中間軸２３４に設けられている。第２伝達ギヤ２３９は、第２ＧＴ中間軸２３５と共回転するように第２ＧＴ中間軸２３５に設けられている。共用出力ギヤ２４０は、ＧＴ出力軸２３３と共回転するようにＧＴ出力軸２３３に設けられている。第１伝達ギヤ２３８及び第２伝達ギヤ２３９は、前後方向において互いに並んで配置され、共用出力ギヤ２４０に噛合している。

即ち、第１ＧＴ中間軸２３４の回転は、第１伝達ギヤ２３８及び共用出力ギヤ２４０を介してＧＴ出力軸２３３に伝達され、かつ、第２ＧＴ中間軸２３５の回転は、第２伝達ギヤ２３９及び共用出力ギヤ２４０を介してＧＴ出力軸２３３に伝達される。よって、減速軸１１とＧＴ出力軸２３３との間には、第１ＧＴ入力軸２３１及び第１ＧＴ中間軸２３４を通る第１変速ルートと、無段変速機１２、第２ＧＴ入力軸２３２及び第２ＧＴ中間軸２３５を通る第２変速ルートとが並列的に設けられている。即ち、ＧＴ入力軸２３１の回転は、前記第１変速ルート又は前記第２変速ルートの何れかを通ってＧＴ出力軸２３２に伝達される。

減速ギヤ対２０、第１伝達ギヤ２３８、第２クラッチ２１５、第２伝達ギヤ２３９及び共用出力ギヤ２４０は、互いに左右方向の位置が重なるように配置されている（図６では、互いに左右方向の位置が同じである。）。第１クラッチ２１４、第２変速ギヤ対２３７Ａ及びファイナルギヤ対４２は、互いに左右方向の位置が重なるように配置されている（図６では、互いに左右方向の位置が同じである。）。第１変速ギヤ対２３６及び第２変速ギヤ対２３７Ｂは、互いに左右方向の位置が重なるように配置されている（図６では、互いに左右方向の位置が同じである。）。ポンプ１６及び第２変速ギヤ対２３７Ｃは、互いに左右方向の位置が重なるように配置されている。即ち、図６の例では、ギヤ変速機２１３のギヤ列は４列である。

図７は、図６に示すパワーユニット２１０の側面図である。図７に示すように、第１ＧＴ入力軸２３１（減速軸１１及びＣＶＴ入力軸２１）は、クランク軸Ｅｂの後方に配置されている。第１ＧＴ入力軸２３１は、クランク軸Ｅｂより下方に配置されている。第２ＧＴ入力軸２３２（ＣＶＴ出力軸２２）は、第１ＧＴ入力軸２３１及びＣＶＴ入力軸２２１の後方に配置されている。第２ＧＴ入力軸２３２は、クランク軸Ｅｂより上方に配置されている。第１ＧＴ中間軸２３４は、第１ＧＴ入力軸２３１より後方に配置されている。第１ＧＴ中間軸２３４は、第１ＧＴ入力軸２３１よりも下方に配置されている。第２ＧＴ中間軸２３５は、第２ＧＴ入力軸２３２より下方に配置されている。第２ＧＴ中間軸２３５は、クランク軸Ｅｂ及び第１ＧＴ入力軸２３１よりも上方に配置されている。

ＧＴ出力軸２３３は、第２ＧＴ中間軸２３５より下方に配置されている。ＧＴ出力軸２３３は、第１ＧＴ中間軸２３４よりも後方に配置されている。ＧＴ出力軸２３３は、第１ＧＴ中間軸２３４よりも前方に配置されている。ＧＴ出力軸２３３は、クランク軸Ｅｂよりも下方に配置されている。ファイナル軸４１は、ＧＴ出力軸２３３よりも後方かつ下方に配置されている。減速ギヤ対２０及び共用出力ギヤ２４０は、オイルパン１７ｂよりも上方に配置されている。なお、ファイナルギヤ対４２の一部は、オイルパン１７ｂの内部に進入している。

図８は、図６に示すパワーユニット２１０の制御系統のブロック図である。ユーティリティビークルは、コントローラ２５０を備える。ユーティリティビークルは、コントローラ２５０の入力側において、アクセルセンサ５１、回転数センサ５２、車速センサ５３、シフト操作センサ５４等を備える。ユーティリティビークルは、コントローラ２５０の出力側において、エンジンＥ、ギヤ変速アクチュエータ２５５、第１クラッチアクチュエータ２５６及び第２クラッチアクチュエータ２５７等を備える。ギヤ変速アクチュエータ２５５は、ギヤ変速機２１３の変速動力を発生する。第１クラッチアクチュエータ２５６は、第１クラッチ２１４を作動させる動力を発生する。第２クラッチアクチュエータ２５７は、第２クラッチ２１５を作動させる動力を発生する。例えば、第１及び第２クラッチ２１４，２１５は、油圧で作動するクラッチであり、第１及び第２クラッチアクチュエータ２５６，２５７は、油圧ポンプである。

コントローラ２５０は、アクセルセンサ５１、回転数センサ５２、車速センサ５３等の検出信号に基づいてエンジンＥを制御する。コントローラ２５０は、シフト操作センサ５４の検出信号に基づいて、ギヤ変速アクチュエータ２５５、第１クラッチアクチュエータ２５６及び第２クラッチアクチュエータ２５７を制御する。コントローラ２５０は、シフト操作センサ５４からニュートラル指令を受信すると、第１クラッチ２１４及び第２クラッチ２１５が切断状態になるように第１クラッチアクチュエータ２５６及び第２クラッチアクチュエータ２５７を制御する。

コントローラ２５０は、シフト操作センサ５４から変速位置指令を受信すると、第１クラッチ２１４及び第２クラッチ２１５が切断状態になるように第１クラッチアクチュエータ２５６及び第２クラッチアクチュエータ２５７を制御する。次いで、コントローラ２５０は、第１変速ギヤ対２３６及び第２変速ギヤ対２３７Ａ，２３７Ｂ，２３７Ｃのうち目的の変速ギヤ対が選択されるようにギヤ変速アクチュエータ２５５を制御する。次いで、コントローラ２５０は、第１クラッチ２１４及び第２クラッチ２１５のうち前記選択された変速ギヤ対の上流にある方のクラッチが接続状態に戻るように第１クラッチアクチュエータ２５６又は第２クラッチアクチュエータ２５７を制御する。即ち、第１クラッチ２１４及び第２クラッチ２１５のうち前記選択された変速ギヤ対の上流にない方のクラッチは切断状態のままとなる。

以上に説明した構成によれば、発電機Ｇが効率良く配置され、パワーユニット２１０を左右方向においてコンパクト化できる。しかも、発電機Ｇは、エンジンＥから駆動輪（前輪３及び／又は後輪４）までの動力伝達の流れにおける無段変速機１２の上流側に配置されるので、駆動輪が路面から受けるバックトルクが無段変速機１２のベルト２５で吸収され、発電機Ｇに伝達されることを抑制できる。よって、パワーユニット２１０の大型化を防ぎながら発電機Ｇの寿命を高めることができる。

また、発電機Ｇが第１ＧＴ入力軸２３１の端部に設けられ且つポンプ１６がドライブプーリー２３と発電機Ｇとの間に配置されるので、発電機Ｇ及びポンプ１６が効率良く配置され、パワーユニット２１０を左右方向においてコンパクト化できる。

また、発電機Ｇが前後方向におけるクランク軸Ｅｂとギヤ変速機２１３との間に配置されるので、エンジンＥとギヤ変速機２１３との間に挟まれた空間を有効に利用して発電機Ｇを効率良く配置でき、パワーユニット２１０を前後方向においてコンパクト化できる。

また、ギヤ変速機２１３を前述した構成として且つ発電機Ｇ第１ＧＴ入力軸２３１に設けられるので、ギヤ変速機２１３において２つの動力経路を使い分けでき、パワーユニット２１０の変速レンジをワイド化しながらも、発電機Ｇを効率良く配置できる。

また、第１伝達ギヤ２３８及び第２伝達ギヤ２３９は、前後方向において互いに並んで配置されて共用出力ギヤ２４０に噛合しているので、第１伝達ギヤ２３８、第２伝達ギヤ２３９及び共用出力ギヤ２４０が占有するスペースの左右方向のサイズが小さくて済み、パワーユニット２１０を左右方向においてコンパクト化できる。

また、左右方向における第１クラッチ２１４の位置は、左右方向における第１伝達ギヤ２３８の位置と重なっているので、第１クラッチが効率良く配置され、パワーユニット２１０を左右方向においてコンパクト化できる。

また、左右方向における第２クラッチ２１５の位置は、左右方向における第２伝達ギヤ２３９の位置と重なっているので、第２クラッチ２１５が効率良く配置され、パワーユニット２１０を左右方向においてコンパクト化できる。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

Claims

回転動力を出力する駆動軸を有する走行動力源と、
前記走行駆動源の前記駆動軸から前記回転動力が入力されるＣＶＴ入力軸と、前記回転動力を出力するＣＶＴ出力軸と、前記ＣＶＴ入力軸に設けられたドライブプーリーと、前記ＣＶＴ出力軸に設けられたドリブンプーリーと、前記ドライブプーリー及び前記ドリブンプーリーに巻き掛けられたベルトと、を有する無段変速機と、
前記走行駆動源の前記駆動軸と平行に配置され、前記ＣＶＴ入力軸と同一軸線上に配置された減速軸と、
前記駆動軸の回転動力を前記減速軸に伝達する減速ギヤと、
前記ＣＶＴ入力軸及び前記減速軸を含む軸体に設けられた発電機と、を備え、
前記駆動軸、前記軸体、前記ＣＶＴ入力軸及び前記ＣＶＴ出力軸は、第１方向に延びており、
前記発電機は、前記第１方向に直交する第２方向に前記走行駆動源に対して並んで配置され、
前記第１方向における前記発電機の位置は、前記第１方向における前記走行駆動源の位置と重なっている、ユーティリティビークルのパワーユニット。
前記軸体に駆動されるポンプを更に備え、
前記発電機は、前記軸体のうち前記ＣＶＴ入力軸側とは反対側の端部に設けられ、
前記ポンプは、前記ドライブプーリーと前記発電機との間に配置されている、請求項１に記載のユーティリティビークルのパワーユニット。
前記走行駆動源又は前記無段変速機が出力する回転動力が入力されるギヤ変速機と、
前記ギヤ変速機から出力される回転動力を駆動輪に向けて出力する出力機構と、を更に備え、
前記ギヤ変速機は、前記第１方向に前記無段変速機に対して並んで配置され、かつ、前記第２方向に前記走行駆動源に対して並んで配置され、
前記発電機は、前記第２方向における前記駆動軸と前記ギヤ変速機との間に配置されている、請求項１又は２に記載のユーティリティビークルのパワーユニット。
前記ギヤ変速機は、
前記ＣＶＴ出力軸から前記回転動力が入力されるＧＴ入力軸と、
前記出力機構に前記回転動力を出力するＧＴ出力軸と、
前記ＧＴ入力軸から前記ＧＴ出力軸に前記回転動力を伝達する第１ＧＴ中間軸と、
前記ＧＴ入力軸から前記ＧＴ出力軸に前記回転動力を伝達する第２ＧＴ中間軸と、
前記ＧＴ入力軸及び前記第１ＧＴ中間軸に設けられた第１変速ギヤと、
前記ＧＴ入力軸及び前記第２ＧＴ中間軸に設けられた第２変速ギヤと、
前記第１ＧＴ中間軸に設けられ、前記ＧＴ出力軸に動力伝達する第１伝達ギヤと、
前記第２ＧＴ中間軸に設けられ、前記ＧＴ出力軸に動力伝達する第２伝達ギヤと、を有し、
前記駆動軸、前記ＣＶＴ入力軸、前記ＣＶＴ出力軸、前記ＧＴ入力軸、前記第１ＧＴ中間軸、前記第２ＧＴ中間軸及び前記ＧＴ出力軸は、前記第１方向に延びており、
記第１方向に直交する第２方向に前記走行駆動源に対して並んで配置され、
前記第１ＧＴ中間軸は、前記第２方向における前記ＧＴ入力軸の一方側に配置され、前記第２ＧＴ中間軸は、前記第２方向における前記ＧＴ入力軸の他方側に配置され、
前記発電機は、前記減速軸に設けられている、請求項３に記載のユーティリティビークルのパワーユニット。
前記ギヤ変速機は、前記ＧＴ出力軸に設けられた共用出力ギヤを有し、
前記第１伝達ギヤ及び前記第２伝達ギヤは、前記第２方向において互いに並んで配置されて前記共用出力ギヤに噛合している、請求項４に記載のユーティリティビークルのパワーユニット。
前記第１方向における前記減速ギヤの位置は、前記第１方向における前記第１伝達ギヤ及び前記第２伝達ギヤの位置と重なっている、請求項５に記載のユーティリティビークルのパワーユニット。
前記走行動力源と前記ギヤ変速機との間に介設された第１クラッチと、
前記無段変速機と前記ギヤ変速機との間に介設された第２クラッチと、を備え、
前記ギヤ変速機は、
前記減速軸から前記回転動力が入力され、前記ＣＶＴ入力軸及び前記減速軸と同一軸線上に配置された第１ＧＴ入力軸と、
前記ＣＶＴ出力軸から前記回転動力が入力される第２ＧＴ入力軸と、
前記出力機構に前記回転動力を出力するＧＴ出力軸と、
前記第１ＧＴ入力軸から前記ＧＴ出力軸に前記回転動力を伝達する第１ＧＴ中間軸と、
前記第２ＧＴ入力軸から前記ＧＴ出力軸に前記回転動力を伝達する第２ＧＴ中間軸と、
前記第１ＧＴ入力軸及び前記第１ＧＴ中間軸に設けられた第１変速ギヤと、
前記第２ＧＴ入力軸及び前記第２ＧＴ中間軸に設けられた第２変速ギヤと、
前記第１ＧＴ中間軸に設けられ、前記ＧＴ出力軸に動力伝達する第１伝達ギヤと、
前記第２ＧＴ中間軸に設けられ、前記ＧＴ出力軸に動力伝達する第２伝達ギヤと、を有し、
前記第１クラッチは、前記走行駆動源から前記第１ＧＴ入力軸への動力伝達を切断可能に構成されており、
前記第２クラッチは、前記ＣＶＴ出力軸から前記第２ＧＴ入力軸への動力伝達を切断可能に構成されており、
前記軸体は、前記ＣＶＴ入力軸及び前記減速軸とともに前記第１ＧＴ入力軸を更に含み、
前記発電機は、前記第１ＧＴ入力軸に設けられている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のユーティリティビークルのパワーユニット。
前記ギヤ変速機は、前記ＧＴ出力軸に設けられた共用出力ギヤを有し、
前記第１伝達ギヤ及び前記第２伝達ギヤは、前記第２方向において互いに並んで配置されて前記共用出力ギヤに噛合している、請求項７に記載のユーティリティビークルのパワーユニット。
前記第１クラッチは、前記第１ＧＴ入力軸の軸線周りに配置され、
前記第１方向における前記第１クラッチの位置は、前記第１方向における前記第１伝達ギヤの位置と重なっている、請求項７又は８に記載のユーティリティビークルのパワーユニット。
前記第２クラッチは、前記第２ＧＴ入力軸の軸線周りに配置され、
前記第１方向における前記第２クラッチの位置は、前記第１方向における前記第２伝達ギヤの位置と重なっている、請求項７乃至９のいずれか１項に記載のユーティリティビークルのパワーユニット。