JP7765742B2 - 車両用発電ユニットの構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両用発電ユニットの構造に関する。

電動モータを駆動するためのバッテリを有する電動車両には、例えば、特許文献１に開示されているように、小型の発電ユニットが搭載されている車両が知られている。当該発電ユニットを搭載し、バッテリまたは電動モータに電力を供給することによって、航続距離を延長させることが可能となる。

上記例の発電ユニットは、例えば、車両後部における下部に設けられたスペースに、取外し可能に搭載されている。この例の発電ユニットは、発電用エンジンと、発電機と、インバータ等の電気機器と、を有し、これらがケースの内部に収容されている。

このように発電ユニットを車体に対して取外し可能に構成することによって、メンテナンス性が向上し、さらに、車両から離れた場所において、発電ユニットを単独で使用することも可能となる。ただし、このような発電ユニットは、設置スペースに限りがあるため、よりコンパクトに構成することが求められ、且つ所定の冷却性能を有することが求められている。例えば、特許文献１では、発電用エンジン及びマフラを冷却する冷却経路と、インバータ等を冷却する冷却経路とが交差するように、各装置を配置し、発電ユニットをよりコンパクトにしつつ、冷却性能を確保している。

特開２０２１－４１８３４号公報

このような発電ユニットにおいて、コンパクト化及び冷却性能は、発電ユニットを構成部品のレイアウトに大きく依存する。一方で、発電用エンジン及び発電機は、シリンダ、クランクシャフト２４ａ及び回転軸を有しているため、作動時に振動する。発電用エンジン及び発電機の振動は、車両室内に伝わる可能性があるため、抑制されることが望ましい。

例えば、上記例の構造では、発電用エンジンのシリンダと発電機とが近接している位置に、マウントを配置することで、振動抑制を試みている。しかし、よりコンパクトなレイアウトを求められるため、マウントの配置の自由度が低くなってしまう。そのため、マウントの配置により防振効果を高めようとする上で、上記例の構造には、改善の余地があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、発電ユニットを構成する部品のコンパクトなレイアウトを確保しつつ、発電ユニットの防振効果を高めることが可能な車両用発電ユニットの構造を提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係る車両用発電ユニットの構造は、発電用エンジンと、該発電用エンジンとは別のユニット構成部品と、前記発電用エンジン及び前記ユニット構成部品を収容した状態で車両に着脱可能に取り付けられるユニットケースと、前記ユニットケースに設けられ、前記発電用エンジン及び前記ユニット構成部品が設置される設置平面部と、前記発電用エンジン及び前記ユニット構成部品を、前記設置平面部に取り付けるための３個のマウントと、を有している。当該車両用発電ユニットの構造において、前記ユニット構成部品は、その長手方向が前記発電用エンジンのシリンダの長手方向に対して直交するように配置され、前記発電ユニットは、第１の慣性主軸及び第２の慣性主軸を有し、前記発電用エンジンは、前記第１の慣性主軸上に配置され、前記発電用エンジンには、前記３個のマウントのうちの第１のマウントが設けられ、前記ユニット構成部品は、前記第２の慣性主軸上に配置され、前記ユニット構成部品には、前記３個のマウントのうちの第２のマウントが設けられている。

本発明によれば、発電ユニットを構成する部品のコンパクトなレイアウトを確保しつつ、発電ユニットの防振効果を高めることが可能である。

本発明に係る車両用発電ユニットの平面図である。 図１の発電用エンジン及び発電機を、ユニット前方側から見た斜視図である。 図２の平面図である。 図２の側面図である。 図２の発電用エンジン及び発電機の配置の変形例を示す平面図である。

以下、本発明に係る車両用発電ユニット１０の構造の一実施形態について、図面（図１～図５）を参照しながら説明する。なお、図において、矢印Ｆｒ方向は車両前後方向（ユニット前後方向）における前方を示す。実施形態の説明における「前部（前端）及び後部（後端）」は、車両前後方向（ユニット前後方向）における前部及び後部に対応する。また、矢印Ｒ及び矢印Ｌは、乗員が車両前方を見たとき（ユニット前後方向の前方を見たとき）の右側及び左側を示している。また、矢印Ｕは、車両上方を示している。なお、本実施形態の上下方向は、車両上下方向に対応するとともに、鉛直方向に対応している。

本実施形態の車両用の発電ユニット１０は、例えば、車両後部に設けられたラゲッジスペース等の床下に、着脱可能に取り付けられる。図示による説明は、省略しているが、当該発電ユニット１０は、例えば、車両の後部に設けられた開口から車両内に挿入された状態で、車両後部に固定される。この場合、発電ユニット１０は、例えば、車幅方向において、左右の後輪の間に配置されており、車体骨格を構成する剛性の高いリアサイドメンバ及びリアクロスメンバ等に取り付けられている。

本実施形態の発電ユニット１０は、発電用エンジン２０と、発電機（ユニット構成部品）３０と、を有し、これらは、略直方体のユニットケース（図示せず）の内部に収容されている。また、当該発電ユニット１０は、発電用エンジン２０及び発電機３０を、ユニットケースの底部に設けられた設置平面部１２に取り付けるための３個のマウント、すなわち、第１のマウント５１、第２のマウント５２及び第３のマウント５３を有している。

また、発電ユニット１０は、図示は省略しているが、他の構成部品として、発電用エンジン２０を駆動するための燃料が充填される燃料タンクと、発電用エンジン２０から排気される排ガスが流通し当該排ガスを発電ユニット１０の外部に排気するマフラと、発電機３０に接続されているインバータと、ユニット外側から空気を取り込む冷却ファンと、冷却液が流通する冷却配管と、冷却配管が接続されるラジエータと、を有しており、これらが近接した状態で、ユニットケース内に配置されている。

ユニットケースは、全体で略直方体状で、ユニットケースの外側には、車両に取り付けるための取付部（図示せず）等が設けられている。発電ユニット１０は、例えば、ユニットケースの長手方向が車幅方向に沿うように、車両後部に取り付けられている。以後の説明では、発電ユニット１０の長手方向は、車幅方向及び左右方向に対応し、発電ユニット１０の短手方向は、車両前後方向に対応する。なお、本実施形態では、発電ユニット１０の前部及び後部は、発電ユニット１０の短手方向（ユニット前後方向）の前部及び後部に対応し、発電ユニット１０の左右方向（ユニット幅方向）は、発電ユニット１０の前方を向くときの左右に対応する。

ユニットケースは、トレイ１１と、蓋体（図示せず）と、を有している。トレイ１１には、発電用エンジン２０及び発電機３０等が設置される、長方形状の設置平面部１２と、設置平面部１２の各端部から上方に突出し、該端部に沿って延びてる側壁１３と、を有している。この例では、側壁１３は、図１に示すように、設置平面部１２の短辺から上方に突出し、短辺に沿って延びている。蓋体は、トレイ１１を上方から覆う箱型で、トレイ１１の側壁１３に固定される。また、設置平面部１２の長手方向（長辺方向）は、発電ユニット１０のユニット幅方向に対応し、短手方向（短辺方向）は、発電ユニット１０のユニット前後方向に対応している。

設置平面部１２には、図１に示すように、発電ユニット１０を構成する構成部品を取り付けるための取付フレーム１４が設けられている。取付フレーム１４は、図１に示すように、ユニット前後方向に延びるフレームと、ユニット幅方向に延びるフレームとを含む。また、取付フレーム１４は、詳細な図示は省略しているが、例えば、正方形または長方形の板状プレート状でもよい。取付フレーム１４を設けることにより、設置平面部１２の面剛性が向上し、発電ユニット１０の構成部品の固定状態をより安定させることが可能となる。また、この例における取付フレーム１４のうち、設置平面部１２の前端付近に配置される取付フレーム１４は、当該前端に沿って幅方向に延びており、第１のマウント５１が固定される。また、当該前端における左側の角部には、略長方形の板状の取付フレーム１４が配置され、板状の取付フレーム１４には、第２のマウント５２が固定されている。

発電用エンジン２０は、図１に示すように、トレイ１１の設置平面部１２の上に設置されている。この例では、平面視で、設置平面部１２の左右方向のほぼ中央部に配置されている。発電用エンジン２０は、ピストン（図示せず）を内部に配置するシリンダブロック２１と、シリンダヘッド２２と、シリンダヘッドカバー２３と、クランクシャフト２４ａを収容するクランクケース２４と、を有している。なお、本実施形態では、ピストンの詳細な図示は省略しているが、ピストンは、ユニット前後方向に延びた状態で、シリンダブロック２１の内部に収容され、発電用エンジン２０の駆動時にはユニット前後方向（図３の矢印Xの方向）に往復する。

シリンダブロック２１は、図２及び図３に示すように、設置平面部１２の短辺（左右の辺）の方向（ユニット前後方向）に沿って延びる略直方体状である。また、シリンダブロック２１は、クランクケース２４の長手方向に垂直に延びている。シリンダブロック２１の外形は、ユニット前後方向に沿って延びる略直方体状である。シリンダブロック２１の内部には、シリンダライナー２１ｂが設けられている。シリンダライナー２１ｂは、ユニット前後方向に延びる筒状で、凡その位置を、図３において、破線で示している。ピストンは、発電用エンジン２０の駆動時に、シリンダライナー２１ｂの内部を、ユニット前後方向（図３の矢印Ｘの方向）に往復移動するように構成されている。

また、シリンダブロック２１の外面（例えば上面、側面及び下面）には、複数の放熱フィン２１ａが設けられている。放熱フィン２１ａは、シリンダブロック２１の外面から外側に突出し、シリンダブロック２１の長手方向に対して垂直な方向に延びている。例えば、シリンダブロック２１の上面に設けられた複数の放熱フィン２１ａは、上方に突出し、ユニット幅方向に延びており、ユニット前後方向に互いに間隔を空けて配置されている。同様に、シリンダブロック２１の側面に設けられた複数の放熱フィン２１ａは、ユニット幅方向に突出し、上下方向に延び、ユニット前後方向に互いに間隔を空けて配置されている。また、シリンダブロック２１は、シリンダケース（図示せず）によって覆われており、シリンダケース内に冷却空気が流れ、放熱フィン２１ａを冷却可能に構成されている。

クランクケース２４は、図１に示すように、シリンダブロック２１の後方側で、トレイ１１の設置平面部１２の前部におけるユニット幅方向のほぼ中央部に配置されている。また、クランクケース２４は、ユニット幅方向に延びており、クランクケース２４の内部には、ユニット幅方向に延びるクランクシャフト２４ａは配置さている。クランクシャフト２４ａについては、図３において、凡その位置を破線により示している。クランクシャフト２４ａは、図示しないコンロッドにより、ピストンと連結されている。

また、図１に示すように、クランクケース２４の右端部は、シリンダブロック２１の右側面に連続するように配置され、クランクケース２４の左端部は、シリンダブロック２１の左側面よりもさらに左側に配置されている。すなわち、クランクケース２４及びシリンダブロック２１及びは、平面視において、Ｌ字状に配置されている。

クランクケース２４の前壁は、前方を臨み、ユニット幅方向に延びている。当該前壁には、第１のマウント５１が取り付けられる前方突出部２５が設けられている。前壁における下部は、図２に示すように、前壁の上部よりも前方に突出している。すなわち、前壁の上部と下部とにより段差が形成されている。前方突出部２５は、前壁の段差の下方側に隣接する位置に一体的に設けられ、この位置から後方に突出している。前方突出部２５における前部には、上下方向に貫通する貫通孔２５ａが設けられている。この貫通孔２５ａに第１のマウント５１に設けられたねじ溝付の軸部５１ａ（例えば、ボルト等）が貫通した状態でナット等により締結され、これにより、第１のマウント５１は、前方突出部２５に固定される。また、図３に示すように、この例では、前方突出部２５の貫通孔２５ａは、ユニット幅方向において、シリンダブロック２１の左側面に対応するように配置されている。

また、クランクケース２４のユニット幅方向の左側端部には、図２に示すように、発電機３０に連結される連結部４０が配置されている。連結部４０は、左側端部における外周端に複数のボルト孔が設けられている。これにより、連結部４０は、クランクケース２４の左側端部と発電機３０の右側端部とを、ボルトによる締結により、連結している。

発電機３０は、ユニット構成部品の一つであり、所定の重量を有する重量物である。この例においては、発電ユニット１０を構成する構成部品においては、発電用エンジン２０と発電機３０は、他の構成部品との対比において、重量の大きい構成部品である。発電機３０は、図１～図３に示すように、ユニット幅方向に延びる装置で、クランクケース２４のユニット幅方向における左側に位置する設置平面部１２に固定されている。本実施形態の発電機３０は、発電機本体３１と、設置用ブラケット３５とを有している。

発電機本体３１は、クランクケース２４のユニット幅方向の左側に配置され、発電機本体３１の前端は、設置平面部１２の前端付近に配置されている。発電機本体３１の内部には、ユニット幅方向に延びる回転軸３０ａが配置され、当該回転軸３０ａは、クランクシャフト２４ａの左側部が接続されている。なお、本実施形態では、回転軸３０ａは、図３において凡その位置を破線により示している。発電機３０は、発電用エンジン２０の駆動により回転軸３０ａが回転することにより発電する。

発電機本体３１の後部には、図２に示すように、設置用ブラケット３５が取り付けられる第１のブラケット取付部３２及び第２のブラケット取付部３３が設けられている。第１のブラケット取付部３２は、発電機本体３１の前部におけるユニット幅方向における中間部で、この例では、発電機本体３１のユニット幅方向のほぼ中央に配置されている。第１のブラケット取付部３２は、発電機本体３１の前部から前方に突出しており、第１のブラケット取付部３２の前部には、ボルト孔が形成されている。ボルト孔は、下方に向かうに従い後方にやや傾いて延びている。

第２のブラケット取付部３３は、図２に示すように、発電機本体３１の前部における左側端部に配置されている。第２のブラケット取付部３３は、発電機本体３１の前部における左側端部から前方に突出しており、第２のブラケット取付部３３には、ユニット幅方向に延びる２つのボルト孔が互いに間隔を空けて形成されている。第１のブラケット取付部３２のボルト孔及び第２のブラケット取付部３３のボルト孔に、ボルトが螺号した状態で、設置用ブラケット３５は、発電機本体３１に固定されている。

設置用ブラケット３５は、図２に示すように、発電機本体３１を設置平面部１２に固定するための部材で、発電機本体３１の第１のブラケット取付部３２及び第２のブラケット取付部３３に取り付けられている。また、設置用ブラケット３５は、ベース部３６と、第１支持部３７と、第２支持部３８と、を有している。

ベース部３６は、発電機本体３１の下方に配置され、ユニット幅方向に延びる横方向部３６ａと、横方向部３６ａの左端から後方に延びる前後方向部３６ｂと、を有し、横方向部３６ａと前後方向部３６ｂとにより、平面視でＬ字状を形成している。前後方向部３６ｂの後部には、上下方向に貫通する貫通孔が設けられている。第１支持部３７は、横方向部３６ａの右端から上方に延びている部分で、該右端から上方に延び、後方に屈曲し、上方に向かうに従い後方に傾斜して延びている。第１支持部３７の上部にはボルト孔が設けられ、第１支持部３７は、第１のブラケット取付部３２にボルトによって締結されている。

第２支持部３８は、横方向部３６ａと前後方向部３６ｂにより形成される角部から上方に延びている。第２支持部３８の上部には、２つのボルト孔が設けられており、第２支持部３８は、第２のブラケット取付部３３にボルトによって締結されている。

ここで、第１のマウント５１及び第２のマウント５２について説明する。図２に示すように、第１のマウント５１は、前方突出部２５の下方側に配置されている。この例では、前方視で６角形状の角柱で、その内部にはゴム等の弾性部材を備えている。また、第１のマウント５１の上面には、上方に延びるねじ溝付の軸部５１ａが設けられている。当該軸部５１ａを前方突出部２５に設けられた貫通孔２５ａに貫通させて、第１のマウント５１の上面が前方突出部２５の下面に締結されている。第１のマウント５１の下面は、設置平面部１２の前端付近に配置された取付フレーム１４の上部に取り付けられている。前方突出部２５と取付フレーム１４とは、第１のマウント５１を介して連結されている。

第２のマウント５２は、図２に示すように、設置用ブラケット３５のベース部３６における前後方向部３６ｂの後部に取り付けられている。第２のマウント５２は、第１のマウント５１と同様の部材であり、前方視で、６角形状で、上方を臨む上面にねじ溝付の軸部５２ａが設けられ、該軸部５２ａをベース部３６の前後方向部３６ｂの前部の貫通孔に貫通させて、第２のマウント５２の上面が前後方向部３６ｂの下面に締結されている。第２のマウント５２の下面は、設置平面部１２の前端付近に配置された取付フレーム１４の上部に取り付けられている。ベース部３６と取付フレーム１４とは、第２のマウント５２を介して連結されている。また、第１のマウント５１と第２のマウント５２は、ユニット幅方向に互いに間隔を空けて配置されている。

続いて、図１～図３に示すように、第３のマウント５３の取付けについて説明する。クランクケース２４の後壁は、後方を臨み、ユニット幅方向に延びている。当該後壁のうちの右側部には、上記したようにシリンダブロック２１が接続されている。後壁の左側部には、第３のマウント５３が取り付けられる後方突出部２７が設けられている。後方突出部２７は、後壁の右側部における上部から後方に突出している。この例では、発電用エンジン２０と発電機３０により形成されるＬ字形状の屈曲する部分の内側に、後方突出部２７及び第３のマウント５３が配置されている。

後方突出部２７の後部には、上下方向に貫通する貫通孔２７ａが設けられ、該貫通孔２７ａにボルト等が挿入されることにより、後方突出部２７の後部に、第３のマウント５３が取り付けられている。ここで後方突出部２７の貫通孔は、前方突出部２５の貫通孔２５ａよりも、やや右側に配置されている。

本実施形態では、第３のマウント５３には、内部に液体が封入されている液封マウントが用いられている。第３のマウント５３は、上下方向に延びる円筒状であり、上部には、後方突出部２７に挿入されるねじ溝付の軸部（図示せず）が設けられている。当該軸部が後方突出部２７の貫通孔２７ａに貫通した状態でナット等により締結され、これにより、第３のマウント５３は、後方突出部２７に固定される。以上の構成により、第１～第３のマウント５１～５３を介して、発電用エンジン２０及び発電機３０は、設置平面部１２の取付フレーム１４に弾性特性を有する状態で取り付けられている。

ここで、発電用エンジン２０と発電機３０との位置関係について説明する。本実施形態では、上記したように発電機３０の長手方向は、シリンダブロック２１の長手方向に直交するように配置されている。また、発電ユニット１０の発電用エンジン２０及び発電機３０は、図３に示すように、２つの慣性主軸、すなわち、第１の慣性主軸４１及び第２の慣性主軸４２を有している。すなわち、これらの慣性主軸４１，４２は、発電用エンジン２０及び発電機３０を一つの構造体としたときに主に回転しやすい軸方向として設定されるものである。

この例では、第１の慣性主軸４１は、第１のマウント５１を通り、後方に向かうに従いユニット幅方向の左側に傾斜して延びている。この例では、第１の慣性主軸４１は、図３に示すように、第１のマウント５１上を通り、後方に向かうに従いユニット幅方向の左側に傾斜して延びるように設定されている。また、第２の慣性主軸４２は、第２のマウント５２上を通り、後方に向かうに従い、ユニット幅方向の右側に傾斜して延びるように設定されている。この例では、発電用エンジン２０は、第１の慣性主軸４１上に配置され、発電機３０は、第２の慣性主軸４２上に配置されている。

上記のように、第１の慣性主軸４１及び第２の慣性主軸４２が、第１のマウント５１及び第２のマウント５２上に配置することにより、慣性主軸４１，４２に対して、平行に加わる振動に対して、発電ユニット１０を効果的に支持することが可能となる。ここで、慣性主軸４１，４２に対して平行とは、構造物である発電ユニット１０が、剛体的に振動することをいう。例えば、第１の慣性主軸４１に対し、軸回りに回転する動きでもよいし、第２の慣性主軸４２に対して、軸回りに回転しても、剛体としての振動が抑制される。その結果、上記配置により、発電ユニット１０を構成する部品のコンパクトなレイアウトを確保しつつ、発電ユニット１０の防振効果を高めることが可能である。

また、本実施形態では、発電用エンジン２０と発電機３０とが互いに連結される連結部４０は、図１に示すように、第１のマウント５１、第２のマウント５２、及び第３のマウント５３によって画定される三角形Ｔの内側に配置されている。この例における三角形Ｔは、前方突出部２５の貫通孔２５ａの中心、設置用ブラケット３５のベース部３６の前後方向部３６ｂの貫通孔の中心、及び、後方突出部２７の貫通孔２７ａの中心を頂点とする三角形Ｔとしている。ここで、連結部４０は、ボルト締結されている部分を含み、この例では、締結に用いられるボルト及びボルト孔等を含んでおり、図１において、破線で示す領域Ｚの範囲である。ボルト及びボルト孔が、上記の三角形Ｔの内側の範囲に配置されていればよい。

また、発電ユニット１０がユニット前後方向及び上下方向に振動するときに、発電用エンジン２０と発電機３０の連結部４０を腹とするモードの振動が発生する。このような振動モードでは、連結部４０に応力が集中し、振動方向に伴った変形が発生する。

これに対して、本実施形態では、第１～第３のマウント５１～５３で画定される三角形の内側の範囲に、応力集中し変形しやすい部分が配置されるため、連結部４０に作用する荷重を、第１～第３のマウント５１～５３よって、分担して受けることができ、その結果、振動を効果的に低減することができる。さらに、本実施形態では、減衰機能を有する第１～第３のマウント５１～５３により、上記の剛体的な振動モードの他に、弾性的な振動モードに対して一定の低減効果を有している。これにより、より高い周波数帯域の振動に対して、低減効果を有し、静粛性もより向上させることが可能となる。

また、本実施形態では、図３に示すように、発電ユニット１０の重心Ｇは、平面視において、第１のマウント５１、第２のマウント５２、及び第３のマウント５３によって画定される三角形Ｔの内側に配置されている。この例では、重心Ｇは、図３の破線で示す領域に配置されている。当該三角形Ｔの範囲内に重心Ｇがあると、第１～第３のマウント５１～５３を用いて、荷重を効果的に分担し、均一化を図ることができる。三角形Ｔの重心に近い位置に、発電ユニット１０の重心Ｇを配置すると、より効果的である。なお、発電用エンジン２０及び発電機３０を一つの構造体としたとき、当該構造体の重心が、第１のマウント５１、第２のマウント５２、及び第３のマウント５３によって画定される三角形Ｔの内側に配置されても、荷重の効果的な分担が可能となる。

また、本実施形態では、図１及び図３に示すように、第１のマウント５１及び第３のマウント５３は、シリンダブロック２１の長手方向に互いに間隔を空けて配置されている。シリンダブロック２１、シリンダヘッド２２、シリンダヘッドカバー２３で構成される構造体の長手方向に互いに間隔を空けて配置されている。この例では、第１のマウント５１は、第３のマウント５３より、やや右側に配置されているが、第１のマウント５１及び第３のマウント５３は、前方視で部分的に重なって配置されている。この例では、前方視において、第１のマウント５１の左側端は、第３のマウント５３の左右端の間に配置されている。図３に示すように、第１のマウント５１のユニット幅方向の範囲は、Ｌ１で示されており、第３のマウント５３のユニット幅方向の範囲は、Ｌ３で示されている。Ｌ１で示される範囲とＬ３で示される範囲は、一部が重なっている。

エンジン駆動時のシリンダブロック２１の振動は、シリンダブロック２１の長手方向に沿って、シリンダブロック２１の前端及び後端に向かって発生する。すなわち、シリンダブロック２１は、ピストンの往復方向に振動する。例えば、図１及び図４で示す矢印Ｘの往復方向に振動する。この振動方向に対して、第１のマウント５１及び第３のマウント５３が、上記のように前方視で重なって配置されるため、第１及び第３のマウント５１，５３の防振作用がより向上し、振動を低減させることが可能となる。

また、本実施形態では、図４に示すように、シリンダブロック２１は、クランクシャフト２４ａに近い方向の長手方向端部から、遠い方の長手方向端部に向かうに従い、設置平面部１２から離れるように傾斜している。この例では、シリンダブロック２１は、後方に向かうに従い上方に傾斜している。また、第３のマウント５３は、平面視で、シリンダブロック２１及びシリンダヘッド２２に重なって配置されている。この例では、第３のマウント５３の円筒部の一部が、シリンダブロック２１及びシリンダヘッド２１の下方に配置されている。すなわち、第３のマウント５３の一部は、上下方向において、設置平面部１２とシリンダブロック２１との間に配置されている。シリンダブロック２１は、上記したように傾斜して配置されているため、第３のマウント５３と、シリンダブロック２１及びシリンダヘッド２２とは、互いに干渉しない。

シリンダブロック２１が、上記のように傾斜するため、シリンダブロック２１の前部及び後部との間の振動による荷重を、上下方向にも分散させることが可能となる。また、上記のような傾斜により、シリンダブロック２１と設置平面部１２との間に隙間を形成することが可能となり、第３のマウント５３の一部がシリンダブロック２１に重なることが可能な程度に、第３のマウント５３をサイズ及びレイアウトの選択が可能となり、第３のマウント５３の設計の自由度及びコンパクト性が向上する。また、発電用エンジン２０と発電機３０とにより形成されるＬ字形状の屈曲部の付近は、設置平面部１２の剛性を高める必要があるため、例えば、取付フレーム１４を交差させて配置している。このような位置に、第３のマウント５３が配置されるため、第３のマウント５３の防振性能を向上させることが可能となる。

また、本実施形態では、図１及び図３に示すように、第２のマウント５２は、発電機３０の、発電用エンジン２０から遠い方の端部に設けられ、且つ、シリンダブロック２１の長手方向において、クランクシャフト２３ａよりも、第１のマウント５１の近くに配置されている。すなわち、図１に示すように、第２のマウント５２は、発電機３０の左側端部に設けられ、ユニット前後方向において、第２のマウント５２は、クランクシャフト２３ａよりも、第１のマウント５１側に、すなわち、第１のマウント５１の近くに配置されている。さらに、クランクシャフト２４ａと第２マウント５２のユニット前後方向の距離をα、第２のマウント５２と第１のマウント５１のユニット前後方向の距離をβとした場合にα≧βの関係を満たした状態で配置されている。ここで、本実施形態では、αは、クランクシャフト２４ａの中心と第２マウント５２の中心との距離を示し、βは、第２のマウント５２の中心と第１のマウント５１の中心との距離を示している。

発電ユニット１０の主な振動源は、発電用エンジン２０であるが、発電機３０は、発電用エンジン２０に連結されているため、発電用エンジン２０の振動が伝達されやすい。しかも、発電機３０の回転軸３０ａは、クランクシャフト２４ａに接続され、クランクシャフト２４ａと共に回転するので、発電機３０は、発電用エンジン２０の振動が伝達されやすく、発電ユニット１０において、発電用エンジン２０に次ぐ振動源となる。本実施形態では、第２のマウント５２を、上記のように配置することで、第１のマウント５１と第２のマウント５２とにより、クランクシャフト２４ａ及び回転軸３０ａの振動を、軸方向の両側で支持できるため、発電用エンジン２０による振動を、より低減させることが可能となる。

また、第２のマウント５２と第１のマウント５１のユニット前後方向の距離βがクランクシャフト２４ａと第２マウント５２とのユニット前後方向の距離αが、α≧βを満たすことにより、振動を軸方向の両側で均等的に支持でき、クランクシャフト２４ａ及び回転軸３０ａを同程度の前後方向距離で支えるため、発電機３０端部で軸振動を抑えることができる。

本実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。

本実施形態では、発電用エンジン２０に連結されるユニット構成部材を発電機３０としているが、これに限らない。例えば、マフラやラジエータ等でもよい。また、本実施形態では、ユニット前後方向を、シリンダブロック２１の長手方向に対応させ、且つ、車両前後方向に対応させて説明しているが、これに限らない。例えば、発電ユニット１０を、車体の側部からや幅方向外側から内側に向かって挿入するような場合、シリンダブロック２１の長手方向が車幅方向に対応するように配置してもよい。

また、本実施形態では、クランクケース２４の左側に発電機３０が配置されているが、これに限らない。例えば、図５に示すように、クランクケース２４の右側に発電機３０を配置してもよい。この場合においても、発電ユニット１０の重心は、第１～第３のマウント５１～５３により画定される三角形Ｔの内側に配置されるとよい。

１０ 発電ユニット
１１ トレイ
１２ 設置平面部
１３ 側壁
１４ 取付フレーム
２０ 発電用エンジン
２１ シリンダブロック
２１ａ 放熱フィン
２１ｂ シリンダライナー
２２ シリンダヘッド
２３ シリンダヘッドカバー
２４ クランクケース
２４ａ クランクシャフト
２５ 前方突出部
２５ａ 貫通孔
２７ 後方突出部
２７ａ 貫通孔
３０ 発電機（ユニット構成部品）
３０ａ 回転軸
３１ 発電機本体
３２ 第１のブラケット取付部
３３ 第２のブラケット取付部
３５ 設置用ブラケット
３６ ベース部
３６ａ 横方向部
３６ｂ 前後方向部
３７ 第１支持部
３８ 第２支持部
４０ 連結部
４１ 第１の慣性主軸
４２ 第２の慣性主軸
５１ 第１のマウント
５２ 第２のマウント
５３ 第３のマウント

Claims (7)

1. 発電用エンジンと、該発電用エンジンとは別のユニット構成部品と、前記発電用エンジン及び前記ユニット構成部品を収容した状態で車両に着脱可能に取り付けられるケースと、前記ケースに設けられ、前記発電用エンジン及び前記ユニット構成部品が設置される設置平面部と、前記発電用エンジン及び前記ユニット構成部品を、前記設置平面部に取り付けるための３個のマウントと、を有している車両用発電ユニットの構造において、
   前記ユニット構成部品は、その長手方向が前記発電用エンジンのシリンダブロックの長手方向に対して直交するように配置され、
   前記発電ユニットは、第１の慣性主軸及び第２の慣性主軸を有し、
   前記発電用エンジンは、前記第１の慣性主軸上に配置され、前記発電用エンジンには、前記３個のマウントのうちの第１のマウントが設けられ、
   前記ユニット構成部品は、前記第２の慣性主軸上に配置され、前記ユニット構成部品には、前記３個のマウントのうちの第２のマウントが設けられていることを特徴とする車両用発電ユニットの構造。
2. 前記発電用エンジンには、前記３個のマウントのうちの第３のマウントが設けられ、前記発電用エンジン及び前記ユニット構成部品には、互いに連結される連結部が設けられ、前記連結部は、平面視において、前記第１のマウント、前記第２のマウント、及び前記第３のマウントによって画定される三角形の内側に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の車両用発電ユニットの構造。
3. 前記発電ユニットの重心は、平面視において、前記第１のマウント、前記第２のマウント、及び前記第３のマウントによって画定される三角形の内側に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の車両用発電ユニットの構造。
4. 前記第１のマウント及び前記第２のマウントは、前記シリンダブロックの長手方向に互いに間隔を空けて配置されていることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の車両用発電ユニットの構造。
5. 前記発電用エンジンは、前記シリンダブロックと、前記シリンダブロックの長手方向端部に設けられたシリンダヘッドと、前記シリンダブロックの長手方向に直交するクランク軸と、を有し、
   前記シリンダブロックは、前記クランク軸に近い方の長手方向端部から遠い方の長手方向端部に向かうに従い、前記設置平面部から離れるように傾斜しており、
   前記第３のマウントは、平面視で、前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドに重なって配置されていることを特徴とする、請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の車両用発電ユニットの構造。
6. 前記発電用エンジンは、前記シリンダブロックの長手方向に直交するクランク軸を有し、
   前記第２のマウントは、前記ユニット構成部品の、前記発電用エンジンから遠い方の端部に設けられ、且つ、前記シリンダブロックの長手方向において、前記クランク軸よりも、前記第１のマウント側に配置されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の車両用発電ユニットの構造。
7. 前記ユニット構成部品は、前記発電用エンジンに連結され、前記発電用エンジンの駆動により発電する発電機であることを特徴とする、請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の車両用発電ユニットの構造。