JP2006256468A - ハイブリッド車両の駆動ユニット、ハイブリッド車両及び二輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】 動力分配装置を有しても、車幅方向に大きく張り出すことなく二輪車などの限られた搭載スペースの車両に搭載すること。
【解決手段】 エンジン２１０と、エンジン２１０の回転により発電する発電機２７０と、発電機２７０の電力によって駆動し、後輪１０７を回転させるモータ２３０と、エンジン２１０で発生する動力を発電機２７０及び後輪１０７に対して分割する動力分配装置２５０とを備える。エンジン２１０のクランク軸２１１は、車両の幅方向に配置され、発電機２７０、モータ２３０及び動力分配装置２５０は、エンジン２１０のクランク軸２１１に対して平行な一つの別軸上に配置される。別軸の一端部側から、動力分配装置２５０、モータ２３０のロータ２３１を介して、エンジン２１０の動力、モータの駆動力が出力される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両に搭載されたエンジンおよびモータの両方で場合に応じて駆動輪を駆動するハイブリッド式の駆動ユニット、乃至これを備えるハイブリッド車両、特にハイブリッド式の二輪車に関する。

従来、自走式車両は、オートバイ、自動車などに見られるように、エンジンで車輪を駆動するものが一般的である。近年、環境問題が重視されてきており、エンジン駆動式の車両から排出される二酸化炭素や環境汚染物質をできるだけ少なくすることが望まれている。そのため、エンジンとともに、車輪を駆動する駆動モータを搭載して、駆動モータにより駆動輪の駆動を行う車両、所謂、ハイブリッド車両が考えられている。

ハイブリッド車両としては、例えば、走行状態や、発電機により充電されるバッテリの残存電力量に応じて、エンジンおよびモータの両方の少なくとも一方切り替えて、駆動輪を駆動するパラレルハイブリッド式の車両が考えられる。また、エンジンで発電機を駆動し、この発電機により発電される電力のみを用いて駆動輪を駆動する駆動モータを駆動させるシリーズハイブリッド式の車両が考えられている。

このうち、パラレルハイブリッド式の車両（特に四輪車）における駆動ユニットの一例が、特許文献１に示されている。

特許文献１に開示の駆動ユニットでは、エンジンと、発電機と、エンジンの駆動力を発電機と駆動輪とに分配する動力分配機構と、発電機の発電電力により駆動輪を駆動するモータとを有する。そして、この特許文献１では、これらエンジン、発電機、動力分配機構及びモータが、車両の車幅方向に同一軸上で直列に配置され、動力伝達の面から合理的な配置となっている。

詳細には、特許文献１の駆動ユニットでは、クランクシャフトの端部に、クランクシャフトと同軸上に配置される動力伝達シャフトがクラッチを介して連結されている。この動力伝達シャフトは、発電機を貫通して、動力分配機構の遊星ギアセットのサンギア及びリングギアの軸を貫通するとともにモータを貫通しており、駆動ユニットの構成上、最も長く細いものとなっている。なお、動力伝達シャフトは、動力分配機構を貫通する際に遊星ギアを回転自在に支持する遊星キャリアに接続されている。
特開２０００−３４３９６４号公報

ところで、このような従来のハイブリッド式駆動ユニットを二輪車に搭載することが望まれている。しかしながら、二輪車では、駆動ユニットの搭載スペースは前輪と後輪との間で、且つ、シートの下方の車両本体に限定されるとともに、一般的に二輪車は自動車に比べて車幅が狭いため、搭載スペースは更に限定される。よって、エンジン、発電機、動力分配機構及びモータを同一軸上で直列に配置して動力伝達の面から合理的な配置構成とした駆動ユニットを二輪車に搭載することは非常に困難であり、上記構成の駆動ユニットを効率よく搭載した二輪車は未だに開発されていない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、動力分配機構を有しても、車幅方向に大きく張り出すことなく二輪車などの限られた搭載スペースの車両に搭載できる駆動ユニット、さらに、これを備えるハイブリッド車両及び二輪車を提供することを目的とする。

本発明のハイブリッド車両の駆動ユニットは、エンジンと、エンジンの回転により発電する発電機と、前記発電機の電力によって駆動し、駆動輪を回転させるモータと、前記エンジンで発生する動力を前記発電機及び前記駆動輪に対して分割する動力分配装置と、を備え、前記発電機、モータ及び動力分配装置は、前記エンジンのクランク軸に対して平行な一つの別軸上に配置される構成を採る。

この構成によれば、発電機、モータ及び動力分配装置が、エンジンのクランク軸に対して平行な一つの別軸上に配置されるため、発電機、モータ及び動力分配装置がクランク軸と並べて配置されることがない。つまり、エンジン、発電機、モータ及び動力分配装置を備える構成が長尺の構成となることがなくコンパクト化を図ることができる。よって、クランク軸を車幅方向に配置して、発電機、エンジンおよびモータを車幅方向に大きく張り出すことなく搭載でき、二輪車など、搭載スペースが限られた車両に好適且つ容易に搭載できる。

以上説明したように、本発明によれば、動力分配機構を有しても、車幅方向に大きく張り出すことなく二輪車などの限られた搭載スペースの車両に搭載できる。

図１は、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動ユニットが搭載されるハイブリッド車両の一例であるハイブリッド式スクータ型二輪車の要部構成を示す左側面図である。

図１に示すスクータ型二輪車は、動力源としてのエンジン及びモータを個々にまた組み合わせて車輪を駆動させるシリーズ・パラレルハイブリッド式のスクータ型二輪車である。詳細には、ハイブリッド車両（以下、「スクータ型二輪車」という）は、エンジン動力を動力分割機構で分割し、一方で直接車輪を駆動、他方は発電に使用し使用割合を自在に制御する。なお、本実施の形態における「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従う。

図１に示すスクータ型二輪車１００は、前側でハンドル１０２を回動自在に支持する車両本体１０３の後側にタンデムシート１０４及びトランクスペース１０５が上下に配置されている。このトランクスペース１０５の下方にハイブリッド式の駆動ユニット２００が配置されている。

図２は、図１に示すハイブリッド車両の一例であるスクータ型二輪車１００の備える駆動ユニット２００の概略構成を示す部分平断面図である。

図２に示すように、駆動ユニット２００は、エンジン２１０、モータ２３０、動力分配装置２５０及び発電機２７０を有する。モータ２３０、動力分配装置２５０及び発電機２７０は、エンジン２１０のクランク軸２１１と平行で、且つ、クランク軸２１１より車両後方に配置された動力伝達軸２８０上に一列に配置されている。なお、動力伝達軸２８０は、筐体２０１内において、各軸受け部２８０ａ〜２８０ｅにより回転自在に軸支されている。

エンジン２１０は、ここでは、２気筒エンジンが用いられ、スクータ型二輪車１００におけるトランクスペース１０５の下方に配設されている。このエンジン２１０では、２つのシリンダ２１２の軸線は、平面視して、車両中心軸（後輪における車幅方向の中心を通る鉛直な平面に相当）Ａに対して、互いに平行に且つ、左右対称な位置に配置されている。

このエンジン２１０は、爆発間隔が等間隔（クランク角で７２０°／気筒数毎）となっており、エンジン２１０のクランク軸２１１のトルク変動を軽減するものとなっている。なお、エンジンの気筒数、型はこれに限らず、例えば、１気筒、３気筒以上のエンジンであってもよく、その型を直列型以外に、Ｖ型、水平対向型等としてもよい。

また、シリンダ２１２内のピストン２１５は、車両前後方向にロッド本体を向けて配置されるコンロッド２１６を介して、車幅方向と略平行に配置されたクランク軸２１１に接続されている。これにより、ピストン２１５の上下動によってクランク軸２１１が回転し、エンジン２１０は駆動する。また、エンジン２１０の停止時に、クランク軸２１１を回転させることによってピストン２１５は、シリンダ２１２内において前後動し、エンジン２１０自体を駆動させる。

クランク軸２１１には、２つのピストン２１５にそれぞれ連結されるコンロッド２１６の大端部２１６ａ間に、動力分配装置２５０に、クランク軸２１１の回転駆動力を動力伝達軸２８０側に伝達するクランクギア（回転部材）２１８が取り付けられている。このクランクギア２１８は、クランク軸２１１の軸方向の略中央部に設けられる。

図３は、図２に示す駆動ユニット２００の要部構成を説明する分解斜視図であり、図４は、図３においてクランク軸２１１から動力伝達軸２８０にエンジン駆動力を伝達するエンジン駆動伝達ラインの構成を示す拡大斜視図である。

図２〜図４に示すように、クランクギア２１８は、クランク軸２１１と平行な軸で回転する中間ギア部２２０（伝動部）に歯合され、この中間ギア部２２０は、動力分配装置２５０の遊星キャリア２５２の外周部に形成されたギア歯２５２ａに歯合している。中間ギア部２２０は、クランクギア２１８とともに、エンジンで発生する動力をクランク軸２１１における軸方向の略中央部から取り出して動力分配装置２５０に伝達するエンジン動力伝達部として機能する。

この中間ギア部２２０は、クランクギア２１８とともにエンジン２１０からの駆動力を動力分配装置２５０に伝達するエンジン駆動伝達ラインを形成している。これらクランクギア２１８、中間ギア部２２０及び遊星キャリア２５２のエンジン駆動伝達ラインは、図２に示すように、車両中心軸Ａよりも駆動ユニット２００のアーム部２０２の位置とは反対側にずれた位置に配置されている。

中間ギア部２２０は、駆動ユニット２００の筐体２０１（図２参照）内において、クランク軸２１１と動力伝達軸２８０との間で、且つ、クランク軸２１１及び動力伝達軸２８０のそれぞれに対して平行な中間ギア軸部２２０ａを中心に回転自在に配設されている。

この中間ギア軸部２２０ａは、クランク軸２１１及び動力伝達軸２８０よりも下方に配置されている。このため、中間ギア部２２０は、外周部分において、車両前方上部２２０ｂでクランクギア２１８と、車両後方上部２２０ｃで遊星キャリア２５２の外周部のギア歯２５２ａと歯合している。

詳細には、中間ギア部２２０は、中間ギア軸部２２０ａを中心に回動自在な本ギア２２１と、本ギア２２１に対して、両側方からそれぞれ重なり、同円周方向に回転する２枚の側方ギア２２２、２２３とを有する。

本ギア２２１は、外周部分の車両前方上部及び車両後方上部でそれぞれクランクギア２１８及び遊星キャリア２５２のそれぞれと噛み合う。

側方ギア２２２、２２３は、本ギア２２１と同一軸心で回転自在に配置され、これら側方ギア２２２、２２３は、本ギア２２１と同径の外周部分に、本ギア２２１の歯数とはそれぞれ異なる歯数を有する。ここでは、側方ギア２２２の歯数は、本ギア２２１より１枚少なく、側方ギア２２３の歯数は、本ギア２２１の歯数より１枚多い。

図５は、中間ギア部分を含むエンジン駆動伝達ラインの構成を示す平面図である。図５に示すように、中間ギア部２２０では、本ギア２２１と一方の側方ギア２２２とがクランクギア２１８と歯合し、本ギア２２１と、他方の側方ギア２２３とが遊星キャリア２５２と歯合する。これら本ギア２２１と側方ギア２２２の構成によって、クランクギア２１８と中間ギア部２２０との間のバックラッシュは調節される。また、本ギア２２１と側方ギア２２３の構成によって、中間ギア部２２０と遊星キャリア２５２との間のバックラッシュは調節される。よって、前記中間ギア部２２０の構成によって、クランクギア２１８と中間ギア部２２０との間、及び、中間ギア部２２０と遊星キャリア２５２との間のバックラッシュの発生は防止される。

また、本ギア２２１には、内部の一部に不釣り合いな重り部としてバランスウェイト部２２５が設けられ、エンジン２１０におけるピストン運動による往復慣性力を打ち消している。詳細には、バランスウェイト部２２５は、本ギア２２１の軸心、つまり、中間ギア軸部２２０ａに対して偏心する位置に設けられている。ここでは、バランスウェイト部２２５は、ピストン２１５が上死点位置にある場合に、本ギア２２１において上死点位置のピストン２１５から最も離間する位置に位置する。なお、ピストン２１５が上死点位置にある場合、クランク軸２１１に設けられるカウンタウェイト（図示省略）も同様に、クランク軸２１１においてピストン２１５から最も離間する位置に位置する。

なお、このバランスウェイト部２２５は、本ギア２２１内部において、本ギア２２１から、本ギア２２１の外周の一部に沿って幅方向に突出する部位を有する。バランスウェイト部２２５において、幅方向に突出し、且つ、周方向に沿う部位が、側方ギア２２２、２２３が中間ギア軸部２２０ａを中心に回転する際のガイドの一部となっている。この周方向に沿う部位に、環状の側方ギア２２２、２２３が回動自在に外嵌されている。

このような中間ギア部２２０を介して、クランク軸２１１は、動力分配装置２５０に接続され、クランク軸２１１の回転力は、動力分配装置２５０に伝達される。なお、動力分配装置２５０側からの駆動力は、中間ギア部２２０を介してクランク軸２１１に伝達可能である。

また、本実施の形態では、クランク軸２１１から動力分配装置２５０の遊星キャリア２５２へエンジン駆動力を伝達する中間伝達部材として中間ギア部２２０を備えるものとしたが、これに限らない。例えば、中間ギア部２２０に変えて、チェーンや、Ｖ字や歯付き等の各ベルトを用いて、クランク軸２１１の回転力を動力分配装置２５０に伝達する構成としてもよい。

この中間ギア部２２０によって外周側からエンジン駆動力が伝達される動力分配装置２５０は、動力伝達軸２８０上において、モータ２３０と、発電機２７０との間に配置されている。この動力分配装置２５０は、図２及び図３に示すように、遊星キャリア２５２の他に、遊星キャリア２５２ととともに互いに平行な軸でそれぞれ回転するサンギア２５４、遊星ギア２５６、リングギア２５８を有する。

図６及び図７は、動力分配装置２５０の要部構成を示す分解斜視図である。詳細には、図６は、遊星キャリア２５２を外した状態の動力分配装置２５０の要部を発電機側（車両右側）から見た分解図であり、図７は、リングギア２５８をサンギア２５４から外した状態の動力分配装置２５０を、モータ側（車両左側）から見た分解図である。

動力分配装置２５０は、エンジン２１０から伝達される駆動力を、アーム部２０２内の後輪駆動力伝達ラインを介して後輪１０７を直接駆動させるための車両駆動力と、発電機２７０に発電させるための発電駆動力とに適切に分配する。また、動力分配装置２５０は、モータ２３０からの駆動力をクランク軸２１１側に伝達できる。

詳細には、動力分配装置２５０では、中間ギア部２２０を介して、遊星キャリア２５２の外周部のギア歯２５２ａからエンジン２１０からの動力が伝達される。ギア歯２５２ａを有する外周部は、円環板状のキャリア本体部２５２ｂの外周縁から、一側方、ここでは、モータ２３０側に向かって突出した円筒状をなしている。つまり、ギア歯２５２ａはキャリア本体部２５２ｂに対しオーバハングしている。

キャリア本体部２５２ｂは、動力伝達軸２８０の外周面に設けられたサンギア２５４に隣接して、動力伝達軸２８０上に、動力伝達軸２８０と同軸心で回転自在に配設されている。

遊星キャリア２５２は、キャリア本体部２５２ｂの一側面側から突出して設けられ、キャリア本体部２５２ｂ内に挿入される動力伝達軸２８０と平行な複数のプラネタリピン２５２ｃ（図２〜図４参照）を有する。これらプラネタリピン２５２ｃは、キャリア本体部２５２ｂにおいてギア歯２５２ａを有する外周部の内側で、動力伝達軸２８０の軸心を中心とする同心円上に等間隔で離間して配置されている。

これらプラネタリピン２５２ｃは、サンギア２５４の周囲に配置され、サンギア２５４と噛み合う遊星ギア２５６を回転自在に軸支している（図２及び図７参照）。

遊星ギア２５６は、遊星ギア２５６に挿通されるプラネタリピン２５２ｃの先端部に抜け止め部材２５２ｄを取り付けることによって、プラネタリピン２５２ｃからの抜けが防止されている（図７参照）。

遊星ギア２５６は、自転しながら、サンギア２５４の周囲を公転する。なお、サンギア２５４は、動力伝達軸２８０の外周の一部に形成され、この動力伝達軸２８０は、車幅方向において、動力分配装置２５０に対してモータ２３０と逆側に配置される発電機２７０のロータ２７１の軸部分を軸方向に延長することにより形成されている。この動力伝達軸２８０は、図２に示すように、車両の一側面側（ここでは車両の右側）から挿通され、車両の他側面側（左側）の先端部は、モータ２３０のロータ２３１内に回転自在に挿入されている。

サンギア２５４は、発電機２７０のロータ２７１の軸部分を延長してなる動力伝達軸２８０に一体的に形成されているため、サンギア２５４の回転に伴いロータ２７１は回転する。言い換えれば、サンギア２５４の回転によって発電機２７０は回転駆動する。逆に、発電機２７０が回転駆動することによってサンギア２５４は回転する。

また、図２、図３及び図６に示すように遊星ギア２５６の外周に沿って、遊星ギア２５６のそれぞれに内周面で歯合するリングギア２５８が配置されている。

このリングギア２５８は、モータ２３０のロータ２３１に接合され、リングギア２５８が動力伝達軸２８０の軸心を中心に回転することによってロータ２３１も同軸心を中心に回転し、ロータ２３１の回転によって車両推進力が発生する。

図８は、リングギア２５８とモータ２３０のロータ２３１との結合関係を示す要部分解斜視図である。リングギア２５８は、図８に示すように中央で動力伝達軸２８０（図２、図３、図６及び図７参照）が挿通される環状本体部２５８ａの外周縁から、環状本体部２５８ａに対して垂直に立設される円筒状の外周リブ２５８ｂを有する。

この外周リブ２５８ｂには、周方向に延在する内周面に、遊星ギア２５６（図２〜図４、図６及び図７参照）と歯合するギア歯２５８ｃが形成されている。

外周リブ２５８ｂは、遊星ギア２５６を囲む位置に配置されていると共に、遊星キャリア２５２において外周にギア歯２５２ａを有する円筒状の外周部の内側に配置されている。すなわち、遊星キャリア２５２の外周部は、リングギア２５８の周囲を囲む位置に配置されている。このような遊星キャリア２５２の外周部の内側において、外周リブ２５８ｂは、遊星キャリア２５２のギア歯２５２ａと遊星キャリア２５２に軸支された遊星ギア２５６との間に配置され、内側のギア歯２５８ｃで遊星ギア２５６と歯合している。

別言すれば、図２に示すように、リングギア２５８は遊星キャリア２５２と軸方向で重なる位置に配置されている。よって、本実施の形態の遊星キャリア２５２とリングギア２５８の配置関係では、両者が動力伝達軸２８０上に並べて配置される構成と比較して、両者が重なる分、つまり、ギア歯２５２ａを有する外周部のオーバハング分、車両の幅方向における占有領域は小さい。

また、リングギア２５８における環状本体部２５８ａの外周縁部に、軸方向に開口する複数の開口部２５８ｄが周方向に沿って形成されている。これら開口部２５８ｄには、リングギア２５８の軸方向で、且つ、外周リブ２５８ｂが形成される面（車両右側の面）とは逆の面（車両左側の面）から、モータ２３０におけるロータ２３１が備える複数の爪部２３２が挿入されている。

この動力分配装置２５０では、クランク軸２１１からの駆動力により遊星キャリア２５２が回転すると、遊星キャリア２５２と一体的に設けられるプラネタリピン２５２ｃも動力伝達軸２８０の軸心を中心に回転する。これに伴い、遊星ギア２５６も同様に回転し、サンギア２５４の周囲を公転する。そして、サンギア２５４及びリングギア２５８は、遊星ギア２５６と噛み合うため、双方共に回転する。

サンギア２５４は、発電機２７０のロータ２７１と一体であるため、サンギア２５４が回転するとロータ２７１が回転し発電機２７０が駆動して発電する。

発電機２７０は、動力伝達軸２８０の一部であるロータ２７１の回転により発電し、発電した電力を、バッテリ（図１参照）４００と、モータ２３０とに供給する。なお、発電機２７０は、発電機能の他にバッテリから電力の供給を受けて駆動するモータとしての機能を有してもよい。例えば、バッテリの充電量が所定値以下の時には、エンジン２１０を始動するセルモータとして機能させるものとしてもよい。また、モータ２３０は、減速、制動時には、車軸１１０の走行方向への回転を抑制する抵抗力を発生させるモータとして機能する。

なお、バッテリ４００（図１参照）は、エンジン２１０により駆動される発電機２７０に電気的に接続されている。このバッテリ４００は、モータ２３０に、駆動させるための電力を供給するとともに、モータ２３０や発電機２７０により生成される電力を蓄電する。

モータ２３０は、その回転軸を動力伝達軸２８０と同一軸線上に位置させて、発電機２７０、動力分配装置２５０とともに車幅方向に並べられ、後輪１０７の前方に配置されている。

モータ２３０は、駆動ユニット２００の筐体２０１（図２参照）内に固定されるステータ２３３（図２及び図３参照）と、ステータ２３３の内部に、動力伝達軸２８０を中心に回動自在に設けられるロータ２３１とを有する。

ロータ２３１は、筒状のロータ本体部２３１ａを有し、このロータ本体部２３１ａにおける一方の開口側の端部に、リングギア２５８の開口部に挿入される複数の爪部２３２が形成されている。これら爪部２３２が、リングギア２５８の開口部２５８ｄに挿入されることによって、リングギア２５８とロータ２３１とが接合されている。

この構成によって、ロータ２３１が、内部に挿入される動力伝達軸２８０を中心に回転すると、リングギア２５８も動力伝達軸２８０を中心に回転する。また、ロータ２３１は、車両の他側面側（左側）に設けられたスプロケット２８４に接合され、後輪１０７側に回転力を伝達する。つまり、バッテリ４００からの電力供給によるモータ２３０の駆動力は、ロータ２３１の回転に伴って回転するスプロケット２８４を介して後輪１０７に伝達される。また、エンジン２１０の駆動力は、リングギア２５８の回転に伴って回転するロータ２３１及びスプロケット２８４を介して後輪１０７に伝達される。

このスプロケット２８４は、動力伝達軸２８０の一端部側に配置されるモータ２３０（詳細にはロータ２３１）を介して、エンジンの動力やモータの駆動力を取り出し、後輪１０７に伝達される前に好適に減速している。なお、このスプロケット２８４は、動力伝達軸２８０の一端部と隣接する位置２８２に配置され、動力伝達軸２８０と同一軸線を中心に回転自在である。

スプロケット２８４には、スプロケット２８４より車両後方に配置された減速ギア部２８６とともにチェーン２８７が巻回されている。また、減速ギア部２８６には、車両後方に配置された車軸１１０のスプロケット１１２とともにチェーン２８９が巻回されており、チェーン２８７を介して減速ギア部２８６に伝達される駆動力は、車軸１１０に伝達され、後輪１０７を駆動させる。

これらスプロケット２８４、チェーン２８７、減速ギア部２８６、スプロケット１１２、チェーン２８９及び車軸１１０のスプロケット１１２は、駆動輪となる後輪１０７を回転させるための後輪駆動力伝達ラインを形成する。この後輪駆動力伝達ラインは、駆動ユニット２００において、後輪１０７の左側に位置する片持ち式のアーム部２０２内に配設されている（図２参照）。

この後輪駆動力伝達ラインは、図２に示すように、モータ２３０に隣接して配置されているため、モータ２３０と後輪駆動力伝達ラインにおけるスプロケット２８４との距離が短く、モータ２３０の回転力を直接スプロケット２８４に伝達する構成となっている。

したがって、駆動ユニット２００は、モータ２３０とスプロケット２８４間とを連絡する部材を必要としない。ここではロータ２３１がスプロケット２８４に直接接合されているため、モータ２３０の回転トルクによって生じるねじり振動の影響を受けにくい。

また、後輪駆動力伝達ラインは、図２に示すように、駆動ユニット２００において、車幅方向で、車両中心軸Ａを挟み、エンジン駆動伝達ラインに対して反対側に配置されている。つまり、エンジン駆動ラインは、車両中心軸Ａよりも駆動ユニット２００のアーム部２０２の位置とは反対側にずれた位置に配置されている。

このように構成された駆動ユニット２００を備えるスクータ型二輪車１００では、動力分配装置２５０を介して、エンジン２１０およびモータ２３０の少なくともモータ２３０の駆動で、後輪１０７を回転させる。

すなわち、エンジン２１０の駆動力は、エンジン駆動伝達ラインを形成するクランクギア２１８、中間ギア部２２０を介して、遊星キャリア２５２の外周から動力分配装置２５０に入力される。動力分配装置２５０に入力される駆動力は、遊星キャリア２５２の回転に伴うリングギア２５８の回転によってロータ２３１に伝達され、ロータ２３１から、アーム部２０２内の後輪駆動力伝達ラインのスプロケット２８４に入力される。そして、後輪駆動伝達ラインを経て後輪１０７に伝達され、後輪１０７は回転駆動する。

このときのエンジン２１０及びモータ２３０の動作、つまり、駆動ユニット２００の動作は、スクータ型二輪車１００の走行状況や、モータ２３０駆動のための電力が充電されるバッテリ４００（図１参照）の充電量によって決定する。

スクータ型二輪車１００では、駆動ユニット２００は、車両の走行状況やバッテリ４００の充電量に応じて動作する。

まず、バッテリ４００の充電量が所定値以上である場合の駆動ユニット２００の動作を、スクータ型二輪車１００の走行状況ごとに対応させて説明する。

＜発進時、軽負荷走行時＞
発進時および軽負荷走行時では、スクータ型二輪車１００は、モータ２３０の駆動力のみで発進、走行を行う。なお、バッテリ４００の充電量が所定値以上であるため、発電機での発電を行う必要がなく、エンジン２１０は停止させる。

この時の駆動ユニット２００の動作としては、モータ２３０を駆動させることによって、ロータ２３１が回転し、このロータ２３１の回転とともにスプロケット２８４が回転する。このスプロケット２８４の回転に伴い、チェーン２８７を介して減速ギア部２８６が回転し、チェーン２８９、車軸１１０を介して後輪１０７が回転駆動する。

なお、モータ２３０のロータ２３１の回転に伴い、リングギア２５８が回転する。リングギア２５８が回転すると、この回転と同一方向に遊星ギア２５６が回転する。この遊星ギア２５６の回転に伴い、サンギア２５４が遊星ギア２５６とは逆方向に回転する。

このサンギア２５４の回転は、発電機２７０のロータ２７１を回転させる。このとき、サンギア２５４は、リングギア２５８の連れ回る回転数に合わせて回転される。これは、モータ２３０の回転に伴いリングギア２５８が連れ回ることでエンジン２１０をクランキング（外部からクランク軸に回転を与えてピストン２１５を往復運動させる状態）させないようにするためである。

詳細には、モータ２３０が回転、つまり、リングギア２５８が回転すると、遊星ギア２５６が自転するとともにプラネタリピン２５２ｃがサンギア２５４まわりを公転する。この公転（遊星キャリア２５２の回転に相当）は、プラネタリピン２５２ｃ、詳細には、遊星キャリア２５２を介してクランク軸２１１に伝達され、コンロッド２１６を介してピストン２１５を駆動させてしまう。これを防ぐため、発電機２７０のロータ２７１、つまりサンギア２５４は、モータ２３０（リングギア２５８）の回転数と同期して回転させる。これは、発電機２７０の回転数を制御することによって、ロータ２７１及びサンギア２５４の回転数をモータ２３０の回転数に同期させることより行われる。

このように、サンギア２５４とリングギア２５８とが同期して回転することにより遊星キャリア２５２自体は回転しない。よって、その回転力はクランク軸２１１に伝達されず、発進時及び軽負荷走行時では、エンジン２１０のクランキングは防止される。

＜定常走行時＞
定常走行時では、スクータ型二輪車１００は、エンジン２１０の燃費率がよい運転領域で車両が走行できるように、エンジン２１０の動力およびモータ２３０の動力の両方で走行する。具体的には、エンジン２１０の動力を動力分配装置２５０によって、後輪１０７を直接駆動させるための車両駆動力と、発電機２７０に発電を行わせるための発電駆動力とに適切に分配する。つまり、エンジン２１０は、車両駆動力と、発電駆動力により発電機２７０で発電された電力によるモータ２３０の動力とを出力する。

この時の駆動ユニット２００の動作としては、エンジン２１０の駆動によって、中間ギア部２２０を介して遊星キャリア２５２が回転する。すなわち、エンジン２１０のクランク軸２１１の回転によってプラネタリピン２５２ｃが動力伝達軸２８０を中心に公転する。このプラネタリピン２５２ｃの公転に伴い、遊星ギア２５６は、プラネタリピン２５２ｃを中心に自転しながら動力伝達軸２８０を中心にサンギア２５４の周囲を公転する。

この遊星ギア２５６の回転に伴い、リングギア２５８が回転し、このリングギア２５８の回転に伴い、モータ２３０のロータ２３１も回転し、スプロケット２８４が回転する。このスプロケット２８４の回転は、チェーン２８７、減速ギア部２８６及びチェーン２８９を介して車軸１１０に伝達され、後輪１０７が回転する。

一方、遊星ギア２５６の回転によって、これら遊星ギア２５６に噛み合うサンギア２５４も遊星ギア２５６とは逆方向に回転する。このサンギア２５４の回転に伴い、ロータ２７１が回転する。

このロータ２７１の回転によって、発電機２７０は発電を行う。この発電機２７０による発電力は、モータ２３０へ駆動するための電力として供給され、モータ２３０が駆動し、スプロケット２８４など後輪駆動伝達ラインを介して、後輪１０７を回転させる。

＜加速、登坂など高出力が必要な走行時＞
加速、登坂などの高出力が必要な走行時には、スクータ型二輪車１００は、上記＜定常走行時＞の動作に加えて、エンジン２１０の回転数を上げると同時に、発電した電力の他にバッテリ４００に蓄積されている電力もモータ２３０に供給する。これらの電力供給を受けたモータ２３０は、より強い駆動力を出力する。つまり、エンジン２１０の駆動力に加えて、モータ２３０の駆動力によってロータ２３１が回転し、その回転力が後輪駆動伝達ラインに伝達され、後輪１０７を回転させる。

＜減速、制動時＞
減速、制動時には、スクータ型二輪車１００は、エンジン２１０のエンジンブレーキを作用させる。即ち、後輪１０７の車軸１１０の回転は、駆動力伝達ライン、モータ２３０のロータ２３１および動力分配装置２５０を介してエンジン２１０に伝達され、エンジン２１０のピストン２１５を上下させる。この時、ピストン２１５の上下動に伴う摩擦及び圧縮抵抗力、所謂、エンジンブレーキが作用する。

詳細には、発電機２７０では、エンジン２１０のロータ２３１とともに、過回転しない範囲で、ロータ２７１の回転を一時上昇させ、動力分配装置２５０を介してエンジン２１０の回転数を高める。回転数が高められたエンジン２１０によって、エンジンブレーキを作用させ、これにより、スクータ型二輪車１００は、減速・制動する。

次に、バッテリ４００の充電量が所定値以下の場合における駆動ユニット２００の動作を、スクータ型二輪車１００の走行状況ごとに対応させて説明する。

＜アイドリング時＞
スクータ型二輪車１００は、まず、バッテリ４００（図１参照）に蓄積された電力を発電機２７０に通電し、発電機２７０をモータとして機能させ、この回転力によりエンジン２１０を始動させる。そして、エンジン２１０駆動後のアイドリング時には、エンジン２１０は動力分配装置２５０を介して発電機２７０を駆動させる。この発電機２７０の駆動によって発電した電力は、バッテリ４００に充電、あるいは、モータ２３０に供給される。

具体的に駆動ユニット２００の動作としては、まず、発電機２７０に通電して回転させ、セルモータとして機能させる。この発電機２７０の回転に伴いサンギア２５４は回転する。このとき、アイドリング時であるため、スクータ型二輪車１００は停車時であり、リングギア２５８は停止している。

よって、サンギア２５４が回転すると、サンギア２５４に噛み合う遊星ギア２５６が自転をしながらサンギア２５４のまわりを公転する。これに伴い、遊星ギア２５６を支持するプラネタリピン２５２ｃを介して遊星キャリア２５２が動力伝達軸２８０を中心に回転する。この遊星キャリア２５２の回転が中間ギア部２２０を介してクランク軸２１１に伝達され、エンジン２１０が始動する。

この後、エンジン２１０が始動すると、リングギア２５８は停止しているため、遊星キャリア２５２および遊星ギア２５６が回転する。

この遊星ギア２５６の回転力がサンギア２５４に伝達され、サンギア２５４は遊星ギア２５６とは逆方向に回転する。サンギア２５４の回転によりロータ２７１が回転し、発電機２７０は発電を行う。この発電力は、バッテリ４００に蓄積される。なお、モータ２３０は、バッテリ４００又は発電機２７０から電力の供給を受けて、車軸１１０を回転させないための駆動力を減速ギア部２８６に対して発生している。

＜発進、軽負荷走行時＞
発進、軽負荷走行時では、スクータ型二輪車１００は、エンジン２１０の動力による発電機２７０の発電力でバッテリ４００の充電を行いながら、モータ２３０の駆動力で発進、走行を行う。

この時の駆動ユニット２００の動作としては、まず、モータ２３０を駆動させることによって、後輪駆動力伝達ラインを経て車軸１１０を回転させ、スクータ型二輪車１００を発進させる。このとき、モータ２３０のロータの回転とともに、リングギア２５８が回転する。このリングギア２５８の回転により、遊星ギア２５６が回転し、この回転により遊星キャリア２５２が回転する。この時、遊星キャリア２５２は、エンジン２１０が上記＜アイドリング時＞から継続的に駆動しているため、この駆動力によっても回転している状態となっている。

この遊星キャリア２５２の回転によりサンギア２５４が回転し、発電機２７０は、バッテリ４００（図１参照）の充電量が所定値以下であるため、バッテリ４００を充電するための発電を行う。

＜定常走行時＞
定常走行時では、スクータ型二輪車１００は、バッテリ４００の充電量が所定値以下の時も、上記のバッテリ４００（図１参照）の充電量が所定値以上の時と基本的に同様の動作を行う。ただし、バッテリ４００の充電量が所定の値以上になるまでは、発電機２７０から得られる電力は、モータ２３０を駆動させること以外に、バッテリ４００の充電にも利用される。

＜加速、登坂など高出力が必要な走行時＞
加速、登坂などの高出力が必要な走行時には、上記＜定常走行時＞の駆動ユニット２００の動作に加えて、エンジン２１０の回転数を上げると同時に、発電した電力の他にバッテリ４００に蓄積されている電力もモータ２３０に供給し、より強い駆動力を出力する。ただし、バッテリ４００の充電量が所定の値以上になるまでは、スクータ型二輪車１００は、バッテリ４００の電力をモータ２３０に供給しない。スクータ型二輪車１００は、バッテリ４００の充電量が所定の値以上になるまでは、その時点において発電機２７０から供給できる最大電力によるモータ２３０の駆動力と、エンジン２１０からの車両駆動力とを後輪１０７に出力する。

＜減速、制動時＞
減速、制動時には、スクータ型二輪車１００では、車軸１１０の回転が減速ギア部２８６、スプロケット２８４を介してモータ２３０に伝達されることによって、モータ２３０が回転し、このモータ２３０を発電機として機能させて回生させる。これにより、車両減速、制動時の運動エネルギーは電気的エネルギーに変換され、バッテリ４００に回収される。つまり、モータ２３０における回生ブレーキの減速・制動作用によって、スクータ型二輪車１００は減速・制動する。

なお、この時には、モータ２３０の回生ブレーキの減速・制動作用があるため、エンジン２１０のエンジンブレーキは、必要最小限の減速として作用する。このため、発電機２７０のロータ２７１は、エンジン２１０のロータ２３１とともに、過回転しない範囲でコントロールされる。

このように、駆動ユニット２００を備えるスクータ型二輪車１００では、車幅方向、詳細には車両軸Ａと直交し、かつ水平な方向に配置されるクランク軸２１１と平行に動力伝達軸２８０が配置されている。また、この動力伝達軸２８０上に発電機２７０、動力分配装置２５０及びモータ２３０が配置され、エンジン２１０からの駆動力を発電機２７０とモータ２３０との間の車両軸Ａ上に配置される動力分配装置２５０に入力されている。

そして、エンジン２１０からの駆動力は、動力分配装置２５０から発電機２７０、モータ２３０及び後輪１０７に伝達されている。つまり、エンジン２１０からの駆動力は、平面視して、発電機２７０、動力分配装置２５０及びモータ２３０が同一軸心で回転自在に並んで配置される動力伝達軸２８０の車幅方向の略中央部に入力されている。

すなわち、本実施の形態では、トルクを分配する動力分配装置を有するハイブリッド車両として、エンジン２１０のクランク軸２１１と、発電機２７０、動力分配装置２５０及びモータ２３０の回転軸（動力伝達軸２８０）とを同軸上に配置していない。

よって、エンジン２１０、モータ２３０及び発電機２７０を、合理的な動力伝達を達成するという観点から、同一軸上に配置した従来のハイブリッド式の駆動ユニットと比較して、軸の全長を短くすることができる。つまり、本実施の形態の駆動ユニット２００は、ハイブリッドを車両に搭載する際に、搭載する車両本体において、従来と異なり、同一軸線上に並べられるエンジン、モータ、動力分配装置及び発電機分の長さを確保する必要がない構成となる。

すなわち、従来のハイブリッド式の駆動ユニットでは、エンジン、発電機、動力分配装置、発電機の順に同一軸上に配置する構成の場合、エンジンからの動力を伝達する軸部を少なくとも発電機の軸方向の長さ分用意する必要がある。これにより、同一軸上にハイブリッドを構成するエンジン、モータ、動力分配装置及び発電機を配置する構成では、これらの複数の装置に跨る軸部材が必須構成要件となる。この軸部では、エンジンが駆動する際の振動（クランク軸の回転によるトルク変動）に共振してねじれ振動が生じるため、リリーフクラッチなどのクラッチ装置やトーショナルダンパなど捻れ振動防止装置を取り付ける。つまり、従来のように動力分配装置を備えるハイブリッド式の駆動ユニットでは、エンジン、モータ、動力分配装置及び発電機が一列に並べて配置される軸部に作用する捻れ振動を防止する装置が必要となる。このため、動力分配装置を備え、動力伝達系が同一軸状に配置されるハイブリッド式の駆動ユニットでは、その搭載スペースとして、エンジン、モータ、動力分配装置及び発電機の他に捻れ振動装置分の長さ分のスペースが必要となる。よって、動力分配装置を備え、動力伝達系が同一軸状に配置される従来のハイブリッド式の駆動ユニットを搭載する場合、搭載領域が限られている二輪車に収まりよく搭載することは困難であった。

これに対し、本実施の形態の駆動ユニット２００は、搭載される車両本体において、エンジン２１０、モータ２３０、動力分配装置２５０及び発電機２７０を一列に並べた分全体の長さを確保する必要がない。このため、搭載スペースが限られる二輪車であっても、収まりよく搭載される。つまり、スクータ型二輪車１００では、シート下方の限られたスペース内に、エンジン２１０、モータ２３０、動力分配装置２５０及び発電機２７０が収まりよく配置されている。

さらに、スクータ型二輪車１００では、エンジン２１０からの駆動力が、クランク軸２１１の車幅方向の中心近傍から、車両中心軸Ａに沿って動力伝達軸２８０の車幅方向の中心近傍に出力されている。

このエンジン駆動力は、中間ギア部２２０を介して、クランク軸２１１から、発電機２７０、動力分配装置２５０及びモータ２３０と並べられた動力伝達軸２８０の略中央に位置する動力分配装置２５０に、遊星キャリア２５２の外周から入力されている。このため、クランク軸２１１と別軸であり、且つ、発電機２７０、動力分配装置２５０及びモータ２３０が配置される動力伝達軸２８０上に、クランク軸２１１からの駆動力を受けて動力分配装置２５０に出力する装置を別途設ける必要がなく、さらにコンパクトな構成を実現している。

また、エンジン２１０から動力伝達軸２８０に駆動力を伝達する駆動力伝達ラインは、図２に示すように、車両中心軸Ａを通る鉛直平面に対して、駆動力伝達ラインとは反対側にずれた位置に配置されている。よって、スクータ型二輪車１００における駆動力伝達系は、左右のバランスが取れた配置となっている。

さらに、本実施の形態では、発電機２７０のロータ２７１の軸部分を延長して動力伝達軸２８０を形成し、この動力伝達軸２８０上に動力分配装置２５０及びモータ２３０が配置されている。加えて、動力伝達軸２８０の周囲において、動力分配装置２５０のリングギア２５８とモータ２３０のロータ２３１とが結合されている。

つまり、スクータ型二輪車におけるハイブリッド式の駆動ユニット２００では、モータ２３０、動力分配装置２５０及び発電機２７０内を挿通する位置に配置される軸部材は、発電機２７０のロータ２７１の軸部分を延長してなる動力伝達軸一つである。つまり、従来の動力分配装置を備えるハイブリッド式の駆動ユニットと異なり、合理的な動力伝達をするために、発電機の軸部内に、さらにエンジン駆動力を伝達するための軸を設ける必要がない。

このように、本実施の形態では、従来のハイブリッド式の駆動装置の構造と異なり、発電機の軸部内部を挿通する細く長い軸を設ける必要がない。よって、クランク軸２１１とは別軸の動力伝達軸２８０は、エンジン駆動におけるトルク変動の振動によって生じる捻れ振動に耐え得る大きさの軸径を有するものとすることができる。このため、動力伝達軸２８０は、エンジン振動に共振することがなく、駆動ユニット２００では、エンジン振動の共振によって駆動力伝達径の軸に生じる捻れ振動を防止するために、クラッチ装置や、捻れ振動防止装置を備える必要がなく、その分コンパクトな構成にすることができる。

具体的には、スクータ型二輪車１００は、クランク軸２１１から動力分配装置２５０への回転力伝達過程に、回転力伝達を断続、若しくはスリップさせるクラッチ機構や、エンジン２１０のトルク変動を吸収・減衰させるトーショナルダンパを設ける必要がない。

さらに、駆動ユニット２００の構成によれば、クランク軸２１１のトルク変動が減少するため、当該トルク変動によって生じる発電機２７０の電流リップルを減少させることができ、この電流リップルによる障害を減少させることができる。

また、スクータ型二輪車１００の駆動ユニット２００は、クランク軸２１１から動力伝達軸２８０へエンジン駆動力を伝達する構成として、クランク軸２１１と動力伝達軸２８０上の遊星キャリア２５２間に中間ギア部２２０を有する。このため、クランク軸２１１及び動力伝達軸２８０自体の位置や径を変更することなく、中間ギア部２２０の配置位置及び減速比は自由に変更可能できる。

よって、この中間ギア部２２０の配置位置及び減速比を変更することによって、ハイブリッド式の駆動ユニットにおけるエンジン性能、発電機性能、モータ性能、車両性能を好適なバランスに維持させる一次減速比を好適に且つ容易に設定することができる。

なお、本実施の形態の駆動ユニット２００では、中間ギア部２２０を介して、クランク軸２１１から動力分配装置２５０へエンジン駆動力が伝動されている。このため、クランクギア２１８と遊星キャリア２５２の外周のギア歯２５２ａとを直接歯合させた場合の構成と比較して構成のコンパクト化が図られている。例えば、上述した構成の駆動ユニットにおいて、クランクギアと遊星キャリアとを直接歯合させる場合、クランクに設けられるカウンタウェイトの外径より大きい径のクランクギアと、モータの外周より大きな外径の遊星キャリアとのうちの少なくとも一方が必要となる。このため、駆動ユニット自体は中間ギア部２２０がある本実施の形態の駆動ユニット２００の構成よりも大きくなってしまう。

さらに、クランク軸２１１のクランクギア２１８と、動力分配装置２５０とを連絡する中間ギア部２２０を備える構成では、組み立て後、中間ギア部２２０のみの変更が可能となる。よって、チェーンを用いて伝動する場合と比較して、組み付け性の向上を図ることができる。つまり、チェーン伝動を行う構成では、チェーンを取り付ける場合、弛ませたり、張ったりするためのテンション調整機構が必要となり、組み付け工数が増えることになる。

また、上記駆動ユニット２００では、平面視して、クランク軸２１１と、発電機２７０、動力分配装置２５０及びモータ２３０との間において、中間ギア部２２０の両側方（車両の左右側方）にはスペースが形成される。よって、これらスペースの少なくとも一方を利用して、中間ギア部２２０で行われるバックラッシュの調節を自動で調節する自動調節機構を組み付けることができる。この組み付け作業も、バックラッシュの自動調節機構の組み付けスペースが確保されるため、容易に行うことができる。

また、スクータ型二輪車１００の駆動ユニット２００では、図３、図４及び図７に示すように、バランスウェイト部２５５を有する中間ギア部２２０の中間ギア軸部２２０ａは、クランク軸２１１及び動力伝達軸２８０よりも下方に配置されている。よって、駆動ユニット２００において、クランク軸２１１の軸心に対してバランスウェイト部２５５と対称な位置に別のバランスウェイト部を設ける場合、その配置位置は、駆動ユニット２００の前側で、且つ、シリンダの基端部近傍の位置Ｘ（図１参照）となる。

図１に示す位置Ｘは、図示しないエンジンの排気管を配置する際の邪魔にならない位置である。このため、駆動ユニット２００において、別のバランスウェイト部を設けることによって、２つのバランスウェイト部によってエンジン２１０のピストン運動による往復慣性力をさらに効率よく打ち消すことができる。

また、本実施の形態では、動力分配装置２５０を備えるハイブリッド式の駆動ユニット２００を、二輪車において、シート下方、詳細には、タンデムシート１０４及びトランクスペース１０５下方の限られたスペースに効率よく配置している（図１参照）。このため、二輪車において、駆動系以外の構成要素に影響を与えることがなく、搭乗者の乗車姿勢や外観意匠の自由度を大きくできる。

なお、本実施の形態における駆動ユニット２００は、シリーズーパラレル式のスクータ型二輪車１００に搭載したが、これに限らない。例えば、発電機、モータ及び動力分配装置が、エンジンのクランク軸に対して平行な一つの別軸上に配置される駆動ユニットを備えるパラレル式のハイブリッド車両としてもよい。

本発明の第１の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、エンジンと、エンジンの回転により発電する発電機と、前記発電機の電力によって駆動し、駆動輪を回転させるモータと、前記エンジンで発生する動力を前記発電機及び前記駆動輪に対して分割する動力分配装置と、を備え、前記発電機、モータ及び動力分配装置は、前記エンジンのクランク軸に対して平行な一つの別軸上に配置される構成を採る。

この構成によれば、発電機、モータ及び動力分配装置が、エンジンのクランク軸に対して平行な一つの別軸上に配置されるため、発電機、モータ及び動力分配装置がクランク軸と並べて配置されることがない。つまり、エンジン、発電機、モータ及び動力分配装置を備える構成が長尺の構成となることがなくコンパクト化を図ることができる。よって、クランク軸を車幅方向に配置して、発電機、エンジンおよびモータを車幅方向に大きく張り出すことなく搭載でき、二輪車など、搭載スペースが限られた車両に好適且つ容易に搭載できる。

また、この構成によれば、発電機、モータ及び動力分配装置をクランク軸と同軸で並べて配置する従来の構成と比較して、クランク軸の一端部に接続され、動力分配装置のサンギア或いはリングギア内に挿通される動力伝達軸を必要としない。つまり、本構成では、従来の構成においてエンジン動力であるクランク軸のトルク変動が伝達される場合に動力伝達軸に発生する捻れ振動を回避することができる。

本発明の第２の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、上記構成において、前記エンジンのクランク軸は、搭載される車両の進行方向と直交する方向で、且つ、水平に配置される構成を採る。

この構成によれば、クランク軸と平行な一つの別軸は、搭載される車両の進行方向と著抗する方向で、且つ、水平に配置されるため、駆動ユニットの搭載スペースが限られた二輪車でも、車幅方向に張り出すことなくハイブリッド式の駆動ユニットを搭載できる。

また、クランク軸及び別軸が車幅方向に配置されるため、別軸から出力されるエンジンの動力およびモータの駆動力を、車幅方向に配置されて、後輪を軸支する車輪に容易な構成で伝達することができる。

本発明の第３の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、上記構成において、前記別軸は、前記エンジンのクランク軸よりも車両後方に配置される構成を採る。

この構成によれば、駆動輪の車軸を別軸より後方に容易に配置することができ、後輪を駆動輪とするハイブリッド車両を容易に実現することができる。

本発明の第４の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、上記構成において、前記別軸に対して平行に、且つ離間して配置される前記駆動輪の車軸と、前記別軸と直交する方向に沿って配置され、前記別軸の一端部側から前記モータの駆動力及び前記エンジンの動力を取り出して前記車軸に伝達する駆動輪伝達装置とを更に有し、前記モータは、前記別軸の前記一端部に配置されている構成を採る。

この構成によれば、モータは別軸上において、駆動輪伝達装置に近接して配置されるため、モータの駆動力を、駆動輪伝達装置に直接的に伝達できる。すなわち、モータの駆動力、つまり、モータのロータの回転力を、駆動輪伝達装置に伝達するための部材の長さを短くでき、エンジン駆動に起因するトルク振動による共振がしにくくなる。

本発明の第５の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、上記構成において、前記駆動伝達手段は、前記一端部側から取り出される駆動力を減速する減速部を備える構成を採る。

この構成によれば、一端部側から取り出される駆動力を駆動輪に伝達される前に好適に減速できる。この減速部を別軸の一端部側で、別軸と同軸心で回転するように配置して、一端部側から出力される回転を減速させるようにしてもよい。また、減速部を、別軸の一端部と、車軸との間の位置に配置してもよい。

本発明の第６の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、上記構成において、前記エンジンで発生する動力を前記クランク軸における軸方向の略中央部から取り出して前記動力分配装置に伝達するエンジン動力伝達手段を有し、前記動力分配装置は、前記別軸上に、前記発電機及び前記モータの間に配置されている構成を採る。

この構成によれば、クランク軸から動力分配装置に伝達されるエンジンの動力は、駆動ユニットが搭載される車両の車幅方向の略中央部部分で伝達されるものとなる。

つまり、エンジン駆動によって振動を発生する軸部分を、最も短く配設できる構成をとれる。

本発明の第７の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、上記構成において、前記別軸は、前記発電機のロータに連結され、前記動力分配装置は、前記別軸に設けられ、前記別軸とともに前記別軸と同軸心で回転するサンギアと、サンギアの周囲に配置され、前記サンギアと歯合する遊星ギアと、前記別軸を中心に回転自在に設けられ、前記遊星ギアを回転自在に支持する遊星キャリアと、前記遊星ギアの周囲に配置され、前記遊星ギアと歯合するとともに、前記別軸を中心に回転自在に設けられ、その回転力を前記駆動輪側に出力する前記リングギアとを備え、前記遊星キャリアは、前記エンジン動力伝達部に接続され、前記別軸を中心に回転する外周部を有し、前記遊星ギアは、前記エンジン動力伝達手段を介して前記外周部から入力される前記エンジンの動力によって前記サンギアの回りを公転する構成を採る。

この構成によれば、別軸上において、モータと発電機の間で、車幅方向の略中央部に配置される動力分配装置は遊星歯車機構であり、エンジン動力伝達手段を介して遊星キャリアの外周部からエンジン動力が入力される。

すなわち、クランク軸から動力分配装置に伝達されるエンジンの動力を、従来と異なり、別軸の端部から入力して遊星キャリアを回転させることなく、エンジン動力伝達手段を介して別軸上において車幅方向の略中央部から動力分配装置に入力できる。

よって、駆動力ユニットにおいて、車幅方向に配置されるクランク軸の略中央部からエンジン動力伝達手段を介してエンジンの動力を取り出す、所謂センタテイクオフ式の構成を実現でき、ハイブリッド式駆動ユニットの構成のコンパクト化を図ることができる。

本発明の第８の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、上記構成において、前記リングギアは、同一軸心を中心に回転する前記モータのロータに直接結合され、リングギアの回転力を前記モータのロータを介して駆動輪側に出力する構成を採る。

この構成によれば、リングギアがモータのロータに直接接合しているため、動力分配装置自体の軸方向の長さを短くすることができる。これにより、別軸上におけるモータ、動力分配装置及び発電機の全体における軸方向の長さを短くすることができ、車幅方向に、且つ、水平に配置されたクランク軸を有する駆動力ユニット全体の車幅方向の長さを短くできる。よって、幅の狭い二輪車でも容易に搭載できる。

本発明の第９の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、上記構成において、前記エンジン動力伝達手段は、前記クランク軸の回転に同期して回転する回転部材と、前記回転部材の回転力を前記遊星キャリアの外周に伝動する伝動部とを有する構成を採る。

この構成によれば、回転部材及び伝動部で、遊星キャリアを回転させることができ、エンジンの動力をクランク軸から動力分配装置に簡易な構成で実現できる。なお、回転部材及び伝動部の構成としては、両者を互いに歯合するギアとし、遊星キャリアの外周部に伝動部としてのギアに歯合する複数の歯を設けてもよい。また、回転部材をスプロケット、伝動部をチェーンとし、チェーンを遊星キャリアの外周に巻き掛けた構成としてもよい。この場合、遊星キャリアの外周部にチェーンと噛み合う複数の歯を設けた構成としても良い。また、回転部材をプーリ、伝動部を回転部材であるプーリと遊星キャリアの外周に巻き掛けられたベルトとしても良い。

本発明の第１０の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、上記構成において、前記回転部材及び前記遊星キャリアの外周部にはそれぞれ複数のギア歯が形成され、前記伝動部は、前記回転部材と前記遊星キャリアとの間に介設され、両者の前記ギア歯のそれぞれと歯合する中間ギア部である構成を採る。

この構成によれば、クランク軸と、遊星キャリアとの間に、中間ギア部を設けるだけで、クランク軸から遊星キャリアにエンジンの動力を確実に伝達する構成を容易に実現できる。

本発明の第１１の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、上記構成において、前記遊星キャリアは、前記別軸が挿通されるとともに前記遊星ギアを支持する板状のキャリア本体部を有し、前記遊星キャリアの外周部は、前記キャリア本体部の外縁部から前記リングギア側に突出した筒状をなし、前記リングギアの周囲を囲む位置に配置されている構成を採る。

この構成によれば、遊星キャリアのキャリア本体が板状であるとともに、外周部がリングギアの周囲を囲む位置に配置されている。このため、遊星キャリアの外周部とリングギアとが、回転中心である別軸に対して放射方向で重なる構成となり、キャリア本体部が板状である分と、外周部がリングギアと重なる分、動力分配装置における軸方向の長さが短くなる。よって、別軸上におけるモータ、動力分配装置及び発電機を合わせた軸方向の長さを短くすることができ、車幅方向に、且つ、水平に配置されたクランク軸を有する駆動力ユニット全体の車幅方向の長さを短くできる。よって、幅の狭い二輪車でも容易に搭載できる。

本発明の第１２の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、上記構成において、前記別軸と前記クランク軸とに対して平行に、且つ、離間して配置され、前記駆動輪を軸支する車軸と、前記別軸の一端部側に設けられ、前記モータの駆動力及び前記エンジンの動力を取り出して前記車軸に伝達する駆動輪伝達装置とを有し、前記モータは、前記別軸上において前記一端部側に配置され、前記エンジン動力伝達部を介して前記エンジンの動力を前記クランク軸から前記動力分配装置に伝達するラインは、前記駆動輪において車輪幅方向の中心を通る鉛直な平面に対して、前記別軸の他端部側に偏位して配置されている構成を採る。

この構成によれば、エンジンの動力をクランク軸から、別軸上で発電機及びモータの間に配置される動力分配装置に伝達するラインが、前記駆動輪において車輪幅方向の中心を通る鉛直な平面に対して、前記別軸の他端部側に偏位して配置されている。このため、一般的に発電機より軸長寸法（厚み）が大きいモータが軸部の一端部側に配置され、駆動輪伝達装置が軸部の一端部側に配置されていても、クランク軸から動力分配装置に伝達するラインを構成する部材によって搭載される車両、特に、二輪車の車幅方向におけるバランスをとることができる。

本発明の第１３の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、上記構成において、前記中間ギア部は、前記回転部材及び前記遊星キャリアのそれぞれとの間のバックラッシュを調節する調節部を備える構成を採る。

この構成によれば、中間ギア部において、回転部材及び遊星キャリアのそれぞれとの間のバックラッシュを調節することができるため、クランク軸から動力分配装置へのエンジンの動力の伝達を円滑に、且つ確実に行うことができる。

本発明の第１４の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、上記構成において、前記中間ギア部は、当該中間ギア部の軸心に対して偏心する位置に配置され、エンジンの往復慣性力を相殺する重り部を備える構成を採る。

この構成によれば、中間ギア部の重り部によって、前記エンジンの駆動、つまりピストンの往復運動によって必然的に生じるエンジンの往復慣性力を相殺でき、エンジン駆動によって生じる駆動ユニット全体の振動を減少させることができる。

本発明の第１５の態様に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、上記構成において、前記エンジンは多気筒エンジンであり、各気筒は等間隔で爆発する構成を採る。

この構成によれば、クランク軸には、各気筒に対応するコンロッドが、クランク軸の軸方向の中央部を基準に一端部側と他端部側に釣り合う位置に回転自在に接続される。

このようにコンロッドが接続されるクランク軸の軸方向の略中央から、エンジン動力伝達手段によって、エンジンの動力、つまり、クランク軸の回転力が取り出されるため、エンジンのクランク軸に生じるねじり振動を効果的に軽減することができる。

本発明の第１６の態様に係るハイブリッド車両は、上記構成の駆動ユニットを備える構成を採る。

この構成によれば、長尺の構成となることがなくコンパクト化が図られたエンジン、発電機、モータ及び動力分配装置を備える駆動ユニットを、狭幅の限られた搭載スペースに備える。よって、従来の車両をハイブリッド式のものに変更する場合、車両における他の構成要素を大きく変更することなく、ハイブリッド式の駆動ユニットに変更するだけでよい。よって、製造コストを増加させることなく、ハイブリッド車両を実現することができる。また、搭乗者の乗車姿勢や外観意匠の自由度を大きく設定できる。

本発明の第１７の態様に係る二輪車は、上記構成の駆動ユニットを備える構成を採る。

この構成によれば、長尺の構成となることがなくコンパクト化が図られたエンジン、発電機、モータ及び動力分配装置を備える駆動ユニットを、狭幅の限られた搭載スペースに備えるハイブリッド式の二輪車となる。よって、従来の二輪車をハイブリッド式の二輪車に変更する場合、車両における他の構成要素を大きく変更することなく、ハイブリッド式の駆動ユニットに変更するだけでよい。よって、製造コストを増加させることなく、ハイブリッド車両を実現することができる。また、搭乗者の乗車姿勢や外観意匠の自由度を大きく設定できる。

本発明に係るハイブリッド車両の駆動ユニットは、クランク軸を車幅方向に配置して、発電機、エンジンおよびモータを車幅方向に大きく張り出すことなく好適且つ容易に搭載できる効果を有し、搭載スペースが限られた二輪車に搭載するものとして有用である。

本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動ユニットを有するハイブリッド車両の一例としてのハイブリッド式スクータ型二輪車の要部構成を示す左側面図 図１に示すハイブリッド車両の一例であるスクータ型二輪車の備える駆動ユニットの概略構成を示す部分平断面図 図２に示す駆動ユニットの要部構成を説明する分解斜視図 クランク軸から動力伝達軸にエンジン駆動力を伝達するエンジン駆動伝達ラインの構成を示す拡大斜視図 エンジン駆動伝達ラインの構成を示す平面図 動力分配装置の要部構成を示す分解斜視図 動力分配装置の要部構成を示す分解斜視図 リングギアとモータのロータとの結合関係を示す要部分解斜視図

符号の説明

１００ スクータ型二輪車
１０７ 後輪（駆動輪）
１１０ 車軸
２００ 駆動ユニット
２０２ アーム部
２１０ エンジン
２１１ クランク軸
２１２ シリンダ
２１８ クランクギア
２２０ 中間ギア部
２２０ａ 中間ギア軸部
２２１ 本ギア
２２２、２２３ 側方ギア
２３０ モータ
２３１ ロータ
２３１ａ ロータ本体部
２３２ 爪部
２５０ 動力分配装置
２５２ 遊星キャリア
２５２ａ ギア歯
２５４ サンギア
２５６ 遊星ギア
２５８ リングギア
２５８ａ 環状本体部
２５８ｂ 外周リブ
２５８ｃ ギア歯
２５８ｄ 開口部
２７０ 発電機
２７１ ロータ
２８０ 動力伝達軸
２８４ スプロケット
４００ バッテリ

Claims (17)

1. エンジンと、
   エンジンの回転により発電する発電機と、
   前記発電機の電力によって駆動し、駆動輪を回転させるモータと、
   前記エンジンで発生する動力を前記発電機及び前記駆動輪に対して分割する動力分配装置と、を備え、
   前記発電機、モータ及び動力分配装置は、前記エンジンのクランク軸に対して平行な一つの別軸上に配置されることを特徴とするハイブリッド車両の駆動ユニット。
2. 前記エンジンのクランク軸は、搭載される車両の進行方向と直交する方向で、且つ、水平に配置されることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の駆動ユニット。
3. 前記別軸は、前記エンジンのクランク軸よりも車両後方に配置されることを特徴とする請求項２記載のハイブリッド車両の駆動ユニット。
4. 前記別軸に対して平行に、且つ離間して配置される前記駆動輪の車軸と、
   前記別軸と直交する方向に沿って配置され、前記別軸の一端部側から前記モータの駆動力及び前記エンジンの動力を取り出して前記車軸に伝達する駆動輪伝達装置とを更に有し、
   前記モータは、前記別軸の前記一端部に配置されていることを特徴とする請求項２記載のハイブリッド車両の駆動ユニット。
5. 前記駆動伝達手段は、前記一端部側から取り出される駆動力を減速する減速部を備えることを特徴とする請求項４記載のハイブリッド車両の駆動ユニット。
6. 前記エンジンで発生する動力を前記クランク軸における軸方向の略中央部から取り出して前記動力分配装置に伝達するエンジン動力伝達部を有し、
   前記動力分配装置は、前記別軸上に、前記発電機と前記モータとの間に配置されていることを特徴とする請求項２記載のハイブリッド車両の駆動ユニット。
7. 前記別軸は、前記発電機のロータに連結され、
   前記動力分配装置は、前記別軸に設けられ、前記別軸とともに前記別軸と同軸心で回転するサンギアと、
   サンギアの周囲に配置され、前記サンギアと歯合する遊星ギアと、
   前記別軸を中心に回転自在に設けられ、前記遊星ギアを回転自在に支持する遊星キャリアと、
   前記遊星ギアの周囲に配置され、前記遊星ギアと歯合するとともに、前記別軸を中心に回転自在に設けられ、その回転力を前記駆動輪側に出力するリングギアとを備え、
   前記遊星キャリアは、前記エンジン動力伝達部に接続され、前記別軸を中心に回転する外周部を有し、
   前記遊星ギアは、前記エンジン動力伝達部を介して前記外周部から入力される前記エンジンの動力によって前記サンギアの回りを公転することを特徴とする請求項６記載のハイブリッド車両の駆動ユニット。
8. 前記リングギアは、同一軸心を中心に回転する前記モータのロータに直接結合され、リングギアの回転力を前記モータのロータを介して駆動輪側に出力することを特徴とする請求項７記載のハイブリッド車両の駆動ユニット。
9. 前記エンジン動力伝達部は、前記クランク軸の回転に同期して回転する回転部材と、
   前記回転部材の回転力を前記遊星キャリアの外周に伝動する伝動部とを有することを特徴とする請求項７記載のハイブリッド車両の駆動ユニット。
10. 前記回転部材及び前記遊星キャリアの外周部にはそれぞれ複数のギア歯が形成され、
    前記伝動部は、前記回転部材と前記遊星キャリアとの間に介設され、両者の前記ギア歯のそれぞれと歯合する中間ギア部であることを特徴とする請求項９記載のハイブリッド車両の駆動ユニット。
11. 前記遊星キャリアは、前記別軸が挿通されるとともに前記遊星ギアを支持する板状のキャリア本体部を有し、
    前記遊星キャリアの外周部は、前記キャリア本体部の外縁部から前記リングギア側に突出した筒状をなし、前記リングギアの周囲を囲む位置に配置されていることを特徴とする請求項９記載のハイブリッド車両の駆動ユニット。
12. 前記別軸と前記クランク軸とに対して平行に、且つ、離間して配置され、前記駆動輪を軸支する車軸と、
    前記別軸の一端部側に設けられ、前記モータの駆動力及び前記エンジンの動力を取り出して前記車軸に伝達する駆動輪伝達装置とを有し、
    前記モータは、前記別軸上において前記一端部側に配置され、
    前記エンジン動力伝達部を介して前記エンジンの動力を前記クランク軸から前記動力分配装置に伝達するラインは、前記駆動輪において車幅方向の中心を通る鉛直な平面に対して、前記別軸の他端部側に偏位して配置されていることを特徴とする請求項６記載のハイブリッド車両の駆動ユニット。
13. 前記中間ギア部は、前記回転部材及び前記遊星キャリアのそれぞれとの間のバックラッシュを調節する調節部を備えることを特徴とする請求項１０記載のハイブリッド車両の駆動ユニット。
14. 前記中間ギア部は、当該中間ギア部の軸心に対して偏心する位置に配置され、前記エンジンの往復慣性力を相殺する重り部を備えることを特徴とする請求項１０記載のハイブリッド車両の駆動ユニット。
15. 前記エンジンは、多気筒エンジンであり、各気筒は、等間隔で爆発することを特徴とする請求項６記載のハイブリッド車両の駆動ユニット。
16. 請求項１〜１５のいずれか記載の駆動ユニットを備えることを特徴とするハイブリッド車両。
17. 請求項１〜１５のいずれか記載の駆動ユニットを備えることを特徴とする二輪車。

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