JPH03239631A

JPH03239631A - 牽引車のハイブリッド構造

Info

Publication number: JPH03239631A
Application number: JP2034862A
Authority: JP
Inventors: Toshikazu Ezure; 江連　俊和; Katsuyoshi Morita; 森田　克良
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1990-02-15
Publication date: 1991-10-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、牽引車に好適なハイブリッド構造に関する
。

従来の技術エンジンと電動機とを備え、このエンジン又は電動機に
より駆動されるハイブリッド式車両が知られている（特
開平１−９５９４４号公報）。

このハイブリッド式車両は、第５図に示すように、車両
前部にエンジン３０と、電動機３１と、トランスミッシ
ョン３２とが配置され、これらがチェーン３３によって
駆動結合されている。そして、クラッチ（図示せず）に
よって、切り換えられることにより１、エンジン３０又
は電動機３１で後輪３４が駆動されるようになっている
。

ところで、例えば特開昭６２−１０１５８５号公報に示
されているように、車両前部にエンジンが配置され、こ
のエンジンにより後輪を駆動する牽引車が知られている
が、この牽引車を地下室等の屋内で使用する場合、排気
ガスの影響が問題となる。この問題を解決するために、
電気自動車を牽引車として採用することが考えられるが
、電気自動車はバッテリの容量が少なく、それに伴う充
電の回数が多いので、牽引車に採用することは得策では
ない。

そこで、上述したハイブリッド式車両の構造を牽引車に
適用し、屋外ではエンジンによる駆動を行い、屋内では
電動機による駆動を行うようにすることが出来れば、上
述した排気ガスの影響やバッテリの容量が少ない等の問
題が解消され、非常に便利である。

発明が解決しようとする課題しかし、第５図に示したハイブリッド式車両の構造を上
述した既存の牽引車に適用しようとする場合、電動機を
車両前部に配置させ、エンジンと電動機とトランスミッ
ションとをチェーン等により駆動結合するようにしなけ
ればならず、既存の牽引車エンジン駆動系構造を大幅に
変更しなければならないという不都合があった。

したがって、既存の牽引車エンジン駆動系構造を大幅に
変更することなく牽引車をハイブリッド化し得るハイブ
リッド構造が望まれていた。

課題を解決するための手段そこで、この発明は牽引車のハイブリッド構造において
、車両前部に配置されたエンジンと、エンジン駆動系出
力軸に設けられたエンジン側ピニオンギヤと、後輪駆動
軸に駆動結合されたファイナルギヤと、車両後部に配置
された電動機及びバッテリとを備え、電動機駆動系出力
軸に電動機側ピニオンギヤを設け、この電動機側ピニオ
ンギヤとエンジン側ピニオンギヤとを共に前記ファイナ
ルギヤに噛合させるか、もしくは電動機駆動系出力軸を
エンジン駆動系出力軸に駆動結合させて、エンジン又は
電動機によって後輪を駆動するようにしたことを特徴と
している。

作用既存の牽引車車両後部にはスペースがあり、このスペー
スに電動機が配置される。そして、電動機駆動系の出力
軸に電動機側ピニオンギヤを設け、このピニオンギヤを
既設のファイナルギヤに噛合させるか、もしくは電動機
駆動系の出力軸を既設のエンジン駆動系出力軸に駆動結
合させるようにしたので、既存の牽引車エンジン駆動系
構造を大幅に変更することなく牽引車のハイブリッド化
を実現することができる。

実施例第１図及び第２図は、この発明の一実施例であるホンネ
ットタイプ牽引車ｌの一部破断側面図及び一部破断上面
図である。

図において、２は前輪、３は後輪、４はエンジンであり
、このエンジン４は牽引車ｌの車両前部に配置されてい
る。また、５はトランスミッション、６はエンジン駆動
系出力軸であるプロペラシャフト、７はエンジン側のピ
ニオンギヤであり、エンジン４の出力はトランスミッシ
ョン５及びプロペラシャフト６を介してピニオンギヤ７
に伝達される。そして、このピニオンギヤ７は後輪駆動
軸１７に図示したいデファレンシャルギヤを介して駆動
結合されたファイナルギヤ８に噛合されており、このフ
ァイナルギヤ８がピニオンギヤ７によって駆動されるこ
とにより後輪３が回転駆動される。

なお、以上説明したエンジン４．トランスミッション５
．プロペラシャフト６、ピニオンギヤ７゜ファイナルギ
ヤ８の配置、つまりエンジン駆動系の配置は、既存の牽
引車と同等な配置となっており、このエンジン駆動系に
次に説明する電動機駆動系か追加される。

すなわち、１２ａ及び１２ｂは電動機であり、これら電
動機１２ａ及び１２ｂは、車両後部のスペースに互いに
水平方向かつ平行に並べて配置されている。また、Ｉｌ
ａ及びｌｌｂはクラッチ、ＩＯはりダクションギャであ
り、電動機１２ａ及び１２ｂはリダクションギヤｌＯに
よって、電動機駆動系出力軸である１つの出力軸Ｉ８に
駆動結合されている。そして、この出力軸１８には電動
機側のピニオンギヤ９が取り付けられており、このピニ
オンギヤ９はファイナルギヤ８に噛合されている。また
、電動機１２ａ、！２ｂ、クラッチ１１ａ、ｌｌｂ、リ
ダクションギヤ１０の電動機駆動系ハウジング２１は後
輪アクスルハウジング２２と一体に固定されている。

さらに、電動機駆動系ハウジング２１はボールジヨイン
ト１５及びスライドマウント１６を介して車両のフレー
ムにも装着されている。このボールジヨイント１５及び
スライドマウント１６は、電動機駆動系か車体に対して
上下方向及び前後方向に移動可能となるようになってい
る。また、１３は電動機１２ａ及び１２ｂのバッテリ、
１４はコントローラであり、これらバッテリ１３及びコ
ントローラ１４は車両後部のファイナルギヤ８及び電動
機１２ａ、１２ｂの上方に配置される。

さて、上述のような構成の牽引車ｌにおいて、エンジン
４を動力源として後輪３を駆動する場合は、電動機のク
ラッチｌｌａ、ｌｌｂを切っておく。そして、エンジン
４の出力がトランスミッション５．プロペラシャフト６
、ピニオンギヤ７゜ファイナルギヤ８．後輪駆動軸１７
を介して後輪３に伝達され、これが駆動される。

また、電動機１２ａ、１２ｂを動力源として後輪３を駆
動する場合は、まずトランスミッション５をニュートラ
ルポジションとするとともに、クラッチｌｌａ、ｌｌｂ
により電動機１２ａ、１２ｂをリダクションギヤｌＯに
接続する。そして、バッテリ１３を電源として、コント
ローラ１４により電動機１２ａ、１２ｂか回転制御され
、ピニオンギヤ９．ファイナルギヤ８．後輪駆動軸１７
を介して後輪３が駆動される。

このように、上述した一実施例によれば、既存の牽引車
のエンジン駆動系構造をほとんど変更することなく、電
動機を追加して、ハイブリッド構造とすることができる
。

また、電動４１１１２ａ、１２ｂからファイナルギヤに
駆動力が直接伝達されるので伝達効率がよい。

さらに、電動機１２ａ、１２ｂ、バッテリ１３が車両後
部に配置されているので、駆動輪である後輪の分担荷重
が増加し、牽引能力を向上することかできる。

また、電動機を互いに水平方向かつ平行に並べて配置さ
れた２つの電動機１２ａ、１２ｂとしたので、単一の大
型電動機を用いるよりも電動機の高さ方向寸法が小さく
、車両の後方視認性を害することなくハイブリッド化が
できる。同様に、単一の大型電動機よりも長さ方向の寸
法が小さいので、車両全長を長くする必要がなく、小回
り性を確保したままハイブリッド化ができる。さらに、
電動機の重心位置が、単一の大型電動機よりも低いので
、単一の大型電動機を用いるよりも車両の安定生が良い
。

また、後輪アクスルハウジング２２と電動機駆動系ハウ
ジング２１とを一体に結合固定したので、電動機駆動系
と後輪アクスルとをコンパクト化することができる。さ
らに電動機駆動系のハウジング２１をボールジヨイント
１５及びスライドマウント１６を介して車両のフレーム
に装着し・たので、サスペンション上下ストローク時の
後輪アクスルの車体に対する相対移動を吸収しつつ電動
機１２ａ、１２ｂをより安定に保持することができる。

また、電動機１２ａ、１２ｂを走行面に対して略平行と
なるように配置して、電動機の駆動系をさらに低い位置
に配置すれば、車両後方の高さ方向寸法をさらに小さく
でき、後方視認性をさらに向上し得るとともに、走行風
の冷却効果により電動機の耐久性を向上し得る。

なお、上述した実施例においては、電動機駆動系のハウ
ジング２１を後輪のアクスルハウジング２２と一体に固
定するようにしたが、電動機駆動系のハウジングを車両
のフレームに固定し、例えばプロペラシャフト及び車両
と後輪アクスルとの相対移動を吸収するジヨイントを介
して、出力軸１８とピニオンギヤ９とを接続するように
してもよい。このようにすれば、電動機駆動系の固定が
より確実となり、信頼性をより向上することが可能であ
る。

第３図及び第４図は、この発明の他の実施例であるボン
ネットタイプ牽引車１の一部破断側面図及び一部破断上
面図であり、第１図例と同等なものには同一の符号が付
しである。

図にわいて、プロペラシャフト６はトランスファ１９を
介してピニオンギヤ７に結合されている。

また、電動機駆動系のハウジング２１は車両後部のスペ
ースに配置されるように車両のフレームに固定されてお
り、出力軸１８はプロペラシャフト２０及びトランスフ
ァ１９を介してピニオンギヤ７に結合されている。

なお、上述した構成以外のものは、第１図例と５同様な
構成となっている。

上述したような構成の牽引車ｌにおいて、エンジン４を
動力源とするか電動機１２ａ、１２ｂを動力源とするか
の切り換えについては、第１図例と同様となる。ただし
、エンジン４の出力はプロペラシャフト６からトランス
ファ１９を介してピニオンギヤ７に伝達され、電動機１
２ａ、１２ｂの出力はプロペラシャフト２０．トランス
ファ１９を介してピニオンギヤ７に伝達される。

上述した第３図例によれば、既存の牽引車のエンジン駆
動系構造を一部変更するだけで、つまりトランスファ１
９を追加するだけで、大幅な変更をすることなく、電動
機を追加してハイブリッド構造とすることができる。

また、第１図例と同様に、電動機１２ａ、１２ｂ。

バッテリ１３が車両後部に配置されているので、後輪の
分担荷重が増加し、牽引能力を向上することができる。

さらに、電動機を互いに水平方向かつ平行に並べて配置
された２つの電動機１２ａ、１２ｂとしたので、単一の
大型電動機を用いるよりも電動機の高さ方向寸法が小さ
く、車両の後方視認性を害することなくハイブリッド化
ができる。同様に、車両全長を長くする必要がなく、小
回り性を確保したままハイブリッド化ができる。また、
電動機の重心位置が、単一の大型電動機よりも低いので
単一の大型電動機を用いるよりも車両の安定性が良い。

なお、上述した第３図例においては、電動機駆動系のハ
ウジングを車両のフレームに固定するようにしたが、電
動機駆動系のハウジング２１を後輪のアクスルハウジン
グ２２と一体に固定するようにしてもよい。さらに、電
動機駆動系のハウジング２１を後輪のアクスルハウジン
グ２２と一体に固定するようにした場合、電動機駆動系
のハウジングを第１図例のように、ポールジヨイント１
５及びスライドマウント１６を介して車両のフレームに
装着するようにしてもよい。このようにすれば、電動機
１２ａ、１２ｂをより安定に保持することができる。

発明の効果以上のように、請求項１又は２に関わる発明によれば、
車両前部に配置されたエンジンと、エンジン駆動系出力
軸に設けられたエンジン側ピニオンギヤと、後輪駆動軸
に駆動結合されたファイナルギヤと、車両後部に配置さ
れた電動機及びバッテリとを備え、電動機駆動系出力軸
に電動機側ピニオンギヤを設け、この電動機側ピニオン
ギヤとエンジン側ピニオンギヤとを共に前記ファイナル
ギヤに噛合させるか、もしくは電動機駆動系出力軸をエ
ンジン駆動系出力軸に駆動結合させて、エンジン又は電
動機によって後輪を駆動するようにしたので、既存の牽
引車エンジン駆動系構造を大幅に変更することなく牽引
車のハイブリッド化を実現することができる。

また、電動機及びそのバッテリが車両の後部に配置され
ているので、駆動輪である後輪の分担荷重か増加し、牽
引能力を向上することができる。

さらに、請求項３に関わる発明によれば、電動機を互い
に平行に配置された２つの電動機としたので、単一の大
型電動機を用いるよりも電動機の高さ方向寸法が小さく
、車両の後方視認性を害することなくハイブリッド化が
できる。同様に、単一の大型電動機よりも長さ方向の寸
法が小さいので車両全長を長くする必要がなく、小回り
性を確保したままハイブリッド化ができる。さらに、電
動機の重心位置が単一の大型電動機よりも低いので、車
両の安定性が良い。

また、請求項４又は５に関わる発明によれば、電動機駆
動系のハウジングを車体に固定するようにしたので、電
動機駆動系の固定がより確実となり、信頼性を向上する
ことができる。

さらに、請求項６に関わる発明によれば、電動機駆動系
のハウジングと後輪アクスルハウジングとを一体に結合
するようにしたので、電動機駆動系と後輪アクスルとを
コンパクト化することができる。

また、請求項７に関わる発明によれば、電動機を走行面
に対して略平行となるように配置したので、電動機駆動
系をさらに低い位置に配置して、後方視認性をさらに向
上し得るとともに、走行風の冷却効果により電動機の耐
久性を向上し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の一部破断側面図、第２図
は第１図例の一部破断上面図、第３図はこの発明の他の
実施例の一部破断側面図、第４図は第３図例の一部破断
上面図、第５図は従来のハイブリッド式車両の説明図で
ある。１・・・ボンネットタイプ牽引車、３・・・後輪、４・
・・エンジン、５・・・トランスミッション、６．２０
・・・プロへラシャフト、７・・・エンジン側ピニオン
ギヤ、９・・・電動機側ピニオンギヤ、８・・・ファイ
ナルギヤ、１０・・・リダクンヨンギャ、ｌｌａ、、ｌ
ｌｂ・・・クラッチ、１２ａ、１２ｂ・・・電動機、１
３・・バッテリ、１５・・・ポールシフインド、１６・
・・スライドマウント、１８・・・電動機駆動系出力軸
、１９・・トランスファ、２１・・・電動機駆動系ハウ
ジング、２２・・・後輪アクスルハウジング。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車両前部に配置されたエンジンと、エンジン駆動
系出力軸に設けられたエンジン側ピニオンギヤと、後輪
駆動軸と駆動結合されたファイナルギヤと、車両後部に
配置された電動機及びバッテリと、電動機駆動系の出力
軸に設けられた電動機側ピニオンギヤとを備え、この電
動機側ピニオンギヤとエンジン側ピニオンギヤとを共に
前記ファイナルギヤに噛合させ、エンジン又は電動機に
よって後輪を駆動するようにしたことを特徴とする牽引
車のハイブリッド構造。
（２）車両前部に配置されたエンジンと、後輪駆動軸と
駆動結合されたエンジン駆動系出力軸と、車両後部に配
置された電動機及びバッテリとを備え、電動機駆動系の
出力軸をエンジン駆動系出力軸に駆動結合させ、エンジ
ン又は電動機によって後輪を駆動するようにしたことを
特徴とする牽引車のハイブリッド構造。
（３）請求の範囲第１項又は第２項に記載の牽引車のハ
イブリッド構造において、上記電動機は、互いに水平方
向に並べて配置され、１つの出力軸に駆動結合された２
つの電動機よりなることを特徴とする牽引車のハイブリ
ッド構造。
（４）請求の範囲第１項に記載の牽引車のハイブリッド
構造において、上記電動機は、互いに水平方向に並べて
配置され、１つの出力軸に駆動結合された２つの電動機
よりなり、電動機駆動系のハウジングを車体に固定する
とともに、電動機駆動系出力軸を車体と後輪アクスルと
の相対移動を吸収するジョイントを介して電動機側ピニ
オンギヤに駆動結合したことを特徴とする牽引車のハイ
ブリッド構造。
（５）請求の範囲第２項に記載の牽引車のハイブリッド
構造において、上記電動機は、互いに水平方向に並べて
配置され、１つの出力軸に駆動結合された２つの電動機
よりなり、電動機駆動系ハウジングを車体に固定すると
ともに、電動機駆動系出力軸を車体と後輪アクスルとの
相対移動を吸収するジョイントを介してエンジン駆動系
出力軸に駆動結合したことを特徴とする牽引車のハイブ
リッド構造。
（６）請求の範囲第３項に記載の牽引車のハイブリッド
構造において、後輪のアクスルハウジングと電動機駆動
系のハウジングとを一体に結合するとともに、この電動
機駆動系ハウジングを車体に対して上下及び前後方向に
相対移動可能に車体に装着したことを特徴とする牽引車
のハイブリッド構造。
（７）請求の範囲第４項、第５項又は第６項に記載の牽
引車のハイブリッド構造において、電動機をファイナル
ギヤの車両後方側に、走行面に対して略平行に配置した
ことを特徴とする牽引車のハイブリッド構造。