CN102821991A - 混合动力车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混合动力车辆。该混合动力车辆在车架上搭载有混合动力单元，该混合动力单元具有：由旋转自如地支承曲轴的曲轴箱构成发动机本体的一部分的发动机、对自曲轴传递的驱动力进行变速的变速器、能够向变速器传递驱动力的电动马达。电动马达（9）安装在发动机本体（11A）的前面下部。由此，可以避免因电动马达的配置而导致重心位置增高，并且可以利用行驶风充分冷却电动马达。

Description

混合动力车辆
技术领域
本发明涉及在车架上搭载有混合动力单元的混合动力车辆，该混合动力单元具有：由旋转自如地支承曲轴的曲轴箱构成发动机本体的一部分的发动机、对自所述曲轴传递的驱动力进行变速的变速器、能够向所述变速器传递驱动力的电动马达。
背景技术
在专利文献1中公开有一种混合动力车辆，其在发动机所具有的气缸体的后方配置有能够向包含曲轴的动力传递系统提供扭矩的电动马达。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-269253号公报
发明内容
发明的概要
发明所要解决的课题
但是，在上述专利文献1所公开的混合动力车辆中，作为重物的电动马达配设在曲轴箱的上部，因此，导致重心位置增高，而且，行驶风难以吹到在气缸体后方配置的电动马达，于是存在想要利用行驶风来冷却电动马达的期望。
本发明是鉴于上述状况而作出的，其目的在于提供一种混合动力车辆，能够避免因电动马达的配置而导致重心位置增高，并且，可以利用行驶风充分冷却电动马达。
为了实现上述目的，本发明的混合动力车辆在车架上搭载有混合动力单元，该混合动力单元具有：由旋转自如地支承曲轴的曲轴箱构成发动机本体的一部分的发动机、对自所述曲轴传递的驱动力进行变速的变速器、能够向所述变速器传递驱动力的电动马达，所述混合动力车辆的第一特征在于，所述电动马达安装在所述发动机本体的前面下部。
另外，除第一特征的结构之外，本发明的第二特征在于，上游端与构成所述发动机本体的一部分的气缸盖的前面连接的排气管，自发动机本体的前方通过下方朝后方延伸，所述电动马达的至少一部分从侧面看配置在由所述发动机本体的下部及所述排气管包围的区域。
除第二特征的结构之外，本发明的第三特征在于，所述排气管自所述气缸盖朝向车宽方向一侧向下前方延伸，从前方看所述发动机本体时，所述电动马达避开所述排气管在所述车宽方向另一侧安装在所述发动机本体的前面下部。
除第三特征的结构之外，本发明的第四特征在于，所述电动马达配置成使电动马达轴的输出端在所述车宽方向指向与所述排气管相反的方向。
除第一~第四特征中的任一特征的结构之外，本发明的第五特征在于，控制单元及蓄电池配置在所述曲轴箱的上方。
除第一特征的结构之外，本发明的第六特征在于，所述发动机本体以使其气缸轴线向后上方倾斜的方式搭载于车架，在该发动机本体的前面上部连接有进气装置，位于所述进气装置下方的所述电动马达安装在发动机本体的前面下部。
除第一~第六特征中的任一特征的结构之外，本发明的第七特征在于，所述电动马达相对于所述曲轴的轴线配置在与所述变速器的输入轴相反的一侧，所述电动马达所具有的所述电动马达轴的轴线及所述曲轴的轴线之间的距离，被设定为与所述输入轴的轴线及所述曲轴的轴线之间的距离大致相等。
并且，除第七特征的结构之外，本发明的第八特征在于，将来自所述电动马达的电动马达轴的动力向所述变速器侧传递的电动马达侧初级齿轮机构包含一对空转齿轮而构成，一个所述空转齿轮与所述曲轴配置在同轴上，另一个所述空转齿轮配置在分别通过所述曲轴及所述电动马达轴的轴线的铅垂平面之间。
发明的效果
根据本发明的第一特征，由于在发动机本体的前面下部安装有电动马达，因此，通过将作为重物的电动马达配设在发动机本体的下部，可以实现低重心的混合动力车辆，而且，可以使行驶风充分地吹到电动马达而对其有效地进行冷却。
根据本发明的第二特征，由于上游端与气缸盖的前面连接的排气管自发动机本体的前方通过下方朝后方延伸，电动马达的至少一部分从侧面看配置在由发动机本体的下部及排气管包围的区域，因此，可以抑制电动马达自发动机本体的前面下部突出。
根据本发明的第三特征，由于从前方看发动机本体时，电动马达避开排气管而配置，因此，可以减小自排气管波及电动马达的热影响。
根据本发明的第四特征，由于电动马达配置成使电动马达轴的输出端在车宽方向指向与排气管相反的方向，因此，能够不受排气管影响地配置自电动马达向自曲轴至变速器的动力传递系统传递驱动力的驱动力传递机构。
根据本发明的第五特征，由于控制单元及蓄电池配置在曲轴箱的上方，因此，可以在通过将电动马达配设在发动机本体的前面下部而产生的曲轴箱上方的空间有效地配置控制单元及蓄电池。
根据本发明的第六特征，由于发动机本体的气缸轴线向后上方倾斜，在与发动机本体的前面上部连接的进气装置的下方配置有电动马达，因此，能够以不受来自排气管的热影响的方式将电动马达有效地配设在发动机本体的前面下部。
根据本发明的第七特征，由于相对于曲轴的轴线配置在与变速器的输入轴相反的一侧的电动马达的电动马达轴及曲轴的轴线之间的距离，与输入轴及曲轴的轴线之间的距离大致相等，因此，作为重物的输入轴上的离合器及电动马达平衡性好地配置，从而能够以曲轴为中心紧凑地配置电动马达及变速器。
根据本发明的第八特征，由于电动马达侧初级齿轮机构所包含的一对空转齿轮中的一个空转齿轮与曲轴配置在同轴上，另一个空转齿轮配置在分别通过所述曲轴及所述电动马达轴的轴线的铅垂平面之间，因此，虽然变速器的输入轴及电动马达之间的距离变得较大，但由于也可以使曲轴兼用作空转轴之一，所以，通过减少专用的空转轴，可以使用一对空转齿轮紧凑地构成电动马达侧初级齿轮机构。
附图说明
图1是实施例1的机动二轮车的侧视图。（第一实施例）
图2是图1的2向视图。（第一实施例）
图3是图1的3-3线剖面图。（第一实施例）
图4是实施例2的机动二轮车的侧视图。（第二实施例）
附图标记说明
7曲轴
9电动马达
11A、11B发动机本体
12曲轴箱
14气缸盖
18B进气装置
24、25排气管
63电动马达侧初级齿轮机构
70、71空转齿轮
74控制单元
75蓄电池
EA、EB发动机
M变速器
PA、PB混合动力单元
具体实施方式
参照附图说明本发明的实施方式。
实施例1
参照图1~图3说明本发明的实施例1。首先，在图1及图2中，在作为混合动力车辆的机动二轮车的车架F上搭载有在前轮WF及后轮WR之间配置的混合动力单元PA，在混合动力单元PA的上方配置的燃料箱5以及位于该燃料箱5后方的乘车用座位6设置在车架F上。
一并参照图3，混合动力单元PA具有：具有曲轴7且例如构成为两气缸的发动机EA、能够对自所述曲轴7传递的驱动力进行变速的变速器M、能够对自所述曲轴7向所述变速器M的动力传递及截断进行切换的发动机侧离合器8、能够向所述变速器M传递驱动力的电动马达9、能够对自所述电动马达9向所述变速器M的动力传递及截断进行切换的电动马达侧离合器10。
所述发动机EA的发动机本体11A具有：旋转自如地支承具有沿车宽方向延伸的轴线的曲轴7的曲轴箱12、具有前倾的气缸轴线C1且与曲轴箱12的前部上端接合的气缸体13、与该气缸体13的上端接合的气缸盖14、与该气缸盖14的上端接合的盖罩15，在所述曲轴箱12的下部接合有油盘16。
在所述气缸盖14的后部侧面设置有一对进气口17、17，如图1所示，进气装置18A与上述进气口17…连接。而且，进气装置18A具有：与所述进气口17…分别连接的进气管19…、与各进气管19…的上游端分别连接的节气门本体20…、以被所述燃料箱5的前部覆盖的方式配置的空气滤清器21、将所述节气门本体20…及所述空气滤清器21之间连结的连结管22…，该进气装置18A自气缸盖14向上方伸出。
另外，在所述气缸盖14的前部侧面连接有排气装置23A，该排气装置23A具有：使上游端分别与设置于所述气缸盖14前面的一对排气口（未图示）连接并自气缸盖14的前方在发动机本体11A的下方朝后方延伸的一对排气管24、25、配置在所述后轮WR的右侧并与所述两排气管24、25连接的排气消声器26。
所述气缸体13具有沿车宽方向并列配置的多个例如两个缸筒28、28，分别滑动自如地嵌合在各缸筒28…中的活塞29…经由连杆30…与所述曲轴7连接。
在所述曲轴箱12的左侧面接合有左箱罩32，在该左箱罩32与该曲轴箱12之间形成发电机室31，收纳在发电机室31内的发电机33的转子34被固定在突入发电机室31内的所述曲轴7的端部，发电机33的定子35以被所述转子34包围的方式固定于左箱罩32。
另外，如图1所示，在曲轴箱12的上方，以自侧方被所述左箱罩32的上端部覆盖的方式固定配置有起动电动机36，构成对来自该起动电动机36的动力进行传递的减速齿轮系37的一部分的从动齿轮38，经由单向离合器39与所述转子34连结。
所述变速器M是具有与所述曲轴7平行的轴线、并且在利用曲轴箱12旋转自如地支承的主轴41及中间轴42之间设置有能够选择性地确定的多个变速挡的齿轮系例如第一速~第六速齿轮系G1~G6而构成的齿轮变速器。
所述中间轴42的一端部经由滚柱轴承43旋转自如地支承在曲轴箱12的右侧壁，中间轴42的另一端部在其与曲轴箱12之间设置滚珠轴承44及环状密封部件45并自曲轴箱12的后部左侧面突出。在该中间轴42的自曲轴箱12突出的突出端部，固定有构成用于将自变速器M输出的旋转动力传递到后轮WR的链式传动机构46的一部分的驱动链轮47。
在所述曲轴箱12的右侧面接合有右箱罩49，在该右箱罩49与该曲轴箱12之间形成离合器室48。作为变速器M的输入轴的所述主轴41具有自所述曲轴箱12向所述离合器室48侧伸出的伸出部41a，该主轴41的至少两个部位、在该实施方式中该主轴41的两个部位旋转自如地支承于曲轴箱12。而且，所述主轴41的一端部即所述伸出部41a的前端部经由电动马达侧离合器10的离合器内座圈60及滚珠轴承50旋转自如地支承于右箱罩49，主轴41的中间部经由滚珠轴承51旋转自如地支承于曲轴箱12，主轴41的另一端部经由滚珠轴承52旋转自如地支承于曲轴箱12。
所述发动机侧离合器8及所述电动马达侧离合器10是能够相互独立地在液压不作用时截断动力传递的状态和液压作用时进行动力传递的状态这两种状态之间进行切换的液压离合器，所述发动机侧离合器8及所述电动马达侧离合器10与所述主轴41的伸出部同轴地邻接设置并收纳于所述离合器室48。
发动机侧传动筒轴55和电动马达侧传动筒轴56以将发动机侧传动筒轴55配置在曲轴箱12侧的方式相互在轴向上邻接且相对旋转自如地嵌装在所述主轴41的伸出部41a。而且，发动机侧离合器8具有与发动机侧传动筒轴55一同旋转的离合器外座圈57以及不能相对旋转地与所述主轴41的伸出部41a接合的离合器内座圈58而构成为多板式离合器。电动马达侧离合器10具有与电动马达侧传动筒轴56一同旋转的离合器外座圈59以及与主轴41的伸出部接合的离合器内座圈60而构成为多板式离合器。而且，发动机侧离合器8及电动马达侧离合器10以使上述离合器外座圈57、59的开口方向相互处于相反侧的方式设置在所述伸出部41a上。
所述电动马达9具有与所述曲轴7平行的电动马达轴61，并安装在所述发动机本体11A的前面下部、在该实施例1中安装在曲轴箱12的前面下部。
而且，如图1所示，电动马达9的至少一部分（在该实施例1中为一部分）从侧面看配置在由发动机本体11A的下部及排气管24、25包围的区域。而且，如图2所示，与排气管24、25自气缸盖14朝向车宽方向一侧向下前方延伸这种结构相对，从前方看发动机本体11A时，电动马达9避开排气管24、25在所述车宽方向另一侧安装在曲轴箱12的前面下部。
在所述曲轴7及所述发动机侧离合器8之间设置有发动机侧初级齿轮机构62，在所述电动马达9的电动马达轴61及所述电动马达侧离合器10之间设置有电动马达侧初级齿轮机构63，发动机侧初级齿轮机构62及电动马达侧初级齿轮机构63配置在所述发动机侧离合器8及所述电动马达侧离合器10之间。
而且，发动机侧初级齿轮机构62通过使设置于曲轴7的第一驱动齿轮64和经由减振弹簧65与发动机侧传动筒轴55连结的第一从动齿轮66啮合而构成。
另外，电动马达侧初级齿轮机构63包含一对空转齿轮70、71而构成。所述电动马达侧初级齿轮机构63由设置于所述电动马达轴61的第二驱动齿轮67、经由减振弹簧68与传动筒轴56连结的第二从动齿轮69、与第二驱动齿轮67啮合的第一空转齿轮70、与第一空转齿轮70及第二从动齿轮69啮合的第二空转齿轮71构成。第一及第二空转齿轮70、71经由空转轴70a、71a旋转自如地支承于右箱罩49。
而且，所述电动马达9相对于所述曲轴7的轴线配置在与所述变速器M的主轴41大致对称的相反侧，电动马达9所具有的电动马达轴61的轴线及所述曲轴7的轴线之间的距离L1（参照图1），被设定为与所述主轴41的轴线及曲轴7的轴线之间的距离L2（参照图1）大致相等，所述电动马达9配置成使电动马达轴61的输出端即第二驱动齿轮67在车宽方向指向与所述排气管24、25相反的方向。
而且，电动马达侧初级齿轮机构63所具有的一对空转齿轮70、71中的一个即第二空转齿轮71与曲轴7配置在同轴上，两空转齿轮70、71中的一个即第一空转齿轮70配置在分别通过曲轴7及电动马达轴61的轴线的铅垂平面PL1、PL2（参照图1）之间。
在所述主轴41的伸出部41a设置有：用于将控制液压导向发动机侧离合器8的第一控制油路72和用于将控制液压导向电动马达侧离合器10的第二控制油路73，被第一及第二控制油路72、73引导的液压利用设置于右箱罩49的液压控制阀（未图示）个别地被控制。
并且，在图1中，在所述车架F上支承有：控制所述电动马达9的工作的控制单元74、用于向所述电动马达9供给电力的蓄电池75，在曲轴箱12的上方与燃料箱5的后方下部之间配置有控制单元74，在该控制单元74的后方、曲轴箱12的上方且在乘车用座位6的前部下方配置有所述蓄电池75。
接着，说明该实施例1的作用。由于在发动机EA的曲轴7及齿轮变速M之间设置有发动机侧离合器8，在电动马达9及变速器M之间设置有电动马达侧离合器10，因此，可以将电动马达9的驱动力传递到变速器M的输入侧，所以即便是小型的电动马达9，也可以自变速器M输出所希望的驱动力，并且，由于能够利用电动马达侧离合器10使电动马达9自变速器M分离或与其接合，因此，通过截断发动机侧离合器8即可仅利用电动马达9进行驱动，并且，通过截断电动马达侧离合器10即可将电动马达9自驱动系统分开以降低旋转摩擦。
另外，由于能够对自曲轴7向变速器M的动力传递及截断进行切换的发动机侧离合器8和能够对自电动马达9向变速器M的动力传递及截断进行切换的电动马达侧离合器10在同轴上邻接配置，因此，可以进行将发动机侧离合器8及电动马达侧离合器10的配置空间共有化的设计，从而可以简单且小型化地构成混合动力单元PA。
而且，由于在作为变速器M的输入轴的主轴41上设置有所述发动机侧离合器8及所述电动马达侧离合器10，因此，能够紧凑地构成变速器M、发动机侧离合器8及电动马达侧离合器10。
而且，由于在发动机侧离合器8及所述电动马达侧离合器10之间配置有：设置在曲轴7及所述发动机侧离合器8之间的发动机侧初级齿轮机构62、设置在电动马达9及所述电动马达侧离合器10之间的电动马达侧初级齿轮机构63，因此，可以紧凑地集中构成来自发动机EA及电动马达9的驱动力传递路径。
而且，所述发动机侧离合器8及所述电动马达侧离合器10以将发动机侧离合器8配置在比电动马达侧离合器10更靠曲轴箱12侧的位置的方式设置在至少两个部位旋转自如地支承于曲轴箱12的主轴41的自所述曲轴箱12伸出的伸出部41a，因此，被输入来自发动机EA的较大驱动扭矩的发动机侧离合器8配置在靠近主轴41支承于曲轴箱12的支承部位的位置，从而可以减轻施加于主轴41的负载。
而且，由于作为重物的电动马达9安装在所述发动机本体11A的前面下部，因此，可以实现低重心的混合动力车辆，而且，而且，可以使行驶风充分地吹到电动马达9而对其有效地进行冷却。
另外，由于上游端与气缸盖14的前面连接的排气管24、25自发动机本体11A的前方通过下方朝后方延伸，电动马达9的至少一部分从侧面看配置在由发动机本体11A的下部及排气管24、25包围的区域，因此，可以抑制电动马达9自发动机本体11A的前面下部突出。
另外，由于排气管24、25自所述气缸盖14朝向车宽方向一侧向下前方延伸，从前方看所述发动机本体11A时，所述电动马达9避开所述排气管24、25在所述车宽方向另一侧安装在所述发动机本体11A的前面下部，因此，可以减小自排气管24、25波及电动马达9的热影响。
另外，由于电动马达9配置成使电动马达轴61的输出端在车宽方向指向与所述排气管24、25相反的方向，因此，能够不受排气管24、25影响地配置自电动马达9向自曲轴7至变速器M的动力传递系统传递驱动力的驱动力传递机构即电动马达侧初级齿轮机构63。
另外，由于控制单元74及蓄电池75配置在曲轴箱12的上方，因此，可以在通过将电动马达9配设在发动机本体11A的前面下部而产生的曲轴箱12上方的空间有效地配置控制单元74及蓄电池75。
另外，由于所述电动马达9相对于曲轴7的轴线配置在与变速器M的主轴41相反的一侧，电动马达9所具有的电动马达轴61的轴线及曲轴7的轴线之间的距离L1，被设定为与所述主轴41的轴线及曲轴7的轴线之间的距离L2大致相等，因此，作为重物的主轴41上的发动机侧离合器8及电动马达侧离合器10与电动马达9平衡性好地配置，从而能够以曲轴7为中心紧凑地配置电动马达6及变速器M。
并且，由于电动马达侧初级齿轮机构63包含第一及第二空转齿轮70、71而构成，所述第一及第二空转齿轮70、71的直径与构成发动机侧初级齿轮机构62的一部分且设置在曲轴7上的第一驱动齿轮64大致相同，第二空转齿轮71与曲轴7配置在同轴上，第一空转齿轮70配置在分别通过曲轴7及电动马达轴61的轴线的铅垂平面PL1、PL2之间，因此，虽然变速器M的主轴41及电动马达6之间的距离变得较大，但可以使用一对空转齿轮70、71紧凑地构成电动马达侧初级齿轮机构63。
另外，在图3中，使用专用的空转轴71a支承第二空转齿轮71，但也可以利用曲轴7支承第二空转齿轮71。
实施例2
参照图4说明本发明的实施例2，对于与实施例1对应的部分，仅仅标注同一附图标记进行图示而省略详细的说明。
混合动力单元PB的发动机EB所具有的发动机本体11B使气缸轴线C2稍微处于后上方地搭载于车架F，具有节气门本体20及空气滤清器21的进气装置18B与发动机本体11B的前面上部连接，位于进气装置18B下方的电动马达9安装在发动机本体11B的前面下部。
另外，在发动机本体11B的后面上部连接有排气装置23B，该排气装置23B通过使自发动机本体11B的上部向后方延伸的排气管78…与后轮WR右侧的排气消声器26连接而构成。
根据该实施例2，能够以不受来自排气管78…的热影响的方式将电动马达9有效地配设在发动机本体11B的前面下部。
以上，说明了本发明的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种设计变更。

Claims (8)

1.一种混合动力车辆，在车架（F）上搭载有混合动力单元（PA、PB），该混合动力单元（PA、PB）具有：由旋转自如地支承曲轴（7）的曲轴箱（12）构成发动机本体（11A、11B）的一部分的发动机（EA、EB）、对自所述曲轴（7）传递的驱动力进行变速的变速器（M）、能够向所述变速器（M）传递驱动力的电动马达（9），所述混合动力车辆的特征在于，所述电动马达（9）安装在所述发动机本体（11A、11B）的前面下部。
2.如权利要求1所述的混合动力车辆，其特征在于，上游端与构成所述发动机本体（11A）的一部分的气缸盖（14）的前面连接的排气管（24、25），自发动机本体（11A）的前方通过下方朝后方延伸，所述电动马达（9）的至少一部分从侧面看配置在由所述发动机本体（11A）的下部及所述排气管（24、25）包围的区域。
3.如权利要求2所述的混合动力车辆，其特征在于，所述排气管（24、25）自所述气缸盖（14）朝向车宽方向一侧向下前方延伸，从前方看所述发动机本体（11A）时，所述电动马达（9）避开所述排气管（24、25）在所述车宽方向另一侧安装在所述发动机本体（11A）的前面下部。
4.如权利要求3所述的混合动力车辆，其特征在于，所述电动马达（9）配置成使电动马达轴（81）的输出端在所述车宽方向指向与所述排气管（24、25）相反的方向。
5.如权利要求1~4中任一项所述的混合动力车辆，其特征在于，控制单元（74）及蓄电池（75）配置在所述曲轴箱（12）的上方。
6.如权利要求1所述的混合动力车辆，其特征在于，所述发动机本体（11B）以使其气缸轴线向后上方倾斜的方式搭载于车架（F），在该发动机本体（11B）的前面上部连接有进气装置（18B），位于所述进气装置（18B）下方的所述电动马达（9）安装在发动机本体（11B）的前面下部。
7.如权利要求1~6中任一项所述的混合动力车辆，其特征在于，所述电动马达（9）相对于所述曲轴（7）的轴线配置在与所述变速器（M）的输入轴（41）相反的一侧，所述电动马达（9）所具有的所述电动马达轴（61）的轴线及所述曲轴（7）的轴线之间的距离（L1），被设定为与所述输入轴（41）的轴线及所述曲轴（7）的轴线之间的距离（L2）大致相等。
8.如权利要求7所述的混合动力车辆，其特征在于，将来自所述电动马达（9）的电动马达轴（61）的动力向所述变速器（M）侧传递的电动马达侧初级齿轮机构（63）包含一对空转齿轮（70、71）而构成，一个所述空转齿轮（71）与所述曲轴（7）配置在同轴上，另一个所述空转齿轮（70）配置在分别通过所述曲轴（7）及所述电动马达轴（61）的轴线的铅垂平面（PL1、PL2）之间。
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