CN1118405C - 车辆用动力单元 - Google Patents

Abstract

一种支承在车体上、能上下方向自如摇动的动力单元，能抑制动力单元的振动，抑制噪音的产生。车辆用动力单元1具备：气缸部11，12，13的轴线L向后方倾斜的发动机4；将发动机4的动力传递至后轮WR的传动装置5，用前侧轴支承部2R和后侧轴支承部3分别支承在车体上，能以前侧轴支承部2R为中心上下方向自如摇动。而且，曲轴14和后轮WR的半轴52配置在包含前侧轴支承部2R和后侧轴支承部3的两轴线的平面P2的下方，而且平面P2和气缸部11、12、13在前后方向、在前侧轴支承部2R和后侧轴支承部3之间交叉。

Description

车辆用动力单元

本发明涉及一种搭载于三轮摩托车等车辆上、具备发动机和将该发动机的动力传递至驱动轮的传动装置的车辆用动力单元，尤其涉及将该动力单元摇动自如地支承在车体上的轴支承部和发动机的配置结构。

具备发动机和传动装置的车辆用动力单元，有摇摆式的动力单元：用设置在沿车体的前后方向离开一定距离的位置上的前侧轴支承部和后侧轴支承部分别支承在车体上、能以前侧轴支承部为中心上下方向自如摇动。

例如，日本专利公报实公昭62-23349号所公开的搭载于摩托车上的动力单元，发动机具备相对于车体向后倾斜的气缸部，发动机的曲轴和气缸部配置在动力单元的包含前侧轴支承部和后侧轴支承部的两轴线的平面的上方。

另外，日本专利公报实开昭62-54891号所公开的搭载于三轮摩托车上的动力单元，发动机具备相对于车体向前倾斜的气缸部，发动机的曲轴配置在动力单元的包含前侧轴支承部和后侧轴支承部的两轴线的平面的下方。

但是，在前者的现有技术中，由于发动机的曲轴和气缸部配置在上述平面的上方，气缸部向上伸出于上述平面很多，所以气缸部的绕上述平面上的直线、即绕连接前侧轴支承部的左右方向的中央和后侧轴支承部的左右方向的中央的直线的惯性矩很大。因此，由于发动机的燃烧所产生的气缸部的振动，绕上述直线的很大的力矩作用在动力单元的前侧轴支承部和后侧轴支承部上，包含气缸部的动力单元容易以该直线为中心振动，以产生的振动为起因，而出现很大的噪音。

另外，在后者的现有技术中，由于发动机的曲轴在上述平面的下方，气缸部向车体的前方倾斜配置，所以，气缸部向上伸出于上述平面很多，而且与前者的现有技术一样，包含气缸部的动力单元容易振动，出现很大的噪音。

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种能抑制支承在车体上且能在上下方向上自如摇动的动力单元的振动、抑制噪音的产生车辆用动力单元。

本发明方案1所记载的车辆用动力单元具备：曲轴指向左右方向配置、且气缸部的轴线向后倾斜的发动机；将上述发动机的动力传递至位于上述曲轴后方的后轮的传动装置，由设置在沿前后方向离开一定距离的位置上的前侧轴支承部和后侧轴支承部分别支承在车体上，能以上述前侧轴支承部为中心上下方向自如摇动，上述曲轴和上述后轮的轮轴配置在包含上述前侧轴支承部和上述后侧轴支承部的两轴线的平面的下方，而且上述平面和上述气缸部在前后方向上、在上述前侧轴支承部和上述后侧轴支承部之间交叉，上述前侧轴支承部配置在比动力单元的最前面靠后的位置。

根据方案1所记载的发明，由于上述平面位于曲轴和后轮的轮轴的上方，而且气缸部在前后方向上、在前侧轴支承部和后侧轴支承部之间交叉，其轴线向后倾斜，所以，能以上述平面为界，使气缸部向上突出于上述平面的突出程度较小。

其结果是，能使气缸部绕上述平面上的直线、即绕连接前侧轴支承部和后侧轴支承部的各左右方向中央的直线的惯性矩较小，能使由于发动机的燃烧所产生的气缸部的振动而作用在前侧轴支承部和后侧轴支承部上的力矩较小，能抑制包含气缸部的动力单元的振动，能抑制噪音的产生。

本发明方案2所记载的车辆用动力单元是，在方案1所记载的车辆用动力单元中，上述传动装置具备变速器，连接、驱动上述后轮的轮轴的该变速器的输出轴与位于该输出轴上方的上述气缸部的一部分上下方向重叠配置，而且上述输出轴配置在包含上述曲轴的轴线和上述后轮的轮轴轴线的平面的下方。

根据方案2所记载的发明，由于连接、驱动后轮轮轴的变速器的输出轴配置在包含曲轴的轴线和后轮的轮轴轴线的平面的下方，所以，不会使处于与输出轴上下方向重叠位置的气缸部与输出轴干涉，能进一步大幅度地使其向后倾斜。

其结果是，由于气缸部向上方突出于包含前侧轴支承部和后侧轴支承部的两轴线的平面的突出程度较小，所以气缸部的倾斜配置的自由度增大，因此，从抑制动力单元振动的观点出发，能实现气缸部相对包含前侧轴支承部和后侧轴支承部的两轴线的平面的最佳配置。

另外，由于输出轴与位于其上方的、倾斜的气缸部上下重叠配置，所以能使动力单元的上下方向和前后方向的尺寸很小，能制成紧凑的动力单元。

在本说明书中，“前后左右”意味着车体的前后左右。另外，“气缸部”在具有缸盖罩的发动机意味着由气缸、缸盖和缸盖罩构成的部分，在没有缸盖罩的发动机意味着由气缸和缸盖构成的部分。

图1是搭载着本发明的车辆用动力单元的三轮摩托车的后侧部分的简略右侧视图。

图2是图1的车辆用动力单元在卸下变速器盖状态下的右侧视图。

图3是图2的III-III线的剖视图。

图4是图1的车辆用动力单元在卸下减速器盖状态下的减速器箱体的左侧视图。

以下参照图1至图4对本发明的一实施例进行说明。

图1是搭载本发明的车辆用动力单元1的、具备1个前轮和2个驱动轮——左右后轮WL、WR的三轮摩托车后侧部分的简略右侧视图。动力单元的前侧由左右一对前侧轴支承部2L、2R支承在从车体的车架F延伸出去的左右一对发动机吊杆(在图1仅表示右侧的发动机吊杆HR)上，其后侧由后侧轴支承部3通过缓冲器C支承在车体的车架F上，动力单元1能以两前侧轴支承部2L、2R为中心相对车体上下方向自如摇动。后面还要对前侧轴支承部2L、2R和后侧轴支承部3进行描述。

图2是动力单元1的在卸下变速器盖22状态下的右侧视图，图3是图2的III-III线的剖视图，如图2和图3所示，动力单元1具备发动机4和将发动机4的动力传递至左右后轮WL、WR的半轴51、52的传动装置5。传动装置5具备V形皮带式无级变速器6和具有齿轮减速机构7和差动机构8的减速器，无级变速器6配置在发动机4的右侧。

发动机4是火花塞点火式四冲程水冷单缸发动机，其曲轴箱10以大致与气缸11的轴线L正交且包含曲轴14的轴线的平面为分箱面，分为前曲轴箱10F和后曲轴箱10R。而且，气缸11通过铸造与后曲轴箱10R制成一体，在其气缸11上组装有缸盖12，进一步在缸盖12上组装有缸盖罩13，以构成气缸部。

曲轴14通过一对主轴承旋转自如地安装在曲轴箱10上。在贯通曲轴箱10的左壁、向左侧延伸的曲轴14的左端部设有交流发电机15，在交流发电机15的转子上固定有冷却风扇16。发电机罩17在曲轴箱10的左侧、通过铸造与曲轴箱10制成一体，在发电机罩17的左侧的开口端上组装有风扇罩18。而且在风扇罩18的左侧安装有散热器19，由冷却风扇16确保散热器19的通风。另一方面，在贯通曲轴箱10的右壁、向右延伸的曲轴14的右端部设有无级变速器6的驱动皮带轮23。

向车体的后方且稍稍向上方倾斜的气缸11的轴线L，亦即气缸部的轴线L，从该气缸部的轴线L和曲轴14的轴线的交点，与和曲轴14的轴线正交且向后方延伸的水平线大约成10度的角度，向后且向上倾斜。而且，气缸11、缸盖12和缸盖罩13的右侧部分位于后述的减速器盖41的上方，逞上下方向重叠配置。

在安装有吸气门和排气门的缸盖12上，设有旋转自如的、具有驱动这些气门使其打开的凸轮的凸轮轴(图未示)，该凸轮轴由曲轴14通过定时链条驱动。另外，吸气口12a与一端与汽化器20相连接的吸气管的另一端相连接，排气口12b与图未示的排气管相连接。

配置在发动机4的右侧的无级变速器6，具有收纳于收纳室的驱动皮带轮23和从动皮带轮24，收纳室由变速器箱体21和变速器盖22构成，变速器箱体21具有周壁21a和与曲轴箱10的右壁相对置的底壁21b，变速器盖22覆盖变速器箱体21右侧的开口端。

变速器箱体21和发动机4，以曲轴箱10右壁的圆筒状嵌合突部嵌合在形成于变速器箱体21的底壁21b上的孔中的状态，以大致位于包含左右方向的车辆中心线的铅垂面上的面为结合面，在驱动皮带轮23的径向外侧的周围、在周向隔有一定间隔的4处，用螺栓25a、25b、25c、25d连接。

即，第1平面P1包含曲轴14的轴线和无级变速器6的输出轴28的轴线，在驱动皮带轮23的前方、在前曲轴箱10F的右壁的前端，变速器箱体21和发动机4通过分别位于第1平面P1的上方和下方的共计2处的凸起部和在变速器箱体21的周壁21a的外侧、分别与两凸起部对置的位置上的2处的凸起部，分别用螺栓25a、25b连接。

而且，在驱动皮带轮23的后方，通过在后曲轴箱10R的右壁上、位于第1平面P1下方的凸起部和变速器箱体21的底壁21b上的与该凸起部对置的凸起部，以及通过在气缸11的上部侧壁上、位于第1平面P1上方的凸起部和变速器箱体21的底壁21b上的与该凸起部对置的凸起部，分别用螺栓25c、25d连接。这样一来，由于气缸11用设置在其上部侧壁上的凸起部与变速器箱体21连接，该部分处于被加强的状态，所以增加了气缸11的刚度。

但是，无级变速器6的驱动皮带轮23具有固定在曲轴14上靠近右端的固定皮带盘23a和能在曲轴14上沿轴向自如滑动的活动皮带盘23b。而且在变速器箱体21的底壁21b和活动皮带盘23b之间，在曲轴14上固定有斜盘26，在斜盘26和活动皮带盘23b之间，收纳有多个能沿径向移动自如的离心配重27。

从动皮带轮24具有固定皮带盘24a和活动皮带盘24b，固定皮带盘24a固定在内套29上，内套29通过轴承旋转自如地支承在位于曲轴14的后下方、具有与曲轴14的轴线平行的轴线的输出轴28上，活动皮带盘24b固定在外套30上，外套30嵌合在内套29的外周、能沿轴向自如滑动，弹簧31对活动皮带盘24b作用将其推向固定皮带盘24a的力。

而且，在驱动皮带轮23和从动皮带轮24上，各固定皮带盘23a、24a和活动皮带盘23b、24b在其对置的圆锥面之间，夹持有缠绕在两皮带轮23、24之间的V形皮带32。

另外，设置在输出轴28右端部的离心式起步离合器33具有固定在输出轴28上的有底圆筒状离合器外壳34和在离合器外壳34内侧、固定在内套29上的驱动盘35。若内套29以比规定转速高的转速旋转，则支承在驱动盘35的销轴上、能自如摇动的离合器滑履36，因离心力而向径向外侧摇动，设置在离合器滑履36的外周的摩擦件抵在离合器外壳34的内周面上，起步离合器33处于连接状态。

由于无级变速器6是这样的结构，所以在发动机转速低时，如图2和图3所示，在驱动皮带轮23，活动皮带盘23b沿轴向远离固定皮带盘23a，V形皮带32的缠绕有效半径变小，在从动皮带轮24，由弹簧31的弹性力作用的活动皮带盘24b靠近固定皮带盘24a，V形皮带32保持较大的缠绕有效半径，曲轴14的旋转运动以较大的减速比传递至输出轴28。

若发动机的转速增加，在驱动皮带轮23，由于离心配重27向离心方向移动，活动皮带盘23b靠近固定皮带盘23a，所以，V形皮带32的缠绕有效半径变大，在从动皮带轮24，活动皮带盘24b反抗弹簧31的弹簧力而远离固定皮带盘24a，V形皮带32的缠绕有效半径变小，减速比变小。

图4是卸下减速器盖41状态下的左侧视图，如图3和图4所示，配置在变速器箱体21后侧的减速器箱体40与变速器箱体21制成一体，在由减速器箱体40和减速器盖41形成的收纳室中，收纳有在贯通变速器箱体21的底壁21b、向左侧延伸的输出轴28的左端部、将输出轴28的旋转减速的齿轮减速机构7和差动机构8。减速器箱体40的底壁40b的一部分是与变速器箱体21的底壁21b共用的壁。

另外，减速器箱体40的周壁40a的上部和减速器盖41的上部，制成从后侧连向前侧、逐渐向下倾斜的形状，其倾斜部分离输出轴28轴线的径向距离比从动皮带轮24的半径要小，避免与从前侧延伸过来的气缸部干涉，且气缸部靠近变速器箱体21的底壁21b的左侧配置。而且，由于气缸部向后倾斜以及将减速器盖41和气缸部上下方向重叠配置，所以能使动力单元1的上下方向和前后方向的尺寸减小。

无级变速器6的输出轴28左端部的2处、以及第1中间轴42的两端和第2中间轴43的两端，旋转自如地支承在减速器箱体40的底壁40b和减速器盖41上。再有，在减速器箱体40内，位于变速器箱体21后侧的差动机构8的差动支架50的两端分别旋转自如地支承在减速器箱体40的底壁40b和减速器盖41上。还有，图3的齿轮减速机构7的剖视图的一部分，是图4中用通过第1和第2中间轴42、43的各轴线以及左半轴的轴线的线剖切的剖视图。

而且，输出轴28通过第1和第2中间轴42、43连接且驱动差动机构8的差动支架50。即，在第1和第2中间轴42、43上分别设有小直径的小齿轮46、48和大直径的大齿轮45、47，输出轴28的小直径的输出齿轮44与第1中间轴42的大齿轮45相啮合，第1中间轴42的小齿轮46与第2中间轴43的大齿轮47相啮合，第2中间轴43的小齿轮48与设置在差动支架50上大直径的最终齿轮49相啮合，输出轴28的旋转运动，由这样构成的齿轮减速机构7，经3级减速，传递至差动机构8的差动支架50。

再有，在减速器盖41上，一体地形成有左桥管53，左桥管53内收纳有贯通差动支架50的内侧空间且一直延伸的左后轮WL的左半轴51。另一方面，在减速器箱体40的、形成于收纳差动机构8的部分的底壁40b上的右侧开口端，用螺栓安装有收纳右后轮WR的右半轴52的右桥管54。

差动机构8具备：差动支架50；贯通差动支架50内部且支承在差动支架50上的小齿轮轴55；固定在小齿轮轴55的两端的一对小齿轮56、56；与两小齿轮56、56相啮合的左右一对半轴齿轮57、58。而且，在左右半轴齿轮57、58上分别固定有左右半轴51、52。因此，差动支架50的旋转，通过一对小齿轮56、56和两半轴齿轮57、58的啮合而分配为适当的速比，相等的驱动力传递至左右半轴。

因此，曲轴14的动力，输入至无级变速器6的驱动皮带轮23，然后由元级变速器6以适应发动机转速的变速比变速，传递至从动皮带轮24，再通过起步离合器33传递至输出轴28。然后，无级变速器6的输出，通过具有齿轮减速机构7和差动机构8的减速器传递至左右后轮WL、WR的半轴。

如图2和图3所示，动力单元1由2处前侧轴支承部2L、2R和1处后侧轴支承部3支承在车体的车架F(参照图1)上。

即，2个前侧轴支承部2L、2R中的右侧轴支承部2R在曲轴14的后侧，靠近变速器箱体21周壁21a的开口端，其轴线位于气缸11和变速器箱体21之间的螺栓25b插通的凸起部的大致正上方，而且是由圆筒状的具有弹性的套管所构成的销轴。该右前侧轴支承部2R设置在从变速器箱体21的周壁21a向上突起的筋板上。

另外，左前侧轴支承部2L设置在从发电机罩17的上部侧壁向上方突起的筋板上，而且是由圆筒状的具有弹性的套管所构成的销轴，在图3中，处于关于气缸11的轴线与右前侧轴支承部2R大致线对称的位置。

再有，动力单元1的后侧轴支承部3，从减速器箱体40的后端向后方伸出制成，设置在筋板上，且是由圆筒状的具有弹性的套管所构成的销轴。后侧轴支承部3的轴线位于包含左右后轮WL、WR的半轴的水平面上，后侧轴支承部3的左右方向的中点位于通过车体左右方向的中心线的铅垂面上。

在此，参照图2对各轴支承部、各轴和气缸部的位置关系进行说明。

包含两个前侧轴支承部2L、2R的两轴线和后侧轴支承部3的轴线的第2平面P2，位于曲轴14和左右半轴51、52的上方，而且，配置其轴线L向后上方倾斜的气缸部和第2平面P2，使其在前后方向上、在两前侧轴支承部2L、2R和后侧轴支承部3之间交叉。

特别是在本实施例，如图2所示，在侧视图上，以第2平面P2为界，气缸部的固定端一侧，即在气缸部、靠近发动机4和变速器箱体21的结合部一侧——位于第2平面P2下方的部分所占的面积，比气缸部的自由端一侧——位于第2平面P2上方的部分所占的面积要大，使会出现更加强烈振动的自由端一侧，位于距第2平面P2的距离比较小的范围内。

还有，曲轴14相对左右半轴51、52和输出轴28配置在前上方，配置在两半轴51、52前方的输出轴28配置在包含两半轴51、52的轴线和曲轴14的轴线的第3平面P3的下方。而且，第1和第2中间轴42、43的两轴线相对输出轴28的轴线位于后下方，输出轴28、第1和第2中间轴42、43配置在第3平面P3的下方。

由于本实施例有上述那样的结构，所以具有以下作用效果。

由于第2平面P2位于曲轴14和左右半轴51、52的上方，而且，配置其轴线L向后上方倾斜的气缸部和第2平面P2，使其在前后方向上，在两前侧轴支承部2L、2R和后侧轴支承部3之间交叉，所以能使气缸部以第2平面P2为界、突出于第2平面P2的突出程度比较小。

其结果是，由于能使气缸部的绕处于该第2平面P2上的直线，即绕连接两前侧轴支承部2L、2R之间的左右方向中央和后侧轴支承部3的左右方向中央的直线的惯性矩较小，所以由于气缸部的因发动机4的燃烧所产生的振动而作用在两前侧轴支承部2L、2R和后侧轴支承部3上的力矩较小，能抑制包括气缸部的动力单元1的振动，能抑制噪音的产生。

特别是，以第2平面P2为界，气缸部的固定端一侧——处于第2平面P2下方的部分所占的面积，比气缸部的自由端一侧——处于第2平面P2上方的部分所占的面积要大，使会出现更加强烈振动的自由端一侧，位于距第2平面P2的距离比较小的范围内，因此，使绕上述直线的惯性矩小，能抑制振动。

由于无级变速器6的输出轴28、第1和第2中间轴42、43配置在第3平面P3的下方，所以能避免与位于输出轴28的左端和第1中间轴42上方、与这些轴28、42上下方向重叠配置的缸盖12的干涉，而且不会使位于减速器盖41的上方、上下方向重叠配置的气缸11、缸盖12和缸盖罩13与减速器盖41干涉，能使气缸部大幅度地向后方倾斜。

其结果是，由于使气缸部的向上方突出于第2平面P2的突出程度较小，所以气缸部的倾斜配置的自由度增大，因此，从抑制动力单元1的振动观点出发，能实现气缸部的相对第2平面P2的最佳配置。

再有，由于将其大幅度向后方倾斜的气缸部，位于收纳无级变速器6的输出轴28的左端部和第1中间轴42的减速器盖41的上方、且上下方向重叠配置，所以能使动力单元1的上下方向和前后方向的尺寸较小。

而且，由于大直径的起步离合器33配置在关于无级变速器6、与配置在左侧的减速器相反一侧的右侧，所以不必考虑配置在无级变速器6的左侧的发动机4的气缸部和起步离合器33的干涉，就是这一点也能实现动力单元1的小型化。

由于气缸11用设置在其上部侧壁上的凸起部与变速器箱体21连接，所以增大了气缸11的刚度，因此能抑制包含气缸11的气缸部的振动，能抑制噪音。

以下就变更上述实施例的一部分结构的实施例，对变更了的结构进行说明。

在上述实施例，气缸部的一部分——缸盖12位于输出轴28左端部的上方，且上下方向重叠配置，但气缸11或缸盖罩13也可以在输出轴28的左端部的上方、上下方向重叠配置。另外，在上述实施例，气缸部是由气缸11、缸盖12和缸盖罩13构成的，但也可以是由气缸和缸盖构成的。

在上述实施例，气缸部配置在减速器盖41的上方，但在减速器箱体40进一步向左延伸的情况下，气缸部就配置在其上方。

在上述实施例，车辆是三轮摩托车，但也可以是二轮摩托车或四轮摩托车。

Claims (2)

1.一种车辆用动力单元，具有曲轴指向左右方向地配置、且气缸部的轴线向后方倾斜的发动机，和将上述发动机的动力传递到位于上述曲轴后方的后轮的传动装置，所述动力单元由设置在沿前后方向离开一定距离的位置上的前侧轴支承部和后侧轴支承部分别支承在车体上，且能以上述前侧轴支承部为中心沿上下方向摇动自如，其特征在于：

上述曲轴和上述后轮的轮轴，配置在包含上述前侧轴支承部和上述后侧轴支承部的两轴线的平面的下方，且上述平面和上述气缸部在前后方向上、在上述前侧轴支承部和后侧轴支承部之间交叉，上述前侧轴支承部配置在比动力单元的最前面靠后的位置。

2.如权利要求1所述的车辆用动力单元，其特征在于：上述传动装置具备变速器，连接、驱动上述后轮的轮轴的该变速器的输出轴与位于该输出轴上方的上述气缸部的一部分在上下方向重叠地配置，而且，上述输出轴配置在包含上述曲轴的轴线和上述后轮的轮轴的轴线的平面的下方。

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