KR20100109454A - 하이브리드 차량 - Google Patents

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KR20100109454A
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아키후미 노무라
가즈유키 나카이
겐이치 오모리
요시아키 츠카다
다카시 츠츠미자키
신이치 와가츠마
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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

전동기가 차체 중심 근방에 배치되어 폭방향의 돌출이 작은 하이브리드 차량을 제공하는 것이다. 엔진(5)과, 모터(6)와, 엔진(5)과 모터(6)의 동력을 후륜(WR)에 전달하는 동력 전달 기구(7)를 구비하는 하이브리드 차량으로서, 엔진(5)은, 차체에 요동 불가능하게 현가되고, 실린더(54)가 대략 수평 방향으로 연장됨과 더불어 크랭크축(50)이 차체의 폭방향을 지향하여 설치되고, 모터(6)는, 엔진(5)의 크랭크축(50)보다도 전방 또한 상방에 위치한다.

Description

하이브리드 차량{HYBRID CAR}
본 발명은, 내연 기관과 전동기의 2개의 구동원을 가지는 하이브리드 차량에 관한 것이다.
자동 이륜차에 탑재되는 하이브리드 차량용 파워 유닛으로서, 예를 들면 특허 문헌 1의 하이브리드 차량용 파워 유닛이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1).
특허 문헌 1의 하이브리드 차량용 파워 유닛은, 내연 기관으로부터의 동력이 동력 전달 기구를 구성하는 벨트식 무단 변속기 및 기어식 변속기를 통해 후륜에 전달됨과 더불어 전동기로부터의 동력이 상기 기어식 변속기를 통해 후륜에 전달된다. 이 전동기는, 무단 변속기를 구성하는 종동 풀리와 동축 상에 배치되어 후륜의 측방에 위치하고 있다.
일본국 특허공개 2006－044495호 공보
그러나, 이 파워 유닛에서는, 전동기가 내연 기관의 크랭크축보다도 후방 또한 하방에 위치함과 더불어, 무단 변속기를 구성하는 종동 풀리보다 폭방향 바깥쪽에 위치하므로, 전동기는 후륜의 측방에 배치되어 폭방향의 돌출이 커진다. 또한, 전동기는 중량물이므로 차체 중심 근방에 배치되는 것이 바람직하다.
여기서, 본 발명의 목적은, 전동기가 차체 중심 근방에 배치되어 폭방향의 돌출이 작은 하이브리드 차량을 제공하는 것에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 청구항 1에 기재된 발명은, 내연 기관과, 전동기와, 상기 내연 기관과 상기 전동기의 동력을 피구동부에 전달하는 동력 전달 기구를 구비하는 하이브리드 차량으로서,
상기 내연 기관은, 차체에 요동 불가능하게 현가되고, 실린더가 대략 수평 방향으로 연장됨과 더불어 크랭크축이 차체의 폭방향을 지향하여 설치되고,
상기 전동기는, 상기 내연 기관의 상기 크랭크축보다도 전방 또한 상방에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 내연 기관의 상기 크랭크축의 일단에는, 상기 내연 기관으로부터의 동력을 변속하여 상기 동력 전달 기구에 전달하는 변속 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 전동기 및 상기 변속 기구는, 상기 내연 기관에 대해 차체의 폭방향 한쪽으로 치우쳐 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 전동기는, 상기 실린더를 구성하는 실린더 블록의 측방에, 또한 측면에서 봐서 상기 실린더 블록과 오버랩하여 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 동력 전달 기구에는, 상기 내연 기관과 상기 전동기로부터의 동력을 변속하여 상기 피구동부에 전달하는 변속부가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 내연 기관의 동력은, 상기 변속 기구에 의해 제1 원웨이 클러치를 통해 상기 크랭크축 상에 설치된 프라이머리 드라이브 기어에 입력되고, 상기 프라이머리 드라이브 기어로부터 상기 동력 전달 기구에 전달되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 6에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 프라이머리 드라이브 기어에는, 상기 전동기의 모터 드라이브 기어와 맞물리는 드리븐 기어가 설치되고,
상기 전동기로부터의 동력은, 상기 드리븐 기어에 입력되고, 상기 프라이머리 드라이브 기어로부터 상기 동력 전달 기구에 전달되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 7에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 드리븐 기어와 전동기 케이스가 측면에서 봐서 오버랩하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 9에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 내연 기관을 시동하는 시동용 전동기를 구비하고,
상기 시동용 전동기는, 크랭크 케이스의 상방에, 또한 측면에서 봐서 상기 전동기와 오버랩하여 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 10에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 내연 기관을 조작하는 스로틀 바이 와이어(Throttle by wire) 방식의 스로틀 기구를 구비하고,
상기 스로틀 기구는, 상기 실린더의 상방에, 또한 측면에서 봐서 상기 전동기와 오버랩하여 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 11에 기재된 발명은, 청구항 10에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 스로틀 기구의 액추에이터는, 차체 중심선에 대해 상기 전동기와는 폭방향에서 반대측에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 12에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 내연 기관의 피스톤의 중심과 상기 전동기의 사이에 차체 중심선이 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 13에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
전동기를 덮는 커버 부재에 상기 전동기를 냉각시키는 냉각용 개구가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 14에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 내연 기관과, 상기 전동기와, 상기 동력 전달 기구로 이루어지는 파워 유닛은 헤드 파이프로부터 후방으로 내려가도록 연장되는 메인프레임에 현가되고,
상기 메인프레임에는 에어 클리너가 고정되고,
상기 에어 클리너는 엔진의 상방 또한 전방으로 연장되는 흡기 통로에 의해 상기 엔진에 접속되고,
상기 실린더의 헤드부의 좌우에는 레그 실드가 설치되고,
상기 전동기는, 상기 실린더와 상기 메인프레임 사이에서 상기 흡기 통로의 후방에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 15에 기재된 발명은, 청구항 7에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 변속 기구는, 상기 크랭크축 상에 설치된 2단 원심 클러치이고,
1단째의 원심 클러치는, 제1 클러치 인너가 제1의 소정 회전수에 도달하면 클러치 아우터에 접속되도록 구성되고, 상기 클러치 아우터는 상기 크랭크축 상에 설치되는 유성 기어 기구의 링 기어를 이루고, 상기 링 기어와 맞물리는 유성 기어는, 한방향으로 회전 가능하고 또한 다른 방향으로 회전 불가능하게 설치된 선 기어와 맞물리고, 상기 제1 클러치 인너가 상기 클러치 아우터에 접속되면, 상기 유성 기어는 상기 선 기어를 다른 방향으로 회전시키도록 동력 전달이 이루어지고, 상기 클러치 아우터의 회전이 상기 유성 기어를 지지하는 캐리어를 통해 감속하여 상기 동력 전달 기구에 전달되고,
2단째의 원심 클러치는, 상기 캐리어와 일체로 회전하는 제2 클러치 인너가 제2의 소정 회전수에 도달하면 상기 클러치 아우터에 접속되고, 상기 제2 클러치 인너가 상기 클러치 아우터에 접속되면, 상기 링 기어와 상기 캐리어와 상기 선 기어가 한방향으로 일체로 회전하고, 상기 클러치 아우터의 회전이 상기 유성 기어 기구에서 감속되지 않고 상기 동력 전달 기구에 전달되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 16에 기재된 발명은, 청구항 15에 기재된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 캐리어는 상기 크랭크축의 외주에 상기 크랭크 축에 상대 회전이 자유롭게 설치된 외주통에 지지되고, 상기 외주통은 상기 제1 원웨이 클러치를 통해 상기 프라이머리 드라이브 기어와 접속되어 있고, 상기 제1 클러치 인너와 상기 제2 클러치 인너는 제2 원웨이 클러치를 통해 접속되어 있고, 상기 제2 원웨이 클러치는, 상기 제1 클러치 인너에 대해 상기 제2 클러치 인너의 한방향의 회전을 불가능하게 하고 다른 방향의 회전을 가능하게 하도록 설치한 것을 특징으로 한다.
청구항 1에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 전동기가 내연 기관의 크랭크축보다도 전방 또한 상방에 위치하므로, 전동기가 후륜과 간섭하지 않고 전동기를 차체 중심 근방에 배치할 수 있어, 폭방향의 돌출을 작게 할 수 있다.
청구항 2에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 내연 기관의 크랭크축의 일단에 내연 기관으로부터의 동력을 변속하여 동력 전달 기구에 전달하는 변속 기구를 구비하므로, 내연 기관의 동력을 미리 변속 기구로 변속하여 동력 전달 기구에 전달할 수 있다.
청구항 3에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 전동기 및 변속 기구는, 내연 기관에 대해 차체의 폭방향 한쪽으로 치우쳐 설치되므로, 내연 기관의 측방의 스페이스를 유효하게 이용할 수 있다.
청구항 4에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 전동기가, 실린더를 구성하는 실린더 블록의 측방에, 또한 측면에서 봐서 실린더 블록과 오버랩하여 배치되므로, 파워 유닛의 높이 방향의 길이를 작게 할 수 있어, 파워 유닛을 소형화할 수 있다.
청구항 5에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 동력 전달 기구에는, 내연 기관과 전동기로부터의 동력을 변속하여 피구동부에 전달하는 변속부가 설치되어 있으므로, 내연 기관의 동력과 전동기의 동력을 변속부에서 변속하여 피구동부에 전달할 수 있다.
청구항 6에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 내연 기관의 동력은, 변속 기구에 의해 제1 원웨이 클러치를 통해 크랭크축 상에 설치된 프라이머리 드라이브 기어에 입력되고, 프라이머리 드라이브 기어로부터 동력 전달 기구에 전달되므로, 내연 기관의 동력으로 차량을 주행할 수 있다.
청구항 7에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 프라이머리 드라이브 기어에는, 전동기의 드라이브 기어와 맞물리는 드리븐 기어가 프라이머리 드라이브 기어와 일체로 회전하도록 설치되고, 전동기로부터의 동력은, 프라이머리 드라이브 기어로부터 동력 전달 기구에 전달되므로, 전동기의 동력으로 차량을 주행할 수 있다. 또한, 전동기의 동력은 원웨이 클러치가 개방됨으로써 크랭크 축에 전달되지 않으므로, EV 주행 시에 내연 기관과 함께 회전되지 않아, 연비를 향상시킬 수 있다.
청구항 8에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 드리븐 기어와 전동기 케이스가 측면에서 봐서 오버랩되므로, 전동기의 드라이브 기어와 드리븐 기어의 맞물림에 의해서도 전동기의 동력을 감속할 수 있다. 또한, 전동기와 변속 기구를 근접 배치할 수 있다.
청구항 9에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 시동용 전동기는, 크랭크 케이스의 상방에, 또한 측면에서 봐서 상기 전동기와 오버랩하여 배치되므로, 파워 유닛을 소형화할 수 있다.
청구항 10에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 스로틀 기구는, 실린더의 상방에, 또한 측면에서 봐서 전동기와 오버랩하여 배치되므로, 파워 유닛을 소형화할 수 있다.
청구항 11에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 스로틀 기구의 액추에이터는, 차체 중심선에 대해 전동기와는 폭방향에서 반대측에 위치하므로, 액추에이터의 돌출에 의한 전동기와의 간섭을 방지할 수 있다.
청구항 12에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 내연 기관의 피스톤의 중심과 전동기의 사이에 차체 중심선이 위치하므로, 폭방향의 돌출을 작게 할 수 있다. 또한, 자동 이륜차의 중심(重心)의 치우침을 개선할 수 있다.
청구항 13에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 전동기를 덮는 커버 부재에 냉각용 개구가 설치되므로, 전동기의 발열을 억제할 수 있다.
청구항 14에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 전동기는, 실린더와 메인프레임 사이에서 흡기 통로의 후방에 배치되므로, 파워 유닛을 소형화할 수 있다.
청구항 15에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 변속 기구는 크랭크축 상에 설치된 2단 원심 클러치이고, 1단째의 원심 클러치는 클러치 아우터의 회전을 유성 기어 기구를 통해 감속하여 동력 전달 기구에 전달하고, 2단째의 원심 클러치는 클러치 아우터의 회전을 유성 기어 기구에서 감속하지 않고 동력 전달 기구에 전달하므로, 엔진 주행에 있어서 회전수에 따라 자동적으로 변속할 수 있다.
청구항 16에 기재된 하이브리드 차량에 의하면, 제1 클러치 인너와 제2 클러치 인너는 제2 원웨이 클러치를 통해 접속되어 있고, 제2 원웨이 클러치는, 제1 클러치 인너에 대해 제2 클러치 인너의 한방향의 회전을 불가능하게 하고 다른 방향의 회전을 가능하게 하도록 설치했으므로, 모터 주행 시에 있어서의 래칫(ratchet)의 회전음이 확실히 방지됨과 더불어 프라이머리 드라이브 기어의 회전에 의해 외주통이 함께 회전됨에 의한 에너지 손실을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 하이브리드 차량의 일실시 형태에 의한 이륜차의 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 이륜차의 파워 유닛의 단면도이다.
도 3은 파워 유닛의 변속 기구의 단면도이다.
도 4는 도 3의 IV－IV선 단면도이다.
도 5는 도 3의 V－V선 단면도이다.
도 6은 도 3의 VI－VI선 단면도이다.
도 7은 파워 유닛의 변속부의 중립에 있어서의 단면도이다.
도 8은 파워 유닛의 변속부의 드라이브 모드가 선택된 상태의 단면도이다.
도 9는 파워 유닛의 변속부의 저속 모드가 선택된 상태의 단면도이다.
도 10은 파워 유닛을 부분적으로 절결한 것을 측방으로부터 본 측면도이다.
도 11은 파워 유닛의 외관 사시도이다.
도 12는 스로틀 기구와 모터의 위치 관계를 설명하는 파워 유닛의 부분 단면도이다.
도 13은 변속 기구의 변형예의 단면도이다.
도 14는 래칫 받침부의 변형예의 단면도이다.
이하, 본 발명의 하이브리드 차량의 일실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 하이브리드 차량의 일실시 형태의 측면도이다.
본 발명의 하이브리드 차량은 자동 이륜차이고, 이 자동 이륜차(1)의 차체 프레임(2)은, 프론트 포크(24)를 조향 가능하게 지지하는 헤드 파이프(21)와, 상기 헤드 파이프(21)로부터 후방으로 내려가도록 연장되는 메인프레임(22)과, 메인프레임(22)의 후부에 연속 설치되어 후방으로 올라가도록 연장되는 좌우 한쌍의 리어 프레임(23)을 구비하고, 프론트 포크(24)의 하단에 전륜(WF)이 축 지지되고, 프론트 포크(24)의 상부에는 바 형상의 조향 핸들(25)이 연결되고, 프론트 포크(24)에는, 전륜(WF)의 상방을 덮는 프론트 펜더(26a)가 지지된다. 또한, 이 자동 이륜차(1)에는, 프론트 펜더(26a)의 상방으로부터 후부 하방으로 연장 설치되어 탑승원의 다리부를 보호하는 레그 실드(26b)가 설치되어 있다.
메인 프레임(22)의 하방에는, 실린더 축선(C)을 대략 수평 방향으로 하여 크랭크축(50)(도 2 참조)이 차체의 폭방향을 지향하여 설치된 엔진(5)(내연 기관)이 배치되어 있고, 이 엔진(5)은, 헹거 플레이트(27)… 및 피벗 플레이트(28)로 지지되도록 하여 차체 프레임(2)에 현가된다.
상기 피벗 플레이트(28)에는, 리어 포크(29)의 전단부가 상하로 요동 가능하게 지지되어 있고, 리어 포크(29)의 후단에 후륜(WR)이 축 지지된다. 또한 차체 프레임(2)에 있어서의 리어 프레임(23)… 및 리어 포크(29) 사이에는 리어 쿠션(30)이 설치된다.
상기 엔진(5)은, 모터(전동기)(6)와 동력 전달 기구(7)와 함께 후술하는 파워 유닛(P)을 구성하는 것이며, 동력 전달 기구(7)의 출력은 드라이브 체인(31)을 통해 피구동부로서의 후륜(WR)에 전달된다.
또한 엔진(5)의 상방에는, 스로틀 기구(32)와, 스타터 모터(33), 메인 프레임(22)에 고정된 에어클리너(36)가 배치되어 있고(도 10도 참조), 후륜(WR)의 상방에는, 연료 탱크(34)가 배치되고, 상기 연료 탱크(34)의 전방에 배치되는 수납 박스(35) 및 상기 연료 탱크(34)의 상방이, 예를 들어 2인승의 승차용 시트(S)로 개폐 가능하게 덮인다.
이하, 본 실시 형태의 하이브리드 차량의 파워 유닛에 대해서 도 2∼11을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 2는 도 1에 도시하는 이륜차의 파워 유닛의 단면도이고, ○가 폭방향의 중심을 나타내는 차체 중심선이다.
파워 유닛(P)은, 주로, 구동원으로서의 엔진(5) 및 모터(6)와, 엔진(5)과 모터(6)의 동력을 후륜(WR)에 전달하는 동력 전달 기구(7)와, 엔진(5)과 동력 전달 기구(7)의 사이에서 엔진(5)의 동력을 변속하여 동력 전달 기구(7)에 전달하는 변속 기구로서의 2단 원심 클러치(8)를 구비하여 구성되어 있다.
모터(6) 및 스타터 모터(33)에는 도시하지 않은 배터리가 접속되고, 배터리는, 모터(6)가 발동기로서 기능할 때, 및 스타터 모터(33)가 시동기로서 기능할 때는, 이들에 전력을 공급하고, 모터(6)가 발전기로서 기능할 때는, 회생 전력이 충전되도록 구성되어 있다. 또한, 배터리는, 예를 들면 도 1의 B1로 표시하는 연료 탱크(34)와 축 방향에 인접하는 공간에 탑재해도 되고, B2로 표시한 바와 같이 좌우의 레그 실드(26b) 내의 공간에 탑재해도 된다.
엔진(5)의 흡기관 내에는 공기량을 제어하는 스로틀 밸브가 회전 자유롭게 설치되어 있다. 이 스로틀 밸브(도시하지 않음)는, 스로틀 기구(32) 내에 수용되고, 탑승자가 조작하는 스로틀 그립(도시하지 않음)의 조작량에 따라 회전된다. 또한, 본 실시 형태에서는 TBW(스로틀·바이·와이어) 시스템을 탑재하고, 탑승원이 조작하는 액셀의 개방도를 검지하여, 이 검지된 액셀 개방도 및 각종 센서로부터의 신호에 의거하여 최적의 스로틀 밸브의 개방도를 산출하고, 상기 산출된 스로틀 개방도에 의거하여 액추에이터(320)(도 10 참조)로 도시하지 않은 스로틀 밸브의 개폐를 행하고 있다. 또한, 도 10 중, 부호 321은 엔진(5)과 에어클리너(36)를 접속하는 흡기 통로(322)를 구성하는 스로틀 보디이고, 323은 스로틀 밸브축, 324는 인젝터, 570은 엔진 행거를 나타내고 있다.
엔진(5)은, 크랭크축(50)에 커넥팅 로드(51)를 통해 연결된 피스톤(52)을 구비하고 있다. 피스톤(52)은, 실린더 블록(53)에 설치된 실린더(54) 내를 슬라이드 가능하고, 실린더 블록(53)은 실린더(54)의 축선(C)이 대략 수평이 되도록 설치되어 있다. 실린더 블록(53)의 전면에는 실린더 헤드(55a)와 헤드 커버(55b)가 고정되고, 실린더 헤드(55a) 및 실린더(54) 및 피스톤(52)으로 혼합기를 연소시키는 연소실이 형성되어 있다. 또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 헤드 커버(55b)의 좌우에는 레그 실드(26b)가 설치되어 있다.
실린더 헤드(55a)에는, 연소실로의 혼합기의 흡기 또는 배기를 제어하는 밸브(도시하지 않음)와 점화 플러그(56)가 설치되어 있다. 밸브의 개폐는, 실린더 헤드(55a)에 축 지지된 캠축(37)의 회전에 의해 제어된다. 캠축(37)은 일단측에 종동 스프로켓(38)을 구비하고, 종동 스프로켓(38)과 크랭크축(50)의 일단에 설치한 구동 스프로켓(40)과의 사이에는 무단상(無端狀)의 캠 체인(39)이 걸쳐져 있다. 또한, 구동 스프로켓(40)에 인접하여 크랭크축(50)에는, 스타터 모터(33)에 접속되는 시동용 드리븐 기어(41)가 스플라인 끼워 맞춤에 의해 일체로 부착되어 있다.
크랭크축(50)은 베어링(42, 42)을 통해 좌측 크랭크 케이스(57L), 우측 크랭크 케이스(57R)(이하, 좌측 크랭크 케이스(57L)와 우측 크랭크 케이스(57R)를 합하여 크랭크 케이스(57)라고 한다)에 각각 지지되고, 크랭크 케이스(57)의 폭방향 좌측에는 스테이터 케이스(43)가 연결되어 있고, 그 내부에 아우터 로터 형식의 모터인 올터네이터(44)(교류발전기(ACG))가 수납되어 있다. 크랭크 케이스(57)의 폭방향 우측에는, 2단 원심 클러치(8)를 수납하는 크랭크 케이스 커버(80)가 연결되어 있고, 또한 크랭크 케이스 커버(80)의 우측 단부는 베어링(45)을 통해 크랭크축(50)을 지지하는 클러치 커버(85)가 연결되어 있다. 실린더 블록(53)의 측방에 위치하는 크랭크 케이스 커버(80) 내의 전방의 공간에는 모터 케이스(60)가 연결되어 있다. 모터 케이스(60)의 내부에는, 모터 출력축(61)에 모터 드라이브 기어(62)가 부착된 모터(6)가 일체로 수용되어 있다.
그리고, 크랭크축(50)의 좌측 단부에는, 올터네이터(44)를 구성하는 인너 스테이터(441)에 대향하는 아우터 로터(442)가 부착되고, 그 우측 단부에는, 2단 원심 클러치(8)의 제1 클러치 인너(81)가 스플라인 끼워 맞춤되어 있다. 또한, 크랭크축(50)에는, 커넥팅 로드(51)와 제1 클러치 인너(81)의 사이에, 프라이머리 드라이브 기어(58)와 외주축(46)(외주통)이 크랭크축(50)에 대해 상대 회전이 자유롭게 그 외주를 덮도록 배치되어 있다.
프라이머리 드라이브 기어(58)는, 후술하는 동력 전달 기구(7)의 메인 샤프트(70)에 부착된 프라이머리 드리븐 기어(72)와 맞물림과 더불어, 프라이머리 드라이브 기어(58)에는 프라이머리 드라이브 기어(58)보다 큰 직경의 드리븐 기어(59)가 인접하여 일체로 회전하도록 부착되어 있다.
드리븐 기어(59)는, 모터 드라이브 기어(62)와 맞물리고, 내경부가 우측으로 개구하는 공간을 가지고 구성되고, 상기 공간에 수용된 원웨이 클러치(47)를 통해 외주축(46)에 접속되어 있다. 또한, 드리븐 기어(59)와 모터 케이스(60)는 측면에서 봐서 오버랩하여 배치되어 있다.
이 원웨이 클러치(47)는, 외주축(46)의 회전수가 드리븐 기어(59)의 회전수보다 높을 때에 접속되어 외주축(46)의 동력이 드리븐 기어(59)에 전달되고, 드리븐 기어(59)의 회전수가 외주축(46)의 회전수보다 높을 때에 분리되어 동력 전달이 차단된다.
2단 원심 클러치(8)는, 예를 들면 도 3∼도 6에 도시하는 바와 같이, 제1 클러치 인너(81)와, 제2 클러치 인너(82)와, 유성 기어 기구(83)와, 래칫식의 클러치 기구(84)를 구비하여 구성되어 있다. 전술한 바와 같이 제1 클러치 인너(81)는 크랭크축(50)에 스플라인 끼워 맞춤되어 크랭크축(50)과 일체로 회전한다. 한편, 제2 클러치 인너(82)는 외주축(46)의 외주에 스플라인 끼워맞춤하여 외주축(46)과 일체로 회전하도록 구성되어 있다.
유성 기어 기구(83)는, 선 기어(831)와, 링 기어(832)와, 선 기어(831)와 링 기어(832) 사이에 맞물리는 유성 기어(833)와, 유성 기어(833)를 지지하는 유성 캐리어(834)를 구비하여 구성되고, 유성 캐리어(834)가 제2 클러치 인너(82)와 접속되어 일체로 회전하도록 구성되어 있다.
링 기어(832)는, 제1 클러치 인너(81)와 제2 클러치 인너(82)의 클러치 아우터로서 기능하고 있고, 제1 클러치 인너(81)의 회전수가 제1의 소정 회전수에 도달하면, 제1 클러치 인너(81)의 웨이트가 링 기어(832)의 내주면에 접하여 접속 상태로 되고, 또한 제2 클러치 인너(82)의 회전수가 제1의 소정 회전수보다 빠른 제2의 소정 회전수에 도달하면, 제2 클러치 인너(82)의 웨이트가 링 기어(832)의 내주면에 접하여 접속 상태로 된다. 선 기어(831)는, 래칫식의 클러치 기구(84)에 접속되어 있다.
래칫식의 클러치 기구(84)는, 외주축(46)의 외주에 상대 회전이 자유롭게 배치되어 플랜지부(840)를 가지는 래칫 지지 부재(841)와, 플랜지부(840)에 의해 지지되는 복수의 래칫(843)과, 크랭크 케이스 커버(80)로부터 연장 설치된 래칫 받침부(844)를 구비하여 구성되고, 래칫 지지 부재(841)의 외주에 유성 기어 기구(83)의 선 기어(831)가 스플라인 끼워맞춤하여 일체로 회전하도록 구성되어 있다. 그리고, 선 기어(831)로부터의 동력에 의해 래칫 지지 부재(841)가 반시계 방향으로 회전하려고 할 때, 래칫(843)은 크랭크 케이스 커버(80)로부터 연장 설치된 래칫 받침부(844)의 홈(845)과 걸어 맞춤하여 래칫 지지 부재(841)의 회전이 록되고, 반대로 래칫 지지 부재(841)가 시계 방향으로 회전하려고 할 때, 래칫(843)은 래칫 받침부(844)의 홈(845)과 걸어맞춤하지 않아 래칫 지지 부재(841)가 공전한다. 또한, 각 홈(845)에는 방진(防振) 고무(846)가 소성 부착되어 있다.
이와 같이 구성된 2단 원심 클러치(8)는, 크랭크축(50)이 제1의 소정의 회전수 미만일 때는, 크랭크축(50)과 일체 회전하는 제1 클러치 인너(81)가 링 기어(832)의 내주면에 접하지 않고 비접속 상태로 되고, 크랭크축(50)의 동력은 동력 전달 기구(7)에 전달되지 않는다.
한편, 크랭크축(50)이 제1의 소정의 회전수에 도달하면, 제1 클러치 인너(81)의 웨이트가 링 기어(832)의 내주면에 접하여 접속 상태로 된다. 이 때, 링 기어(832)는 시계 방향으로 회전하고, 링 기어(832)에 맞물리는 유성 기어(833)를 통해 유성 캐리어(834)도 시계 방향으로 회전하고, 선 기어(831)에는 반시계 방향의 회전 토크가 작용한다. 그리고, 선 기어(831)와 스플라인 끼워 맞춤하는 래칫 지지 부재(841)를 통해 래칫(843)에는 반시계 방향의 회전 토크가 작용하고, 래칫(843)이 래칫 받침부(844)의 홈(845)과 걸어맞춤하므로 선 기어(831)는 록된다. 따라서, 크랭크축(50)으로부터 유성 캐리어(834)에 전달된 동력은 감속되어, 유성 캐리어(834)와 일체로 회전하는 외주축(46)에 전달된다. 그리고, 외주축(46)의 회전수가, 모터(6)의 모터 드라이브 기어(62)와 맞물리는 드리븐 기어(59)의 회전수보다 높을 때에는, 원웨이 클러치(47)가 접속되어, 크랭크축(50)의 동력이 드리븐 기어(59)와 일체로 회전하는 프라이머리 드라이브 기어(58)에 전달되고, 또한 프라이머리 드라이브 기어(58)와의 맞물림에 의해 프라이머리 드리븐 기어(72)를 통해 동력 전달 기구(7)에 전달된다.
한편, 모터(6)의 구동에 의해 드리븐 기어(59)의 회전수가 외주축(46)의 회전수보다 높을 때는, 원웨이 클러치(47)가 분리되어, 크랭크축(50)의 동력이 동력 전달 기구(7)에 전달되지 않는다.
또한, 제1 클러치 인너(81)의 접속에 의해, 유성 캐리어(834)와 함께 회전되는 제2 클러치 인너(82)의 회전수가 제2의 소정 회전수에 도달하면, 제2 클러치 인너(82)의 웨이트가 링 기어(832)의 내주면에 접하여 접속 상태로 된다. 이 때, 제2 클러치 인너(82)를 통하여 링 기어(832)와 유성 캐리어(834)는 일체로 회전함과 더불어 선 기어(831)도 일체로 된다. 즉, 유성 기어 기구(83)가 일체로 된다. 이 때, 선 기어(831)와 스플라인 끼워맞춤하는 래칫 지지 부재(841)를 통하여 래칫(843)에는 시계 방향의 회전 토크가 작용하고, 래칫(843)이 래칫 받침부(844)의 홈(845)과 걸어맞춤하지 않아 래칫 지지 부재(841)가 공전한다. 따라서, 크랭크축(50)으로부터 유성 기어 기구(83)에 전달된 동력은 감속되지 않고, 유성 캐리어(834)와 일체로 회전하는 외주축(46)에 전달된다. 그리고, 외주축(46)의 회전수가, 모터(6)의 모터 드라이브 기어(62)와 맞물리는 드리븐 기어(59)의 회전수보다 높을 때에는, 원웨이 클러치(47)가 접속되어, 크랭크축(50)의 동력이 드리븐 기어(59)와 일체로 회전하는 프라이머리 드라이브 기어(58)에 전달되고, 또한 프라이머리 드라이브 기어(58)와의 맞물림에 의해 프라이머리 드리븐 기어(72)를 통해 동력 전달 기구(7)에 전달된다.
한편, 모터(6)의 구동에 의해 드리븐 기어(59)의 회전수가 외주축(46)의 회전수보다 높을 때에는, 원웨이 클러치(47)가 분리되어, 크랭크축(50)의 동력은 동력 전달 기구(7)에 전달되지 않는다.
모터(6)는, 전술한 바와 같이, 모터 출력축(61)에 모터 드라이브 기어(62)가 부착되어 구성되고, 모터 드라이브 기어(62)가 크랭크축(50) 주위에 설치된 드리븐 기어(59)와 항상 맞물려 있다. 이에 따라, 모터(6)의 동력은, 모터 드라이브 기어(62)와 드리븐 기어(59)의 맞물림에 의해 드리븐 기어(59)에 전달되고, 드리븐 기어(59)와 일체로 회전하는 프라이머리 드라이브 기어(58)로부터, 프라이머리 드라이브 기어(58)와의 맞물림에 의해 프라이머리 드리븐 기어(72)를 통해 동력 전달 기구(7)에 전달된다. 여기서, 드리븐 기어(59)는 원웨이 클러치(47)를 통해 외주축(46)에 접속되므로, 드리븐 기어(59)의 회전수가 외주축(46)의 회전수보다 높을 때에만, 모터(6)의 동력이 동력 전달 기구(7)에 전달된다. 이 때, 원웨이 클러치(47)가 분리되어 있으므로, 모터(6)의 동력이 외주축(46)에 전달되지 않는다. 한편, 외주축(46)의 회전수가 드리븐 기어(59)의 회전수보다 높을 때에는, 크랭크축(50)의 동력이 동력 전달 기구(7)에 전달되므로, 모터(6)는 크랭크축(50)과 함께 회전된다. 이 때, 배터리의 SOC에 따라 모터(6)로 어시스트해도 되고, 회생 충전해도 되며, 제로(0) 토크 제어에 의해 부하를 경감할 수도 있다.
다음에, 동력 전달 기구(7)에 대해서 설명한다.
동력 전달 기구(7)는, 메인 샤프트(70)와 카운터 샤프트(71)의 사이에 변속부(73)를 구비하여 구성되고, 메인 샤프트(70)의 우측 단부에는, 전술한 바와 같이 크랭크축(50)의 외주에 설치된 프라이머리 드라이브 기어(58)와 맞물리는 프라이머리 드리븐 기어(72)가 부착되고, 카운터 샤프트(71)의 좌측 단부에는, 드라이브 스프로켓(74)이 부착되고, 메인 샤프트(70)에 전달된 동력이 드라이브 스프로켓(74)에 감겨진 드라이브 체인(31)(도 1 참조)을 통해, 후륜(WR)에 전달된다. 또한, 카운터 샤프트(71)의 우측 단부에는, 서브 샤프트(75)에 회전 자유롭게 설치된 차속 검출용 입력 기어(76)와 맞물리는 차속 검출용 출력 기어(77)가 설치되어 있다. 또한, 크랭크 케이스(57)에는, 차속 검출용 입력 기어(76)와 대향하는 위치에 속도를 검출하는 검출부(78)가 설치되어 있다.
변속부(73)는, 메인 샤프트(70)의 외주에 상대 회전이 자유롭게 설치된 저속 구동 기어(731)와, 메인 샤프트(70)의 외주에 배치되고 메인 샤프트(70)와 일체 회전하여 그 축선을 따라 슬라이드 자유롭게 설치된 고속 구동 시프터(shifter) 기어(732)와, 카운터 샤프트(71)의 외주에 스플라인 끼워맞춤되어 카운터 샤프트(71)와 일체로 회전하는 저속 종동 기어(733)와, 카운터 샤프트(71)의 외주에 상대 회전이 자유롭게 설치된 고속 종동 기어(734)와, 카운터 샤프트(71)의 외주에 배치되어 카운터 샤프트(71)와 일체 회전하고 그 축선을 따라 슬라이드 자유롭게 설치된 시프터(735)를 구비하여 구성되어 있다. 여기서, 저속 구동 기어(731)와 저속 종동 기어(733)는 항상 맞물려 저속 기어쌍(736)을 구성하고, 고속 구동 시프터 기어(732)와 고속 종동 기어(734)는 항상 맞물려 고속 기어쌍(737)을 구성하고 있다.
변속부(73)는, 통상은 고속 기어쌍(737)을 사용한 드라이브 모드로 주행하도록 설정되어 있고, 보다 큰 토크가 필요한 경우에 저속 기어쌍(736)을 사용한 저속 모드로 주행이 이루어진다. 따라서, 탑승원이 시프트 페달(도시하지 않음)을 요동시킴으로써, 중립으로부터, 드라이브 모드, 저속 모드로 기어 체인지가 이루어진다.
중립에서는 도 7에 도시하는 바와 같이, 고속 구동 시프터 기어(732)와 저속 구동 기어(731)가 걸어 맞춤하지 않고, 또한, 시프터(735)와 고속 종동 기어(734)도 걸어맞춤하고 있지 않다. 이 때문에, 예를 들어 메인 샤프트(70)가 회전해도 저속 기어쌍(736)과 고속 기어쌍(737)의 어느 것을 통해서도 카운터 샤프트(71)에 동력 전달이 이루어지지 않는다.
그리고, 탑승원이 중립으로부터 드라이브 모드를 선택하기 위해서, 시프트 페달을 한쪽으로 요동시키면, 도 8에 도시하는 바와 같이, 시프터(735)가 고속 종동 기어(734)측에 슬라이드하고, 고속 종동 기어(734)에 형성된 걸어맞춤부(734a)와 시프터(735)에 형성된 걸어맞춤부(735a)가 걸어맞춤한다. 이에 따라, 메인 샤프트(70)에 입력된 동력이, 도면 중 화살표로 표시한 바와 같이, 고속 구동 시프터 기어(732)로부터 고속 기어쌍(737), 시프터(735)를 통해 카운터 샤프트(71)의 드라이브 스프로켓(74)에 전달된다. 또한, 탑승원이 중립으로 되돌리기 위해, 시프트 페달을 다른쪽으로 요동시키면, 시프터(735)가 중립 위치로 되돌아가, 걸어맞춤부(734a)와 걸어맞춤부(735a)의 걸어맞춤이 해제된다.
한편, 탑승원이 드라이브 모드에서 저속 모드를 선택하기 위해, 시프트 페달을 다시 한쪽으로 요동시키면, 도 9에 도시하는 바와 같이, 시프터(735)가 중립 위치로 되돌아가 걸어맞춤부(734a)와 걸어맞춤부(735a)의 걸어맞춤이 해제되고, 또한, 고속 구동 시프터 기어(732)가 저속 구동 기어(731)측에 슬라이드하고, 저속 구동 기어(731)에 형성된 걸어맞춤부(731a)와 고속 구동 시프터 기어(732)에 형성된 걸어맞춤부(732a)가 걸어맞춤한다. 이에 따라, 메인샤프트(70)에 입력된 동력이, 고속 구동 시프터 기어(732), 저속 기어쌍(736)을 통해 카운터 샤프트(71)의 드라이브 스프로켓(74)에 전달된다. 또한, 탑승원이 저속 모드에서 드라이브 모드를 선택하거나 중립으로 되돌리기 위해, 시프트 페달을 한쪽 또는 다른쪽으로 요동시키면, 전술한 드라이브 모드 또는 중립으로 된다.
이와 같이 구성된 하이브리드 차량의 파워 유닛(P)에서는, 이하의 제1 및 제2 전달 경로의 2가지의 전달 경로로 동력을 전달하여 자동 이륜차(1)의 주행을 행할 수 있다.
(1) 제1 전달 경로는, 이른바 엔진 주행에 있어서의 전달 경로이고, 엔진(5)의 동력이, 크랭크축(50), 2단 원심 클러치(8), 외주축(46), 원웨이 클러치(47), 드리븐 기어(59)(프라이머리 드라이브 기어(58)), 프라이머리 드리븐 기어(72), 동력 전달 기구(7)를 통해 구동륜(WR)에 전달되는 전달 경로이다. 이 제1 전달 경로에 있어서는, 2단 원심 클러치(8)와 동력 전달 기구(7)의 변속부(73)에 있어서 각각 2단계의 변속을 행할 수 있다. 또한, 제1 전달 경로로 동력을 전달하면서 주행 중에, 모터(6)를 구동함으로써 어시스트 주행을 행할 수 있고, 또한, 모터(6)를 부하로 하여 회생 충전할 수도 있다.
(2) 제2 전달 경로는, 이른바 EV 주행에 있어서의 전달 경로이고, 모터(6)의 동력이, 모터 출력축(61), 모터 드라이브 기어(62), 드리븐 기어(59)(프라이머리 드라이브 기어(58)), 프라이머리 드리븐 기어(72), 동력 전달 기구(7), 드라이브 체인(31)을 통해 구동륜(WR)에 전달되는 전달 경로이다. 이 때, 전술한 바와 같이, 모터(6)의 동력은, 원웨이 클러치(47)의 공전에 의해 크랭크축(50)에 전달되지 않는다. 또한, 이 제2 전달 경로에 있어서는, 동력 전달 기구(7)의 변속부(73)에 있어서 2단계의 변속을 행할 수 있다.
이 제1 및 제2 전달 경로의 전환은 원웨이 클러치(47)에 의해 기계적으로 이루어지고, 원웨이 클러치(47)의 외경측의 드리븐 기어(59)의 회전수와 내경측의 외주축(46)의 회전수에 의거하여, 외주축(46)의 회전수가 드리븐 기어(59)의 회전수보다 높으면 제1 전달 경로에 의해 동력이 전달되고, 드리븐 기어(59)의 회전수가 외주축(46)의 회전수보다 높으면 제2 전달 경로에 의해 동력이 전달된다.
이와 같이 구성된 파워 유닛(P)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 모터(6) 및 2단 원심 클러치(8)가 엔진(5)에 대해 차체의 폭방향 한쪽으로 치우쳐 배치되고, 엔진(5)의 피스톤(52)의 중심과 모터(6)의 사이에 차체 중심선(O)이 위치하고 있다.
도 10은, 파워 유닛의 일부를 절결한 측면도이고, 도 11은 파워 유닛의 사시도이며, 도 12는 스로틀 기구와 모터의 위치 관계를 설명하는 파워 유닛의 부분 단면도이다. 도면 중 화살표가 파워 유닛이 차량에 탑재된 상태에 있어서의 방향을 나타내고 있다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 스타터 모터(33)가 크랭크 케이스(57)의 상방에 또한 측면에서 봐서 모터(6)와 오버랩하여 배치되고, 스로틀 기구(32)가 실린더(54)의 상방에 또한 측면에서 봐서 모터(6)와 오버랩하여 배치되어 있다. 또한, 모터(6)는 실린더(54)와 메인프레임(22) 사이에서 흡기 통로(322)의 후방에 배치되어 있다.
또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 모터(6)를 덮는 크랭크 케이스 커버(80)에는, 둘레 방향으로 등간격으로 복수의 냉각용 개구(801)가 설치되고, 내부에 수용된 모터(6)를 냉각하고 있다. 또한, 도 11중, 부호 802는 유성 기어 기구(83)의 유성 캐리어(834)의 속도 검출부(835)(도 3 참조)의 회전 속도를 검출하는 센서 부착용 개구를 도시하고, 803은 2단 원심 클러치(8)의 제1 클러치 인너(81)의 속도 검출부(815)(도 3 참조)의 회전 속도를 검출하는 센서 부착용 개구를 나타내고, 557은 산소 센서를 나타내고, 558은 배기관을 나타내고 있다.
또한, 이 파워 유닛(P)은, 도 12에 도시하는 바와 같이, 스로틀 기구(32)의 액추에이터(320)가, 차체 중심선(O)에 대해 모터(6)와 폭방향에서 반대측에 위치하고 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 하이브리드 차량에 의하면, 엔진(5)은, 차체에 요동 불가능하게 현가되고, 실린더(54)가 대략 수평 방향으로 연장함과 더불어 크랭크축(50)이 폭 방향을 지향하여 설치되고, 모터(6)는, 엔진(5)의 크랭크축(50)보다도 전방 또한 상방에 위치하므로, 모터(6)가 후륜(WR)과 간섭하지 않고 모터(6)를 차체 중심 근방에 배치할 수 있어, 폭방향의 돌출을 작게 할 수 있다.
또한, 엔진(5)의 크랭크축(50)의 일단에는, 엔진(5)으로부터의 동력을 변속하여 동력 전달 기구(7)에 전달하는 2단 원심 클러치(8)를 구비하므로, 엔진(5)의 동력을 미리 2단 원심 클러치(8)로 변속하여 동력 전달 기구(7)에 전달할 수 있다.
또한, 모터(6) 및 2단 원심 클러치(8)는, 엔진(5)에 대해 폭방향 한쪽으로 치우쳐 설치되므로, 엔진(5)의 측방의 공간을 유효하게 이용할 수 있다.
또한, 모터(6)가 실린더(54)를 구성하는 실린더 블록(53)의 측방에 또한 측면에서 봐서 실린더 블록(53)과 오버랩하여 배치되므로, 파워 유닛의 높이 방향의 길이를 작게 할 수 있어 파워 유닛을 소형화할 수 있다.
또한, 동력 전달 기구(7)에는, 엔진(5)과 모터(6)로부터의 동력을 변속하여 후륜(WR)에 전달하는 변속부(73)가 설치되므로, 엔진(5)의 동력과 모터(6)의 동력을 변속부(73)에서 소정의 변속비로 변속하여 후륜(WR)에 전달할 수 있다.
또한, 엔진(5)의 동력은, 2단 원심 클러치(8)에 의해 원웨이 클러치(47)를 통하여 크랭크축(50) 상에 설치된 프라이머리 드라이브 기어(58)에 입력되고, 프라이머리 드라이브 기어(58)로부터 동력 전달 기구(7)에 전달되므로, 엔진(5)의 동력으로 차량을 주행할 수 있다.
또한, 프라이머리 드라이브 기어(58)에는, 모터(6)의 모터 드라이브 기어(62)와 맞물리는 드리븐 기어(59)가 설치되고, 모터(6)로부터의 동력은, 드리븐 기어(59)에 입력되고, 프라이머리 드라이브 기어(58)로부터 동력 전달 기구(7)에 전달되므로, 모터(6)의 동력으로 차량을 주행할 수 있다. 또한, 모터(6)의 동력은 원웨이 클러치(47)가 개방됨으로써 크랭크축(50)에 전달되지 않으므로, EV 주행시에 엔진(5)과 함께 회전하지 않아, 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 드리븐 기어(59)와 모터 케이스(60)가 측면에서 봐서 오버랩하므로, 모터(6)의 모터 드라이브 기어(62)와 드리븐 기어(59)의 맞물림에 의해서도 모터(6)의 동력을 감속할 수 있다.
또한, 스타터 모터(33)는, 크랭크 케이스(57)의 상방에 또한 측면에서 봐서 모터(6)와 오버랩하여 배치되므로, 파워 유닛(P)을 소형화할 수 있다.
또한, 엔진(5)을 조작하는 스로틀 바이 와이어 방식의 스로틀 기구(32)는, 실린더(54)의 상방에 또한 측면에서 봐서 모터(6)와 오버랩하여 배치되므로, 파워 유닛(P)을 소형화할 수 있다.
또한, 스로틀 기구(32)의 액추에이터(320)는, 차체 중심선(O)에 대해 모터(6)와는 축 방향에서 반대측에 위치하므로, 액추에이터의 돌출에 의한 모터(6)와의 간섭을 방지할 수 있다.
또한, 엔진(5)의 피스톤(52)의 중심과 모터(6)의 사이에 차체 중심선(O)이 위치하므로, 폭방향의 돌출을 작게 할 수 있다.
또한, 모터 케이스(60)를 덮는 크랭크 케이스 커버(80)에 냉각용 개구(801)가 설치되므로, 모터(6)의 발열을 억제할 수 있다.
또한, 모터(6)는, 실린더(54)와 메인프레임(22) 사이에서 흡기 통로(322)의 후방에 배치되므로, 파워 유닛(P)을 소형화할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 적절히, 변경, 개량 등이 가능하다.
도 13은, 변속 기구로서의 2단 원심 클러치의 변형예의 단면도이다. 본 변형예의 2단 원심 클러치(8')는, 제1 클러치 인너(81)와 제2 클러치 인너(82)가 원웨이 클러치(48)를 통해 접속된다. 이 원웨이 클러치(48)는, 제2 클러치 인너(82)에 부착된 연결 부재(820)와 제1 클러치 인너(81)의 사이에 설치되고, 제1 클러치 인너(81)에 대해 제2 클러치 인너(82)의 시계 방향의 회전을 불가능하게 하고 반시계 방향의 회전을 가능하게 하도록 설정된다. 따라서, 엔진 주행시는, 제2 클러치 인너(82)가 제1 클러치 인너(81)보다 빨리 회전하지 않는, 즉 제1 클러치 인너(81)에 대해 제2 클러치 인너(82)가 반시계 방향으로 회전하고 시계 방향으로 회전하지 않으므로 원웨이 클러치(48)는 기능하지 않는다.
한편, 모터 주행 시는, 드리븐 기어(59)가 원웨이 클러치(47)를 통해 외주축(46)에 접속되어 있으므로, 드리븐 기어(59)의 동력이 외주축(46)에 전달되지 않겠지만, 상황에 따라서는 원웨이 클러치(47)가 드리븐 기어(59)와 함께 회전되는 것도 생각할 수 있다. 만일 원웨이 클러치(47)가 드리븐 기어(59)와 함께 회전되면, 상기 실시 형태에 있어서의 2단 원심 클러치(8)에서는, 외주축(46)의 회전에 의해 유성 캐리어(834)를 통해 선 기어(831)가 시계 방향으로 회전한다. 선 기어(831)가 시계 방향으로 회전하면, 래칫 지지 부재(841)가 시계 방향으로 회전하고, 래칫(843)은 래칫 받침부(844)의 홈(845)과 걸어맞춤하지 않아 래칫 지지 부재(841)가 공전한다. 이 때, 래칫(843)은 회전음을 발하게 된다.
본 변형예에서는, 모터 주행시에는 제1 클러치 인너(81)가 정지하고 있으므로, 제1 클러치 인너(81)에 대해서 제2 클러치 인너(82)가 시계 방향으로 회전하게 되므로, 원웨이 클러치(48)에 의해 제2 클러치 인너(82)의 회전이 불가능하게 된다. 이에 따라, 모터 주행 시에 있어서의 래칫(843)의 회전음이 확실히 방지됨과 더불어, 외주축(46)이 함께 회전됨에 의한 에너지 손실을 억제할 수 있다.
도 14는, 래칫 받침부의 변형예의 단면도이다. 본 변형예의 래칫 받침부(844')는, 제1 래칫 플레이트(844a)의 내주부에 소정의 간격을 두고 내주면에 홈(845)을 가지는 제2 래칫 플레이트(844b)가 배치되고, 제2 래칫 플레이트(844b) 전체를 덮도록 방진 고무(846)가 몰드되어 구성된다. 또한, 제1 래칫 플레이트(844a)와 방진 고무(846)의 회전 정지는 제1 래칫 플레이트(844a)에 설치된 오목부(847)에서 이루어진다. 이에 따라, 홈(845)을 포함한 제2 래칫 플레이트(844b)의 내주면 전체가 방진 고무(846)로 덮이기 때문에 래칫(843)의 회전음을 저감시킬 수 있다.
1 : 자동 이륜차(하이브리드 차량) 2 : 차체 프레임
5 : 엔진(내연 기관) 6 : 모터(전동기)
7 : 동력 전달 기구 8 : 2단 원심 클러치(변속 기구)
21 : 헤드 파이프 22 : 메인프레임
26b : 레그 실드 32 : 스로틀 기구
33 : 스타터 모터(시동용 전동기) 36 : 에어클리너
46 : 외주축(외주통)
47 : 원웨이 클러치(제1 원웨이 클러치)
48 : 원웨이 클러치(제2 원웨이 클러치)
50 : 크랭크축 52 : 피스톤
53 : 실린더 블록 54 : 실린더
57 : 크랭크 케이스 58 : 프라이머리 드라이브 기어
59 : 드리븐 기어 60 : 모터 케이스
62 : 모터 드라이브 기어 73 : 변속부
80 : 크랭크 케이스 커버(커버 부재)
81 : 제1 클러치 인너 82 : 제2 클러치 인너
83 : 유성 기어 기구 320 : 액추에이터
322 : 흡기 통로 801 : 냉각용 개구
831 : 선 기어 832 : 링 기어(클러치 아우터)
833 : 유성 기어 834 : 유성 캐리어(캐리어)
O : 차체 중심선 P : 파워 유닛
WR : 후륜(피구동부)

Claims (16)

  1. 내연 기관과, 전동기와, 상기 내연 기관과 상기 전동기의 동력을 피구동부에 전달하는 동력 전달 기구를 구비하는 하이브리드 차량으로서,
    상기 내연 기관은, 차체에 요동 불가능하게 현가(懸架)되고, 실린더가 대략 수평 방향으로 연장됨과 더불어 크랭크축이 차체의 폭방향을 지향하여 설치되고,
    상기 전동기는, 상기 내연 기관의 상기 크랭크축보다도 전방 또한 상방에 위치하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 내연 기관의 상기 크랭크축의 일단에는, 상기 내연 기관으로부터의 동력을 변속하여 상기 동력 전달 기구에 전달하는 변속 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전동기 및 상기 변속 기구는, 상기 내연 기관에 대해 차체의 폭방향 한쪽으로 치우쳐 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전동기는, 상기 실린더를 구성하는 실린더 블록의 측방에, 또한 측면에서 봐서 상기 실린더 블록과 오버랩하여 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 동력 전달 기구에는, 상기 내연 기관과 상기 전동기로부터의 동력을 변속하여 상기 피구동부에 전달하는 변속부가 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 내연 기관의 동력은, 상기 변속 기구에 의해 제1 원웨이 클러치를 통해 상기 크랭크축 상에 설치된 프라이머리 드라이브 기어에 입력되고, 상기 프라이머리 드라이브 기어로부터 상기 동력 전달 기구에 전달되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 프라이머리 드라이브 기어에는, 상기 전동기의 모터 드라이브 기어와 맞물리는 드리븐 기어가 설치되고,
    상기 전동기로부터의 동력은, 상기 드리븐 기어에 입력되고, 상기 프라이머리 드라이브 기어로부터 상기 동력 전달 기구에 전달되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 드리븐 기어와 전동기 케이스가 측면에서 봐서 오버랩하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 내연 기관을 시동하는 시동용 전동기를 구비하고,
    상기 시동용 전동기는, 크랭크 케이스의 상방에, 또한 측면에서 봐서 상기 전동기와 오버랩하여 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 내연 기관을 조작하는 스로틀 바이 와이어(Throttle by wire) 방식의 스로틀 기구를 구비하고,
    상기 스로틀 기구는, 상기 실린더의 상방에, 또한 측면에서 봐서 상기 전동기와 오버랩하여 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 스로틀 기구의 액추에이터는, 차체 중심선에 대해 상기 전동기와는 폭방향에서 반대측에 위치하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 내연 기관의 피스톤의 중심과 상기 전동기의 사이에 차체 중심선이 위치하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  13. 청구항 1에 있어서,
    전동기를 덮는 커버 부재에 상기 전동기를 냉각시키는 냉각용 개구가 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 내연 기관과, 상기 전동기와, 상기 동력 전달 기구로 이루어지는 파워 유닛은 헤드 파이프로부터 후방으로 내려가도록 연장되는 메인프레임에 현가되고,
    상기 메인프레임에는 에어 클리너가 고정되고,
    상기 에어 클리너는 엔진의 상방 또한 전방으로 연장되는 흡기 통로에 의해 상기 엔진에 접속되고,
    상기 실린더의 헤드부의 좌우에는 레그 실드가 설치되고,
    상기 전동기는, 상기 실린더와 상기 메인프레임 사이에서 상기 흡기 통로의 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  15. 청구항 7에 있어서,
    상기 변속 기구는, 상기 크랭크축 상에 설치된 2단 원심 클러치이고,
    1단째의 원심 클러치는, 제1 클러치 인너가 제1의 소정 회전수에 도달하면 클러치 아우터에 접속되도록 구성되고, 상기 클러치 아우터는 상기 크랭크축 상에 설치되는 유성 기어 기구의 링 기어를 이루고, 상기 링 기어와 맞물리는 유성 기어는, 한방향으로 회전 가능하고 또한 다른 방향으로 회전 불가능하게 설치된 선 기어와 맞물리고, 상기 제1 클러치 인너가 상기 클러치 아우터에 접속되면, 상기 유성 기어는 상기 선 기어를 다른 방향으로 회전시키도록 동력 전달이 이루어지고, 상기 클러치 아우터의 회전이 상기 유성 기어를 지지하는 캐리어를 통해 감속하여 상기 동력 전달 기구에 전달되고,
    2단째의 원심 클러치는, 상기 캐리어와 일체로 회전하는 제2 클러치 인너가 제2의 소정 회전수에 도달하면 상기 클러치 아우터에 접속되고, 상기 제2 클러치 인너가 상기 클러치 아우터에 접속되면, 상기 링 기어와 상기 캐리어와 상기 선 기어가 한방향으로 일체로 회전하고, 상기 클러치 아우터의 회전이 상기 유성 기어 기구에서 감속되지 않고 상기 동력 전달 기구에 전달되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 크랭크축의 외주에 상기 크랭크 축에 상대 회전이 자유롭게 설치된 외주통에 지지되고, 상기 외주통은 상기 제1 원웨이 클러치를 통해 상기 프라이머리 드라이브 기어와 접속되어 있고, 상기 제1 클러치 인너와 상기 제2 클러치 인너는 제2 원웨이 클러치를 통해 접속되어 있고, 상기 제2 원웨이 클러치는, 상기 제1 클러치 인너에 대해 상기 제2 클러치 인너의 한방향의 회전을 불가능하게 하고 다른 방향의 회전을 가능하게 하도록 설치한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
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