TWI408077B - Hybrid powertrain - Google Patents

Description

混合動力傳動裝置

本發明是有關於一種傳動裝置，特別是指一種混合動力傳動裝置。

隨著國民所得的日益增加，人們為了增加生活的便利性，家家戶戶或多或少都有一至兩部的機車作為代步工具，而現有的機車大多是以燃燒石化燃料作為動力來源，但是，眾所周知，燃燒石化燃料會排放出大量的二氧化碳與其它有害氣體，不但造成空氣污染更會引起地球暖化；而且，全球石化燃料的蘊藏量逐年的減少，導致石化燃料的價格屢創新高，因此，有愈來愈多的業者嘗試以零排放的電動機車取代現有的機車。

然而，現有電動機車的行駛速度較慢，且充電時間長因此現有的電動機車仍無法充分滿足人們對於代步工具的要求，而為了要減少石化燃料的使用，降低對環境的污染且能提供足夠的動力，所以，各國轉向積極研發如圖1所示之中華民國公告第I295644號「動力模組的驅動控制裝置以及油電混合動力車輛」。該車輛的動力單元1於啟動時，該電動馬達11的動力能經由該從動軸16與減速機構17傳動該後輪10；當車速高於一定值時，則改由該引擎12經由該離心離合器13、無段變速裝置14、單向離合器15、從動軸16及減速機構17而驅動該後輪10。

利用切換該電動馬達11與引擎12的動力以驅動該後輪10，不但可以降低啟動時的油耗，也可以提供行進時所需的動力。

但是，該車輛1仍具有下列缺點有待改善：

1.配速不易：由於該電動馬達11與該引擎12的動力都需經由該從動軸16與該減速機構17後才能驅動該後輪10，且由於該電動馬達11是直接驅動該從動軸16，所以，該減速機構17的減速比必須同時符合該電動馬達11與該引擎12的需求，造成配速上的難度較高。

2.操控性差：由於該電動馬達11是直接安裝在該從動軸16上，如此將會增加了該動力單元1的橫向體積，使得該車輛過彎時的傾角必須大幅縮減，造成該車輛的操控性大幅下降。

3.成本較高：續上述，為了減少動力單元1之橫向體積的增加，則必須採用如薄型馬達或微型馬達...等價格較高的特殊規格電動馬達11，造成整體的製造成本激增。

因此，本發明之目的，即在提供一種配速方便、操控性佳，且能有效降低成本之混合動力傳動裝置。

於是，本發明混合動力傳動裝置，包含一具有一曲軸的引擎、一設有一傳動單元的傳動箱、一與該傳動箱間隔設置的連接單元、一與該連接單元間隔設置的輸出單元，及一用以驅動該輸出單元的驅動單元。

該傳動單元具有一設置於該曲軸上的主動輪、一與該曲軸間隔樞設於該傳動箱中的輸出軸、一設置於該輸出軸上的被動輪，及一套覆該主動輪與被動輪的連接件，該傳動單元為該引擎所帶動。

該連接單元是設置於一齒輪箱中，且該連接單元包括一設置於該輸出軸上的連動齒輪、一與該輸出軸間隔樞設於該齒輪箱中的中間軸，及一設置於該中間軸上且被該連動齒輪帶動的連接齒輪。

該輸出單元包括一與該中間軸間隔且穿伸出該齒輪箱的最終軸，及一設置於該最終軸上且可被該連接齒輪所連動的最終齒輪組。

該驅動單元包括一與該最終軸間隔樞設於該齒輪箱中的輸入軸、一設置於該輸入軸上且可帶動該最終軸的傳動機構，及一用以驅動該輸入軸的動力源，其中，該輸入軸是平行該最終軸的軸線方向而樞設於該齒輪箱中，而該動力源與該主動輪及被動輪是位於同一側。

本發明之功效是因為該輸入軸是以平行該最終軸的軸線方向與該最終軸間隔樞設於該齒輪箱中，而能藉由調整該傳動機構進而改變該動力源驅動該最終軸的減速比而使配速方便，同時也能避免該傳動箱的體積朝側向增加，以提升操控性，還可避免非規格品的使用以降低生產成本。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2，本發明混合動力傳動裝置2之第一較佳實施例包含一具有一曲軸31的引擎3、一設有一傳動單元41的傳動箱4、一與該傳動箱4間隔設置的連接單元5、一與該連接單元5間隔設置的輸出單元6，及一用以驅動該輸出單元6的驅動單元7。

該傳動單元41包括一設置於該曲軸31上的主動輪42、一與該曲軸31間隔樞設於該傳動箱4中的輸出軸43、一設置於該輸出軸43上的被動輪44、一套覆該主動輪42與被動輪44的連接件45，及一設置於該輸出軸43上的離心式離合器46。於本較佳實施例中，該主動輪42與被動輪44是皮帶輪，而該連接件45是一皮帶。

該連接單元5是設置於一齒輪箱50中，且該連接單元5包括一設置於該輸出軸43上的連動齒輪51、一與該輸出軸43間隔樞設於該齒輪箱50中的中間軸52，及一設置於該中間軸52上且被該連動齒輪51帶動的連接齒輪53。

該輸出單元6包括一與該中間軸52間隔且穿伸出該齒輪箱50的最終軸61、一設置於該最終軸61上且可被該連接齒輪53所連動的最終齒輪組62，及一設置於該最終軸61相反於該最終齒輪組62之一端的車輪63。

該驅動單元7包括一與該最終軸61間隔樞設於該齒輪箱50中的輸入軸71、一設置於該輸入軸71上且可帶動該最終軸61的傳動機構72，及一用以驅動該輸入軸71的動力源73，其中，該輸入軸71是平行該最終軸61的軸線方向而樞設於該齒輪箱50中，而該動力源73與該主動輪42及被動輪44是位於同一側。於本較佳實施例中，該傳動機構72是與該最終齒輪組62相互嚙合的齒輪組，而該動力源73則是一設置於該傳動箱4內，而用以驅動該輸入軸71的馬達。

在此要特別說明的是，該動力源73除了可以設置於該傳動箱4內，當然也可以如圖3所示，設置於該傳動箱4後方，依然可以達成相同的功效。

該引擎3的動力是經由該曲軸31、主動輪42、連接件45、被動輪44、輸出軸43、連動齒輪51、連接齒輪53、最終齒輪組62而傳遞驅動該最終軸61，進而傳動該車輪63轉動；而該動力源73的動力是經由該輸入軸71、傳動機構72、最終齒輪組62而傳遞驅動該最終軸61，進而傳動該車輪63轉動。

藉由上述設計，該混合動力傳動裝置2於實際應用上，具有下列優點：

1.配速控制容易：由於該驅動單元7的輸入軸71是以平行該最終軸61的軸線方向與該最終軸61相互間隔樞設於該齒輪箱50中，所以可以藉由調整該傳動機構72，配合該動力源73驅動該最終軸61所需的減速比，因此該引擎3與動力源73所需的減速比可以各自調整且不會產生相互干擾，使該引擎3與動力源73驅動該最終軸61的配速控制更容易。

2.操控性較佳：續上述，由於該驅動單元7是與該最終軸61相互間隔，所以該動力源73無須直接設置於該中間軸52或是最終軸61上，有效避免側向增加該傳動箱4的體積，因此，能夠保有過彎時的傾角角度，而具有較佳的操控性。

3.成本較低：續上述，由於該動力源73無須直接設置於該中間軸52或是最終軸61上，因此，可以利用較為常見之馬達即可達成驅動該最終軸61的功效，減少特殊或是非規格品的使用，有效降低原料成本。

參閱圖4，本發明混合動力傳動裝置2之第二較佳實施例大致是與該第一較佳實施例相同，不相同的地方在於：該傳動機構72具有一設置於該輸入軸71上且可被該動力源73所帶動的第一轉輪721、一設置於該中間軸52上的第二轉輪722，及一套覆該第一轉輪721與該第二轉輪722的連接索723。於本較佳實施例中，該第一、二轉輪721、722是鏈輪，而該連接索723是鏈條，當然於實際應用上該第一、二轉輪721、722也可以是皮帶輪，而該連接索723則是皮帶，依然可以達成相同的功效，不以本實施例的揭露為限。

由於本較佳實施例大致是與該第一較佳實施例相同，因此，本實施例除了可以達成該第一較佳實施例相同的功效外，還可以利用調整相互配合之該第一、二轉輪721、722與該連接索723，使該動力源73之減速比的調整更加多樣化。

綜上所述，本發明混合動力傳動裝置2利用該驅動單元7是與該最終軸61相互間隔，因此，能藉由調整該傳動機構72進而改變該動力源73驅動該最終軸61的減速比使配速方便，也能避免該引擎3與動力源73的減速比相互干擾，再者，由於該動力源73無須直接設置於該中間軸52或是最終軸61上，有效避免增加該傳動箱4的側向體積，因此，能夠保有過彎時的傾角角度，而具有較佳的操控性，也能減少特殊或是非規格品的使用，有效降低原料成本，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2．．．混合動力傳動裝置

3．．．引擎

31．．．曲軸

4．．．傳動箱

41．．．傳動單元

42．．．主動輪

43．．．輸出軸

44．．．被動輪

45．．．連接件

46．．．離心式離合器

5．．．連接單元

50．．．齒輪箱

51．．．連動齒輪

52．．．中間軸

53．．．連接齒輪

6．．．輸出單元

61．．．最終軸

62．．．最終齒輪組

63．．．車輪

7．．．驅動單元

71．．．輸入軸

72．．．傳動機構

721．．．第一轉輪

722．．．第二轉輪

723．．．連接索

73．．．動力源

圖1是一剖視圖，說明中華民國公告第I295644號「動力模組的驅動控制裝置以及油電混合動力車輛」發明專利；

圖2是一剖視圖，說明本發明混合動力傳動裝置的第一較佳實施例；

圖3是一剖視圖，說明本發明混合動力傳動裝置第一較佳實施例的另一種態樣；及

圖4是一示意圖，說明本發明混合動力傳動裝置的第二較佳實施例。

2．．．混合動力傳動裝置

3．．．引擎

31．．．曲軸

4．．．傳動箱

41．．．傳動單元

42．．．主動輪

43．．．輸出軸

44．．．被動輪

45．．．連接件

46．．．離心式離合器

5．．．連接單元

50．．．齒輪箱

51．．．連動齒輪

52．．．中間軸

53．．．連接齒輪

6．．．輸出單元

61．．．最終軸

62．．．最終齒輪組

63．．．車輪

7．．．驅動單元

71．．．輸入軸

72．．．傳動機構

73．．．動力源

Claims (5)

1. 一種混合動力傳動裝置，包含：一引擎，該引擎具有一曲軸；一傳動箱，該傳動箱中設有一傳動單元，該傳動單元具有一設置於該曲軸上的主動輪、一與該曲軸間隔樞設於該傳動箱中的輸出軸、一設置於該輸出軸上的被動輪，及一套覆該主動輪與被動輪的連接件，該傳動單元為該引擎所帶動；一連接單元，是設置於一齒輪箱中，且包括一設置於該輸出軸上的連動齒輪、一與該輸出軸間隔樞設於該齒輪箱中的中間軸，及一設置於該中間軸上且被該連動齒輪帶動的連接齒輪；一輸出單元，包括一與該中間軸間隔且穿伸出該齒輪箱的最終軸，及一設置於該最終軸上且可被該連接齒輪所連動的最終齒輪組；以及一驅動單元，包括一與該最終軸間隔樞設於該齒輪箱中的輸入軸、一設置於該輸入軸上且可帶動該最終軸的傳動機構，及一用以驅動該輸入軸的動力源，其中，該輸入軸是平行該最終軸的軸線方向而樞設於該齒輪箱中，而該動力源與該主動輪及被動輪是位於同一側，且該傳動機構是與該最終齒輪組相互嚙合的齒輪組。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之混合動力傳動裝置，其中，該驅動單元的動力源是一馬達。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之混合動力傳動裝置，其 中，該傳動單元的主動輪與被動輪是皮帶輪，而該連接件是一皮帶。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之混合動力傳動裝置，其中，該動力源是設置於該傳動箱內。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之混合動力傳動裝置，其中，該動力源是設置於該傳動箱後方。