TWI408078B - 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，及一能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入軸上的連動齒輪、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組。

該輸出單元包括一與該中間軸間隔且穿伸入該傳動箱的最終軸，及一設置於該最終軸上且可被該連接齒輪組所連動的最終齒輪組。

該驅動單元包括一沿該最終軸之徑向樞設於該傳動箱中且位於該最終軸之軸線上方的輸入軸、一設置該輸入軸上且可與該最終齒輪組相互嚙合的調整齒輪組，及一位於該最終軸上方以驅動該輸入軸的動力源。

本發明之功效是因為該輸入軸與動力源皆位於該最終軸之軸線上方，能有效減少該傳動箱側向體積的增加，進而提升整體的操控性，而且還能利用選用不同之調整齒輪組，使該動力源的配速更加方便多變，同時也能減少非規格品的使用，以降低生產製造的成本。

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、3，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，及一能驅動該輸出單元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皆是皮帶輪，該連接件45則是套覆該主動輪42與被動輪44的皮帶。

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上且與該連動齒輪51相互嚙合的連接齒輪組53，該連接齒輪組53具有一與該連動齒輪51相互嚙合的第一連接齒輪531，及一與該第一連接齒輪531相間隔的第二連接齒輪532。

該輸出單元6包括一與該中間軸52間隔且穿伸入該傳動箱4的最終軸61、一設置於該最終軸61上且與該連接齒輪組53相互嚙合的最終齒輪組62，及一設置於該最終軸61相反於該最終齒輪組62之一端上的車輪63，該最終齒輪組62具有一設置於該最終軸61上的第一最終齒輪621， 及一與該連接齒輪組53之第二連接齒輪532相互嚙合的第二最終齒輪622。

該驅動單元7包括一沿該最終軸61之徑向樞設於該傳動箱4中且位於該最終軸61之軸線上方的輸入軸71、一設置該輸入軸71上且可與該最終齒輪組62相互嚙合的調整齒輪組72，及一用以驅動該輸入軸71且位於該最終軸61上方的動力源73。於本較佳實施例中，該動力源73是一馬達。

該動力源73具有一本體731、一穿伸樞設於該本體731的傳輸軸732，及一設置於該傳輸軸732上的動力傳遞齒輪733，而該調整齒輪組72具有一設置於該輸入軸71上且與該最終齒輪組62之第一最終齒輪621相互嚙合的第一調整齒輪721，及一與該動力傳遞齒輪733相互嚙合的第二調整齒輪722。

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、相互嚙合的連動齒輪51與第一連接齒輪531、相互嚙合的第二連接齒輪532與第二最終齒輪622，而傳遞至該最終軸61，進而驅動該車輪63轉動；而該動力源73的動力是經由該傳輸軸732、相互嚙合的動力傳遞齒輪733與第二調整齒輪722、相互嚙合的第一最終齒輪621與第一調整齒輪721，而傳遞至該最終軸61，進而驅動該車輪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：可以利用調整相互嚙合之動力傳遞齒輪733與第二調整齒輪722，或是與該第一最終齒輪621相互嚙合的第一調整齒輪721，以改變該動力源73驅動該最終軸61的減速比，且該動力源73之減速比的調整並不會改變該引擎3之減速比，因此，能使該引擎3與動力源73驅動該最終軸61的配速控制更加容易。

2.操控性較佳：由於該輸入軸71是沿該最終軸61之徑向樞設於該傳動箱4中且位於該最終軸61之軸線上方，同時，該動力源73也是位於該最終軸61之軸線上方，藉此減少該傳動箱4側向體積的增加，以維持過彎時的傾角提升整體的操控性。

3.成本較低：由於該動力源73無須直接安裝於中間軸52或是最終軸61上，且在該動力源73不會增加該傳動箱4之側向體積的情形下，該動力源73的選擇也就較為多樣化，且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。

在此要特別說明的是，該輸入軸71、調整齒輪組72與動力源73除了可以如圖2所示，局部位於該傳動箱4之外，實際應用上，也可以是被包覆於該傳動箱4中，依然可以達成相同的功效

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：該動力源73是直接驅動該輸入軸71，使該動力源73的 動力能經由該輸入軸71與相互嚙合的第一最終齒輪621與第一調整齒輪721，而傳遞至該最終軸61進而驅動該車輪63(顯示於圖3)轉動。

由於本較佳實施例大致是與該第一較佳實施例相同，因此，本較佳實施例除了可以達成與該第一較佳實施例相同的功效外，由於該動力源73是直接驅動該輸入軸71，因此，可以有效減少元件數量，更加降低製造成本。

綜上所述，本發明混合動力傳動裝置2由於該輸入軸71是沿該最終軸61之徑向樞設於該傳動箱4中且位於該最終軸61之軸線上方，有效減少該傳動箱4側向體積的增加提升整體的操控性，而且還能利用選用不同之調整齒輪組72，使該動力源73的配速更加方便多變，同時也能減少非規格品的使用，以降低生產製造的成本，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‧‧‧連接齒輪組

531‧‧‧第一連接齒輪

532‧‧‧第二連接齒輪

6‧‧‧輸出單元

61‧‧‧最終軸

62‧‧‧最終齒輪組

621‧‧‧第一最終齒輪

622‧‧‧第二最終齒輪

63‧‧‧車輪

7‧‧‧驅動單元

71‧‧‧輸入軸

72‧‧‧調整齒輪組

721‧‧‧第一調整齒輪

722‧‧‧第二調整齒輪

73‧‧‧動力源

731‧‧‧本體

732‧‧‧傳輸軸

733‧‧‧動力傳遞齒輪

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是一側視示意圖，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，輔助說明圖2；及圖4是一側視圖示意圖，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

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

5．．．連接單元

51．．．連動齒輪

52．．．中間軸

53．．．連接齒輪組

6．．．輸出單元

61．．．最終軸

62．．．最終齒輪組

621．．．第一最終齒輪

7．．．驅動單元

71．．．輸入軸

72．．．調整齒輪組

721．．．第一調整齒輪

722．．．第二調整齒輪

73．．．動力源

731．．．本體

732．．．傳輸軸

733．．．動力傳遞齒輪

Claims (8)

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組；一輸出單元，包括一與該中間軸間隔且穿伸入該傳動箱的最終軸，及一設置於該最終軸上且可被該連接齒輪組所連動的最終齒輪組；以及一驅動單元，包括一沿該最終軸之徑向樞設於該傳動箱中且位於該最終軸之軸線上方的輸入軸、一設置該輸入軸上且可與該最終齒輪組相互嚙合的調整齒輪組，及一位於該最終軸上方以驅動該輸入軸的動力源。
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，調整齒輪組具有一設置於該輸入軸上且與該最終齒輪組相互嚙合的第一調整齒輪。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之混合動力傳動裝置，其中，該最終齒輪組具有一與該第一調整齒輪相互嚙合的 第一最終齒輪，及一與該連接齒輪組相互嚙合的第二最終齒輪。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之混合動力傳動裝置，其中，該第一調整齒輪與該第一最終齒輪是相互嚙合的傘齒輪。
5. 依據申請專利範圍第3項所述之混合動力傳動裝置，其中，該動力源具有一本體、一穿伸樞設於該本體的傳輸軸，及一設置於該傳輸軸上的動力傳遞齒輪，而該調整齒輪組更具有一與該動力傳遞齒輪相互嚙合的第二調整齒輪。
6. 依據申請專利範圍第5項所述之混合動力傳動裝置，其中，該第一調整齒輪與該第一最終齒輪，以及該動力傳遞齒輪與該第二調整齒輪，皆是相互嚙合的傘齒輪。
7. 依據申請專利範圍第3項所述之混合動力傳動裝置，其中，該連接齒輪組具有一與該連動齒輪相互嚙合的第一連接齒輪，及一與該第二最終齒輪相互嚙合的第二連接齒輪。
8. 依據申請專利範圍第1項所述之混合動力傳動裝置，其中，該動力源是一馬達。