TWI460098B - 混合式動力單元及跨坐型車輛 - Google Patents

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TWI460098B
TWI460098B TW100109516A TW100109516A TWI460098B TW I460098 B TWI460098 B TW I460098B TW 100109516 A TW100109516 A TW 100109516A TW 100109516 A TW100109516 A TW 100109516A TW I460098 B TWI460098 B TW I460098B
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Akifumi Nomura
Takashi Tsutsumizaki
Kenichi Ohmori
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Honda Motor Co Ltd
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Description

混合式動力單元及跨坐型車輛
本發明有關於混合式動力單元，其中具備有：引擎，具有曲柄軸；變速機，用來對傳達自上述曲柄軸之驅動力進行變速；引擎側離合器，可以變換從上述曲柄軸朝向上述變速機之動力傳達和遮斷；和電動馬達，可以將驅動力傳達到上述變速機；本發明有亦關於搭載有該混合式動力單元之跨坐型車輛。
在專利文獻1揭示有混合式動力單元，在將動力從引擎之曲柄軸傳達到變速機側之一次減速機是在相反側使電動馬達連結在曲柄軸之端部。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2008-080986號公報
在上述專利文獻1所揭示者之中，因為來自電動馬達之驅動力，可以利用從曲柄軸至驅動輪之驅動系統傳達到變速機之上游側，所以依照來自電動馬達之驅動力和變速機之變速比，不需要使電動馬達大型化，就可以在從低速到高速之廣大範圍利用電動馬達之驅動力，但是因為電動馬達直結到曲柄軸，導致不能傳達電動馬達單獨之驅動力，而且即使欲將電動馬達之旋轉摩擦切離時，亦不能將電動馬達從引擎切離。
本發明係針對上述之問題，其目的是提供混合式動力單元，其中可以只傳達電動馬達之驅動力，同時可以依照需要將電動馬達切離驅動系統，以減小旋轉摩擦，而且可以抑制引擎對電動馬達之熱影響，本發明亦提供搭載有該混合式動力單元之跨坐型車輛。
為達成上述目的之本發明是一種混合式動力單元具備有：引擎，具有曲柄軸；變速機，用來對傳達自上述曲柄軸之驅動力進行變速；引擎側離合器，可以變換從上述曲柄軸朝向上述變速機之動力傳達和遮斷；和電動馬達，可以將驅動力傳達到上述變速機；其第1特徵在於：其包含可以變換從上述電動馬達朝向上述變速機之動力傳達和遮斷之馬達側離合器，該馬達側離合器被配置成同軸地鄰接上述引擎側離合器，上述電動馬達被配置在上述引擎側離合器之半徑方向外側位置。
另外本發明之第2特徵是除了第1特徵之構造外，在上述變速機之輸入軸上設有上述引擎側離合器和上述馬達側離合器。
本發明之第3特徵是除了第2特徵之構造外，在上述引擎側離合器和上述馬達側離合器之間，配置有：引擎側原動齒輪機構，被設在上述曲柄軸和上述引擎側離合器之間；和馬達側原動齒輪機構，被設在上述電動馬達和上述馬達側離合器之間。
本發明之第4特徵是除了第3特徵之構造外，使上述輸入軸之至少2個位置被曲柄箱支持成為可自由旋轉，在上述輸入軸中之從上述曲柄箱延伸而出之部分，係以將上述引擎側離合器配置成比上述馬達側離合器更靠近上述曲柄箱側之方式設置上述引擎側離合器和上述馬達側離合器。
本發明是一種跨坐型車輛，搭載有具有第1至第4特徵之構造中任一項之混合式動力單元，其第5特徵是配置在上述混合式動力單元上方之燃料箱和配置在該燃料箱後方之乘車用座墊係被設在車體框架上，而在配置於曲柄箱上方之電動馬達之後方和上述乘車用座墊之前部下方，配置有控制單元和電池。
另外，本發明是一種跨坐型車輛，搭載有具有第1至第4特徵之構造中任一項之混合式動力單元，其第6特徵是配置在上述混合式動力單元上方之燃料箱和配置在該燃料箱後方之乘車用座墊係被設在車體框架上，而在配置於曲柄箱上方之上述電動馬達前方和上述燃料箱之後部下方，配置有控制單元，且在上述電動馬達之後方和上述乘車用座墊之前部下方，配置有電池。
另外，實施形態之主軸41對應到本發明之輸入軸。
根據本發明之第1特徵，因為可以將電動馬達之驅動力傳達到變速機之輸入側，所以即使為小型之電動馬達亦可以從變速機輸出所希望之驅動力，因為利用馬達側離合器可以使電動馬達連接、切離變速機，所以經由遮斷引擎側離合器可以只利用電動馬達驅動，同時經由遮斷馬達側離合器可以將電動馬達切離驅動系統，以減小旋轉摩擦。另外，可以變換從曲柄軸朝向變速機之動力傳達和遮斷之引擎側離合器，和可以變換從電動馬達朝向變速機之動力傳達和遮斷之馬達側離合器，因為被配置成在同軸上鄰接，所以可以將引擎側離合器和馬達側離合器之配置空間設計成共同化，可以將混合式動力單元構建成為簡單而且小型。而且，因為電動馬達被配置在引擎側離合器之半徑方向外側位置，所以將電動馬達配置在距離成為熱源之汽缸體比較遠之位置，可以構建成為對電動馬達之熱影響較小之混合式動力單元。
根據本發明之第2特徵，因為在變速機之輸入軸上設置引擎側離合器和馬達側離合器，所以可以將變速機、引擎側離合器和馬達側離合器構建成為緊密。
根據本發明之第3特徵，因為將引擎側原動齒輪機構和馬達側原動齒輪機構配置在引擎側離合器和馬達側離合器之間，所以來自引擎和電動馬達之驅動力傳達路徑可以集中地構建成為緊密。
根據本發明之第4特徵，因為在至少2個位置被曲柄箱支持成可自由旋轉之輸入軸中從曲柄箱延伸而出之延伸部上，將引擎側離合器和馬達側離合器被設置成將引擎側離合器配置在曲柄箱側，所以將被輸入來自引擎之大驅動扭矩之引擎側離合器，配置在輸入軸之對曲柄箱支持位置之近距離處，可以用來減輕施加在輸入軸之負載。
根據本發明之第5特徵，在搭載有混合式動力單元之跨坐型車輛中，因為在曲柄箱之上方配置電動馬達，在電動馬達之後方和乘車用座墊之前部下方配置控制單元和電池，所以電動馬達、控制單元和電池可以集中地配置，在佈線變為容易之同時，可以將重物集中配置，而且控制單元和電池將較難受到來自混合式動力單元之熱影響。
另外根據本發明之第6特徵，在搭載有混合式動力單元之跨坐型車輛中，因為在曲柄箱之上方配置電動馬達，在電動馬達之前方和燃料箱之後部下方配置控制單元，在電動馬達之後方和乘車用座墊之前部下方配置電池，所以電動馬達、控制單元和電池可以集中地配置，在佈線變為容易之同時，可以將重物集中配置，而且控制單元和電池將較難受到來自混合式動力單元之熱影響。
以下參照附圖之圖式說明本發明之實施形態。
[實施例1]
參照圖1和圖2說明本發明之實施例1，首先在圖1中，在跨坐型車輛之二輪機車之車體框架F，搭載有被配置在前輪WF和後輪WR之間之混合式動力單元P，被配置在混合式動力單元P上方之燃料箱5，以及位於該燃料箱5後方之乘車用座墊6被設置在車體框架F上。
一併參照圖2，混合式動力單元P具備有：引擎E，構成具有曲柄軸7之例如二汽缸引擎；變速機M，用來對傳達自上述曲柄軸7之驅動力進行變速；引擎側離合器8，可以變換從上述曲柄軸7對上述變速機M之動力傳達和遮斷；電動馬達9，可以將驅動力傳達到上述變速機M；和馬達側離合器10，可以變換從上述電動馬達9對上述變速機M之動力傳達和遮斷。
上述引擎E之引擎本體11具備有：曲柄箱12，支持具有在車寬方向延伸之軸線之曲柄軸7使之可自由旋轉；汽缸體13，具有前傾之汽缸軸線C，結合在曲柄箱12之前部上端；汽缸頭14，結合在該汽缸體13之上端；和頭蓋15，結合在該汽缸頭14之上端；在上述曲柄箱12之下部結合有油盤16。
在上述汽缸頭14之後部側面設有一對之吸氣埠口17、17，在此等之吸氣埠口17…，如圖1所示，連接有吸氣裝置18。而且吸氣裝置18具有：吸氣管19…，分別連接到上述吸氣埠口17；節流閥體20，分別連接到各個吸氣管19…之上游端；空氣清潔器21，被配置成覆蓋在上述燃料箱5之前部；和連接管22…，連結在上述節流閥體20和上述空氣清潔器21之間；此吸氣裝置18從汽缸頭14延伸到上方。
另外在上述汽缸頭14之前部側面連接有如圖1所示之排氣裝置23，該排氣裝置23具備有：一對之排氣管24…，被設置在上述汽缸頭14之一對排氣埠口(未圖示)，分別連接到各自之上游端，由上述引擎本體11之下方延伸到後方；和排氣消音器26，被配置在上述後輪WR之右側，連接到上述兩個排氣管24…。
上述汽缸體13具有複數(例如2個)之汽缸內徑28、28，被並排地配置在車寬方向，分別嵌合在各汽缸內徑28…成為可自由滑動之活塞29…，經由連接桿30…連接到上述曲柄軸7。
在上述曲柄箱12之左側面，結合有左盒蓋32，與該曲柄箱12之間形成發電機室31，被收容在發電機室31內之發電機33之轉子34，被固定在突入到發電機室31內之上述曲柄軸7之端部，發電機33之定子35以被上述轉子34圍繞之方式被固定在左盒蓋32。
另外，在曲柄箱12之上方，如圖1所示，以利用上述左盒蓋32之上端部從側方覆蓋之方式，固定地配置起動馬達36，構成用來傳達來自該起動馬達36動力之減速齒輪列37一部分之被動齒輪38，經由單向離合器39連結到上述轉子34。
上述變速機M是齒輪變速機，具有與上述曲柄軸7平行之軸線，在利用曲柄箱12支持成可自由旋轉之主軸41和副軸42之間，設置可以選擇性確立之複數變速段之齒輪列，例如，設置有第1速~第6速齒輪列G1~G6。
上述副軸42之一端部經由滾輪軸承43被支持在曲柄箱12之右側壁可自由旋轉，副軸42之另一端部在與曲柄箱12之間，介入有滾珠軸承44和環狀之密封構件45，從曲柄箱12之後部左側面突出。在此副軸42從曲柄箱12所突出之端部，固定有驅動鏈輪47，構成用來將從變速機M輸出之旋轉動力傳達到後輪WR之鏈式傳動手段46之一部分。
在上述曲柄箱12之右側面結合有右盒蓋49，與該曲柄箱12之間形成離合器室48。變速機M之輸入軸，上述主軸41具有延伸部41a，從上述曲柄箱12延伸到上述離合器室48側，此主軸41之至少2個位置，在本實施形態中以2個位置被支持在曲柄箱12成為可自由旋轉。而且，上述主軸41之一端部，即上述延伸部41a之前端部，經由馬達側離合器10之離合器內部60和滾珠軸承50被支持在右盒蓋49成為可自由旋轉，主軸41之中間部經由滾珠軸承51被支持在曲柄箱12成為可自由旋轉，主軸41之另外一端經由滾珠軸承52被支持在曲柄箱12成為可自由旋轉。
上述引擎側離合器8和上述馬達側離合器10為油壓離合器，可以相互獨立地變換，當油壓非作用時成為遮斷動力傳達之狀態，和當油壓作用時成為動力傳達之狀態，被設置成同軸地鄰接上述主軸41之延伸部，被收容在上述離合器室48。
在上述主軸41之延伸部41a，引擎側傳動筒軸55和馬達側傳動筒軸56以將引擎側傳動筒軸55配置在曲柄箱12側之方式，嵌裝成軸向相互鄰接同時可以自由地相對旋轉。而且，引擎側離合器8構建成多板式，具有：離合器外部57，與引擎側傳動筒軸55一起旋轉；和離合器內部58，結合成對上述主軸41之延伸部41a不能相對旋轉；另外，馬達側離合器10構建成多板式，具有：離合器外部59，與馬達側傳動筒軸56一起旋轉；和離合器內部60，結合到主軸41之延伸部。而且引擎側離合器8和馬達側離合器10被設在上述延伸部41a上，其等之離合器外部57、59之開口方向互為相反側。
上述電動馬達9具有與上述曲柄軸7平行之馬達軸61，被配置在上述引擎側離合器8之半徑方向外側位置和曲柄箱12之上方，由曲柄箱12支持。
在上述曲柄軸7和上述引擎側離合器8之間，設有引擎側原動齒輪機構62，在上述電動馬達9之馬達軸61和上述馬達側離合器10之間，設有馬達側原動齒輪機構63，引擎側原動齒輪機構62和馬達側原動齒輪機構63被配置在上述引擎側離合器8和上述馬達側離合器10之間。
而且，引擎側原動齒輪機構62，是由設在曲柄軸7之第1驅動齒輪64，與經由阻尼彈簧65連結到引擎側傳動筒軸55之第1被動齒輪66互相嚙合而成。另外，馬達側原動齒輪機構63，是由被設於上述馬達軸61之第2驅動齒輪67和經由阻尼彈簧68連結到馬達側傳動筒軸56之第2被動齒輪69，以及利用右盒蓋49支持成可自由旋轉之中間齒輪70互相嚙合而成。
在上述主軸41之延伸部41a，設有用來將控制油壓導引到引擎側離合器8之第1控制油路71，和用來將控制油壓導引到馬達側離合器10之第2控制油路72，被第1和第2控制油路71、72導引之油壓利用設在右盒蓋49之油壓控制閥(未圖示)個別地控制。
再度地在圖1中，在上述車體框架F支持有用來控制上述電動馬達9之動作之控制單元74，和用來對上述電動馬達9供給電力之電池75，上述控制單元74和上述電池75配置在曲柄箱12上方之電動馬達9之後方和乘車用座墊6之前部下方。
其次，說明本實施例1之作用，因為在引擎E之曲柄軸7和齒輪變速機M之間設有引擎側離合器8，在電動馬達9和變速機M之間設有馬達側離合器10，由於電動馬達9之驅動力可以傳達到變速機M之輸入側，因此即使是小型之電動馬達9亦可以從變速機M輸出所希望之驅動力，因為利用馬達側離合器10可以使電動馬達9連接、切離變速機M，所以經由遮斷引擎側離合器8就可以只利用電動馬達9驅動，同時遮斷馬達側離合器10可以使電動馬達9切離驅動系統，可以減小旋轉摩擦。
另外，因為可以變換從曲柄軸7對變速機M之動力傳達和遮斷之引擎側離合器8，和可以變換從電動馬達9對變速機M之動力傳達和遮斷之馬達側離合器10配置在同軸上成為鄰接，所以可以設計成使引擎側離合器8和馬達側離合器10之配置空間共同化，可以將混合式動力單元P構建成為簡單和小型。
而且，因為電動馬達9配置在引擎側離合器8之半徑方向外側位置，所以將電動馬達9配置在距離成為熱源之汽缸體13較遠之位置，可以構建成為對電動馬達9之熱影響較小之混合式動力單元P。
另外因為在變速機M輸入軸之主軸41上設置上述引擎側離合器8和上述馬達側離合器10，所以變速機M、引擎側離合器8和馬達側離合器10可以構建成為緊密。
另外因為在引擎側離合器8和上述馬達側離合器10之間配置有：引擎側原動齒輪機構62，設在曲柄軸7和上述引擎側離合器8之間；和馬達側原動齒輪機構63，設在電動馬達9和上述馬達側離合器10之間；所以來自引擎E和電動馬達9之驅動力傳達路徑可以集中地構建成為緊密。
另外在至少2個位置被曲柄箱12支持成為可自由旋轉之主軸41中之從上述曲柄箱12延伸之延伸部41a上，因為上述引擎側離合器8和上述馬達側離合器10被設置成引擎側離合器8比馬達側離合器10更靠近曲柄箱12側，所以被輸入來自引擎E之大驅動扭矩之引擎側離合器8，被配置在主軸41之對曲柄箱12支持位置之近距離處，可以用來減輕施加在主軸41之負載。
而且在搭載有混合式動力單元P之二輪機車中，在混合式動力單元P之上方配置燃料箱5，在該燃料箱5之後方配置乘車用座墊6，因為在被配置於曲柄箱12上方之電動馬達9之後方和上述乘車用座墊6之前部下方，配置控制單元74和電池75，所以經由將電動馬達9、控制單元74和電池75集中地配置，可以使佈線變容易，同時可以使重物集中配置，又控制單元74和電池75較難受到來自混合式動力單元P之熱影響。特別在本實施形態中，相較於引擎E之排氣管24…被配置在從引擎本體11之前方到下方，電動馬達9、控制單元74和電池75被配置在引擎本體11之曲柄箱12之上方，所以來自排氣管24…之熱影響亦較難影響到電動馬達9、控制單元74和電池75。
[實施例2]
本發明之實施例2參照圖3進行說明，在對應到實施例1之部分將附上相同之元件符號，只進行圖示，省略詳細之說明。
在車體框架F有支持用來控制上述電動馬達9之動作之控制單元74，和用來對上述電動馬達9供給電力之電池75，在配置於曲柄箱12上方之電動馬達9之前方和燃料箱5之後部下方，配置有控制單元74，在上述電動馬達9之後方和乘車用座墊6之前部下方，配置有電池75。
依照本實施例2，亦與上述實施例1同樣地，經由集中地配置電動馬達9、控制單元74和電池75，可以使佈線變容易同時可以將重物集中配置，而且控制單元74和電池75較難受到來自混合式動力單元P之熱影響。
以上已說明本發明之實施形態，但是本發明並不只限於上述之實施形態者，在不脫離其主旨之範圍內可以進行各種設計變更。
5．．．燃料箱
6．．．乘車用座墊
7．．．曲柄軸
8．．．引擎側離合器
9．．．電動馬達
10．．．馬達側離合器
11．．．引擎本體
12．．．曲柄箱
13．．．汽缸體
14．．．汽缸頭
15．．．頭蓋
16．．．油盤
17．．．吸氣埠口
18．．．吸氣裝置
19．．．吸氣管
20．．．節流閥體
21．．．空氣清潔器
22．．．連接管
23．．．排氣裝置
24．．．排氣管
26．．．排氣消音器
28．．．汽缸內徑
29．．．活塞
30．．．連接桿
31．．．發電機室
32．．．左盒蓋
33．．．發電機
34．．．轉子
35．．．定子
36．．．起動馬達
37．．．減速齒輪列
38．．．被動齒輪
39．．．單向離合器
41．．．作為輸入軸之主軸
41a．．．延伸部
42．．．副軸
43．．．滾輪軸承
44．．．滾珠軸承
45．．．密封構件
46．．．鏈式傳動手段
47．．．驅動鏈輪
48．．．離合器室
49．．．右盒蓋
50．．．滾珠軸承
51．．．滾珠軸承
52．．．滾珠軸承
55．．．引擎側傳動筒軸
56．．．馬達側傳動筒軸
57．．．離合器外部
58．．．離合器內部
59．．．離合器外部
60．．．離合器內部
61．．．馬達軸
62．．．引擎側原動齒輪機構
63．．．馬達側原動齒輪機構
64．．．第1驅動齒輪
65．．．阻尼彈簧
66．．．第1被動齒輪
67．．．第2驅動齒輪
68．．．阻尼彈簧
69．．．第2被動齒輪
70．．．中間齒輪
71．．．第1控制油路
72．．．第2控制油路
74．．．控制單元
75．．．電池
C．．．汽缸軸線
E．．．引擎
F．．．車體框架
G1．．．第1速齒輪列
G2．．．第2速齒輪列
G3．．．第3速齒輪列
G4．．．第4速齒輪列
G5．．．第5速齒輪列
G6．．．第6速齒輪列
M．．．變速機
P．．．混合式動力單元
WF．．．前輪
WR．．．後輪
圖1是實施例1之二輪機車之側視圖。(第1實施例)
圖2是圖1之2-2線剖視圖。(第1實施例)
圖3是實施例2之二輪機車之側視圖。(第2實施例)
7．．．曲柄軸
8．．．引擎側離合器
9．．．電動馬達
10．．．馬達側離合器
11．．．引擎本體
12．．．曲柄箱
13．．．汽缸體
14．．．汽缸頭
15．．．頭蓋
17．．．吸氣埠口
28．．．汽缸內徑
29．．．活塞
30．．．連接桿
31．．．發電機室
32．．．左盒蓋
33．．．發電機
34．．．轉子
35．．．定子
37．．．減速齒輪列
38．．．被動齒輪
39．．．單向離合器
41．．．作為輸入軸之主軸
41a．．．延伸部
42．．．副軸
43．．．滾輪軸承
44．．．滾珠軸承
45．．．密封構件
46．．．鏈式傳動手段
47．．．驅動鏈輪
48．．．離合器室
49．．．右盒蓋
50．．．滾珠軸承
51．．．滾珠軸承
52．．．滾珠軸承
55．．．引擎側傳動筒軸
56．．．馬達側傳動筒軸
57．．．離合器外部
58．．．離合器內部
59．．．離合器外部
60．．．離合器內部
61．．．馬達軸
62．．．引擎側原動齒輪機構
63．．．馬達側原動齒輪機構
64．．．第1驅動齒輪
65．．．阻尼彈簧
66．．．第1被動齒輪
67．．．第2驅動齒輪
68．．．阻尼彈簧
69．．．第2被動齒輪
70．．．中間齒輪
71．．．第1控制油路
72．．．第2控制油路
E．．．引擎
G1．．．第1速齒輪列
G2．．．第2速齒輪列
G3．．．第3速齒輪列
G4．．．第4速齒輪列
G5．．．第5速齒輪列
G6．．．第6速齒輪列
M．．．變速機
P．．．混合式動力單元

Claims (6)

  1. 一種混合式動力單元，具備有：引擎(E)，具有曲柄軸(7)；變速機(M)，用來對傳達自上述曲柄軸(7)之驅動力進行變速；引擎側離合器(8)，可以變換從上述曲柄軸(7)朝向上述變速機(M)之動力傳達和遮斷；和電動馬達(9)，可以將驅動力傳達到上述變速機(M)；其特徵在於：其包含可以變換從上述電動馬達(9)朝向上述變速機(M)之動力傳達和遮斷之馬達側離合器(10)，該馬達側離合器(10)被配置成同軸地鄰接上述引擎側離合器(8)，上述電動馬達(9)被配置在上述引擎側離合器(8)之半徑方向外側位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之混合式動力單元，其中，在上述變速機(M)之輸入軸(41)上，設有上述引擎側離合器(8)和上述馬達側離合器(10)。
  3. 如申請專利範圍第2項之混合式動力單元，其中，在上述引擎側離合器(8)和上述馬達側離合器(10)之間，配置有：引擎側原動齒輪機構(62)，被設在上述曲柄軸(7)和上述引擎側離合器(8)之間；和馬達側原動齒輪機構(63)，被設在上述電動馬達(9)和上述馬達側離合器(10)之間。
  4. 如申請專利範圍第3項之混合式動力單元，其中，上述輸入軸(41)之至少2個位置被曲柄箱(12)支持成為可自由旋轉，在上述輸入軸(41)中之從上述曲柄箱(12)延伸而出之延伸部(41a)，係以將上述引擎側離合器(8)配置成比上述馬達側離合器(10)更靠近上述曲柄箱(12)側之方式設置上述引擎側離合器(8)和上述馬達側離合器(10)。
  5. 一種跨坐型車輛，搭載有申請專利範圍第1至4項中任一項之混合式動力單元，其特徵在於，配置在上述混合式動力單元(P)上方之燃料箱(5)和配置在該燃料箱(5)後方之乘車用座墊(6)係被設在車體框架(F)，而在配置於曲柄箱(12)上方之電動馬達(9)之後方和上述乘車用座墊(6)之前部下方，配置有控制單元(74)和電池(75)。
  6. 一種跨坐型車輛，搭載有申請專利範圍第1至4項中任一項之混合式動力單元，其特徵在於，配置在上述混合式動力單元(P)上方之燃料箱(5)和配置在該燃料箱(5)後方之乘車用座墊(6)係被設在車體框架(F)，而在配置於曲柄箱(12)上方之上述電動馬達(9)之前方和燃料箱(5)之後部下方，配置有控制單元(74)，且在上述電動馬達(9)之後方和乘車用座墊(6)之下方，配置有電池(75)。
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