专利名称：动力单元和设置有该动力单元的跨乘式车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及动力单元和设置有该动力单元的跨乘式车辆，在该动力单 元中，其中容纳V带式变速器的变速箱与发动机主体一体地接合。
背景技术：
例如，小型摩托车通常在其上安装有单元摆动式动力单元，在该单元 摆动式动力单元中，发动机主体与其中容纳无级变速机构的变速箱一体地 接合。
在一些情况下，这种动力单元包括缠绕直径控制结构，其中电机被用 于基于发动机速度、车速等可变地控制初级带轮的带缠绕直径，以获得与 发动机的运行状态对应的最优变速器速比(例如，见专利文献l)。专利说明书No. 304306
发明内容
顺便提及，上述传统动力单元涉及如下问题取决于驱动构件和电机
的布置和构造，发动机主体的竖直尺度变得较大，其中所述驱动构件改变
初级带轮的缠绕直径，所述电机驱动所述驱动构件。
而且，这种动力单元需要通过减少马力损失来改善燃油消耗。
本发明已经考虑到上述传统情况，并且其目的在于提供一种动力单元
和设置有该动力单元的跨乘式车辆，该动力单元能够使发动机主体在竖直
尺度上紧凑并可以减小马力损失。本发明提供了一种单元摆动式动力单元，其中变速箱与发动机主体一 体地接合以支撑在车身框架上而能够摆动，所述变速箱中容纳具有绕驱动 侧带轮和从动侧带轮缠绕的V带的无级变速机构，所述发动机主体具有气 缸主体和曲轴，其中在包含从动侧轴和驱动侧轴的虚拟平面与气缸轴线之 间形成的角度等于或小于45度，所述动力单元包括驱动构件和驱动用电 机，所述驱动构件改变所述驱动侧带轮的缠绕直径，所述驱动用电机驱动 所述驱动构件，并且其中所述气缸主体形成为使得包含所述气缸轴线并平 行于曲轴线的虚拟平面经过从所述曲轴线向下偏移的位置，且所述驱动用 电机和所述驱动构件的至少一部分相对于所述气缸主体布置在包含所述气 缸主体的曲轴箱侧端部并垂直于所述气缸轴线的虚拟平面那侧上，并布置 在所述气缸主体的下表面以上。
对于根据本发明的动力单元，由于气缸主体形成为使得包含气缸轴线 并平行于曲轴线的虚拟平面经过从曲轴线向下偏移的位置，所以气缸主体 定位在与该偏移量对于的较低位置上。因此，可以使得气缸主体上方的部 件安装空间变大并使得发动机主体的竖直尺度紧凑。
而且，气缸轴线偏移在曲轴线以下，从而可以减小由于活塞的往复运 动而作用在气缸体上的承载力，而对应地实现马力损失的减小，从而能够 改善燃油损耗。
此外，驱动构件(其改变驱动侧带轮的缠绕直径)和驱动用电机(其 驱动所述驱动构件)的至少一部分相对于气缸主体布置在包含气缸主体的 曲轴箱侧端部并垂直于气缸轴线的虚拟平面那侧上，并布置在气缸主体的 下表面以上，因此可以利用气缸主体上方的由将气缸轴线偏移在曲轴线以 下所产生的空余空间来布置驱动构件和驱动用电机，于是能够使整个动力 单元的竖直尺度紧凑。
图1是示出设置有根据本发明实施例的动力单元的小型摩托车的侧视图。
图2是示出动力单元的局部剖视的俯视图。图3是示出动力单元在移除了箱盖的状态下的侧视图。 图4是示出动力单元的发动机主体的右侧视图。 图5是示出动力单元的无级变速机构的剖视图。
图6是示出动力单元的起动电机部分的剖视图。
图7是示出动力单元的主平衡器和油泵驱动单元的剖视图。
图8是示出动力单元的储油部分的剖视图。
具体实施例方式
以下将参考附图描述本发明的实施例。
图1至8是说明根据本发明实施例的动力单元以及设置有该动力单元 的跨乘式车辆的视图。将根据安装在小型摩托车上的动力单元的情况描述 该实施例。此外，在实施例中涉及的前、后和左、右表示在坐在车座上的 状态下的前、后和左、右。而且，在实施例中涉及的竖直方向表示垂直于 路面的方向。
在附图中，标号801表示具有以下示意性结构的小型摩托车。前叉 805可枢轴转动地安装在下骨架型车身框架的头管(未示出)上，前叉 805将前轮806布置在其下端处，并将转向车把807布置在其上端处。而 且，用于双人的跨乘式车座808安装在车身框架的中部。单元摆动式动力 单元810安装在车身框架的车座808下方以能够竖直摆动，而后轮811布 置在动力单元810的后端上。
前叉805的周界被前封盖809a覆盖，而车座808的下部的周界被侧封 盖809b覆盖。左、右台阶板809c、 809c布置在前封盖809a与侧封盖 809b之间。
动力单元810被构造为将变速箱818与发动机主体820 —体地接合； 在变速箱818中容纳无级变速机构817，在无级变速机构817中，由橡胶 或树脂制成的V带绕驱动侧带轮814和从动侧带轮815缠绕，而发动机主 体820具有气缸主体，其在虚拟平面A'(该虚拟平面包含有连接在从动 侧带轮815的从动轴815a与驱动侧带轮814的驱动轴814a之间的直线 A)与气缸轴线(气缸轴线)B之间形成的角度e等于或小于45度，且在该实施例中为约10度。
发动机主体820是水冷式四冲程单气缸发动机，其被构造成以下部件 接合到其中容纳曲轴821的曲轴箱822的前配合表面具有可滑动地容纳 在其中的活塞826的气缸体823，以及其中布置有火花塞828、进气和排 气门、用于驱动地打开和关闭各个门的凸轮轴(未示出)的气缸盖824; 而气缸盖封盖825安装到气缸盖824。
一对左、右枢轴(支撑部分)822m、 822m向前并突出地形成在曲轴 箱822上。左、右枢轴822m通过连接构件8Ba支撑在上述车身框架的发 动机悬架813上以能够竖直摆动。
左、右枢轴822m形成在将在下文描述的曲轴箱822的储油部分822c 的前壁部分上以基本平行于气缸轴线B延伸。而且，左、右枢轴822m布 置在气缸体823的下表面之下，并在沿着曲轴的方向观察时布置在曲轴 821的前下方。
与进气端口连通的进气管827连接到气缸盖824的上壁部分，进气管 827从上壁部分弯折并朝向车辆后部延伸。喷油器827a安装到进气管827 的下游端，而节气门827b布置在其上游端侧。空气滤清器(未示出)连 接到进气管827的上游端。
曲轴821布置为以其曲轴线P在车辆宽度方向上导向为水平，而活塞 826通过连杆829连接到曲轴821 。
曲轴821的左、右轴颈部分821b、 821c通过曲轴箱822的左、右侧壁 822a、 822b上的轴承830、 830支撑。密封构件831安装在左轴颈部分 821b与左侧壁822a之间，从而使填充有润滑油的曲轴箱822与行驶风会 引入到其中的变速箱818互相隔离。
从右侧壁822b向外突出的右驱动轴821d与曲轴821的轴颈部分821c 一体地形成。
发电机832安装在右驱动轴821d的外端处，发电机832被安装在右侧 壁822b上的封盖833覆盖。发电机832包括锥度装配到曲轴821上的转子 832a和以与转子832a相对的方式固定到封盖833的定子832b。
如上所述，从左侧壁822a突出到变速箱818中的左驱动轴814a与曲
6轴821的左轴颈部分821b —体地形成。驱动侧带轮814安装在驱动轴 814a上。
用于抑制由主惯性力引起的振动的主平衡器835布置在曲轴箱822中 以与曲轴821平行。形成在主平衡器835上的是平衡配重835a，其延伸为 定位在曲轴821的左、右曲柄臂821a之间。
平衡器835支撑在左、右侧壁822a、 822b上(以轴承836、 836置于 其间)，而平衡器齿轮835b安装在平衡器835的右端上(以阻尼构件 835c置于其间)。
与平衡器齿轮835b啮合的驱动齿轮837安装在曲轴821的右轴颈部分 821c的内侧。
而且，正时链驱动齿轮821e —体地形成在右轴颈部分821c的外侧。 驱动齿轮821e通过正时链838连接到凸轮轴(未示出)。
用于冷却水的泵轴839a共轴地连接到平衡器835。泵轴839a可旋转 地驱动布置在封盖833的外壁上的冷却水泵839。被冷却水泵839加压的 冷却水被供应至发动机主体820的各个冷却水套(未示出)。
储油部分822c形成在曲轴箱822的底部上。储油部分822c膨大并形 成为从变速箱818的下边缘向下突出并随着其向前延伸而向前下方倾斜。 而且，多个冷却风扇822d形成在储油部分822c的外底表面上。
布置在储油部分822c上的是油泵840，其将润滑油供应到诸如曲轴 821、凸轮轴的轴承部分、以及滑动部分之类的各个润滑部分。油泵840 包括壳体841、泵轴842和泵齿轮843，壳体841包括布置在曲轴箱822的 右侧壁822b外侧的吸入端口 841a和排放端口 841b，泵轴842由壳体841 和右侧壁822b轴颈支撑，泵齿轮843固定到泵轴842的外端。
中间轴846轴颈支撑在右侧壁822b上的泵轴842与曲轴821之间。中 间轴846将与泵齿轮843啮合的小齿轮846a固定到其外端，并将与驱动齿 轮837啮合的大齿轮846b固定到其内端。驱动齿轮837用作对平衡器835 和油泵840共同的驱动构件，并布置在曲轴箱822中。
与吸入端口 841a连通的吸入通道822e形成在右侧壁822b上，吸入通 道822e开口为靠近储油部分822c的底表面。此外，标号844表示放油塞。
而且，与排放端口 841b连通的排放通道822f形成在右侧壁822b上， 排放通道822f与油滤清器845连通。被油泵840加压并被油滤清器845滤 清的润滑油从供应通道822g分流为曲轴路径822h和凸轮轴路径822i以供 应到各个润滑部分，并接着自然回落以返回到储油部分822c。
油滤清器845从车辆的外侧可拆卸地安装在凹部822j中，凹部822j 设置在左侧壁822a的面向储油部分822c的部分中。
油滤清器845和油泵840在俯视图中分布并布置在左侧和右侧以将气 缸轴线B夹在其间，而在沿着曲轴的方向观察时，两者布置在基本相同轴 线上。
起动齿轮848可旋转地安装在曲轴821的右驱动轴821d上的发电机 832与正时链驱动齿轮821e之间。发电机832的转子832a固定到起动齿 轮848的凸台848a，单向离合器848b置于转子832a与凸台848a之间。
起动电机850 (起动用电机)的驱动齿轮850a通过惰轮轴849连接到 起动齿轮848。惰轮轴849被支撑为跨接右侧壁822b与封盖833，并包括 与驱动齿轮850a啮合的大惰轮849a和与起动齿轮848啮合的小惰轮 849b 。
起动电机850的旋转经由惰轮轴849传递到起动齿轮848，并从起动 齿轮848经由转子832a传递到曲轴821。
起动电机850布置在曲轴箱822的后表面下部上，其电机轴线导向为 与曲轴821平行。更具体地，起动电机850布置在容纳凹部822n中并被电 机封盖850b覆盖，容纳凹部822n凹入地设置在曲轴箱822的储油部分 822c的后壁部分上。
变速箱818包括箱体818a和箱盖819，箱体818a—体地形成为与曲 轴箱822的左侧壁822a延续并延伸到后轮811，箱盖819可拆卸地安装在 箱体818a的左配合表面上。冷却风引入封盖(未示出)安装到箱盖819的 外侧以将行驶风引入变速箱818。
驱动侧带轮814包括套环构件853、移动带轮854和固定带轮856， 套环构件853键槽装配到驱动轴814a上以与其一起旋转，移动带轮854安装在套环构件853上以轴向可移动并与套环构件853 —起旋转，而固定带 轮856安装在驱动轴814a上以抵靠套环构件853的左端表面并被止动螺母 855固定以轴向不可移动。
从动侧带轮815包括固定带轮857、移动带轮858和离心式离合器 859，固定带轮857可旋转地并轴向不可移动地安装在从动轴815a上，从 动轴815a轴颈跨接箱体818a和箱盖819，移动带轮858安装在固定带轮 857上以轴向可移动并与固定带轮857 —起旋转，离心式离合器859置于 固定带轮857与从动轴815a之间。当从动侧带轮815转速增大时，离心式 离合器859将从动侧带轮815的旋转传递到从动轴815a。从动轴815a的 旋转经由与从动轴815a平行布置的主轴860和驱动轴861传递到安装在驱 动轴861上的后轮811。
无级变速机构817包括缠绕直径改变机构864，其基于发动机速度、 车速等改变驱动侧带轮814的带缠绕直径，缠绕直径改变机构864布置在 变速箱818的前端处向上倾斜膨大形成的缠绕直径控制室864a中。
缠绕直径改变机构864被构造为将ECVT电机(驱动用电机)865的 旋转传递到用作齿链和驱动构件的往复齿轮866以将往复齿轮866转换为 驱动侧带轮814的移动带轮854的轴向移动，从而自动并可变地将驱动侧 带轮814的带缠绕直径控制在低位和高位之间。基于发动机速度、车速等 通过控制器(未示出)来控制ECVT电机865的旋转。
缠绕直径改变机构864包括ECVT电机865、旋转传递齿轮部分867 和轴向移动转换部分868，旋转传递齿轮部分867将ECVT电机865的旋 转传递到往复齿轮866，轴向移动转换部分868将往复齿轮866的旋转转 换为移动带轮854的轴向移动。
ECVT电机865布置在曲轴箱822的上表面的前部上以布置在曲轴 821上方，其电机轴线导向为平行于曲轴821。而且，ECVT电机865从车 辆宽度方向的内侧安装并固定到左壁822a的延伸部822a'(其界定了缠 绕直径控制室864a) 。 ECVT电机865的旋转齿轮865a延伸通过延伸部 822a'以突入到缠绕直径控制室864a中。
从车辆的侧向观察，ECVT电机865被延伸部822a'覆盖并布置在曲轴箱822的上表面与进气管827之间。
旋转传递齿轮部分867包括往复齿轮866、电机侧齿轮869和减速齿 轮870，电机侧齿轮869与往复齿轮866啮合，减速齿轮870减小ECVT 电机865的转速并将该旋转传递到电机侧齿轮869，而ECVT电机865的 旋转齿轮865a与减速齿轮870啮合。这里，标号871表示旋转频率传感 器，由旋转频率传感器871检测ECVT电机865的旋转状态并从而检测移 动带轮854的轴向移动位置。
电机侧齿轮869和减速齿轮870分别通过轴承879、 880支撑在左侧壁 822a的延伸部822a'和箱盖819的延伸部819a上。
轴向移动转换部分868包括滑动圆筒体872、移动侧进给螺纹构件 874和固定侧进给螺纹构件875，滑动圆筒体872安装在移动带轮854上， 移动侧进给螺纹构件874通过轴承873由滑动圆筒体872可旋转地支撑并 将往复齿轮866固定到其上，固定侧进给螺纹构件875与移动侧进给螺纹 构件874啮合，并搭扣在左壁822a上。
固定侧进给螺纹构件875由拧紧并固定到左壁822a的固定侧支撑构件 876支撑。中心轴承877置于固定侧支撑构件876与轴承支撑构件878之 间，其中轴承支撑构件878固定到驱动轴814a。
当发动机速度随着加速器打开操作而增大时，ECVT电机865的旋转 被控制以根据发动机速度等造成预定的带缠绕直径。ECVT电机865的旋 转齿轮865a的旋转从减速齿轮870和电机侧齿轮869传递到往复齿轮 866。当往复齿轮866旋转时，移动侧进给螺纹构件874与往复齿轮866 — 起轴向移动一段与ECVT电机865的旋转量对应的距离。随此，移动带轮 854朝向高位侧移动预定量，由此驱动侧带轮814获得所设定的带缠绕直 径。
动力单元810被构造为使得后轮811在车辆宽度方向上的中心线与气 缸轴线B—致，并被安装为与车身框架801的中心线一致。
在沿着曲轴的方向观察时，动力单元810的气缸体823、气缸盖824 和气缸盖封盖825偏移布置，使得包含气缸轴线B并平行于曲轴线P的虚 拟平面B'经过从曲轴线P向下偏移了 t (具体地，为约5至7mm)的位置。
往复齿轮866的改变驱动侧带轮814的缠绕直径的部分，以及ECVT 电机865的驱动往复齿轮866的主要部分相对于气缸体823布置在虚拟平 面E那侧上并在竖直观察时布置在气缸体823的下表面以上，其中虚拟平 面E包含气缸体823的曲轴箱侧端部823c并垂直于气缸轴线B。换言之， 缠绕直径改变机构864和ECVT电机865布置在气缸轴线B上方。
而且，ECVT电机865布置在气缸体823的上表面823a的上方。更具 体地，ECVT电机865布置在形成于曲轴箱822的气缸体配合表面部分上 的凹部中，并被曲轴箱822的延伸部822a'覆盖。
往复齿轮866布置为定位在气缸体823的右侧。
在从沿着曲轴的方向观察时，主平衡器815相对于气缸体823布置在 包含曲轴线P并垂直于气缸轴线B的虚拟平面C的相对侧上，并布置在曲 轴821上方。
当从沿着曲轴的方向观察时，起动电机850的驱动齿轮850a的旋转轴 线相对于气缸体823布置在包含曲轴线P并垂直于气缸轴线B的虚拟平面 C的相对侧上，并布置在曲轴821下方。
而且，ECVT电机865和起动电机850分别布置在虚拟平面D (其包 含曲轴线P和枢轴822m的摆动轴线Pl)的上方和下方以相对于虚拟平面 D对称。
动力单元810的枢轴(支撑件)822m相对于气缸体布置在虚拟平面E 那侧上，并在从沿着曲轴的方向观察时布置在气缸体823的下表面823b 以下，其中虚拟平面E包含气缸体823的曲轴箱侧端部823c并垂直于气 缸轴线B。此外，枢轴822m布置在包含气缸轴线B并平行于曲轴线P的 虚拟平面B'的下方。
根据该实施例，由于气缸体823、气缸盖824和气缸盖封盖825偏移 布置，使得包含气缸轴线B并平行于曲轴线P的虚拟平面B'经过从曲轴 线P向下偏移了 t的位置，所以气缸体823等定位在曲轴线P以下t处。 因此，可以使得气缸体823的上表面823a以上的部件安装空间变大，并使 得发动机主体820的竖直尺度紧凑。而且，气缸轴线B在曲轴线P下方偏移布置，从而可以减小由于活塞
826的往复运动而作用在气缸孔上的承载力，而对应地实现马力损失的减
小，从而能够改善燃油损耗。
根据该实施例，由于往复齿轮866的一部分和ECVT电机865的主要 部分相对于气缸体823布置在虚拟平面E (其包含气缸体823的曲轴箱侧 端部823c并垂直于气缸轴线B)那侧上并布置在气缸体823的下表面以 上，所以可以利用气缸体823上方的由偏移布置产生的空余空间来布置缠 绕直径改变机构864和ECVT电机865，并使得动力单元810的竖直尺度 紧凑。
根据该实施例，由于ECVT电机865布置在气缸体823的上表面823a 和曲轴箱822的气缸体配合表面部分上，所以可以利用气缸体823上方的 由偏移布置产生的空余空间来布置ECVT电机865，并避免由于缠绕直径 改变机构864的安装引起的动力单元810过大。
根据该实施例，由于当从沿着曲轴的方向观察时，用于抑制由主惯性 力引起的振动的主平衡器835相对于气缸体布置在包含曲轴线P并垂直于 气缸轴线B的虚拟平面C的相对侧上并布置在曲轴821的下方，所以主平 衡器815相对于缠绕直径改变机构864 (以虚拟平面C夹在两者之间)定 位在相对侧上，因此在曲轴821的前方和后方上的平衡配重较为有利。
根据该实施例，由于当从沿着曲轴的方向观察时，起动电机850相对 于气缸体823布置在包含曲轴线P并垂直于气缸轴线B的虚拟平面C的相 对侧上，并布置在曲轴821下方，所以起动电机850相对于缠绕直径改变 机构864 (以虚拟平面C夹在两者之间)定位在相对侧上，而在曲轴821 的上方和下方上的平衡配重较为有利。
根据该实施例，由于当从沿着曲轴的方向观察时，动力单元810的 左、右枢轴822m相对于气缸体823布置在包含气缸体823的曲轴箱侧端 部823c并垂直于气缸轴线B的虚拟平面E那侧上，并布置在气缸体823 的下表面823b以下，所以对动力单元810的竖直摆动用作支撑件的枢轴 822m可以定位在靠近气缸体823的位置上，且可以提高动力单元810所支 撑的刚度。而且，由于枢轴822m布置在气缸体823的下表面以下，所以可以进 一步使气缸体823以上的部件安装空间变大。
此外，虽然已经对于具有向前倾斜气缸或水平气缸(其气缸轴线B相 对于包含连接在驱动轴814a与从动轴815a之间的直线A的虚拟平面A' 形成45度或更小的角度)的发动机描述了实施例，但是本发明可应用于 气缸轴线B形成45度或更大角度的情况。在此情况下，气缸体823偏移 布置，使得包含气缸轴线B的虚拟平面B'经过朝向一侧(例如，从沿着 曲轴的方向观察时，曲轴线P的前侧)偏移的位置。枢轴(支撑件)822m 相对于气缸体形成在包含气缸体823的曲轴箱侧端部823c并垂直于气缸轴 线B的虚拟平面E那侧上，并形成在曲轴线P的相对侧(以气缸轴线B夹 在两者之间)。
而且，虽然已经相对于小型摩托车的动力单元描述了本实施例，但是 本发明的动力单元不限于小型的一种，而可应用于其他摩托车。而且，在 本申请的说明书中提及的"摩托车"表示包括具有主原动机的自行车(电 动自行车)和滑行车在内的摩托车，并具体地表示能够在车身倾斜的同时 转弯的车辆。因此，即使根据车胎数量的三轮车、四轮车(或更多)(其 中前轮和后轮之一包括两个或更多车轮)可以包括在本申请的说明书中提 及的"摩托车"中。此外，本发明不限于摩托车，而可应用于能够有效利 用本发明的其他车辆，例如，除了摩托车之外的包括四轮轻便车(ATV: 越野车)和雪地汽车的所谓跨乘式车辆。
权利要求
1.一种单元摆动式动力单元，其中变速箱与发动机主体一体地接合以支撑在车身框架上而能够摆动，所述变速箱中容纳具有绕驱动侧带轮和从动侧带轮缠绕的V带的无级变速机构，所述发动机主体具有气缸主体和曲轴，并且其中所述气缸主体形成为使得包含气缸轴线并平行于曲轴线的虚拟平面穿过从所述曲轴线向下偏移的位置，且以可相对于所述车架摆动的方式支撑所述动力单元的支撑部分形成在曲轴箱或所述变速器箱上，同时相对于包括所述气缸主体的曲轴箱一侧的端部且垂直于所述气缸轴线的虚拟平面布置在所述气缸主体一侧，并且布置在包括所述气缸轴线且平行于所述曲轴轴线的虚拟平面的一侧。
2. 如权利要求1所述的动力单元，还包括主平衡器，其抑制由主惯性 力引起的振动的，且其中当从沿着所述曲轴的方向观察时，所述主平衡器 相对于所述气缸主体布置在包含所述曲轴线并垂直于所述气缸轴线的虚拟 平面的相对侧上。
3. —种跨乘式车辆，包括车身框架和如权利要求1或2所述的动力单 元，所述动力单元安装在所述车身框架上使得气缸轴线导向在所述车辆的 纵向上。
全文摘要
本发明提供了一种动力单元和设置有该动力单元的跨乘式车辆，该动力单元能够使发动机主体的竖直尺度紧凑并实现马力损失的减小。气缸主体(823)形成为使得包含气缸轴线(B)并平行于曲轴线(P)的虚拟平面(B′)经过从曲轴线(P)向下偏移的位置，且ECVT电机(驱动用电机865)和往复齿轮(驱动构件866)的至少一部分相对于气缸主体(823)布置在包含气缸主体(823)的曲轴箱侧端部(823c)并垂直于气缸轴线(B)的虚拟平面那侧上，并布置在气缸主体(823)的下表面(823b)以上。
文档编号B62M7/02GK101293549SQ20081009503
公开日2008年10月29日 申请日期2006年7月4日 优先权日2005年7月4日
发明者青山淳 申请人:雅马哈发动机株式会社