专利名称：机动两轮车的制作方法
技术领域：
本发明涉及机动两轮车，其动力单元的前部可摆动地支承在车架上，该动力单元具有配置在后轮前方的发动机、与该发动机的曲轴箱相连并朝后轮一侧方伸出的传动箱、设在轴支承于传动箱后部的后轮与发动机曲轴的一端部间并收容在传动箱内的传动机构；上述曲轴的另一端部上连接着起动兼发电装置。另外，本发明还涉及带混合式动力单元的机动两轮车，该机动两轮车上装有用上述起动兼发电装置辅助上述发动机的输出的混合式动力单元。
现有技术中，如日本特开平8-175473号公报所示，可摆动地支承在车架上的动力单元所备有的发动机的曲轴上连接着起动兼发电装置。
起动兼发电装置虽然具有在发动机起动时使该发动机的曲轴旋转起动的起动马达的功能和作为由曲轴的旋转动力驱动的发电机的功能，但是，根据装在机动两轮车上的不同种类的发动机，因该发动机起动所需的转矩也不同，所以，起动兼发电装置中，起动马达所需的性能也随各发动机而不相同，起动兼发电装置的外形也随各发动机而变化。
另一方面，动力单元可摆动地支承在车架上的机动两轮车中，配置在后轮前方的发动机的曲轴靠近后轮。因此，为了避免因起动兼发电装置的配置而引起该起动兼发电装置与后轮干扰，必须根据发动机的种类进行动力单元的设计，或者必须将后轮配置在更后方侧，以使其远离起动兼发电装置，导致轮距加长。
本发明是鉴于上述问题而作出的，其第1目的是提供一种不随发动机种类作设计变更以及不延长轮距的、可切实防止起动兼发电装置与后轮干扰的机动两轮车。
另外，现有的带混合式动力单元的机动两轮车，例如如日本特开平8-175473号公报所示。
上述现有的机动两轮车，马达连接在后轮的车轴上，在与上述动力单元之间挟着后轮。但是，由于马达比较重，马达连接在后轮车轴上时，重量加在离开动力单元摆动支点的后方侧的位置上，这样，设在车架与后轮间的后缓冲器的弹簧向下的负荷增大，招致乘坐不舒适和操纵稳定性恶化。
本发明是鉴于上述问题而作出的，其第2目的是提供一种带有对动力单元的摆动性能没有不良影响的混合式动力单元的机动两轮车。
为了实现上述第1目的，权利要求1记载的机动两轮车，动力单元的前部可摆动地支承在车架上；该动力单元具有配置在后轮前方的发动机、与该发动机的曲柄箱相连并朝后轮一侧伸出的传动箱、设在轴支于该传动箱后部的后轮与发动机曲轴一端部之间并收容在传动箱内的传动机构；在上述曲轴的另一端部连接着起动兼发电装置；其特征在于，上述起动兼发电装置配置在后轮的与传动箱相反侧的端部外方，并与曲轴连接。
根据该构造，与发动机的种类无关地，都是将起动兼发电装置配置在后轮外方侧，可避免根据发动机的种类进行设计变更以及延长轮距，切实防止起动兼发电装置与后轮干扰。
权利要求2记载的发明，是在权利要求1所述的机动两轮车中，其特征在于，上述发动机是4循环发动机。
4循环发动机，与2循环发动机相比，沿汽缸轴线方向的汽缸盖22的长度大，装有4循环发动机的机动两轮车，其轮距比装有2循环发动机的机动两轮车的大，而且4循环发动机起动时所需的起动力矩也比2循环发动机的起动力矩大，所以，起动兼发电装置也不得不大型化。为此，通过将权利要求1记载的发明用于权利要求2记载的装有4循环发动机的机动两轮车上，上述的可避免根据发动机的种类进行设计变更以及延长轮距、切实防止起动兼发电装置与后轮干扰的效果更加显著。
权利要求3记载的发明，是在权利要求2所述的机动两轮车中，其特征在于，上述发动机以其汽缸轴线略水平地装在车辆上。根据该构造，上述的可避免根据发动机的种类进行设计变更以及延长轮距，切实防止起动兼发电装置与后轮干扰的效果更加显著。
为了实现上述第2目的，权利要求4记载的发明，其特征在于，用上述起动兼发电装置辅助发动机的输出。
根据该构造，由于马达与靠近动力单元的摆动支点的曲轴连接，所以，可避免后缓冲器的弹簧下荷重增大地构成混合式动力单元，马达不会对动力单元的摆动性能产生不良影响，提高了乘坐舒适性和操纵稳定性。
权利要求5记载的发明，是在权利要求4所述带混合式动力单元的机动两轮车中，其特征在于备有控制单元，该控制单元这样地控制发动机和马达的动作在车辆停止时，使发动机停止，在车辆起动时，使发动机起动，在车辆起动时，使上述马达作动。该构造中，根据车辆的停止、起动，控制发动机的停止、起动，可防止燃料的浪费和排气放出，有效地使发动机动作，而且，在车辆的起动加速时，对发动机的输出施加来自马达的助推力，可使车辆迅速起动。
权利要求6记载的发明，是在权利要求4或5所述带混合式动力单元的机动两轮车中，其特征在于，上述马达在发动机起动时，能对该发动机赋予起动力矩。这样，不仅可将上述马达作为辅助发动机输出的助推马达使用，也可作为起动马达使用。
图1是实施例1小型摩托车型机动两轮车的侧视图。
图2是图1中2-2线的动力单元的断面图。
图3是将图2的发动机和压气机放大表示的断面图。
图4是图3中的4-4线放大断面图。
图5是表示吸气阀、排气阀和增压阀的开闭时间的图。
图6是将图2的起动兼发电装置放大表示的断面图。
图7是表示与旋转电机的整流子关连的电路结构的电路图。
图8是表示整流子与各电刷的连接状态的电路图。
图9是图6中的9-9线放大断面图。
图10是表示在收容凹部内，重锤辊倾斜状态的图。
图11是表示发动机和旋转电机的控制系统的图。
图12是表示将发动机起动时的风门开度、曲轴旋转数和曲轴输出转矩与时间经过相对应的图。
图13是表示赋予助推转矩时的马达输出和发动机转数与风门开度关系的图。
图14是表示将赋予加速转矩时的风门开度、曲轴转数和曲轴输出转矩与时间经过相对应的图。
图15是与第2实施例的图7对应的电路图。
图16是第3实施例的动力单元的、与图2对应的断面图。
图17是图16的要部放大图。
下面，参照
本发明的实施例。
图1至图14表示本发明第1实施例。图1是实施例1小型摩托车型机动两轮车的侧面图。图2是图1中2-2线的动力单元的断面图。图3是将图2的发动机和压气机放大表示的断面图。图4是图3中的4-4线放大断面图。图5是表示吸气阀、排气阀和增压阀的开闭时间的图。图6是将图2的起动兼发电装置放大表示的断面图。图7是表示与旋转电机的整流子关连的电路结构的电路图。图8是表示整流子与各电刷的连接状态的电路图。图9是图6中的9-9线放大断面图。图10是表示在收容凹部内，重锤辊倾斜状态的图。图11是表示发动机和旋转电机的控制系统的图。图12表示将发动机起动时的风门开度、曲轴旋转数和曲轴输出转矩与时间经过相对应的图。图13是表示赋予助推转矩时的马达输出和发动机转数与风门开度关系的图。图14是表示将赋予加速转矩时的风门开度、曲轴转数和曲轴输出转矩与时间经过相对应的图。
图1中，小型摩托车型机动两轮车的车架F备有头管12、下管13和后架14等。头管12支承着可操作转向的前叉11，前叉11上悬架着前轮WF。下管13从头管12向下方伸出。后架14与下管13的下端部连设，并向后方延伸。该后架14具有一对前架部14a…、一对中间架部14b…和后架部14c…，俯视形成为略椭圆形。前架部14a…的前端部与下管13的下端连接，朝着后方侧约水平地延伸。中间架部14b…从前架部14a…的后端朝后上方延伸。后架部14c…将两中间架部14b…的后端相互连接。
车架F由车身罩15覆盖着，该车身罩15具有支承驾驶者脚部的底板15a，在该车身罩15的后部上设有驾驶者座位16。
在车架F的后架14的中间架部14b…上，支承着动力单元P的前部，该动力单元P可绕平行于后轮WR的旋转轴线的轴线摆动，在该动力单元P的后部轴支承着后轮WR。
图2中，上述动力单元P备有配置在后轮WR前方的水冷式4循环单汽缸发动机E、设在该发动机E与后轮WR间的传动机构17和与发动机E连接着的起动兼发电装置18。
如图3和图4所示，发动机E的汽缸体20这样配置设在该汽缸体20内的汽缸21的轴线沿着机动两轮车的前后方向略成水平。在与汽缸体20结合着的汽缸盖22与可滑动地嵌合在汽缸21内的活塞23之间形成燃烧室24。活塞23通过连杆25和曲柄销26与曲轴27连接，该曲轴27具有与后轮WR的旋转轴线平行的旋转轴线。该曲轴27通过第1和第2球轴承29、30可旋转地支承在曲轴箱28上，该曲轴箱28与汽缸体20形成为一体。
在汽缸盖22上，设有分别与燃烧室24连通的吸气口31、排气口32和增压口33。分别开闭吸气口31和排气口32的吸气阀34和排气阀35，在包含曲轴27的旋转轴线和汽缸21的轴线的平面投影图上，略呈V字形地并排安装在汽缸盖22上。开闭增压口33的增压阀36和面对燃烧室24的点火塞37，在与吸气阀34和排气阀35的排列方向十字状相交的方向，略呈V字形地并排安装在汽缸盖22上。并且，吸气阀34、排气阀35和增压阀36分别被朝着关闭吸气口31、排气口32和增压口33的方向弹簧推压着。
动阀凸轮轴38的一端通过第3球轴承39可旋转地支承在汽缸盖22上，该动阀凸轮轴38的轴线平行于曲轴27的轴线，同时，该动阀凸轮轴38的长度方向中间部通过第4球轴承40可旋转地支承在汽缸盖22上。在该动阀凸轮轴38上，设有配置在第3与第4球轴承39、40之间的吸气用和排气用凸轮41、42以及配置在第4球轴承40外方的增压用凸轮43。并且，吸气用凸轮41和排气用凸轮42分别通过吸气用和排气用摇臂44、45与吸气阀34和排气阀35接合，形成为锥形的增压用凸轮43直接与增压阀36接合。
在第4球轴承40的相反侧并在与增压用凸轮43相邻位置处，在动阀凸轮轴38上，固定着被动链轮48。另一方面，在曲轴27上，在第2球轴承30外方侧，与上述被动链轮48对应的位置处，固定着驱动链轮49。驱动和被动链轮49、48上张设着环形凸轮链50。动阀凸轮轴38被该驱动链轮49、被动链轮48和凸轮链50以曲轴27转数的1/2转数驱动旋转。这样，吸气阀34、排气阀35和增压阀36以图5所示的时间作开闭动作，增压阀36在吸气阀34的闭阀复座前开阀。
汽缸体20和汽缸盖22内形成有收容室51，该收容室51内收容着驱动链轮49、被动链轮48和凸轮链50。在面临动阀凸轮轴38的另一端的部分上与收容室51相通的设在汽缸盖22上的开口部52被盖部件53关闭着。另外，在面临曲轴27的部分与收容室51相通的开口部54设在曲轴箱28上，该开口部54由起动兼发电装置18闭塞。
在收容室51内，在曲轴27的驱动链轮49与第2球轴承30之间，固定着驱动齿轮55，由该驱动齿轮55驱动图未示的油泵。
在上述吸气口31和排气口32上分别连接着包含空气滤清器56和气化器57的吸气装置58(见图1)和排气装置(图未示)，而在增压口33上连接着往复动式的压气机60。该压气机60被动阀凸轮轴38驱动，闭塞收容室51的开口部52地相邻配置在与汽缸盖22结合着的盖部件53外侧方。
上述压气机60备有泵缸体62、第1和第2泵缸盖63、64和泵活塞67。泵缸体62具有平行于发动机E的汽缸21的轴线而延伸的泵缸孔61。第1和第2泵缸盖63、64关闭上述泵缸孔61两端地结合在泵缸体62上。泵活塞67可滑动地嵌合在泵缸孔61内，在与第1泵缸盖63之间形成第1泵室65，在与第2泵缸盖64之间形成第2泵室66。
在泵缸体62的轴方向中间部，泵曲轴68通过第5和第6球轴承69、70可旋转地被支承着，该泵曲轴68具有与发动机E的动阀凸轮轴38同轴的旋转轴线。该泵曲轴68的一端可旋转地穿过泵缸体62和盖部件53，在收容室51内，与动阀凸轮轴38的另一端同轴且不能相对旋转地连接着。即，泵曲轴68与动阀凸轮轴38一起旋转，在盖部件53和泵曲轴68之间设有环状密封部件71。
在泵曲轴68上，通过连杆72连接着上述泵活塞67，在该泵活塞67上，设有用于穿过泵曲轴68的作动孔73，以便不影响随着泵曲轴68的旋转的该泵活塞67的往复动作。
在第1和第2泵缸盖63、64上，分别设有环形的排出室74、75，同时，分别设有被该排出室74、75包围的吸入室76、77，两排出室74、75彼此连通，两吸入室76、77也彼此连通。
两吸入室76、77与上述吸气装置58连通，两吸入室76、77与两泵室65、66之间设有吸入阀(图未示)，该吸入阀在泵室65、66成为低压时开阀。两排出室74、75与两泵室65、66之间设有排出阀(图未示)，该排出阀在泵室65、66成为高压时开闭。一端与两排出室74、75中的一方、例如与排出室74相通的排出导管78，设在两泵缸盖63、64之间，该排出导管78的另一端与设在第2泵缸盖64上的排出通路79的一端连通。另外，在关闭开口部52的盖构件53上一体地形成着导管部81，该导管部81形成与排出通路79的另一端相通的通路80。该导管部81气密地嵌合在发动机E的汽缸盖22上，以便使上述通路80的另一端与增压口33相通。
借助该往复动式的压气机60，在发动机E作动时，对应于在吸气阀34的闭阀复座前增压阀36打开，将空气从增压口33推入到燃烧室24，结果，充填效率提高，发动机E的输出转矩增大。
图2中，发动机E的曲轴箱28上以朝着机动两轮车的行驶方向前方的状态连接着朝后轮WR左侧方伸出的传动箱84。该传动箱84由箱主体85、左侧罩86和右侧罩87构成。箱主体85结合在上述曲轴箱28上。左侧罩86在与箱主体85之间形成第1传动室88，从左侧固定在箱主体85上。右侧罩87在与箱主体85之间形成第2传动室89，固定在箱主体85的右侧后部。
在传动箱84的箱主体85的前部，突出设置着支承腕部90，该支承腕部90配置在发动机E的汽缸体20侧方。该支承腕部90可摆动地支承在车架F的后架14的中间架部14b…上。
后轮WR的车轴91可旋转地支承在传动箱84的箱主体85后部和右侧罩87上。如图1所示，在箱主体85的后部与车架F的后架14的中间架部14b之间设有后缓冲器92。
设在发动机E与后轮WR之间的传动机构17，备有收容在第1传动室88内的V字皮带式无级变速机构93和设在该无级变速机构93与车轴91间的减速齿轮组94。
无级变速机构93备有驱动侧传动皮带轮95、被动侧传动皮带轮98和卷绕在该两传动皮带轮95、98上的环形V字皮带99。驱动侧皮带轮95连接在曲轴27的一端上。被动侧皮带轮98具有平行于曲轴27的轴线，通过离心离合器97安装在被动轴96上，该被动轴96可旋转地支承在箱主体85的后部和右侧罩87上。
驱动侧传动皮带轮95由固定在曲轴27上的固定皮带轮半体95b和可在轴方向滑动地安装的曲轴27上的可动皮带轮半体95a构成。两个皮带轮半体95a、95b之间形成V字状环形沟槽100，V字形皮带99插入在该环形沟槽100内。另外，在可动皮带轮半体95a的背面侧，灯板101固定在曲轴27上，在可动皮带轮半体95a和灯板101之间收容着浮动状态的若干个重锤辊102。当曲轴27的转数增大时，受到离心力的重锤辊102朝曲轴27的半径方向外方移动，使可动皮带轮半体95a接近固定皮带轮半体95b。这样，V字形皮带99对两个皮带轮半体95a、95b的接触半径增大。
被动侧传动皮带轮98备有支承筒103、固定皮带轮半体98a和可动皮带轮半体98b。支承筒103通过离心离合器97连接在被动轴96上，并可旋转地支承在被动轴96上。固定皮带轮半体98a与该支承筒103形成为一体。可动皮带轮98b可接近或远离固定皮带轮半体98a地支承在支承筒103上，同时被弹簧朝着接近固定皮带轮半体98a的方向推压。在两皮带轮半体98a、98b之间形成V字状环形沟槽104，V字形皮带99插入在该环形沟槽104内。随着V字形皮带99对驱动侧传动皮带轮95的接触半径增大，可动皮带轮半体98b朝轴方向移动，使得该V字形皮带99对被动侧传动皮带轮98的接触半径减小，这样，在曲轴27与被动轴96之间进行与曲轴27的旋转相对应的无级变速。
传动箱84的左侧罩86上可旋转地支承着脚蹬起动轴106，在该脚蹬起动轴106的外端设有脚蹬起动踏板105(见图1)。在左侧罩86的内面侧，在脚蹬起动轴106与曲轴27之间设有反冲式起动装置107，该脚蹬起动装置107能将由脚蹬起动踏板105的踏入操作产生的脚蹬起动轴106的动力传递给曲轴27。
减速齿轮94设在被动轴96与车轴91之间，收容在第2传动室89内，无级变速机构93的被动轴96的旋转动力被减速齿轮组94减速后传递到后轮WR的车轴91。
起动兼发电装置18由旋转电机110和离心调速器111构成。该起动兼发电装置18连接在发动机E的曲轴27的另一端部、即与连接传动机构17的无级变速机构93的侧的相反侧的曲轴27的端部，配置在与后轮WR的传动箱84相反侧端部外侧方。
旋转电机110可切换为三种状态，即，对发动机E赋予起动力矩的起起动马达功能的状态、对发动机E赋予加速力矩的起助推马达功能的状态、被发动机E的动力驱动的起发电机功能的状态。动力单元P是备有发动机E、传动机构17和辅助发动机E输出的马达(旋转电机110)的混合式构造。
图6中，旋转电机110备有内部转子112、外部定子113、整流子114和电刷组装体115。内部转子112固定在曲轴27的另一端。外部定子113围绕着内部转子112。整流子114固定地支承在外部定子113上。电刷组装体115配置在整流子114与内部转子112之间，并被弹簧朝着接近整流子114的方向推压。
内部转子112，是在转子毂116的外周设置磁铁117而构成的。同轴地设在曲轴27另一端部的锥形轴部27a嵌合在转子毂116内，通过将螺母118螺接在从转子毂116突出的曲轴27的端部，转子毂116被固定在曲轴27的另一端。转子毂116上固定着覆盖磁铁117的转子罩119。
外部定子113是在定子芯120上卷绕例如单相6极的线圈121而形成的。定子芯120固定在定子箱122上。该定子箱122形成为碗状，覆盖着线圈121中的、沿曲轴27轴线方向的定子芯120内方侧的部分、整流子114和电刷组装体115，并固定在曲轴箱28上，定子箱122的端壁122a闭塞设在发动机E的曲轴箱28上的开口部54。曲轴27可旋转地贯通定子箱122的端壁122a的中央开口部，端壁122a的开口的内周部与曲轴27的外周之间设有环形密封部件123。
如图7所示，整流子114，是在整流子座124的电刷组装体115的对面，设置环形第1导电路125、同轴地围绕第1导电路125的环形第2导电路126和在第2导电路126的周围相隔等间隔的与线圈121的极数对应个数的例如6个整流子片127…而形成的。上述整流子座124由合成树脂等非导电性材料形成为圆盘形，在中央部具有供曲轴27松松穿过的贯通孔124a。整流子座124，与定子箱122的端壁122a的内面相接近并相对地配置着，固定地支承在定子芯120上。
第1导电路125与电池128的负侧端子连接，第2导电路126通过继电器开关131与电池128的正侧端子连接，各整流子片127…与外部定子113的各极的线圈121的相应的连接点连接。
在电池128的负侧和正侧端子之间串联地连接着继电器线圈132和起动开关129，继电器线圈132和上述继电器开关131构成起动继电器130。即，对应于起动开关129的导通引起的继电器线圈132的励磁，从而继电器开关131导通。
电刷组装体115备有配置在整流子114与内部转子112之间的非导电材料制电刷座133，该电刷座133可与内部转子112一起绕曲轴27的轴线旋转，并可沿曲轴27的轴线方向往复移动。在该电刷座133与内部转子112的转子毂116之间设有围绕曲轴27的螺旋状弹簧134，由该弹簧134的弹力，将电刷座133即电刷组装体115往接近整流子114的方向推压。
如图8所示，在电刷座133上，朝着整流子114侧被弹簧推压地保持着负侧公共电刷135、3个负侧个别电刷136…、正侧公共电刷137和3个正侧个别电刷138…。电刷135常时地与整流子114的第1导电路125滑接。3个电刷136…与负侧公共电刷135连接，并可与整流子114的整流子片127…滑接。电刷137常时地与整流子114的第2导电路126滑接。3个电刷138与正侧公共电刷137连接，并可与整流子114的整流子片127…滑接。
图6中，离心调速器111备有旋转体140、移动体141和若干个重锤辊142…。旋转体140与内部转子112的转子毂116一体形成，固定在曲轴27上。移动体141与该旋转体140相对地配置。重锤辊142…夹设在旋转体140与移动体141之间。
如图9所示，旋转体140在与电刷组装体115相反侧与转子毂116形成为一体。在该旋转体140的外端面即面临与上述电刷组装体115相反侧的面上设有与曲轴27同轴的圆筒部143、包围该圆筒部143的圆形凹部144、开口于该凹部144内周缘上并与圆筒部143的外面齐平相连的环状槽145、在凹部144的周方向隔开等间隔的若干部位例如6个部位上配置着的收容凹部146…。
圆筒部143的内径可插入螺合在曲轴27另一端的螺母118，螺母118在圆筒部143内与曲轴27的另一端螺合。
各收容凹部146…从环状槽145沿着旋转体140的半径方向延伸，朝着沿旋转体140半径方向的外方侧渐渐变浅。
移动体141由导引筒部147和圆盘状抵接板部148构成。导引筒部147可沿曲轴27的轴线方向滑动，并与旋转体140的环状槽145嵌合。圆盘状抵接板部148从该导引筒部147的外端朝半径方向外方伸出，并收容在旋转体140的凹部144内。该移动体141的抵接板部148与旋转体140相对。
在电刷组装体115的电刷座133上连接着多个例如一对连接轴149、149的一端，该连接轴具有平行于曲轴27的轴线，并贯通旋转体140和转子毂116。在移动体141的抵接板部148上连接着上述连接轴149、149的另一端。因此，抵接板部148即移动体141不能相对于旋转体140即内部转子112旋转，但能沿曲轴27的轴线方向相对于旋转体140接近或离开地移动。由于电刷座133被弹簧134朝着接近固定的整流子114的方向推压，所以，移动体141也被朝着接近旋转体140的方向弹性推压。
旋转体140和移动体141的相对面的一方，本实施例中，在旋转体140的朝向移动体141的相对面的周方向，空开间隔的若干个例如6个部位设置的收容凹部146…中收容着短圆柱状的重锤辊142…，该重锤辊142…夹设在旋转体140与移动体141的抵接板部148之间。
该离心调速器111中，与曲轴27和旋转体140的旋转相应地，随着作用在各重锤辊142…上的离心力增大，各重锤辊142…在收容凹部146…内朝着旋转体140半径方向外方侧移动，由于各收容凹部146…的深度沿着旋转体140半径方向朝着外方渐渐变浅，所以，移动体141被各重锤辊142…朝离开旋转体140的方向推压。这样，当曲轴27的旋转数为设定在空转旋转数以下的规定旋转数以上时，电刷组装体115离开整流子114，各电刷135、136…、137、138…离开整流子114的第1导电路125、第2导电路126和各整流子片127…。
各重锤辊142…的重量这样设定当发动机E的转数为小于空转旋转数的规定旋转数以上时，作用在各重锤辊142…上的离心力，能使各电刷135、136…、137、138…离开第1导电路125、第2导电路126和各整流子片127…，所以各重锤辊142…的外径比较小。
如上所述，当各重锤辊142…的外径比较小时，如图10所示，重锤辊142的两端与收容凹部146两内侧面之间有很小的间隙，所以，重锤辊142容易在收容凹部146内倾斜。这样，如果重锤辊142在收容凹部146内倾斜，则重锤辊142的两端外缘未实施倒角加工时或即使实施了倒角加工而倒角部呈锥状时，重锤辊142的两端外缘容易啮入收容凹部146的内侧面而锁定住。为了避免重锤辊142的两端外缘的啮入而引起的锁定，在重锤辊142…的两端外缘上分别形成圆弧面142a…，该圆弧面142a…具有朝外方鼓出的圆弧状纵断面形状。
各收容凹部146…内，分别充填着作为润滑剂的油脂150。
在旋转体140的与电刷组装体115相反侧的端面上堵塞凹部144地固定着朝旋转体140外周外方突出的脉冲发生器转子151，配置在该脉冲发生器转子151外方侧的冷却风扇152也与脉冲发生器转子151一起固定在旋转体140上。即，脉冲发生器转子151以几乎将离心调速器111的各收容凹部146…密封的方式被固定在曲轴27的外端。
定子箱122上，安装着与脉冲发生器转子151的外周相对置的旋转数传感器153，该旋转数传感器153检测曲轴27即发动机E的转数。
发动机E和起动兼发电装置18，被图2中双点划线所示的护罩155覆盖着，该护罩155上设有与起动兼发电装置18的冷却风扇152对应的冷却风取入口156。因此，通过与曲轴27的旋转相应的冷却风扇152的旋转，冷却用空气被从冷却风取入口156取入到护罩155内，由该冷却用空气使发动机E和旋转电机110冷却。而且，在与设在发动机E的汽缸体20和汽缸盖22上的水冷却套157之间进行冷却水循环的散热器158，固定配置在起动兼发电装置18的前方侧，其一部分面临护罩155内的冷却风扇152出来的冷却风的流通路径途中，其余部分从护罩155突出。
图11中，与发动机E的点火塞37连接的点火装置161，由控制单元162控制。对该控制单元162输入检测发动机E转数的旋转数传感器153的检测值、附设在风门手柄163上的风门传感器164的检测值、来自容许或限制发动机E空转的空转开关165的信号以及检测车速的车速传感器166的检测值。
控制单元162根据上述空转开关165的操作，可切换停止起动模式和空转容许模式。停止起动模式是指在机动两轮车停止时即车速传感器166的检测值表示机动两轮车为停止状态时，使发动机E的动作停止，同时根据机动两轮车的从停止状态的起动时即在停止状态的风门手柄163的操作，起动发动机E的模式。空转容许模式是指以发动机E起动时的暖机运转等为目的，容许空转的模式。
在旋转电机110上，设有通电控制电路167，控制单元162进行起动控制模式、加速控制模式、发电控制模式这样三种控制模式的切换，控制上述通电控制电路167。起动控制模式是指与上述停止起动模式和空转容许模式无关地，在发动机E起动时将旋转电机110作为起动马达用的模式。助推控制模式是指在上述停止起动模式和空转容许模式中的机动两轮车起动时，将旋转电机110作为助推马达用的模式。发电控制模式是指与上述停止起动模式和空转容许模式无关地、在机动两轮车的行驶中将旋转电机110作为发电机用的模式。
如图7所示，上述通电控制电路167备有作为通电控制元件的FET(场效应型晶体管)168…、作为通电控制元件的FET 169…和二极管170…、171…。通电控制元件FET 168…分别夹设在各极线圈121的相应连接点与电池128的负侧端子间。通电控制元件FET169…分别设在各极线圈121的相应连接点与电池128的正侧端子间。二极管170…、171…分别与各FET 168…、169…并联连接。
控制单元162的起动控制模式，是检测出发动机转数为比空转转数小的规定旋转数以下的状态、起动开关129被按下的状态以及电刷组装体115的各电刷135、136、137…、138…分别与整流子114的第1导电路125、第2导电路126及各整流子片127…接触着的状态之中任一状态时的控制模式，该控制模式中，通电控制电路167的各FET 168…、169…成为被阻断状态。在发动机E的停止状态，电刷组装体115位于接近整流子114侧的位置，其各电刷135、136、137…、138…分别与整流子114的第1导电路125、第2导电路126和各整流子片127…滑接，旋转电机110作为电刷马达动作，所以，通过与起动开关129的导通操作相应的继电器开关的导通，来自电池128的电流流到外部定子113的各线圈121上。这样，内部转子112旋转，从内部转子112向曲轴27赋予起动转矩。
通过来自起起动马达功能的旋转电机110赋予的起动力矩，使发动机E起动，当该发动机E的转数为上述规定转数以上时，离心调速器111使电刷组装体115移动，以使各电刷135、136、137…、138…离开整流子114的第1导电路125、第2导电路126和各整流子片127…，这样，旋转电机110停止对发动机E赋予起动力矩。
停止起动模式中的机动两轮车起动时的加速控制模式中，控制单元162使旋转电机110动作，以使从发动机E的转数为比空转旋转数NS大的设定旋转数NS以上时刻起直到经过预定时间T，对发动机E赋予助推力矩。该加速控制模式中，根据旋转数传感器153和风门传感器164的检测值，控制单元162控制通电控制电路167中的各FET 168…、169…的通、断，这样，旋转电机110作为无刷马达动作。
如图12(a)所示，在停止起动模式中，为了使机动两轮车起动而使风门手柄163增大风门开度时，如图12(b)所示，从发动机E的转数为设定旋转数NS以上时刻直到经过设定时间T，曲轴27由旋转电机110驱动旋转，这样，如斜影线部所示，曲轴27的旋转数上加在发动机E的转数之上地增大。另外，如图12(c)所示，从旋转电机110出来的助推力矩如斜影线部所示地被上加，曲轴27的输出转矩增大。
这时，作为加速马达的旋转电机110的输出转矩，如图13所示，随着风门开度的增大而线性地增大那样地随着发动机转数和风门开度变化而变化。如旋转电机110的输出转矩变化那样，由控制单元162控制通电控制电路167中的各FET 168…、169…的通断。
即使在空转容许模式中的机动两轮车起动时的加速控制模式时，控制单元162也根据旋转数传感器153和风门传感器164的检测值，控制通电控制电路167中的各FET 168…、169…的通断。
这样，如图14(a)所示，用空转暖机后，为使机动两轮车起动由风门手柄163将风门开度加大时，如图14(b)所示，从发动机转数成为设定旋转数NS以上时刻起，曲轴27被旋转电机110驱动旋转，这样，如斜影线部所示，曲轴27的旋转数上加在发动机E的转数之上地增大，如图14(c)所示，从旋转电机110出来的助推力矩如斜影线部所示地被上加，从而曲轴27的输出力矩增大。
这样，旋转电机110，在起动控制模式，作为电刷电机即起动马达起作用，在加速控制模式，作为无刷电机即助推马达起作用。起动马达所要求的转矩比较大，通过采用电刷马达，大电流流过线圈121，旋转电机110可输出大的转矩。另外，车辆起动时，助推马达所要求的转矩比较小，要求与发动机转数和风门开度相应的微妙的输出控制，所以，通过将旋转电机110作为无刷电机，可采用无需承耐大电流的便宜的通电控制元件，在本实施例是采用FET 168…、169…。上述无刷电机，为了其起动通常需要可检测绝对角度的旋转传感器，但是，在发动机E的旋转状态，由于将旋转电机110作为无刷电机使用，所以，基准角度的检测容易，可简化上述旋转传感器的构造。
采用无刷电机作为助推马达时，通电控制元件必须是能承受大电流的高价元件，另外，采用有刷电机作为助推马达时，由于马达频繁地开、关，所以，电刷磨耗，维修麻烦。
发电控制模式，在发动机E以设定旋转数NS以上的转数旋转的状态下，不是加速控制模式的状态地被实行。在该发电控制模式中，首先，控制单元162，在阻断了与电池128的正侧端子连接着的FET 169…的状态下，使与电池128的负侧端子连接着的FET 168…导通。这样，如图7中实线箭头所示，线圈121的发电电压上升。接着，控制单元162，在阻断与电池128的正侧端子连接着的FET 169…的状态下，阻断与负侧端子连接着的FET 168…。这样，如图7的虚线箭头所示，由线圈121升压的发电电压对电池128充电。
该发电控制模式中，控制单元162根据电池128的电压控制FET 168…的通断的间隔比即占空比。即，当电池128的电压不足规定电压时，使上述占空比增大，加大充电电流。当电池128的电压为规定电压以上时，减小上述占空比，减小充电电流。FET 168…的通断的间隔比上述那样地被控制单元162控制。
另外，控制单元162也根据风门开度和发动机转数控制FET168…的通断的间隔比。即，当风门返回或风门开度全闭时，加大占空比，增加发电量，旋转电机110作为再生制动器动作，FET 168…的通断的间隔比上述这样地被控制单元162控制。
下面，说明第1实施例的作用。动力单元P是备有发动机E、将该发动机E的输出传递到后轮WR的传动机构17和旋转电机110的混合式动力单元。上述旋转电机110可用作起动马达和助推马达，可用以辅助上述发动机E的输出。该动力单元P中，旋转电机110与曲轴27的与传动机构17相反侧的端部连接，即，旋转电机110与处于动力单元P的靠近车架F的摆动支点的位置的曲轴27连接，可避免后缓冲器92的弹簧下荷重增大地构成混合式动力单元P，动力单元P的摆动性能对旋转电机110不带来不良影响，可提高机动两轮车的乘坐舒适性和操纵稳定性。
发动机E和旋转电机110的动作由控制单元162控制。该控制单元162在车辆停止时使发动机E停止，在车辆起动时使发动机E起动，在车辆起动时使作为加速马达使用的旋转电机110动作，所以，根据车辆的停止、起动控制发动机E的停止、起动，由此，防止燃料浪费和排气放出，可有效地使发动机E动作。而且，在车辆的起动加速时，对发动机的输出施加从旋转电机110出来的辅助力，可迅速使车辆起动。
上述旋转电机110由控制单元162控制，以便在发动机E的起动时对该发动机E赋予起动力矩。所以，不仅将旋转电机110作为助推发动机E的输出的助推马达使用，也可将其作为起动马达使用。
上述旋转电机110与离心调速器111共同构成起动兼发电装置18。该起动兼发电装置18配置在后轮WR的与传动箱84相反侧端部外方，与发动机E的曲轴27连接。因此，无论何种发动机E，起动兼发电装置18都配置在后轮WR外侧方，这样，不必根据发动机E的种类进行设计变更以及延长轮距，可切实防止起动兼发电装置18与后轮WR干扰。
发动机E是4循环发动机，与2循环发动机相比，沿汽缸轴线方向的汽缸盖22的长度大，装有4循环发动机E的机动两轮车，其轮距比装有2循环发动机的机动两轮车大，而且4循环发动机E起动时所需的起动力矩也比2循环发动机的起动力矩大，所以，起动兼发电装置18不得不大型化。但是，由于起动兼发电装置18配置在后轮WR的与传动箱84相反侧的端部外方，所以，上述的不必根据发动机E的种类进行设计变更以及延长轮距、切实防止起动兼发电装置18与后轮WR干扰的效果更加显著。
发动机E以其汽缸轴线略水平的状态装在机动两轮车上，该机动两轮车中，上述的不必根据发动机E的种类进行设计变更以及延长轮距、切实防止起动兼发电装置18与后轮WR干扰的效果更加显著。
起动兼发电装置18的离心调速器111中，夹设于旋转体140与移动体141之间的若干个重锤辊142…，分别收容在收容凹部146…内，该收容凹部146…设在旋转体140的朝着移动体141去的相对面的周方向空开间隔的若干部位。而且，各重锤辊142…的重量这样设定当发动机E的转数为小于空转旋转数的规定转数以上时，由作用在各重锤辊142…上的离心力使各电刷135、136、137…、138…离开第1导电路125、第2导电路126和各整流子片127…。各重锤辊142…的外径比较小。因此，重锤辊142的两端与收容凹部146的两内侧面之间有很小的间隙，所以，重锤辊142…容易在收容凹部146…内倾斜。但是，由于在各重锤辊142的两端外缘全周形成着圆弧部142a…，该圆弧部142a…具有朝外方鼓出的圆弧状纵断面形状。结果，重锤辊142…即使在收容凹部146…内倾斜、重锤辊142…的两端外缘与收容凹部146…的内侧面接触，由于重锤辊142…的两端外缘全周是朝外方鼓起的圆弧状，所以，重锤辊142…的两端外缘与收容凹部的内侧面接触容易进行滑动，可极力防止因重锤辊142…的锁定引起的离心调速器111的动作失灵。
而且，由于在各收容凹部146…内充填了油脂150，所以重锤辊142…与收容凹部146…内侧之面间被油脂150润滑，更加有效地防止重锤辊142…的锁定引起的动作失灵。
另外，收容凹部146…被发动机转数检测用的脉冲发生器转子151几乎密封着，该脉冲发生器转子151覆盖着旋转体140和移动体141，固定在曲轴27的外端。不必采用脉冲发生器转子151以外的专用部件密封收容凹部146…，可防止尘埃从外部进入油脂150中，可保持良好的润滑状态。
图15表示本发明第2实施例，外部定子113的线圈121可构成为三相。这时，通电控制电路167′由3个FET 168…、3个FET 169…和二极管170…、171…构成。3个FET 168…分别夹设在各相线圈121与电池128的负侧端子间。3个FET 169…分别夹设在各相线圈121与电池128的正侧端子间。二极管170…、171…分别与各FET168…、169…并联连接。
上面详细说明了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例，在不脱离权利要求所记载的本发明的情况下，可对本发明作各种设计变更。
例如，上述实施例中，在发电控制模式，是用占空比调节电池128的充电电压，但也可采用已往的调节器进行调节，这时，可将各FET 168…、169…作为三相整流器使用。
另外，上述实施例中，是用外部定子113的线圈121得到发动机E起动时的起动力矩、车辆起动时的助推力矩及发电电压，但是也可以分别用另外的线圈得到起动力矩、助推力矩和发电电压。另外，也可以在同一线圈上设置中间分支，作为起动力矩用、助推力矩用和发电电压用。
图16和图17表示本发明第3实施例，与上述各实施例对应的部分注以相同标记。
具有左右后轮WRL、WRR的机动三轮车中，可摆动地支承在其车架上的动力单元P′备有水冷式4循环单汽缸发动机E′、设在该发动机E′与左右后轮WRL、WRR之间的传动机构17和与发动机E′连接着的起动兼发电装置18。上述发动机E′备有压气机60。
发动机E′中，活塞23可滑动地嵌合在汽缸21内，在设有该汽缸21的汽缸体20′上，结合着左右曲柄箱28L、28R，左曲柄箱28L构成收容传动机构17的传动箱84′的一部分。
曲轴27通过第1和第2球轴承29、30可旋转地支承在左右曲柄箱28L、28R上，在曲轴27的一端连接着传动机构17。
发动机E′的汽缸盖22上，通过第3和第4球轴承39、40可旋转地支承着用于开闭图未示的吸气阀和排气阀、增压阀36的动阀凸轮轴38。
在右曲柄箱28R的外方侧，在固定在曲轴27上的驱动链轮49和与该驱动链轮49对应地固定在动阀凸轮轴上的被动链轮48上张设着凸轮链50，收容驱动链轮49、被动链轮48和凸轮链50的收容室51′，沿着右曲柄箱28R、汽缸体20′和汽缸盖22形成。而且，在面临曲轴27的部分，与收容室51′相通的开口部54′设在右曲柄箱28R上，该开口部54′由起动兼发电装置18′的定子箱122′闭塞。
起动兼发电装置18′备有旋转电机110和离心调速器111。旋转电机110的外部定子113支承在上述定子箱122′上。旋转电机110的内部转子112固定在曲轴27的与传动机构17相反侧的端部。曲轴27可旋转地贯穿定子箱122′。在曲轴27和定子箱122′之间设有滚珠轴承175和环形密封件123。
这样，在曲轴27与左曲柄箱28L之间设有第1滚珠轴承29，在曲轴27与右曲柄箱28R之间，设有第2球轴承30，在曲轴27与定子箱122′之间，设有滚珠轴承175，因此，曲轴27在其轴方向空开间隔的三个部位可旋转地被支承着，可抑制因与起动发电装置18′连接而引起比较长的曲轴27的旋转晃动。这样，在起动兼发电装置18′的旋转电机110中，可切实防止内部转子112和外部定子113被曲轴27的旋转晃动干扰。
在收容室51′内，在曲轴27的驱动链轮49和第2球轴承30之间固定着驱动齿轮55。另一方面，在左曲柄箱28L的内面侧上设有油泵176。该油泵176的旋转轴177可旋转地贯穿右曲柄箱28R并突出到收容室51′内。在收容室51′内的上述旋转轴177的端部上固定着碗状的旋转部件178，固定在该旋转部件178外周的被动齿轮179与上述驱动齿轮55啮合。而且与油压泵176连动动作的水泵180面临收容室51′内地安装在定子箱122′上，该水泵180的一部分被旋转部件178覆盖。
与活塞23相连的连杆25，通过滚子轴承181与曲柄销26连接，该曲柄销26设在曲轴27所备有的一对曲柄臂27a、27a之间。在曲柄销26上，同轴地设有朝第1球轴承29侧开口的有底通路183，并且，设有内端朝该通路183开口、外端朝曲柄销26的外面开口的通路182。通过该通路182、183向辊轴承181供给油。
两曲柄臂27a、27a之中，第1滚珠轴承29侧的曲柄臂27a的靠第1滚珠轴承29侧的面上安装着环状部件185，该环状部件185在与该曲臂27a之间形成积油部184，其内周缘与通路183的开口端对应。在左曲臂28L的内面上安装着环状导引部件186，该导引部件186在内周缘具有朝环状部件185内方突入的圆筒状突部186a。在形成在左右两曲柄箱28L、28R之间的曲柄室187内飞散着的油通过导引部件186和环状部件185之间被导向通路183的开口端，一部分油在曲轴27的旋转离心力作用下，滞留在积油部184。
起动兼发电装置18′的旋转电机110，与上述第1和第2实施例同样地被控制。
该第3实施例，与上述第1和第2实施例不同，由于起动发电装置18′不配置在右后轮WRR外侧，所以，得不到上述的避免根据发动机E的种类进行设计变更以及延长轮距、防止起动兼发电装置18与后轮WRR干扰的效果，但是，通过将旋转电机110与曲轴27的与传动机构17相反侧的端部相连接，旋转电机110不会对混合式动力单元P′的摆动性能产生不良影响，这样可提高机动三轮车的乘坐舒适性和操纵稳定性。
上面详细说明了本发明的第3实施例，但本发明并不限于上述第3实施例的机动三轮车，可不脱离权利要求所记载的本发明地也适用于机动二轮车。
例如，上述实施例中，在发电控制模式，是用占空比调节电池128的充电电压的，但也可以采用已往用的调节器。这时，可将各FET168…、169…作为三相整流器使用。
另外，上述实施例中，是用外部定子113中的线圈121，获得发动机E起动时的起动力矩、车辆起动时的加速力矩及发电电压的，但是也可以分别用另外的线圈得到起动力矩、加速力矩和发电电压。另外，也可以在同一线圈上设置中间分支，作为起动力矩用、加速力矩用和发电电压用。
根据权利要求1记载的发明，可避免根据发动机种类进行设计变更和轮距的延长，切实防止起动兼发电装置与后轮的干扰。
根据权利要求2记载的发明，可使上述的避免根据发动机种类进行设计变更以及延长轮距、防止起动兼发电装置与后轮的干扰的效果更加显著。
根据权利要求3记载的发明，可使上述的避免根据发动机种类进行设计变更以及延长轮距、防止起动兼发电装置与后轮的干扰的效果更进一步显著。
根据权利要求4记载的发明，可避免后缓冲器的弹簧下荷重的增大地构成混合式动力单元，马达对动力单元的摆动性能不带来不良影响，提高乘坐舒适性和操纵稳定性。
根据权利要求5记载的发明，根据车辆的停止、起动控制发动机的停止、起动，防止燃料浪费和排气放出，有效地使发动机动作，在车辆起动加速时，对发动机的输出赋予马达出来的加速力，可使车辆迅速起动。
根据权利要求6记载的发明，不仅可将马达作为加速发动机输出的加速马达使用，也可作为起动马达使用。
权利要求
1.机动两轮车，动力单元(P)的前部可摆动地支承在车架(F)上；该动力单元(P)具有配置在后轮(WR)前方的发动机(E)、与该发动机(E)的曲柄箱(28)相连接并朝后轮(WR)一侧伸出的传动箱(84)、设在轴支承于该传动箱(84)后部的后轮(WR)与发动机(E)的曲轴(27)一端部之间并收容在传动箱(84)内的传动机构(17)；在上述曲轴(27)的另一端部连接着起动兼发电装置(18)；其特征在于，上述起动兼发电装置(18)配置在后轮(WR)的与传动箱(84)相反侧的端部外方，并与曲轴(27)连接。
2.如权利要求1所述的机动两轮车，其特征在于，上述发动机(E)是4循环发动机。
3.如权利要求2所述的机动两轮车，其特征在于，上述发动机(E)以其汽缸轴线略水平的状态装在车辆上。
4.如权利要求1所述的带混合式动力单元的机动两轮车，其特征在于，用上述起动兼发电装置辅助发动机(E、E′)的输出。
5.如权利要求4所述的带混合式动力单元的机动两轮车，其特征在于，备有控制单元(162)，该控制单元(162)如下这样地控制发动机(E、E′)和马达(110)的动作在车辆停止时，使发动机(E、E′)停止，在车辆起动时，使发动机(E、E′)起动，在车辆起动时，使上述马达(110)仅作动规定时间。
6.如权利要求4或5所述的带混合式动力单元的机动两轮车，其特征在于，上述马达(110)在发动机(E、E′)起动时，能对该发动机(E、E′)赋予起动力矩。
全文摘要
本发明提供的机动两轮车,可切实避免起动兼发电装置与后轮的干扰,不必根据发动机种类进行设计变更及延长轮轴。本发明提供的带混合式动力单元的机动两轮车,其混合式动力单元可摆动地支承在车架上,备有发动机、将该发动机的动力传递到后轮的传动机构、对发动机的输出发挥助推动力的马达;可对动力单元的摆动性能不产生不良影响。起动兼发电装置18配置在后轮WR的与传动箱84相反侧的端部外方,并与曲轴27连接。在发动机E的曲轴27的与传动机构17相反侧端部,连接着马达110。
文档编号F02B61/00GK1249258SQ9911863
公开日2000年4月5日 申请日期1999年9月8日 优先权日1998年9月28日
发明者矢ク崎昭夫, 关谷义之, 清水治郎, 木原照雄, 本馆尚司 申请人:本田技研工业株式会社