使用內燃機和旋轉電機的混合動力驅動裝置及輔助動力裝置的制作方法

本說明書的記載涉及一種使用內燃機和旋轉電機的混合動力驅動裝置及輔助動力裝置，例如作為兩輪車的驅動裝置或輔助動力裝置使用是有用的。

背景技術：

1、作為兩輪車的驅動裝置，已知一種使用內燃機和旋轉電機的混合動力驅動裝置。在這樣的混合動力驅動裝置中，由于旋轉電機即使在僅靠內燃機行駛時也會旋轉，因此擔心產生旋轉電機因磁阻引起的摩擦損耗。因此，專利文獻1和專利文獻2公開了減少該磁摩擦損耗的機構。

2、現有技術文獻

3、專利文獻

4、專利文獻1：特開2006-271040號公報

5、專利文獻2：特開2007-99246號公報

技術實現思路

1、在專利文獻1所述的混合動力驅動裝置中，具備調整旋轉電機的永久磁鐵產生的勵磁的調整機構，以調整旋轉電機的扭矩。另外，在專利文獻2所述的混合動力驅動裝置中，使用間隙調整器，對旋轉電機的轉子與定子之間的間隙進行調整。

2、但是，它們都需要用于調整的機械可移動空間。另外，它們都使用用于調整的致動器等，這使得機構和結構復雜化。此外，它們還需要裝載致動器等的空間，并且還需要控制致動器等的控制器。

3、本公開的課題在于，在無需在旋轉電機中追加特別的致動器等以及用于控制該致動器等的控制器的情況下，實現使用內燃機和旋轉電機的混合動力驅動裝置。

4、另外，本公開的課題在于提供一種輔助動力裝置，相對于僅由內燃機驅動的驅動裝置，所述輔助動力裝置能夠通過組裝不追加特別的致動器等和控制該致動器等的控制器的旋轉電機，來輔助內燃機驅動。

5、本公開的一種方式是一種驅動裝置，所述驅動裝置具備：內燃機；以及驅動軸，所述驅動軸接收該內燃機的驅動力，并能夠旋轉地向驅動部傳遞驅動力。另外，本公開的驅動裝置還具備旋轉電機、電池以及控制裝置，所述旋轉電機具有：轉子，所述轉子在周向上配置有多個永久磁鐵，并能夠在與驅動軸的同軸上旋轉；以及定子，所述定子被固定在固定蓋上，且具有與永久磁鐵對置的多個線圈，所述電池與該旋轉電機電連接，所述控制裝置與該電池和旋轉電機電連接，并控制旋轉電機的旋轉。即，本公開的一種方式是一種使用內燃機和旋轉電機的混合動力驅動裝置。

6、本公開的一種方式具備離心離合器機構，在內燃機的轉速小于規定值的情況下，所述離心離合器機構不將內燃機的驅動力向離心離合器轉子傳遞，在內燃機的轉速為規定值以上的情況下，所述離心離合器機構將內燃機的驅動力向離心離合器轉子傳遞。

7、另外，本公開的一種方式具備行星齒輪機構，所述行星齒輪機構的太陽齒輪與驅動軸一體旋轉，環齒輪與旋轉電機的轉子一起旋轉，環齒輪與太陽齒輪之間具備行星齒輪及行星架。而且，行星架與離心離合器轉子一起旋轉。

8、而且，關于本公開的一種方式，在將旋轉電機的旋轉向驅動軸傳遞的模式下，轉子的旋轉通過行星齒輪機構向驅動軸傳遞。

9、在本公開的一種方式中，能夠將旋轉電機的旋轉通過環齒輪和行星齒輪向太陽齒輪傳遞，以使驅動軸旋轉。另外，也能夠將內燃機的旋轉通過行星架和行星齒輪從離心離合器轉子向太陽齒輪傳遞，以使驅動軸旋轉。而且，在將內燃機的旋轉從離心離合器轉子向驅動軸傳遞時，能夠通過使環齒輪的旋轉停止，以使旋轉電機不旋轉。

10、關于本公開的附加方式，還具備第二旋轉電機，所述第二旋轉電機由內燃機驅動。因此，在本公開的附加方式中，旋轉電機被用作驅動軸的驅動用電動機，第二旋轉電機被用作進行內燃機起動的起動器以及對電池進行充電的發電機。即使是僅使用內燃機的驅動裝置，也具備被用作起動器以及對電池進行充電的發電機的第二旋轉電機。因此，在本公開的附件方式中，能夠將旋轉電機僅用作驅動軸的驅動用電動機。由此，能夠作為使用內燃機和旋轉電機的混合動力驅動裝置的最佳設計。

11、本公開的另一方式是一種輔助動力裝置，所述輔助動力裝置用于動力裝置，所述動力裝置具備：驅動軸，所述驅動軸接收內燃機的驅動力，并能夠旋轉地向驅動部傳遞驅動力；以及離心離合器機構，所述離心離合器機構具有離心離合器轉子，且在內燃機的轉速小于規定值的情況下，所述離心離合器機構不將內燃機的驅動力向驅動軸傳遞，在內燃機的轉速為規定值以上的情況下，所述離心離合器機構將內燃機的驅動力向驅動軸傳遞。即，本公開的另一方式是一種組裝在具備內燃機和離心離合器機構的現有動力裝置中的輔助動力裝置。

12、本公開的另一方式的輔助動力裝置具有旋轉電機，所述旋轉電機具備：轉子，所述轉子在周向上配置有多個永久磁鐵，并能夠與驅動軸一起旋轉；以及定子，所述定子固定在固定蓋上，且具有與永久磁鐵對置的多個線圈。而且，在本公開的另一方式中，也能夠將旋轉電機的旋轉通過環齒輪和行星齒輪向太陽齒輪傳遞，以使驅動軸旋轉。另外，也能夠將內燃機的旋轉通過行星架和行星齒輪從離心離合器轉子向太陽齒輪傳遞，以使驅動軸旋轉。在本公開的另一方式中，在將內燃機的旋轉從離心離合器轉子向驅動軸傳遞時，也能夠通過使環齒輪的旋轉停止，使旋轉電機不旋轉。

13、在本公開的附加方式中，行星架形成于所述離心離合器轉子。在本公開的附加方式中，由于離心離合器轉子兼作行星架，因此能夠減小裝載空間。

14、在本公開的附加方式中，在不使用旋轉電機的旋轉而通過內燃機的驅動力使驅動軸旋轉的第三模式下，內燃機的旋轉通過離心離合器轉子、行星架、行星齒輪以及太陽齒輪向驅動軸傳遞。由此，得到了僅由內燃機的驅動力驅動的第三模式。在該第三模式下，旋轉電機的轉子因旋轉抑制扭矩而停止旋轉，所述旋轉抑制扭矩是由于永久磁鐵被定子吸引而產生的。因此，旋轉電機不旋轉，也不會發生磁摩擦損耗。需要說明的是，本公開的磁摩擦損耗是指，由于從轉子的磁鐵向定子施加的交變磁通而產生鐵損。主要的鐵損是渦流損耗和磁滯損耗。

15、這樣，在本公開的附加方式中，對于調整旋轉電機的永久磁鐵的勵磁，并不需要使用致動器等進行電氣控制。特別是，在不使用旋轉電機的驅動力的第三模式下，由于旋轉電機停止，因此能夠將具有永久磁鐵的轉子旋轉停止。其結果是，定子也不會接收交變磁通，抑制了磁摩擦損耗。

16、在本公開的附加方式中，在內燃機以規定值以上的轉速旋轉且旋轉電機也進行旋轉的第四模式下，內燃機的旋轉通過離心離合器轉子、行星架、行星齒輪以及太陽齒輪向驅動軸傳遞，并且轉子的旋轉通過環齒輪、行星齒輪以及太陽齒輪向驅動軸傳遞。由此，能夠得到將內燃機的驅動力進一步添加到旋轉電機的驅動力中的輔助動力裝置或混合動力驅動裝置的第四模式。

17、在本公開的附加方式中，轉子致動器介于固定蓋與旋轉電機的轉子之間，所述轉子致動器在將轉子固定于固定蓋的固定狀態與使轉子從固定蓋脫離的脫離狀態之間進行切換。而且，在該轉子致動器的脫離狀態下，進行第三模式，并且即使在轉子致動器的固定狀態下，也進行第三模式下的轉子的旋轉停止狀態的輔助。

18、在本公開的附加方式中，第三模式下的轉子的旋轉因旋轉抑制扭矩而停止，所述旋轉抑制扭矩是由于永久磁鐵被定子吸引而產生的。另外，也通過轉子致動器來協助轉子的旋轉停止。

19、在本公開的附加方式中，控制裝置控制旋轉電機的第一方向旋轉和與該第一方向相反方向的第二方向旋轉。另外，還具備單向離合器機構，所述單向離合器機構具有：第一單向離合器，所述第一單向離合器介于離心離合器轉子與驅動軸之間，在離心離合器轉子與驅動軸之間傳遞離心離合器轉子的第一方向的旋轉，并且不在驅動軸與離心離合器轉子之間傳遞驅動軸的第一方向的旋轉；以及第二單向離合器，所述第二單向離合器介于離心離合器轉子與固定蓋之間，在離心離合器轉子與固定蓋之間允許離心離合器轉子的第一方向的旋轉，并且將離心離合器轉子鎖定于固定蓋以不允許離心離合器轉子的第二方向的旋轉。

20、而且，在本公開的附加方式中，在內燃機停止時至以低于規定值的轉速旋轉時，并且在將旋轉電機向第一方向旋轉的第一模式下，轉子的旋轉通過環齒輪、行星齒輪、行星架、離心離合器轉子以及第一單向離合器向驅動軸傳遞。由此，能夠得到不使內燃機進行驅動而通過旋轉電機進行低速驅動的輔助動力裝置或混合動力驅動裝置的第一模式。

21、在本發明的附加方式中，在內燃機停止時至以低于規定值的轉速旋轉時并且在旋轉電機向第二方向旋轉的第二模式下，離心離合器轉子通過第二單向離合器固定于固定蓋，行星架被固定，轉子的旋轉通過環齒輪、行星齒輪以及太陽齒輪向驅動軸傳遞。由此，能夠得到不使內燃機進行驅動而通過旋轉電機進行高速驅動的輔助動力裝置或混合動力驅動裝置的第二模式。

22、在本公開的附加方式中，轉子致動器介于固定蓋與第二單向離合器之間，所述轉子致動器在將第二單向離合器固定于固定蓋的固定狀態與使第二單向離合器從固定蓋脫離的脫離狀態之間進行切換。

23、而且，在該致動器的固定狀態下，進行各種模式，并且在致動器的脫離狀態下，進行允許驅動軸向第二方向旋轉的第五模式。

24、在該第五模式下，離心離合器轉子和行星架是不固定的。因此，允許驅動軸向第二方向旋轉。由此，能夠通過人力使驅動軸向第二方向旋轉。在驅動裝置為兩輪車的情況下，能夠通過人力使兩輪車向后方移動。