TWI436908B - Vehicle power system - Google Patents

Description

車輛動力系統

本發明是有關於一種動力系統，特別是指一種車輛動力系統。

車輛用的引擎在怠速容易熄火，是因為轉速低時引擎無法帶動一曲軸轉動而造成，一般常利用配重塊、或飛輪加強該曲軸轉動的慣性，讓引擎在低轉速時能保持良好的運轉，進而使車輛在怠速時不會容易熄火。

參閱圖1，為大陸公告CN101413437A號專利案所揭露的「車用單缸風冷發動機連接結構」，該案揭露的發動機連接結構包含一發動機本體11、一與該發動機本體11連接的曲軸12、一設置在該曲軸12一端的前飛輪13、一設置在該曲軸12相反於該前飛輪13另一端的後飛輪14、一蓋設該後飛輪14的傳動齒輪箱15，及一穿設在該傳動齒輪箱15內並與該後飛輪14相連動的傳動齒輪軸16。

在該發動機本體11運轉並帶動該曲軸12旋轉時，藉由該前飛輪13與後飛輪14分別是設置於該曲軸12的兩端，加強該曲軸12轉動的慣性，使該曲軸12運轉的過程中平穩、傳遞功率損耗小。

上述連接結構雖能讓該發動機的慣性力增加，使輸出的動力平穩，但該發明為獲得較小的傳遞功率損耗而捨棄皮帶傳動方式，因此使用上需有打檔的操作，於是使得實用性及便利性變差，市場接受度不高，此外，該結構還有以下缺點：

1.泛用性低

由於該前飛輪13與後飛輪14均設於該曲軸12上，使得該曲軸12上需增加安裝的空間，因此也需重新設計該發動機相關的零件，不易在已出廠或現有的發動機本體11上新增該前飛輪13與後飛輪14，因此泛用性不高。

2.體積增加、震動大

承上所述，由於需在曲軸12上增加安裝空間，因此使得該發動機巨大化，另外，該後飛輪14遠離發動機的中心線L1，因此在曲軸12轉動時即會產生較大的震動。

3.構造複雜，製造成本高

由於該後飛輪14與傳動齒輪軸16有連動，增加設計上的困難，並該後飛輪14在轉動時強度上也需一併考量，因此該後飛輪14構造複雜，在製造與材料上將導致成本增加，進而使產品競爭力下降。

因此，本發明之目的，即在提供一種怠速低又穩定、泛用性高，且構造簡易的車輛動力系統。

於是，本發明車輛動力系統，包含一曲軸箱、二固定於該曲軸箱兩側的軸承、一穿置過該軸承且兩端凸伸出該曲軸箱的曲軸、一發電單元、一皮帶主動輪、一設置於該發電單元上的第一飛輪，及一設置於該皮帶主動輪上的第二飛輪。

該曲軸具有二位於曲軸箱內的配重塊部，該發電單元位於該曲軸箱外並設於該曲軸的一端，該皮帶主動輪設位於該曲軸箱外，該皮帶主動輪包括一設於該曲軸上的固定輪盤、一設於該曲軸上且與該固定輪盤間隔排列的可動輪盤，以及一蓋設於該可動輪盤上的斜板。而該第二飛輪是可拆卸地設置於該皮帶主動輪的可動輪盤上，另由徑向觀之，當該可動輪盤位移至最貼近該斜板的狀況下，該第二飛輪不會凸出於該斜板的底部。

本發明之功效在於，藉由該第一飛輪與第二飛輪的設置，加強該車輛動力系統的轉動慣性，讓該車輛動力系統在低轉速時也不易熄火，進而可調低該車輛動力系統怠速時的轉速，同時該第一飛輪與第二飛輪分別在該曲軸的兩端並鄰近車輛動力系統的中心，能平衡該曲軸兩端的重量，減少該曲軸轉動時產生的震動。

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三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，本發明車輛動力系統2，特別是指一車輛用的引擎3，該車輛動力系統2之第一較佳實施例，包含一曲軸箱31、二固定於該曲軸箱31兩側的軸承32、一穿置過該軸承32且兩端凸伸出該曲軸箱31的曲軸33，及一帶動該曲軸33相對於該曲軸箱31運轉的活塞34、一位於該曲 軸箱31外並設於該曲軸33一端的發電單元4、一位於該曲軸箱31外並設於與該發電單元4相反側的曲軸33上的皮帶主動輪51、一與該皮帶主動輪51間隔排列的皮帶被動輪52、一繞設於該皮帶主動輪51與皮帶被動輪52的皮帶61、一與該皮帶被動輪52相連接的變速齒輪箱62、一與該變速齒輪箱62連接的後輪63、一設置於該發電單元4的第一飛輪71，及一設置於該皮帶主動輪51上的第二飛輪72。

該曲軸33具有二位於曲軸箱31內的配重塊部331，定義一通過該車輛動力系統2中心的中心線L2、一如圖2箭頭X所示的方向為橫方向，及一如圖2箭頭Y所示的方向為縱方向。

參閱圖2、圖3與圖4，該皮帶主動輪51包括一設在該曲軸33上的固定輪盤511、一設於該曲軸33上且與該固定輪盤511間隔排列的可動輪盤512、一蓋設於該可動輪盤512上的斜板513，及三固設於該斜板513上並可滑動地插入該可動輪盤512的凸柱514，而該第二飛輪72呈環狀，並藉由三個螺固元件8可拆卸地設置於該皮帶主動輪51的可動輪盤512上，其中，該等螺固元件8是從橫方向將該第二飛輪72鎖固於該皮帶主動輪51的可動輪盤512上，且可隨著該皮帶主動輪51而軸向移動。需要說明的是，該螺固元件8的數量不以三個為限，而該第二飛輪72與可動輪盤512固定方式不以螺固為限，也可以是利用膠合、鉚接、或一體成型的壓鑄...等方式。

參閱圖2與圖4，當車輛動力系統2點火爆炸使該活塞 34下行，並帶動該曲軸33旋轉，該曲軸33的一端帶動該發電單元4旋轉而產生電力，此時該第一飛輪71也被帶動旋轉，而該曲軸33的另一端帶動該皮帶主動輪51旋轉，此時該第二飛輪72也被帶動旋轉，當該曲軸33的轉速提高時，該皮帶主動輪51的可動輪盤512沿該等凸柱514向該固定輪盤511滑動並擠壓皮帶61，藉由該皮帶61來帶動該皮帶被動輪52旋轉，該皮帶被動輪52旋轉的同時透過該變速齒輪箱62帶動該後輪63旋轉，藉此將該活塞34輸出的動力傳遞到後輪63，由於該皮帶主動輪51藉由皮帶61帶動皮帶被動輪52、變速齒輪箱62，及後輪63的方式為熟知該項技藝者所能理解，不再贅述，特別說明的是，該可動輪盤512沿該等凸柱514滑動的方式，有降低磨耗、噪音的功效。

當該曲軸33轉動且轉速低時，藉由該第一飛輪71與第二飛輪72增加該曲軸33旋轉的慣性，使該曲軸33轉速低時也能保持穩定的轉動，同時由於該第一飛輪71與第二飛輪72是分別位於在該曲軸33的兩端，使該曲軸33兩端的重量達到平衡，且該第一飛輪71與第二飛輪72是鄰近該車輛動力系統2的中心線L2，因此能夠減少該曲軸33在轉動時產生的震動，另外，由於該第二飛輪72的設置使該皮帶主動輪51在轉速低時，不會透過該皮帶61而帶動後輪63轉動，另由徑向觀之，當該可動輪盤512位移至最貼近該斜板513的狀況下，該第二飛輪72不會凸出於該斜板513的底部，藉此減少車輛動力系統2在怠速時的負載，進 而更能調降該車輛動力系統2怠速時的轉速。

而且該第二飛輪72與現有的皮帶主動輪51的可動輪盤512結合，不需改變現有車輛動力系統2的尺寸大小，且第二飛輪72的外形簡易，便於安裝，能應用於現有的車輛動力系統2上，對降低該車輛動力系統2怠速時的轉速造成車輛動力系統2運轉不穩、甚至熄火的問題能得到立即的改善。

參閱圖5，為本發明車輛動力系統2之第二較佳實施例，與第一實施例大致相同，不同的地方在於，該等螺固元件8是從縱方向將該第二飛輪72鎖固於該皮帶主動輪51的可動輪盤512上，亦能提供如第一較佳實施例的功效。

參閱圖6，為本發明車輛動力系統2之第三較佳實施例，與第一實施例大致相同，不同的地方是該第二飛輪72包括三個凸出部721，減少材料的使用並降低成本，且當該第二飛輪72損壞時不需全部更換，可僅更換損壤的凸出部721即可，有便於維修的優點。

藉由以上所述的設計，本發明車輛動力系統2於使用上具有以下所述功效：

(1).提升車輛動力系統2怠速時的安定性並調降怠速時的轉速：

由於增設該第二飛輪72，提高該曲軸33的轉動慣性，使該車輛動力系統2在低轉速時更佳穩定，同時也讓該車輛動力系統2在怠速時不會帶動後輪63轉動，降低車輛動力系統2在怠速的負載，因此調降車輛動力 系統2怠速時的轉速也不容易熄火。

(2).泛用性高，能安裝於現有的車輛：

由於該第二飛輪72是設置於該皮帶主動輪51之可動輪盤512上，不需變更現有車輛動力系統2的結構及重新設計相關的部件，能將該第二飛輪72廣泛運用應用於現有的車輛上。

(3).構造簡易、降低製造成本：

由於該第二飛輪72是環狀，構造簡易，並易於大量生產、製造，並節省開發新模具的費用，降低增設該第二飛輪72的成本，且透過該等螺固元件8鎖固的方式安裝容易、快速，將安裝時使用的人力、物力減到最小。

(4).減少車輛動力系統2運轉時的震動、噪音及怠速時的油耗：

承(1)所述，由於能調降該車輛動力系統2怠速時的轉速，因此該車輛動力系統2在怠速時的油耗也隨之下降，另外，該第一飛輪71與第二飛輪72是分別位於該曲軸33的兩端，且鄰近該車輛動力系統2的中心，平衡該曲軸33兩端的重量，因此能減少車輛動力系統2在定速時產生的震動與噪音，而且當該可動輪盤512為變速而移動的過程中，由於該第二飛輪72是設置於該皮帶主動輪51的可動輪盤512上，能在該可動輪盤512壓迫皮帶61進行變速的同時吸收該可動輪盤512移動時的震動。

綜上所述，本發明車輛動力系統2藉由該第一飛輪71與第二飛輪72之構造設計，在實用上能提升該車輛動力系統2怠速時的穩定性，並減少變速及定速時的震動，進而可以調降車輛動力系統2怠速時的轉速，同時該第二飛輪72構造、外形容易製造，能應用於現行車輛，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‧‧‧車輛動力系統

3‧‧‧引擎

31‧‧‧曲軸箱

32‧‧‧軸承

33‧‧‧曲軸

331‧‧‧配重塊部

34‧‧‧活塞

4‧‧‧發電單元

51‧‧‧皮帶主動輪

511‧‧‧固定輪盤

512‧‧‧可動輪盤

513‧‧‧斜板

514‧‧‧凸柱

52‧‧‧皮帶被動輪

61‧‧‧皮帶

62‧‧‧變速齒輪箱

63‧‧‧後輪

71‧‧‧第一飛輪

72‧‧‧第二飛輪

721‧‧‧凸出部

8‧‧‧螺固元件

L2‧‧‧中心線

X‧‧‧箭頭

Y‧‧‧箭頭

圖1是一剖視圖，說明大陸公告CN101413437A號專利案所揭露的「車用單缸風冷發動機連接結構」；圖2是一剖視圖，說明本發明車輛動力系統的第一較佳實施例；圖3是一局部立體分解圖，說明該第一較佳實施例的一第二飛輪與一可動輪盤的配置關係；圖4是一剖視圖，輔助說明圖3；圖5是一剖視圖，說明本發明車輛動力系統的第二較佳實施例；及圖6是一立體圖，說明本發明車輛動力系統的第三較佳實施例。

2．．．車輛動力系統

3．．．引擎

31．．．曲軸箱

32．．．軸承

33．．．曲軸

331．．．配重塊部

34．．．活塞

4．．．發電單元

51．．．皮帶主動輪

511．．．固定輪盤

512．．．可動輪盤

52．．．皮帶被動輪

61．．．皮帶

62．．．變速齒輪箱

63．．．後輪

71．．．第一飛輪

72．．．第二飛輪

L2．．．中心線

X．．．箭頭

Y．．．箭頭

Claims (5)

1. 一種車輛動力系統，包含：一曲軸箱；二軸承，固定於該曲軸箱兩側；一曲軸，穿置過該軸承且兩端凸伸出該曲軸箱，該曲軸具有二位於曲軸箱內的配重塊部；一發電單元，位於該曲軸箱外，並設於該曲軸的一端；一皮帶主動輪，位於該曲軸箱外，該皮帶主動輪包括一設於該曲軸上的固定輪盤、一設於該曲軸上且與該固定輪盤間隔排列的可動輪盤，以及一蓋設於該可動輪盤上的斜板；一第一飛輪，設置於該發電單元上；及一第二飛輪，可拆卸地設置於該皮帶主動輪的可動輪盤上，另由徑向觀之，當該可動輪盤位移至最貼近該斜板的狀況下，該第二飛輪不會凸出於該斜板的底部。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之車輛動力系統，還包含多數螺固元件，該第二飛輪是藉由該等螺固元件鎖固於該皮帶主動輪的可動輪盤上。
3. 根據申請專利範圍第2項所述之車輛動力系統，其中，該第二飛輪包括多數個凸出部。
4. 根據申請專利範圍第2或3項所述之車輛動力系統，其中，該等螺固元件是從橫方向將該第二飛輪鎖固於該皮帶主動輪的可動輪盤上。
5. 根據申請專利範圍第2或3項所述之車輛動力系統，其中，該等螺固元件是從縱方向將該第二飛輪鎖固於該皮帶主動輪的可動輪盤上。