CN100348891C - 多段换档装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多段换档装置。该装置通过一切换装置及一惰轮组提供的传输转速比变换(包括转速差、正转、逆转或固定)，使得通过该传导轮传输至该环形齿轮后，该环形齿轮会对应产生不同的转速，因而形成该减速装置产生不同的减速比组合，故该输入齿轮的动力通过该减速装置的传输，而经由该输出托盘的输出轴输出动力时，可达到多段变速的目的。

Description

多段换档装置

技术领域

本发明涉及一种多段换档装置，特别涉及通过一转换装置及一惰轮组改变一行星式减速装置的环形齿轮转速或方向，因此，达到具有多段变速的齿轮机构。

背景技术

常用的电动工具装置，尤其是电动旋转工具设备中，常常会使用减速机构以提供多段变速或多段扭力。一般地，这类减速机构借助在行星式齿轮机构中，通过选定其中的行星齿轮、恒星齿轮、内齿轮及托盘等组件分别作为输出或输入或固定，而可达到不同的输入及输出减速比的功效。

发明内容

在前述常用电动工具装置换档变速的相关设计中，多数是采用复杂的多段式齿轮变换机构，虽然这样的方法可达到多段变速的目的，却因为复杂的组件制造及组装而提升其成本。再者，这类的换档变速机构通常会受到限制而只能做两段或三段的变速，不具有设计上的扩充性。因此，本发明基于常用电动工具装置换档变速的相关设计的缺陷进行发明。

本发明是一种多段换档装置，以实际解决一个甚至数个前述相关技术中的限制及缺陷。

为达到上述目的，本发明提供一种多段换档装置，该装置包括有：一输入齿轮；一座体，该座体是内部形成中空的容置槽的一柱状壳体，该座体至少一侧向外贯穿形成一导槽；一减速装置，该减速装置装设在该座体内部的容置槽中，一输出托盘顶端枢接数个同时啮合该输入齿轮的行星轮，且底端延伸出一输出轴；一环形齿轮的内、外环表面分别形成内齿及外齿，且各个行星轮会同时啮合该环形齿轮的内齿；各个传导轮枢接在该座体的容置槽中，并啮合该环形齿轮的外齿；一切换盘，其中央形成一穿孔的盘体，且该切换盘周围形成数个朝径向内凹的扇形凹槽，各个凹槽分别对应各个传导轮，而在各个凹槽中形成数个凸齿，并且，该切换盘一处周缘沿径向向外延伸一杆体，该杆体穿出该座体的导槽；数个惰轮组，其分别具有两个惰轮枢接在该切换盘表面而相互啮合，且各个惰轮外齿缘的径向位置与该切换盘中的凸齿相同，只是弧角位置与该凸齿错开，其一惰轮啮合该输入齿轮，但另一惰轮则不啮合该输入齿轮；可通过拨动前述该切换盘中的杆体而转动该切换盘，而使得该惰轮组中的一惰轮或该切换盘中的凸齿，啮合该传导轮。

本发明的目的及功能通过结合下列附图作进一步说明后将更为明了。

基于前述本发明多段换档装置，可达到以下效果：

1.通过本发明多段换档装置，其减速装置、切换装置及惰轮组的组件制造及组装简单，可降低成本。

2.借助本发明多段换档装置，减速装置、切换装置及惰轮组的层数少，可减小变速机构的体积。

3.利用本发明多段换档装置中，增加或变更该惰轮组的惰轮，即可增加变速的段数，因此具有设计上的扩充性。

为使熟悉该项技术人员了解本发明的目的、特征及功效，通过下述具体实施例，并结合附图，对本发明进行详细说明。

附图所示的是提供作为具体表示本说明书中所描述各组成组件的具体实施例，并解释本发明的主要目的以增进对本发明的了解。

附图说明

图1是表示本发明多段换档装置的立体分解图；

图2是表示本发明多段换档装置的该切换盘下方的机构俯视图；

图3是表示本发明多段换档装置中推钮的局部轴向剖面图；

图4是表示本发明多段换档装置第一段速的局部轴向剖面图；

图5是表示本发明多段换档装置第二段速的局部轴向剖面图；

图6是表示本发明多段换档装置第三段速的局部轴向剖面图；

图7是表示本发明多段换档装置的第二实施例的局部立体图；

图8是表示本发明多段换档装置的第三实施例的局部立体图；

图9是表示本发明多段换档装置的第四实施例的局部侧视图；

图10是表示本发明多段换档装置的第五实施例的局部立体图。

具体实施方式

以下将针对本发明较佳实施例附图作进一步地详细说明。

图1及图2所表示的是本发明多段换档装置的较佳实施例，其主要是由一输入齿轮1、一座体2、一减速装置3、一切换装置4及数个惰轮组5所构成，而各组件分述如下：

该输入齿轮1是提供旋转动力输入的一柱状齿轮。

该座体2是一柱状壳体，其内部形成中空的一容置槽21，该容置槽21至少一侧环绕形成一贯穿的导槽22，该座体2外表面于该导槽22一侧形成一弹性凸缘23，该弹性凸缘23可提供一径向向外的弹性压掣力。

该减速装置3装设在该座体2内部的容置槽21中，其包括一输出托盘31、数个行星轮32、一环形齿轮33及数个传导轮34，其中，该输出托盘31是一圆盘体，其顶端枢接数个环绕该输出托盘31排列且齿数相同的行星轮32，而该输出托盘31底端则延伸出一输出轴31a，使得该输出轴31a可输出动力至工具端；该环形齿轮33是一圆环体，其内环表面具有内齿33a，且外环表面具有外齿33b，使得该输出托盘31中的各个行星轮32会同时啮合该环形齿轮33的内齿33a及该输入齿轮1，以形成一行星式减速机构；各个传导轮34环绕该环形齿轮33，而枢接在该座体2的容置槽21中，并同啮合该环形齿轮33的外齿33b。

该切换装置4是由一切换盘41及一推钮42构成，其中，该切换盘41是中央形成一穿孔41a的圆形盘体，以使得该输入齿轮1可穿过此穿孔41a，且该切换盘41周围形成数个朝径向内凹的扇形凹槽41b，各个凹槽41b是分别对应各个传导轮34，而在各个凹槽41b中形成数个凸齿41c，并且，该切换装置4的切换盘41一处周缘沿径向向外延伸一杆体41d，该杆体41d穿过该座体2的导槽22；该推钮42是固接至该杆体41d并配合该座体2外表面曲面的一弧形结构，该推钮42弧形结构的内侧形成数个凹面42a，以配合该弹性凸缘23。

各个惰轮组5分别是由一第一惰轮51及一第二惰轮52构成，其中，各个第一惰轮51是环绕该切换装置4的切换盘41中的穿孔41a而分别枢接在该切换盘41表面，并同时与该输入齿轮1啮合，且各个第一惰轮51的外齿缘的径向位置与该切换盘41中的凸齿41c相同，只是弧角位置与该凸齿41c错开；各个第二惰轮52是环绕该切换装置4是切换盘41中的穿孔41a而分别枢接在该切换盘41表面，并分别对应啮合一第一惰轮51，且各个第二惰轮52的外齿缘的径向位置与该切换盘41中的凸齿41c相同，只是弧角位置与该凸齿41c错开。

基于前述本发明的多段换档装置中，该输入齿轮1是贯穿该切换装置4的切换盘41中的穿孔41a，并同时啮合该切换装置4中的各个第一惰轮51及该减速装置3中的各个行星轮32，该减速装置3中的输出托盘31装设在座体2容置槽21中，该输出托盘31底部的输出轴31a是提供动力的输出者，且该减速装置3中的各个行星轮32同时啮合该输入齿轮1及该环形齿轮33的内齿33a，该环形齿轮33的外齿33b则同时啮合各个传导轮34。

以下将针对前述本发明的多段换档装置的换档机理作进一步的说明。

图3所表示的是，当推动该推钮42环绕该座体2旋转时，该推钮42内部的凹面42a会迫使该弹性凸缘23变形而沿径向内缩，直到下一个凹面42a对应至该弹性凸缘23时，该弹性凸缘23会卡入此凹面42a中，以达到定位的作用，并控制该切换装置4的切换盘41的旋转位置。

图4所表示的是，当旋转该切换装置4的切换盘41，使得其凹槽41b中的各个凸齿41c分别啮合减速装置3中的各个传导轮34时，该切换装置4中的各个第一惰轮51及第二惰轮52不会与该传导轮34啮合，且造成各个传导轮34受到该切换盘41的拘束而固定不动。因此，同时啮合各个传导轮34的环形齿轮33也会受到拘束而不会旋转，使得该输入齿轮1输入动力至该减速装置3时，会带动各个行星轮32、第一惰轮51及第二惰轮52，但是各个第一惰轮51及第二惰轮52只是作空转，而该行星轮32则会与该环形齿轮33的内齿33a发生相对运动，并导致该输出托盘31旋转，同时通过该输出轴31a输出动力。其中，该输入齿轮1动力传输至该输出轴31a产生了减速作用，而提升其输出扭力。

图5所表示的是，当旋转该切换装置4的切换盘41，使得其各个第一惰轮51分别啮合减速装置3中的各个传导轮34时，该切换装置4中的各个凸齿41c及第二惰轮52不会与该传导轮34啮合，且造成各个传导轮34分别受到各个第一惰轮51的带动，并与该输入齿轮1同向旋转。因此，同时啮合各个传导轮34的环形齿轮33也会受到各个传导轮34的带动而与该输入齿轮1反向旋转，使得该输入齿轮1输入动力至该减速装置3时，会带动各个行星轮32、第一惰轮51及第二惰轮52，但是各个第二惰轮52只是作空转，而该行星轮32则会与该环形齿轮33的内齿33a发生相对运动，并导致该输出托盘31旋转，同时通过该输出轴31a输出动力。其中，该输入齿轮1动力传输至该输出轴31a产生了减速作用，而提升其输出扭力。

图6所表示的是，当旋转该切换装置4的切换盘41，使得其各个第二惰轮52分别啮合减速装置3中的各个传导轮34时，该切换装4中的各个凸齿41c及第一惰轮51不会与该传导轮34啮合，且造成各个传导轮34分别受到各个第二惰轮52的带动，并与该输入齿轮1反向旋转。因此，同时啮合各个传导轮34的环形齿轮33也会受到各个传导轮34的带动而与该输入齿轮1同向旋转，使得该输入齿轮1输入动力至该减速装置3时，会带动各个行星轮32、第一惰轮51及第二惰轮52，而该行星轮32则会与该环形齿轮33的内齿33a发生相对运动，并导致该输出托盘31旋转，同时通过该输出轴31a输出动力。其中，该输入齿轮1动力传输至该输出轴31a产生了减速作用，而提升其输出扭力。

本发明的多段换档装置中，其主要的精神是通过该切换装置4及惰轮组5提供的传输转速比变换(包括正转、逆转或固定)，使得通过该传导轮34传输至该环形齿轮33后，该环形齿轮33会对应产生不同的转速，因而造成该减速装置3产生不同的减速比组合，故该输入齿轮1的动力通过该减速装置3的传输，而经由该输出托盘31的输出轴31a输出动力时，可达到多段变速的目的。基于前述理由，可通过该惰轮组5所构成的齿轮组提供的数种变速组合，再配合该输入齿轮1及传导轮34构成的齿轮系，并通过该切换装置4的切换机制，即可达到本发明的多段换档装置，因此，以下将提供数种具体实施方式。

图7所表示的是，该惰轮组5中的各个第一惰轮51是由齿数不同的一第一上惰轮51a及一第一下惰轮51b以同轴固接形成具有变速作用的齿轮，且该第一惰轮51是通过该第一上惰轮51a而可啮合该输入齿轮1及第二惰轮52，该第一惰轮51是通过该第一下惰轮51b而可啮合该传导轮34。

图8所表示的是，该惰轮组5中的各个第二惰轮52是由齿数不同的一第二上惰轮52a及一第二下惰轮52b以同轴固接形成具有变速作用的齿轮，且该第二惰轮52是通过该第二上惰轮52a而可啮合该第一惰轮51，该第二惰轮52是通过该第二下惰轮52b而可啮合该传导轮34。

图9所表示的是，该输入齿轮1是由齿数不同的一上输入齿轮11及一下输入齿轮12以同轴固接所形成，且该输入齿轮1是通过该上输入齿轮11而可啮合该第一惰轮51，该输入齿轮1是通过该下输入齿轮12而可啮合该减速装置3中的各个行星轮32。

图10所表示的是，该减速装置3中的传导轮34是由齿数不同的一上传导轮34a及一下传导轮34b以同轴固接形成，且该减速装置3是通过该上传导轮34a而可啮合该惰轮组5中的第一惰轮51或第二惰轮52，该减速装置3是通过该下传导轮34b而可啮合该减速装置3中的环形齿轮33。

前述的各个惰轮组5中是分别由具有一第一惰轮51及一第二惰轮52的齿轮组并可借以将该输入齿轮1的动力传输至各个传导轮34，因此，各个惰轮组5中可另外增设数个齿轮以辅助齿轮系的动力传动。或者，增设数个具有变速作用的惰轮，以增加该惰轮组5传输至该传导轮34的变速组合。

上述只是用以解释本发明的较佳实施例，并非试图以此对本发明作任何形式上的限制，因此，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims (8)

1.一种多段换档装置，包括有：

一输入齿轮；

一座体，该座体是内部形成中空的容置槽的一柱状壳体，容置槽至少一侧向外贯穿形成一导槽；其特征在于，还包括：

一减速装置，装设在该座体内部的容置槽中，一输出托盘顶端枢接数个同时啮合该输入齿轮的行星轮，且底端延伸出一输出轴；一环形齿轮的内、外环表面分别形成内齿及外齿，且各个行星轮会同时啮合该环形齿轮的内齿；各个传导轮枢接在该座体的容置槽中，并啮合该环形齿轮的外齿；

一切换盘，其中央形成一穿孔的盘体，且该切换盘周围形成数个朝径向内凹的扇形凹槽，各个凹槽分别对应各个传导轮，而在各个凹槽中形成数个凸齿，并且，该切换盘一处周缘沿径向向外延伸一杆体，该杆体穿出该座体的导槽；

数个惰轮组，其分别具有两个惰轮枢接在该切换盘表面而相互啮合，且各个惰轮外齿缘的径向位置与该切换盘中的凸齿相同，只是弧角位置与该凸齿错开，其一惰轮啮合该输入齿轮，但另一惰轮则不啮合该输入齿轮；

可通过拨动前述该切换盘中的杆体而转动该切换盘，而使得该惰轮组中的一惰轮或该切换盘中的凸齿，啮合该传导轮。

2.根据权利要求1所述的多段换档装置，其中，该座体外表面于该导槽一侧形成一弹性凸缘，该弹性凸缘可提供一径向向外的弹性压掣力，该杆体外端固接一推钮，该推钮是配合该座体外表面曲面的一弧形结构，并在内侧形成数个凹面，以配合该弹性凸缘。

3.根据权利要求1所述的多段换档装置，其中，惰轮组中，啮合该输入齿轮的惰轮是由齿数不同的一上惰轮及一下惰轮以同轴固接形成，且该上惰轮是啮合该输入齿轮及该惰轮组的另一惰轮，该下惰轮可啮合该传导轮。

4.根据权利要求1所述的多段换档装置，其中，惰轮组中，不啮合该输入齿轮的惰轮是由齿数不同的一上惰轮及一下惰轮以同轴固接形成，且该上惰轮是啮合该惰轮组的另一惰轮，该下惰轮可啮合该传导轮。

5.根据权利要求1所述多段换档装置，其中，该输入齿轮是由齿数不同的一上输入齿轮及一下输入齿轮以同轴固接形成，且该输入齿轮是通过该上输入齿轮而可啮合该惰轮组的一惰轮，该输入齿轮是通过该下输入齿轮而可啮合该减速装置中的各个行星轮。

6.根据权利要求1所述的多段换档装置，其中，该减速装置中的传导轮是由齿数不同的一上传导轮及一下传导轮以同轴固接形成，且该减速装置是通过该上传导轮而可啮合该惰轮组中的任一惰轮，该减速装置是通过该下传导轮而可啮合该减速装置中的环形齿轮。

7.根据权利要求1所述的多段换档装置，其中，该惰轮组中是可另外增设数个齿轮以辅助齿轮系的动力传动。

8.根据权利要求1所述的多段换档装置，其中，该惰轮组中可增设数个由齿数不同的一上惰轮及一下惰轮同轴固接所形成的惰轮，以增加该惰轮组传输至该传导轮的变速组合。

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