CN217108055U - 周转式变速机构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型指一种周转式变速机构，其由输出轴及依序设于输出轴的传动模块及至少一个升速模块所组成，而该传动模块具有可单向驱动该输出轴的驱动轮，又各该升速模块包含有枢设于输出轴的连接齿轮、固设于输出轴的升速齿轮及设于连接齿轮与升速齿轮间的周转变速轮组，且升速模块并具有可选择性停止周转变速轮组的嵌掣组，借此，低速时可使升速模块的周转变速轮组处于公转下形成空转，而输入动力经驱动轮单向带动输出轴，而高速时，利用该嵌掣组停止相对周转变速轮组的公转，使得相对周转变速轮组的变速齿轮可由对应该升速齿轮的公转变自转，而形成升速者。

Description

周转式变速机构
技术领域
本实用新型属于一种变速的技术领域，具体而言指一种结构简单的周转式变速机构，借以能快速建立动力传输，以提升传动效率，使其变速更确实与可靠。
背景技术
一般机动设备的动力传动是将驱动源输出传输至输出轴，以提供被动件驱动力，如常见机动车辆的马达〔驱动源〕及车轮〔被动件〕，而变速器主要利用驱动源与被动件间不同直径的齿轮组合，来形成不同的齿轮比，以达到变速的目的。以现有电动机车而言，其动力来源主要来自电动马达，一般来说当在低速行驶时，马达转速维持在1000～2000rpm的效能较佳，但当电动机车有高速行驶需求时，马达转速将提升至高于2000rpm，如此将会使马达的效能下降，因此最佳的处理方式是利用变速器使马达维持在1000～2000rpm，而令输出轴带动的被动件转速提高至2000rpm以上。
而现有的变速器主要为两种型态，其一是齿轮式变速器，其在动力衔接的效率较佳，但其结构复杂，不仅成本高、且维修不易，同时在切换变速时，容易因在短时间内升速或降速而产生顿挫感。其二是无段自排变速器〔Continuously Variable Transmission，CVT〕，其虽然可以简化结构，而降低成本及便于维修，但其动力衔接的效率不佳。
近来另外开发有离合式变速器，其主要于输出轴上设置至少两个离合器，来供分别作动不同齿数比的传动轮来带动被动件。前述各该离合器由离合件及可作动离合件的制动件所构成，其中离合件由复数连结输出轴及复数连结传动轮的夹片相间隔迭合而成，并通过制动件作动该等夹片的紧密结合或分开，而达成上述连动的动作，如中国台湾专利申请第105129500号的「变速机构」、第106114229 号的「无段变速器的离合装置」及第107104155号的「一种内三速双离合变速器」等；
上述现有使用离合方式来进行变速的变速器，其离合器需于内部设置电性组件及电线，因此不仅结构复杂，其整体宽度材积变大，再者离合器的力量主要来自电磁磁力，其令静止件与转动件结合时，利用摩擦力来达成，因此动损极大造成动力传输建立不易的问题，另外在变速时会有衔接不连续的空窗期产生，且进一步容易在变速过程中产生钝挫感，而降低变速器的实用性。
换言之，现有变速器分别存在有结构过于复杂、增加维修或更换的难度、动力传输建立不易以及变速效率不佳等问题存在，造成现有变速器在实际使用上存在可靠性不足的现象，故如何解决前述问题，为业界及使用者所期待，也是本实用新型所欲探讨的。
本实用新型发明人针对前述问题深入探讨，并借由多年从事相关产业的研发经验，积极寻求解决之道，经不断努力的研究与试作，终于成功的开发出一种周转式变速机构，借以克服现有者因前述问题所衍生的困扰与不便。
实用新型内容
因此，本实用新型的主要目的是在提供一种周转式变速机构，借以能有效简化结构，可以有效降低成本及故障率，并可方便进行维修及更换。
又，本实用新型的次一主要目的是在提供一种周转式变速机构，其能使变速时动力直接衔接，以加快变速切换速度，而不致产生动损，故能提高其变速效率及可靠性。
再者，本实用新型的另一主要目的是在提供一种周转式变速机构，其能直接变速，而不致产生变速切换的顿挫感，从而提升变速切换的顺畅性。
基于此，本实用新型主要通过下列的技术手段，来实现前述的目的及其功效，其包含有：
输出轴；
传动模块，其设于该输出轴上，该传动模块具有可单向驱动该输出轴的驱动轮；
至少一个升速模块，其设于该输出轴上，该升速模块包含有连接齿轮、周转变速轮组、升速齿轮及嵌掣组，其中该连接齿轮枢设于该输出轴上、且可与该驱动轮连动，而该升速齿轮可固设于输出轴一端，而该周转变速轮组具有至少一个变速齿轮，各该变速齿轮具有与连接齿轮啮合的小径齿部及与升速齿轮啮合的大径齿部；
借此，低速时可使升速模块的周转变速轮组处于公转下形成空转，而输入动力经驱动轮单向带动输出轴，而高速时，利用该嵌掣组停止相对周转变速轮组的公转，使得相对周转变速轮组的变速齿轮可由对应该升速齿轮的公转变自转，而形成升速者。
综上，本实用新型通过前述技术手段的实现，使本实用新型能产生前述的功效，大幅提高其实用性，进一步可实现其经济效益。
为使能进一步了解本实用新型的构成、特征及其他目的，以下列举本实用新型的较佳实施例，并配合附图详细说明如后，同时让熟悉该项技术领域者能够具体实施。
附图说明
图1是本实用新型周转式变速机构的立体外观示意图。
图2是本实用新型周转式变速机构的立体分解示意图，供说明其各组件的态样及其相对关系。
图3是本实用新型周转式变速机构组成后的侧视剖面示意图。
图4是本实用新型周转式变速机构于初始档动作的侧视剖面示意图。
图5是本实用新型周转式变速机构于变换为升速档动作的侧视剖面示意图。
具体实施方式
本实用新型是一种周转式变速机构，随附图例示的本实用新型的具体实施例及其构件中，所有关于前与后、左与右、顶部与底部、上部与下部、以及水平与垂直的参考，仅用于方便进行描述，并非限制本实用新型，亦非将其构件限制于任何位置或空间方向。附图与说明书中所指定的尺寸，当可在不离开本实用新型的申请专利范围内，根据本实用新型的设计与需求而进行变化。
而本实用新型的周转式变速机构的构成，如图1和图2所示，其由输出轴 10、传动模块20及至少一个升速模块30所组成，供利用动力源作动传动模块 20驱动该输出轴10产生输出，并可通过各该升速模块30对输入传动模块20的速度进行升速。
至于本实用新型周转式变速机构较佳实施例的详细构成，则仍请参看图2和图3所示，所述的输出轴10可供传动模块20及各该升速模块30逐一穿设，且该输出轴10上具有凸轴部15供设置该传动模块20。
而所述的传动模块20具有可单向驱动该输出轴10的驱动轮21，该驱动轮 21可以是皮带轮，供动力源通过皮带带动，又其中该驱动轮21通过单向轴组22 设于该输出轴10的凸轴部15上，该单向轴组22包含单向轴承221及两个位于该单向轴承221两侧的轴承222，且该驱动轮21中心具有轴槽25，供前述单向轴组22容设，使得该驱动轮21可单向驱动该输出轴10、且反向时呈空转状。
又所述穿设于输出轴10上的升速模块30可与传动模块20连动、且可选择性作动该输出轴10，而各该升速模块30包含有连接齿轮31、周转变速轮组32、升速齿轮38及嵌掣组40，其中该连接齿轮31枢设于前述输出轴10上，且该连接齿轮31具有啮合部311，而前述传动模块20的驱动轮21轴心形成有可相对咬合的啮合部28，使得该连接齿轮31可与该驱动轮21同步连动，且该连接齿轮31外周缘具有可带动周转变速轮组32的大径齿部312，又该周转变速轮组32 具有至少一个环绕连接齿轮31同步公转的变速齿轮33，其中各该变速齿轮33具有与连接齿轮31大径齿部312啮合的小径齿部331及直径大于小径齿部331 的大径齿部332，另该升速齿轮38固设于前述输出轴10上，且该升速齿轮38 的直径小于该变速齿轮33的大径齿部332，而变速齿轮33的大径齿部332并与升速齿轮38相对啮合，以达到驱动输出轴10升速的作用。且根据某些实施例该周转变速轮组32可以具有两个或两个以上依序啮合的变速齿轮33，且最末端的变速齿轮33并与该升速齿轮38啮合，而具有大幅升速的效。又该周转变速轮组 32的变速齿轮33可枢设于轮架35上，该轮架35于各该至少两个固定柱352的两端分设有供输出轴10穿经中心的框板351、353，且各该变速齿轮33分别以轮轴36枢设于两个框板351、353间，使得各该变速齿轮33可带动轮架35相对输出轴10公、自转，又该嵌掣组40设于该周转变速轮组32上，可选择性停止该周转变速轮组32的变速齿轮33相对输出轴10公转，而本实用新型的嵌掣组 40于该周转变速轮组32的轮架35一侧固设有碟盘41，且于该碟盘41周缘设有停止件45，供选择性制止该碟盘41转动，以同步停止该周转变速轮组32的变速齿轮33相对该输出轴10的公转，其中该停止件45可以是夹钳、电磁体、来令片等。
借此，可通过作动该传动模块20来驱动该输出轴10产生初始档的输出，并通过该嵌掣组40的掣动来使该升速模块30可以选择性提升该输出轴10的输出速度，而组构成周转式变速机构者。
至于本实用新型周转式变速机构的实际作动，首先当需要该输出轴10为初始档的转动时，则如图1和图4所示，不作动该升速模块30的嵌掣组40，此时当动力源作动传动模块20的驱动轮21时，该驱动轮21可以通过单向轴组22直接驱动该输出轴10同步转动，且该驱动轮21可同步带动该升速模块30的连接齿轮31转动，使得该连接齿轮31可作动相啮合的周转变速轮组32的变速齿轮 33相对公转，令该周转变速轮组32的变速齿轮33不致与输出轴10上的升速齿轮38产生干涉，而使该输出轴10形成初始文件的速度输出。
而当有升速需求时，则请配合参看图1和图5所示，作动该升速模块30的嵌掣组40停止该周转变速轮组32上变速齿轮33的公转，如通过该嵌掣组40的停止件45夹掣该碟盘41，使得与碟盘41固接的相对升速模块30的轮架35固定，供同步停止变速齿轮33相对升速齿轮38的公转，而由于该升速模块30的连接齿轮31与传动模块20的驱动轮21连接，使得该连接齿轮31能同步带动相对啮合的变速齿轮33自转，且各该变速齿轮33并同步驱动相对啮合的升速齿轮 38，而由于该连接齿轮31以大径齿部312与变速齿轮33的小径齿部331啮合、且该变速齿轮33的大径齿部332与较小径的升速齿轮38啮合，使得该升速齿轮 38带动输出轴10的输出速度能较驱动轮21的输入速度提升，而由于该输出轴 10与传动模块20的驱动轮21间设有具单向轴承221的单向轴组22，如此当输出轴10的转速高于驱动轮21时，可利用该单向轴组22产生反向空转作用，而不致使高转速的输出轴10与初始转速的驱动轮21产生相互干涉，使得该输出轴 10形成相对应升速文件的速度输出。
通过前述的设计与说明，本实用新型的周转式变速机构利用输出轴10上通过单向轴组22设置传动模块20驱动轮21，且该输出轴10另外设置有可与驱动轮21同步转动的升速模块30，该升速模块30并具有可利用嵌掣组40选择性停止的周转变速轮组32，而在低速需求时，让该升速模块30的周转变速轮组32 可相对输出轴10处于公转状的空转，而动力源可经该驱动轮21单向带动输出轴 10产生初始速度，而有升速需求时，则借由该嵌掣组40停止周转变速轮组32 的公转，使该周转变速轮组32能通过变速齿轮33自转带动输出轴10产生升速，且借由单向轴组22与驱动轮21形成空转，以避免初始速度的驱动轮21与升速的输出轴10产生干涉，本实用新型同时具有下列的功效，诸如：
1、本实用新型的传动模块20通过单向轴组22设于输出轴10上，而与传动模块20连动的升速模块30则通过周转变速轮组32来驱动设于输出轴10上的升速齿轮38，以通过选择性停止该周转变速轮组32公转来进行升速，相较于现有者齿轮式变速器而言，其不仅结构简单，且故障率低，并可有效缩小材积与降低制造成本。
2、本实用新型在变换升速时，通过升速模块30的周转变速轮组32中的变速齿轮33自转来带动输出轴10上的升速齿轮38，相较于无段自动变速器而言，不致因利用摩擦力来提速而产生动损，故本实用新型同时能兼具提高效率及可靠性。
3、本实用新型在初始速度时，其升速模块30中的升速齿轮38与输出轴10 同步处于转动中，因此在利用升速模块30的变速齿轮33由相对升速齿轮38公转转换成定位自转而升速时，可以由初始速度直接往上升速，而非传统由静止状升速，故其变速快、且无空窗期，同时在变速时不致产生顿挫感，从而提升变速的顺畅性。
附图标记说明
10:输出轴
15:凸轴部
20:传动模块
21:驱动轮
22:单向轴组
221:单向轴承
222:轴承
25:轴槽
28:啮合部
30:升速模块
31:连接齿轮
311:啮合部
312:大径齿部
32:周转变速轮组
33:变速齿轮
331:小径齿部
332:大径齿部
35:轮架
351:框板
352:固定柱
353:框板
36:轮轴
38:升速齿轮
40:嵌掣组
41:碟盘
45:停止件。

Claims (9)

1.一种周转式变速机构，其特征在于，其包含有：
输出轴；
传动模块，其设于该输出轴上，该传动模块具有可单向驱动该输出轴的驱动轮；
至少一个升速模块，其设于该输出轴上，该升速模块包含有连接齿轮、周转变速轮组、升速齿轮及嵌掣组，其中该连接齿轮枢设于该输出轴上、且可与该驱动轮连动，而该升速齿轮可固设于输出轴一端，而该周转变速轮组具有至少一个变速齿轮，各该变速齿轮具有与连接齿轮啮合的小径齿部及与升速齿轮啮合的大径齿部；
借此，低速时可使升速模块的周转变速轮组处于公转下形成空转，而输入动力经驱动轮单向带动输出轴，而高速时，利用该嵌掣组停止相对周转变速轮组的公转，使得相对周转变速轮组的变速齿轮可由对应该升速齿轮的公转变自转，而形成升速者。
2.根据权利要求1所述的周转式变速机构，其特征在于，该输出轴上具有凸轴部，该传动模块的驱动轮通过单向轴组设于该输出轴的凸轮轴上，而该驱动轮轴心具有供单向轴组设置的轴槽，使得该驱动轮可单向作动该输出轴、且反向时呈空转状。
3.根据权利要求1所述的周转式变速机构，其特征在于，该传动模块的驱动轮能够是皮带轮，供动力源通过皮带带动。
4.根据权利要求1或3所述的周转式变速机构，其特征在于，该传动模块的驱动轮轴心具有啮合部，而该升速模块的连接齿轮具有可对应咬合的啮合部，使得该升速模块的连接齿轮可与该驱动轮同步连动。
5.根据权利要求1所述的周转式变速机构，其特征在于，该连接齿轮外周缘具有大径齿部，供该周转变速轮组的变速齿轮的小径齿部相对啮合，且该升速齿轮的直径小于该变速齿轮的大径齿部，以达到驱动输出轴升速的作用。
6.根据权利要求1所述的周转式变速机构，其特征在于，该周转变速轮组能够具有二个以上依序啮合的变速齿轮，且最末端的变速齿轮并与该升速齿轮啮合，而具有大幅升速之效。
7.根据权利要求1或5或6所述的周转式变速机构，其特征在于，该周转变速轮组的变速齿轮可枢设于轮架上，该轮架于各至少两个固定柱的两端分设有供输出轴穿经中心的框板，且各该变速齿轮分别以轮轴枢设于两框板间。
8.根据权利要求7所述的周转式变速机构，其特征在于，该嵌掣组于该周转变速轮组的轮架一侧固设有碟盘，且于该碟盘周缘设有停止件，供选择性制止该碟盘转动，以同步停止该周转变速轮组相对该输出轴的公转。
9.根据权利要求8所述的周转式变速机构，其特征在于，该嵌掣组的停止件是夹钳。
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