200920652 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種車輛變速機構，尤指一種適用於处 合無段變速與齒輪換檔特性之車輛變速機構，特別適用^ 速克達型、或沙灘車。 【先前技術】 於目別市面上常見之機車t，無段變速之設計已普遍 V 無段變速傳動使車輛於速度變換過程中較為平 順，知作簡單無需特殊之換稽機 路行駛。 心口 、奴十面道 在習知無段變速機構中 段變速方式，傳遞引擎動力皮比之無 笼一 至出力軸，經出力軸齒輪、 第一副軸齒輪、副轴、第_ 15 〇 由輸出軸輸出動力。 轴齒輪、輸出軸齒輪，最後 出*由Η ^可知’傳統之無段變速機構由於自出力轴至輸 出軸間之動力傳遞只依賴單 ：：軸至輸 設計為在一特定車速範圍如古：：比，導致車辅載具只能 表現。也就是1，力甘 回速或低速時，有較佳之性能 成傳統八他車速範圍性能表現並非為佳，造 风得、.死無奴變速機構之 ^ 因此，使用了上、二 範圍較為有限。 速範圍及性能表現的廣度右'，速权汁，卻犧牲了變 車輛變速系統。 實有必要開發更為理想實用之 20 200920652 【發明内容】 一換:Γ之車辆變速機構包括有-副軸、-輪出軸、及 副軸：：轴上同軸固設有一副轴傳動齒輪、-第-齒輪、及一第二副軸齒輪， 旋轉。 齒輪係與副軸同步 心述:Γ平行設置於副轴旁’且同轴設有-第-輸 -副軸齒輪，且透過一單向軸承而套=:一 向帶動輸出軸旋轉。 X於輸出軸’用以早 10 15 20 輪。出出;ΓΓ輸出轴上，合於第二副軸齒 轴更=!輪之中心孔内環面凹設有-卡合槽，輸出 出轴：二;:及—軸向盲孔，其〜向盲孔由輸 向貫穿連又上4貫孔係開設於輸❹上並徑 、芽連通至軸向盲孔且對應於卡合槽。 輸出Si第出齒輪與第—副轴齒輪所;冓成之減速比較第二 出齒:與第二副軸齒輪所構成之減速比為大。 上述換檔單元包括有—變 係轴向插設於轴向盲孔内 及一卡合件。變速桿 -第二位置之F1㈣卢 滑移於一第一位置與 其中項推部相對徑向凸起古，有—凹槽、及-頂推部， 内。 起阿於凹槽，卡合件係活設於凹槽 當變速桿軸向滑移至第— 與貫孔内，致使第二輸出齒輪卡合件容設於凹槽 會同步旋轉。當變速Γ ”輸出軸相互搞合’故不 k迷杯轴向滑移至第二位置時，卡合件受 200920652 = ::::徑向移動突出貫孔，對應卡合在第二輪出 本發明^卩使第—輸出齒輪與輸出軸同步旋轉。 相較於I:知= 之齒Γ換檔機構’其換標過程之中斷時間 、 甚短，換檔因此更為平順快速。 上述卡合件可透過一彈性元件施以— 時容設於凹槽與貫孔内，其中彈性、 常 合件與輪出車由。 件刀別連接於卡 c·.、 10 15 容設==?構可更包括有-…件，其係 平别m竿由之軸向盲孔内， _ 出軸及變速俨, 件一J而为別連接於輪 轴向滑移至第 ^位置Γ件係提供一彈性預力以促使變速桿 接於凹η:之：::可更包括有-斜坡’其係對應鄰 價之底#，以促進頂推動作之平順度。 桿於==包括有一驅動單元，其係推動變速 桿、-頂推裝rr二多：上述驅動單元可包括有：-推 單元之變速^ u電子控制單元。推桿對應至換棺 接於頂接㈣桿；電子控制單元電連 -電磁推裝置可為一馬達傳動機構或 車輛變速機構可更包含—無段 :述::動盤組、-出力轴、-傳動盤組、及；動:；。 輪。 出力軸鳴合於副軸傳動齒 20 200920652 上述驅動盤組包括—驅動盤、—,.Λ 個滾珠。驅動盤與滑動驅動盤隨入力二:=、及複數 驅動盤更軸向滑設於入力軸上。 j步轉動，且滑動 上述傳動盤組包括—傳動盤、一 動盤彈簧。傳動盤與滑動傳動盤樞 專動盤、及-傳 傳動盤更軸向滑設於出力軸上。 、出力軸上，且滑動 入力軸之旋轉促使滾珠以其 盤，# .、儿入士紅从± 力而頂推滑動驅動 盤使其b入力軸作軸向滑動。傳動動 推滑動傳動盤，使其沿出力軸作軸向滑動簧力而頂 於驅動盤組與傳動盤組’ 广繞 變速方式傳遞。 引擎之紅轉動力以無段
車輛變速機構可更包含有一 M 4a ^ 5 Ψ 4, 4, 播 D裔，選擇式將傳動盤 、，且耦。至出力軸，以傳遞旋轉動 可為-離心式離合勤力至出料。上述離合器 15 Ο f過無段變速機構與齒輪換槽機構之配合，在每一播 變速機構之無段變速功能，如此不論 、商° 要111低扭力、高低轉速或其他場合皆可 適用，可發揮車輛引擎最大性能。 20 【實施方式】 同I考圖1與圖2，分別緣示本發明—較佳實施例之 =迷機構剖面圖及其部分放大圖，其中圖2亦同時顯示出變 速桿於第-位㈣時變速機構之狀態。在本發明一較佳實 知例中’車輛變速機構係應用於已具有-無段變速機構20 5 15 Ο 200920652 之機車载具，此車輛變速機 一換播單元，及-驅動；^―副軸31、—輸出轴 副軸則㈣設有__傳動絲& 輪33、及-第二副軸齒輪34，其 帛田1i軸齒 :同步旋轉。第一副輛齒輪33與第二副轴齒 -以傳遞:自二1Γ於無段變速機構2°之出力轴 得遞I自月“又動力機構之引擎動力。 輸出軸41平行設置於 出齒輪42、以及-第-於“丨’並同軸設有—第一輸 軸41，用以單且透過一單向軸承43而套設於輸出 用以早向帶動輸出軸41旋轉。 輪34第於輸出軸上《合於第二副軸齒 崎有四卡合 轴向盲孔4^2 、以及—軸向盲孔411， 〇盲孔41!疋由輸出軸41之軸端沿軸向凹設；二貫孔化 ^呈垂直地開設於輸出軸41上，並徑向貫穿連通至轴向盲 ，可對應於第二輸出齒輪44之四卡合槽441中任意二 、鄰者上述—貫孔412各自之相對側亦貫設有通孔，其目 、在於為使貝孔412中容設彈性元件53所需空間結構之加 工步驟更方便，彈性元件53將述於後。 且第輪出齒輪42與第二輸出齒輪44具有不同齒數，並 且^第:輪出齒輪42與第一副軸齒輪33所構成之減速比需 ，車又於第—輪出齒輪44與第二副軸齒輪34所構成之減速比 為大<3 20 200920652 曰換檔單元5〇包括有一變速桿51、及二卡合件52。變速 桿51係軸向插設於軸向盲孔411内，並沿軸向滑移於一第一 j置與一第二位置之間。變速桿51環週設有—凹槽Η!、及 一頂推部512,頂推部512相對徑向凸起高於凹槽5ιι，且具 有-斜坡513對應鄰接於凹槽511之底部。上述凹槽係對變 速桿51進行環向加工所形成之環向凹槽。 卡合件52係活設於凹槽511與上述二貫孔412内， Ο 15 u 财使用之卡合件52為—柱型體。另在貫孔412中還設置有 ::元:二彈性元件53二端分別抵捿在卡合件52與輸 =軸4卜卡合件52受此彈性元件53之預力推擠而常時容設 、凹=11與貫孔412内。本例中彈性元件53為—壓縮彈菁。 輸出軸4丨之㈣盲孔411内還設有另—彈性元件Μ，本 向彈性元件45二端分別抵接於輸出轴41之軸 向盲孔4U壁面、及變速桿51。彈性元件45係用 性推力以促使變速桿51軸向滑移至第一位置。、八 则於推動變速桿51使其於㈣盲孔4 軸向4移，包括有一推桿61、一頂推裝 一 單元（Electronic Contr〇1咖 、一電子控制 對應至換標.單元50之變速桿51。:)6^=61之設置係 —馬達傳動機構，絲接並驅動推桿6ι ^置62使用 元63電連接於並輸出传號仏 。電子控制單 達傳動機構正、反轉二=過控制馬 動變速桿⑽輸出軸41之轴向盲孔411㈣向進而推 變速機構可透過機械連桿設計來手動操作換檔，但較 20 200920652 5 Ο 10 15 ϋ 20 佳以自動控制方式進行換檔變速。自動控制方式例如可利 用機車載具内設置之車速感測器與引擎轉速感知器。車速 感測器執行車速偵測並輸出車速訊號，引擎轉速感知器則 _並輪出引擎轉速訊號’電子控制單元接收並依據車速 «與引擎轉速訊號以控制馬達傳動機構正、反轉，即控 制推桿之前後移動，達到方便的自動換槽目的。 參考圖4 ’其緣不沿圖2之Α_Α線之剖面圖。圖中顯示有 凹槽511、以及二貫孔412與四卡合槽441。貫孔川、卡人 皆與凹槽511共同定義出—移動空間，柱型卡合件二 則令置、且移動於上述之移動空間中。 、同時參考圖2與圖4,凹槽5η對於貫孔412與卡合槽44ι ,連通關係是由變速桿51之移動而決定。亦即，當變速桿 而描向'月移至第一位置P1時，卡合件52受彈性元件53頂推 輪44=!"孔412與凹槽511之範圍内，故此時第二輸出齒 ™ 、兩出轴41不會相互麵合連結，也就不會同步旋轉。 =速桿51軸向滑移至第二位置p2(緣於圖3)時，卡合 卡合=頂推部512頂推而徑向移動經過貫孔412，並對應 料與輸輪出齒輪44之卡合槽441内，促使第二輪出齒輪 、再= =41透過卡合件52耦合連結而可同步旋轉。 引擎考圖1。上述車輛變速機構接收並傳遞來自前段 變速機槿^機構之動力，此前段機構在本例中為一無段 ' 2〇。詳細而言，無段變速機構20係將引擎動 遞至副㈣動絲32及副軸31。 擎動力傳 無段變逮機構20包括有—人力轴21、—出力轴心— 11 200920652 驅動盤組22、-傳動盤組23、及—傳動皮帶25。入力抑 係麵合至一車用引擎之曲柄軸(圖未示)以獲得旋轉動力，斑 入力軸財行設置之出力軸则㈣設有—出力袖齒輪 W，係4合於副軸傳動齒輪32，以將引擎動力傳遞至上述 之車輛變速機構。 驅動盤組22包括有一驅動盤221、一滑動驅動盤如、 以及複數個滾珠223。驅動盤221與滑動驅動盤如隨入力轴 21同步轉動’且滑動㈣盤222更轴向滑設於入力軸η上。 Ο 15 ϋ 20 複數個滾珠223用以頂推滑動驅動盤如軸向滑動。實際上 2力軸21旋轉時，滚珠2况因離心力作用而推㈣動驅 動盤222，使其沿入力軸21作軸向移動。 傳動盤組23包括有一傳動盤231、—滑動傳動盤232、 :及一傳動盤彈簧233。傳動盤231與滑動傳動盤说植設於 出力軸24上，亦即與出力軸24之關係為不同步轉動，但二 =3卜232間為同步轉動。滑動傳動盤加更軸向滑設於出 。傳動盤彈簧233係以其彈力推頂滑動傳動盤扣 沿出力軸24軸向移動。 傳動皮帶25環繞於㈣魅ϋ與傳動盤組η，立作 2將旋轉動力以無段變速方式由驅動盤組22傳遞到專動 ^23。亦即’滑動驅動盤222與滑動傳動盤加皆可因離 =作用而產生軸向移動’則傳動皮帶25會因此改變本身 變置’使驅動盤組22與傳動盤組23之間產生半徑比 化而達到無段變速功能。 上述傳動盤組23欲將旋轉動力傳遞至出力軸24時需透 12 200920652 過離合26為之，本例中使用—離 離合器係依據轉速變化而轉合/不輕合^ 5 ^離心式 當引擎經過怠速期間運轉後，離心式離 Π4:也就是 離心力與出力軸24耦合，進而 D ^旎藉由足夠 遞至出力軸24上。 &轉動力自傳動盤組23傳 以下將以一操作例說明車輔變速機構 同時參考圖卜圖2與圖4。如 '動作。 元㈣之彈性預力被尋至第，變速桿51受彈性 Ο 10 作動。引擎動力經由Ml此時推桿61並未 早勒刀、、·主由無奴變速機構2〇、 一副軸齒輪33及第二副軸齒幹3 而傳至第 ，齒輪42及第二輸二:::轉一之第 44係同軸樞設在輸出軸41 吉弟-輸出齒輪 41轉動。 因此並不會直接帶動輸出軸 詳細而言，由於變速桿51在第一位置⑴寺，卡 15㈣性元件53_而被限制在貫孔412與凹槽511内，故卡 t件52為脫離卡合槽441之狀態。此狀態下，引擎動力係直 ◎ ^第-輸出齒輪42透過單向轴承43而傳遞至輸出轴㈣ 出，車輛顯示於外之表現為低速檔位。 接著參考圖1、圖3與圖5’圖3與圖5分別繪示當變速桿 20於第二位置P2時’變速機構之狀態示意圖、及沿b顿之剖 面圖。在變速桿51受推桿61推動而移往第二位置p2的換檔 期間，卡合件52是沿頂推部512之斜坡513被推動徑向進入 卡合槽44卜最後被最大外徑之頂推部62部位頂推限制在貫 孔412與卡合槽441内。此時輸出軸41會經由卡合件52而被 13 200920652 第二輸出齒輪44所帶動。 此狀態下，雖然第—輸出齒輪42與第二輪出 同時轉動，但因具有較小齒輪減速比之第碎出^ 使輸出軸41之轉速南於第—輸出齒輪 承43中叙人於笛—μ , 此時早向軸 3中輕口於弟輸出齒輪们之外環、與輕合
之内¥之間會發生相對空轉情形，故第 A :透過單一直接帶動輪出轴41。因此== 絰由第-輸出齒輪52帶動輸出軸41輸出 Ο 10 15 20 表現為高速檔位。 *輛顯不於外之 °需二=:產生變化，欲將播位再次切回低槽位時， …需將推#61拉回，變速桿51便可受彈 回第-位置P1。 卞”推力而返 本發明具有換樓功效而無須添置輔助換檔用之離合器 :中斷= 打枯車之壓板離合裝置與撥桿，且換稽過程 之中斷時間甚短，使換檔平順快速。 尤其當配合應用在已具有無段變速之動力傳輪時，引 = i = t力可經由無段變速機構舆此檔位變速機構彼此 =而傳遞，亦即每一檀位皆可再具有無段變速器之無段 速功月h如此不論於任何路況環境需要高低扭力、 轉速或其他場合皆可適用，可發揮車㈣擎最大性能。- 另外，本發明相比於習知技術之需求構造簡單、組 也不複雜，製造成本上也具有相當之優勢。 上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所 主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限 14 200920652 r 於上述實施例β 【圖式簡單說明】 圖1係本發明一較佳實施例之變速機構刮面圖。 圖2係變速桿於第—位置Ρ1時變速機構之狀態示意圖 圖3係變速桿於第二位置ρ2時變速機構之狀態示意圖 圖4係沿圖2之Α-Α線之剖面圖。 圖5係沿圖3之Β-Β線之剖面圖。 入力軸21 驅動盤221 滾珠223 傳動盤231 傳動盤彈簧233 出力軸齒輪241 離合器26 副軸傳動齒輪32 第二副軸齒輪34 軸向盲孔411 第一輸出齒輪42 第二輸出齒輪44 卡合槽441 換檔單元50 10 【主要元件符號說明】 無段變速機構20 驅動盤組22 滑動驅動盤222 傳動盤組23 滑動傳動盤232 出力軸24 〇 傳動皮帶25 副軸3 1 第一副轴齒輪3 3 輸出軸41 貫孔412 單向軸承43 中心孔内環面440 彈性元件45,53 15 200920652 變速桿51 頂推部512 卡合件52 推桿61 電子控制單元63 凹槽511 斜坡5 13 驅動單元60 頂推裝置62
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