TW201736748A - 雙離合變檔機構 - Google Patents

Abstract

一種雙離合器變檔機構，包括殼體、二檔齒輪軸、輸出軸、單向超越離合器以及可控單向離合器，該主動齒輪帶動該二檔齒輪軸及該二擋高速齒輪轉動，該可控單向離合器鬆開該輸出軸，該單向超越離合器在該傳動齒輪的帶動下帶動該輸出軸一檔位轉動，當該可控單向離合器鎖緊該輸出軸，該可控離合器在該二擋高速齒輪的轉動下帶動該輸出軸二檔位高速轉動，本發明並用電磁閥來控制可控單向離合器變檔，輸入轉速不變，主、被動齒輪不移動，該輸出軸透過該可控單向離合器可得不同轉速，故轉矩增加時電流不增加，從而保證了電動車的續行能力和爬坡能力。

Description

雙離合變檔機構

本發明涉及一種機械變檔技術，更具體地說，是一種電動車雙離合變檔機構。

目前市場上生產的電動車電機，是靠電子控制器來達到連續性變速傳動，它可以從零到額定轉速，與發動機車油門變速相比較變速平穩。但這種控制方法電機有很大不足的地方，在爬坡和加載的時候，電動機工作時電流需要不斷增加來增加轉矩，繼而改變爬坡能力。因此轉矩大電流就大，輸出轉矩小，耗電量大，續行能力大大地縮短。

為了克服現有電動車電機的電子控制器變速不足的問題，本發明提出一種雙離合變檔機構，其能有效的解決現有技術中存在的問題。

本發明提供一種雙離合器變檔機構包括：一殼體；一二檔齒輪軸，其固設於該殼體內，該二檔齒輪軸的上端部套設有一主動齒輪，該二檔齒輪軸的下端部外側套設有一二檔高速齒輪，該二檔齒輪軸中部設有一傳動齒輪；一輸出軸，其設於該殼體內；一單向超越離合器，其套設於該輸出軸上，該單向超越離合器與該二檔齒輪軸的傳動齒輪嚙合，透過該傳動齒輪的轉動帶動該輸出軸一檔位轉動；以及一可控單向離合器，其套設於該輸出軸上，該可控單向離合器可鎖緊或鬆開該輸出軸，該可控單向離 合器與該二檔高速齒輪嚙合，透過該二擋高速齒輪轉動帶動該輸出軸二檔位高速轉動；該主動齒輪帶動該二檔齒輪軸及該二擋高速齒輪轉動，該可控單向離合器鬆開該輸出軸，該單向超越離合器在該傳動齒輪的帶動帶動該輸出軸一檔位轉動；當該可控單向離合器鎖緊該輸出軸，該可控離合器在該二擋高速齒輪的轉動下帶動該輸出軸二檔位高速轉動。

該單向超越離合器包括：一一檔低速齒輪，其套設於該輸出軸上，該一檔低速齒輪與該傳動齒輪嚙合，當該二檔齒輪軸轉動時可帶動該一檔低速齒輪轉動；一單向器凸輪，其套設於該輸出軸上並與該輸出軸嚙合；一單向器本體，其套設於該單向器凸輪外側，該單向器本體的內側面設有多個楔形槽，每一該楔形槽內設有一單向器滾柱，且每一滾柱透過一設於該楔形槽內的彈簧導管抵住，使該單向器本體與該單向器凸輪保持鎖緊狀態，該單向器本體與該一檔低速齒輪連接在一起，該一檔低速齒輪帶動該單向器本體轉動，繼而帶動該單向器凸輪轉動，從而帶動該輸出軸一檔位轉動。

該可控單向離合器包括：一二檔低速齒輪，其套設於該輸出軸上且位於該一檔低速齒輪下方，該二擋低速齒輪與該二檔高速齒輪嚙合，該二檔高速齒輪帶動該二檔低速齒輪轉動；一可控單向器凸輪，其套設於該輸出軸上並與該輸出軸嚙合；一可控單向器本體，其套設於該可控單向器凸輪外側，該可控單向器本體與該二擋低速齒輪連接，該可控單向器本體的內側面設有多個凹槽，且該凹槽內設有一卡位彈簧；多個可控單向器滾柱，每一可控單向器滾柱對應設於一該凹槽內，該可控單向器滾柱下設有一孔；一可控換檔浮動套，其套設於該輸出軸上且位於該可控單向 器本體下方，該可控換檔浮動套上設有一凸起的圓柱銷，該圓柱銷設於該可控單向器滾柱的孔內以帶動該可控單向器滾柱上下移動，當該可控單向器滾柱在該可控換檔浮動套的作用下向下移動至該凹槽內時，該卡位彈簧卡住該可控單向器滾柱，將該可控單向器本體與該可控單向器凸輪鎖緊，該輸出軸在該二檔低速齒輪的帶動下進行二檔位高速轉動；當該可控單向器滾柱在該可控換檔浮動套的作用下向上移動出該凹槽內時，該卡位彈簧鬆開該可控單向器滾柱，該可控單向器本體與該可控單向器凸輪鬆開，該輸出軸不能在該二檔低速齒輪的帶動下進行二檔位高速轉動；一摩擦盤，其套設於該輸出軸上且位於該可控換檔浮動套下方；一電磁閥，其套設於該輸出軸上且該電磁閥位於該摩擦盤下方，該電磁閥通電後產生一磁力以帶動該可控換檔浮動套向下移動靠近該摩擦盤；一回位彈簧，其套設於該輸出軸上並位於該電磁閥內，該回位彈簧的上端抵接該可控換檔浮動套，該回位彈簧的下端抵接該殼體的內側底部，當該電磁閥不通電時，該回位彈簧將該可控換檔浮動套向上推出。

該二檔齒輪軸的兩端分別固定於該殼體的上端和下端，該主動齒輪設於該二擋齒輪軸的上端部，且該主動齒輪透過一電機帶動。

由於採用了上述技術手段，本發明的雙離合變檔機構用電磁閥來控制可控單向離合器變檔，在輸入轉速不變的情況下，主、被動齒輪不移動，輸出軸透過可控單向離合器可以得到不同的轉速。因此解決了電動車在爬坡和加載的情況下的問題，在轉矩增加時電流不增加，從而保證了電動車的續行能力和爬坡能力，本發明為適應各種路面行駛的電動車雙離合器變檔機構。

1‧‧‧殼體

2‧‧‧二檔齒輪軸

3‧‧‧輸出軸

4‧‧‧主動齒輪

5‧‧‧二檔高速齒輪

6‧‧‧一檔低速齒輪

7‧‧‧單向器凸輪

8‧‧‧單向器本體

81‧‧‧楔形槽

9‧‧‧單向器滾柱

10‧‧‧二檔低速齒輪

11‧‧‧可控單向器凸輪

12‧‧‧可控單向器本體

121‧‧‧凹槽

13‧‧‧可控單向器滾柱

14‧‧‧可控換檔浮動套

15‧‧‧摩擦盤

16‧‧‧電磁閥

17‧‧‧回位彈簧

18‧‧‧卡位彈簧

19‧‧‧彈簧導管

第1圖為本發明的一實施例的結構示意圖；第2圖為本發明的A-A剖視圖的第一狀態圖；第3圖為本發明的A-A剖視圖的第二狀態圖；第4圖為本發明的B-B剖視圖。

下面結合具體實施方式，詳細描述本發明。參見第1圖所示，第1圖為本發明的一實施例的結構示意圖。本實施例的雙離合器變檔機構包括：殼體1、二檔齒輪軸2、輸出軸3、單向超越離合器以及可控單向離合器等。

如第1圖所示，二檔齒輪軸2固設於該殼體1內。該二檔齒輪軸2的兩端分別固定於該殼體1的上端和下端。該二檔齒輪軸2的上端部套設有一主動齒輪4，且該主動齒輪4透過一電機帶動。該二檔齒輪軸2的下端部外側套設有一二檔高速齒輪5。該二檔齒輪軸2中部設有一傳動齒輪(未標示元件符號)，該二檔齒輪軸2和一檔低速齒輪6組成一檔齒輪對。

輸出軸3，其設於該殼體1內，其上端穿過該殼體1的上端，其下端設於該外殼的下端。

單向超越離合器，其套設於該輸出軸3上，該單向超越離合器與該二檔齒輪軸2的傳動齒輪嚙合，透過該傳動齒輪的轉動帶動一檔低速齒輪6轉動，從而帶動單向超越離合器中的單向器凸輪7、單向器本體8及單向器滾柱9旋轉，該輸出軸3一檔位轉動。結合第1圖和第4圖所示。該單向 超越離合器包括一檔低速齒輪6、單向器凸輪7、單向器本體8及單向器滾柱9。一檔低速齒輪6套設於該輸出軸3上，該一檔低速齒輪6與該傳動齒輪嚙合，當該二檔齒輪軸2轉動時可帶動該一檔低速齒輪6隨著該傳動齒輪的轉動而轉動。單向器凸輪7套設於該輸出軸3上並與該輸出軸3嚙合，如第4圖所示。單向器本體8套設於該單向器凸輪7外側。該單向器本體8的內側面設有多個楔形槽81，每一該楔形槽81內設有一單向器滾柱9。參見第4圖所示，每一單向器滾柱9透過一設於該楔形槽81內的彈簧導管19抵住，使該單向器本體8與該單向器凸輪7保持鎖緊狀態。同時，該單向器本體8與該一檔低速齒輪6連接在一起，即，該單向器本體8、一檔低速齒輪6、單向器凸輪7和該輸出軸3鎖緊在一起。因而，該一檔低速齒輪6在二檔齒輪軸2的帶動下轉動時可帶動該單向器本體8轉動，繼而透過該單向器本體8轉動帶動該單向器凸輪7轉動，從而帶動該輸出軸3一檔位轉動。

參見第1圖所示，可控單向離合器套設於該輸出軸3上，該可控單向離合器可鎖緊或鬆開該輸出軸3，該可控單向離合器與該二檔高速齒輪5嚙合，透過該二擋高速齒輪5轉動帶動該輸出軸3二檔位高速轉動。結合第1圖、第2圖和第3圖所示，該可控單向離合器包括二檔低速齒輪10、可控單向器凸輪11、可控單向器本體12、可控單向器滾柱13、可控換檔浮動套14、摩擦盤15、電磁閥16及回位彈簧17等。

二檔低速齒輪10套設於該輸出軸3上且位於該一檔低速齒輪6下方。該二擋低速齒輪10與該二檔高速齒輪5嚙合，該二檔高速齒輪5在轉動時可帶動該二檔低速齒輪10轉動。可控單向器凸輪11其套設於該輸出軸3上並與該輸出軸3嚙合。可控單向器本體12套設於該可控單向器凸輪11外 側，該可控單向器本體12與該二擋低速齒輪10連接，該可控單向器本體12的內側面設有多個凹槽121，且該凹槽121內設有一橫向設置的卡位彈簧18。參見第2圖和第3圖所示，每一可控單向器滾柱13對應設於一該凹槽121內，該可控單向器滾柱13下設有一孔。可控換檔浮動套14套設於該輸出軸3上且位於該可控單向器本體12下方，該可控換檔浮動套14上設有一凸起的圓柱銷(未標示於圖中)，該圓柱銷設於該可控單向器滾柱13的孔內以帶動該可控單向器滾柱13上下移動。參見第3圖所示，當該可控單向器滾柱13在該可控換檔浮動套14的作用下向下移動至該凹槽121內時，該卡位彈簧18卡住該可控單向器滾柱13，將該可控單向器本體12與該可控單向器凸輪11鎖緊，該輸出軸3在該二檔低速齒輪10的帶動下進行二檔位高速轉動。參見第2圖所示，當該可控單向器滾柱13在該可控換檔浮動套14的作用下旋轉移動出該凹槽121內時，該卡位彈簧18鬆開該可控單向器滾柱13，該可控單向器本體12與該可控單向器凸輪11鬆開，該輸出軸3不能在該二檔低速齒輪10的帶動下進行二檔位高速轉動，即該輸出軸3停止在該二檔低速齒輪10的帶動下進行二檔位高速轉動。摩擦盤15設於該輸出軸3上且位於該可控換檔浮動套14下方。電磁閥16套設於該輸出軸3上且該電磁閥16位於該摩擦盤15下方。該電磁閥16通電後產生一磁力以帶動該可控換檔浮動套14向下移動靠近該摩擦盤15。回位彈簧17套設於該輸出軸3上並位於該電磁閥16內，該回位彈簧17的上端抵接該可控換檔浮動套14，該回位彈簧17的下端抵接該殼體(即軸承內圈)的內側底部，當該電磁閥16不通電時，該回位彈簧17將該可控換檔浮動套14向上推出，從而帶動該可控單向器滾柱13(在卡位彈簧18作用下)旋轉運動脫離凹槽121，鬆開可控單向器凸輪11與可控單向器本體 12，此時二檔高速齒輪5轉動時只能帶動二檔低速齒輪10空轉，此時輸出軸3由單向超越離合器帶動轉動。

本發明的工作原理為：電機啟動時，主動齒輪4在電機的帶動下開始運轉。該主動齒輪4帶動該二檔齒輪軸2及該二擋高速齒輪5轉動。二擋齒輪軸2帶動傳動齒輪轉動從而帶動一檔低速齒輪6轉動。由於一檔低速齒輪6、單向器本體8、單向器滾柱9、單向器凸輪7與輸出軸3呈鎖緊狀態，該一檔低速齒輪6的轉動帶動該輸出軸3轉動，輸出軸3為一檔位轉動。此時，二檔位的可控單向離合器處於與輸出軸3分開的狀態，一檔位元時單向超越離合器與二檔位時的可控單向離合器不會卡死。

電磁閥16通電產生磁力帶動該可控換檔浮動套14旋轉移動靠近該摩擦盤15。該可控換檔浮動套14帶動該可控單向器滾柱13旋轉移動至可控單向器本體12的凹槽121內，卡位彈簧18鎖住該可控單向器滾柱13，從而將可控單向器本體12、可控單向器凸輪11、可控換檔浮動套14以及二檔低速齒輪10固定在一起。當二檔高速齒輪5轉動時，二檔高速齒輪5帶動二檔低速齒輪10轉動，從而帶動輸出軸3二檔位高速運轉。二檔位時，可控單向離合器的旋轉速度比一檔位元時單向超越離合器的運轉速度快，這時單向超越離合器處於反轉，所以本發明之機構在二檔位工作時不會與一檔位的單向超越離合器鎖死。

當電磁閥16不通電時，回位彈簧17在彈力的作用下將可控單向器浮動套14頂出，從而帶動該可控單向器滾柱13頂出該可控單向器本體12上的凹槽121，卡位彈簧18鬆開該可控單向器滾柱13，可控單向離合器與該輸出軸3之間鬆開，輸出軸3由單向超越離合器帶著轉動，處於一檔位。

應理解，這些實施方式僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附申請專利範圍所限定的範圍。

1‧‧‧殼體

2‧‧‧二檔齒輪軸

3‧‧‧輸出軸

4‧‧‧主動齒輪

5‧‧‧二檔高速齒輪

6‧‧‧一檔低速齒輪

7‧‧‧單向器凸輪

8‧‧‧單向器本體

9‧‧‧單向器滾柱

10‧‧‧二檔低速齒輪

11‧‧‧可控單向器凸輪

12‧‧‧可控單向器本體

13‧‧‧可控單向器滾柱

14‧‧‧可控換檔浮動套

15‧‧‧摩擦盤

16‧‧‧電磁閥

17‧‧‧回位彈簧

Claims (4)

1. 一種雙離合器變檔機構，包括：一殼體；一二檔齒輪軸，其固設於該殼體內，該二檔齒輪軸的上端部套設有一主動齒輪，該二檔齒輪軸的下端部外側套設有一二檔高速齒輪，該二檔齒輪軸中部設有一傳動齒輪；一輸出軸，其設於該殼體內；一單向超越離合器，其套設於該輸出軸上，該單向超越離合器與該二檔齒輪軸的傳動齒輪嚙合，透過該傳動齒輪的轉動帶動該輸出軸一檔位轉動；以及一可控單向離合器，其套設於該輸出軸上，該可控單向離合器係鎖緊或鬆開該輸出軸，該可控單向離合器與該二檔高速齒輪嚙合，透過該二擋高速齒輪轉動帶動該輸出軸二檔位高速轉動，其中，該主動齒輪帶動該二檔齒輪軸及該二擋高速齒輪轉動，該可控單向離合器鬆開該輸出軸，該單向超越離合器在該傳動齒輪的帶動帶動該輸出軸一檔位轉動；當該可控單向離合器鎖緊該輸出軸，該可控離合器在該二擋高速齒輪的轉動下帶動該輸出軸二檔位高速轉動。
2. 如申請專利範圍第1項所述的雙離合器變檔機構，其中，該單向超越離合器包括：一一檔低速齒輪，其套設於該輸出軸上，該一檔低速齒輪與該傳動齒輪嚙合，當該二檔齒輪軸轉動時帶動該一檔低速齒輪轉動；一單向器凸輪，其套設於該輸出軸上並與該輸出軸嚙合；以及 一單向器本體，其套設於該單向器凸輪外側，該單向器本體的內側面設有多個楔形槽，每一該楔形槽內設有一單向器滾柱，且每一滾柱透過一設於該楔形槽內的彈簧導管抵住，使該單向器本體與該單向器凸輪保持鎖緊狀態，該單向器本體與該一檔低速齒輪連接在一起，該一檔低速齒輪帶動該單向器本體轉動，繼而帶動該單向器凸輪轉動，從而帶動該輸出軸一檔位轉動。
3. 如申請專利範圍第1項所述的雙離合器變檔機構，其中，該可控單向離合器包括：一二檔低速齒輪，其套設於該輸出軸上且位於該一檔低速齒輪下方，該二擋低速齒輪與該二檔高速齒輪嚙合，該二檔高速齒輪帶動該二檔低速齒輪轉動；一可控單向器凸輪，其套設於該輸出軸上並與該輸出軸嚙合；一可控單向器本體，其套設於該可控單向器凸輪外側，該可控單向器本體與該二擋低速齒輪連接，該可控單向器本體的內側面設有多個凹槽，且該凹槽內設有一卡位彈簧；多個可控單向器滾柱，每一可控單向器滾柱對應設於一該凹槽內，該可控單向器滾柱下設有一孔；一可控換檔浮動套，其套設於該輸出軸上且位於該可控單向器本體下方，該可控換檔浮動套上設有一凸起的圓柱銷，該圓柱銷設於該可控單向器滾柱的孔內以帶動該可控單向器滾柱上下移動，其中，當該可控單向器滾柱在該可控換檔浮動套的作用向下移動至該凹槽內時，該卡位彈簧卡住該可控單向器滾柱，將該可控單向器本體與該可控單向器凸輪 鎖緊，該輸出軸在該二檔低速齒輪的帶動下進行二檔位高速轉動；當該可控單向器滾柱在該可控換檔浮動套的作用向上移動出該凹槽內時，該卡位彈簧鬆開該可控單向器滾柱，該可控單向器本體與該可控單向器凸輪鬆開，該輸出軸不能在該二檔低速齒輪的帶動下進行二檔位高速轉動；一摩擦盤，其套設於該輸出軸上且位於該可控換檔浮動套下方；一電磁閥，其套設於該輸出軸上且該電磁閥位於該摩擦盤下方，該電磁閥通電後產生一磁力以帶動該可控換檔浮動套向下移動靠近該摩擦盤；以及一回位彈簧，其套設於該輸出軸上並位於該電磁閥內，該回位彈簧的上端抵接該可控換檔浮動套，該回位彈簧的下端抵接該殼體的內側底部，當該電磁閥不通電時，該回位彈簧將該可控換檔浮動套向上推出。
4. 如申請專利範圍第1項所述的雙離合器變檔機構，其中，該二檔齒輪軸的兩端分別固定於該殼體的上端和下端，該主動齒輪設於該二擋齒輪軸的上端部，且該主動齒輪透過一電機帶動。