TW201829940A - 無段變速機構 - Google Patents
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Abstract
一種無段變速機構，包含：一變速框體，具有複數容置孔、複數十字形導引槽及複數導引槽；複數變速單元，分別具有一變速球體、一變速桿體及一變速滑桿；二斜向支撐單元，分別具有一斜向支撐環體、一截錐形滾珠環體及一斜向支撐體，各該斜向支撐環體具有一外傾支撐環面，該等外傾支撐環面分別由該等容置孔的二開放側支撐該等變速球體；一動力輸入轉體，具有一內傾動力輸入夾制環面；一動力輸出轉體，具有一內傾動力輸出夾制環面，該內傾動力輸入夾制環面及該內傾動力輸出夾制環面分別由該等容置孔的二開放側夾制該等變速球體。
Description
本發明係提供一種無段變速機構，尤指一種可以小體積的機構而具有大幅度的無段變速區間且傳動效率高，變速時不會產生頓挫者。
為使交通工具可調整速度或降低油耗，因此目前的交通工具皆設置有排檔機構。一般的排檔機構主要係藉由齒輪組，或齒輪組與油道，然而，由於齒輪組，或齒輪組與油道的機構複雜、體積龐大、排檔區間小、傳動損耗多且排檔時易有頓挫，因此後續便發展出一種二槽輪配合一V形皮帶的無段排檔機構，然而，由於槽輪與V形皮帶的體積仍大且排檔區間仍小。因此，如何發明出一種無段變速機構，以使其可以小體積的機構而具有大幅度的無段變速區間且傳動效率高，變速時不會產生頓挫，將是本發明所欲積極揭露之處。
有鑑於上述習知技術之缺憾，發明人有感其未臻於完善，遂竭其心智悉心研究克服，進而研發出一種無段變速機構，以期達到可以小體積的機構而具有大幅度的無段變速區間且傳動效率高，變速時不會產生頓挫的目的。
本發明係提供一種無段變速機構，其包含：一變速框體，其具有複數容置孔、複數十字形導引槽及複數導引槽，該等容置孔、該等十字形導引槽及該等導引槽分別呈圓環狀排列，該等導引槽、該等容置孔及該等十字形導引槽由內而外排列，各該容置孔連通於各該十字形導引槽與各該導引槽之間；複數變速單元，其分別具有一變速球體、一變速桿體及一變速滑桿，各該變速桿體活動穿設於各該變速球體，各該變速滑桿垂直連接於各該變速桿體外露於各該變速球體的一端部，各該變速球體活動容置於各該容置孔且外露於各該容置孔的二開放側，各該變速滑桿及各該變速桿體外露於各該變速球體的一端部滑移於各該十字形導引槽，各該變速桿體外露於各該變速球體的另一端部滑移於各該導引槽；二斜向支撐單元，其分別具有一斜向支撐環體、一截錐形滾珠環體及一斜向支撐體，各該斜向支撐環體具有一外傾支撐環面及一內傾夾制環面，各該斜向支撐體具有一外傾夾制環面，該等斜向支撐體分別連接於該變速框體的二側面，各該截錐形滾珠環體夾制於各該內傾夾制環面與各該外傾夾制環面之間，該等外傾支撐環面分別由該等容置孔的二開放側支撐該等變速球體；一動力輸入轉體，其具有一內傾動力輸入夾制環面；以及一動力輸出轉體，其具有一內傾動力輸出夾制環面，該內傾動力輸入夾制環面及該內傾動力輸出夾制環面分別由該等容置孔的二開放側夾制該等變速球體。
上述的無段變速機構中，該變速框體具有相互連接的二半變速框體，該等半變速框體分別具有複數半容置孔、複數半十字形導引槽及複數半導引槽，以連接形成該等容置孔、該等十字形導引槽及該等導引槽。
上述的無段變速機構中，各該變速球體內具有二限位潤滑套環及一潤滑套環，該潤滑套環位於該等限位潤滑套環之間，各該變速桿體活動穿設該等限位潤滑套環及該潤滑套環。
上述的無段變速機構中，各該斜向支撐體呈T形，各該斜向支撐體的凸出部穿過各該截錐形滾珠環體及各該斜向支撐環體後連接於該變速框體的一側面。
上述的無段變速機構中，各該斜向支撐體的凸出部具有圓環狀排列的複數延伸導引槽以分別連通該等導引槽。
上述的無段變速機構中，該動力輸入轉體具有一第一軸體，該動力輸出轉體具有一第二軸體，該第一軸體及該第二軸體分別樞接該等斜向支撐體。
藉此，本發明的無段變速機構可以小體積的機構而具有大幅度的無段變速區間且傳動效率高，變速時不會產生頓挫。
為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：
請參考圖1至圖10，如圖所示，本發明係提供一種無段變速機構，其包含一變速框體1、複數變速單元2、二斜向支撐單元3、一動力輸入轉4及一動力輸出轉體5。其中，該變速框體1可呈汽車的輪框狀且其二側分別具有一圓柱狀凹槽，該變速框體1具有複數容置孔12、複數十字形導引槽13及複數導引槽14，該等容置孔12、該等十字形導引槽13及該等導引槽14分別呈圓環狀排列，該等導引槽14、該等容置孔12及該等十字形導引槽13沿該變速框體1的徑向由內而外排列，各該容置孔12連通於各該十字形導引槽13與各該導引槽14之間，該等容置孔12分別可呈圓形；該等變速單元2分別具有一變速球體21、一變速桿體22及一變速滑桿23，各該變速桿體22活動穿設於各該變速球體21，各該變速滑桿23垂直連接於各該變速桿體22外露於各該變速球體21的一端部，各該變速球體21活動容置於各該容置孔12且外露於各該容置孔12的二開放側，各該變速滑桿23及各該變速桿體22外露於各該變速球體21的一端部分別滑移於各該十字形導引槽13的橫向部分及縱向部分，且各該變速桿體22外露於各該變速球體21的一端部亦會外露於該變速框體1，各該變速桿體22外露於各該變速球體21的另一端部滑移於各該導引槽14；該等斜向支撐單元3分別具有一斜向支撐環體31、一截錐形滾珠環體32及一斜向支撐體33，各該斜向支撐環體31的二側面分別具有一外傾支撐環面311及一內傾夾制環面312，各該斜向支撐體33具有一外傾夾制環面331，該等斜向支撐體33分別連接於該變速框體1二側面的圓柱狀凹槽內，各該截錐形滾珠環體32具有複數滾珠321及一截錐形環體322，該等滾珠321間隔活動容置於該截錐形環體322，各該截錐形滾珠環體32夾制於各該內傾夾制環面312與各該外傾夾制環面331之間，該等外傾支撐環面311分別由該等容置孔12的二開放側支撐該等變速球體21的內緣；該動力輸入轉體4具有一內傾動力輸入夾制環面41；該動力輸出轉體5具有一內傾動力輸出夾制環面51，該內傾動力輸入夾制環面41及該內傾動力輸出夾制環面51分別由該等容置孔12的二開放側夾制該等變速球體21的外緣。
請參考圖10，如圖所示，當該動力輸入轉體轉動4且該等變速滑桿23向右滑移時，該等變速桿體22及該等變速球體21會向右偏轉且各該變速桿體22會相對於各該變速球體21滑移，該動力輸出轉體4便會以相反於該動力輸入轉體4的轉動方向轉動，且該動力輸出轉體5的轉速會小於該動力輸入轉體4的轉速，以達到降速的功效；當該動力輸入轉體4轉動且該等變速滑桿23向左滑移時，該等變速桿體22及該等變速球體21會向左偏轉且各該變速桿體22會相對於各該變速球體21滑移，該動力輸出轉體5便會以相反於該動力輸入轉體4的轉動方向轉動，且該動力輸出轉體5的轉速會大於該動力輸入轉體4的轉速，以達到升速的功效。
請參考圖10，如圖所示，該等變速球體21係活動夾制於該內傾動力輸入夾制環面41、該內傾動力輸出夾制環面51及該等外傾支撐環面311之間，因此各該變速球體21僅係四點夾持，摩擦力小，傳動效率高，且變速時不會產生頓挫；另外，該變速框體1、該等變速單元2及該等斜向支撐單元3可藉由該動力輸入轉體4的內傾動力輸入夾制環面41及該動力輸出轉體5的內傾動力輸出夾制環面51的夾制而浮動於該動力輸入轉體4與該動力輸出轉體5之間，因此該動力輸入轉體4開始轉動時，或該動力輸入轉體4轉動且該等變速單元2偏轉時，各個元件仍可保持良好的接觸而使得傳動效率高；再者，本發明的無段變速機構的該等變速單元2可偏轉的幅度大，因此可以小體積的機構而具有大幅度的無段變速區間。
請參考圖1至圖10，如圖所示，上述的無段變速機構中，該變速框體1可具有相互連接的二半變速框體11，該等半變速框體11分別可具有複數半容置孔121、複數半十字形導引槽131及複數半導引槽141，以連接形成該等容置孔12、該等十字形導引槽13及該等導引槽14。藉此，本發明的無段變速機構可便於組裝，且各該變速球體21可藉由各該變速滑桿23及各該變速桿體22浮動樞接於各該容置孔12內。
請參考圖9及圖10，如圖所示，上述的無段變速機構中，各該變速球體21內可具有二限位潤滑套環211及一潤滑套環212，各該限位潤滑套環211可為自潤套環，各該潤滑套環212可為自潤套環，各該變速桿體22可活動穿設該等限位潤滑套環211及該潤滑套環212，且各該變速桿體22可經由該等限位潤滑套環211及該潤滑套環212相對於各該變速球體21滑移並減少摩擦力。
請參考圖5至圖8，如圖所示，上述的無段變速機構中，各該斜向支撐體33可呈T形，各該斜向支撐體33的凸出部332可穿過各該截錐形滾珠環體32及各該斜向支撐環體31後連接於該變速框體1一側面的圓柱狀凹槽內。藉此，本發明的無段變速機構可便於組裝該等變速球體21於該變速框體1。
請參考圖5至圖8，如圖所示，上述的無段變速機構中，各該斜向支撐體33的凸出部332可具有圓環狀排列的複數延伸導引槽3321以分別連通該等導引槽14。藉此，本發明的無段變速機構可提升該等變速單元2的偏轉幅度。
請參考圖6、圖7、圖9及圖10，如圖所示，上述的無段變速機構中，該動力輸入轉體4可具有一第一軸體42，該動力輸出轉體5可具有一第二軸體52，該第一軸體42及該第二軸體52可分別經由一軸承333樞接該等斜向支撐體33。藉此，本發明的無段變速機構可進一步使該變速框體1、該等變速單元2及該等斜向支撐單元3穩定連接於該動力輸入轉體4與該動力輸出轉體5之間。
請參考圖1、圖10及圖11，如圖所示，上述的無段變速機構中，更可包含一圓環形驅動體6，該圓環形驅動體6具有複數斜向導引孔61，該圓環形驅動體6可套設於該變速框體1上，該等斜向導引孔61可分別導引該等變速桿體22外露於該變速框體1的一端部。藉此，當該圓環形驅動體6相對於該變速框體1順時針轉動或逆時針轉動時，該等變速桿體22可分別被該等斜向導引孔61導引而使該等變速桿體22及該等變速球體21向左偏轉或向右偏轉。
本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧變速框體
11‧‧‧半變速框體
12‧‧‧容置孔
121‧‧‧半容置孔
13‧‧‧十字形導引槽
131‧‧‧半十字形導引槽
14‧‧‧導引槽
141‧‧‧半導引槽
2‧‧‧變速單元
21‧‧‧變速球體
211‧‧‧限位潤滑套環
212‧‧‧潤滑套環
22‧‧‧變速桿體
23‧‧‧變速滑桿
3‧‧‧斜向支撐單元
31‧‧‧斜向支撐環體
311‧‧‧外傾支撐環面
312‧‧‧內傾夾制環面
32‧‧‧截錐形滾珠環體
321‧‧‧滾珠
322‧‧‧截錐形環體
33‧‧‧斜向支撐體
331‧‧‧外傾夾制環面
332‧‧‧凸出部
3321‧‧‧延伸導引槽
333‧‧‧軸承
4‧‧‧動力輸入轉體
41‧‧‧內傾動力輸入夾制環面
42‧‧‧第一軸體
5‧‧‧動力輸出轉體
51‧‧‧內傾動力輸出夾制環面
52‧‧‧第二軸體
6‧‧‧圓環形驅動體
61‧‧‧斜向導引孔
[圖1]係本發明較佳具體實施例無段變速機構之立體示意圖一。 [圖2]係本發明較佳具體實施例無段變速機構之立體示意圖二。 [圖3]係本發明較佳具體實施例變速框體之分解示意圖一。 [圖4]係本發明較佳具體實施例變速框體之分解示意圖二。 [圖5]係本發明較佳具體實施例變速框體及斜向支撐單元之分解示意圖一。 [圖6]係本發明較佳具體實施例變速框體及斜向支撐單元之分解示意圖二。 [圖7]係本發明較佳具體實施例變速框體及斜向支撐單元之分解示意圖三。 [圖8]係本發明較佳具體實施例變速框體及斜向支撐單元之分解示意圖四。 [圖9]係圖1之剖面示意圖。 [圖10]係圖9之前側示意圖。 [圖11]係本發明較佳具體實施例圓環形驅動體套設於變速框體之立體示意圖。
Claims (6)
- 一種無段變速機構，其包含： 一變速框體，其具有複數容置孔、複數十字形導引槽及複數導引槽，該等容置孔、該等十字形導引槽及該等導引槽分別呈圓環狀排列，該等導引槽、該等容置孔及該等十字形導引槽由內而外排列，各該容置孔連通於各該十字形導引槽與各該導引槽之間； 複數變速單元，其分別具有一變速球體、一變速桿體及一變速滑桿，各該變速桿體活動穿設於各該變速球體，各該變速滑桿垂直連接於各該變速桿體外露於各該變速球體的一端部，各該變速球體活動容置於各該容置孔且外露於各該容置孔的二開放側，各該變速滑桿及各該變速桿體外露於各該變速球體的一端部滑移於各該十字形導引槽，各該變速桿體外露於各該變速球體的另一端部滑移於各該導引槽； 二斜向支撐單元，其分別具有一斜向支撐環體、一截錐形滾珠環體及一斜向支撐體，各該斜向支撐環體具有一外傾支撐環面及一內傾夾制環面，各該斜向支撐體具有一外傾夾制環面，該等斜向支撐體分別連接於該變速框體的二側面，各該截錐形滾珠環體夾制於各該內傾夾制環面與各該外傾夾制環面之間，該等外傾支撐環面分別由該等容置孔的二開放側支撐該等變速球體； 一動力輸入轉體，其具有一內傾動力輸入夾制環面；以及 一動力輸出轉體，其具有一內傾動力輸出夾制環面，該內傾動力輸入夾制環面及該內傾動力輸出夾制環面分別由該等容置孔的二開放側夾制該等變速球體。
- 如請求項1所述之無段變速機構，其中該變速框體具有相互連接的二半變速框體，該等半變速框體分別具有複數半容置孔、複數半十字形導引槽及複數半導引槽，以連接形成該等容置孔、該等十字形導引槽及該等導引槽。
- 如請求項1所述之無段變速機構，其中各該變速球體內具有二限位潤滑套環及一潤滑套環，該潤滑套環位於該等限位潤滑套環之間，各該變速桿體活動穿設該等限位潤滑套環及該潤滑套環。
- 如請求項1所述之無段變速機構，其中各該斜向支撐體呈T形，各該斜向支撐體的凸出部穿過各該截錐形滾珠環體及各該斜向支撐環體後連接於該變速框體的一側面。
- 如請求項4所述之無段變速機構，其中各該斜向支撐體的凸出部具有圓環狀排列的複數延伸導引槽以分別連通該等導引槽。
- 如請求項1所述之無段變速機構，其中該動力輸入轉體具有一第一軸體，該動力輸出轉體具有一第二軸體，該第一軸體及該第二軸體分別樞接該等斜向支撐體。
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