1327629 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種變速機構，尤指一種適 具之變速機構。 載 【先前技術】 .於目月.J市面上常見之機車中，無段變速之設計已並 被使用，無段變速傳動使車輛於速度變換過程中較: 順，細作簡單無需特殊之換槽機構，故適合於 面 路行駛。 力又十甶道 在習知無段變速機構巾 4 ±機構中，傳動皮帶以變化半徑比之益 ί又變速方式’傳遞引擎動 …、 第一 S|丨私出力軸，經出力軸齒輪、 ,^ W 、第二副軸齒輪、輸出軸齒輪，最後 由輸出軸輸出動力。 拖敢後 15 由上述可知’傳統之益段變__播士认么 出軸間之動力傳遞只依賴單機構由於自出力軸至輸 設計為在-特定車迷齒輪比，導致車輛載具只能 表現。也就是說，ίΓ 或低速時，有較佳之性能 ^ 5 ’、他車速範圍性能表現並非為佳，迕 成傳統無段變速機構 π马彳圭’ k 20 述機構之減速比的變化範圍較為有限。 使用了上述傳統盈抓 速範圍及性能表現的廣卩心吏速^十部犧牲了變 車輛變速系統。…|有必要開發更為理想實用之 【發明内容】 5 及4::之車輛變速機構包括有-副轴、-輸出軸、以 副轴齒輪、以及二1二:：固6又有一第-副軸齒輪、-第二 副輪齒輪與第二副轴齒輪具有不同齒數體同步㈣，第― 二述：：出轴平行設置於副轴一旁，同 ’第-輸出齒輪、以及一第二輪x 與第二輸出齒輪具有不同皆輪。第一輸出齒輪 -副軸齒輪，且第 ：：輪出齒輪係嚙合於第 —第-卡1。第1 輪之中心孔内環面凹設有至少 第二輸出二中:=係嗤合於第二副軸齒輪，且 上、十'…孔内％面凹設有至少-第二卡合槽。 二逑之輸出軸可更包括有至少—第_貫孔、至少 :少:Τ=Γ其由輸出轴之轴端沿轴向凹設。 —孔::::=輪出軸上、並徑向貫穿連通 ~第二貫… 逑至少-第-卡合槽。上述至少 貝孔係開設於輸出軸上、 孔，並對應於上述至少—第二卡入槽Ρ貝穿連通至軸向盲 上述之換槽單元可包括— 件、以及至少—第二卡合件速一第一卡合 孔内:並料向滑料第-位於轴向盲 隻速桿環週可設有—第—凹一—曰1 ::部广部係介於上述第與第::::門及:;頁 對！向凸起高於第一凹 凹槽之間、並相 係活設於第-凹槽内，上述=凹=。上述之第-卡合件 槽内。上述之⑽較佳為—卡合件係活設於第二凹 為料凹槽’使卡合件之釋放脫離 較不受時機限制。 當變速桿轴向滑移至上述第一位 :=:r而!向，第，’丄= 相互卡合:之第卡/槽上，促使第—輪出齒輪與輸出轴 内，致^第而=步方疋轉。第二卡合件則容設於第二凹槽 旋轉。齒輪與輸出軸不會相互卡合故不會同步 到頂向滑移至上述第二位置時，第二卡合件受 二輸出齒輪之第二卡2二第一：孔’以對應卡合在第 49 曰 促使第一輸出齒輪與輸出軸 内，I” :：旋轉，第一卡合件則容設於第-凹槽 旋轉。 4與輪出軸不會相互卡合故不會同步 -凹m合件可包括有四個鋼珠係分別容設於第 容設於第二凹第-卡合件可包括有四個鋼珠係分別 坡。：::二頂推部可更包括有一第-斜坡、及-第二斜 第斜坡係對應鄰接於上述第一凹掸夕咕 坡係對應鄰接於該第二凹槽之底部。…。卜第-斜 雜之::::車:=,:冓提供-簡單之換檔設計，無複 效。太夕組裝零件即可達到變換槽位之功 換播=合;::=時可同時具有無段變綱 使車輛於中低速下欲超車、加速、爬坡時 1327629 5
10 同時參考圖1與圖2 可提供車輛適當之扭力性能。而當車輛達較高速時，亦可 有效降低引擎轉速以改善油耗、噪音、震動、與機械磨損 之問題。因此可使引擎發揮出最大性能。 、 本發明之車輛變速機構可更包括有一彈性元件，其係 谷设於輸出軸之軸向盲孔内。彈性元件之兩端分別抵頂於 輸出軸、及變速桿，彈性元件係提供一彈性預力以推動變 速桿軸向滑移至上述之第一位置。彈性元件可為一壓縮 β車輛變速機構可更包括有-驅動單元，纟係推動變速 桿於軸向盲孔内軸向滑移。驅動單元可包括有一推桿、— ^推裝置、及-電子控制單元。頂推裝置可為馬^動機 構、電磁閥驅動機構或其他等效驅動機構。 推桿對應至換檔單元之變速桿，頂推裝置則熬接於上 裝^推桿叙電^控制單元電連接於頂推裝置，並控制頂推 、以駆動推桿前後移動，進而推動變速桿轴向滑移。 車輛變速機構可更肖&古 速感知器感測器及/或引擎轉 _ ° 、糸電連接至並輸入信號給上述電子#制i 二速迷:：〜知= 擎轉速訊號以控制接收並依據車速訊號與引 測器之配合運作用驅動單元與車速感 使检位邊換之達成全自動化。 【實施方式】 其分別繪示本發明一較佳實施例 20 1327629 ,„剖面圖及其部分放大圖。在本發 ^中，車輛變迷機構係應用於已具有一無 ： 車載具，此車輛變诘她棋^ ^ 士 疋機構之機 ㈣〜 括有副軸4〇、一輪出軸5〇、- 換檔早兀60、-彈性元件”、及一驅動單元π。 副軸40同軸固設有一第一副轴齒輪4ι、_第 輪=及-副軸傳動齒輪43,其中副。與上二： 一；同步旋轉。副轴傳動齒輪43傳遞來自前段動力機；： 引動力，此前段動力機構將於後描述 與第二副軸齒輪42具有不同齒數。 j轴齒輪41 10 15 20 軸插ΪΓΓ對於副轴40係為平行設置，且輪出轴湖 Π = 輸出齒輪51、以及一第二輸出齒輪52。輸 出軸50包括有四個第—貫孔56、四個第二貫孔57、以及一 =向盲^。軸向盲孔55係、由輸出軸5q之軸端沿轴向凹 :又二—貫孔56係開設於輸出軸50上並徑向貫穿連通至 由口目孔55。第二貫孔57同樣開設於輸出轴％上並徑向貫. 穿連_向盲孔55 ’與第一貫孔％相隔—預定距離。 …弟一輪出齒輪51與第二輪出齒輪52具有不同齒數，本 貫施，之設計為：藉由第—輸出齒輪㈣出時為低速槽 位’藉由第—輸出齒輪52輸出時則為高速檔位，因此可發 揮不同齒輪減速比之功能。 第一輸出齒輪51係嚙合於第一副軸齒輪“，且第一輸 出齒輪之中心孔内環面511凹設有四個第_卡合槽μ。第 二輸出齒輪52係嚙合於第二副軸齒輪仏，且第二輸出齒輪 52之中心孔内環面521凹設有四個第二卡合槽59。上述之卡 9 1327629 ”考慮，、加工方便性，係為如圖所示之軸離。 四個第一貫孔56與四。曰匕 置。同樣地，四個第槽58恰為相對應設 換P —貝孔57恰對應於四個第二卡合槽59。 早凡60包括有-變速桿61、四個第一卡 以及四個笫-士人丛u 弟卡合件53 们第一卡合件54。變速桿61 Μ内，並沿軸向滑移於—第一位置准―6插-於軸“孔 變速捍61環週分別設有第—凹㈣】第二位置P2之間。 用馆板如 弟凹槽611、第二凹槽612、 及頁推。P62。上述凹槽係對變速桿 之環向凹样，拉±卢a 艰仃化向加工所形成 10 15 卡槽之料可使卡合件53、5视離 “曰58、59之打機不受限制，亦即卡 凹槽對位。 1干不而#待以與 相對2相係"於第—凹槽6U與第二凹槽612之間、並 =”而高於第—凹槽611與第二凹槽612。頂推部 62 i括有一弟一斜坡63a、以 心係對應鄰接於第一凹槽611 斜坡咖。第一斜坡 靡鄱垃於位 之底部，而第二斜坡63b則對 應鄰接於第二凹槽612之底部n 槽6U内，第二卡合件54活 “於弟一凹 使用之卡合件…54為㈣第—凹槽612内。實施例令 彈性元件71係容設於輸出軸5〇之轴向盲孔洲。彈性 :件71之兩端分別抵頂於輸出轴5〇、及變速桿Μ，彈性元 =7淡供—彈性預力以推動變速桿Μ軸向滑移至第— P卜貫施，中使用之彈性元件71為__彈箸。 .辱£動早兀7 2用以推動變j穿埋a 1 包括有-推桿73、_頂推裝置74、以及—電子控制單 移 古“速杯61於轴向盲孔55内車由向滑 20 1327629 膺至換πΓ ECU)75。推桿73之設置係對 ^換棺m變速桿61。本财，頂推裝 馬達傳動機構74a，其耦接並驅動 吏用― 元75電連接於並輪出信號給馬達傳動機構，並=制單 達傳動機構―轉以驅動:=前=:控:馬 動2迷㈣於輸出轴50之轴向盲孔55内轴向滑移。 77。it:具内设置有一車逑感測器％與引擎轉速感知器 車速感測器76執行車速偵測並輸出—車 二 ίο 15 轉速感知器77則福測並輸出引擎轉速訊號，電^制„ 75接收並依據車速叩丨敬純 ％子控制早兀 轉速訊號以控制馬達傳動機 ' 反轉，即控制推桿73之前後移動。 另同時參考圖3,圖3顯示有第一凹槽川、 ::目對應之第一貫孔56與第一卡合槽％ :第-卡合槽58皆與第一凹槽611共同定義出=動 中。外四=珠則各自對應容置、且移動於上述之移動空間 弟-貫孔57、第二卡合槽59亦同樣 以圖3為代表說明。 直有四組’唯僅 ^二槽川對於第-貫孔56與第一卡合槽58之連通 滑移ΐ第'柄61之移動而決定。亦即’當變速桿61轴向 :至第-位置P1時’第一卡合件53受到 仏向移動於第一貫孔56，最後對應卡合在第 2頂推而 之第一卡合_58上#去楚 出齒輪51 卡合進齒輪51與輸出軸5〇相互 第二· 疋轉，弟—卡合件54則容設於第二凹槽犯盘 貝孔57内’致使第二輸出齒輪52與輸出轴邱不會相^ 20 卡合故不會同步旋轉。 當變速桿61轴向滑移至第二位 受到頂推部咖推而徑向移動 * ’弟-卡5件54 合在第二輸出齒輪52之 二：貝=以對應卡 輪52盥耠屮槽59上，促使第二輸出齒 出轴5。相互卡合進而同步旋轉；第一 谷叹於苐一凹槽611盥第一曾 ⑴ 盥輪出軸snu 貝孔56内，致使第一輪出齒輪51 〃、輪出轴50不會相互卡合故不會同步旋轉。 10 自與圖2°上述車輛變速機構純並傳遞來 ^引擎動力傳輸機構之動力，此前 速機構19。罐έΜ A — ^ …、仅l // S，無段變速機構19係將引擎動力傳遞 至副軸傳動齒輪43與副軸4〇。 無段變速機構19包括有—人力軸20 —出力軸26、一 15 :ΠίΓ、一傳動盤組27、及一傳動皮帶25。入力軸2〇 傳遞來自曲柄（圖未示）之料動力，與人力軸20平行設置之 出力軸26同軸固《有—出力軸齒輪^ υ合於副轴傳動 齒輪43,以將引擎動力傳遞至車輛變速機構。 20 、驅動盤組21包括有-驅動盤22、一滑動驅動盤23、以 及複數個;袞珠24。驅動盤22同轴固設於人力軸2()上，滑動 驅動盤23則同軸滑設於入力抽2〇上。複數個滾珠24用以頂 推滑動驅動盤23軸向滑動。因為入力軸2〇之旋轉而促使滾 珠24 X其離。力作用推頂滑動驅動盤沿人力軸作轴向 移動。 傳動盤··且27包括有—滑動傳動盤28、一傳動盤29 '以 及-傳動盤彈簧30。滑動傳動盤28係同軸固設於出力轴％ 12 U2/629 上，滑動傳動盤28則同钟滑設於出力轴26上 =推滑動傳動盤28轴向滑動。傳動盤彈菁3。係2 彈力推頂滑動傳動盤28沿出力軸26軸向移動。 、 5 10 15 20 傳動皮帶25環繞於驅動盤㈣與傳動盤助，且 =於將入力轴2〇之旋轉動力藉由無段變速方式傳遞至出力 軸％。亦即，滑動驅動盤23與滑動傳動盤^皆可因離心力 作用而產生軸向移動，則傳動皮帶25會因此改變本身之和 向位置，使驅動盤組21與傳動盤組27之間產生半徑比變‘ 而達到無段變速功能。 配合圖2同時參考圖4至圖6，圖4至圖6係分別緣示當變 速桿在不_料’魏娜各部件之作綠態圖。以下 以一操作例說明車輛變速機構之變速動作。 如圖4所不，變速桿61受彈性元件71之彈性預力被頂推 二-位置P1，此時推桿73並未作動。引擎動力經由無段 :速機構19 '副軸40、而傳至第-副軸齒輪41及第二副軸 " 進而帶動對應嚙合之第一輸出齒輪51及第二輪出 2輪=轉動。由於第一輸出齒輪51及第二輸出齒㈣係同 "又在輸出轴50上’因此並不會直接帶動輸出轴5()轉動。 由於虽變速桿61在第一位置？1時，第一卡合件53即鋼 内受頂推：62頂推而被限制在第一貫孔％與第一卡合槽58 '、交s第輪出齒輪5 1，藉此使原本同轴樞設於輪出 軸50上之第-輸出齒輪51與輸出軸5〇耦合成一體、可同步 轉動此時第二卡合件54則為脫離第二卡合槽59而落至第 凹槽57，與第二輸出齒輪52之間為未卡合狀態。此狀態 13 二引擎動力係由第—輸出齒輪51帶動輸出軸 輛顯示於外之表現為低速檔位。 5 ::速因無段變速機構19之作用已產生變化，欲變換 之驅動Γ輪減速比於對應之引擎轉速時，可藉由本實施例 成。早TG72與引擎轉速感測器及車速感測器76來自動達 10 擎車速感測器76與引擎轉速感知器77持續偵測車速及引 結別輸出車速訊號及引擎轉速訊號至電子控制 號盘車速電^制單元乃係預先定義當所接收引擎轉速訊 ^ 特定相對應_時，即控制馬達傳動機 Γ彈職推桿73移動，推桿73進㈣推變速桿㈣ 軸向移=71之力量’使變速桿61開始朝向第二位置咖 15 置Ρ21ίΓ，其表示變速桿61由第一位置ρι移動至第二位 一中’會經過—過渡位置P0，而第-卡合件53沿第 離：八第—卡合槽58。當變速桿61經過此過渡:置 尸0之_間，卡合件53 52Α去丰入〇 54白對於各自對應之輸出齒輪51、
m癌而落至凹槽611、612。雖在此瞬間會有I 20 絲.輸出㈣之情形’但此中斷時間可受變 速杯61之移動速度、頂推部62之軸向長度控制。 由於頂推部62之軸向長度影響換槽之t斷時間，若過 ㈣使中斷時間延長。較佳設計為約等 = =之間距’當—卡合件被頂推而成卡合：與第 一卡合件同時失去頂推作用而解除卡合，使中斷心 14 1327629 至最低，達到平順的換檔效果。 參考圖6, f變速桿61受推桿73推動，通過過渡位 =達第二位置P2,第二卡合件54沿第二斜坡㈣被推動進 —卡合槽59，最後被頂推部62頂推限制在第二 ^第二卡合槽59内，並卡合於第二輸出齒輪52。同時，第 卡合件53已離開第一卡合槽58而落至第一貫孔56蛊 ^川内。此狀態下，引擎動力係由第二輸出齒輪抑: '軸5〇輸出，車輛顯示於外之表現為高速檔位。 另外，依實際使用需要亦可以設計為簡單之 來進行變速桿61之移動，以切換不同檔位。 以上^車Ϊ再次產生變化’欲將標位再次切回時，同樣地， 以上述之手動操作、或者湘_單元72自動運作 15 20 元75控制馬達傳動機構74a反轉，使推桿乃縮回，而 則被彈性元件71推至第一位置p 反，即以圖6至圖4之順序作動。 乍動過耘相 述雖以兩個標位之設計為例說明，然亦可 U推廣至三個槽位甚至更多之槽位設計。如圖中所干， 7:，副軸40上再增設—同轴固設之第三副 動:： 出軸50上亦相應配置一 且輸 嚙a之坌-私山_ 不“又且與弟二副軸齒輪83相 卡:㈣7= 第三輸出齒輪85同樣開設有第三 卡“曰81 ’而輸出軸50則相應開設第三貫孔 件84容置且可移動於第二卡& 變速桿之二凹槽611'612^卞^ 1弟二貫孔…及 ㈣1 6U其中之一所共同定義 15 1327629 其頂推限制三卡合件53、
此即可達成具有三個檔位之車輛變速機構。 因此’將頂推部62設計為，當其 54、84其中之一 件均離開對應之 5 轉明具有換槽功效而無須添置辅助換權用之離合器 裝置’如傳統打槽車之壓板離合裝置與撥桿，且換棺過程 之中斷時㈤相較於習知者甚短，使換稽更為平順快速。 ^其當配合應用在已具有無段變逮之動力傳輸時引 擎之旋轉動力可經由無段變速機構與此槽位變速機構彼此 10配合而傳遞，亦即每一檔位皆可再具有無段變速器之無段 變速功旎。如此不論於任何路況環境需要高低扭力、高低 轉速或其他場合皆可適用，可發揮車輛引擎最大性能。 另外，本發明相比於習知技術之需求構造簡單、組裝 也不複雜’製造成本上也具有相當之優勢。 15 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 於上述實施例。 -【圖式簡單說明】 20 圖1係本發明一較佳實施例之變速機構剖面圖。 圖2係圖1之部分放大圖。 圖3係沿圖1之A-A線之部分剖面圖。 圖4係變速桿於第一位置ρι時變速機構之狀態示意圖。 圖5係變速桿於過渡位置p〇時變速機構之狀態示意圖。 16 1327629 圖6係變速桿於第 圖7係本發明另一 二位置P 2時變迷機構之狀態示意圖 較佳實施例之變速機構剖面圖。 【主要元件符號說明】 無段變速機構19 驅動盤組21 滑動驅動盤23 傳動皮帶25 傳動盤組27 滑動傳動盤29 出力軸齒輪3 1 第一副軸齒輪41 副軸傳動齒輪43 第一輸出齒輪5 ] 第--^合件5 3 軸向盲孔55 第二貫孔57 第二卡合槽59 變速桿61 第一斜坡63a 彈性元件71 推桿73 馬達傳動機構74a 電子控制單元75 入力軸20 驅動盤22 滾珠24 出力軸26 傳動盤28 傳動盤彈簧30 副軸40 第二副軸齒輪42 輸出軸5 0 第二輸出齒輪52 第二卡合件54 第一貫孔5 6 第一卡合槽58 換檔單元60 頂推部62 第二斜坡63b 驅動單元72 頂推裝置74 電磁閥驅動機構74b 車速感測器76 17 1327629 引擎轉速感知器77 第三卡合槽81 第三副軸齒輪83 第三輸出齒輪85 第二凹槽612 第三貫孔82 第三卡合件84 中心孔内環面511，521 第一凹槽611
18