TWI519722B

TWI519722B - 多模式無段變速機構

Info

Publication number: TWI519722B
Application number: TW102120920A
Authority: TW
Inventors: 周柏宇; 陳韋佑; 陸偉銘; 周明選; 劉凡毅
Original assignee: 三陽工業股份有限公司
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2016-02-01
Also published as: TW201447142A

Description

多模式無段變速機構

本發明係關於一種多模式無段變速機構，尤指一種適用於機車之多模式無段變速機構。

對於一般車輛而言，若該車輛採用無段變速方式驅動，則於該車輛內必會組設有一無段變速機構。

請參閱圖6係習知無段變速機構之剖視圖，於圖式中之無段變速機構9包括有一入力軸91、一驅動盤組92、一出力軸93、一傳動盤組94、及一傳動皮帶95。

其中，傳動皮帶95係環繞於驅動盤組92與傳動盤組94之間，驅動盤組92包括有一驅動盤921、一滑動驅動盤922、一擋止盤923、及複數滾珠924，傳動盤組94包括有一傳動盤941、一滑動傳動盤942、及一傳動盤彈簧943。傳動盤941是同軸固設於出力軸93上，而滑動傳動盤942則是同軸滑設於出力軸93上，另入力軸91是耦合至一車輛引擎96。

因此，入力軸91可將車輛引擎96的旋轉動力經由傳動皮帶95以無段變速方式傳遞至出力軸93，出力軸93之旋轉動力再去驅動車輛之前輪或後輪(圖未示)。且入力軸91之旋轉可促使複數個滾珠924以其離心力而頂推滑動驅動盤922沿入力軸91作軸向滑動，至於傳動盤彈簧943則是以其彈力而頂推滑動傳動盤942沿出力軸93作軸向滑動。

然而，此種習知之機械式V型皮帶無段變速結構，多是利用調整如滾珠配重、傳動盤彈簧之彈簧力等參數，來達到所需的特定變速模式，因此，僅能設定單一變速模式。隨著電控系統發展，開發出電控式V型皮帶無段變速結構，是直接將各個不同的變速模式設定於電腦中，以電腦直接控制，但由於此類系統需要複雜的電腦硬體及軟體設定，才能夠達到所需機能，成本自然相對提高許多，並非十分理想，尚有改善之空間。

發明人緣因於此，本於積極發明之精神，亟思一種可以解決上述問題之「多模式無段變速機構」，幾經研究實驗終至完成本發明。

本發明之主要目的係在提供一種多模式無段變速機構，俾能在不使用電腦控制下，形成具二種或以上變速模式之無段變速機構。

為達成上述目的，本發明一種多模式無段變速機構，包括：一入力軸、一驅動盤組以及一切換模組。驅動盤組包括有一驅動盤、一滑動驅動盤、一不動壓板以及複數個驅動元件。驅動盤以及不動壓板係同軸固設於入力軸上，滑動驅動盤係位於驅動盤與不動壓板之間，並同軸滑設於入力軸上，複數個驅動元件係設置於滑動驅動盤與不動壓板之間，當入力軸旋轉時，可促使複數個驅動元件以其離心力而頂推滑動驅動盤沿入力軸作軸向滑動。

本發明之特點在於：不動壓板設有複數開槽，驅動盤組包括一具有複數凸出部之可動壓板，設置於不動壓板之外側，並同軸滑設於入力軸上，每一凸出部係可對應伸入每一開槽，可動壓板係與切換模組相連接，以控制可動壓板之軸向移動，進而改變可動壓板之軸向位置。

亦即，當可動壓板之複數凸出部對應插入不動壓板之複數開槽時，可動壓板之複數凸出部軌道面凸出於不動壓板之軌道面，因不動壓板與可動壓板之凸出部軌道面形狀不相同，驅動元件此時係沿可動壓板之凸出部軌道面作軸向相對運動，且不同軸向位置即具有不同變速模式。

前述切換模組可包括一具有內螺牙之被驅動齒輪、一與被驅動齒輪相嚙合之驅動齒輪、一與驅動齒輪相連接之馬達、以及一具有一外螺牙之套筒。套筒係套設於可動壓板之一套設部，且藉由外螺牙使套筒螺合於被驅動齒輪之內螺牙。

上述切換模組之作動原理為：藉由馬達帶動驅動齒輪旋轉進而帶動被驅動齒輪旋轉，被驅動齒輪藉由內螺牙螺合於套筒之外螺牙，且被驅動齒輪於軸向上為固定不動，當被驅動齒輪旋轉時可藉由內、外螺牙之作用以驅動套筒做軸向位移，故藉由套筒之移動即可帶動可動壓板於軸向上產生位移。

上述切換模組採用馬達、齒輪組及螺桿，將馬達的旋轉運動轉換為軸向位移。除此之外，亦可採用槓桿，電磁閥，線性滑軌等習知機構達成。

另外，本發明可更包括一滾珠軸承套設於可動壓板之套設部，並可鄰接於套筒之內環面，以使套筒不與可動壓板一起旋轉。

再者，前述之入力軸上可更套設一滾珠軸承鄰接於被驅動齒輪之內環面，以使被驅動齒輪不與入力軸一起旋轉。另外，上述複數開槽之數量可為四、六、八或其他數量。又，上述之複數驅動元件可為滾珠或滾柱之其一。

1‧‧‧入力軸

2‧‧‧驅動盤組

21‧‧‧驅動盤

22‧‧‧滑動驅動盤

23‧‧‧不動壓板

231‧‧‧開槽

24‧‧‧驅動元件

241‧‧‧滾珠

25‧‧‧可動壓板

251‧‧‧凸出部

252‧‧‧套設部

5‧‧‧切換模組

51‧‧‧被驅動齒輪

511‧‧‧內螺牙

52‧‧‧驅動齒輪

53‧‧‧馬達

54‧‧‧套筒

541‧‧‧外螺牙

6,7‧‧‧滾珠軸承

9‧‧‧無段變速機構

91‧‧‧入力軸

92‧‧‧驅動盤組

921‧‧‧驅動盤

922‧‧‧滑動驅動盤

923‧‧‧擋止盤

924‧‧‧滾珠

93‧‧‧出力軸

94‧‧‧傳動盤組

941‧‧‧傳動盤

942‧‧‧滑動傳動盤

943‧‧‧傳動盤彈簧

95‧‧‧傳動皮帶

96‧‧‧車輛引擎

圖1係本發明多模式無段變速機構一較佳實施例之剖視圖。

圖2係本發明多模式無段變速機構一較佳實施例之局部放大剖視圖。

圖3係本發明多模式無段變速機構一較佳實施例之不動壓板之平面圖。

圖4係本發明多模式無段變速機構一較佳實施例之可動壓板凸出部未插入不動壓板之開槽之示意圖。

圖5係本發明多模式無段變速機構一較佳實施例之可動壓板凸出部插入不動壓板之開槽之示意圖。

圖6係習知無段變速機構之剖視圖。

如圖1及圖2所示，係本發明多模式無段變速機構一較佳實施例之剖視圖及局部放大剖視圖。如圖所示，本實施例之多模式無段變速機構，係組裝於一機車上，包括有：一入力軸1、一驅動盤組2、一切換模組5以及二軸承6,7。驅動盤組2包括有：一驅動盤21、一滑動驅動盤22、一不動壓板23、一可動壓板25以及複數個驅動元件24。

本實施例之驅動盤21以及不動壓板23係同軸固設於入力軸1上，滑動驅動盤22係位於驅動盤21與不動壓板23之間，並同軸滑設於入力軸1上，複數個驅動元件24係設置於滑動驅動盤22與不動壓板23之間，本實施例之複數驅動元件24係為滾珠241。當入力軸1旋轉時，可促使複數個滾珠241以其離心力而頂推滑動驅動盤22沿入力軸1作軸向滑動。本實施例之不動壓板23具有複數導引機構設於複數滾珠241之間，以限制每一滾珠241於入力軸1旋轉方向之位移。

請參考圖3、圖4及圖5，係本發明多模式無段變速機構一較佳實施例之不動壓板之平面圖、可動壓板凸出部未插入不動壓板之開槽之示意圖，以及可動壓板凸出部插入不動壓板之開槽之示意圖，請一併參閱圖1。

本發明之特點在於：不動壓板23設有複數開槽231，於本實施例之數量為六。可動壓板25設置於不動壓板23之外側，其具有複數凸出部251，並同軸滑設於入力軸1上，每一凸出部251係可對應伸入每一開槽231，可動壓板25係與一切換模組5相連接，以控制可動壓板25之軸向移動，進而改變可動壓板25之軸向位置。

亦即，當可動壓板25之複數凸出部251對應插入不動壓板23之複數開槽231時，可動壓板25之複數凸出部251軌道面凸出於不動壓板23之軌道面，因不動壓板23與可動壓板25之凸出部251軌道面形狀不相同，複數滾珠241此時係沿可動壓板25之凸出部251軌道面作軸向相對運動，且不同軸向位置具有不同變速模式。本實施例係將可動壓板25設定有兩軸向位置，故具有二段變速模式。

本實施例之切換模組5包括有：一具有內螺牙511之被驅動齒輪51、一與被驅動齒輪51相嚙合之驅動齒輪52、一與驅動齒輪52相連接之馬達53，以及一具有一外螺牙541之套筒54，套筒54係套設於可動壓板25之一套設部252，且藉由外螺牙541使套筒54螺合於被驅動齒輪51之內螺牙511。

本實施例包括一滾珠軸承6套設於可動壓板25之套設部252，並鄰接於套筒54之內環面，以使套筒54不與可動壓板25一起旋轉。另外，本實施例之入力軸1上套設一滾珠軸承7鄰接於被驅動齒輪51之內環面，亦可使被驅動齒輪51不與入力軸1一起旋轉。

本實施例之切換模組5之作動原理為：藉由馬達53帶動驅動齒輪52旋轉進而帶動被驅動齒輪51旋轉，被驅動齒輪51藉由內螺牙511螺合於套筒54之外螺牙541，且被驅動齒輪52於軸向上為固定不動，當被驅動齒輪51旋轉時可藉由內、外螺牙511,541之作用以驅動套筒54做軸向位移，故藉由套筒54之移動即可帶動可動壓板25於軸向上產生位移。在本實施例中，係以手動方式控制變速模式，直接經由手動方式控制馬達53來切換控制可動壓板25之軸向之位移量，即可動壓板25之位置僅有二種位置，以橫向而言，以手動方式控制馬達53運轉，進而促使可動壓板25不是位於最右端，就是位於最左端，此為馬達手動控制所屬通常知識者所熟知之一般技術，並非新事項。

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。