TWI556907B - 工具機之多段動力的轉換裝置 - Google Patents

Description

工具機之多段動力的轉換裝置

本發明是有關於一種轉換裝置，特別是一種工具機之多段動力的轉換裝置。

按，習知現有工具機上的動力傳輸裝置，其動力輸出方式主要常見有單段高扭矩、二段中高扭矩、或者為二段中低扭矩設計等設計，故在該動力傳輸裝置僅僅有二段式變速功能下，僅能提供二種扭矩動力輸出以供使用，實不敷需求，造成加工過程需要多台不同動力輸出之工具機交互使用，如此將大大降低該工具機加工效能外，並且該工具機也因動力傳輸變化性不足因素影響，導致該工具機之加工模式大大受到限制，實需改善。

因此，本發明之目的，是在提供一種工具機之多段動力的轉換裝置，其可達到多種輸出扭力與速度之模式，使以提供各多選擇之扭矩力之功效。

於是，本發明工具機之多段動力的轉換裝置，其包含有一機殼，分別設於該機殼內之第一變速器、第二變速器，一將該第一、第二變速器予 以連接之聯軸器，以及一控制該第一、第二變速器進行齒輪切換之控制器；其中，該控制器具有一可移動該第一變速器之第一嚙合件的第一控制件，一可移動該第二變速器之第二嚙合件的第二控制件，以及一可驅動該第一、第二變速器之驅動器；故當該轉換裝置裝於工具機上之外部動力源(如馬達、引擎)與傳動機構(傳動皮帶、傳動軸)時，該外部動力源可依序透過該第一變速器、聯軸器、第二變速器後將動力傳導至該工具機上時，透過該控制器以控制該第一、第二嚙合件與該第一、第二變速器內之嚙合方式，使該轉換裝置達到多種輸出扭力與速度之模式，進而達到多段變速，以提供各多選擇之扭矩力之功效。

3‧‧‧轉換裝置

31‧‧‧機殼

311‧‧‧聯結法蘭

312‧‧‧第一機殼

313‧‧‧第二機殼

314‧‧‧箱體

32‧‧‧聯軸器

321‧‧‧第一連接件

322‧‧‧第二連接件

3211‧‧‧第一連動齒

3221‧‧‧第二連動齒

33‧‧‧第一變速器

331‧‧‧第一齒輪組

332‧‧‧第一內齒輪

333‧‧‧第一固定盤

334‧‧‧第一嚙合件

3311‧‧‧第一太陽輪

3312‧‧‧第一遊星輪

3313‧‧‧第一行星臂架

3321‧‧‧第一連接齒

34‧‧‧第二變速器

341‧‧‧第二齒輪組

342‧‧‧第二內齒輪

343‧‧‧第二固定盤

344‧‧‧第二嚙合件

3411‧‧‧第二太陽輪

3412‧‧‧第二遊星輪

3413‧‧‧第二行星臂架

3414‧‧‧第二連接齒

35‧‧‧控制器

351‧‧‧第一控制件

352‧‧‧第二控制件

353‧‧‧驅動組

3531‧‧‧變速撥桿

3532‧‧‧驅動源

3533‧‧‧傾斜槽

4‧‧‧外部動力源

5‧‧‧傳動機構

圖1 為本發明一較佳實施例之立體分解圖。

圖2 為本發明一較佳實施例之剖面圖。

圖3 為本發明另一較佳實施例之立體分解圖。

圖4至圖7為本發明一較佳實施例之動作示意圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的明白。

參閱圖1、圖2，本發明第一較佳實施例，本實施例工具機之多段動力的轉換裝置3，該轉換裝置3主要是設於一工具機上之外部動力源4(例如馬達、引擎等)與一工具機上之傳動機構5(如傳動皮帶、傳動軸等)間，該轉換裝置3包含有一機殼31，一設於該機殼31內之聯軸器32， 分別連接該聯軸器32兩側之第一變速器33、第二變速器34，以及一控制該第一、第二變速器33、34進行嚙合切換之控制器35；其中，於本實施例中，該聯軸器32可為一體之設計(如圖3所示)，或者該聯軸器32可為分離成一連接該第一變速器33之第一連接件321，及一與該第一連接件321連接且連接該第二變速器34之第二連接件322，而本實施例以下該聯軸器32具有第一連接件321、第二連接件322為例說明，同時本實施中該第一連接件321上周緣處形成有一第一連動齒3211，該第二連接件322上周緣處形成有一第二連動齒3221。

仍續前述，該第一變速器33具有一可連接外部動力源4之第一齒輪組331，與該第一齒輪組331嚙合之第一內齒輪332，一固設於該機殼31上之第一固定盤333，以及一可嚙合該第一齒輪組331、第一內齒輪332、第一固定盤333之第一嚙合件334；其中，該第一齒輪組331於本實施例中具有一連接該外部動力源4之第一太陽輪3311，複數與該第一太陽輪3311嚙合之第一遊星輪3312，一供該等第一遊星輪3312樞設於上且連接該第一連接件321之第一行星臂架3313；另，該第一內齒輪332上且鄰近該第一連接件321之周緣處形成有一第一連接齒3321，以便該第一嚙合件334可同時嚙合該第一連接齒3321與該第一連動齒3211。

仍續前述，該第二變速器34具有一可與該聯軸器32連動且驅動該傳動機構5轉動之第二齒輪組341，一與該第二齒輪組341嚙合之第二內齒輪342，一固設於該機殼31上之第二固定盤343，以及一可嚙合該第二齒輪組341、第二內齒輪342、第二固定盤343之第二嚙合件344；其中，於本實施例中，該第二齒輪組341具有一連接該第二連接件322之第 二太陽輪3411，複數與該第二太陽輪3411嚙合之第二遊星輪3412，一供該等第二遊星輪3412樞設於上且連接該傳動機構5之第二行星臂架3413，而前述該第二行星臂架3413上且鄰近該第二連接件322的周緣處形成有一第二連接齒3414，以便該第二嚙合件344可同時嚙合該第二連接齒3414與該第二連動齒3221。

再者，該控制器35分別樞接該第一、第二嚙合件334、344之第一、第二控制件351、352，以及一可驅動該第一、第二控制件351、352移動之驅動組353；其中，該驅動組353可為爪型離合器或摩擦面離合器或同步裝置構成，而前述該爪型離合器、摩擦面離合器、同步裝置為習知常見之技術，故不再詳述，而本實施例中，該驅動組353係以一可供該第一、第二嚙合件334、344樞設之變速撥桿3531，及一將該變速撥桿3531進行驅動之驅動源3532，而前述該變速撥桿3531上且位於該第一、第二控制件351、352連接處分別設置一傾斜槽3533等為例說明；最後，本實施例中，該機殼31更包括有一供該第一、第二連接件321、322樞設之聯結法蘭311，一設於該聯結法蘭311一側且可供該第一變速器33設置之第一機殼312，一設於該聯結法蘭311另一側且可供該第二變速器34設置之第二機殼313，以及一可供該控制器35設置之箱體314。

參閱圖4，該轉換裝置3之第一驅動模式，即藉由該外部動力源4轉動，以連動該第一太陽輪3311，使得與該第一太陽輪3311嚙合該等第一遊星輪3312轉動，而該等第一遊星輪3312轉動過程中，將連動該第一內齒輪332、第一行星臂架3313旋轉，而由於該第一嚙合件334嚙合該第一連接齒3321與第一連動齒3211，以使該第一嚙合件334、第一內齒 輪332、聯軸器32皆呈現同步連動狀態，進而直接將該外部動力源4所產生之動力直接傳動至該第一連接件321上，而當動力經由該第二連接件322傳導至該第二變速器34時，由於該第二嚙合件344亦同時嚙合該第二連動齒3221與第二連接齒3414，而使該第二嚙合件344、第二連接件322、第二太陽輪3411、第二遊星輪3412、第二行星臂架3413、第二內齒輪342、形成同步轉動，而又將第一變速器33所傳送之動力經由該第二行星臂架3413傳送至該傳動機構5上；是以，該轉換裝置3之第一驅動模式，即為外部動力源4輸入動力後，該第一齒輪組331，第一內齒輪332，第一嚙合件334、第一連接件321、第二連接件322、第二嚙合件344、第二齒輪組341、第二內齒輪342皆呈現同步轉動，而形成第一驅動模式(即為空檔狀態)。

參閱圖5，該轉換裝置3之第二驅動模式，該第二驅動模式主要與第一驅動模式差異在於第一變速器33上，即操控該驅動組353動作而連動該變速撥桿3531轉動至一定位置時，使該第一控制件351於該傾斜槽3533滑移，該第一控制件351帶動該第一嚙合件334產生移動(如圖中箭頭)，使該第一嚙合件334脫離嚙合該第一連接件321之第一連動齒3211，而僅與該第一連接齒3321嚙合，並且該第一嚙合件334又嚙合於該第一固定盤333上，故該第一內齒輪332、第一嚙合件334形成固定態樣；因此，當該外部動力源4連動該第一太陽輪3311轉動時，其動力將連動至該等第一遊星輪3312上，並且該等第一遊星輪3312嚙合轉動於該等第一內齒輪332上，由於該第一內齒輪332不轉之情況下，將使該第一遊星輪3312產生減速狀態，而後該等第一遊星輪3312帶動該第一行星臂架3313 轉動時，該第一行星臂架3313另一端係與該第一連接件321相接，以便透過該第一行星臂架3313帶動該第一連接件321、第二連接件322與第二變速器34作動(而該第二變速器34與第一驅動模式模式相同，故不再詳述)，進而達到第二驅動模式，以帶動該傳動機構5進行與第一驅動模式不同的扭力與轉速之功能。

仍續前述，參閱圖6，該轉換裝置3之第三驅動模式，該第三驅動模式主要與第二驅動模式差異在於第二變速器34上，故以下內容對於該第一變速器33就不再詳述，僅針對第二變速器34進行說明；因此，操控該驅動源3532轉動後，連動該變速撥桿3531轉動一定位置後，以使該第二控制件352相對於該傾斜槽3533產生移動，該第二嚙合件344脫離第二連動齒3221與第二連接齒3414嚙合，使該第二行星臂架3413不直接受到該第二連接件322之連動外，而該第二嚙合件344嚙合於該第二內齒輪342上，並且該第二嚙合件344又嚙合固定於該第二固定盤343上，該第二嚙合件344與該第二內齒輪342形成一固定態樣；故當該外部動力源4連動該第一變速器33、聯軸器32後傳動至該第二變速器34時，該第二連接件322將僅連動該第二太陽輪3411，該第二太陽輪3411轉動過程中將連動該等第二遊星輪3412、第二行星臂架3413連動，在該第二內齒輪342不受該等第二遊星輪3412連動時，該等第二遊星輪3412將受該第二內齒輪342嚙接作用而達到減速作用後，該第二行星臂架3413連動該傳動機構5，以形成第三驅動模式，以帶動該傳動機構5進行與第一、第二驅動模式不同的扭力與轉速之功能。

最後，參閱圖7，該轉換裝置3之第四驅動模式，該第四驅 動模式主要與第三驅動模式差異在於第一變速器33上，故以下內容針對該第二變速器34之傳動方式就不再詳述，以下僅對於該第一變速器33進行說明，即操控該驅動源3532轉動後，以連動該變速撥桿3531轉動一定位置後，並藉由該第一控制件351於該傾斜槽3533之帶動下(如圖中箭頭)，該第一嚙合件334將受該第一控制件351之移動而脫離嚙合該第一固定盤333，該第一嚙合件334同時嚙合該第一連動齒3211與該第一連接齒3321，以使該第一內齒輪332與該第一連接件321形成連動狀態，故當該外部動力源4連動該第一變速器33時，該第一太陽輪3311將連動該第一遊星輪3312轉動，而該等第一遊星輪3312轉動過程中，將連動第一內齒輪332、第一行星臂架3313旋轉，而由於該第一嚙合件334將該第一連接齒3321與第一連動齒3211嚙合，以使該第一連接件321與該第一內齒輪332形成嚙合連動態樣，進而將動力傳動至該第二連接件322、第二變速器34、傳動機構5上，形成第四驅動模式，以帶動該傳動機構5進行與第一、第二、第三驅動模式不同的扭力與轉速之功能。

歸納前述，本發明工具機之多段動力的轉換裝置，其藉由該轉換裝置內設置有第一、第二變速器，並且透過該聯軸器以將該第一、第二變速器動力連接傳動外，同時該控制器又可分別控制該第一、第二變速器內之嚙合方式，進而使該轉換裝置達到多種輸出扭力與速度之模式，進而達到多段變速，以提供各多選擇之扭矩力之功效。

惟以上所述者，僅為說明本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3‧‧‧轉換裝置

31‧‧‧機殼

311‧‧‧聯結法蘭

312‧‧‧第一機殼

313‧‧‧第二機殼

314‧‧‧箱體

32‧‧‧聯軸器

321‧‧‧第一連接件

322‧‧‧第二連接件

3211‧‧‧第一連動齒

3221‧‧‧第二連動齒

33‧‧‧第一變速器

331‧‧‧第一齒輪組

332‧‧‧第一內齒輪

333‧‧‧第一固定盤

334‧‧‧第一嚙合件

3311‧‧‧第一太陽輪

3312‧‧‧第一遊星輪

3313‧‧‧第一行星臂架

3321‧‧‧第一連接齒

34‧‧‧第二變速器

341‧‧‧第二齒輪組

342‧‧‧第二內齒輪

343‧‧‧第二固定盤

344‧‧‧第二嚙合件

3411‧‧‧第二太陽輪

3412‧‧‧第二遊星輪

3413‧‧‧第二行星臂架

3414‧‧‧第二連接齒

35‧‧‧控制器

351‧‧‧第一控制件

352‧‧‧第二控制件

353‧‧‧驅動組

3531‧‧‧變速撥桿

3532‧‧‧驅動源

3533‧‧‧傾斜槽

Claims (4)

1. 一種工具機之多段動力的轉換裝置，該轉換裝置主要裝設於一工具機上之外部動力源與傳動機構間，該轉換裝置包含有：一機殼；一第一變速器，其設於該機殼內，且該第一變速器具有一可連接該外部動力源之第一齒輪組，一與該第一齒輪組嚙合之第一內齒輪，一固設於該機殼上之第一固定盤，以及一可嚙合該第一齒輪組、第一內齒輪、第一固定盤之第一嚙合件；一第二變速器，其設於該機殼內，且該第二變速器具有一可與該第一變速器連動且驅動該傳動機構轉動之第二齒輪組，一與該第二齒輪組嚙合之第二內齒輪，一固設於該機殼上之第二固定盤，以及一可嚙合該第二齒輪組、第二內齒輪、第二固定盤之第二嚙合件；一聯軸器，其設於該機殼內，且分別連接該第一、第二變速器，以將該第一變速器傳動後之動力透過該聯軸器連動該第二變速器；及一控制器，其包括有分別樞接該第一、第二嚙合件之第一、第二控制件，以及一可驅動該第一、第二控制件移動之驅動組。
2. 根據申請專利範圍第1項所述工具機之多段動力的轉換裝置，其中，該第一齒輪組具有一連接該外部動力源之第一太陽輪，複數與該第一太陽輪嚙合之第一遊星輪，一供該等第一遊星輪樞設於上且連接該聯軸器一端之第一行星臂架；另，該第二齒輪組具有一連接聯軸器另一端之第二太陽輪，複數與該第二太陽輪嚙合之第二遊星輪，一供該等第二遊星輪樞設於上且連接該傳動機構之第二行星臂架。
3. 根據申請專利範圍第1項所述工具機之多段動力的轉換裝置，其中，該聯軸器具一連接該第一齒輪組相接之第一連接件，一連接該第一連接件且與該第二齒輪組相接之第二連接件。
4. 根據申請專利範圍第1項所述工具機之多段動力的轉換裝置，其中，該驅動組具有一可供該第一、第二嚙合件樞設之變速撥桿，及一將該變速撥桿進行驅動之驅動源，而前述該變速撥桿上且位於該第一、第二控制件連接處分別設置一傾斜槽。