TWI581843B - Variable speed motor building blocks - Google Patents

Description

可變速馬達積木

本發明是有關於一種積木，特別是指一種可變速馬達積木。

如同中華民國公告號第M278981號專利案所揭露的具教學與益智功能之玩具車，其包含二分別設置於左、右側的馬達，及二分別設置於左、右側且受各該馬達驅動的變速齒輪組，每一變速齒輪組包括一連動於馬達之軸心的主動齒輪、一嚙合連動於該主動齒輪之中軸變速齒輪、一與該中軸變速齒輪同軸且同步轉動的中軸小齒輪、一嚙合連動於該中軸小齒輪之下軸變速齒輪、二分別嚙合連動於該下軸變速齒輪之傳動變速齒輪、二分別與該傳動變速齒輪同軸且同步轉動的傳動小齒輪，及二分別嚙合連動於該等傳動小齒輪的最終傳動齒輪。藉由每一變速齒輪組中的各個齒輪的配合，而能產生一預定的變速比，從而各該馬達以該預定的變速比驅動該玩具車行進。

然而，各該變速齒輪組中的各個齒輪規格不盡相同，且每兩相嚙合的齒輪的轉軸亦具有不同的軸距。若欲更換各該變速組的齒輪以調整整體的變速比時，除需考量各個齒輪的齒數，更需全盤地考量各個齒輪的直徑以符合於各轉軸間的軸距，方能使更換後的各個齒輪間能正確地嚙合。故，若沒有在更換之前先作一番計算，則需透過多次的嘗試，才能挑選出適當的齒輪配置，造成不便性而降低寓教於樂的效果。

因此，本發明之目的，即在提供一種便於安裝以產生多種變速比的可變速馬達積木。

於是，本發明可變速馬達積木適用於連接一周邊積木組，該可變速馬達積木包含一外殼、一變速單元，及一馬達。

該外殼包括一呈中空的容室。

該變速單元容設於該容室，且包括複數可拆卸地設置的機動齒輪組，每一機動齒輪組具有一第一齒輪及一連動於該第一齒輪的第二齒輪，該第一齒輪與該第二齒輪分別具有一第一齒數及一第二齒數，且該第一齒數大於該第二齒數，各該機動齒輪組之第一齒輪及第二齒輪其中之一者嚙合於相鄰機動齒輪組之第一齒輪及第二齒輪其中之另一者。

該馬達容設於該容室，用以驅動該變速單元。

本發明之功效在於：藉由該變速單元包括齒輪規格一致的該等機動齒輪組，使得相鄰機動齒輪組間的嚙合搭配單純化，亦即，每兩相鄰機動齒輪組間的配置若非其中一機動齒輪組的第一齒輪嚙合另一機動齒輪組的第二齒輪，則為其中一機動齒輪組的第二齒輪嚙合另一機動齒輪組的第一齒輪。故，使用者能直覺且毋須反覆試誤地組合出多種不同的配置以產生不同的變速比，因此能達到便於安裝以產生多種變速比的目的。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1及圖2，本發明可變速馬達積木之一實施例，適用於連接一周邊積木組（圖未示），該可變速馬達積木包含一外殼1、一變速單元2，及一馬達3。

該外殼1包括二相互對接的側殼件11、一由該等側殼件11的頂緣共同界定出的開口12、一可開啟地蓋設該開口12的殼蓋13、一由該等側殼件11及該殼蓋13共同界定出且呈中空並連通該開口12的容室14，及複數凸設於該等側殼件11的外表面供連結圖未示的該周邊積木組的連結凸塊15。該等側殼件11的內壁面分別兩兩相對地凹設有複數軸座111，且位於同一側的該些軸座111以等間距的方式間隔設置。

該變速單元2容設於該容室14，且包括複數可拆卸地設置的機動齒輪組21、一受該馬達3驅動且嚙合連動該等機動齒輪組21之其中一者之輸入齒輪組22，及一受該等機動齒輪組21之其中一者嚙合連動之輸出齒輪組23。以下將以三個機動齒輪組21做進一步的說明，但數量不依此為限。

每一機動齒輪組21具有一第一齒輪211、一連動於該第一齒輪211的第二齒輪212、一穿設各該第一齒輪211與各該第二齒輪212的心軸213，及一相關於各該第一齒輪211與各該第二齒輪212沿各該心軸213之軸向的設置位置的辨識標誌。每一心軸213的相反端部可拆卸地樞設於每兩相對的軸座111，且每一心軸213與套設其上的各該第一齒輪211及各該第二齒輪212同步轉動。每一機動齒輪組21的辨識標誌為色彩、符號及凸粒中之至少一者。該第一齒輪211與該第二齒輪212分別具有一第一齒數及一第二齒數，且該第一齒數為該第二齒數的2倍，各該機動齒輪組21之第一齒輪211及第二齒輪212其中之一者嚙合於相鄰機動齒輪組21之第一齒輪211及第二齒輪212其中之另一者。需要注意的是，該第一齒數與該第二齒數間的比例也可以是介於1.5至4間的其他數值。

該輸入齒輪組22具有一可配合地嚙合於相鄰機動齒輪組21的第二齒輪212的輸入大齒輪221，及一可配合地嚙合於相鄰機動齒輪組21的第一齒輪211的輸入小齒輪222。該輸入大齒輪221與該輸入小齒輪222間的比例為2，但不依此為限。該輸入大齒輪221與該輸入小齒輪222設置於同一軸上且同步轉動。

該輸出齒輪組23具有一可配合地嚙合於相鄰機動齒輪組21的第二齒輪212的輸出大齒輪231、一可配合地嚙合於相鄰機動齒輪組21的第一齒輪211的輸出小齒輪232，及一輸出聯軸件233，且該外殼1還貫穿設置有一對應於該輸出聯軸件233之端部之軸孔16。該輸出大齒輪231與該輸出小齒輪232間的比例為2，但不依此為限。該輸出大齒輪231、該輸出小齒輪232與該輸出聯軸件233設置於同一軸上且同步轉動。

使用者將該殼蓋13開啟後，即可自該開口12裝設及拆卸該等機動齒輪組21，而能變換該等機動齒輪組21與該輸入齒輪組22、該輸出齒輪組23間的配置關係，亦能變換相鄰的機動齒輪組21間的配置關係，從而產生不同的變速比。

以下將舉例說明數種配置下所產生的不同變速比，為使說明簡明，該輸入齒輪組22與該馬達3間的變速比為1，且該輸入大齒輪221的齒數、該第一齒數與該輸出大齒輪231的齒數呈1： 1：1的比例，但不依此為限。

參閱圖3，該輸入齒輪組22的輸入大齒輪221與圖中左側的該機動齒輪組21的第二齒輪212相嚙合，因而產生一1：2的變速比。左側的該機動齒輪組21的第一齒輪211與中央的該機動齒輪組21的第二齒輪212相嚙合，因而產生另一1：2的變速比。中央的該機動齒輪組21的第一齒輪211與右側的該機動齒輪組21的第二齒輪212相嚙合，因而產生又一1：2的變速比。右側的該機動齒輪組21的第一齒輪211與該輸出齒輪組23的輸出小齒輪232相嚙合，因而產生再一1：2的變速比。故，該馬達3相對於該輸出齒輪組23的變速比為1：16。

參閱圖4，該輸入齒輪組22的輸入小齒輪222與圖中左側的該機動齒輪組21的第一齒輪211相嚙合，因而產生一2：1的變速比。左側的該機動齒輪組21的第二齒輪212與中央的該機動齒輪組21的第一齒輪211相嚙合，因而產生另一2：1的變速比。中央的該機動齒輪組21的第二齒輪212與右側的該機動齒輪組21的第一齒輪211相嚙合，因而產生又一2：1的變速比。右側的該機動齒輪組21的第二齒輪212與該輸出齒輪組23的輸出大齒輪231相嚙合，因而產生再一2：1的變速比。故，該馬達3相對於該輸出齒輪組23的變速比為16：1。

參閱圖5，該輸入齒輪組22的輸入小齒輪222與圖中左側的該機動齒輪組21的第一齒輪211相嚙合，因而產生一2：1的變速比。左側的該機動齒輪組21的第一齒輪211與中央的該機動齒輪組21的第二齒輪212相嚙合，因而產生一1：2的變速比。中央的該機動齒輪組21的第一齒輪211與右側的該機動齒輪組21的第二齒輪212相嚙合，因而產生另一1：2的變速比。右側的該機動齒輪組21的第一齒輪211與該輸出齒輪組23的輸出小齒輪232相嚙合，因而產生又一1：2的變速比。故，該馬達3相對於該輸出齒輪組23的變速比為1：4。

參閱圖6，該輸入齒輪組22的輸入小齒輪222與圖中左側的該機動齒輪組21的第一齒輪211相嚙合，因而產生一2：1的變速比。左側的該機動齒輪組21的第二齒輪212與中央的該機動齒輪組21的第一齒輪211相嚙合，因而產生另一2：1的變速比。中央的該機動齒輪組21的第二齒輪212與右側的該機動齒輪組21的第一齒輪211相嚙合，因而產生又一2：1的變速比。右側的該機動齒輪組21的第一齒輪211與該輸出齒輪組23的輸出小齒輪232相嚙合，因而產生一1：2的變速比。故，該馬達3相對於該輸出齒輪組23的變速比為4：1。

參閱圖7，該輸入齒輪組22的輸入小齒輪222與圖中左側的該機動齒輪組21的第一齒輪211相嚙合，因而產生一2：1的變速比。左側的該機動齒輪組21的第一齒輪211與中央的該機動齒輪組21的第二齒輪212相嚙合，因而產生一1：2的變速比。中央的該機動齒輪組21的第二齒輪212與右側的該機動齒輪組21的第一齒輪211相嚙合，因而產生另一2：1的變速比。右側的該機動齒輪組21的第一齒輪211與該輸出齒輪組23的輸出小齒輪232相嚙合，因而產生另一1：2的變速比。故，該馬達3相對於該輸出齒輪組23的變速比為1：1。

經由以上的說明，上述實施例具有以下優點：

一、藉由該變速單元2包括齒輪規格一致的該等機動齒輪組21，使得相鄰機動齒輪組21間的嚙合搭配單純化，有助於使用者直覺且毋須試誤地組合出多種對應不同變速比的配置。

二、藉由每一機動齒輪組21具有相關於各該第一、第二齒輪211、212沿各該心軸213的軸向位置的辨識標誌，能讓使用者更清楚地挑選出組配某一變速比所需的機動齒輪組21，從而能進一步增添便利性。

三、藉由可開啟的該殼蓋13及可拆卸的該等機動齒輪組21，而能於開啟該殼蓋13後方便地替換該等機動齒輪組21以調整變速比。

綜上所述，本發明裝置確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧外殼

11‧‧‧側殼件

111‧‧‧軸座

12‧‧‧開口

13‧‧‧殼蓋

14‧‧‧容室

15‧‧‧連結凸塊

16‧‧‧軸孔

2‧‧‧變速單元

21‧‧‧機動齒輪組

211‧‧‧第一齒輪

212‧‧‧第二齒輪

213‧‧‧心軸

22‧‧‧輸入齒輪組

221‧‧‧輸入大齒輪

222‧‧‧輸入小齒輪

23‧‧‧輸出齒輪組

231‧‧‧輸出大齒輪

232‧‧‧輸出小齒輪

233‧‧‧輸出聯軸件

3‧‧‧馬達

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一立體組合圖，說明本發明可變速馬達積木的一實施例； 圖2是一立體分解圖； 圖3是一俯視圖，說明一變速比為1：16的配置； 圖4是另一俯視圖，說明一變速比為16：1的配置； 圖5是又一俯視圖，說明一變速比為1：4的配置； 圖6是再一俯視圖，說明一變速比為4：1的配置；及 圖7是更一俯視圖，說明一變速比為1：1的配置。

1‧‧‧外殼

11‧‧‧側殼件

111‧‧‧軸座

13‧‧‧殼蓋

15‧‧‧連結凸塊

16‧‧‧軸孔

2‧‧‧變速單元

21‧‧‧機動齒輪組

211‧‧‧第一齒輪

212‧‧‧第二齒輪

213‧‧‧心軸

22‧‧‧輸入齒輪組

221‧‧‧輸入大齒輪

222‧‧‧輸入小齒輪

23‧‧‧輸出齒輪組

231‧‧‧輸出大齒輪

232‧‧‧輸出小齒輪

233‧‧‧輸出聯軸件

3‧‧‧馬達

Claims (9)

1. 一種可變速馬達積木，適用於連接一周邊積木組，該可變速馬達積木包含：一外殼，包括一呈中空的容室，及複數兩兩相對的軸座，且位於同一側的該些軸座以等間距的方式間隔設置；一變速單元，容設於該容室，且包括複數可拆卸地設置的機動齒輪組，每一機動齒輪組具有一第一齒輪及一連動於該第一齒輪的第二齒輪，及一穿設各該第一齒輪與各該第二齒輪的心軸，該第一齒輪與該第二齒輪分別具有一第一齒數及一第二齒數，且該第一齒數大於該第二齒數，每一心軸的相反端部可拆卸地樞設於每兩相對的軸座，使各該機動齒輪組之第一齒輪及第二齒輪其中之一者嚙合於相鄰機動齒輪組之第一齒輪及第二齒輪其中之另一者；及一馬達，容設於該容室，用以驅動該變速單元。
2. 如請求項1所述的可變速馬達積木，其中，該變速單元還包括一受該馬達驅動且嚙合連動該等機動齒輪組之其中一者之輸入齒輪組。
3. 如請求項2所述的可變速馬達積木，其中，該變速單元還包括一受該等機動齒輪組之其中一者嚙合連動之輸出齒輪組。
4. 如請求項3所述的可變速馬達積木，其中，該輸出齒輪組具有一輸出聯軸件，且該外殼還貫穿設置有一對應於該輸出聯軸件之端部之軸孔。
5. 如請求項1所述的可變速馬達積木，其中，每一機動齒輪組還具有一相關於各該第一齒輪與各該第二齒輪沿各該心軸之軸向的設置位置的辨識標誌，且每一機動齒輪組的辨識標誌為色彩、符號及凸粒中之至少一者。
6. 如請求項1所述的可變速馬達積木，其中，該外殼還包括二相互對接的側殼件，該等側殼件之內壁面分別兩兩相對地凹設有該等軸座。
7. 如請求項6所述的可變速馬達積木，其中，該外殼還包括一由該等側殼件共同界定出且連通於該容室供裝設及拆卸該等機動齒輪組的開口，及一可開啟地蓋設該開口的殼蓋。
8. 如請求項1所述的可變速馬達積木，其中，該第一齒數與該第二齒數間的比例介於1.5至4間。
9. 如請求項1所述的可變速馬達積木，其中，該外殼還包括複數凸設於其外表面供連結該周邊積木組的連結凸塊。