TWI676753B - 調速機構 - Google Patents

Abstract

一種調速機構，包含檔位切換軸、磁環、固定軸管及一轉動軸。檔位切換軸設有滑槽，磁環套設於檔位切換軸，磁環內表面設有滑塊可於滑槽中滑動，固定軸管設有一直線滑軌供定位銷於其中滑動。轉動軸套設於磁環及固定軸管外側，轉動軸設有數個檔位缺口分布於轉動軸的不同軸向位，數個磁性鍵塊可樞轉的容設於檔位缺口中，磁性鍵塊具有與磁環互斥磁極的磁性。至少二傳動齒輪套設於轉動軸，且分別對準於不同軸向位上的檔位缺口，傳動齒輪設有鍵槽，磁性鍵塊可以被磁環的互斥極性推入該些鍵槽鍵合。旋轉檔位切換軸可以改變磁環位置切換傳動齒輪。

Description

調速機構

本發明是關於一種動力傳遞的檔位切換調速機構。

習用的汽車或機車的換檔機構，通常是在數個不同齒比的齒輪間，利用撥叉改變嚙合齒輪的位置，驅動對應之變速機構之齒輪與其相鄰之齒輪卡合或不卡合，以使輸入軸之動力能改變齒比的傳遞至輸出軸。

其中，例如中華民國公開第201127663號「檔位式電動車輛」專利內容，該專利揭示一種常見的習知變速機構，主要應用於一種檔位式電動車輛，其變速機構包括一輸入軸、一輸出軸、複數輸入軸齒輪、及複數輸出軸齒輪，複數輸入軸齒輪與複數輸出軸齒輪對應嚙合而構成複數檔位。換檔機構包括一變速鼓、複數撥叉，複數撥叉滑設於變速鼓，並因應變速鼓之轉動而位移並驅動對應之變速機構之齒輪與其相鄰之齒輪卡合或不卡合，以使輸入軸依複數檔位其中之一傳遞動力至輸出軸。當複數撥叉對應之齒輪皆不卡合至其相鄰之齒輪時，輸入軸不傳遞動力至輸出軸。

上述該種習知的撥叉式變速機構複雜且體積大，有必要加以改良。

本發明之目的在於提供一種調速機構，可簡化機構零件數量，便於維修。

本發明之另一目的在於提供一種調速機構，可簡化機構零件數量，能降低成本。

本發明之再一目的在於提供一種調速機構，可便於操作。

為達到前述及其他發明目的，本發明之調速機構包含：一檔位切換軸、一磁環、一固定軸管及一轉動軸。檔位切換軸設有滑槽，磁環套設於檔位切換軸，磁環內表面設有滑塊可於滑槽中滑動，固定軸管設有一直線滑軌供定位銷於其中滑動。轉動軸套設於磁環及固定軸管外側，轉動軸設有數個檔位缺口分布於轉動軸的不同軸向位，數個磁性鍵塊可樞轉的容設於檔位缺口中，磁性鍵塊具有與磁環互斥磁極的磁性。至少二傳動齒輪套設於轉動軸，且分別對準於不同軸向位上的檔位缺口，傳動齒輪設有鍵槽，磁性鍵塊可以被磁環的互斥極性推入該些鍵槽鍵合。旋轉檔位切換軸可以改變磁環位置切換傳動齒輪。

在一實施例中，該磁環設一定位孔，該定位銷結合於該定位孔，該滑塊結合於該定位銷底部。

在一實施例中，該轉動軸設有數個軸孔通過該些檔位缺口，該些磁性鍵塊設有一樞接孔，數個軸桿穿設於該些軸孔及該些樞接孔。

在一實施例中，該滑塊設有滾珠軸承。

在一實施例中，其中，另包含至少二被動齒輪及一被動軸，該至少二被動齒輪結合於該被動軸，該些被動齒輪分別嚙合於該些傳動齒輪。

在一實施例中，該滑槽設有數個檔位停止槽分別對應該些檔位缺口。

在一實施例中，該檔位切換軸具有與該些磁性鍵塊相吸磁極的磁性。

以下例示本發明之一較佳實施例。

圖1是本發明實施例之細部分解立體圖，圖2是本發明實施例之局部分解立體圖。請同時參閱圖1與圖2，本實施例之調速機構，可包含一檔位切換軸(10)、一磁環(20)、一固定軸管(30)、一轉動軸(40)、數個磁性鍵塊(60)及至少二傳動齒輪(70)。

檔位切換軸(10)具有磁吸力，本實施例中所述具磁吸力係指該檔位切換軸(10)為鐵金屬而具有磁吸力，也可以是該檔位切換軸(10)為磁鐵或磁性物質而具有磁吸力。

該檔位切換軸(10)之側表面設有呈螺旋狀的一滑槽(11)。所述呈螺旋狀係指該滑槽(11)相對於檔位切換軸(10)的軸心成斜向或螺旋向，當物體於滑槽(11)中滑動時可以利用斜面原理滑動。

所述磁環(20)係具有磁性，帶有磁極，可滑動的套設於該檔位切換軸(10)，該磁環(20)外表面凸設一定位銷(22)，內表面設一滑塊(23)，該滑塊(23)於該滑槽(11)中滑動。

較佳地，該磁環(20)可以設一定位孔(21)，該定位銷(22)結合於該定位孔(21)，該滑塊(23)結合於該定位銷(22)底部。

更進一步地，該滑塊(23)還可以設有滾珠軸承(未繪示)，使滑塊(23)可以順暢的在滑槽(11)中滑動。

固定軸管(30)設於該磁環(20)外側，該固定軸管(30)設有一直線滑軌(31)，該定位銷(22)於該直線滑軌(31)中滑動。固定軸管(30)的目的在可以提供該直線滑軌(31)的設置，同時可以將磁環(20)與轉動軸(40)隔離，在變換檔位的過程中因為是利用磁力相吸／相斥來驅動磁性鍵塊(60)，使動力的傳動不會直接傳遞到檔位切換軸(10)上，確保變速換檔過程的順暢。

轉動軸(40)套設於該磁環(20)外側，該轉動軸(40)設有數個檔位缺口(41)，該數個檔位缺口(41)分布於該轉動軸(40)的至少二個軸向位。在本實施例中，轉動軸(40)所設有檔位缺口(41)分別有一第一檔位缺口(411)、一第二檔位缺口(412)及一第三檔位缺口(413)。本實施例以三個不同齒比的的齒輪組舉例說明，因此檔位缺口(41)的數量可以依照齒輪組的數量進行變化，以下數量變化皆同此理。

所述第一檔位缺口(411)、第二檔位缺口(412)及第三檔位缺口(413)指的是在轉動軸(40)的不同相位上的位置，第一檔位缺口(411)、第二檔位缺口(412)及第三檔位缺口(413)的缺口數量至少為一個以上，於本實施例中，每一向位上的檔位缺口(41)數量為3，但不以此為限。

數個磁性鍵塊(60)可樞轉的容設於該數個檔位缺口(41)，該些磁性鍵塊(60)具有與該磁環(20)互斥磁極的磁性。

更加地，該檔位切換軸(10)具有與該些磁性鍵塊(60)相吸磁極的磁性。

磁性鍵塊(60)可以在檔位缺口(41)中樞轉，在本實施例中，樞轉的方式以下列較佳方式達成：該轉動軸(40)設有數個軸孔(42)通過該些檔位缺口(41)，該些磁性鍵塊(60)設有一樞接孔(61)，數個軸桿(50)穿設於該些軸孔(42)及該些樞接孔(61)。

所述至少二傳動齒輪(70)，在本實施例中較佳包含一第一傳動齒輪(71)、一第二傳動齒輪(72)及一第三傳動齒輪(73)，皆套設於該轉動軸(40)，分別對準於該轉動軸(40)的不同軸向位上的檔位缺口(41)，該每一傳動齒輪(70)設有至少一鍵槽(701)，該些磁性鍵塊(60)可進入該些鍵槽(701)鍵合。藉此，當旋轉檔位切換軸(10)就可以改變磁環(20)的位置切換與不同的傳動齒輪(70)嚙合。

為了使檔位切換軸(10)轉動時可以讓磁環(20)能更準確的對準於各個檔位缺口(41)，該滑槽(11)可以設有數個檔位停止槽分別對應該些檔位缺口(41)。在本實施例中，該滑槽(11)分別設置了第一檔位停止槽(111)、第二檔位停止槽(112)及第三檔位停止槽(113)，使磁環(20)移動到各個檔位缺口(41)時可以停止於該位置。

請參照圖3，圖3是本發明之檔位切換軸與磁環相互作用示意圖。本發明主要的作動原理在於利用外部力量轉動檔位切換軸(10)時可以利用斜面原理推動磁環(20)。圖3的左邊顯示磁環(20)位於第一檔位停止槽(111)的位置，是因為此時的滑塊(23)位於滑槽(11)的第一檔位停止槽(111)的位置。當轉動檔位切換軸(10)一個角度，滑塊(23)位於滑槽(11)被斜面原理推動而將磁環(20)推移到第二檔位停止槽(112)的位置，如圖3的中間的狀態。當繼續轉動檔位切換軸(10)一個角度，滑塊(23)位於滑槽(11)被斜面原理推動而將磁環(20)推移到第三檔位停止槽(113)的位置，如圖3的右邊的狀態。

請參照圖4，圖4是本發明之離合磁塊與磁環相互作用時，於轉動軸表面動作之示意圖，圖5是本發明實施例之組合側視圖，圖6是圖5的A-A方向剖視圖。承上所述，轉動檔位切換軸(10)可以利用斜面原理改變磁環(20)的位置，當磁環(20)位於第一檔位停止槽(111)的位置( (同時也是第一檔位缺口(411)、第一傳動齒輪(71)的位置))，而該些磁性鍵塊(60)具有與該磁環(20)互斥磁極的磁性，因此如圖4所示的在第一檔位缺口(411)的磁性鍵塊(60)會突出於轉動軸(40)的表面，而進入到第一傳動齒輪(71)的鍵槽(701)內，此時，轉動軸(40)與第一傳動齒輪(71)鍵合而能連帶轉動。

請續參照圖5及圖7，圖7是圖5的B-B方向剖視圖。由於當磁環(20)並不位於第三檔位停止槽(113)的位置( (也同時不在第三檔位缺口(413)、第三傳動齒輪(73)的位置))，而該些磁性鍵塊(60)與具有磁性的檔位切換軸(10)相吸，因此在第三檔位缺口(413)的磁性鍵塊(60)不會突出於轉動軸(40)的表面，此時，轉動軸(40)與第三傳動齒輪(73)不能鍵合而相對形成空轉。

承上所述，透過上述說明可以理解，本發明利用磁性鍵塊(60)可以與磁環(20)相斥或與檔位切換軸(10)可以相吸的設置，以磁性原理達成變速器檔位切換的操作，可簡化機構零件數量，便於維修，同時還能降低成本，更因為使用轉動的模式進行換檔而更便於操作。

請參照圖8，圖8是本發明之調速機構與被動軸及被動齒輪組合示意圖。在此示意圖中，本發明可以另包含至少二被動齒輪(80)及一被動軸(90)，該至少二被動齒輪(80)結合於該被動軸(90)，該些被動齒輪(80)分別嚙合於該些傳動齒輪(70)。在本實施例中，被動齒輪(80)包含有一第一被動齒輪(81)、一第二被動齒輪(82)及一第三被動齒輪(83)，藉由檔位切換軸(10)的旋轉改變磁環(20)的位置，就可以改變轉動軸(40)與被動軸(90)的轉速比，選擇由第一傳動齒輪(71)與第一被動齒輪(81)的組合進行高轉速比，或是由第二傳動齒輪(72)與第二被動齒輪(82)的組合進行中轉速比，或是由第三傳動齒輪(73)與第三被動齒輪(83)的組合進行低轉速比的傳動。

可以理解的，轉動軸(40)與被動軸(90)也可以互換角色地將輸入與輸出的動力連結關係互換。

本發明可以有很廣泛的運用，在汽車、機車、電動車的換檔機構領域都可以利用本發明。

以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特徵，其目的在使熟習此項技藝之人士均能了解本發明之內容並據以實施，當不能以此限定本發明之專利範圍，凡依本發明之精神及說明書內容所作之均等變化或修飾，皆應涵蓋於本發明專利範圍內。

10‧‧‧檔位切換軸

11‧‧‧滑槽

111‧‧‧第一檔位停止槽

112‧‧‧第二檔位停止槽

113‧‧‧第三檔位停止槽

20‧‧‧磁環

21‧‧‧定位孔

22‧‧‧定位銷

23‧‧‧滑塊

30‧‧‧固定軸管

31‧‧‧直線滑軌

40‧‧‧轉動軸

41‧‧‧檔位缺口

411‧‧‧第一檔位缺口

412‧‧‧第二檔位缺口

413‧‧‧第三檔位缺口

42‧‧‧軸孔

50‧‧‧軸桿

60‧‧‧磁性鍵塊

61‧‧‧樞接孔

70‧‧‧傳動齒輪

71‧‧‧第一傳動齒輪

72‧‧‧第二傳動齒輪

73‧‧‧第三傳動齒輪

701‧‧‧鍵槽

80‧‧‧被動齒輪

81‧‧‧第一被動齒輪

82‧‧‧第二被動齒輪

83‧‧‧第三被動齒輪

90‧‧‧被動軸

圖1是本發明實施例之細部分解立體圖。 圖2是本發明實施例之局部分解立體圖。 圖3是本發明之檔位切換軸與磁環相互作用示意圖。 圖4是本發明之離合磁塊與磁環相互作用時，於轉動軸表面動作之示意圖。 圖5是本發明實施例之組合側視圖。 圖6是圖5的A-A方向剖視圖。 圖7是圖5的B-B方向剖視圖。 圖8是本發明之調速機構與被動軸及被動齒輪組合示意圖。

Claims (7)

1. 一種調速機構，包含： 一檔位切換軸(10)，具有磁吸力，該檔位切換軸(10)之側表面設有呈螺旋狀的一滑槽(11)； 一磁環(20)，具有磁性，可滑動的套設於該檔位切換軸(10)，該磁環(20)外表面凸設一定位銷(22)，內表面設一滑塊(23)，該滑塊(23)於該滑槽(11)中滑動； 一固定軸管(30)，設於該磁環(20)外側，該固定軸管(30)設有一直線滑軌(31)，該定位銷(22)於該直線滑軌(31)中滑動； 一轉動軸(40)，套設於該磁環(20)及該固定軸管(30)外側，該轉動軸(40)設有數個檔位缺口(41)，該數個檔位缺口(41)分布於該轉動軸(40)的至少二個軸向位； 數個磁性鍵塊(60)，可樞轉的容設於該數個檔位缺口(41)，該些磁性鍵塊(60)具有與該磁環(20)互斥磁極的磁性； 至少二傳動齒輪(70)，套設於該轉動軸(40)，分別對準於該轉動軸(40)的不同軸向位上的檔位缺口(41)，該每一傳動齒輪(70)設有至少一鍵槽(701)，該些磁性鍵塊(60)可進入該些鍵槽(701)鍵合。
2. 依請求項1所述之調速機構，其中，該磁環(20)設一定位孔(21)，該定位銷(22)結合於該定位孔(21)，該滑塊(23)結合於該定位銷(22)底部。
3. 依請求項1所述之調速機構，其中，該轉動軸(40)設有數個軸孔(42)通過該些檔位缺口(41)，該些磁性鍵塊(60)設有一樞接孔(61)，數個軸桿(50)穿設於該些軸孔(42)及該些樞接孔(61)。
4. 依請求項1所述之調速機構，其中，該滑塊(23)設有滾珠軸承。
5. 依請求項1所述之調速機構，其中，另包含至少二被動齒輪(80)及一被動軸(90)，該至少二被動齒輪(80)結合於該被動軸(90)，該些被動齒輪(80)分別嚙合於該些傳動齒輪(70)。
6. 依請求項1所述之調速機構，其中，該滑槽(11)設有數個檔位停止槽分別對應該些檔位缺口(41)。
7. 依請求項1所述之調速機構，其中，該檔位切換軸(10)具有與該些磁性鍵塊(60)相吸磁極的磁性。