TW201537067A - 無級變速器 - Google Patents

Abstract

一種無級變速器包括殼體、輸入組件、從動組件、輸出組件及調速柄。輸入組件、從動組件及輸出組件轉動地裝設並收容於殼體。調速柄與殼體及輸出組件活動相接。從動組件相對輸入組件轉動地裝設並收容於殼體。輸入組件包括輸入軸及固定套設於該輸入軸之第一摩擦件。第一摩擦件收容於殼體，從動組件包括從動軸及固定套設於從動軸上之第二摩擦件。第二摩擦件相對第一摩擦件收容於殼體。輸出組件包括輸出軸及固定套設於輸出軸上之被動輪。被動輪夾設於第一摩擦件與第二摩擦件間。第一摩擦件配合第二摩擦件轉動時帶動輸出軸隨同被動輪轉動。

Description

無級變速器

本發明涉及一種車用機械式無級變速器。

V型帶無級變速器為車輛常用之機械式無級變速器，其包括主動輪、從動輪以及套設於該主動輪及從動輪上之V型帶，藉由改變主動輪及從動輪之工作直徑來實現變速。惟，由於受到V型帶之限制，V型帶無級變速器能夠承載之扭矩較小。

鑒於上述狀況，有必要提供一種承載扭矩較大之機械式無級變速器。

一種無級變速器，其包括殼體、輸入組件、從動組件、輸出組件及調速柄，該輸入組件、該從動組件及該輸出組件能夠轉動地裝設於該殼體內，該調速柄與該殼體及該輸出組件活動相接。該輸入組件包括轉動地穿設於該殼體之輸入軸及固定套設於該輸入軸之第一摩擦件，該第一摩擦件收容於該殼體，該從動組件包括轉動穿設於該殼體之從動軸及固定套設於該從動軸上之第二摩擦件，該第二摩擦件收容於該殼體並與該第一摩擦件相對設置，該輸出組件包括輸出軸及固定套設於該輸出軸上之被動輪，該輸出軸轉動地穿設於該殼體並位於該第一摩擦件與該第二摩擦件間，該被動輪夾設於該第一摩擦件與該第二摩擦件間，該第二摩擦件能夠配合該第一摩擦件使該被動輪帶動該輸出軸轉動，藉由改變該被動輪與該輸入軸之距離可調節該第一摩擦件與該被動輪之傳動比。

本發明提供之機械式無級變速器未設V型帶，而是藉由被動輪與第一摩擦件與第二摩擦件間之摩擦力促使輸出軸轉動，故所承載之扭矩較大。

圖1係本發明實施方式之無級變速器之立體組裝示意圖。

圖2係圖1所示之無級變速器之另一視角之立體組裝示意圖。

圖3係圖1所示之無級變速器之立體分解示意圖。

圖4係無級變速器去除殼體之立體組裝示意圖。

圖5係圖1所示之無級變速器去除從動組件、第四傳動輪及部分殼體之示意圖。

圖6係無級變速器之工作狀態示意圖。

圖7係無級變速器之另一工作狀態示意圖。

請參閱圖1至圖4，本發明實施方式之無級變速器100包括殼體10、輸入組件30、第一傳動組件40、第二傳動組件50、從動組件60、輸出組件70、調節組件80及調速柄90。輸入組件30、第一傳動組件40、第二傳動組件50、從動組件60及輸出組件70轉動裝設於殼體10內。輸入組件30與從動組件60相對裝設於殼體10內部。第一傳動組件40與第二傳動組件50並列裝設於殼體10內並互相嚙合，且位於輸入組件30與從動組件60之下。輸入組件30與第一傳動組件40相嚙合，從動組件60與第二傳動組件50相嚙合。輸出組件70位於第一傳動組件40及第二傳動組件50上方並夾設於輸入組件30與從動組件60之間，並能夠被輸入組件30與從動組件60帶動旋轉，輸出組件70之旋轉軸線大致垂直於輸入組件30之轉動方向。調節組件80套設於從動組件60上並遠離輸出組件70。調速柄90一端與殼體10樞接，另一端與輸出組件70遠離輸入組件30之一端活動連接。

殼體10大致為中空長方體，其包括底壁11及由底壁11四邊緣大致垂直延伸形成之第一側壁13、第二側壁15、第三側壁17及第四側壁19。第一側壁13與第三側壁17大致相對平行設置，第二側壁15與第四側壁19大致相對平行設置。底壁11上凸設有第一支撐部113及第二支撐部115。第一支撐部113及第二支撐部115互相間隔設置且大致與第一側壁13平行。其中，第一支撐部113鄰近第三側壁17設置，第二支撐部115鄰近第一側壁13設置。第二側壁15之外側面鄰近底壁11凸設有一條形之樞接部151（如圖2所示）。

輸入組件30支撐於第一支撐部113上並轉動地穿設於第三側壁17。輸入組件30包括輸入軸31及間隔固定套設於輸入軸31上之主動輪33及第一摩擦件37。輸入軸31一端與外部之驅動機構（圖未示）相接，另一端轉動穿設於第三側壁17並轉動支撐於第一支撐部113上。主動輪33套設於輸入軸31上並收容於殼體10內。主動輪33位於第三側壁17及第一支撐部113之間。第一摩擦件37固定套設於輸入軸31上且位於第一支撐部113遠離第三側壁17之一側。第一摩擦件37大致為圓盤狀，其包括相對設置之第一連接壁371及第一摩擦壁375。第一連接壁371鄰近主動輪33設置。

第一傳動組件40轉動地穿設於第一側壁13與第三側壁17並收容於殼體10內，且鄰近底壁11及第二側壁15設置。第一傳動組件40處於輸入組件30之下方，其包括第一傳動軸42、第一傳動輪44及第二傳動輪46。第一傳動軸42轉動地穿設於第一側壁13及第二側壁15並收容於殼體10內。第一傳動輪44及第二傳動輪46固定地套設於第一傳動軸42上並相互間隔設置，且收容於殼體10內。第一傳動輪44位於第二側壁15及第一支撐部113之間，並與主動輪33嚙合，以使第一傳動組件40在輸入軸31之帶動下轉動。

第二傳動組件50轉動穿設於第一側壁13與第三側壁17並收容於殼體10內，且鄰近底壁11及第四側壁19設置。第二傳動組件50處於輸入組件30之下，其包括第二傳動軸52、第三傳動輪54及第四傳動輪56。第二傳動軸52轉動地穿設於第一側壁13及第二側壁15並收容於殼體10內。第二傳動軸52大致與第一傳動軸42平行間隔設置，且位於第四側壁19及第一支撐部113之間。第三傳動輪54及第四傳動輪56間隔地套設於第二傳動軸52並與第二傳動軸52止轉連接。第三傳動輪54與第二傳動輪46互相嚙合，第四傳動輪56位於第一側壁13及第三傳動輪54之間。

從動組件60相對輸入組件30設置收容於殼體10內。從動組件60支撐於第二支撐部115並轉動穿設於第一側壁13且與第四傳動輪56相嚙合，且位於第一傳動組件40及第二傳動組件50之上方。從動組件60包括從動軸61及固定套設於從動軸61上且相互間隔設置之從動輪63及第二摩擦件67。從動軸61一端轉動地穿設於第二支撐部115，另一端轉動地穿設於第一側壁13並伸出殼體10外。從動軸61與輸入軸31同軸設置。從動輪63固定套設於從動軸61上並收容於殼體10內，且與第四傳動輪56嚙合。從動輪63位於第一側壁13及第二支撐部115之間。第二摩擦件67固定套設於從動軸61遠離第一側壁13之一端並相對第一摩擦件37設置。從動輪63位於第一側壁13及第二摩擦件67之間。第二摩擦件67大致為圓盤狀，其包括相對設置之第二連接壁673及第二摩擦壁675。第二連接壁671鄰近從動輪63設置，第二摩擦壁675相對第一摩擦壁375設置。在本實施方式中，第二摩擦件67之直徑與第一摩擦件37之直徑相等。

輸出組件70轉動地穿設於第二側壁15與第四側壁19，並夾設於第一摩擦壁375及第二摩擦壁675之間。輸出組件70包括輸出軸71、套設於輸出軸71且與輸出軸71止轉相接之被動輪73及二限位輪75。輸出軸71轉動地穿設於第二側壁15與第四側壁19且其二端伸出殼體10外。輸出軸71之中心軸線與輸入軸31之中心軸線大致垂直。輸出軸71位於第一摩擦壁375及第二摩擦壁675之間。被動輪73夾設於第一摩擦壁375及第二摩擦壁675之間。當第一摩擦件37配合第二摩擦件67沿相反方向轉動時，夾設於第一摩擦壁375及第二摩擦壁675之間之被動輪73因摩擦力被第一摩擦壁375及第二摩擦壁675帶動轉動，進而帶動輸出軸71轉動。此處，將被動輪73之半徑定義為R；將被動輪73到輸入軸31中心軸線之垂直距離為L；將L/R定義為無級變速器100之傳動比。二限位輪75間隔設置於連接端部713並與連接端部713止轉連接，且位於殼體10之外部。在本實施方式中，被動輪73之直徑小於第二摩擦件67之直徑。

調節組件80套設於從動軸61鄰近第一側壁13之一端，其包括彈性件82及調節件84。彈性件82套設於從動軸61鄰近從動輪63之一端並收容於殼體10內，且與從動輪63相抵。調節件84能夠調節地套設於從動軸61鄰近第一側壁13之一端並露出殼體10外，且與第二側壁15螺接。彈性件82抵持於從動輪63與調節件84之間。調節件84藉由調節彈性件82之長度來調節第一摩擦壁375及第二摩擦壁675對被動輪73之夾緊程度及摩擦力。可理解，調節件84可調節地與從動軸61裝設於一起，如直接與從動軸61螺接，或與從動軸61卡接於一起。

調速柄90大致為桿狀，其包括樞轉部91、連接部93及操作部95。連接部93連接於樞轉部91與操作部95之間。樞轉部91遠離連接部93一端與樞接部151樞轉連接。連接部93包括框體931及相對凸設於框體931內壁之二抵接凸條935。樞轉部91與操作部95相對設置於框體931外壁之相對二側。每抵接凸條935遠離框體931之一端與輸出軸71相抵接，以將調速柄90與輸出軸71活動相接。抵接凸條935位於二限位輪75之間，使得調速柄90不會脫離輸出軸71。操作部95用以方便駕駛員藉由操作調速柄90改變L之大小，進而調節無級變速器100之傳動比。

組裝時，先將第一傳動組件40、第二傳動組件50與殼體10組裝於一起。將輸入軸31穿過第一支撐部113、主動輪33與第三側壁17，將第一摩擦件37與輸入軸31鄰近第一支撐部113一端止轉連接，且將主動輪33與第一傳動輪44嚙合。將從動軸61穿過第二支撐部115、從動輪63與第一側壁13，將第二摩擦件67與從動軸61鄰近第二支撐部115一端止轉連接，且將從動輪63與第三傳動輪54嚙合。將輸出軸71穿過第二側壁15、被動輪73及第四側壁19，將二限位輪75間隔設置於輸出軸71上並與輸出軸71止轉連接。將調節組件80與從動軸61組裝於一起。將調速柄90與樞接部151及輸出軸71相接。

使用時，輸入軸31鄰近第三側壁17之一端與驅動機構相接並在驅動機構之帶動下轉動。主動輪33帶動第一傳動組件40轉動,第一傳動組件40轉動帶動從動組件60轉動，使得第一摩擦件37與第二摩擦件67沿相反方向轉動。第一摩擦件37與被動輪73之間之摩擦力及第二摩擦件75與被動輪73之間之摩擦力，促使被動輪73帶動輸出軸71轉動。駕駛員推動或拉動操作部95，可無級調節傳動比。如圖5所示，當L=R時，車輛於中檔位行駛。如圖6所示，當L<R時，車輛處於較低檔位行駛。如圖7所示，當L>R時，車輛於較高檔位行駛狀態。

本發明提供之無級變速器100未設V型帶，而是藉由被動輪73與第一摩擦件37與第二摩擦件67間之摩擦力促使輸出軸71轉動，進而能夠承載較大之扭矩，並藉由無級調節L與R之間之傳動比，能夠實現無級調節輸出速度。另，由於無級變速器100未設V型帶，故降低了製造成本及工藝精度要求。

可理解，無級變速器100可省略第一傳動組件40及第二傳動組件50，對應地輸入組件30可省略主動輪33、從動組件60可省略從動輪63；當省略從動輪63時，調節組件80之彈性件82抵持於第二摩擦件67及調節件84之間。

可理解，無級變速器100可省略調節組件80，即無級變速器100不可調節第一摩擦件37與第二摩擦件67間之摩擦力。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧無級變速器

10‧‧‧殼體

11‧‧‧底壁

113‧‧‧第一支撐部

115‧‧‧第二支撐部

13‧‧‧第一側壁

15‧‧‧第二側壁

151‧‧‧樞接部

17‧‧‧第三側壁

19‧‧‧第四側壁

30‧‧‧輸入組件

31‧‧‧輸入軸

33‧‧‧主動輪

37‧‧‧第一摩擦件

371‧‧‧第一連接壁

375‧‧‧第一摩擦壁

40‧‧‧第一傳動組件

42‧‧‧第一傳動軸

44‧‧‧第一傳動輪

46‧‧‧第二傳動輪

50‧‧‧第二傳動組件

52‧‧‧第二傳動軸

54‧‧‧第三傳動輪

56‧‧‧第四傳動輪

60‧‧‧從動組件

61‧‧‧從動軸

63‧‧‧從動輪

67‧‧‧第二摩擦件

671‧‧‧第二連接壁

675‧‧‧第二摩擦壁

70‧‧‧輸出組件

71‧‧‧輸出軸

73‧‧‧被動輪

75‧‧‧限位輪

80‧‧‧調節組件

82‧‧‧彈性件

84‧‧‧調節件

90‧‧‧調速柄

91‧‧‧樞轉部

93‧‧‧連接部

931‧‧‧框體

935‧‧‧抵接凸條

無

100‧‧‧無級變速器

10‧‧‧殼體

11‧‧‧底壁

30‧‧‧輸入組件

31‧‧‧輸入軸

33‧‧‧主動輪

37‧‧‧第一摩擦件

60‧‧‧從動組件

61‧‧‧從動軸

63‧‧‧從動輪

67‧‧‧第二摩擦件

71‧‧‧輸出軸

73‧‧‧被動輪

90‧‧‧調速柄

Claims (10)

1. 一種無級變速器，其包括殼體、輸入組件、從動組件、輸出組件及調速柄，該輸入組件、該從動組件及該輸出組件能夠轉動地裝設於該殼體內，該調速柄與該殼體及該輸出組件活動相接，其改良在於：該輸入組件包括轉動地穿設於該殼體之輸入軸及固定套設於該輸入軸之第一摩擦件，該第一摩擦件收容於該殼體，該從動組件包括轉動穿設於該殼體之從動軸及固定套設於該從動軸上之第二摩擦件，該第二摩擦件收容於該殼體並與該第一摩擦件相對設置，該輸出組件包括輸出軸及固定套設於該輸出軸上之被動輪，該輸出軸轉動地穿設於該殼體並位於該第一摩擦件與該第二摩擦件間，該被動輪夾設於該第一摩擦件與該第二摩擦件間，該第二摩擦件能夠配合該第一摩擦件使該被動輪帶動該輸出軸轉動，藉由改變該被動輪與該輸入軸之距離可調節該第一摩擦件與該被動輪之傳動比。
2. 如申請專利範圍第1項所述之無級變速器，其中該輸入組件還包括套設於該輸入軸並與該輸入軸止轉連接之主動輪，且該主動輪位於該第一摩擦件遠離該輸出軸之一側並間隔該第一摩擦件設置，該從動組件還包括套設於該從動軸並與該從動軸止轉連接之從動輪，且該從動輪位於該遠離該第二摩擦件遠離該輸入軸之一側並間隔該第二摩擦件設置，該無級變速器還包括第一傳動組件及第二傳動組件，該第一傳動組件轉動穿設於該殼體並與該主動輪相嚙合，該第二傳動組件轉動穿設於該殼體並分別與該第一傳動組件及該從動輪嚙合。
3. 如申請專利範圍第2項所述之無級變速器，其中該第一傳動組件包括第一傳動軸及第一傳動輪及第二傳動輪，該第一傳動軸轉動穿設於該殼體，該第一傳動輪及該第二傳動輪固定套設於該第一傳動軸並收容於該殼體且相互間隔設置，該第一傳動輪與該主動輪嚙合，該第二傳動輪與該第二傳動組件嚙合。
4. 如申請專利範圍第3項所述之無級變速器，其特徵在於：該第二傳動組件包括第二傳動軸、第三傳動輪及第四傳動輪，該第二傳動軸轉動地穿設於該殼體內並間隔該第一傳動軸設置，該第三傳動輪及該第四傳動輪固定套設於該第二傳動軸並收容於該殼體且相互間隔設置，該第二傳動輪與該第三傳動輪嚙合，該第四傳動輪與該從動輪嚙合。
5. 如申請專利範圍第1項所述之無級變速器，其中該無級變速器還包括調節組件，該調節組件包括彈性件及調節件，該彈性件套設於該從動軸鄰近該殼體內壁一端並收容於該殼體內，該調節件能夠調節地套設於該從動軸上並露出該殼體，該彈性件抵持於該第二摩擦件與該調節件之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之無級變速器，其中該殼體包括底壁及由底壁四邊緣彎折延伸形成之第一側壁、第二側壁、第三側壁及第四側壁，第一側壁相對第三側壁設置，第二側壁相對第四側壁設置，該底壁上間隔凸設第一支撐部及第二支撐部，該輸入軸轉動地穿設於該第三側壁並支撐於該第一支撐部，該從動軸轉動地穿設於該第一側壁並支撐於該第二支撐部，該第一摩擦件固定套設於該輸出軸鄰近該第一支撐部之端部，該第二摩擦件固定套設於該從動軸鄰近該第二支撐部之端部，該輸出軸轉動地穿設於該第二側壁及第四側壁，且該輸出軸伸出該殼體外。
7. 如申請專利範圍第1項所述之無級變速器，其中該輸出組件還包括二限位輪，該二限位輪間隔設置於遠離該輸出軸遠離該被動輪之端部並位於該殼體之外部，該調速柄遠離該殼體之一端與該輸出軸活動相接且位於二限位輪之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述之無級變速器，其中該調速柄包括樞轉部、連接部及操作部，該連接部連接於該樞接部與該操作部之間，該殼體之外壁凸設有樞接部，該樞轉部與該樞接部樞轉連接，該連接部與該輸出軸活動連接並位於該二限位輪之間。
9. 如申請專利範圍第8項所述之無級變速器，其中該連接部包括框體及相對設置於該框體內壁上之抵持凸條，該樞轉部與該操作部相對設置於該框體外壁之相對二側，每抵接凸條遠離該框體之一端與該輸出軸向抵接，進而將該連接部與該輸出軸活動連接。
10. 如申請專利範圍第1項所述之無級變速器，其中該第一摩擦件朝向該第二摩擦件之一側壁為第一摩擦壁，該第二摩擦件朝向該第一摩擦件之側壁為第二摩擦壁，該被動輪夾設於該第一摩擦壁與該第二摩擦壁間。