TWI640703B - 動力切換裝置 - Google Patents

Abstract

一種動力切換裝置，用以解決習知離合器具有頓挫感及動力損失的問題。係包含：一殼座，具有一容置空間，該容置空間具有一離合件，該離合件的一側具有至少一卡塊；一傳動組，設置於該容置空間，該傳動組具有一軸套，該軸套的內齒係與一軸桿的一端相嚙合，該軸桿的另一端具有一主動輪；一變速輪組，設置於該容置空間，該變速輪組具有一煞車碟盤，該煞車碟盤可受一煞車卡鉗夾抵，該煞車碟盤的一側具有至少一卡槽對應於該至少一卡塊，該煞車碟盤的另一側具有一齒輪架，至少一行星輪軸成不可旋轉地沿該軸孔的軸向方向穿設於該齒輪架，該至少一行星輪軸各供一行星輪設置；及一連動組，設置於該容置空間，該連動組具有一外環輪，該外環輪的內壁環設有內齒紋，各該行星輪於該齒輪架內部與該主動輪相嚙合，以及於該齒輪架外部與該內齒紋相嚙合。

Description

動力切換裝置

本發明係關於一種動力切換裝置，尤其是一種使用行星齒輪組進行動力切換的動力切換裝置。

為使車輛可適應不斷變化的行駛條件，駕駛經常需要對車輛的傳動系統更換不同的檔位，在現有的車輛中，其發動機與變速器之間多係依靠離合器進行離合作用來起到切斷和傳遞動力的功能，以便進行換檔和減少換檔時的衝擊。

一般來說，無論是混合動力之車輛或內燃機之車輛，其離合器齒輪的咬合皆需在一定速差下才能達到換檔的條件，故在換檔的過程中，易因發動機與離合器片之間的速差變化，導致離合器齒輪咬合時產生衝擊而使車輛有明顯的頓挫感，進而造成乘座者感到不適，且由於離合器齒輪的磨損造成咬合不順而產生打滑，係具有動力損失的問題。

有鑑於此，習知的動力切換裝置確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明提供一種動力切換裝置，係可藉由行星齒輪組的結構，以進行動力傳輸或者動力切換者。

本發明全文所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「上(頂)」、「下(底)」、「內」、「外」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制 本發明。

本發明的動力切換裝置，包含：一殼座，具有一容置空間，該容置空間具有一離合件，該離合件係由一桿部設置於該容置空間的一缺口，該離合件的中心具有一貫孔，以及該離合件的一側具有至少一卡塊；一傳動組，設置於該容置空間，該傳動組具有一軸套，該軸套的內齒係與一軸桿的一端相嚙合，該軸桿的另一端具有一主動輪，該軸套、該軸桿及該主動輪係形成連動；一變速輪組，設置於該容置空間，該變速輪組具有一煞車碟盤，該煞車碟盤可受一煞車卡鉗夾抵，該煞車碟盤的一側具有至少一卡槽對應於該至少一卡塊，該煞車碟盤的另一側具有一齒輪架，該煞車碟盤及該齒輪架係形成連動，且該煞車碟盤及該齒輪架的中心共同具有一軸孔，至少一行星輪軸成不可旋轉地沿該軸孔的軸向方向穿設於該齒輪架，該至少一行星輪軸各供一行星輪設置；及一連動組，設置於該容置空間，該連動組具有一外環輪，該外環輪的內壁環設有內齒紋，該外環輪的中心具有一輪孔，該輪孔於該外環輪的一側縮徑形成一聯軸部，該傳動組貫穿該貫孔及該軸孔，並使該主動輪置於該齒輪架內，且該齒輪架置於該輪孔，以使各該行星輪於該齒輪架內部與該主動輪相嚙合，以及於該齒輪架外部與該內齒紋相嚙合。

據此，本發明的動力切換裝置，係可形成一行星齒輪組的結構，以由是否夾抵該煞車碟盤而可進行動力傳輸或者動力切換，係可取代現有的離合器，以避免動力損失及頓挫感的問題。

其中，該主動輪、該至少一行星輪及該外環輪係形成一行星齒輪組。如此，由於該行星齒輪組係具有體積小、傳動比大及傳動效率高等優點，故當該行星齒輪組應用於動力傳輸及動力切換等功能時，係可具有良好的減速比的效果。

其中，該軸套是一內齒聯軸器。如此，係可供一動力源裝置 的轉子與該軸套相嚙合的效果。

其中，該煞車碟盤的兩側分別具有一第一銜接盤及一第二銜接盤。如此，係具有方便該煞車碟盤組裝至其他組件的效果。

其中，該第一銜接盤背向該煞車碟盤的一側具有該至少一卡槽。如此，係可具有對應結合於該至少一卡塊的效果。

其中，該第二銜接盤背向該煞車碟盤的一側具有該齒輪架。如此，係具有供該至少一行星輪軸設置的效果。

其中，該齒輪架係由一支持部結合於該第二銜接盤。如此，係具有便於組裝的效果。

其中，該煞車碟盤、該第一銜接盤、該第二銜接盤、該齒輪架及該支持部的中心共同具有該軸孔且形成連動。如此，係可供該傳動組穿設，並藉由共成無法旋轉狀態，以便形成一行星齒輪組時具有進行動力傳輸的效果。

其中，該至少一行星輪軸以及該至少一行星輪的數量各為四個。如此，係可藉由成對稱設置的四個行星輪而具有較佳的分力承載以承擔輸出扭矩的效果。

其中，該外環輪的兩側分別具有一第一連動環及一第二連動環並形成連動。如此，係可藉由該第一連動環及該第二連動環共同夾抵該各該行星輪軸的兩端，以具有防止該齒輪架於旋轉時發生晃動的效果。

其中，該外環輪、第一連動環及該第二連動環的中心共同具有該輪孔。如此，係具有可供該齒輪架穿設的效果。

其中，該輪孔於該第二連動環縮徑形成該聯軸部。如此，係具有可供一變速箱的傳動軸結合的效果。

其中，當未用於排檔時，該煞車卡鉗係夾抵該煞車碟盤，並且該至少一卡塊係對應結合於該至少一卡槽。如此，係可使該煞車碟盤及 該齒輪架因被固定而成無法旋轉狀態，以使各該行星輪成定位旋轉而可帶動該外環輪旋轉，係具有進行動力傳輸的效果。

其中，當應用於排檔時，該煞車卡鉗係未夾抵該煞車碟盤，並且該至少一卡塊係未對應結合於該至少一卡槽。如此，係可使該煞車碟盤及該齒輪架因未被固定而成可旋轉狀態，進而無法藉由該數個行星輪帶動該外環輪旋轉，係具有進行動力切換的效果。

其中，該桿部連接至一車輛電腦系統。如此，係具有控制該離合件作動的效果。

〔本發明〕

1‧‧‧殼座

11‧‧‧第一結合件

12‧‧‧第二結合件

13‧‧‧離合件

14‧‧‧桿部

15‧‧‧缺口

16‧‧‧貫孔

17‧‧‧卡塊

2‧‧‧傳動組

21‧‧‧軸套

22‧‧‧軸桿

23‧‧‧主動輪

3‧‧‧變速輪組

31‧‧‧煞車碟盤

32‧‧‧煞車卡鉗

33a‧‧‧第一銜接盤

33b‧‧‧第二銜接盤

34‧‧‧卡槽

35‧‧‧齒輪架

36‧‧‧支持部

37‧‧‧軸孔

38‧‧‧行星輪軸

39‧‧‧行星輪

4‧‧‧連動組

41‧‧‧外環輪

42‧‧‧內齒紋

43‧‧‧第一連動環

44‧‧‧第二連動環

45‧‧‧輪孔

46‧‧‧聯軸部

P‧‧‧動力源裝置

P1‧‧‧轉子

T‧‧‧變速箱

T1‧‧‧傳動軸

L‧‧‧定位元件

S‧‧‧容置空間

S1‧‧‧第一容置空間

S2‧‧‧第二容置空間

B‧‧‧軸承

B’‧‧‧軸承

第1圖：本發明一較佳實施例的分解立體圖。

第2圖：本發明一較佳實施例的細部分解立體圖。

第3圖：本發明一較佳實施例之變速輪組的局部分解立體圖。

第4圖：本發明一較佳實施例的組合剖面圖。

第5圖：如第4圖所示的動作情形圖。

第6圖：沿第4圖的A-A線剖面圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第1、2圖，其係本發明動力切換裝置的一較佳實施例，該動力切換裝置可組裝連接至一動力源裝置P，並供一變速箱T組裝連接，該動力切換裝置包含一殼座1、一傳動組2、一變速輪組3及一連動組4，該傳動組2、該變速輪組3及該連動組4容置於該殼座1的一容置空間S。

該殼座1的兩側分別具有一第一結合件11及一第二結合件 12，該第一結合件11及該第二結合件12可以係由螺絲等數個定位元件L固定於該殼座1的兩側，在其他實施例中，該第一結合件11及該第二結合件12可以係卡固或一體成型等方式結合於該殼座1的兩側，在本發明中不予限制。該殼座1與該第一結合件11之間之該容置空間S可以為一第一容置空間S1；該殼座1與該第二結合件12之間之該容置空間S可以為一第二容置空間S2，該第一容置空間S1與該第二容置空間S2相連通。於該第一容置空間S1，該殼座1具有一離合件13，該離合件13係由一桿部14設置於與該第一容置空間S1相連通的一缺口15，該離合件13的中心具有一貫孔16，該離合件13在朝該第二容置空間S2的一側還具有至少一卡塊17。

該傳動組2可具有一軸套21，該軸套21可以是一內齒聯軸器，一軸桿22的一端可與該軸套21的內齒相嚙合，該軸桿22的另一端具有一主動輪23，該軸套21、該軸桿22及該主動輪23係形成連動。

請同時參照第3圖，該變速輪組3可具有一煞車碟盤31，該煞車碟盤31可受一煞車卡鉗32夾抵，該煞車碟盤31的兩側分別具有一第一銜接盤33a及一第二銜接盤33b，該第一銜接盤33a及該第二銜接盤33b係由螺絲等數個定位元件L固定於該煞車碟盤31的兩側，於該第一銜接盤33a背向該煞車碟盤31的一側具有至少一卡槽34，於該第二銜接盤33b背向該煞車碟盤31的一側具有一齒輪架35，其中，該齒輪架35係由一支持部36結合於該第二銜接盤33b，該煞車碟盤31、該第一銜接盤33a、該第二銜接盤33b、該齒輪架35及該支持部36係形成連動。另外，該煞車碟盤31、該第一銜接盤33a、該第二銜接盤33b、該齒輪架35及該支持部36的中心共同具有一軸孔37。

詳言之，該齒輪架35可具有至少一行星輪軸38，該至少一行星輪軸38成不可旋轉地沿該軸孔37的軸向方向穿設於該齒輪架35，該 行星輪軸38係可供一行星輪39設置，於該行星輪39與該行星輪軸38之間設有軸承B，以使該行星輪39成可旋轉地結合於該行星輪軸38，且使該行星輪39的旋轉方向可與該齒輪架35的旋轉方向相同，在本實施例中，該行星輪軸38以及該行星輪39的數量較佳皆為四個，如此，藉由成對稱設置的四個行星輪39係可具有較佳的分力承載以承擔輸出扭矩，為方便後續說明，該行星輪軸38及該行星輪39的數量為四個。

請再參照第2圖，該連動組4可具有一外環輪41，該外環輪41的內壁環設有內齒紋42，該外環輪41的兩側分別具有一第一連動環43及一第二連動環44，該第一連動環43及該第二連動環44可以係由螺絲等數個定位元件L固定於該殼座1的兩側，該外環輪41、第一連動環43及該第二連動環44係形成連動，該外環輪41、該第一連動環43及該第二連動環44的中心共同具有一輪孔45連通，且該輪孔45於該第二連動環44縮徑形成一聯軸部46。

請參照第1、4、5圖，該傳動組2、該變速輪組3及該連動組4共同容置於該殼座1的容置空間S，且該傳動組2係貫穿該變速輪組3，以由該變速輪組3帶動該連動組4。另外，該動力源裝置P的轉子P1係可結合於該傳動組2的軸套21，該變速箱T的傳動軸T1係可結合於該連動組4的聯軸部46，以使該轉子P1可藉由該動力切換裝置帶動該傳動軸T1旋轉。

詳言之，於該第一容置空間S1，該傳動組2係由該軸套21貫穿該離合件13的貫孔16，並貫穿該煞車碟盤31、該第一銜接盤33a及該第二銜接盤33b的軸孔37，其中，該煞車卡鉗32係固定於該殼座1，以及該離合件13的至少一卡塊17係可對應結合於該煞車碟盤31的至少一卡槽34。於該第二容置空間S2，該傳動組2係由該軸桿22貫穿該齒輪架35及該支持部36的軸孔37，並由該齒輪架35及該支持部36貫穿該連動組4 的輪孔45，且於該軸桿22與該支持部36之間設有軸承B，以使該軸桿22成可旋轉地設置於該支持部36，其中，該主動輪23係置於該齒輪架35內，該齒輪架35係置於該外環輪41的輪孔45內，以使各該行星輪39可於該齒輪架35內部與該主動輪23相嚙合，以及於該齒輪架35外部與該外環輪41的內齒紋42相嚙合，如此，該主動輪23、該數個行星輪39及該外環輪41係可形成如第6圖所示之一行星齒輪組，由於該行星齒輪組係具有體積小、傳動比大及傳動效率高等優點，故當該行星齒輪組應用於動力傳輸及動力切換等功能時，係可具有良好的減速比。另外，該第一連動環43及該第二連動環44係共同夾抵該各該行星輪軸38的兩端，用以防止該齒輪架35於旋轉時發生晃動。

其中，該第二容置空間S2內部及該第二連動環44內部皆設有軸承B’，係可使該支持部36、該第二連動環44成可旋轉地設置於該第二容置空間S2內部，以及使該齒輪架35成可旋轉地設置於該第二連動環44內部。

請再參照第4圖，當本發明的動力切換裝置未用於排檔時，該煞車卡鉗32係夾抵該煞車碟盤31，並且該至少一卡塊17係對應結合於該至少一卡槽34，此時，該煞車碟盤31及該第一銜接盤33a係呈無法旋轉狀態，且形成連動關係的該第二銜接盤33b、該齒輪架35、該支持部36及該行星輪軸38亦呈無法旋轉狀態，故當該主動輪23帶動各該行星輪39旋轉時，會使各該行星輪39分別被各該行星輪軸38定位而呈定位旋轉，進而可以藉由各該行星輪39帶動該外環輪41旋轉，且由於該第二連動環44係與該外環輪41形成連動，因此於該第二連動環44縮徑形成的該聯軸部46同樣被帶動旋轉，如此，當該煞車卡鉗32夾抵該煞車碟盤31時，該齒輪架35被固定，各該行星輪39係呈定位旋轉並帶動該外環輪41旋轉，故由該主動輪23、該數個行星輪39及該外環輪41共同形成的該行星齒輪 組係可具有動力傳輸的功能，以使該動力源裝置P可藉由該動力切換裝置傳輸動力至該變速箱T。

請再參照第5圖，當本發明的動力切換裝置應用於排檔時，該煞車卡鉗32係未夾抵該煞車碟盤31，並且該至少一卡塊17係未對應結合於該至少一卡槽34，此時，該煞車碟盤31及該第一銜接盤33a係呈可旋轉狀態，而使形成連動關係的該第二銜接盤33b、該齒輪架35及該支持部36亦呈可旋轉狀態，故當該主動輪23帶動各該行星輪39旋轉的同時，各該行星輪39會推動各該行星輪軸38，並由各該行星輪軸38帶動該齒輪架35共同繞著該主動輪23旋轉於該外環輪41的內齒紋42，因而無法藉由該數個行星輪39帶動該外環輪41旋轉，進而可以切換來自該動力源裝置P動力，故由該主動輪23、該數個行星輪39及該外環輪41共同形成的該行星齒輪組係可具有動力切換的功能，其係由於該動力源裝置P無法藉由該動力切換裝置傳輸動力至該變速箱T，而可使該變速箱T可以輕易的於一定轉速內順利進行換檔。

另外，當本發明的動力切換裝置於排檔結束時，係由該煞車卡鉗32夾抵該煞車碟盤31而使該煞車碟盤31的轉速降低後，方可藉由該離合件13使該至少一卡塊17逐漸對應結合於該至少一卡槽34，其中，該離合件13的桿部14係設置於該殼座1的該缺口15，並可連接至一車輛電腦系統(圖未示)，以由該車輛電腦系統(圖未示)控制該離合件13的作動。

綜上所述，本發明的動力切換裝置，係可形成該行星齒輪組的結構，以由是否夾抵該煞車碟盤而可進行動力傳輸或者動力切換，係可取代現有的離合器，以避免動力損失及頓挫感的問題。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述 實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (15)

1. 一種動力切換裝置，包含：一殼座，具有一容置空間，該容置空間具有一離合件，該離合件係由一桿部設置於該容置空間的一缺口，該離合件的中心具有一貫孔，以及該離合件的一側具有至少一卡塊；一傳動組，設置於該容置空間，該傳動組具有一軸套，該軸套的內齒係與一軸桿的一端相嚙合，該軸桿的另一端具有一主動輪，該軸套、該軸桿及該主動輪係形成連動；一變速輪組，設置於該容置空間，該變速輪組具有一煞車碟盤，該煞車碟盤可受一煞車卡鉗夾抵，該煞車碟盤的一側具有至少一卡槽對應於該至少一卡塊，該煞車碟盤的另一側具有一齒輪架，該煞車碟盤及該齒輪架係形成連動，且該煞車碟盤及該齒輪架的中心共同具有一軸孔，至少一行星輪軸成不可旋轉地沿該軸孔的軸向方向穿設於該齒輪架，該至少一行星輪軸各供一行星輪設置；及一連動組，設置於該容置空間，該連動組具有一外環輪，該外環輪的內壁環設有內齒紋，該外環輪的中心具有一輪孔，該輪孔於該外環輪的一側縮徑形成一聯軸部，該傳動組貫穿該貫孔及該軸孔，並使該主動輪置於該齒輪架內，且該齒輪架置於該輪孔，以使各該行星輪於該齒輪架內部與該主動輪相嚙合，以及於該齒輪架外部與該內齒紋相嚙合。
2. 如申請專利範圍第1項所述之動力切換裝置，其中，該主動輪、該至少一行星輪及該外環輪係形成一行星齒輪組。
3. 如申請專利範圍第1項所述之動力切換裝置，其中，該軸套是一內齒聯軸器。
4. 如申請專利範圍第1項所述之動力切換裝置，其中，該煞車碟盤的兩側分別具有一第一銜接盤及一第二銜接盤。
5. 如申請專利範圍第4項所述之動力切換裝置，其中，該第一銜接盤背向該煞車碟盤的一側具有該至少一卡槽。
6. 如申請專利範圍第4項所述之動力切換裝置，其中，該第二銜接盤背向該煞車碟盤的一側具有該齒輪架。
7. 如申請專利範圍第6項所述之動力切換裝置，其中，該齒輪架係由一支持部結合於該第二銜接盤。
8. 如申請專利範圍第7項所述之動力切換裝置，其中，該煞車碟盤、該第一銜接盤、該第二銜接盤、該齒輪架及該支持部的中心共同具有該軸孔且形成連動。
9. 如申請專利範圍第1項所述之動力切換裝置，其中，該至少一行星輪軸以及該至少一行星輪的數量各為四個。
10. 如申請專利範圍第1項所述之動力切換裝置，其中，該外環輪的兩側分別具有一第一連動環及一第二連動環並形成連動。
11. 如申請專利範圍第10項所述之動力切換裝置，其中，該外環輪、第一連動環及該第二連動環的中心共同具有該輪孔。
12. 如申請專利範圍第11項所述之動力切換裝置，其中，該輪孔於該第二連動環縮徑形成該聯軸部。
13. 如申請專利範圍第1項所述之動力切換裝置，其中，當未用於排檔時，該煞車卡鉗係夾抵該煞車碟盤，並且該至少一卡塊係對應結合於該至少一卡槽。
14. 如申請專利範圍第1項所述之動力切換裝置，其中，當應用於排檔時，該煞車卡鉗係未夾抵該煞車碟盤，並且該至少一卡塊係未對應結合於該至少一卡槽。
15. 如申請專利範圍第1項所述之動力切換裝置，其中，該桿部連接至一車輛電腦系統。