TWI777273B - 車輛的變速箱 - Google Patents
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Abstract
一種車輛的變速箱,包含一外殼單元,及一設置於該外殼單元中的轉動單元。該外殼單元包括一界定出一適用於盛裝潤滑油之作用空間的殼體,及一連接於該殼體且圍繞界定出一連通該作用空間之引流空間的殼蓋。該引流空間具有一遠離該作用空間而延伸的引油道,及一連通於該引油道且位於遠離該殼體之一側的集油槽。該轉動單元包括一轉軸,及一套設於該轉軸的離合器。該轉軸具有一自朝向該集油槽之一端而沿軸向延伸並界定出一軸流道的內周壁,及至少一自該內周壁而沿徑向延伸,且界定出一連通於該軸流道並呈徑向貫通而朝向該離合器之出油孔的孔壁。
Description
本發明是有關於一種車輛的部件,特別是指一種車輛的變速箱。
參閱圖1,為一現有的動力傳動箱1,包含一界定出一內空間100的外殼10、一設置於該內空間100中的馬達11、一設置於該內空間100且連接於該馬達11的動力軸12,及一設置於該內空間100且連接該動力軸12的後輪軸13。由於該馬達11、該動力軸12,與該後輪軸13之間的動能傳遞,皆是透過彼此嚙合的齒輪,為了確保該動力軸12、該後輪軸13能順暢運轉,也防止齒輪之間產生不必要的摩擦力,該現有的變速箱1是在該內空間100中直接注入潤滑油,並且使潤滑油的液面高度至少高於其中一個齒輪。藉此,在所述齒輪轉動的同時,即可帶動該內空間100中的潤滑油向上飛濺,使得飛濺的潤滑油得以沾附於該動力軸12、該後輪軸13,甚至其他齒輪以及機件上。
然而,在不使用能提供額外動力之油泵的情況下,藉由
轉動之齒輪帶動而讓潤滑油飛濺的方法,雖然足以因應例如無變速、單組齒輪傳動的小體積、少零件的車種,但若是因應配置有多組變速齒輪的車種,因需潤滑之機件體積相對大,零件的數量也多,單純利用齒輪轉動而潑濺潤滑油的做法明顯有其不足。另外,若必須針對設置於軸向遠側的離合器提供潤滑時,單純藉由潑濺的方式即便範圍可及於軸向遠側,充其量也僅是沾附於離合器的外表,在未有其他動力的情況下,實難以進入離合器內部而達成確實的潤滑作用。
因此,本發明之目的,即在提供一種不需額外設置油泵即可充分針對離合器提供足夠之潤滑效果的車輛的變速箱。
於是,本發明車輛的變速箱,包含一外殼單元,及一轉動單元。該外殼單元包括一圍繞界定出一適用於盛裝潤滑油之作用空間的殼體,及一連接於該殼體且圍繞界定出一連通於該作用空間之引流空間的殼蓋。該引流空間具有一遠離該作用空間而延伸的引油道,及一連通於該引油道且位於遠離該殼體之一側的集油槽。該轉動單元設置於該作用空間中,並包括一轉軸,及一套設於該轉軸
的離合器。該轉軸具有一自朝向該集油槽之一端而沿軸向延伸並界定出一軸流道的內周壁,及至少一自該內周壁而沿徑向延伸,且界定出一連通於該軸流道並呈徑向貫通而朝向該離合器之出油孔的孔壁。
在本發明的一些實施例中,該外殼單元的殼蓋具有至少一以遠離該轉軸的方向而延伸並朝向與該轉軸旋轉方向相反之方向,且與該引油道相鄰的擋板。
在本發明的一些實施例中,該引流空間還具有一介於該擋板與該引油道之間的內縮空間區。
在本發明的一些實施例中,該轉動單元還包括一套設於該轉軸且位於該離合器朝向該集油槽之一側的軸承,該軸承具有至少一用以防止潤滑油自該軸承溢漏的防漏板。
在本發明的一些實施例中,適用於連接一用以提供動力的驅動馬達,其中,該轉動單元的該轉軸適用於連接該驅動馬達。
在本發明的一些實施例中,該轉動單元還包括一自朝向該集油槽之一端插設於該軸流道且用以推動該離合器的推桿,該推桿具有一穿設於該軸流道之中的桿部,及一連接於該桿部遠離該離合器之一端並位於該軸流道以外的基部,該桿部具有至少一呈弧形而貼附該內周壁的弧面區,及至少一連接於該至少一弧面區且與該內周壁之一部分徑向間隔的切面區。
在本發明的一些實施例中,該轉軸的該至少一出油孔為一沿軸向延伸一段距離的槽孔。
在本發明的一些實施例中,該外殼單元的該集油槽位於遠離該驅動馬達之一側。
在本發明的一些實施例中,適用於連接一用以提供動力的驅動馬達,及一位於該驅動馬達相反側且用以將動力向外傳遞之輸出件,其中,該轉動單元之該轉軸的一部分延伸至該作用空間外,並適用於連接該輸出件。
在本發明的一些實施例中,該外殼單元的該集油槽位於遠離該輸出件之一側。
本發明車輛的變速箱,能藉由該引流空間的該引油道,在不需額外設置油泵而提供動力的情況下,將該作用空間的潤滑油導引至該集油槽,在該集油槽累積一定的潤滑油量後,則會直接自該轉軸的該軸流道軸向輸入。在該軸流道中的潤滑油,能利用該轉軸旋轉產生的離心力,自該至少一出油孔輸出,直接對該離合器產生潤滑效果。
本發明的一些實施例,能藉由與該引油道相鄰的該擋板阻擋因該轉軸旋轉而噴濺的潤滑油,並且使所述潤滑油更容易經由該引油道導入該集油槽。
本發明的一些實施例,該擋板配合向外側方向凹設的該內縮空間區,得以使該擋板在噴濺的路徑上更好地收集潤滑油,進而導引更多的潤滑油至該集油槽。
本發明的一些實施例,利用所套設之軸承的該防漏板,能避免潤滑油自該軸承溢漏,避免潤滑油在該集油槽中產生分流,確保該集油槽往該軸流道輸入潤滑油的壓力。
本發明的一些實施例,該轉軸為連接於該驅動馬達的主軸,並配設有用以推動該離合器之該推桿。除了藉由該槽孔而預留該推桿推動該離合器所需要的行程,透過該桿部之該至少一切面區的設計,在該推桿插設於該軸流道而推動該離合器的情況下,仍能與該內周壁相間隔而產生空隙,得以自遠離該驅動馬達之一側將潤滑油注入該軸流道,確保對所述主軸以及該離合器的潤滑效果。
本發明的一些實施例,該轉軸為連接於該輸出件的副軸,在該轉軸為副軸的情況下,該集油槽是在遠離該輸出件的一側,也就是鄰近該驅動馬達之一側,相較於該轉軸為主軸的情況下而言,該集油槽是位於不同側,以防止相互干擾。
2:外殼單元
2a、2b:外殼單元
21a:殼體
21b:殼體
210a:作用空間
210b:作用空間
22a:殼蓋
22a’:殼片
22b:殼蓋
220:引流空間
228:引油道
229:集油槽
229a、229b:集油槽
223:擋板
3a、3b:轉動單元
31a、31b:轉軸
310:軸流道
311:內周壁
312:孔壁
319:出油孔
32a、32b:離合器
33:軸承
331:防漏板
34:推桿
341:桿部
342:基部
344:凹陷端
345:舉桿
346:止推件
347:容置槽
348:弧面區
349:切面區
35:推銷
39:旋桿
390:缺槽
91:驅動馬達
92:輸出件
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是一局部剖視圖,說明一現有的動力傳動箱;圖2是一不完整的立體圖,說明本發明車輛的變速箱之一第一實施例及一第二實施例的一外殼單元;圖3是一局部剖視圖,配合圖2說明該第一實施例的該外殼單元及一轉動單元;圖4是一局部放大的立體分解圖,說明該外殼單元的一擋板及一引油道的相對位置;圖5是一含有剖面的示意圖,說明該轉動單元的一推桿插設於一轉軸的一軸流道中;圖6是一剖視的示意圖,說明該推桿的型態並配合圖5說明相關功效;圖7是一不完整的剖視圖,說明該推桿推動該轉動單元之一離合器的情況;圖8是一示意圖,說明該第一實施例使潤滑油確實作用於該離合器的效果;圖9是一剖視圖,配合圖2說明該第二實施例的該外殼單元及該轉動單元;圖10是一不完整的側視圖,說明該外殼單元的該擋板及該引油道的相對位置;及圖11是一示意圖,說明該第二實施例使潤滑油確實作用於該
離合器的效果。
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2與圖3,為本發明車輛的變速箱之一第一實施例,適用於連接一用以提供動力的驅動馬達91。本第一實施例包含一外殼單元2,及一設置於該外殼單元2之中的轉動單元3a。要先說明的是,在本第一實施例中,是以該轉動單元3a為配合連接於該驅動馬達91的情況來說明,也就是用來傳遞該驅動馬達91之轉動動力的動力軸(主軸),而該外殼單元2在本第一實施例中,是以外殼單元2a標示,具體而言即為整體的箱殼中,實質圍繞所述動力軸的部分。
該外殼單元2a包括一圍繞界定出一適用於盛裝潤滑油之作用空間210a的殼體21a,及一連接於該殼體21a且圍繞界定出一連通於該作用空間210a之引流空間220的殼蓋22a。該引流空間220具有一遠離該作用空間210a而延伸的引油道228(繪示於圖5)、一連通於該引油道228且位於遠離該殼體21a及該驅動馬達91之一側的集油槽229,及一與該引油道228連通的內縮空間區290(繪示於圖5)。其中,該殼蓋22a具有一朝向該引流空間220凸
設,並與該引油道228相鄰的擋板223,該內縮空間區290是介於該擋板223與該引油道228之間。
該轉動單元3a設置於該作用空間210a中,並包括一適用於連接於該驅動馬達91的轉軸31a、一套設於該轉軸31a的離合器32a、一套設於該轉軸31a且位於該離合器32a朝向該集油槽229之一側的軸承33,及一自朝向該集油槽229之一端插設於該轉軸31a且用以推動該離合器32a的推桿34。該轉軸31a具有一自朝向該集油槽229之一端而沿軸向延伸並界定出一軸流道310的內周壁311,及一自該內周壁311而沿徑向延伸,且界定出一連通於該軸流道310並呈徑向貫通而朝向該離合器32a之出油孔319的孔壁312。其中,該轉軸31a與該離合器32a較佳為模組化地預先製成,特別是該轉軸31a可一體成型特定的檔速齒輪,藉此簡化整體的安裝。另外,該軸承33具有一朝向該集油槽229且用以防止潤滑油自該軸承33溢漏的防漏板331。
參閱圖4與圖5並配合圖3,該擋板223是以遠離該轉軸31a的方向而延伸並朝向與該轉軸31a旋轉方向相反之方向,因此當該轉軸31a旋轉而將該作用空間210a中的潤滑油沿轉動方向潑濺時,該擋板223得以阻擋於中途而承接一部分的潤滑油,而沿該擋板223向下流動的潤滑油則會進入該引油道228。
參閱圖5與圖6並配合圖3,該推桿34用以供一旋桿39驅
動,進而推動該離合器32a,該推桿34是插設於該轉軸31a的該軸流道310中。具體而言,該離合器32a為一需要克服彈簧彈性恢復力而運作的推桿式壓板離合器,因此需要以該旋桿39提供較長的力臂,藉此帶動該推桿34朝向該軸流道310中移動,才能推動該離合器32a而達成變速的目的。
參閱圖6與圖7,該推桿34具有一穿設於該軸流道310之中的桿部341,及一連接於該桿部341遠離該離合器32a之一端並位於該軸流道310以外的基部342。其中,該基部342的徑寬大於該桿部341,並適用於傳遞該旋桿39的推抵力量,該旋桿39形成有一朝向該推桿34的缺槽390。該基部342具體而言即為該推桿34位於該軸流道310以外的實體結構部分,並具有一形成一朝向外側之容置槽347的凹陷端344、一設置於該缺槽390與該凹陷端344之間的舉桿345,及一設置於該容置槽347且位於該舉桿345與該凹陷端344之間,並由該舉桿345推抵且用以承受軸向推力的止推件346,具體而言,該止推件346為一止推軸承。而該桿部341具有二個呈弧形而貼附該內周壁311的弧面區348,及二分別連接於該等弧面區348相反兩側且與該內周壁311的一部分徑向相間隔的切面區349。該桿部341插設於該軸流道310時,由於概呈多於一半截面積的形狀,故能確保一定的結構強度,而透過該等切面區349與該內周壁311相間隔的區域,即可預留潤滑油通過的空隙,確保潤滑油
仍能流通於該集油槽229(見圖8)與該軸流道310之間。特別是,透過該等弧面區348大於該等切面區349之表面積總和,即可更好地導引該桿部341於該軸流道310中相對滑動(含軸向、徑向),避免元件之間的干涉問題以及作動不良的情況發生。
要另外說明的是,為了配合該推桿34推動該離合器32a所需要的行程,該出油孔319為一沿軸向延伸一段距離的槽孔,而由該推桿34之桿部341所推動的一推銷35即是容置於所述槽孔中,所述槽孔延伸的距離,即為預留給該推桿34作動的行程餘裕,確保被驅動之該推銷35推動該離合器32a的變速功能。
參閱圖7與圖8並配合圖5,該殼蓋22a所蓋設的部分,具體而言至少是蓋設於由殼片22a’圍繞界定出的該集油槽229,該殼片22a’可視為連接於該殼蓋22a的一部分,而該殼體21a、該殼蓋22a,及該殼片22a’共同構成該外殼單元2a。為了藉由該轉軸31a而將該驅動馬達91旋轉產生的動力往其他機件傳動,該轉軸31a上勢必會套設例如齒輪之傳動元件,因此在該作用空間210a中具有一定液面高度的潤滑油,將會被所述傳動元件帶動而沿著該轉軸31a的轉動方向潑濺,藉此對能藉由單純潑濺而達成潤滑效果的機件達成潤滑效果。
要特別說明的是,為了盡可能有效利用被潑濺的潤滑油,如圖5所示,該擋板223的頂端是高於該內縮空間區290的頂
端,且該內縮空間區290的底端高於該引油道228的底端,而該內縮空間區290在寬方向上的尺寸是大於該引油道228在同方向上的尺寸,藉著該擋板223與該內縮空間區290之間的位差,使得該擋板223阻擋的潤滑油,能順著該擋板223的下緣朝橫方向外側流入該內縮空間區290,且再因重力向下而流至該內縮空間區290之外。而在該擋板223與該內縮空間區290的相對尺寸上,該擋板223在豎直方向朝下延伸的長度尺寸,小於該內縮空間區290豎直方向的尺寸,據此可擴展該轉動單元3a的安裝與運作空間,同時避免該擋板223與該轉動單元3a的干涉問題,也藉此達成配設更加緊緻的效果。
被傳動元件帶動而潑濺的潤滑油,除了單純藉由潑濺所及的機件表面以外,利用該擋板223以及該內縮空間區290在配置上的相對位差,一部分撞擊該擋板223所濺散開的潤滑油,可因而直接進入該內縮空間區290裡,甚至濺散相對較遠的潤滑油也能因撞擊該外殼單元2a,再因而進入較該擋板223要為外側的該內縮空間區290裡,故確實能更有效地匯集更多的潤滑油。後續,在該內縮空間區290中的潤滑油會再進一步經由該引油道228導引至該集油槽229,而所導引的潤滑油在潤滑該推桿34之該基部342的部件後,還會在累積一定液面後流入該轉軸31a的該軸流道310。隨著該轉軸31a的持續轉動,該擋板223、該外殼單元2a,及該內縮空
間區290也會攔截到更多的潤滑油,並經該引油道228導引至該集油槽229,持續增加注入該軸流道310的潤滑油;同時,該轉軸31a轉動而產生的離心力,則會使該軸流道310中的潤滑油徑向向外流動,也就是經由該出油孔319朝向該離合器32a輸出,直接由該離合器32a的內部提供潤滑油。
因此,只要該作用空間210a中提供的潤滑油量足夠,即便潤滑油的注入來源與該離合器32a間隔一段距離,也能在不設置油泵而提供額外動力的情況下,利用該擋板223攔截到一定量的潤滑油,並將潤滑油經由該引流空間220直接導入該轉軸31a內部的該軸流道310,透過轉動產生之由內向外的離心力,達成對該離合器32a提供充分潤滑的目的。要特別強調的是,利用本第一實施例所達成的潤滑機制,不僅是利用潑濺而沾附機件表面,同時更能針對該轉軸31a及該離合器32a由內部提供潤滑油,達成由外而內及由內而外的徹底潤滑,確實具有優化潤滑效果的實質功效。
參閱圖2與圖9,為本發明車輛的變速箱之一第二實施例,適用於連接一用以提供動力的驅動馬達91,及一位於該驅動馬達91相反側且用以將動力向外傳遞之輸出件92。具體而言,該輸出件92為一鏈條。要特別說明的是,在本第二實施例中,是以該轉動單元3b為連接該輸出件92的情況來說明,也就是將該驅動馬達91產生之旋轉動力,藉由內部傳動而改變傳輸方向後向外輸出的輸
出軸(副軸);另外,在本發明車輛的變速箱之實質完整箱體中,除了圍繞所述動力軸的該外殼單元2a,還包含與該外殼單元2a一體連接,並圍繞所述輸出軸的該外殼單元2b。
本第二實施例與該第一實施例的差別在於:該轉動單元3b之該轉軸31b的一部分延伸至該作用空間210b外,並適用於連接該輸出件92。另外,該外殼單元2b的該集油槽229b位於遠離該輸出件92,也就是靠近該驅動馬達91之一側。實質上來說,本發明車輛的變速箱同時含有該第一實施例與該第二實施例,且該第一實施例與該第二實施例可獨立運作而不相互影響。另外,由於該轉軸31b是連接於該輸出件92而用以輸出動能,故該離合器32b為一單向離合器。
參閱圖10與圖11,由於本第二實施例也是採用與該第一實施例相同的機制,將潤滑油導入該集油槽229b,並在累積一定量的潤滑油後由該轉軸31b的一端注入潤滑油,達成由內而外對該離合器32b提供潤滑效果的目的。另外,由於本第二實施例的該集油槽229b與該第一實施例之該集油槽229a是分別位於相反兩側,因此所需的潤滑油是分別往相反兩側傳輸,因此各自導引潤滑油的路徑並不會相互干涉,得以確保該第一實施例與該第二實施例各自的穩定運作,且不會相互干擾。
綜上所述,本發明車輛的變速箱,能配合該擋板223阻
擋潑濺的潤滑油並集中輸導至該引油道228,在不需設置油泵而提供動力的情況下,即可將該作用空間210a、210b的潤滑油導引至該集油槽229a、229b,在該集油槽229a、229b累積一定的潤滑油量後,潤滑油則會自該轉軸31a、31b的該軸流道310軸向輸入,並利用該轉軸31a、31b旋轉產生的離心力,自遠離該集油槽229a、229b之一端的所述出油孔319輸出,直接對該離合器32a、32b產生潤滑效果。因此,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。
2a············ 外殼單元
21a··········· 殼體
210a········· 作用空間
22a··········· 殼蓋
220··········· 引流空間
223··········· 擋板
229··········· 集油槽
3a············ 轉動單元
31a··········· 轉軸
310··········· 軸流道
311··········· 內周壁
312··········· 孔壁
319··········· 出油孔
32a··········· 離合器
33············ 軸承
331··········· 防漏板
34············ 推桿
91············ 驅動馬達
Claims (10)
- 一種車輛的變速箱,包含: 一外殼單元,包括一圍繞界定出一適用於盛裝潤滑油之作用空間的殼體,及一連接於該殼體且圍繞界定出一連通於該作用空間之引流空間的殼蓋,該引流空間具有一遠離該作用空間而延伸的引油道,及一連通於該引油道且位於遠離該殼體之一側的集油槽;及 一轉動單元,設置於該作用空間中,並包括一轉軸,及一套設於該轉軸的離合器,該轉軸具有一自朝向該集油槽之一端而沿軸向延伸並界定出一軸流道的內周壁,及至少一自該內周壁而沿徑向延伸,且界定出一連通於該軸流道並呈徑向貫通而朝向該離合器之出油孔的孔壁。
- 如請求項1所述車輛的變速箱,其中,該外殼單元的殼蓋具有至少一以遠離該轉軸的方向而延伸並朝向與該轉軸旋轉方向相反之方向,且與該引油道相鄰的擋板。
- 如請求項2所述車輛的變速箱,其中,該引流空間還具有一介於該擋板與該引油道之間的內縮空間區。
- 如請求項1所述車輛的變速箱,其中,該轉動單元還包括一套設於該轉軸且位於該離合器朝向該集油槽之一側的軸承,該軸承具有至少一用以防止潤滑油自該軸承溢漏的防漏板。
- 如請求項1至4任一項所述車輛的變速箱,適用於連接一用以提供動力的驅動馬達,其中,該轉動單元的該轉軸適用於連接該驅動馬達。
- 如請求項5所述車輛的變速箱,其中,該轉動單元還包括一自朝向該集油槽之一端插設於該軸流道且用以推動該離合器的推桿,該推桿具有一穿設於該軸流道之中的桿部,及一連接於該桿部遠離該離合器之一端並位於該軸流道以外的基部,該桿部具有至少一呈弧形而貼附該內周壁的弧面區,及至少一連接於該至少一弧面區且與該內周壁之一部分徑向間隔的切面區。
- 如請求項6所述車輛的變速箱,其中,該轉軸的該至少一出油孔為一沿軸向延伸一段距離的槽孔。
- 如請求項5所述車輛的變速箱,其中,該外殼單元的該集油槽位於遠離該驅動馬達之一側。
- 如請求項1至4任一項所述車輛的變速箱,適用於連接一用以提供動力的驅動馬達,及一位於該驅動馬達相反側且用以將動力向外傳遞之輸出件,其中,該轉動單元之該轉軸的一部分延伸至該作用空間外,並適用於連接該輸出件。
- 如請求項9所述車輛的變速箱,其中,該外殼單元的該集油槽位於遠離該輸出件之一側。
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