发明名称 多段式动力调速器改良结构
摘要
申请公布号 TWM358878 申请公布日期 2009.06.11
申请号 TW096222458 申请日期 2007.12.28
申请人 曾盛财 桃园县龙潭乡佳安西路5之3号;曾蔚富 桃园县中坜市永康街31号1楼;许志刚 台北县新店市北新路1段157号4楼;黄玮华 台北县新店市北新路1段157号4楼;曾慧贞 新竹县湖口乡德盛村24邻153号;曾裕富 新竹市东区光复路1段681号之3;曾凯富 桃园县龙潭乡民族路200号 发明人 曾盛财;曾蔚富;许志刚;黄玮华;曾慧贞;曾裕富;曾凯富
分类号 F02D31/00 (2006.01) 主分类号 F02D31/00 (2006.01)
代理机构 代理人 苏良井 台北市中正区重庆南路1段121号5楼之21;苏文生 台北市中正区重庆南路1段121号5楼之21
主权项 1.一种多段式动力调速器改良结构,包括启动机构、变速机构、选档机构和变速控制机构,其总体部署结构为:所述启动机构套设在一出力轴上,所述启动机构包括与动力传递机构相连的行星齿轮架和与变速机构相连用于将动力传递给变速机构的太阳齿轮,所述行星齿轮架和太阳齿轮通过传动装置连接;所述变速机构包括传入动力的主动齿轮和传出动力及不同速度的出力齿轮,该主动齿轮和出力齿轮通过一变速齿轮组机构连接在一起,该变速齿轮组机构上设有变速调节装置;所述选档机构包括主动伞齿轮、被动伞齿轮和换档部件出力滑套,所述主动伞齿轮与变速机构中的出力齿轮相连接,所述被动伞齿轮套设在一输出轴上,所述换档部件出力滑套可与主动伞齿轮或被动伞齿轮择一连接,或都不连接地与输出轴固连,向车辆的后轮、或前轮、或四轮传递前进、后退或空档相应的动力和转速;所述变速控制机构包括控制驱动机构,其包括一驱动电机和/或手动驱动装置;还包括与所述变速机构中的变速调节装置相关联的变速控制机构、与所述选档机构中的换档部件相关联的变速控制机构,所述控制驱动机构与前述的变速控制机构通过传动装置相连接;其特征在于:其中,与所述变速机构中的变速调节装置相关联的变速控制机构包括顶珠定位主动齿盘和顶珠定位被动齿盘,所述顶珠定位被动齿盘与所述变速机构中的齿轮组相关联,所述顶珠定位主动齿盘与顶珠定位被动齿盘通过传动机构相连接;其中,与所述选档机构中的换档部件出力滑套相关联的变速控制机构包括控制主动伞齿轮和控制被动伞齿轮,控制被动伞齿轮与所述换档部件出力滑套相关联,控制主动伞齿轮与控制主动伞齿轮通过传动机构相连接;前述两个控制机构中的控制主动伞齿轮均设置在一根变速控制轴上,其随所述变速控制轴转动即可实施换档和变速;其特征还包括:一停车齿轮,其固设在该出力轴上;一引擎辅助刹车切换机构,其为一切换装置,设置在所述出力轴上,其一端与所述变速机构中的传入动力的主动齿轮关联,或者,另一端与停车齿轮相关联,形成两种状态:其中与所述变速机构中的传入动力的主动齿轮相关联,而将动力从启动机构传给变速机构,处于引擎动力输出状态;或者,其中和固于所述出力轴上的停车齿轮相关联,处于引擎辅助刹车状态。2.如申请专利范围第1项所述的多段式动力调速器改良结构,其中,所述启动机构是一行星齿轮组缓冲机构,包括太阳齿轮、行星齿轮、环齿轮和设于太阳齿轮两侧的两个行星齿轮架,作为所述的一个行星齿轮架和作为所述的太阳齿轮相邻地套设在所述出力轴上,另一个行星齿轮架套设在太阳齿轮另一侧太阳齿轮的筒体上,在该行星齿轮架和太阳齿轮的筒体之间套设所述变速机构中的主动齿轮,两个行星齿轮架之间固设行星齿轮轴,该轴上套设行星齿轮与太阳齿轮啮合,在行星齿轮外面套设啮合环齿轮,还包括一令所述环齿轮和太阳齿轮不动或转动的装置,所述装置为制动包带驱动装置,该制动包带驱动装置包括一制动包带电机和一制动包带顶杆,制动包带电机和制动包带顶杆之间设有一传动装置,使得当该制动包带电机启动时,带动制动包带顶杆运动,使一端固定在主机壳支架上、另一端连接在制动包带顶杆上的制动包带抱紧环齿轮或将其松开;或者,其中,所述启动机构是一离合器,其上的离合主动轴连接动力源,离合从动轴套设在所述出力轴上。3.如申请专利范围第1项或第2项所述的多段式动力调速器改良结构,其中,所述引擎辅助刹车切换机构为:包括有一个引擎刹车带动环和二个方向相反的单向轴承组成的所述切换装置,所述带动环固设在所述启动机构中的所述太阳齿轮上,一个单向轴承设置在带动环和所述变速机构中的所述主动齿轮之间,使得当带动环的转速大于主动齿轮时动力从启动机构传递到变速机构,反之空转无动力传递;另一个单向轴承设置在带动环和所述停车齿轮之间,使得当停车齿轮的转速大于带动环时动力从停车齿轮传递到带动环继而传递到启动机构产生引擎辅助刹车,反之空转无动力传递;或者:为电控控制切换装置,包括一个棘轮滑套和一驱动机构,该棘轮滑套可滑动地固联在所述启动机构的太阳齿轮上,所述棘轮滑套置于所述变速机构中的主动齿轮和所述停车齿轮之间,该棘轮滑套的两侧设有棘齿,所述主动齿轮和所述停车齿轮与所述棘轮滑套相邻的侧面设有可相互啮合的棘齿;所述驱动机构包括一端置于棘轮滑套外圆周面上的圆环槽中、另一端固定在一拨叉轴上的引擎刹车切换拨叉,还包括一个引擎刹车切换电机,在引擎刹车切换电机和引擎刹车切换拨叉之间设有传动装置;或者:为油门踏板控制切换装置,包括一个棘轮滑套和一驱动机构,该棘轮滑套可滑动地固联在所述启动机构的太阳齿轮上,所述棘轮滑套置于所述变速机构中的主动齿轮和所述停车齿轮之间,该棘轮滑套的两侧设有棘齿,所述变速机构中的主动齿轮和所述停车齿轮与所述棘轮滑套相邻的侧面设有可相互啮合的棘齿;所述驱动机构包括一端置于棘轮滑套外圆周面上的圆环槽中、另一端固定在一拨叉轴上的引擎刹车切换拨叉,还包括一个引擎刹车切换拉绳,在所述引擎刹车切换拨叉的上端设置柄,其上一侧连接所述拉绳,另一侧与主机壳之间连接一弹簧;拉绳与油门踏板连接,油门踏板不踩时会产生引擎刹车。4.如申请专利范围第1项或第2项所述的多段式动力调速器改良结构,其中,所述变速机构的变速部署结构为:所述变速机构中的所述变速齿轮组机构包括相互啮合的入力齿轮组和出力齿轮组,其分别装置在一入力轴和所述出力轴上,所述入力齿轮组和出力齿轮组中的各个齿轮一一对应地啮合,一对相互啮合的所述入力齿轮和出力齿轮为一排变速齿轮组,其中的所述入力齿轮和所述入力轴上固设的一入力被动齿轮啮合,所述入力轴上一体固设一个齿轮,其作为第一排变速齿轮组中的入力齿轮与第一排变速齿轮组中的第一出力齿轮啮合,其它各入力齿轮均套设在入力轴上,各出力齿轮均套设在所述出力轴上,并与入力齿轮组中的相应齿轮一一对应啮合形成若干排变速齿轮组,最后一排变速齿轮组中的出力齿轮即为所述变速机构中的出力齿轮,所述变速调节装置为:包括所述入力轴上相邻的入力齿轮之间设有可以使相邻入力齿轮相互连成一体以同样的转速转动、又可以彼此脱开只是空转的机构,所述机构为类弹簧机构;在所述出力轴上套设的所述出力齿轮组中的一系列出力齿轮,相邻齿轮之间设置单向轴承使之相互连接,使得其间形成相对速度较快的出力齿轮可以带动低速出力齿轮转动,即低速档转速低时同步转,高转速时仅高速档齿轮旋转,低速档齿轮则空转的运动关系。5.如申请专利范围第4项所述的多段式动力调速器改良结构,其中,所述类弹簧机构与所述入力齿轮的构造与结合结构为:第二排到最后一排变速齿轮组中的每个所述入力齿轮的端面上固设类弹簧的一端,该类弹簧的另一端形成中空的腔室,前一个入力齿轮的筒体置于类弹簧形成的中空的腔室中,类弹簧形成中空腔室的一端的端部设有接合部,与之对应,在与该端相邻的入力齿轮的相应的侧面上设有与类弹簧上的所述接合部匹配的接合部,在所述两个接合部之间的入力轴上套设推动机构,其在入力轴上移动给所述类弹簧施加压缩力使之压缩而使得其与相邻入力齿轮的所述接合部脱离接合,或取消压缩力,恢复接合;所述推动机构与所述变速控制机构中的所述控制机构相连接。6.如申请专利范围第1项或第2项所述的多段式动力调速器改良结构,其中,所述选档机构为一伞齿轮换档机构,其主动伞齿轮与被动伞齿轮间连接一个可转动的固定在主机壳上的换向中间伞齿轮与主、被动伞齿轮分别啮合,所述被动伞齿轮与所述输出轴之间设置一轴承,所述换向部件为一个出力滑套,其两侧以及所述主、被动伞齿轮相应位置上分别设有接合结构,所述出力滑套连接一拨叉升降机构作为所述变速控制机构中的控制机构相连接。7.如申请专利范围第5项所述的多段式动力调速器改良结构,其中,所述变速控制机构中与所述变速机构关联的控制机构为简易拔推装置,该简易拔推装置包括顶珠定位主动齿盘与顶珠定位被动齿盘;对应地,所述推动机构包括变速控制盘与变速托架;所述变速控制轴上,对应所述变速机构中变速齿轮组的排数n,设有n-1个所述变速托架和变速控制盘,也相应地设有n-1个简易拔推装置,所述变速控制盘套设在所述入力轴上,通过轴承固定在所述类弹簧端部,所述变速托架为片状物,其上设有两个孔,通过孔使变速托架的一端套设在与所述类弹簧相邻的一入力齿轮的筒体上,通过孔使变速托架的另一端套设在变速控制轴上使该变速托架在入力轴上不转动地定位;所述简易拔推装置中的顶珠定位主动齿盘固定在所述变速控制轴上,所述顶珠定位被动齿盘套设在所述入力齿轮的筒体上位于所述变速控制盘和变速托架之间并与顶珠定位主动齿盘啮合;在所述顶珠定位被动齿盘上设有顶珠孔,孔中设有顶珠,与所述变速控制盘对应,且与其上顶珠孔对应地,所述变速托架上设有圆弧形顶珠退拔沟轨,使得当所述变速控制轴转动时,带动所述顶珠定位被动齿盘转动,使顶珠陷进变速托架上的圆弧形顶珠退拔沟轨中,所述类弹簧松弛接合相邻的入力齿轮,或者使顶珠不在变速托架的沟轨中,推动变速控制盘压缩类弹簧脱离接合相邻的入力齿轮;各个变速托架和对应的顶珠定位被动齿盘上的圆弧形顶珠退拔沟轨和顶珠容置孔位置分布在圆周上的不同位置上,该顶珠退拔沟轨分成若干组,其组数与入力、出力齿轮的排数相对应,即与需要变速的数目相对应。8.如申请专利范围第6项所述的多段式动力调速器改良结构,其中,所述拨叉升降机构包括:一个前拨叉、一个后拨叉以及前进后退控制盘,该两个拨叉设置在出力滑套的左右两侧,其与出力滑套的接触面是相对的斜面;一个平衡板,其中心部位可转动地固定在固于主机壳上的平衡板轴上,在平衡板轴两侧的平衡板上各设有一个铰接长孔,通过销子各铰接前拨叉的中部和后拨叉的端部;前拨叉的下端为一个封闭框架;一个前进后退控制盘固联在变速控制轴上的,其设在前拨叉的封闭框架中,构成一个凸轮机构,使得通过所述前进后退控制盘在随所述变速控制轴转动时,即可带动前拨叉上下移动,继而带动所述出力滑套左右移动接合主动伞齿轮或接合被动伞齿轮或处于居中位置对应前进档、后退档和空档。9.如申请专利范围第1项所述的多段式动力调速器改良结构,其中,还包括一停车锁定装置,其包括一停车凸轮和一停车锁定杆,该停车凸轮固定在所述变速控制轴上,该停车锁定杆可转动地固定在主机壳上,其具有两个伸出端,其中一端与所述停车凸轮接触,另一端上具有锁定齿,随着停车凸轮的转动形成该锁定齿与所述停车齿轮啮合锁定出力轴和脱离停车齿轮解开锁定出力轴的两个状态。10.如申请专利范围第1项或第2项所述的多段式动力调速器改良结构,其中,还包括自动控制感应装置,该自动控制感应装置的部署为:在所述启动机构的行星齿轮架上及附近主机壳上设有感测器;在所述变速控制机构中的所述变速控制轴上设有的转盘的圆周上设有若干个感测器,对应地,在相应的主机壳上设有一个感测器用于检测可程式控制器(PLC)事先设定换档转速及当时驾驶者操控的发动机转速而由自动控制马达带动蜗杆转动蜗轮盘转动变速控轴而自动换档,所述讯号感测器还用于检测启动机构中行星齿轮架的转速与可程式控制器(PLC)中设定的启动的转速比较而启动或停止制动包带电机的;和对应所述引擎辅助刹车切换机构为电控控制切换装置,还包括:在变速机构的出力齿轮上及附近主机壳上设感测器,其与所述感测器配合控制电控控制切换装置中所述的启动和停止;或者,还包括手动控制装置,其包括手排杆轴,其与所述变速控制轴之间设有传动装置,还包括档位箱,其上可转动的固定装有手排杆轴,在手排杆轴上固设又驱动手排杆,使得通过扳动手排杆即可转动手排杆,从而通过所述传动装置使变速控制轴转动。11.如申请专利范围第10项所述的多段式动力调速器改良结构,其中,对应所述引擎辅助刹车切换机构为电控控制切换装置还包括如下感测器:设置在脚踏板上和驾驶室对应位置上的引擎刹车感测器和传动感测器,用于辅助驱动所述电控控制切换装置中的电机和启动机构中的电机,在脚踏板上设有感测器的一部分永久磁铁,在驾驶室中对应脚踏板处于以下四个位置设置感测器的另一部分:在刹车踏板上对应油门全开位置(w1)、加油终止或加油开始位置(w2)、设定使得棘齿滑套脱开或接合所述变速机构中的主动部件的位置(w3)和设定使得棘齿滑套脱开或接合所述停车齿轮的位置(w4),以向可程式控制器(PLC)传递接通或切断电机的信号以便进行引擎和辅助刹车的适时切换。12.如申请专利范围第7项所述的多段式动力调速器改良结构,其中,所述变速托架上具有六组有圆弧形顶珠退拔沟轨,每一组退拔沟轨在圆周上均匀分布,每一组退拔沟轨是三个,相交120度分布;所述变速托架上设置三个同心圆,同一组的三个退拔沟轨分别设置在该三个同心圆上,各组沟轨的长度不同,以适应n=6排变速齿轮组的三十二档变速或低于此档数的调速需求。图式简单说明:第1图:为本创作提供的动力调速器的一种较佳实施例的机构总体结构示意图,其中的引擎辅助刹车切换机构包括两个方向相反的单向轴承。第2图:为第1图所示的较佳实施例功能部署示意图。第3图:为本创作提供的动力调速器的后轮驱动结构中部分轴的轴位元主视结构示意图。第4图及第4A图:为第1图所示实施例的动力调速器的启动机构的主视和侧视结构示意图。第5A~5D图:为第1图所示实施例的动力调速器的引擎辅助刹车切换机构的结构示意图;其中,第5A图为向变速机构传递动力时的结构示意图;第5B图为辅助刹车时的结构示意图;第5C图为第5A图的C-C剖视结构示意图,其为引擎加速时,本机构自动将动力传递到入力轴状态的剖视结构示意图;第5D图为第5B图的D-D剖视结构示意图,其为引擎减速时,本机构自动将出力轴转速逆向传到引擎的剖视结构示意图。第6图:为本创作提供的动力调速器中变速机构齿排部署示意图。第7图:为本创作提供的动力调速器中集约式变速控制机构的构造与控制部署示意图。第8A图:为具有四排齿轮对,具有可调出八种速度的变速机构中齿轮啮合情况示意图。第8B图:为五排齿轮对,具有可调出十六种速度的变速机构中齿轮啮合情况示意图。第8C图:为如第1图所示的六排齿轮对,具有可调出三十二种速度的变速机构中齿轮啮合情况示意图。第9A图:为选档机构的结构示意图,即换挡机构的前进档和后退档运动传递示意图。第9B~9D图:为选档机构处于三个状态的结构示意图;其中,第9B图为空档状态;第9C图为前进档状态;第9D图为后退档状态;其中,第9C图为前拨叉拉出、后拨叉插入、滑动拨叉向前滑动、出力滑套的棘齿与主动伞齿轮的棘齿啮合、为前进档状态示意图;第9D图为前拨叉插入、后拨叉拉出、滑动拨叉向后滑动、出力滑套的棘齿与被动伞齿轮的棘齿啮合、为后退档状态示意图。第10A、10B图:为第9图所示换挡机构的选档机构的结构简图。第11A~11F图:为本创作提供的动力调速器的变速机构和变速调节机构结构示意图;其中,第11A、11B图为两个相邻入力齿轮连成一体和脱开的结构示意图;第11C图为托架控制角度分布图;第11D图为托架的主视结构示意图;第11图E为变速控制机构的分解结构示意图;第11F图为变速控制机构(顶珠定位齿盘)的主视结构示意图。第12图:本创作提供的动力调速器如第1图所示的实施例中的一种系统自动控制部署示意图。第13图:为本创作提供的动力调速器的前轮驱动的结构示意图。第14图:为本创作提供的动力调速器的四轮驱动动力传递与分配结构示意图。第15、15A、15B图:为停车锁定装置的构造与控制原理的结构示意图。第16图:为前拨叉上升下降装置的构造与控制原理的结构示意图。第16A图:为第16图的侧视结构示意图。第17A、17B图:为本创作提供的动力调速器的另一种引擎刹车切换机构的结构示意图;其中,第17A图为向变速机构传递动力时的结构示意图;第17B图为辅助刹车时的结构示意图;此处不设空转结构。第18图:为油门踏板上装设之引擎刹车或传动之感测器的结构示意图。第19图:为本创作提供的动力调速器的变速系统之自动控制结构布署示意图。第20图:为如第17A、17B图所示的动力调速器的引擎刹车采电控实施例的机构总体结构示意图。第21A、21B图:为本创作提供的动力调速器的又一种引擎刹车切换机构的结构示意图;其中,第21A图为向变速机构传递动力时采用拉线来传动的结构示意图;第21B图为辅助刹车时的结构示意图。第22图:为变速控制轴上设置手动驱动机构的调速器总结构示意图。第23图:为手动驱动变速及选档的结构示意图。第23A图:为第23图的侧视结构示意图。
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