专利名称：模块化换档驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模块化换档驱动装置，尤指一种适用于打档机车的动力变速 系统的模块化换档驱动装置。
背景技术：
对于目前市面上常见的机车而言，依照其动力传动机构的不同主要分为两种，其 一为皮带无段变速传动，另一为档位变速传动，前者即为俗称的自排车，后者则为俗称的打 档车。关于上述两种传动机构的机车车种，其因使用的传动方式不同而各有其优缺点， 例如，皮带无段变速传动的方式于速度变换过程中较为平顺，操作简单无需特殊的换档机 构，故适合于一般平面道路行驶。反之，档位变速传动的方式则需以换档机构做为离合器的 切合动作，但相对其可依路况需求做不同档位变换，使车辆达到低、中、高速皆佳的性能表 现为其优势。上述习用档位变速传动方式的机车，其档位变速系统包括有压板离合器、离合器 线、变速轴、换档踏板等构件，故档位变速系统的操作需驾驶者使用手脚相互配合，譬如需 手拉离合器线去控制压板离合器、手控油门降低引擎转速、及脚踩换档踏板去控制变速轴 等机构，方能完成档位变速的动作，达到档位变速的功能。若遇到塞车时，将会使得驾驶者 控制压板离合器、油门、煞车、及变换变速轴等动作频繁，不仅消耗驾驶者的体力，也影响心 情，恐导致驾驶者无法专心，易造成车祸，故此种习用打档车的档位变速传动操作方式并非 十分理想。此外，为解决上述繁琐的操作方式，有些习用打档车是利用动力驱动器来控制变 速轴旋转，进而驱动档位变速机构换档，以简化引擎的换档动作。然此种利用动力驱动器的 打档车，因其动力驱动器与侦测变速轴旋转相位的感知器是分别组设于整体的动力变速装 置上，整体装置组设完成后，其感知器尚需花费不少时间预调，使其侦测讯号与动力驱动器 一致，方能与动力驱动器搭配使用，并非十分理想。且此种分别组设的动力变速装置所占的 配置空间也较大，显然亦非十分理想。另外，若因外在因素或者本身系统发生故障，使得动力驱动装置无法利用电力操 控作动，则根本无法换档，亦即车辆完全无法移动，故此种完全采用外部电源提供电力的动 力驱动装置来换档的方式实非十分理想，尚有改善的空间。发明人缘因于此，本于积极发明的精神，亟思一种可以解决上述问题的模块化换 档驱动装置，几经研究实验终至完成本实用新型。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种模块化换档驱动装置，其兼具利用电动、与手动方 式操控动力驱动器的电枢轴旋转，当外在因素或者本身系统发生故障，无法利用电力操控 电枢轴旋转时，可利用手动调整构件操控电枢轴旋转，进而完成换档动作。[0009]本实用新型的目的是这样实现的，一种模块化换档驱动装置，包括一出力轴、一 动力驱动器、一减速齿轮组、以及一感知器。出力轴是用以驱动一变速轴旋转；动力驱动器 与一开关电连接，动力驱动器包括有一壳体、及一电枢轴，电枢轴的一端并凸伸出壳体外而 形成一手动调整构件；减速齿轮组则包括有相互啮合的一减速驱动齿轮、及一减速传动齿 轮，减速驱动齿轮枢接于动力驱动器的电枢轴，而减速传动齿轮则枢接于出力轴；感知器是 用以侦测变速轴有旋转相位。其中，出力轴、动力驱动器、减速齿轮组、及感知器为一体式结 构，且开关、及手动调整构件至少其一可驱动动力驱动器的电枢轴旋转、进而促使变速轴旋 转。本实用新型的优点是可兼具利用电动、与手动方式操控动力驱动器的电枢轴旋 转，亦即系统正常时，以电力操控电枢轴旋转，而当外在因素或者本身系统发生故障，无法 利用电力操控电枢轴旋转时，尚可利用手动调整构件操控电枢轴旋转，进而促使变速轴旋 转以换档，以使车辆可以移动。且本实用新型的手动调整构件系动力驱动器为一体式结构， 所占配置空间也较小，于搭配车辆的动力变速系统使用时，也进而可使整车外形的设计更 加弹性。上述手动调整构件可于端缘处设有一字、或十字沟槽、或其它等效结构，以方便操 控者以一字、或十字起子、或其它等效手工具操控旋转。手动调整构件也可于侧端处形成四 方体、或六方体、或其它等效结构，以方便操控者直接以手操控旋转。此外，上述感知器与动力驱动器为一体式结构，且模块化，亦即感知器讯号与动力 驱动器一致，整体模块化换档驱动装置组设完成后，感知器无需再预调，可增加组装方便 性。另外，上述感知器与出力轴可同轴枢设，以增加组装便利性。再者，整体模块化换 档驱动装置可更包括有一连接轴，连接轴的二端并分别与出力轴及变速轴枢接。再者，感知器的组设位置可位于远离连接轴的模块化换档驱动装置的出力轴上， 以使感知器远离发电机等热源，不易受高温影响，提升感知器的侦测精确度，确保感知器的 侦测质量。又，上述减速齿轮组也可为连接机构、或其它等效机构，以将动力驱动器的输出扭 力放大，再去驱动变速轴旋转。此外，上述的动力驱动器可为电马达、气压缸、油压缸、或其 它等效的驱动动力源。此外，本实用新型可搭配一动力变速系统使用，动力变速系统包括有一档位变速 机构、一压板离合器、一离心离合器、及该变速轴。其中，档位变速机构包括有一第一轴、及 一第二轴，且第一轴组设有至少两个第一齿轮，第二轴也组设有至少两个第二齿轮，第二齿 轮并选择性啮合于第一齿轮以形成不同的齿数比，进而形成不同的档位。另外，上述压板离合器同轴组设于第一轴的一端，且压板离合器选择式连接至第 一轴。至于离心离合器则连接至一引擎的一曲柄轴上，以获得旋转动力，且离心离合器并选 择式连接至压板离合器，以将其旋转动力选择式传输至第二轴。再者，上述变速轴包括有一换档杆、及一离合器杆。离合器杆是与压板离合器相互 枢接，用以控制压板离合器选择式连接至第一轴。而换档杆则与档位变速机构相互枢接，用 以控制档位变速机构换档。此外，上述压板离合器可包括有一离合器片、一离合器摩擦片、及一凸轮板。其中，离合器片可选择式连接离合器摩擦片，且凸轮板可与变速轴的离合器杆相互枢接连动。另外，上述离心离合器可包括有数个离合器蹄片、及一离合器壳体。其中，离合器 蹄片可选择式连接离合器壳体。而离合器壳体则可连接一驱动齿轮，驱动齿轮并与离合器 壳体连接，二者一起连动。又，压板离合器可连接一传动齿轮，传动齿轮并可啮合于驱动齿 轮，两者一起旋转。藉此，曲柄轴的旋转动力即可经由离心离合器、驱动齿轮、及传动齿轮而 传递至压板离合器。再者，上述第二轴可更套设一驱动轮，其可用以将旋转动力传送至一车辆之后轮， 其传送方式可藉由套设于驱动轮与后轮转轴上的链条来传送引擎的旋转动力。本实用新型兼具利用电动、与手动方式操控动力驱动器的电枢轴旋转，当外在因 素或者本身系统发生故障无法利用电力操控电枢轴旋转时，可利用手动调整构件操控电枢 轴旋转，进而完成换档动作。
[0023]图1是本实用新型一-较佳实施例上视图。[0024]图2是本实用新型一-较佳实施例的剖视图。[0025]图3是本实用新型一-较佳实施例组设于动力变速系统的侧视图。[0026]图4是本实用新型一-较佳实施例组设于动力变速系统的上视分解图。[0027]图5是本实用新型一-较佳实施例组设于动力变速系统的上视组合图。[0028]图6是本实用新型一-较佳实施例组设于动力变速系统的剖视图。[0029]图7是本实用新型一-较佳实施例组设于动力变速系统的另一剖视图。[0030]图8是本实用新型一-较佳实施例组设于动力变速系统的引擎怠速示意I[0031]图9是本实用新型一-较佳实施例组设于动力变速系统的运转示意图。[0032]图10是本实用新型-一较佳实施例组设于动力变速系统的换档示意图。[0033]主要元件符号说明[0034]1引擎2曲柄轴[0035]3离心离合器 4驱动齿轮[0036]5传动齿轮6压板离合器[0037]7第一轴8第二轴[0038]10模块化换档驱动装置12连接轴[0039]13开关14离合器杆[0040]15发电机16变速轴[0041]17换档杆18变速筒[0042]19驱动轮21后轮[0043]31离合器蹄片- 32离合器壳体[0044]611 合器片62离合器摩擦片[0045]63凸轮板71,72,73,74 第一齿轮[0046]81,82,83,84 第:二齿轮101 动力驱动器[0047]1011壳体1012电枢轴[0048]1013； 手动调整构件 102感知器[0049]103减速齿轮组1031减速驱动齿轮[0050]1032减速传动齿轮1033减速齿轮箱[0051]1034减速齿轮箱盖104出力轴[0052]181变速筒定位板182右拨杆[0053]183左拨杆
具体实施方式
请同时参阅图1、及图2，其分别为本实用新型一较佳实施例的上视图、及剖视图， 本实施例是一种模块化换档驱动装置10，其包括有一出力轴104、一动力驱动器101、一减 速齿轮组103 (绘于图4)、及一感知器102。如图2所式，动力驱动器101包括有一壳体1011、及一电枢轴1012，电枢轴1012的 一端并凸伸出壳体1011外而形成一手动调整构件1013，动力驱动器101并与一开关13 (绘 于图8)电连接。至于出力轴104则是用以驱动一变速轴16 (绘于图4)旋转；而减速齿轮组 103包括有相互啮合的一减速驱动齿轮1031、及一减速传动齿轮1032，减速驱动齿轮1031 枢接于动力驱动器101的电枢轴1012，而减速传动齿轮1032则枢接于出力轴104，减速齿 轮组103的外侧则依序包覆有一减速齿轮箱1033、及一减速齿轮箱盖1034。另感知器102 是用以侦测变速轴16的旋转相位，进而得知档位变速机构的变速状态。在本实施例中，减速齿轮组103组设于动力驱动器101的电枢轴1012与变速轴16 之间，用以将动力驱动器101的电枢轴1012输出扭力放大后，再去驱动变速轴16旋转。此外，本实施例的出力轴104、动力驱动器101、减速齿轮组103、及感知器102为一 体式结构，且开关13、及手动调整构件1013至少其一可驱动动力驱动器101的电枢轴1012 旋转、进而促使变速轴16旋转。藉此，本实用新型可兼具利用电动、与手动方式操控动力驱动器101的电枢轴 1012旋转，亦即当系统正常时，以电力操控电枢轴1012旋转，而当外在因素或者本身系统 发生故障，无法利用电力操控电枢轴1012旋转时，尚可利用手动调整构件1013操控电枢轴 1012旋转，进而促使变速轴16旋转以换档，以使车辆可以移动。且本实用新型的手动调整 构件1013是与动力驱动器101为一体式结构，所占的配置空间也较小，于搭配车辆的动力 变速系统使用时，也进而可使整车外形的设计更加弹性。在本实施例中，手动调整构件1013 是于其侧端处形成四方体，以方便操控者直接以手操控旋转。请再参阅图3、图4、及图5，其分别为本实用新型一较佳实施例组设于动力变速系 统的侧视图、上视分解图、及上视组合图。当本实施例的模块化换档驱动装置10搭配一动 力变速系统使用时，模块化换档驱动装置10是与一引擎1的变速轴16枢接，藉此，即当系 统正常时，驾驶者仅需单手操控模块化换档驱动器10，即可控制变速轴16旋转而完成引擎 1的换档动作，而当系统发生故障，无法利用电力操控模块化换档驱动装置10旋转时，尚可 利用手动调整构件1013操控电枢轴1012旋转，进而促使变速轴16旋转以换档，以使车辆 可以移动。此外，因感知器102与动力驱动器101是形成一体式的模块化换档驱动器10，亦即 感知器102讯号与动力驱动器101 —致，整体模块化换档驱动装置10组设完成后，感知器 102无需再预调，可增加组装方便性，且也减少整体模块化换档驱动装置10的空间配置。[0061]如图4所示，在本实施例的动力变速系统中，模块化换档驱动器10的动力驱动器 101为一电马达。而感知器102为一相位量测器，其是与模块化换档驱动器10的出力轴104 同轴枢设，且出力轴104藉由一连接轴12与变速轴16枢接，亦即连接轴12的二端分别与模 块化换档驱动器10的出力轴104及变速轴16枢接。另感知器102的组设位置位于远离连 接轴12的模块化换档驱动器10的出力轴104上，可使感知器102远离发电机15等热源， 不易受高温影响，可提升感知器102的侦测精确度，确保感知器102的侦测质量。请再同时参阅图6、图7、及图10，其分别为本实用新型一较佳实施例组设于动力 变速系统的不同切面剖视图、及换档示意图。组设后的动力变速系统包括有一档位变速机 构、一压板离合器6、一离心离合器3、变速轴16、开关13、及模块化换档驱动器10。如图7所示，上述档位变速机构包括有一第一轴7、一第二轴8、及一变速筒18。且 第一轴7上组设有数个第一齿轮71，72，73，74，第二轴8上也组设有数个第二齿轮81，82， 83，84，第二齿轮81，82，83，84并选择性啮合于第一齿轮71，72，73，74，以形成不同的齿数 比，亦即形成不同的档位，且第二轴8上并套设有一驱动轮19。至于变速筒18则包括有一 变速筒定位板181、一右拨杆182、及一左拨杆183。此外，变速轴16上套设有一换档杆17、及一离合器杆14。其中，离合器杆14与压 板离合器6枢接，用以控制压板离合器6选择式连接至第一轴7。而换档杆17则与档位变 速机构的变速筒定位板181相互枢接，用以控制该档位变速机构进行换档。如图7所示，压板离合器6同轴组设于第一轴7的一端，且压板离合器6选择式连 接至第一轴7。压板离合器6包括有一离合器片61、一离合器摩擦片62、及一凸轮板63。其 中，离合器片61可选择式压合至离合器摩擦片62上，而凸轮板63则是用以推顶离合器片 61，使其与离合器摩擦片62分离，且凸轮板63与变速轴16的离合器杆14枢接连动。在本 实施例中，压板离合器6的离合器片61并连接一传动齿轮5，传动齿轮5与压板离合器6连 动。如图6所示，离心离合器3包括有至少两个离合器蹄片31、及一离合器壳体32。其 中，离合器蹄片31是藉由离心力而压合至离合器壳体32，且离合器蹄片31是连接一引擎1 的一曲柄轴2上。又离合器壳体32并连接一驱动齿轮4，驱动齿轮4与离合器壳体32连 动。因此，曲柄轴2的旋转动力可藉由离心离合器3传送至驱动齿轮4。另外，压板离合器6的离合器片61所连接的传动齿轮5并与驱动齿轮4相互啮合 连动，两者一起旋转，故曲柄轴2的旋转动力可藉由驱动齿轮4、及传动齿轮5传输至第一轴 7。请参阅图8是本实用新型一较佳实施例组设于动力变速系统的引擎怠速示意图， 利用上述装置，当引擎1于开始启动后，此时曲柄轴2处于较低转速状态，离心离合器3的 离合器蹄片31、及离合器壳体32处于分开的状态。因此，引擎1的动力经过曲柄轴2的传 递，最后至离心离合器3的位置，动力传递即终止。请再参阅图9是本实用新型一较佳实施例组设于动力变速系统的运转示意图，当 曲柄轴2的转速逐渐增加之后，因为离心力的作用而使离心离合器3的离合器蹄片31、及离 合器壳体32压合接触一起旋转，此时曲柄轴2的动力即可经由离心离合器3、驱动齿轮4、 及传动齿轮5而传递至压板离合器6，再经由第一轴7、及第二轴8而传递至驱动轮19，驱动 轮19再将旋转动力传送至一车辆的后轮21，其传动方式可藉由一套设于驱动轮19与后轮21轮轴上的链条(图未示)来将动力输出传递至车辆的后轮21，如此即可使车辆产生前进 的动力。请继续参阅图10是本实用新型一较佳实施例组设于动力变速系统的换档示意 图，并请一并参阅图7。当车辆更换档位时，此时驾驶者仅需按压控制模块化换档驱动器10 的开关13，即可控制模块化换档驱动器10的动力驱动器101去驱动变速轴16旋转，并进 而带动换档杆17、及离合器杆14作动。其中，离合器杆14先操控凸轮板63推顶离合器片 61，使其与离合器摩擦片62脱离。接着换档杆17操控变速筒定位板181，进而推动左拨杆 183、或右拨杆182，拨动第一轴7上的第一齿轮71，72，73，74其中之一、或是第二轴8上第 二齿轮81，82，83，84的其中之一，使其产生轴向移动并嵌合于相邻的第一齿轮71，72，73， 74或第二齿轮81，82，83，84，如此即可达成换档的目的。在本实施例中，换档后可使旋转动 力藉由第二轴8上的第二齿轮81啮合于第一轴7上的第一齿轮71，再经由驱动轮19而传 递至车辆的后轮21。由上述可知，换档动作是先以凸轮板63推顶离合器片61脱离离合器摩擦片62，因 而暂时终止动力的传递，于此同时进行换档动作，之后再放松凸轮板63，促使离合器片61 再次压合于离合器摩擦片62上而传递动力。藉此，本实施例的动力变速系统于系统正常时，仅需驾驶者单手按压开关13，即可 控制模块化换档驱动器10的动力驱动器101去驱动变速轴16旋转，进而操控枢设于变速 轴16上的离合器杆14、及换档杆17，而进行换档动作。故驾驶者无需手脚相互配合的繁琐 操作动作，仅需简单的操控即可轻易完成引擎1的换档动作。而当系统发生故障，无法利用 电力操控模块化换档驱动装置10旋转时，尚可利用手动调整构件1013操控电枢轴1012旋 转，进而促使变速轴16旋转以换档，以使车辆可以移动。
权利要求1.一种模块化换档驱动装置，其特征在于包括一出力轴，用以驱动一变速轴旋转；一动力驱动器，其与一开关电连接，包括有一壳体、及一电枢轴，该电枢轴的一端并凸 伸出该壳体外而形成一手动调整构件；一减速齿轮组，包括有相互啮合的一减速驱动齿轮、及一减速传动齿轮，该减速驱动齿 轮枢接于该电枢轴，该减速传动齿轮枢接于该出力轴；以及一感知器，用以侦测该变速轴的旋转相位；其中，该出力轴、该动力驱动器、该减速齿轮组、及该感知器为一体式结构，且该开关、 及该手动调整构件至少其一可驱动该电枢轴旋转、进而促使该变速轴旋转。
2.如权利要求1所述的模块化换档驱动装置，其特征在于该感知器与该出力轴为同轴 枢设。
3.如权利要求1所述的模块化换档驱动装置，其特征在于包括有一连接轴，其二端分 别与该出力轴及该变速轴枢接。
4.如权利要求1所述的模块化换档驱动装置，其特征在于该动力驱动器为一电马达。
5.如权利要求1所述的模块化换档驱动装置，其特征在于系搭配一动力变速系统使 用，该动力变速系统包括有一档位变速机构、一压板离合器、一离心离合器、及该变速轴；其 中，该档位变速机构包括有一第一轴、及一第二轴，且该第一轴包括有至少两个第一齿轮， 该第二轴包括有至少两个第二齿轮，其并选择性啮合于该等第一齿轮以形成不同的齿数 比；该压板离合器为同轴组设于该第一轴的一端，且该压板离合器是选择式连接至该第一 轴；该离心离合器连接至一引擎的一曲柄轴上，以获得旋转动力，且该离心离合器是选择式 连接至该压板离合器，并将其旋转动力选择式传输至该第二轴；该变速轴包括有一换档杆、 及一离合器杆，该离合器杆与该压板离合器枢接，用以控制该压板离合器选择性连接至该 第一轴，该换档杆与该档位变速机构枢接，用以控制该档位变速机构换档。
6.如权利要求5所述的模块化换档驱动装置，其特征在于该压板离合器包括有一离合 器片、一离合器摩擦片、及一凸轮板，该离合器片选择式连接至该离合器摩擦片，该凸轮板 与该变速轴的该离合器杆枢接。
7.如权利要求5所述的模块化换档驱动装置，其特征在于该离心离合器包括有至少两 个离合器蹄片、及一离合器壳体，该等离合器蹄片是选择性连接至该离合器壳体。
8.如权利要求7所述的模块化换档驱动装置，其特征在于该离合器壳体并与一驱动齿 轮连接，二者一起连动。
9.如权利要求8所述的模块化换档驱动装置，其特征在于该压板离合器并连接一传动 齿轮，该传动齿轮并啮合于该驱动齿轮。
专利摘要本实用新型涉及一种模块化换档驱动装置，包括出力轴、动力驱动器、减速齿轮组、及感知器。动力驱动器与一开关电连接，包括有壳体、及电枢轴，电枢轴的一端并凸伸出壳体外而形成一手动调整构件；减速齿轮组分别枢接于电枢轴与出力轴。其中，出力轴、动力驱动器、减速齿轮组、及感知器为一体式结构，且开关、及手动调整构件至少其一可驱动电枢轴旋转。藉此，本实用新型可兼具利用电动、与手动方式操控电枢轴旋转，进而促使变速轴旋转以换档。且本实用新型的手动调整构件与动力驱动器为一体式结构，所占的配置空间也较小。
文档编号F16H3/30GK201902543SQ201020701248
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者吴俊贤, 林彦杉, 雷添渊 申请人:三阳工业股份有限公司