專利名稱：車輛的無段變速傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種車輛的無段變速傳動裝置，特別是關(guān)于利用數(shù)個行星滾輪自動調(diào)整一錐盤帶動一傳動框的轉(zhuǎn)動圈數(shù)比，以便無段變速驅(qū)動一輪轂的傳動裝置。
背景技術(shù)：
習(xí)用無段變速傳動裝置，如臺灣公告第180212號，名稱為自行車偏心式無段變速飛輪的新型專利，其包含一鏈輪轂、二離合輪、一凹溝盤、一行星齒輪、一雙層齒輪、一傳動件、一升降管及二升降器等構(gòu)件組合而成。該鏈輪轂的內(nèi)面設(shè)有該二離合輪，該二離合輪之間夾設(shè)該凹溝盤，該二離合輪將數(shù)個小輪子交錯配入該凹溝盤的數(shù)個凹溝內(nèi)。該離合輪之一設(shè)有該行星齒輪，該些行星齒輪可與該鏈輪轂的內(nèi)齒及設(shè)于輪軸的雙層齒輪分別嚙合。該雙層齒輪另與一車輪輪轂的傳動件嚙合。該凹溝盤的軸孔設(shè)有一升降管可與該升降器連接一體。在使用時，拉動該升降器上升或下降，帶動該升降管與凹溝盤同步升降，因而改變該凹溝盤與離合輪間的有效傳動半徑。雖然如此，但是該傳動裝置需要由手動操作該升降管及升降器的升降，方能達(dá)到無段變速，因而降低使用便利性。同時，設(shè)置該升降管及升降器也大幅增加該傳動裝置的構(gòu)造復(fù)雜度。
另一習(xí)用無段變速傳動裝置，如臺灣公告第215660號，名稱為速克達(dá)機(jī)車無段變速機(jī)構(gòu)的扭力凸輪的新型專利，其包含一主凸輪及一副凸輪。該主凸輪的側(cè)面延伸一輪軸，且該輪軸的軸面上凸設(shè)一卡銷。該副凸輪的側(cè)面一體延伸一軸管，該副凸輪及軸管可移動的套設(shè)在該輪軸上，且該軸管的管面上開設(shè)有傾斜條槽，以容設(shè)該輪軸的卡銷。該傾斜條槽可選擇形成無段或三段的傾斜角度變化，由此使該主、副凸輪之間可有適當(dāng)?shù)南鄬ξ灰飘a(chǎn)生，進(jìn)而使夾設(shè)于該主、副凸輪之間的皮帶形成不同的轉(zhuǎn)動直徑，因而達(dá)到無段或有段變速的效果。雖然如此，但由于上述傳動裝置的卡銷無法穩(wěn)固抵靠在該傾斜條槽的槽壁上，以致于該主、副凸輪之間無法形成足夠的卡掣力量以供推升或降低該皮帶的轉(zhuǎn)動半徑，因而難以確實完成無段變速。再者，上述傳動裝置的主、副凸輪僅能用于夾設(shè)皮帶，而無法夾設(shè)鏈條，其導(dǎo)致該傳動裝置僅適用于機(jī)車等皮帶傳動系統(tǒng)，而不適用于自行車等鏈條式傳動系統(tǒng)。
再者，一般習(xí)用自行車的多段變速傳動裝置雖可用于加快車速，但由于加快車速的同時必需耗費較多體力，因而容易對體能較差的騎乘者造成過度負(fù)擔(dān)及騎乘時的不舒適感。因此，仍有必要進(jìn)一步改良上述各種無段或多段的變速傳動裝置。
有鑒于此，本發(fā)明改良上述的缺點，其是由一錐盤帶動數(shù)個行星滾輪、一傳動框及一輪轂同步相對轉(zhuǎn)動。由于該行星滾輪可依車速快慢自動調(diào)整該錐盤及傳動框之間的轉(zhuǎn)動圈數(shù)比，因此本發(fā)明確實能在騎乘過程中自動達(dá)到無段變速的目的，并同時提升騎乘的舒適性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的在于提供一種車輛的無段變速傳動裝置，其是利用數(shù)個行星滾輪自動調(diào)整一錐盤及一傳動框的轉(zhuǎn)動圈數(shù)比，以調(diào)整車速及減少體力耗費，使本發(fā)明具有自動無段變速及提升騎乘舒適性的功效。
本發(fā)明次要目的在于提供一種車輛的無段變速傳動裝置，其是利用數(shù)個行星滾輪自動調(diào)整一錐盤帶動一傳動框的轉(zhuǎn)動圈數(shù)比，同時該行星滾輪具有吸震效果，使本發(fā)明具有增益避震效果的功效。
本發(fā)明的車輛的無段變速傳動裝置，其包含
一支撐軸，其固設(shè)于一車輛的車體上；一錐盤，其可轉(zhuǎn)動的結(jié)合在該支撐軸上，該錐盤可由一齒輪帶動轉(zhuǎn)動，并設(shè)有一內(nèi)錐面；一傳動框，其設(shè)有一外環(huán)框、一內(nèi)環(huán)框及數(shù)個曲軌，該外環(huán)框一體的固設(shè)在一輪轂上，該曲軌呈放射狀的設(shè)在該內(nèi)、外環(huán)框之間；數(shù)個行星滾輪，其分別可滑動的穿設(shè)于該傳動框的曲軌上，且該行星滾輪各設(shè)有一滾動面；一復(fù)位元件，其恒抵推該行星滾輪，以維持該行星滾輪的滾動面緊密抵接該錐盤的內(nèi)錐面；當(dāng)該錐盤帶動該行星滾輪推動該傳動框時，該行星滾輪在該曲軌上自動調(diào)整轉(zhuǎn)動半徑，因而改變該錐盤及傳動框之間的轉(zhuǎn)動圈數(shù)比，進(jìn)而無段變速驅(qū)動該輪轂轉(zhuǎn)動；再者，在車輛減速至靜止期間，該復(fù)位元件則抵推該行星滾輪復(fù)位至該曲軌的最內(nèi)側(cè)位置。
該復(fù)位元件是一錐形蓋體，且該復(fù)位元件可受一彈性元件彈性抵推，以維持該行星滾輪緊密抵接于該錐盤的內(nèi)錐面。
該復(fù)位元件設(shè)有一軸孔及一導(dǎo)槽，而該支撐軸另設(shè)有一凸肋，該軸孔穿設(shè)在該支撐軸上，而該導(dǎo)槽可容設(shè)該支撐軸的凸肋，由該導(dǎo)槽及凸肋的導(dǎo)引，該復(fù)位元件可相對該支撐軸進(jìn)行軸向位移。
該復(fù)位元件是一復(fù)位彈簧，其套設(shè)在該內(nèi)環(huán)框及行星滾輪之間的曲軌上。
該復(fù)位元件是一張力彈簧，其套設(shè)在該外環(huán)框及行星滾輪之間的曲軌上。
該行星滾輪設(shè)有一軸孔、二軸承及一曲軸套，該軸孔的兩端固設(shè)該二軸承，該曲軸套可轉(zhuǎn)動的夾設(shè)于該二軸承之間，如此該行星滾輪由該曲軸套而可滑動的套設(shè)在該傳動框的曲軌上。
如上所述，相較于習(xí)用無段變速傳動裝置必需手動操作、構(gòu)造復(fù)雜或難以達(dá)成變速等缺點，本發(fā)明由該錐盤、行星滾輪及傳動框驅(qū)動該輪轂轉(zhuǎn)動，其確實可達(dá)到自動無段變速、減低騎乘體能負(fù)擔(dān)及提升騎乘舒適性。


圖1本發(fā)明車輛的無段變速傳動裝置的使用示意圖。
圖2本發(fā)明車輛的無段變速傳動裝置的分解立體圖。
圖3本發(fā)明車輛的無段變速傳動裝置的組合剖視圖。
圖4本發(fā)明車輛的無段變速傳動裝置的另一組合剖視圖。
10錐盤11內(nèi)錐面 12護(hù)盤13齒輪20行星滾輪21滾動面22軸孔23軸承24曲軸套30傳動框 31內(nèi)環(huán)框 32外環(huán)框33曲軌40輪轂41輪框42軸孔43軸承50復(fù)位元件51軸孔52導(dǎo)槽53彈性元件54轉(zhuǎn)環(huán)60軸承61支撐軸611 凸肋62鏈條具體實施方式
請參照圖1及圖2所示，本發(fā)明車輛的無段變速傳動裝置包含一錐盤10、數(shù)個行星滾輪20、一傳動框30、一輪轂40及一復(fù)位元件50。該錐盤10是由二軸承60而可轉(zhuǎn)動的穿設(shè)結(jié)合一支撐軸61，該支撐軸61則固設(shè)于一適當(dāng)車輛的車體上。該錐盤10的一側(cè)凸設(shè)一內(nèi)錐面11，及其另一側(cè)是一體的結(jié)合一護(hù)蓋12及一齒輪13。該內(nèi)錐面11較佳形成粗糙表面。該齒輪13則可由車輛的一鏈條62(或皮帶)帶動轉(zhuǎn)動。該行星滾輸20設(shè)有一滾動面21、一軸孔22、二軸承23及一曲軸套24。該滾動面21較佳是由具適當(dāng)粗糙度的彈性材質(zhì)制成，如此該滾動面21及錐盤10的內(nèi)錐面11之間可形成較佳抵接連動關(guān)系。該行星滾輪20的軸孔22的二端固設(shè)該二軸承23，以供可轉(zhuǎn)動的夾設(shè)該曲軸套24。該曲軸套24的通孔(未標(biāo)示)則具有適當(dāng)?shù)那?。該傳動?0設(shè)有一內(nèi)環(huán)框31、一外環(huán)框32及數(shù)個曲軌33。該曲軌33是放射狀的連接在該內(nèi)、外環(huán)框31及32之間，且該曲軌33具有相同該曲軸套24的曲度，如此該曲軌33用以可滑動的穿設(shè)該行星滾輪20。
請再參照圖1及圖2所示，本發(fā)明的輪轂40呈ㄇ形的蓋體，該輪轂40的內(nèi)周面可一體的固設(shè)該傳動框30的外環(huán)框32，及其外周面可一體的結(jié)合車輛的輪框41。該輪轂40另設(shè)有一軸孔42，該軸孔42可容置一軸承43，以便可轉(zhuǎn)動的結(jié)合在該支撐軸61。該復(fù)位元件50是呈錐形的蓋體，其設(shè)有一軸孔51及一導(dǎo)槽52，并可受一彈性元件53的彈性抵撐。當(dāng)該軸孔51穿設(shè)在該支撐軸61時，該導(dǎo)槽52可容置該支撐軸61的一凸肋611。該彈性元件53一端抵撐于該復(fù)位元件50，及其另一端則可轉(zhuǎn)動的抵撐于該支撐軸61的一軸套54上。如此，由該凸肋611及導(dǎo)槽52的導(dǎo)引及該彈性元件53的彈性抵撐，該復(fù)位元件50即可不轉(zhuǎn)動的沿該支撐軸61進(jìn)行軸向位移，并順勢彈性抵推該行星滾輪20，以維持該行星滾輪20及錐盤10的內(nèi)錐面11的連動關(guān)系。再者，在車輛靜止時或減緩速度期間，該復(fù)位元件50也可彈性抵推該行星滾輪20，將該行星滾輪20復(fù)位至最接近該內(nèi)環(huán)框31的曲軌33上。
請參照圖3所示，在車輛靜止時，該行星滾輪20最初位于最接近該內(nèi)環(huán)框31的曲軌33上，且該滾動面21緊密抵接于該錐盤10最內(nèi)側(cè)的內(nèi)錐面11。當(dāng)開始由該鏈條62及齒輪13帶動該錐盤10轉(zhuǎn)動時，該錐盤10最內(nèi)側(cè)的內(nèi)錐面11則同步的帶動該行星滾輪20轉(zhuǎn)動。此時，由于該錐盤10的內(nèi)錐面11僅以較小轉(zhuǎn)動半徑帶動該行星滾輪20，因此該錐盤10必需轉(zhuǎn)動較多圈數(shù)(例如6.2圈)才能帶動該行星滾輪20推動該傳動框30及輪轂40順利轉(zhuǎn)動1圈。在上述連動關(guān)系中，該輪轂40相對該錐盤10及齒輪13是形成減速，因此若本發(fā)明使用于自行車時，則可降低車輛起動所需的體能需求，進(jìn)而增加騎乘車輛的舒適性。再者，由預(yù)先適當(dāng)設(shè)計該內(nèi)錐面11、行星滾輪20及傳動框30的曲軌33的轉(zhuǎn)動半徑比例，本發(fā)明即可適當(dāng)調(diào)整該錐盤10及輪轂40的轉(zhuǎn)動圈數(shù)比，以獲得適當(dāng)?shù)臏p速程度及舒適性。
請參照圖3及圖4所示，當(dāng)該錐盤10的轉(zhuǎn)速逐漸增加時，由于該行星滾輪20受該錐盤10的內(nèi)錐面11帶動，因此該行星滾輪20所承受的離心力也逐漸增大。結(jié)果，增大的離心力造成該行星滾始20沿著該傳動框30的曲軌33徑向逐漸向外滑動。由于該滾動面21及內(nèi)錐面11的抵接位置逐漸往外移動，因此該內(nèi)錐面11帶動該行星滾輪20的轉(zhuǎn)動半徑將增大，同時由該行星滾輪20帶動該曲軌33的對應(yīng)轉(zhuǎn)動半徑也將增大。最后，當(dāng)離心力大到足以使該行星滾輪20到達(dá)該曲軌33的最外側(cè)位置時，該內(nèi)錐面11及曲軌33的對應(yīng)轉(zhuǎn)動半徑將維持相同。但是，基于該行星滾輪20的半徑維持不變，因此最外側(cè)的內(nèi)錐面11仍需轉(zhuǎn)動較多圈數(shù)(例如2圈)才能經(jīng)由該行星滾輪20推動該傳動框30及輪轂轉(zhuǎn)動1圈。因此，由圖3的最內(nèi)側(cè)帶動狀態(tài)至圖4的最外側(cè)帶動狀態(tài)是形成連續(xù)性的無段加速過程。同時，在無段加速過程期間，該輪轂40則仍相對該錐盤10及齒輪13保持減速關(guān)系，以便降低騎乘時的體能需求，及增加騎乘車輛的舒適性。再者，由于該行星滾輪20的滾動面21具有彈性而能吸震，因此也可增加騎乘時的避震效果及舒適性。
請再參照圖3及圖4所示，在車輛的鏈條62、齒輪13及錐盤10逐漸減速時，由于該行星滾輪20所承受的離心力逐漸變小，且該行星滾輪20持續(xù)受到該復(fù)位元件50的彈性抵推，因而該行星滾輪20將逐漸主動復(fù)位至該曲軌33的最內(nèi)側(cè)位置，以便下次騎乘車輛時重新進(jìn)行自動無段變速。再者，本發(fā)明的復(fù)位元件50除了形成錐形的蓋體外，該復(fù)位元件50也可變換為具彈性的其它構(gòu)件。例如，該復(fù)位元件50可選擇為一復(fù)位彈簧，并套設(shè)在該內(nèi)環(huán)框31及行星滾輪20之間的曲軌33上；或者，該復(fù)位元件50也可選擇為一張力彈簧，并套設(shè)在該外環(huán)框32及行星滾輪20之間的曲軌33上。
如上所述，相較于習(xí)用無段變速傳動裝置必需手動操作、構(gòu)造復(fù)雜或難以達(dá)成變速等缺點，圖1的本發(fā)明由該錐盤10、行星滾輪20及傳動框30驅(qū)動該輪轂40轉(zhuǎn)動，其確實可達(dá)到自動無段變速、減低騎乘體能負(fù)擔(dān)及提升騎乘舒適性。
雖然本發(fā)明已利用前述較佳實施例詳細(xì)揭示，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種車輛的無段變速傳動裝置，其特征在于包含一支撐軸，其固設(shè)于一車輛的車體上；一錐盤，其可轉(zhuǎn)動的結(jié)合在該支撐軸上，該錐盤可由一齒輪帶動轉(zhuǎn)動，并設(shè)有一內(nèi)錐面；一傳動框，其設(shè)有一外環(huán)框、一內(nèi)環(huán)框及數(shù)個曲軌，該外環(huán)框一體的固設(shè)在一輪轂上，該曲軌呈放射狀的設(shè)在該內(nèi)、外環(huán)框之間；數(shù)個行星滾輪，其分別可滑動的穿設(shè)于該傳動框的曲軌上，且該行星滾輪各設(shè)有一滾動面；一復(fù)位元件，其恒抵推該行星滾輪，以維持該行星滾輪的滾動面緊密抵接該錐盤的內(nèi)錐面；當(dāng)該錐盤帶動該行星滾輪推動該傳動框時，該行星滾輪在該曲軌上自動調(diào)整轉(zhuǎn)動半徑，因而改變該錐盤及傳動框之間的轉(zhuǎn)動圈數(shù)比，進(jìn)而無段變速驅(qū)動該輪轂轉(zhuǎn)動；再者，在車輛減速至靜止期間，該復(fù)位元件則抵推該行星滾輪復(fù)位至該曲軌的最內(nèi)側(cè)位置。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛的無段變速傳動裝置，其特征在于該復(fù)位元件是一錐形蓋體，且該復(fù)位元件可受一彈性元件彈性抵推，以維持該行星滾輪緊密抵接于該錐盤的內(nèi)錐面。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛的無段變速傳動裝置，其特征在于該復(fù)位元件設(shè)有一軸孔及一導(dǎo)槽，而該支撐軸另設(shè)有一凸肋，該軸孔穿設(shè)在該支撐軸上，而該導(dǎo)槽可容設(shè)該支撐軸的凸肋，由該導(dǎo)槽及凸肋的導(dǎo)引，該復(fù)位元件可相對該支撐軸進(jìn)行軸向位移。
4.如權(quán)利要求1所述的車輛的無段變速傳動裝置，其特征在于該復(fù)位元件是一復(fù)位彈簧，其套設(shè)在該內(nèi)環(huán)框及行星滾輪之間的曲軌上。
5.如權(quán)利要求1所述的車輛的無段變速傳動裝置，其特征在于該復(fù)位元件是一張力彈簧，其套設(shè)在該外環(huán)框及行星滾輪之間的曲軌上。
6.如權(quán)利要求1所述的車輛的無段變速傳動裝置，其特征在于該行星滾輪設(shè)有一軸孔、二軸承及一曲軸套，該軸孔的兩端固設(shè)該二軸承，該曲軸套可轉(zhuǎn)動的夾設(shè)于該二軸承之間，如此該行星滾輪由該曲軸套而可滑動的套設(shè)在該傳動框的曲軌上。
全文摘要
一種車輛的無段變速傳動裝置，其包含一錐盤、一傳動框及數(shù)個行星滾輪。該錐盤可由一齒輪帶動轉(zhuǎn)動。該傳動框設(shè)有一外環(huán)框及數(shù)個曲軌。該外環(huán)框固設(shè)在一輪轂上，該曲軌用以穿設(shè)該行星滾輪。當(dāng)該錐盤帶動該行星滾輪推動該傳動框時，該行星滾輪在該曲軌上自動調(diào)整轉(zhuǎn)動半徑，因而改變該錐盤及傳動框之間的轉(zhuǎn)動圈數(shù)比，進(jìn)而無段變速驅(qū)動該輪轂轉(zhuǎn)動。
文檔編號F16H37/00GK1664411SQ200410006958
公開日2005年9月7日 申請日期2004年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月1日
發(fā)明者邱宏勇, 邱懷賢 申請人:邱宏勇, 邱懷賢