專利名稱：車輛排擋機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種車用排擋機構，更具體的是，涉及一種將變 速箱中離合器的作動及排擋鼓的檔位變換的動力源整合為同一致 動馬達的車用排擋機構。
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背景技術：
就現今具有手自排(AMT)機構的車輛而言，排檔的原理在于變 速箱中的自動離合作動器控制離合器的咬合或松脫，且藉由自動排 檔作動器控制排檔鼓轉動以進行排擋。而離合器及排擋鼓均各有一 組作動器以及馬達來推進，然而AMT機構中采用至少兩組以上的作 15 動器及馬達，不但會在空間的配置上受到很大的限制，且設置兩組 的作動器及馬達也會導致成本的增加。
而鑒于上述缺點，有業(yè)者推出一種ATV的AMT系統(tǒng)，就節(jié)省 空間及成本的前提下，采用單馬達的驅動系統(tǒng)，以馬達正反轉的方 式完成排擋擋位的變換以及離合器的離合，該馬達系驅動棘爪及藉 20彈簧回復到原位的方式來連動排擋鼓進行排擋，及藉由與棘爪連結 的搖臂連動離合器凸輪來進行離合。
上述的單一馬達雖然初步解決了變速箱中設置雙馬達所造成 空間配置及成本上的問題，但完成一次擋位的變換馬達卻必須有正 轉及反轉兩種不同的轉向，于連續(xù)排擋時會有延誤現象而產生頓挫
25 感。且搖臂藉由棘爪回復彈簧的力量來連動離合器凸輪，會導致 離合器凸輪的線性效果不佳，且經由搖臂的傳送，亦會使得馬達至 離合器凸輪的累積精度變差。
再者，排擋鼓的被驅動系由棘爪來推動，必須藉彈簧推動回 5復到原位后才能再次驅動，于連續(xù)排檔時，可能會因彈簧回復不及，
而使得藉由此種排擋系統(tǒng)的車輛于連續(xù)排擋上受到限制。 因此，如何改善以上種種缺點，為需要考慮的課題。

發(fā)明內容
10 鑒于以上所述現有技術的缺點，本發(fā)明的一目的在于提供一
種可利用單一馬達即可完成變速箱中離合器的離合及排擋鼓的擋 位變換的車用排擋機構。
本發(fā)明的再一目的為提供一種可使所用的馬達保持同一轉動 方向，即可完成一次擋位變換的車用排擋機構車用排擋機構。 15 本發(fā)明的又一目的為提供一種車用排擋機構，其擋位變換順
暢以利連續(xù)排擋。
本發(fā)明的另一目的為提供一種車用排擋機構，使離合器可精 確的被馬達所帶動。
為達上述目的，本發(fā)明提供一種車用排擋機構，用以驅動變 20速箱中離合器的離合作動及排擋鼓的檔位變換，該離合器并具有供 致動離合的離合器致動件，該車用排擋機構包括凸輪軸，其系連 動于該排擋鼓；致動馬達，驅動該凸輪軸，令凸輪軸轉動一周同時
使該排擋鼓變換一個檔位；以及凸輪，連接于該凸輪軸而與其同軸
轉動并供頂壓于該離合器的離合器致動件而致動該離合器的釋放
25 及接合，該凸輪具有對稱的輪廓，而令該凸輪軸可藉由該致動馬達以同一方向轉動一周同時達成該離合器的作動及該排擋鼓排擋的 變換。
相較于現有技術中排擋鼓與離合器分別要用一馬達去致動而 造成變速箱中空間配置的困擾、及成本的增加，本發(fā)明的車輛排擋 5 機構，以單一馬達即可同時達成排擋鼓的擋位變換以及離合器的離 合作動。
即使現有技術中有提出一種以單一馬達可達成排擋鼓的換擋 及離合器的離合作動者，但其馬達必須于一次的檔位變換中正轉以 及反轉，而使得排擋中會發(fā)生頓挫，不利于連續(xù)排擋。
10 本發(fā)明的車輛排擋機構，馬達帶動凸輪同向旋轉一周可同時
完成排擋鼓的一個擋位的變換，且無論馬達轉向為何，凸輪由于具 有對稱的輪廓因此可同樣的致動離合器進行離合的作動，于連續(xù)換 擋中，馬達可不須如現有技術一般頻繁地改變轉向，而使得即使于 連續(xù)換擋的狀態(tài)下，擋位的變換也可保持順暢。
15 現有技術中是以連接于棘爪的搖臂來推動凸輪致動離合器， 因而有離合器凸輪線性效果差以及馬達傳動精度低的缺點，本發(fā)明 的車輛排擋機構，致動馬達是與用以頂壓該離合器頂軸的凸輪同軸 轉動，而使得凸輪具有良好的線性，且該致動馬達亦可因此對離合 器具有高度的控制精度。
20 現有技術的排擋機構不利于連續(xù)排擋的因素，除了前述一次
變換擋位馬達必須正轉及反轉外，排擋鼓的回轉系仰賴與其連接的 彈簧的彈力，于連續(xù)排擋下，彈簧經常有回復不及而使得連續(xù)排檔 的速度受到了限制，本發(fā)明的車輛排擋機構，馬達帶動該凸輪轉動 一圈即可使該排擋鼓變換一個擋位，因而有利控制排擋時間的快慢
25 以及時機。由上可知，本發(fā)明的車輛排擋機構，可解決現有技術的缺點， 因此具有高度產業(yè)利用價值。


5 圖1顯示本發(fā)明的車用排擋機構的一較佳具體實施例示意圖2顯示本發(fā)明的車用排擋機構用以致動離合器離合作動的 凸輪；以及
圖3及圖4顯示本發(fā)明的車用排擋機構的第二實施例。
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具體實施例方式
以下藉由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，所屬技 術領域的普通技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本 發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。
第一實施例
15 請參閱圖1，本發(fā)明的車輛排擋機構，用以驅動變速箱l的離
合器2的離合作動及排擋鼓4的檔位變換，該離合器2并具有供致 動離合的離合器致動件21、 22，本發(fā)明的車輛排擋機構可包括 凸輪軸31，連動該排擋鼓4;致動馬達3，驅動該凸輪軸31,令該 凸輪軸31轉動一周同時使該排擋鼓4變換一個檔位；以及凸輪32，
20 連接于該凸輪軸31而與其同軸轉動并供頂壓該離合器2的離合器 致動件21，再藉由離合器致動件21頂壓設于該離合器致動件21 上方的離合器2的釋放軸承致動件22及設于該釋放軸承致動件22 的離合器釋放軸承26,進而使該離合器2進行離合作動，該凸輪 32可具有對稱的輪廓，而令該凸輪軸31可藉由該致動馬達3以同
25 —方向轉動一周同時達成該離合器2的離合作動及該排擋鼓4排擋的變換。
該離合器致動件21及釋放軸承致動件22可包括桿體，且該 離合器釋放軸承26及釋放軸承致動件22系位于該離合器致動件 21上方而受到離合器致動件21的頂壓，該離合器致動件21的底
5部可具有一頂壓座23，該變速箱1中系設有對應該頂壓座23外側 環(huán)周的導座25，以使該頂壓座23受到約束僅能作直線往復運動。 而該頂壓座23底部則轉動結合有一滾輪24，藉由該滾輪24與該 凸輪32滾動接觸可減少阻力。
該離合器2可為濕式多板離合器組，具有用以將引擎動力傳
io 入的離合器主動體28a、及用以將引擎動力傳送至變速箱1的離合 器從動體28b。該離合器2并具有伸入該離合器2中以將引擎動力 傳遞至變速箱1的變速箱輸入軸29。該離合器主動體28a上可具 有齒輪27可以一體在該變速箱輸入軸29上空轉，離合器從動體 28b則鎖在變速箱輸入軸29上。離合器主動體28a上復可具有來
15 令片281，而該從動體28b則可具有磨擦片282以與該來令片281 磨擦接觸，且該離合器2系設有壓緊彈簧284以于該來令片281及 摩擦片282上方彈性設有一受該離合器2的釋放軸承致動件22及 釋放軸承26所連動的壓板283，當離合器2的釋放軸承致動件22 未上頂時，離合器2系呈鎖合狀態(tài)，即壓緊彈簧284的彈力系將壓
20 板283壓制于該來令片281上而使從動體28b所具的磨擦片282和 來令片281相鎖合，引擎動力此時可經來令片281、磨擦片282及 從動體28b輸入到變速箱輸入軸29。當離合器動動件21上頂時， 離合器的釋放軸承致動件22上頂而令該釋放軸承26頂開該壓板 283，致使來令片281松開于該磨擦片282，藉此使引擎動力無法
25 傳入變速箱l。該凸輪軸31驅動齒輪組35、 36及齒輪組37、 38以傳遞動力 到排檔鼓4控制排檔過程的進退檔，凸輪軸31與排檔鼓4間的減 速比與檔位的數目設為相等。
該排檔鼓4上緣可具有定位盤41，該定位盤41上可設有定位 5 孔410，該變速箱1的殼體10則具有定位套11，該定位套11上具 有定位鋼珠110及彈簧111，該定位鋼珠110可受彈簧111彈力壓 在定位盤41上，當排檔鼓4旋轉到入檔的位置時定位孔410被定 位鋼珠110鎖合，使排檔鼓4可經旋轉而被定位。排檔時排檔鼓4 系推動變速箱1中所具的撥叉12、 13、 14來進行檔位變換，排檔 io 鼓4的外緣并具有環(huán)繞設的凸輪槽42、 43、 44，于該撥叉12、 13、 14末端可設有撥叉導梢12a、 13a、 14a依序配合在凸輪槽42、 43、 44內，當排檔鼓4旋轉時該些凸輪槽推動該些撥叉在軸向移動， 以變換檔位。此外，變速箱外殼10上可設有檔位偵測元件101來 偵測檔位。
15 請配合參閱圖2，該凸輪32包括半徑漸增開始接觸該離合器
致動件21的預備區(qū)段320、對稱設于該預備區(qū)段兩側半徑增幅固 定且末段增幅漸緩的離合器釋放作動區(qū)段321、以及設于該兩作動 區(qū)段之間半徑保持一致的排擋鼓作動區(qū)段322。
該凸輪32于該預備區(qū)段320的初始段半徑較短而無法觸及設
20 于該頂壓座23底端的滾輪24，確保離合器2在鎖合的狀態(tài)時，變 速箱1在空檔或其他檔位上，引擎動力藉由離合器2傳送入變速箱 1中。該凸輪32于預備區(qū)段320末段接觸到設于離合器致動件21 底部的頂壓座23后，續(xù)經離合器作動區(qū)段321將該離合器致動件 21向上頂壓，而達成前述離合器2在被釋放的狀態(tài)，變速箱1與
25引擎動力的連結中斷，準備進行換檔。而該半徑保持一致的排擋鼓作動區(qū)段322則使該離合器致動件21及釋放軸承致動件22保持被 頂壓而離合器2被釋放的狀態(tài)，此吋該排擋鼓4中系進行前述擋位 變換的工作。而當該凸輪32轉動至另一離合器作動區(qū)段321時， 由于半徑漸減，因此也導致離合器致動件21下降、離合器2鎖合，
5此時引擎的動力再度藉由離合器2傳送至變速箱1中。
另外，本發(fā)明的車輛排擋機構復可設有供馬達控制用的位置 回饋元件(圖未示)以使得離合器2的釋放及接合與排擋鼓4進退 檔可準確的同時完成。供馬達控制用的位置回饋元件可設置在變速 箱1的殼體10，.或可裝置在該致動馬達3的轉軸上。
io 第二實施例
請參閱圖3，本實施例與該第一實施例系大致相同，所不同之 處在于該凸輪軸31可設有一與該凸輪32同軸轉動的平衡凸輪33， 該平衡凸輪33與該凸輪32的輪廓系相互補，且該平衡凸輪33可 供抵接于一接置于變速箱1的外殼的彈性裝置34以獲得彈性支撐，
15 該彈性裝置34可包括連接于車體的彈簧座340、設于該彈簧座340 中的彈簧341、設于該彈簧341末端的支承座342、軸接于該支承 座342并供滾動接觸于該平衡凸輪33的滾輪343，該支承座342 的環(huán)周可包覆有導引殼體344，藉此使該支承座342僅可作往復式 的直線運動，進而彈性支撐該平衡凸輪33，而使該平衡凸輪33可
20 于凸輪軸31轉動時發(fā)揮抵消該凸輪32施于該凸輪軸31的大部份 力矩，以避免凸輪軸31長期使用下產生彎曲變形的損壞。
請參閱圖4，平衡凸輪33可包括以負向的凸輪32揚程來平衡 離合器2釋放作動的力量的離合器作動區(qū)段331、排擋鼓作動區(qū)段 332、以及以負向的1/2凸輪32揚程來平衡離合器2釋放作動的力
25量的預備區(qū)段333，以達到降低該致動馬達3最大作用力的需求。本發(fā)明的車輛排擋機構，馬達帶動凸輪同向旋轉一周可同時 完成排擋鼓的一個擋位的變換，且無論馬達轉向為何，凸輪由于具 有對稱的輪廓因此可同樣的致動離合器進行離合的作動，于連續(xù)換 擋中，馬達可不須如現有技術一般頻繁地改變轉向，而使得即使于 5連續(xù)換擋的狀態(tài)下，擋位的變換亦可保持順暢。
現有技術中系以連接于棘爪的搖臂來推動凸輪致動離合器， 因而有離合器凸輪線性效果差以及馬達傳動精度低的缺點，本發(fā)明 的車輛排擋機構，致動馬達系與用以頂壓該離合器頂軸的凸輪同軸
轉動，而使得凸輪具有良好的線性，且該致動馬達亦可因此對離合
10器具有高度的控制精度。
現有技術的排擋機構不利于連續(xù)排擋的因素，除了前述一次 變換擋位馬達必須正轉及反轉外，排擋鼓的轉動系仰賴與其連接的 彈簧的彈力，于連續(xù)排擋下，彈簧經常有回復不及而使得連續(xù)排檔 的速度受到了限制，本發(fā)明的車輛排擋機構，馬達帶動該凸輪轉動
15 —圈即可使該排擋鼓變換一個擋位，因而有利控制排擋時間的快慢 以及時機。
由上可知，本發(fā)明的車輛排擋機構，可解決現有技術的缺點， 因此具有高度產業(yè)利用價值。
以上所述的具體實施例，僅是用以例釋本發(fā)明的特點及功效， 20 而非用以限定本發(fā)明的可實施范疇，在未脫離本發(fā)明上述的精神與 技術范疇下，任何運用本發(fā)明所揭示內容而完成的等效改變及修 飾，均仍應為下述權利要求所涵蓋。附圖標記說明
l變速箱 25 10 殼體101擋位偵測元件
11定位套
110定位鋼珠
111彈簧
12、13、 14 撥叉
12a、.13a、 14a 撥叉
2離合器
21離合器致動件
22釋放軸承致動件
1023頂壓座
24滾輪
25導座
26離合器釋放軸承
28a離合器主動體
1528b離合器從動體
281來令片
282磨擦片
283壓板
284壓緊彈簧
2029變速箱輸入軸
3致動馬達
31凸輪軸
32凸輪
320預備區(qū)段
25321離合器作動區(qū)段322排擋鼓作動區(qū)段
33平衡凸輪
331離合器作動區(qū)段
332排擋鼓作動區(qū)段 5 333預備區(qū)段
34彈性裝置
340彈簧座
341彈簧
342支承座 10 343滾輪
344導引殼體
35、 36、 37、 38齒輪組
4 排擋鼓
41 定位盤 15 410定位孔
42、 43、 44 凸輪槽
權利要求
1.一種車用排擋機構，用以驅動變速箱中離合器的離合作動及排擋鼓的檔位變換，離合器并具有供致動離合的離合器致動件，其特征在于凸輪軸，其連動于排擋鼓；致動馬達，連結以驅動所述凸輪軸，令凸輪軸轉動一周時對應使排擋鼓變換一個檔位；以及凸輪，連接于凸輪軸而與其同軸轉動并供頂壓于離合器的離合器致動件而致動所述離合器的釋放及接合，凸輪具有對稱的輪廓，而令凸輪軸可藉由致動馬達以同一方向轉動一周同時達成所述離合器的作動及排擋鼓排擋的變換。
2. 如權利要求1所述的車用排擋機構，其特征在于，該凸 輪包括半徑漸增開始接觸該離合器致動件的預備區(qū)段、對稱設于該15 預備區(qū)段兩側半徑增幅固定且末段增幅漸緩的離合器釋放作動區(qū) 段、以及設于該兩作動區(qū)段之間半徑保持一致的排擋鼓作動區(qū)段。
3. 如權利要求1所述的車用排擋機構，其特征在于，該離 合器致動件的底部具有一頂壓座，該變速箱中設有對應該頂壓座外 側環(huán)周以使該頂壓桿座僅能作直線往復運動的導座。
4.如權利要求3所述的車用排擋機構，其特征在于，該頂壓座底部轉動結合有一供與該凸輪滾動接觸的滾輪。
5.如權利要求1所述的車用排擋機構，其特征在于，該離 合器至少具有用以自引擎?zhèn)魅雱恿Φ碾x合器主動體、及用以使動力 傳至變速箱的離合器從動體、該離合器具有至少一組來令片，且于該離合器中設有藉由壓緊彈簧而彈性壓制該來令片的壓板，以鎖合 該離合器。
6. 如權利要求5所述的車用排擋機構，其特征在于，該離 合器還具有受該離合器致動件所頂壓的釋放軸承致動件及設于該5釋放軸承致動件的離合器釋放軸承，該離合器釋放軸承系供上頂于 該壓板而釋放該離合器的來令片，進而中斷離合器主動體與從動體 間的連接。
7. 如權利要求1所述的車用排擋機構，其特征在于，還包 括于該凸輪軸上具有與該凸輪同軸轉動的平衡凸輪，其輪廓與該凸io輪呈互補，并抵接于一接置于該變速箱的外殼的彈性裝置以獲得彈 性支撐。
8. 如權利要求7所述的車用排擋機構，其特征在于，該平 衡凸輪包括以負向的該凸輪的揚程來平衡離合器作動的力量的離 合器作動區(qū)段、排擋鼓作動區(qū)段、以及以負向的1/2凸輪揚程來平15 衡離合器作動的力量的初始區(qū)段。
9. 如權利要求1所述的車用排擋機構，其特征在于，該凸 輪軸系透過與其檔位數目相等的減速比的齒輪組，而將動力傳送至 排擋鼓。
10. 如權利要求1所述的車用排擋機構，其特征在于，該排 20檔鼓上緣具有定位盤，該定位盤上設有定位孔，該變速箱的殼體具有定位套，該定位套上具有定位鋼珠及彈簧，該定位鋼珠受彈簧彈 力壓在定位盤上并隨著該排檔鼓的旋轉而定位于該定位孔。
11. 如權利要求1所述的車用排擋機構，其特征在于，還包括設于該變速箱的殼體的位置回饋元件，以使得離合器的釋放及接 合與排擋鼓進退檔可準確的同時完成。
12. 如權利要求1所述的車用排擋機構，其特征在于，還包 括設于該致動馬達的轉軸的位置回饋元件，以使得離合器的釋放及5接合與排擋鼓進退檔可準確的同時完成。
13. 如權利要求1所述的車用排擋機構，其特征在于，該離 合器連動件包括桿體。
全文摘要
一種車用排擋機構，用以驅動變速箱中離合器的離合作動及排擋鼓的擋位變換，該車用排擋機構包括連動該排擋鼓的凸輪軸、致動該凸輪軸使其轉動一周同時令該排擋鼓變換一個擋位的致動馬達、以及連接于該凸輪軸而與其同軸轉動并供頂壓于該離合器釋放致動件而致動該離合器的釋放及接合的凸輪，該凸輪具有對稱的輪廓，而令該凸輪軸可藉由該致動馬達以同一方向轉動一周同時達成該離合器的作動及該排擋鼓排擋的變換。
文檔編號F16H59/04GK101408245SQ20071018013
公開日2009年4月15日 申請日期2007年10月10日 優(yōu)先權日2007年10月10日
發(fā)明者林宇洲, 陳立宇, 高天和 申請人:光陽工業(yè)股份有限公司