[发明专利]变速机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种变速电动车或电动手工具中使用的变速机构，尤指一种利用马达正、逆转并配合行星齿轮组以改变减速比的多段式变速换档机构。

背景技术

变速器乃为一般变速电动车、或是电动手工具等中相当重要的零组件，其整个变速系统约略占了生产成本的一半，所以在电动车或电动手工具工业中关于变速机构的研发一项都是各厂的重点项目，而一个良好的变速器可使骑乘者因应环境的不同而变换不同的转速比，进而达到适当的转速或扭矩力的目的。

对于变速电动车来说，行星式齿轮组是常用的变速器。而行星式内变速器则以行星齿轮系做为变速机构的主体，且将变速机构安置于后轮轮壳中，通过不同的输入件、输出件以及固定件改变行星齿轮系的齿数比，以达到不同的转速比。

以行星齿轮系变速机构主体的内变速器具有下列优点：1.体积小且构造精密，不易受限于狭小的后轮轮毂安装及使用空间的限制；2.换档作动稳定，链条不会因换档而变换与不同的链轮相连接，可有效的改善链条脱链的缺点且提高传动效率；3.变速机构具有车轮轮毂的外壳保护，不会受到外在环境的影响进而提高使用寿命；4.变速机构内装于车轮轮毂内，在换档过程中不会产生如外变速器那样大的噪音。

依照行星齿轮系变速器的传动原理中，其太阳齿轮、行星齿轮(或行星架)、外环齿轮各别有一个轴，三种齿轮互相缠绕旋转，在不同档位时，三个齿轮轴必定有一个轴固定不转动、一个轴是驱动轴、另一个轴则是输出轴。不同组合的下，便造成可将转速予以减速、加速、倒档等不同档位所需的齿数比。其中，共有六种状态组合的可能性如下列所示：

因此，本发明在轮车或电动车的机械构造上以行星齿轮系的内变速机构做为发展核心，加上近年来因环保问题使得电动脚踏车以及电动车得以大量推广，而目前电动脚踏车以及电动车大多搭配内变速器，故内变速器已逐渐成为各大车厂研发的重点。

发明内容

本发明主要目的是在于提供一种变速机构，是利用马达正转或逆转并配合行星齿轮组所构成的变速机构，以达到换档变速的目的。

本发明次要目的是在于提供一种变速机构，仅利用一组行星齿轮组产生两组不同速度差的模式，达到减轻重量以及不占空间且降低成本的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种变速机构，是结合于一轴心，并通过一动力输入端来输入动力，其特征在于，该变速机构包括有：

一行星齿轮组，其包括：一太阳齿轮、复数个行星齿轮、一行星架、以及一外环齿轮；其中，太阳齿轮结合于该动力输入端并受其驱动而能够正、逆向旋转；

一第一单向离合器，设置于该轴心与该行星架之间；

一第二单向离合器，设置于该轴心与该外环齿轮之间；以及

一轮毂，是套附于该行星齿轮组的外围；

一第三单向离合器，设置于该轮毂内侧与该行星架之间；以及

一第四单向离合器，设置于该轮毂内侧与该外环齿轮之间；

其中，该第一及第二单向离合器是同方向咬合的单向离合器；并且，该第三以及第四单向离合器是同方向咬合的单向离合器、并与该第一及第二单向离合器的咬合方向相反。

其中：该动力输入端是一直流电马达。

其中：该动力输入端设置于该轮毂内，且固设于该轴心的一侧边，并在该动力输入端上设有一第一差速机构；该第一差速机构更包括：一主动齿轮以及一从动齿轮；该主动齿轮与该从动齿轮相啮合，而该从动齿轮则与该太阳齿轮同轴心连接，因此，该动力输入端通过该主动齿轮将动力传递至该从动齿轮，也间接的带动该太阳齿轮使该行星齿轮组进行运作。

其中：该动力输入端设置于该轮毂内，且环绕于该轴心上。

其中：该动力输入端设置于该轮毂之外，还在该动力输入端上设有一传动机构，该传动机构连接并驱动该太阳齿轮使该行星齿轮组进行运作；其中，该传动机构是一皮带、一链条、一变速齿轮组或一传动轴。

其中：该第三以及第四单向离合器是离心式单向离合器。

其中：还包括一第二差速机构，其设置于该动力输入端上，其更包括：

一第一齿轮，与该太阳齿轮同轴连接；

一第二齿轮，与该行星齿轮同轴固接，并与该第一齿轮相啮合；

一第五单向离合器，设置于该动力输入端上，且该第五单向离合器的咬合状态是用来决定该动力输入端是否与该太阳齿轮相啮合传动；以及

一第六单向离合器，设置于该动力输入端上，且该第五单向离合器的咬合状态是用来决定该动力输入端是否与该第一齿轮相啮合传动；