TWI807836B - 車輛變檔機構之改良 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種車輛變檔機構之改良，其包括一變速箱、變檔驅動單元及變檔桿，所述變檔桿組設於變速箱之變檔軸，所述變檔驅動單元設於所述變檔桿一側，通過設於車輛握把旁之控制開關與變檔驅動單元之電性連接進行控制進檔或退檔之操作，進而使變檔驅動單元驅動變檔桿產生下壓進檔或上推退檔之動作，並通過一設於車輛握把旁之自動變檔開關，並配合行車控制主處理器，當自動變檔開關開啟呈自動變檔模式時，行車控制主處理器將接收主動力馬達或引擎轉速及扭力負載之數據以在最佳時間點啟動變檔驅動單元驅動變檔桿產生下壓進檔或上推退檔及空檔之全自動控制，免除駕駛者以腳部踩踏變檔桿進檔或以腳背上鉤變檔桿退檔之複雜動作，進而達到駕駛檔車時變檔更方便及提升行車安全之目的。

Description

車輛變檔機構之改良

本發明提供一種車輛變檔機構之改良，尤指一種通過所設控制開關及自動變檔開關配合一變檔驅動單元對變檔桿產生下壓進檔或上推退檔之動作控制及全自動變檔模式之車輛變檔機構之改良設計。

按，大家都知道，檔車因具有變速箱，可在起步需大動力或爬坡等不同路況需求時進行變檔，以符合所需之動力，進而可大幅節省能源，習知之車輛6需變換車速時則如第十二圖所示，藉由踩踏或反鉤所設之變檔桿61進行檔位之變換，以達變速之目的，但需切換回到前一檔位時，則需以腳背將變檔桿61向上鉤起，以達退回到上一檔位之目的，但當駕駛者若穿著高級且價格昂貴的鞋子時，腳背鉤起變檔桿61時，鞋子表面將被變檔桿61刮傷損壞，且若平時穿厚實的鞋子或雨天時若穿著雨鞋、鞋套等，亦將影響鉤起變檔桿61退回前一檔時之正常操作。

再者，一般檔車因要以腳對變檔桿61進行進檔及退檔之換檔動作，除一般已熟習檔車之人外，仍有許多人因不熟悉檔車之換檔，而無法駕駛檔車，且於市區車多擁塞走走停停或山路上坡、下坡時，駕駛需一邊駕車一邊注意行車狀況，並還需視行車需要不斷的變換檔位，在手忙腳亂之際，進而造成行車操作的複雜性與危險性。

＜所欲解決之技術問題＞ 本發明人有鑑於上述習知車輛變檔設計之實用困難及有待改善之缺失，盼能提供一突破性之設計，以增進實用效果，乃潛心研思、設計組製，綜集其多年從事相關產品設計產銷之專業技術知識與實務經驗及研思設計所得之成果，終研究出本發明一種車輛變檔機構之改良，以提供使用者。

＜解決問題之技術手段＞ 本發明提供一種車輛變檔機構之改良，其包括一變速箱、變檔驅動單元及變檔桿，所述變檔桿組設於變速箱之變檔軸，所述變檔驅動單元設於所述變檔桿一側，通過設於車輛握把旁之控制開關與變檔驅動單元之電性連接進行控制進檔或退檔之操作，進而使變檔驅動單元驅動變檔桿產生下壓進檔或上推退檔之動作，並通過另一設於車輛握把旁之自動變檔開關，並配合行車控制主處理器，當自動變檔開關開啟呈自動變檔模式時，行車控制主處理器將接收主動力馬達或引擎轉速及扭力負載之數據以在最佳時間點啟動變檔驅動單元驅動變檔桿產生下壓進檔或上推退檔及空檔之全自動控制，免除駕駛者以腳部踩踏變檔桿進檔或以腳背上鉤變檔桿退檔之複雜動作，進而達到駕駛檔車時變檔更方便及提升行車安全之目的。

其中變檔驅動單元包括一馬達、一減速器及一凸輪，所述馬達組設於減速器之輸入端，所述減速器之殼體內裝設有第一減速齒輪及第二減速齒輪，其中第二減速齒輪具有延伸出殼體一側之動力輸出軸，於殼體側組設有一具微動感測元件之電路板，並藉一側蓋及墊圈將第二減速齒輪及電路板封閉於殼體內，於第二減速齒輪之動力輸出軸上，設有一凸輪，於馬達帶動第一及第二減速齒輪轉動時，亦同步帶動設於第二減速齒輪動力輸出軸上之凸輪正轉或逆轉，並藉設於第二減速齒輪上之磁性元件或凸部與微動感測元件產生感測或壓觸，進而於凸輪正轉或逆轉360度後使馬達停止以使凸輪停止於原位置。

其中變檔驅動單元係鎖組於變速箱側蓋，以便於維修或更換變檔驅動單元。

其中微動感測元件可為感測晶片或微動開關，其中於變速箱側蓋外，另設一外罩，具美觀及防汙之功效。

＜對照先前技術之功效＞ 本發明之主要目的係藉所設控制開關及自動變檔開關控制變檔驅動單元進行進檔、退檔及自動變檔的操作，藉由行車控制主處理器內建之演算法，依據車輛實際行駛時之負載狀況，於最佳之換檔時機，即時切換至最適當之檔位，以達節約耗能增加車輛續航力之目的，且無需藉由踩踏或反鉤所設之變檔桿進行檔位之變換，進而提升行車之安全。

本發明之次一目的主要係本發明之設計，除一般已熟習檔車之人外，也讓原本無法架駛檔車之人也可輕易駕駛檔車，也能體驗檔車之樂趣。

本發明之再一目的係藉所設控制開關及自動變檔開關控制變檔驅動單元，除了以傳統腳部控制變檔外，更可使用握把處適當位置所設之控制開關進行手動變檔或切換為自動變檔，藉由變檔驅動單元使檔車具有可以腳控制變檔或以控制開關及自動變檔開關控制變檔驅動單元進行進檔、退檔及自動變檔的控制，進而提升檔車之操駕樂趣感受與經濟價值。

為使　貴審查委員能更了解本發明之結構特徵及其功效，茲配合圖式並詳細說明於後。

請參閱第一圖、第二圖及第三圖所示，本發明提供一種車輛變檔機構之改良，其包括一以主動力馬達11驅動之變速箱1、變檔桿2及變檔驅動單元3，所述變檔桿2組設於變速箱1之變檔軸111，所述變檔驅動單元3設於所述變檔桿2一側，通過設於車輛4握把41旁之控制開關42與變檔驅動單元3之電性連接進行控制進檔或退檔之操作（如第六圖及第七圖所示），進而使變檔驅動單元3驅動變檔桿2產生下壓進檔或上推退檔之動作，並通過另一設於車輛4握把41旁之自動變檔開關43，並配合行車控制主處理器44，當開啟自動變檔開關43呈自動變檔模式時，行車控制主處理器44將接收主動力馬達11或引擎轉速及扭力負載之數據以在最佳時間點啟動變檔驅動單元3驅動變檔桿2產生下壓進檔或上推退檔及空檔之全自動控制，免除駕駛者以腳部踩踏變檔桿2進檔或以腳背上鉤變檔桿2退檔之複雜變檔之動作，進而達到駕駛檔車於行車時變檔更方便、提升行車安全及節省能源之目的。

請參閱第八圖所示，其中變檔驅動單元3包括一馬達31、一減速器及一凸輪325，所述馬達31組設於減速器之輸入端，所述減速器之殼體32內裝設有第一減速齒輪321及第二減速齒輪322，馬達31則驅動第一減速齒輪321，其中第二減速齒輪322具有延伸出殼體32一側之動力輸出軸324，於殼體32一側組設有一具微動感測元件341之電路板34，並藉一側蓋33及墊圈331將第二減速齒輪322及電路板34封閉於殼體32內，於第二減速齒輪322之動力輸出軸324上，設有一凸輪325，於馬達31帶動第一減速齒輪321及第二減速齒輪322轉動時，亦同步帶動設於第二減速齒輪322動力輸出軸324上之凸輪325正轉或逆轉，並藉設於第二減速齒輪322輪轂323上之磁性元件3231或凸部與微動感測元件341產生感測或壓觸，進而於凸輪325正轉或逆轉360度後使馬達31停止以使凸輪325停止於原位置，當按壓設於車輛4握把41旁之控制開關42“＋”一次時，控制開關42將控制變檔驅動單元3動作並驅動凸輪325逆轉360度一次，通過凸輪325轉動時推動設於變檔桿2內側之滾輪21以下壓變檔桿2，進而完成下壓變檔桿2進檔一次之動作（如第四圖至第四之三圖所示），反之，當按壓設於車輛4握把41旁之控制開關42之“－”一次時，控制開關42將控制變檔驅動單元3動作並驅動凸輪325正轉360度一次，通過凸輪325轉動時推動設於變檔桿2內側之滾輪21以上推變檔桿2，進而完成上推變檔桿2退檔一次之動作（如第五圖至第五之三圖所示），當按壓自動變檔開關43呈自動變檔模式時，變檔驅動單元3驅動變檔桿2產生下壓進檔或上推退檔及空檔之全自動控制。

其中變檔驅動單元3係鎖組於變速箱側蓋12，以便於維修或更換變檔驅動單元3。

其中微動感測元件341可為感測晶片或微動開關，其中於變速箱側蓋12外，另設一外罩121（如第九圖所示），具美觀及防汙之功效。

再請參閱第十圖及第十一圖所示，係本發明應用於電動車輛上時實施例，其包括一以主動力馬達11驅動之變速箱1、變檔桿22及變檔驅動單元3，所述變檔桿22組設於變速箱1之變檔軸111，所述變檔驅動單元3設於所述變檔桿22一側，通過設於電動車輛方向盤5座內或駕駛座旁適當位置處所設之排檔桿51及控制開關52，並使控制開關52與變檔驅動單元3之電性連接進行進檔或退檔之操作，控制開關52可以是以排檔桿51控制，控制開關52也可以是按壓式或旋鈕式，當撥動排檔桿51向控制開關52之“＋”方向一次或按壓控制開關52“＋”一次，控制開關52將控制變檔驅動單元3動作並驅動凸輪325逆轉360度一次，通過凸輪325轉動時推動設於變檔桿22內側之滾輪23以上推變檔桿22，進而完成上推變檔桿22進檔一次之動作，反之，撥動排檔桿51向控制開關52之“－”方向一次或按壓控制開關52“－”一次，控制開關52將控制變檔驅動單元3動作並驅動凸輪325正轉360度一次，通過凸輪325轉動時推動設於變檔桿22內側之滾輪23以下壓變檔桿22，進而完成下壓變檔桿22退檔一次之動作，當撥動排檔桿51向控制開關52之“A”方向一次或按壓控制開關52“A”一次開啟自動變檔控制模式時，電動車輛之行車控制主處理器53將接收轉速及扭力負載之數據以在最佳時間點啟動變檔驅動單元3驅動其上之凸輪325推動變檔桿22產生上推進檔或下壓退檔及空檔之全自動控制，進而達到全自動換檔之目的。

於變速箱1下方設有一差速器15，於變速箱1轉速輸出軸13與差速器15間，設有一皮帶輪組14，以通過差速器15帶動傳動軸16驅動輪子17轉動。

綜上所述，本發明具提供無需藉由踩踏或反鉤所設之變檔桿進行檔位之變換，進而提升行車之安全之功效，為一甚具新穎性、進步性及可供產業上應用之發明，實已符合發明專利之給與要件，爰依法提出專利申請，尚祈　貴審查委員能詳予審查，並早日賜准本案專利，實為德便。

唯以上所述者，僅為本發明所舉之其中較佳實施例，當不能以之限定本發明之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1:變速箱 11:主動力馬達 111:變檔軸 12:變速箱側蓋 121:外罩 13:轉速輸出軸 14:皮帶輪組 15:差速器 16:傳動軸 17:輪子 2,22,61:變檔桿 21,23:滾輪 3:變檔驅動單元 31:馬達 32:殼體 321:第一減速齒輪 322:第二減速齒輪 323:輪轂 3231:磁性元件 324:動力輸出軸 325:凸輪 33:側蓋 331:墊圈 34:電路板 341:微動感測元件 4,6:車輛 41:握把 42,52:控制開關 43:自動變檔開關 44,53:行車控制主處理器 5:方向盤 51:排檔桿

第一圖係本發明試舉中一較佳實施例之立體分解圖。 第二圖係第一圖所示結構之組合立體圖。 第三圖係本發明變檔驅動單元與變檔桿之側視圖。 第四圖至第四之三圖係凸輪逆向轉動一圈360度完成下壓變檔桿進檔一次之連續動作圖。 第五圖至第五之三圖係凸輪正向轉動一圈360度完成上推變檔桿退檔一次之連續動作圖。 第六圖係本發明實際使用於車輛上時實施例立體圖。 第七圖係本發明於車輛握把設有進檔及退檔之控制開關及自動變檔開關之實施例放大圖。 第八圖係本發明變檔驅動單元之立體分解圖。 第九圖係本發明於變速箱側蓋外側另設外罩之實施例立體圖。 第十圖係本發明使用於電動車輛上時實施例立體圖。 第十一圖係本發明使用於電動車輛上排檔桿部之實施例立體圖。 第十二圖係習知車輛之立體圖。

1:變速箱

11:主動力馬達

111:變檔軸

12:變速箱側蓋

2:變檔桿

21:滾輪

3:變檔驅動單元

31:馬達

32:殼體

324:動力輸出軸

325:凸輪

Claims (7)

1. 一種車輛變檔機構之改良，其包括一變速箱、變檔桿及變檔驅動單元，所述變速箱係以一主動力馬達驅動，所述變檔桿組設於變速箱之變檔軸，所述變檔驅動單元設於所述變檔桿一側，通過設於車輛握把旁之控制開關與變檔驅動單元之電性連接進行控制進檔或退檔之操作，進而通過變檔驅動單元驅動變檔桿產生下壓進檔或上推退檔之動作，再通過另一設於車輛握把旁之自動變檔開關，並配合行車控制主處理器，當開啟自動變檔開關呈自動變檔模式時，行車控制主處理器將接收主動力馬達或引擎轉速及扭力負載之數據以在最佳時間點啟動變檔驅動單元驅動變檔桿產生下壓進檔或上推退檔及空檔之全自動變檔控制，進而達到駕駛檔車於行車時變檔更方便及提升行車安全之目的，所述變檔驅動單元包括一馬達、一減速器及一凸輪，所述馬達組設於減速器之輸入端，所述減速器之殼體內裝設有第一減速齒輪及第二減速齒輪，馬達則驅動第一減速齒輪，其中第二減速齒輪具有延伸出殼體一側之動力輸出軸，於殼體另一側組設有一具微動感測元件之電路板，並藉一側蓋及墊圈將第二減速齒輪及電路板封閉於殼體內，於第二減速齒輪之動力輸出軸上，設有一凸輪，於馬達帶動第一減速齒輪及第二減速齒輪轉動時，亦同步帶動設於第二減速齒輪動力輸出軸上之凸輪正轉或逆轉360度驅動變檔桿產生下壓進檔或上推退檔之動作，並藉設於第二減速齒輪輪轂上之磁性元件或凸部與微動感測元件產生感測或壓觸，進而於凸輪正轉或逆轉360度後使馬達停止以使凸輪停止於原位置。
2. 如請求項1所述車輛變檔機構之改良，其中變檔驅動單元係鎖組於變速箱側蓋，以便於維修或更換變檔驅動單元。
3. 如請求項1所述車輛變檔機構之改良，其中微動感測元件可為感測晶片或微動開關。
4. 一種車輛變檔機構之改良，其包括一變速箱、變檔桿及變檔驅動單元，所述變速箱係以一主動力馬達驅動，所述變檔桿組設於變速箱之變檔軸，所述變檔驅動單元設於所述變檔桿一側，通過設於車輛方向盤座內或駕駛座旁適當位置處所設之排檔桿及控制開關，並使控制開關與變檔驅動單元之電性連接進行進檔或退檔之操作，當撥動排檔桿向控制開關之“+”進檔方向一次或按壓控制開關“+”一次，控制開關將控制設於變檔驅動單元之凸輪逆轉360度一次，通過凸輪轉動時推動設於變檔桿內側之滾輪以上推變檔桿，進而完成上推變檔桿進檔一次之動作，反之，撥動排檔桿向控制開關之“-”退檔方向一次或按壓控制開關“-”一次時，控制開關將控制變檔驅動單元動作並驅動凸輪正轉360度一次，通過凸輪轉動時推動設於變檔桿內側之滾輪以下壓變檔桿，進而完成下壓變檔桿退檔一次之動作，所述變檔驅動單元包括一馬達、一減速器及一凸輪，所述馬達組設於減速器之輸入端，所述減速器之殼體內裝設有第一減速齒輪及第二減速齒輪，馬達則驅動第一減速齒輪，其中第二減速齒輪具有延伸出殼體一側之動力輸出軸，於殼體另一側組設有一具微動感測元件之電路板，並藉一側蓋及墊圈將第二減速齒輪及電路板封閉於殼體內，於第二減速齒輪之動力輸出軸上，設有一凸輪，於馬達帶動第一減速齒輪及第二減速齒輪轉動時，亦同步帶動設於第二減速齒輪動力輸出軸上之凸輪正轉或逆轉360度驅動變檔桿產生上推進檔或下壓退檔之動作，並藉設於第二減速齒輪輪轂上之磁性元件或凸部與微動感測元件產生感測或壓觸，進而於凸輪正轉或逆轉360度後使馬達停止以使凸輪停止於原位置。
5. 如請求項4所述車輛變檔機構之改良，其中控制開關另包括有自動變檔控制，當撥動排檔桿向控制開關之“A”方向一次或按壓控制開關“A”一次 而進入自動變檔控制模式時，車輛之行車控制主處理器將接收主動力馬達或引擎轉速及扭力負載之數據以在最佳時間點啟動變檔驅動單元驅動其上之凸輪推動變檔桿產生上推進檔或下壓退檔及空檔之全自動控制，進而達到全自動換檔之目的。
6. 如請求項4所述車輛變檔機構之改良，其中微動感測元件可為感測晶片或微動開關。
7. 如請求項4或5所述車輛變檔機構之改良，其中控制開關可以是以排檔桿控制，控制開關也可以是按壓式或旋鈕式。