CN101000095A - 使离合器自动分离的发动机变挡机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摩托车发动机的变挡操纵机构，特别是能够使离合器进行自动分离的发动机变挡机构。包括由变挡轴、变挡板、变挡拨销和复位扭簧组成的变挡臂，变挡拨销穿插在变挡板上开设的销孔中，销孔的尺寸比变挡拨销大；在变挡轴一端通过花键联接有传动轴，传动轴上设置有推移机构，并套装有可沿传动轴轴向移动的分离杠杆，分离杠杆铰接在杠杆支架上，所述推移机构在传动轴转动时能够将分离杠杆沿传动轴轴向推动。该变挡机构使离合器的分离和发动机的变挡能够用一个动作依次完成，简化了摩托车驾驶者变挡操作的动作过程，便于摩托车的驾驶，并且减小了离合器的分离力，使摩托车的变挡操作更加轻松。

Description

使离合器自动分离的发动机变挡机构

技术领域

本发明涉及摩托车发动机的变挡操纵机构，特别是能够使离合器进行自动分离的发动机变挡机构。

技术背景

摩托车发动机内安装有由变挡臂和变速鼓等部件组成的变挡机构，摩托车的挡位变换由该变挡机构实现。其中，变挡臂主要由变挡轴、变挡板、变挡拨销和复位扭簧等组成，变挡拨销通过一托板固定在变挡轴上可随变挡轴转动。变挡拨销穿插在变挡板上开设的销孔中，变挡拨销与该销孔在变挡拨销绕变挡轴轴线转动的方向上几乎是无间隙配合，以使变挡板能够同时随变挡拨销一同绕变挡轴轴线转动。

在变挡轴的外端固定有变挡脚踏板，变挡脚踏板的转动将带动变挡臂转动，从而实现摩托车的变挡。

摩托车发动机在进行变挡前，必须要将发动机的离合器进行分离。现有摩托车的变挡机构和离合器分离机构是必须进行依次操作的两个独立的机构，在摩托车变档时，必须先用手握紧摩托车手把上的离合器分离手柄，使离合器分离后，才能踩动变挡脚踏板完成摩托车的变挡，故现有摩托车的该种变挡机构给摩托车驾驶者的变挡操作带来不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够使离合器自动分离的发动机变挡机构，使离合器的分离和摩托车发动机的变挡在一个动作中依次完成，以简化摩托车驾驶者变挡操作的动作过程。

本发明所述使离合器自动分离的发动机变挡机构，包括由变挡轴、变挡板、变挡拨销和复位扭簧组成的变挡臂，通过托板固定在变挡轴上的变挡拨销穿插在变挡板上开设的销孔中，所述销孔的尺寸比变挡拨销大，使变挡拨销可在销孔中绕变挡轴轴线转动；在变挡轴一端通过花键联接有传动轴，传动轴上设置有推移机构，并套装有可沿传动轴轴向移动的分离杠杆，分离杠杆铰接在杠杆支架上，所述推移机构在传动轴转动时能够将分离杠杆一端沿传动轴轴向推动。

所述推移机构由固定凸轮板、活动凸轮板和位于其间的挺杆体组成，固定凸轮板垂直焊接在传动轴上，活动凸轮板套装在传动轴上只能沿传动轴轴向移动，而不能绕传动轴转动，固定凸轮板及活动凸轮板上均开设有至少三条沿传动轴径向均匀布置的槽，且在未工作状态时，固定凸轮板上的槽与活动凸轮板上的槽互相对应；所述挺杆体由挺杆支架和至少三只滚珠组成，滚珠安装在挺杆支架上可绕滚珠中心转动，其相对位置与固定凸轮板及活动凸轮板上槽之间的相对位置一致，挺杆体通过挺杆支架套装在传动轴上，并通过滚珠与两侧的固定凸轮板及活动凸轮板接触，在未工作状态时，滚珠位于固定凸轮板和活动凸轮板上的槽内。

在活动凸轮板中心焊接有与传动轴间隙配合的轴套，在传动轴上套装有回位弹簧，其一端作用在所述轴套上，在变挡完成后，以协助活动凸轮板复位，所述分离杠杆通过该轴套套装在传动轴上。

所述开设在固定凸轮板和活动凸轮板上的槽的横截面为圆弧形，使其与挺杆体的滚珠形状相适配，以利于在固定凸轮板与活动凸轮板相对转动时，滚珠能够从固定凸轮板和活动凸轮板上的槽内很容易地滚出。

在活动凸轮板边缘固定有止转臂，止转臂端开设有U形缺口，止转臂通过该U形缺口与固定在曲轴箱体上的止转销轴配合，以防止活动凸轮板绕传动轴转动，但止转臂可通过该U形缺口沿止转销轴轴向移动。

所述分离杠杆与活动凸轮板接触端设置有圆弧形凸台，以利于在活动凸轮板推动分离杠杆沿传动轴移动过程中，分离杠杆端与活动凸轮板的平稳接触。

将变挡臂的变挡轴安装在发动机曲轴箱体及左曲轴箱盖上，将传动轴一端安装在右曲轴箱盖上，并使套装在传动轴上的回位弹簧的另一端作用在右曲轴箱盖上；将活动凸轮板边缘的止转臂的U形缺口卡套在固定于曲轴箱体上的止转销轴上；用调节螺钉和调节螺母将杠杆支架安装在右曲轴箱盖上，并保证铰接在杠杆支架上的分离杠杆两端分别与活动凸轮板和离合器分离轴承进行良好接触。

当发动机进行变挡时，踩动摩托车的变挡脚踏板，使变挡轴转动并带动变挡拨销转动，由于变挡板上销孔尺寸比变挡拨销大，故变挡轴最初的转动并未能使变挡拨销带动变挡板随变挡轴转动，在此最初转动过程中，固定凸轮板和活动凸轮板将产生相对转动，使位于其槽内的挺杆体滚珠从槽内滚出，从而推动活动凸轮板沿传动轴轴向移动，活动凸轮板又推动分离杠杆一端沿传动轴轴向移动，由于杠杆作用原理，分离杠杆的另一端则压动离合器分离轴承使发动机离合器分离。

离合器分离后，变挡拨销已转至变挡板上销孔的边缘并与其接触，从而带动变挡板转动以完成摩托车的挡位变换。当变挡完成后，变挡臂在变挡轴上复位扭簧和传动轴上回位弹簧的作用下复位，以便进行下一次变挡。

本发明所述变挡机构由于具有该种结构，变挡轴的转动一方面能够通过传动轴、推移机构及分离杠杆使离合器分离，另一方面还能通过变挡板实现发动机变挡，并且离合器分离与发动机的变挡是依次进行，从而使摩托车发动机离合器的分离和摩托车发动机的变挡能够用一个动作依次完成，故简化了摩托车驾驶者变挡操作的动作过程，便于摩托车的驾驶；并且由于在变挡机构中采用了该种结构的分离杠杆，有效利用了杠杆原理，故减小了离合器的分离力，使摩托车的变挡操作更加轻松。

本发明还具有如下优点：

一、该变挡机构凸轮板的直径不会受发动机曲轴箱体结构的限制，同时也不会受到初级离合器盘径的限制。

二、该变挡机构的固定凸轮板随变档臂一同旋转，变档臂的变挡轴受到轴向力，在变档时不受侧向力，从而避免了变档轴的弯曲变形。

三、该变挡机构所受轴向力通过固定凸轮板转嫁到变档轴上，变档轴再通过安装在其上的与曲轴箱体接触的轴用挡圈转嫁到箱体上，从而靠曲轴箱体来支撑变档时的轴向力，这样就不必在曲轴箱体或曲轴箱盖上增设支撑固定凸轮板的装置，便于曲轴箱体或曲轴箱盖的制造加工。

四、该变挡机构结构紧凑，机械效率高，装配和维修方便。

附图说明

现结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明所述使离合器自动分离的发动机变挡机构的结构示意图；

图2为图1中的A向视图；

图3为该变挡机构中固定凸轮板连同传动轴的主视图；

图4图3所示固定凸轮板连同传动轴的右视图；

图5为该变挡机构中活动凸轮板连同轴套的主视图；

图6为图5所示活动凸轮板连同轴套的左视图；

图7为该变挡机构中挺杆体的主视放大图；

图8为图7所示挺杆体的右视图；

图9为该变挡机构中分离杠杆的主视图；

图10为图9所示分离杠杆的仰视图。

具体实施方式

如图1所示，该使离合器自动分离的发动机变挡机构包括由变挡轴1、变挡板20、变挡拨销21和复位扭簧22组成的变挡臂，在变挡轴1上焊接有托板4，通过托板4固定在变挡轴1上的变挡拨销21穿插在变挡板20上开设的销孔24中，复位扭簧22通过套装在变挡轴1上的变挡轴套3套装在变挡轴1上，变挡轴1上安装有轴用挡圈2，变挡机构安装在曲轴箱上后，该轴用挡圈2紧贴曲轴箱体23表面。如图2所示，该销孔24的尺寸比变挡拨销21大，使变挡拨销21可在销孔24中绕变挡轴1轴线转动。

在变挡轴1一端通过花键联接有传动轴7，传动轴7上设置有推移机构，该推移机构由固定凸轮板8、活动凸轮板10和位于其间的挺杆体19组成，固定凸轮板8垂直焊接在传动轴7上，活动凸轮板10通过焊接在其中心的轴套11套装在传动轴7上并与传动轴7间隙配合，活动凸轮板10边缘固定有止转臂9，止转臂9端开设有U形缺口26，止转臂9通过该U形缺口26与固定在曲轴箱体4上的止转销轴6配合，止转臂9可通过该U形缺口26沿止转销轴6轴向移动，从而使活动凸轮板10只能沿传动轴7轴向移动，而不能绕传动轴7转动。

在传动轴7上还套装有回位弹簧13，其一端作用在活动凸轮板10中心焊接的轴套11上，另一端在传动轴7安装在发动机右曲轴箱盖12上后，作用在发动机右曲轴箱盖12上，在变挡完成后，该回位弹簧13协助活动凸轮板10复位。

如图3至图6所示，固定凸轮板8及活动凸轮板10上均开设有三条沿传动轴7径向均匀布置的槽25，槽25的横截面为圆弧形，由冲压模具冲制而成，在变挡机构处于未工作状态时，固定凸轮板8上的槽25与活动凸轮板10上的槽25互相对应。

如图7、图8所示，所述挺杆体19由挺杆支架28、29和三只滚珠27组成，挺杆支架28、29由两块边缘轮廓形状相同的板金件通过点焊联为一体，滚珠27安装在挺杆支架28、29上可绕滚珠27中心转动，三只滚珠27的相对位置与固定凸轮板8及活动凸轮板10上三条槽25之间的相对位置一致，挺杆体19通过挺杆支架28、29套装在传动轴7上，并通过滚珠27与两侧的固定凸轮板8及活动凸轮板10接触，在变挡机构处于未工作状态时，滚珠27位于固定凸轮板8和活动凸轮板10上的槽25内。

在与活动凸轮板10焊接的轴套11上套装有可沿传动轴7轴向移动的分离杠杆17，分离杠杆17铰接在杠杆支架14上。如图9、图10所示，分离杠杆17与活动凸轮板10接触端设置有圆弧形凸台30，以利于在活动凸轮板10推动分离杠杆17一端沿传动轴7轴向移动过程中，分离杠杆17端与活动凸轮板10的平稳接触。

将变挡臂的变挡轴1安装在发动机曲轴箱体23及左曲轴箱盖5上，变挡脚踏板安装在变挡轴1外端；将传动轴7一端安装在右曲轴箱盖12上，并使套装在传动轴7上的回位弹簧13的另一端作用在右曲轴箱盖12上；将活动凸轮板10边缘的止转臂9的U形缺口26卡套在固定于曲轴箱体23上的止转销轴6上；用调节螺钉16和调节螺母15将杠杆支架14安装在右曲轴箱盖12上，并保证铰接在杠杆支架14上的分离杠杆17两端分别与活动凸轮板10和离合器18的分离轴承进行良好接触。

当发动机进行变挡时，踩动摩托车的变挡脚踏板，使变挡轴1转动并带动变挡拨销21转动，由于变挡板20上销孔24尺寸比变挡拨销21大，故变挡轴1最初的转动并未能使变挡拨销21带动变挡板20随变挡轴1转动，在此最初转动过程中，固定凸轮板8和活动凸轮板10将产生相对转动，使位于其槽25内的挺杆体滚珠27从槽25内滚出，从而推动活动凸轮板10沿传动轴7轴向移动，活动凸轮板10又推动分离杠杆17一端沿传动轴7轴向移动，由于杠杆作用原理，分离杠杆17的另一端则压动离合器18的分离轴承使发动机离合器18分离。

离合器18分离后，变挡拨销21已转至变挡板20上销孔24的边缘并与其接触，从而带动变挡板20转动以完成摩托车的挡位变换。当变挡完成后，变挡臂在变挡轴1上的复位扭簧22和传动轴7上的回位弹簧13作用下复位，以便进行下一次变挡。

Claims (6)

1、一种使离合器自动分离的发动机变挡机构，包括由变挡轴(1)、变挡板(20)、变挡拨销(21)和复位扭簧(22)组成的变挡臂，通过托板(4)固定在变挡轴上的变挡拨销穿插在变挡板上开设的销孔(24)中，其特征在于：所述销孔(24)的尺寸比变挡拨销(21)大，使变挡拨销可在销孔中绕变挡轴轴线转动；在变挡轴一端通过花键联接有传动轴(7)，传动轴上设置有推移机构，并套装有可沿传动轴轴向移动的分离杠杆(17)，分离杠杆铰接在杠杆支架(14)上，所述推移机构在传动轴(7)转动时能够将分离杠杆(17)一端沿传动轴轴向推动。

2、根据权利要求1所述的发动机变挡机构，其特征在于：所述推移机构由固定凸轮板(8)、活动凸轮板(10)和位于其间的挺杆体(19)组成，固定凸轮板垂直焊接在传动轴(7)上，活动凸轮板套装在传动轴上只能沿传动轴轴向移动，固定凸轮板及活动凸轮板上均开设有至少三条沿传动轴径向均匀布置的槽(25)，且在未工作状态时，固定凸轮板上的槽与活动凸轮板上的槽互相对应；所述挺杆体(19)由挺杆支架(28、29)和至少三只滚珠(27)组成，滚珠安装在挺杆支架上可绕滚珠中心转动，其相对位置与固定凸轮板及活动凸轮板上槽(25)之间的相对位置一致，挺杆体(19)通过挺杆支架(28、29)套装在传动轴(7)上，并通过滚珠(27)与两侧的固定凸轮板(8)及活动凸轮板(10)接触，在未工作状态时，滚珠(27)位于固定凸轮板和活动凸轮板上的槽内。

3、根据权利要求2所述的发动机变挡机构，其特征在于：在活动凸轮板(10)中心焊接有与传动轴(7)间隙配合的轴套(11)，在传动轴上套装有回位弹簧(13)，其一端作用在所述轴套(11)上，所述分离杠杆(17)通过该轴套套装在传动轴上。

4、根据权利要求2所述的发动机变挡机构，其特征在于：所述开设在固定凸轮板(8)和活动凸轮板(10)上的槽(25)的横截面为圆弧形。

5、根据权利要求2所述的发动机变挡机构，其特征在于：在活动凸轮板(10)边缘固定有止转臂(9)，止转臂端开设有U形缺口(26)。

6、根据权利要求3所述的发动机变挡机构，其特征在于：所述分离杠杆(17)与活动凸轮板(10)接触端设置有圆弧形凸台(30)。

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