CN101396964B - 车辆变速器 - Google Patents

Abstract

一种车辆变速器，包括换档位置变位驱动装置，其具有能够绕着换档轴轴线转动的主臂，用以响应于换档轴的转动而转动换档鼓，其中即使在中途停止换档操作，也防止换档鼓在达到中间位置。空动弹簧包括从环绕换档轴的螺旋部分的两侧夹紧按压部分。换档位置变位驱动装置的主臂设有压力接收部件，该压力接收部件由两个夹紧部分夹紧，这样，当转动部件转动时，如果响应于其转动方向，按压部分抵靠转动夹紧部分中的一个，则夹紧部分中的另一个抵靠压力接收部件。

Description

车辆变速器

相关申请的交叉参考

本申请要求于2007年9月28日提交的日本专利申请No.2007-256537和于2007年9月28日提交的日本专利申请No.2007-256536的优先权，其全部内容通过参考并入本文。

技术领域

本发明涉及车辆变速器，其包括换档机构，该换档机构设有多个可选择性建立的齿轮系，用于变速输入轴与变速输出轴之间的速度级。通过由发动机壳体可转动地支撑的换档鼓，离合器适于在动力源输出轴与变速输出轴之间的动力传动的连接和非连接之间转换，以响应于转动位置而选择性地建立传动系。换档轴可转动地连接到发动机壳体上，以响应于换档操作而转动。设置换档位置变位驱动装置，其具有能够绕着换档轴的轴线转动的臂部件，并且适于响应于换档轴的转动而驱动地转动换档鼓。

另外，本发明涉及车辆变速器，其包括容纳在发动机壳体内用于速度级的多个齿轮系，以便能够选择性接合。换档鼓由发动机壳体可转动地支撑，以响应于转动位置选择性地建立齿轮系。设有换档位置变位驱动装置用于遮盖换档鼓的一端，以响应于换档操作驱动地转动换档鼓。换档位置传感器检测建立了齿轮系中的哪一个。

背景技术

如日本专利公开No.H2-212675中所公开，已知摩托车变速器设计成通过转动换档轴来转动固定到换档轴上的臂部件从而驱动地转动换档鼓。

日本专利公开No.H2-212675中公开的变速器要求，当执行换档操作以转动换档轴时，如果在离合器的动力传动状态下停止换档操作，那么它停止在中间位置。另外，当换档期间进行控制减小发动机的输出扭矩时，如果如上所述将换档操作停止在中间位置，那么由于确定换档操作未完成，所以继续上述控制。另外，可能在组件部分(例如，换档鼓等)上施加过大的换档操作载荷。

日本专利公开No.2002-67741中公开了一种摩托车变速器，其设计成通过换档位置传感器直接检测换档鼓的转动量，以检测换档位置。

日本专利公开No.2002-67741中公开的变速器包括通常布置在发动机壳体内部的换档位置传感器。在该情形下，希望提高换档位置传感器的维护性能。

发明内容

考虑到上述问题进行了本发明，本发明实施例的目的是提供一种车辆变速器，该变速器即使在中途停止换档操作也可防止其达到中间位置，以防止在换档鼓侧上施加过大的换档操作载荷。

为实现上述目的，根据本发明的实施例，车辆变速器包括换档机构，其中在变速输入轴与变速输出轴之间设置用于各自速度级的多个可选择性建立的齿轮系。离合器适于在动力源输出轴与所述变速轴输入轴之间的动力传动之间的连接和非连接之间转换。换档鼓可由发动机壳体可转动地支撑，以响应于转动位置选择性地建立所述齿轮系。换档轴可转动地连接到所述发动机壳体上，以响应于换档操作转动。换档位置变位驱动装置具有能够绕着所述换档轴的轴线转动的臂部件，用以能够响应于所述换档轴的转动而驱动地转动所述换档鼓。转动部件固定到所述换档轴上，并突出地设有按压部件。空动弹簧在环绕所述换档轴的螺旋部分的两端设置从两侧夹紧所述按压部分的夹紧部分。所述臂部件设有由两个所述夹紧部分夹紧的压力接收部件，这样当转动所述转动部件时，如果响应于转动方向，所述按压部分抵靠两个所述部分之一以转动，那么所述夹紧部分中的另一个抵靠所述压力接收部件。

根据本发明的实施例，换档罩安装到所述发动机壳体上以在所述发动机壳体与所述换档罩之间限定操作腔，所述操作腔容纳所述换档轴的一部分、所述转动部件、所述空动弹簧和所述换档位置变位驱动装置，并且用于检测所述转动部件的转动量的转动部件转动量检测装置固定到所述换档罩上。

根据本发明的实施例，还包括：鼓转动量检测装置，其用于检测所述换档鼓的转动量；开度角计算装置，其用于基于所述鼓转动量检测装置的检测值和所述转动部件转动量检测装置的检测值计算所述臂部件与所述转动部件之间的开度角；以及操作载荷计算装置，其用于基于所述开度角计算装置的计算值计算输入到所述换档轴的操作载荷。

根据本发明的实施例，还包括：离合器致动器，其适于使离合器在接合与分离之间转换；以及离合器操作控制装置，其用于控制所述离合器致动器的操作，使得当所述操作载荷计算装置的计算值超过预定值时，所述离合器达到动力中断状态。

另外，实施例的主轴12对应于本发明的变速输入轴，实施例的凸轮轴13对应于本发明的变速输出轴，实施例的主臂74对应于本发明的臂部件，实施例的换档位置传感器102对应于本发明的鼓转动量检测装置。

根据本发明的实施例，突出地设置在固定于所述换档轴的所述转动部件上的所述按压部分被所述空动弹簧两端的所述夹紧部分夹紧。所述换档位置变位驱动装置的所述臂部件设有压力接收部件，该压力接收部件被两个所述夹紧部分夹紧，这样，当转动所述转动部件时，如果响应于其转动方向，所述按压部分抵靠所述两个夹紧部分中的一个以转动，那么所述按压部分中的另一个抵靠所述压力接收部件。因此，当转动所述换档轴时，与所述换档轴一起转动的所述转动部件的转动力通过所述空动弹簧传递到所述换档位置变位驱动装置的所述臂部件。在换档操作期间，所述转动部件先转动离开所述臂部件，使得所述离合器处于动力传动状态。如果中途停止所述换档操作，那么所述转动部件和所述换档轴被所述空动弹簧的弹簧力返回初始位置，从而防止其达到中间位置。即使施加到所述换档轴的换档操作载荷过大，也可部分地被所述空动弹簧吸收。

根据本发明的实施例，检测所述转动部件的转动量的转动部件转动量检测装置固定到换档罩上，所述换档罩连接到所述发动机壳体上以在所述发动机壳体与所述换档罩之间限定操作腔。所述操作腔容纳所述换档轴的一部分、所述转动部件、所述空动弹簧和所述换档位置变位驱动装置。因此，可通过检测所述转动部件的转动量从其起点到终点检测所述换档操作。

根据本发明的实施例，基于检测所述换档鼓的转动量的鼓转动量检测装置的检测值和所述转动部件转动量检测装置的检测值计算所述臂部件与所述转动部件之间的开度角。另外，基于所述开度角计算输入到所述换档轴的操作载荷。因此，无需使用昂贵的负载传感器来计算所述换档操作载荷。

根据本发明的实施例，离合器致动器适于使所述离合器在接合与分离之间操作地转换，所述离合器致动器的操作由离合器操作控制装置控制，使得当所述操作载荷装置的计算值超过预定值时，所述离合器可达到动力中断状态。因此，当所述换档操作载荷超过预定值时，其确定想要执行换档操作，并且所述离合器达到动力中断状态，从而使得能够执行精确的换档性能。

考虑到前述内容，本发明实施例的目的是提供一种提高换档位置传感器维护性能的车辆变速器。

为实现上述目的，根据本发明的实施例，车辆变速器包括：用于各自速度级的多个齿轮系，其容纳在变速器壳体内以能够选择性地建立；换档鼓，其由所述发动机壳体可转动地支撑，以响应于转动位置选择性地建立所述齿轮系。换档位置变位驱动装置遮盖所述换档鼓的一端，以响应于换档操作驱动地转动所述换档鼓。设有换档位置传感器，其用于检测所述齿轮系中的哪一个正在被建立。待检测部件连接到所述换档鼓的一端上，以便可与所述换档鼓一起转动，但是无法相对转动，所述待检测部件可转动地穿过设在所述换档位置变位驱动装置内的开口部分，并延伸至与所述换档鼓相对的一侧。用于检测所述待检测部件的转动操作量的换档位置传感器固定到罩部件上，该罩部件安装在所述发动机壳体上，以遮盖所述待检测部件的外端。

根据本发明的实施例，所述待检测部件形成为如沿着所述换档鼓的轴向方向延伸的杆，所述待检测部件与所述换档鼓彼此同轴地布置。

根据本发明的实施例，所述待检测部件与所述换档位置传感器之间设有减速机构，以减小所述待检测部件的转动操作量，并将所述减小的转动操作量传递至所述换档位置传感器。

根据本发明的实施例，遮盖所述换档位置变位装置的所述换档罩安装到所述发动机壳体上。连接到所述待检测部件一部分上的从所述换档罩突出的所述换档位置传感器固定到所述罩部件的外表面上，所述罩部件固定到所述换档罩上以遮盖所述换档罩的一部分。

该实施例的齿轮罩67对应于本发明的罩部件。

根据本发明的实施例，由于所述待检测部件与所述换档鼓的转动操作量一起被所述换档位置传感器检测，所以可高精度地检测其换档位置。尽管所述换档位置变位驱动装置遮盖所述换档鼓的一端，但是可转动地穿过设于所述换档位置变位驱动装置内的开口部分的所述待检测部件连接到所述换档鼓的一端，以无法相对转动，所述换档位置传感器固定到所述罩部件的外表面上，所述罩部件安装到所述发动机壳体上以遮盖所述待检测部件的外端。因此，所述换档位置传感器可布置在所述发动机壳体的外面，不显著改变所述发动机壳体和所述换档位置变位驱动装置的设计。这在维护所述换档位置传感器时，可通过消除拆卸所述发动机壳体来提高维护性能。另外，能够减小发动机侧对换档位置传感器的热影响。

根据本发明的实施例，由于杆状待检测部件与所述换档鼓彼此同轴地布置，所以可减小设在所述换档位置变位驱动装置内的开口部分的孔面积，并可使所述换档位置传感器的外围紧凑。

根据本发明的实施例，由于通过所述减速机构减小了所述待检测部件与所述换档鼓的转动操作量，并将其传递至所述换档位置传感器，所以可使用小型廉价的换档位置传感器。

根据本发明的实施例，由于所述换档位置传感器设置在所述发动机壳体与所述换档罩的外面，所以可进一步减小发动机对所述换档位置传感器的热影响。另外，还能进一步提高所述换档位置传感器的维护性能。

从正文给出的详细描述可清楚本发明其它方面的实用性。但是，应当理解，尽管示出了本发明的优选实施例，但是由于对于本领域普通技术人员来讲，在本发明宗旨和范围内的各种变形和修改是显而易见的，因此仅仅通过示例给出详细描述和具体实例。

附图说明

从下文仅通过示例而非限制本发明来给出的详细描述和附图可更加全面地理解本发明，其中：

图1为摩托车变速器主体部分的纵向截面图；

图2为图1沿着图4的线2-2的放大截面图；

图3为从图1的箭头3观看的透视图；

图4示出了从图2的箭头4观看的主体部分，移除了换档罩和齿轮罩；

图5为示出从发动机壳体内侧观看的换档罩内侧的透视图；

图6为示出从与发动机壳体相对的一侧观看的换档罩内侧的透视图，移除了齿轮罩；

图7为示出从与发动机壳体相对的一侧沿着不同于图6的方向观看的换档罩内侧的透视图，移除了减速机构；

图8为沿着图4的线8-8的截面图；

图9示出了从图2中线9-9的箭头方向观看的换档位置变位驱动装置；

图10为示出齿轮腔内侧的透视图，从换档罩移除了齿轮罩；以及

图11为示出适于控制离合器致动器的操作的控制系统的结构的框图。

具体实施方式

下面参考附图描述本发明的一个实施例。

图1至11示出了本发明的一个实施例。图1中，变速器可与摩托车一起使用，包括换档机构10，该换档机构10构造成使得在作为变速输入轴的主轴12与作为变速输出轴的中间轴13之间提供多个速度级(例如，第一到第六速齿轮系G1、G2、G3、G4、G5和G6)，以便能够选择性地建立。主轴12和中间轴13各自具有彼此平行的轴，并通过发动机壳体11可转动地连接。第一至第六速齿轮系G1至G6容纳在发动机壳体11中。

在发动机的曲轴(未示出)即动力源输出轴与主轴12的一端之间设有离合器14，以在动力传动的连接与未连接之间转换。离合器14包括离合器外部17、离合器内部18、多个传动摩擦盘19、多个从动摩擦盘20、压力接收盘21、压力盘22和离合器弹簧23。离合器外部17适于通过第一减速装置15和扭矩减振器16从曲轴接收动力。离合器内部18布置在离合器外部17的中央部分，并连接到主轴12上，以便无法相对转动。传动摩擦盘19通过花键安装在离合器外部17的内周壁上，以便可轴向地滑动。从动摩擦盘20交替地插在传动摩擦盘19上，并通过花键连接到离合器内部18的外周上，以便可轴向地滑动。压力接收盘21整体地设在离合器内部18的内端上，以便接收最内部的从动摩擦盘19。压力盘22可滑动地连接到离合器内部18的外端上，以便能够推动最外侧的从动摩擦盘19。离合器弹簧23适于将压力盘22偏压向压力接收盘21。

对于这种离合器14，如果从动摩擦盘19和从动摩擦盘20通过离合器弹簧23的偏压力夹在压力盘22与压力接收盘21之间，那么离合器14达到离合器外部17与离合器内部18彼此摩擦连接的离合器起作用状态(动力传动状态)。

在离合器内部18的中央部分设有分离部件25，在压力盘22与释放部件25之间设有分离轴承24。轴向可动地插入主轴12的打推杆26连接到分离部件25上。能够提供压力的离合器致动器30连接到推杆26上。如果推杆26被离合器致动器30推动，那么压力盘22克服离合器弹簧23的弹簧力向后移动。这使得传动摩擦盘19与从动摩擦盘20达到自由状态。因此，离合器14达到离合器外部17与离合器内部18彼此连接的离合器不起作用(动力中断状态)。

中间轴13部分地从发动机壳体11朝着与离合器14相反的一侧伸出。传动链轮27固定到中间轴13从发动机壳体11伸出的端部上。传动链轮27与环绕该传动链轮27的循环链28一起构成动力传动装置29的一部分。从中间轴13输出的动力通过动力传动装置29传递到未示出的后轮。

第一速齿轮系G1包括与主轴12一体形成的第一速传动齿轮31和第一速从动齿轮32，其中第一速从动齿轮32支撑在中间轴13上，以便能够相对转动并与第一速传动齿轮31其啮合。第二速齿轮系G2包括第二速传动齿轮33和第二速从动齿轮34，其中第二速传动齿轮33支撑在主轴12上以便无法相对转动，第二速从动齿轮34与第二速传动齿轮33啮合以便能够相对转动。第三速齿轮系G3包括不能相对于主轴12转动的第三速传动齿轮35和第三速从动齿轮36，其中第三速从动齿轮36支撑在中间轴13上以便能够相对转动并与第三速传动齿轮35啮合。第四速齿轮系G4包括不能相对于主轴12转动的第四速传动齿轮37和第四速从动齿轮38，其中第四速从动齿轮38支撑在中间轴13上以便能够相对转动并与第四速传动齿轮37啮合。第五速齿轮系G5包括第五速传动齿轮39和第五速从动齿轮40，其中第五速传动齿轮39支撑在主轴12上以便相对于其转动，第五速从动齿轮40不能相对于中间轴13转动并与第五速传动齿轮39啮合。第六速齿轮系G6包括第六速传动齿轮41和第六速从动齿轮42，其中第六速传动齿轮41支撑在主轴12上以便能够对转动，第六速从动齿轮42不能相对于中间轴13转动并与第六速传动齿轮41啮合。

第五-六速转换机构44通过花键可在第五速传动齿轮39与第六速传动齿轮41之间轴向滑动地安装在主轴12上。第三速传动齿轮35与第五-六速转换机构44一体地形成，以面向第六速传动齿轮41。第四速传动齿轮37与第五-六速转换机构44一体地形成，以面向第五速传动齿轮39。与第五速从动齿轮40一体形成的第一-四速转换机构45通过花键可在第一速从动齿轮32与第四速从动齿轮38之间轴向滑动地安装在中间轴13上。与第六速从动齿轮42一体形成的第二-三速转换机构46通过花键可在第二速从动齿轮34与第三速从动齿轮36之间轴向滑动地安装在中间轴13上。

当第五-六速转换机构44轴向滑动与第五速传动齿轮39接合时，第五速传动齿轮39通过第五-六速转换机构44连接到主轴12上以便无法相对转动，从而建立了第五速齿轮系G5。当第五-六速转换机构44轴向滑动与第六速传动齿轮41接合时，第六速传动齿轮41通过第五-六速转换机构44连接到主轴12上以便无法相对转动，从而建立第六速齿轮系G6。

当第一-四速转换机构45轴向滑动与第一速传动(应为从动)齿轮32接合时，第一速从动齿轮32通过第一-四速转换机构45连接到中间轴13上以便无法相对转动，从而建立了第一速齿轮系G1。当第一-四速转换机构45轴向滑动与第四速从动齿轮38接合时，第四速从动齿轮38通过第一-四速转换机构45连接到中间轴13上以便无法相对转动，从而建立第四速齿轮系G4。

当第二-三速转换机构46轴向滑动与第二速传动齿轮34接合时，第二速从动齿轮34通过第二-三速转换机构46连接到中间轴13上以便无法相对转动，从而建立了第二速齿轮系G2。当第二-三速转换机构46轴向滑动与第三速从动齿轮36接合时，第三速从动齿轮36通过第二-三速转换机构46连接到中间轴13上以便无法相对转动，从而建立第三速齿轮系G3。

第五-六速转换机构44由第一换档叉47可转动地支撑。第一-四速转换机构45由第二换档叉48可转动地支撑。第二-三速转换机构46由第三换档叉49可转动地支撑。第一换档叉47具有平行于主轴12和中间轴13的轴线，其通过由发动机壳体11支撑的第一换档叉轴50可轴向滑动地支撑。第二换档叉48和第三换档叉49每个都具有平行于第一换档叉轴50的轴线，并通过由发动机壳体11支撑的第二换档叉轴51可轴向滑动地支撑。

如图2中所示，具有平行于第一和第二换档叉轴50、51的轴线的换档鼓52由发动机壳体11可转动地支撑。换档鼓52形成在具有三个接合槽53、54和55的外表面内，第一、第二和第三换档叉47、48和49分别接合上述三个接合槽。形成接合槽53、54和55以响应于换档鼓52的转动位置确定第一至第三换档叉47、48、49在第一和第二换档叉轴50、51上的位置。转动换档鼓52响应于其转动位置选择性地建立了第一和第二速齿轮系G1至G6。

换档鼓52的两端都可转动地穿过设在发动机壳体11内的相应轴承孔56、57。滚珠轴承58、59设在轴承孔56、57的内周与换档鼓52之间。

换档鼓52通过换档位置变位驱动装置62的操作而可转动地驱动，其中换档位置变位驱动装置62可响应于换档操作产生的换档轴60的转动而操作。换档杆61固定到换档轴60的一端上，该换档轴60具有平行于换档鼓52的轴线。换档杆与变位踏板(未示出)互锁并连接到其上。

如图3中所示，发动机壳体11整体地设有循环围绕换档轴60的壁部分11a和在换档鼓52一端上的换档位置变位驱动装置62。换档罩64通过多个螺栓65固定在壁部分11a上，以限定发动机壳体11与换档罩64之间的操作腔63。操作腔63适于容纳换档轴60的一部分和换档位置变位驱动装置62。换档轴60一端从换档罩64突出并由换档罩64支撑，换档罩64由发动机壳体11和可转动地支撑。齿轮罩67通过多个螺栓68固定在换档罩64上，以遮盖换档罩64的一部分，并限定换档罩64与齿轮罩67之间的齿轮腔66。

换档凸轮70通过螺栓71同轴地固定在换档鼓52的一端上以面向操作腔53。换档凸轮70设有跟随销(follower pin)69，其数目等于速度级的数目(该实施例中为六个)。换档位置变位驱动装置62布置成遮盖换档鼓52的一端和换档凸轮70。另外，换档位置变位驱动装置62构造成通过与一个跟随销69接合以便与其一起转动，从而驱动地转动换档鼓52。

如图4至9中所示，换档位置变位驱动装置62包括主臂74、臂75和第一复位弹簧76。主臂74通过换档轴60可转动地支撑在一端。臂75通过主臂74支撑，以能够沿着垂直于换档轴60轴线的方向在有限范围内滑动操作。第一复位弹簧76可操作以偏压臂75，从而使其靠近换档轴60。

主臂74一端设有环绕换档轴60的圆柱形支撑筒74a。支撑筒74a由换档轴60可转动地支撑。主臂74形成有一对导向孔77、78，这对导向孔77、78位于通过换档轴60的轴线的直线上，以便彼此间隔开。导向孔77、78都形成为如沿着直线延伸的椭圆孔。销79和80一端固定在设于主臂74与换档凸轮70之间的臂75上，以分别插入导向孔77和78的相应一个内。另外，销79和80另一端分别整体地设有凸缘部分79a和80a，这两个凸缘部分79a和80a径向向外突出，以便与跟主臂74的臂75相对的表面滑动接触。这样，臂75由主臂74支撑，以能够在销79和80分别可在导向孔77和78内移动的范围内沿着垂直于换档轴60轴向的方向进行滑动操作。第一复位弹簧76布置成环绕销80。第一复位弹簧76两端抵靠着主臂74与换档轴60相对一侧的端部上，使得臂75被弹簧偏压至靠近换档轴60的一侧。

臂75在与换档轴60相对一侧的端部上形成有一对接合爪81、82。臂75可通过第一复位弹簧76的弹簧力位于最靠近换档轴60的位置上。在这种情形下，各接合爪81、82可从外侧与设在换档凸轮70上的周向相邻的两个跟随销69中的相应一个接合。在这种状态下，如果主臂74绕着换档轴60的轴线转向一侧，那么两个接合爪81、82中的一个从外侧与一个跟随销69接合，并驱动地转动换档凸轮70，即换档鼓52，而其它将不与跟随销69接合。

接合爪81和82分别形成有斜面83和84，换档轴60各侧一个斜面。斜面83、84沿着向外的方向倾斜远离轴60。在例如接合爪81、82中的一个接合爪81驱动地将换档鼓52转动预定转动量的状态下，下一个跟随销69移至与接合爪81接合的位置。因此，当臂75转动并与主臂74返回初始位置时，下一跟随销69达到邻接斜面83，克服第一复位弹簧76的弹簧力而移动臂75，以使其远离换档轴60。这使得接合爪81转至下一跟随销69。同样，例如接合爪81、82中的另一接合爪82可驱动地将换档鼓52转动预定转动量。在这种情形下，与上面类似，当臂75转动并与主臂74返回初始位置时，下一跟随销69抵靠斜面84，克服第一复位弹簧76的弹簧力移动臂75，以使其远离换档轴60。这使得接合爪82转至下一跟随销69。

主臂74在换档轴60附近设有中心在换档轴60轴线上的圆弧形限制孔87。设在发动机壳体11上的止动销插入限制孔87中。因此，通过抵靠限制孔87两周端的止动销85限制了主臂74绕着换档轴60轴线的转动范围。

主臂74被第二复位弹簧86偏压至返回初始位置，中间位置。第二复位弹簧86在螺旋部分86a的两端整体地设有夹紧部分86b、86c。螺旋部分86a环绕设在主臂74上的支撑筒74a，以环绕换档轴60b。夹紧部分86b、86c适于从两侧夹紧止动销85。主臂74一体地设有接合部分74b，该部分设在止动销84的外面，并布置在两个夹紧部分86b、86c之间。

这样，如果绕着换档轴60的轴线转动主臂74，那么主臂74的接合部分74b邻接夹紧部分86b、86c中的一个并与其接合，以通过达到抵靠止动销85离开夹紧部分86b、86c中的另一个，并转动夹紧部分中的一个使其远离止动销85。如果释放施加到主臂74上的栽花，那么主臂74被弯曲两个夹紧部分86b、86c的夹紧部分的弹簧力返回至接合部分74b位于止动销85外面的中间位置。

面向主臂74的转动部件88固定在换档轴60上主臂74靠近换档轴60的部分设在臂75与转动部件88之间的位置上。该转动部件88形成有中心位于换档轴60轴线上的圆弧形限制孔89，以接收插入其中的止动销85的外端。

换档位置变位装置62的主臂74与转动部件88之间设有空动弹簧90。该空动弹簧90在螺旋部分90a的两端设有夹紧部分90b、90c。螺旋部分90a环绕圆柱形套筒91，换档轴60插入该套筒91中。夹紧部分90b、90c从设置成从转动部件88伸出的按压部分92的两侧夹紧。主臂74设有用作被两个夹紧部分90b、90c夹紧的压力销94。通过部分地剪切和提升转动部件88的外周形成按压部分92，以在设置销94的位置形成凹槽部分93。

通过该空动弹簧90，当转动转动部件88时，如是响应于其转动方向，按压部分92抵靠夹紧部分90b、90c中的一个，那么夹紧部分90b、90c中的另一个沿着与按压部分92相同的方向抵靠着销94。当离合器14处于动力传动状态时，换档鼓52的转动可被发动机扭矩产生的摩擦阻止。在这种情形下，由于同样限制了主臂74的转动，所以转动部件88转动离开主臂74，而增大了夹紧部分90b、90c的夹角，及转动部件88与主臂74之间的开度角。因此，在主臂74与转动部件88之间施加了弹簧偏压力，从而减小了其间的开度角。

沿着换档鼓52的方向延伸的杆状待检测部件96连接到换档鼓52的一端上，以与其同轴并且无法相对转动。更具体地，接合销97垂直插入待检测部件96的一端。固定在换档鼓52一端的换档鼓70形成有适于接收固定在其上的接触销97的两端的安装槽98、98。

待检测部件96的另一端朝着与换档鼓52相对的一侧延伸，并可转动地穿过设在换档位置变位驱动装置62的开口部分99。该开口部分99包括第一通孔100和第二通孔101。第一通孔100设在换档位置变位驱动装置62的臂75内，而第二通孔101设在换档位置变位驱动装置62的主臂74内。第一通孔100形成为使得当臂75相对于主臂74操作地滑动时，臂75可与主臂74转动，并且主臂74不与待检测部件96接触。第二通孔101形成为使得当主臂74绕着换档轴60的轴线转动时，主臂74不与待检测部件96接触。

换档罩64固定在发动机壳体11的臂部分11a上，以在发动机壳体11与换档罩64之间限定操作腔63。操作腔63适于容纳一部分换档鼓60、换档位置变位驱动装置62、第一复位弹簧76、转动部件88和空动弹簧90。待检测部件96在对应于限定在换档罩64与齿轮罩67之间的齿轮腔66的位置可转动地穿过换档罩64，其中齿轮罩67固定在换档罩64上。另外，待检测部件96的另一端(即外端)被齿轮罩67遮盖并被其可转动地支撑。

适于检测换档鼓52换档转动位置的换档位置传感器102固定在齿轮罩67的外表面上，以检测待检测部件96和换档鼓52的转动量。减速机构103插在待检测部件96从换档罩64突出的部分与换档位置传感器102之间。该减速机构103减小了待检测部件96的转动操作量，并将其传递到换档位置传感器102。减速机构103容纳在齿轮腔66内。

如图10中所示，减速机构103包括传动齿轮104和与传动齿轮104啮合的扇形齿轮105，其中传动齿轮104安装到待检测部件96上以无法相对转动，并置于换档罩64与齿轮罩67之间。扇形齿轮105由换档罩64通过轴106可转动地支撑，轴106具有平行于待检测部件96的轴线。

扇形齿轮105在从其转动轴线偏置的位置设有一对接合销107、107。换档位置传感器102具有夹在接合销107、107之间的检测部分(未示出)。换档位置传感器102的传感器壳体108通过多个螺钉部件109固定到齿轮罩67上。

转动部件转动量检测装置110连接到换档罩64上，以检测转动部件88的转动量。转动部件转动量检测装置110的壳体111通过多个螺钉部件112固定到换档罩64上。

转动部件88上从换档轴60偏置的位置上设有销113。操作部件114一端接合销113，另一端设有轴115。该轴接合转动部件转动量检测装置110的检测部分(未示出)，以便无法相对转动。

参考图11，离合器致动器30的操作由控制单元116控制。控制单元116适于接收由换档位置传感器102检测的换档鼓52的转动量和由转动部件转动量检测装置111检测的转动部件88的转动量。

控制单元116包括开度角计算装置117、操作载荷计算装置118和离合器操作控制装置119。开度角计算装置117基于由换档位置传感器102检测的换档鼓52的转动量和由转动部件转动量检测装置111检测的转动部件88的转动量计算换档位置变位驱动装置62的主臂74与转动部件88之间的开度角。操作载荷计算装置118基于开度角计算装置117的计算值计算至换档轴60的操作载荷。离合器操作控制装置119控制离合器致动器30的操作，使得当操作载荷计算装置118计算的值超过预定值时离合器14达到动力中断状态。

下面给出该实施例的操作的描述。待检测部件96连接到换档鼓52的一端，以可与换档鼓52一起转动，但是无法相对转动。另外，待检测部件96可转动地穿过设在换档位置变位驱动装置62内的开口部分99，并延伸至换档鼓52的相对侧。用于检测待检测部件96的转动操作量的换档位置传感器102固定到的齿轮罩67的外表面上，齿轮罩67安装在发动机壳体11上以遮盖待检测部件96的外端。换档位置传感器102检测与换档鼓52一起转动的待检测部件96的转动操作量。因此，可高精度地检测换档位置。尽管换档位置变位驱动装置62遮盖了换档鼓52的一端，但是待检测部件96可转动地穿过了设在换档位置变位驱动装置62内的开口部分88，并且换档位置传感器102固定到齿轮部件67遮盖待检测部件96外端的外表面上。因此，换档位置传感器102可设在发动机壳体11的外面，而不显示地改变发动机壳体11和换档位置变位驱动装置62的设计。在换档位置传感器102维修期间，这通过消除拆卸发动机壳体11而提高了维修性能。另外，还能够减小位置传感器102从发动机侧的热影响。

待检测部件96形成为如沿换档鼓52方向延伸的杆，其与换档鼓52同轴地布置。因此，能够减小设在换档位置变位驱动装置62内的开口部分99的孔面积，并使得换档位置传感器102的外围紧凑。

减小待检测部件96的转动操作量并将其向换档位置传感器102传递的减速机构103设在待检测部件96与换档位置传感器102之间。因此，能够使用具有窄检测范围的、小型廉价的换档位置传感器102。

遮盖换档位置变位驱动装置62的换档罩64安装在发动机壳体11上，换档位置传感器102固定到齿轮罩67的外表面上，齿轮罩67安装在换档罩64上以遮盖换档罩64的一部分。因此，换档位置传感器102布置在发动机壳体11和换档罩64的外面。这进一步减小了对换档位置传感器102的热影响，并进一步提供了换档位置传感器102的维护性能。

突出地设有按压部分92的转动部件88固定在换档轴60上。空动弹簧90设在换档位置变位驱动装置62的主臂74与转动部件88之间。空动弹簧90在环绕换档轴60的螺旋部分90a的两端设有夹紧部分90b、90c，使得夹紧部分90b、90c从两侧夹紧按压部分92。主臂74设有由夹紧部分90b、90c夹紧的销94，这样，当转动转动部件88时，如果响应于其转动方向，按压部分92抵靠夹紧部分90b、90c中的一个，夹紧部分90b、90c中的另一个抵靠销94。

这样，当换档轴60转动时，转动部件88与换档轴60一起转动时的转动力通过空动弹簧90传递到换档位置变位驱动装置62的主臂74上。在离合器14的动力传动状态的换档操作期间，转动部件88首先转动而离开主臂74。如果中途停止换档操作，那么转动部件88和换档轴60通过空动弹簧90的弹簧力返回其各自的初始位置。因此，能够防止换档鼓52在中间位置保持不变。即使施加到换档轴60的换档操作载荷过大，其也可部分地被空动弹簧90吸收。

换档罩64安装在发动机壳体11上，以在发动机壳体11与换档罩64之间限定操作腔63。操作腔63容纳一部分换档轴60、转动部件88、空动弹簧90和换档位置变位驱动装置62。检测转动部件88的转动量的转动部件转动量检测装置110固定到换档罩64上。因此，通过检测转动部件88的转动量从其开始到端部精确地检测换档操作。

可通过开度角计算装置117基于检测换档鼓52的转动量的换档位置传感器102的检测值和转动部件转动量检测部件110的检测值计算主臂74与转动部件88之间的开度角。另外，通过操作载荷计算装置118基于开度角计算装置117的计算值计算输入至换档轴60的操作载荷。因此，无需使用昂贵的载荷传感器计算换档操作载荷。

在离合器14的接合与分离之间可操作地转换的离合器致动器30由操作器操作控制装置119可操作地控制，使得当操作载荷计算装置118的计算值超过预定值时，离合器14可达到动力中断状态。因此，当换档操作载荷超过预定值时，其确定预定要进行换档操作，离合器14达到动力中断状态，从而执行可靠的换档操作。

尽管迄今为止已经描述了本发明的实施例，但是本发明不限于上述实施例。在不脱离权利要求中所述本发明的情况下，可以各种方式进行设计变型。

这样描述了本发明，显然其可以许多方式进行变化。这种变化并不认为脱离本发明的宗旨和范围，对本领域技术人员显而易见的所有这类变形都包含在所附权利要求的范围内。

Claims (17)

1.车辆变速器，包括：

换档机构，其中在变速输入轴与变速输出轴之间设置用于各速度级的多个可选择性建立的齿轮系；

离合器，其适于在动力源输出轴与所述变速输入轴之间的动力传动的连接和非连接之间转换；

换档鼓，其可由发动机壳体可转动地支撑，以响应于所述换档鼓的转动位置而选择性地建立所述齿轮系；

换档轴，其可转动地连接到所述发动机壳体上，以响应于换档操作而转动；

换档位置变位驱动装置，其具有能绕着所述换档轴的轴线转动的主臂，用以能够响应于所述换档轴的转动而驱动地转动所述换档鼓；

转动部件，其固定到所述换档轴上，并突出地设有按压部分；以及

空动弹簧，其中在环绕所述换档轴的螺旋部分的两侧处设置从两侧夹紧所述按压部分的夹紧部分；

其中所述主臂设有由两个所述夹紧部分以这种方式夹紧的压力接收部件，即，当转动所述转动部件时，如果响应于转动方向，所述按压部分抵靠两个所述夹紧部分中的一个以转动，则所述夹紧部分中的另一个抵靠所述压力接收部件，

其中所述发动机壳体上安装有换档罩，以在所述发动机壳体与所述换档罩之间限定操作腔，所述操作腔容纳所述换档轴的一部分、所述转动部件、所述空动弹簧和所述换档位置变位驱动装置，并且所述换档罩上固定有用于检测所述转动部件的转动量的转动部件转动量检测装置。

2.如权利要求1所述的车辆变速器，还包括：

鼓转动量检测装置，其用于检测所述换档鼓的转动量；

开度角计算装置，其用于基于所述鼓转动量检测装置的检测值和所述转动部件转动量检测装置的检测值计算所述主臂与所述转动部件之间的开度角；以及

操作载荷计算装置，其用于基于所述开度角计算装置的计算值计算输入到所述换档轴的操作载荷。

3.如权利要求2所述的车辆变速器，还包括：

离合器致动器，其适于使离合器在接合与分离之间转换；以及

离合器操作控制装置，其用于控制所述离合器致动器的操作，使得当所述操作载荷计算装置的计算值超过预定值时，所述离合器进入动力中断状态。

4.如权利要求1所述的车辆变速器，其中所述主臂的一端设有环绕所述换档轴的圆柱形支撑筒。

5.如权利要求4所述的车辆变速器，其中所述主臂设有一对导向孔，这对导向孔位于穿过所述换档轴的轴线的直线上，以彼此间隔开，使得各所述导向孔形成为如沿着所述直线延伸的椭圆孔。

6.如权利要求5所述的车辆变速器，还包括固定在由所述主臂支撑的臂的端部上的销，每个所述销都具有设在所述主臂与换档凸轮之间的近端，以插入相应的导向孔，每个所述销都具有远端，所述远端具有从其径向向外突出的凸缘部分，以可滑动地接触与所述主臂的所述臂相对的表面。

7.如权利要求6所述的车辆变速器，其中所述臂可在一范围内滑动，其中所述销可沿着基本垂直于所述换档轴的轴线的方向在所述导向孔内移动。

8.如权利要求4所述的车辆变速器，还包括布置成邻近所述主臂的臂，所述臂包括在与所述换档轴相对的端部处的接合爪，所述接合爪可从外侧与设在换档凸轮上的相应跟随销接合，所述接合爪选择性地使所述换档凸轮移动，以使所述换档鼓移动。

9.如权利要求1所述的车辆变速器，还包括：用于检测所述换档鼓的换档转动位置的换档位置传感器，所述换档位置传感器固定到齿轮罩的外表面上，用于检测待检测部件和所述换档鼓的转动量；和减速机构，其插在所述待检测部件的从所述换档罩突出的部分与所述换档位置传感器之间，所述减速机构减小所述待检测部件的转动操作量，并将所述转动操作量传递到所述换档位置传感器。

10.如权利要求9所述的车辆变速器，其中所述待检测部件形成为如沿所述换档鼓的轴向方向延伸的杆，并且与所述换档鼓彼此同轴地布置。

11.如权利要求9所述的车辆变速器，其中所述待检测部件与所述换档位置传感器之间插置有减速机构，以减小所述待检测部件的转动操作量，并将所述减小的转动操作量传递至所述换档位置传感器。

12.如权利要求10所述的车辆变速器，其中所述待检测部件与所述换档位置传感器之间设有减速机构，以减小所述待检测部件的转动操作量，并将所述减小的转动操作量传递至所述换档位置传感器。

13.如权利要求9所述的车辆变速器，其中所述发动机壳体上安装有遮盖所述换档位置变位驱动装置的换档罩；

连接到所述待检测部件的从所述换档罩突出的部分上的所述换档位置传感器固定到所述齿轮罩的外表面上，所述齿轮罩安装到所述换档罩上以遮盖所述换档罩的一部分。

14.如权利要求10所述的车辆变速器，其中所述发动机壳体上安装有遮盖所述换档位置变位驱动装置的换档罩；

连接到所述待检测部件的从所述换档罩突出的部分上的所述换档位置传感器固定到所述齿轮罩的外表面上，所述齿轮罩安装到所述换档罩上以遮盖所述换档罩的一部分。

15.如权利要求11所述的车辆变速器，其中所述发动机壳体上安装有遮盖所述换档位置变位驱动装置的换档罩；

连接到所述待检测部件的从所述换档罩突出的部分上的所述换档位置传感器固定到所述齿轮罩的外表面上，所述齿轮罩安装到所述换档罩上以遮盖所述换档罩的一部分。

16.如权利要求12所述的车辆变速器，其中所述发动机壳体上安装有遮盖所述换档位置变位驱动装置的换档罩；

连接到所述待检测部件的从所述换档罩突出的部分上的所述换档位置传感器固定到所述齿轮罩的外表面上，所述齿轮罩安装到所述换档罩上以遮盖所述换档罩的一部分。

17.如权利要求9所述的车辆变速器，其中所述待检测部件可转动地穿过设在所述换档位置变位驱动装置内的开口部分，并且所述换档位置传感器固定到所述齿轮罩的外表面上。

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