CN109154379B - 具有可调节的齿隙的摩托车驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种摩托车驱动装置，包括用于输出驱动功率的具有曲轴的内燃机和用于将可由内燃机提供的驱动功率传输向可驱动车轮方向的可换挡变速器，该变速器包括变速器壳体(21)、构造用于在变速器中接收该驱动功率的变速器输入轴(23)、设置在变速器输入轴上的初级齿轮(6)、为了传输驱动功率与初级齿轮(6)啮合并且围绕初级小齿轮轴线(1)可旋转地支承的初级小齿轮(5)和变速器输入轴轴承(22)，其设置在轴承板(4)中并且变速器输入轴(23)相对于轴承板(4)围绕变速器输入轴轴线(2)可旋转地支承在该变速器输入轴轴承(22)中，其特征在于，所述轴承板具有调节机构(20)，用于改变轴承板(4)相对于变速器壳体(21)的位置，从而可在初级小齿轮(5)和初级齿轮(6)的区域中改变初级小齿轮轴线(1)和变速器输入轴轴线(2)之间的轴线间距。

Description

具有可调节的齿隙的摩托车驱动装置
技术领域
本发明涉及一种在两个齿轮之间具有可调节的齿隙的摩托车驱动装置。DE 102013 214 949 A1公开了一种摩托车驱动装置。
背景技术
与汽车的内燃机相比，摩托车内燃机通常具有高的转速水平。对于两种车辆类型在类似可实现的最终速度下，这导致在摩托车变速器中需要更大的减速级。因此，摩托车变速器的第一减速级在扭矩传输方向上设置在摩托车内燃机曲轴和变速器输入轴之间并且降低变速器输入转速。参与构成该减速级的齿轮具有钢成分。
包围该减速级并且构造用于支承轴的壳体由铝或铝合金制成。这种壳体通常不仅包括内燃机的曲轴箱而且也包括变速器壳体。不同材料(钢/铝)具有不同的热膨胀系数，这导致齿隙的温度相关性，因为齿轮和壳体不同程度地膨胀。基于该条件，通常对于这种啮合使用啮合角较小(α<20°)的齿轮副，因为对于它们而言齿隙较少地取决于轴线间距的变化。此外，从摩托车上的其它应用中已知这样的装置，在其中两个齿轮之间的齿隙是可调节的，DE 102013214949 A1提出一种用于凸轮轴驱动机构的、具有偏心轴的齿隙补偿装置。
发明内容
本发明的任务在于改进已知的摩托车驱动装置，使得齿轮副的齿隙可调节。该任务通过一种摩托车驱动装置以及一种用于调节该摩托车驱动装置的齿隙的方法来解决。
在本发明意义中术语“摩托车驱动装置”应理解为用于单道车迹机动车、尤其是摩托车的驱动装置，该驱动装置构造用于提供驱动功率以克服行驶阻力。在本发明意义中术语“内燃机”应理解为构造用于提供驱动功率的热力发动机。优选这种内燃机设计成往复式活塞结构并且可根据所谓的奥托原理运行。这种内燃机具有所谓的曲轴用于输出驱动功率。
在本发明意义中术语“可换挡变速器”应理解为用于将驱动功率从内燃机传输向可驱动车轮方向的装置，该变速器具有在变速器输入轴和变速器输出轴之间可变的传动比。优选该可换挡变速器构造为包括多个——在离散级中可变的——切换级的齿轮传动机构并且因此应理解为变速传动机构。可换挡变速器的这种离散的不同传动比被称为所谓的挡位或切换级。
在本发明意义中术语“变速器壳体”应理解为用于容纳和支承可换挡变速器的传动轴的装置。这种变速器壳体尤其是构造用于容纳变速器润滑剂。优选变速器壳体具有铝或铝合金成分或由所述材料中的一种制成。进一步优选变速器壳体与内燃机的曲轴箱一体构造或优选构造为相对于其单独的部件。
在本发明意义中术语“变速器输入轴”应理解为可换挡变速器的一个传动轴，其构造用于从内燃机接收驱动功率并且将其提供给可换挡变速器。关于从内燃机到可驱动车轮的扭矩传输，变速器输入轴是可换挡变速器的第一传动轴。优选初级齿轮设置在变速器输入轴上并且可与其无相对转动地连接。进一步优选初级齿轮与初级小齿轮啮合并且该齿轮对构造用于将可由内燃机提供的驱动功率传输到变速器输入轴。优选初级小齿轮可与内燃机的输出轴、优选与其曲轴无相对转动地连接。进一步优选初级小齿轮与内燃机输出轴同心地设置并且初级齿轮优选与变速器输入轴同心地设置。
初级小齿轮在此围绕初级小齿轮轴线可旋转地支承并且初级齿轮围绕变速器输入轴轴线可旋转地支承。变速器输入轴可旋转地支承在一个变速器输入轴轴承中。该变速器输入轴轴承设置在一个轴承板中。优选变速器输入轴可旋转地支承在所述变速器输入轴轴承和另一变速器输入轴轴承中。优选这两个轴承之间的距离大于100mm且小于250mm并且优选该距离至少基本上为150mm。
优选所述变速器输入轴轴承中的至少一个构造为滚动轴承并且优选构造为深沟球轴承并且特别优选这两个轴承(变速器输入轴轴承、另一变速器输入轴轴承)都构造为深沟球轴承。深沟球轴承尤其是允许待支承构件相对于支承轴线的轻微倾斜。在本发明意义中术语“轻微倾斜”应理解为在几个角分或更少、优选+/-10角分或更少、优选+/-7角分或更少并且特别优选+/-4角分或更少的范围内的倾斜。尤其是通过深沟球轴承相对于支承轴线倾斜的这种公差允许将变速装置输入轴轴承之一构造成不可移动的并且另一个变速装置输入轴轴承容纳在轴承板中以实现轴线间距的可调节性(初级小齿轮轴线/变速器输入轴轴线)，而不会对轴承使用寿命产生不利影响。研究已显示，在上述角度范围内的可调节性引起初级小齿轮轴线与变速器输入轴轴线的轴线间距在十分之几毫米范围内的变化。
优选初级齿轮和初级小齿轮具有小的啮合角α。在本发明意义中“小的啮合角”应理解为小于20°的啮合角。优选从下述范围选出小的啮合角，该范围优选小于20°、优选小于18°、特别优选小于或等于16°并且进一步优选该范围大于10°、优选大于13°并且特别优选大于15°。尤其是在上述范围内的啮合角下已显示：十分之几毫米的轴线间距调节范围足够用于实现有利的调节。另外，研究表明，大于该范围的啮合角往往导致齿轮的噪音特性对制造偏差的高灵敏度，这是不希望的并且小于上述范围的啮合角通常导致十分之几毫米的轴线间距调节范围太小。
在本发明意义中术语“轴承板”应理解为这样的构件，其构造用于容纳变速器输入轴轴承并且可与变速器壳体连接并且在安装时可相对于其移动。另外，变速器输入轴在该变速器输入轴轴承中同心于变速器输入轴轴线设置并且可相对于变速器壳体旋转地支承并且通过轴承板的可移动性可调节初级小齿轮轴线与变速器输入轴轴线的轴线间距。
在本发明意义中术语“可驱动的车轮”应理解为这样的车轮/轮胎组合，其构造用于将由内燃机提供的驱动功率输出到路面上，在摩托车中这通常为后轮，尤其是后轮轮缘和安装在其上的后轮轮胎。优选可通过牵引机构、尤其是通过链传动装置或万向节传动装置向所述车轮/轮胎组合供应来自可换挡的变速器的功率。
为了改变变速器输入轴和因此变速器输入轴轴线相对于初级小齿轮轴线的位置，摩托车驱动装置具有调节机构。在此该调节机构尤其是构造用于改变轴承板相对于变速器壳体的位置。可通过调节机构引起的调节运动这样进行，使得至少在初级小齿轮和初级齿轮的区域中改变初级小齿轮轴线和变速器输入轴轴线之间的轴线间距。尤其是可通过轴线间距的可变性将轴线间距调节为可预定的目标值并由此实现改进的摩托车驱动装置。
在本发明的一种优选实施方式中，轴承板可在一个围绕轴承板旋转轴线的轴承板转动点处与变速器壳体连接。优选轴承板具有凹部或优选凸起区段，以便在轴承板转动点处与变速器壳体形成形锁合连接。优选轴承板可借助销/螺栓连接与变速器壳体连接，优选构造用于形成形锁合连接的销/螺栓与轴承板一体或优选与变速器壳体一体构造并且特别优选连接销或连接螺栓构造为相对于轴承板或变速器壳体单独的构件。这种一体构造的螺栓或销可被看作是凸起区域。优选相应另一构件具有用于容纳该凸起区域的凹部。优选调节机构设置在轴承板的与轴承板转动点相对置的区段上。尤其是通过这种布置在相对于变速器壳体调节轴承板时产生特别小的力。
在本发明的一种优选实施方式中，用于改变轴承板位置的调节机构包括具有偏心轴的偏心装置。优选所述偏心装置可与变速器壳体并与轴承板连接。优选该偏心轴可围绕相对于变速器壳体位置固定的第一偏心轴线旋转地支承，以改变初级小齿轮轴线和变速器输入轴轴线之间的轴线间距。进一步优选可借助偏心轴在轴承板和该偏心轴之间以及在变速器壳体和该偏心轴之间建立形锁合连接。这种偏心装置在现有技术中是已知的并且因此可借助这种装置实现具有可调节的轴承板的特别简单的摩托车驱动装置。
在本发明的一种优选实施方式中，偏心轴具有第二偏心轴线。在此该第二偏心轴线相对于第一偏心轴线偏移、即与其轴向平行但径向间隔开，如这在偏心轴中是常见的。进一步优选第二偏心轴线相对于轴承板位置固定并且因此轴承板可通过偏心轴的旋转而运动。尤其是偏心轴围绕第一偏心轴线的旋转导致轴承板相对于变速器壳体的位置变化，尤其是导致轴承板围绕轴承板转动点的旋转或枢转运动。优选在偏心轴上设有固定元件，优选偏心轴可与固定元件连接并且特别优选固定元件与偏心轴一体构造。
优选固定元件具有固定区域。进一步优选固定区域构造为固定元件中的凹部。优选固定元件可借助紧固装置固定在变速器壳体上或优选固定在轴承板上。优选固定区域构造用于与变速器壳体/轴承板形成永久连接、优选永久形锁合或优选摩擦锁合的连接。优选紧固装置构造为螺钉、优选紧固螺钉。优选可借助紧固螺钉向固定元件施加法向力并且因此使固定元件摩擦锁合并且尤其是相对于变速器壳体或轴承板不可运动地被保持。
在本发明意义中术语“永久连接”应理解为这样的连接，其在安装摩托车驱动装置之后在其符合规定的运行期间继续存在、即永久存在。永久连接尤其是与临时连接相区别，临时连接尤其是在安装过程中或为了安装过程被建立并且在此之后被解除，即在摩托车驱动装置的符合规定的运行期间不存在。尤其是借助在固定区域上偏心轴与变速器壳体和/或轴承板的这种永久连接可实现偏心轴的特别可靠的连接。
在一种优选实施方式中，固定元件具有锁止区域。优选该锁止区域构造用于建立偏心轴与变速器壳体或优选轴承板的临时连接。优选用于建立临时连接的锁止区域具有至少一个凹部、优选两个或更多凹部。优选锁止区域与固定区域间隔开地设置。优选锁止区域构造用于将固定元件相对于变速器壳体/轴承板锁止在离散位置中，尤其是在安装过程期间而不是在符合规定的运行期间。
因此，进一步优选初级小齿轮轴线和变速器输入轴轴线之间的轴线间距调节能够在离散级中进行。优选为了建立临时连接设置锁止元件。尤其是通过轴线间距在离散级中的可调节性一方面提供了特别简单的调节可能性并且另一方面允许在晚些时候检查所述调节，因为当调节位置位于两个离散级之间时，轴承板在符合规定的运行期间进行不符合规定的调节。
在本发明的一种优选实施方式中，摩托车驱动装置具有另一可调节的轴承板、优选上述类型的轴承板。在仅具有唯一一个可调节的轴承板的本发明实施方式中，通过调节轴承板的位置可使变速器输入轴轴线相对于初级小齿轮轴线产生倾斜。这种倾斜的原因尤其是可在于：变速器输入轴可借助两个变速器输入轴轴承支承在变速器中，其中一个轴承容纳在轴承板中并且可随其移动，而另一个轴承则位置固定地容纳在变速器壳体中。
第二可调节的轴承板的使用虽然一方面导致变速器壳体的结构复杂度增加，但另一方面这允许变速器输入轴轴线轴向平行于初级小齿轮轴线地移动。优选所述另一可调节的轴承板为此具有另一调节机构用于改变所述另一轴承板相对于变速器壳体的位置。优选变速器输入轴轴承之一设置在所述另一可调节的轴承板中并且另一变速器输入轴轴承设置在所述可调节的轴承板中并且由此能实现变速器输入轴轴线相对于初级小齿轮轴线的轴向平行移动。
根据本发明，提出一种用于调节上述结构类型的摩托车驱动装置的齿隙的方法。在这种方法中，首先检测初级小齿轮和初级齿轮之间的初始齿隙。随后将该初始齿隙与目标齿隙进行比较。在此该齿隙可通过间接或直接测量值/方法确定。在将初始齿隙与目标齿隙进行比较之后，基于该比较，借助调节机构调节出可调节的轴承板相对于变速器壳体的目标位置，在该目标位置中产生初级小齿轮和初级齿轮之间的实际齿隙。在此该实际齿隙至少基本上相应于可预定的目标齿隙。通过如此调节实际齿隙尤其是可实现摩托车驱动装置的特别有利的运行性能。
在用于调节齿隙的方法的一种优选实施方式中，在借助调节机构将轴承板送入目标位置之后，借助锁止元件在锁止区域中将固定元件与变速器壳体连接。优选锁止元件构造为形锁合连接器、优选固定销或优选止动销。通过固定元件借助锁止区域或利用锁止元件的连接，优选可在偏心轴与变速器壳体/轴承板之间建立临时连接并且因此对于安装过程防止了偏心轴相对于变速器壳体的转动。尤其是通过该临时连接将轴承板临时保持在目标位置中并且可实施进一步的安装步骤。尤其是通过这种临时连接可实现摩托车驱动装置的特别不易出错的安装。在另一种优选实施方式中，形锁合连接器也保留在摩托车驱动装置的符合规定的运行中并且因此尤其是能实现固定元件位置的特别可靠的固定。
在用于调节齿隙的方法的一种优选实施方式中，轴承板——优选在其借助锁止元件保持在目标位置中之后——借助另外的紧固装置与变速器壳体连接。优选所述另外的紧固装置构造为螺钉、优选另外的紧固螺钉。尤其是通过所述另外的紧固装置将轴承板和因此变速器输入轴永久地保持在相对于变速器壳体的相同位置中并且实现摩托车驱动装置的可靠运行。
在用于调节齿隙的方法的一种优选实施方式中，固定元件在固定区域中借助紧固装置与变速器壳体或与轴承板连接。优选在该连接之后移除锁止元件，优选锁止元件也可在借助紧固装置将固定元件在固定区域中与变速器壳体连接之前就已经被移除。尤其是通过借助紧固装置的连接所述固定元件也永久地保持在其位置中并且附加地防止了轴承板相对于变速器壳体的位置变化。
附图说明
下面参考局部示意图详细阐述本发明的各个特征和实施方式，附图如下：
图1是具有可调节的轴线间距的变速器的线框模型；
图2是具有相配的调节机构的轴承板的简化视图。
具体实施方式
图1示出了摩托车驱动装置的变速器的线框模型，其在初级小齿轮轴线1和变速器输入轴轴线2之间具有可调节的轴线间距。变速器输入轴围绕变速器输入轴轴线2可旋转地支承，初级齿轮6无相对转动地且轴向固定地设置在该变速器输入轴上。初级齿轮6为了功率传输与初级小齿轮5啮合。初级小齿轮5围绕初级小齿轮轴线1可旋转地支承并且无相对转动地且轴向固定地与内燃机(未示出)的输出轴连接。
将变速器输入轴可旋转地支承在其中的变速器输入轴轴承22之一设置在构造为轴承板的变速器盖4中。变速器盖4借助多个另外的紧固装置(其构造为紧固螺钉10)与变速器壳体(未示出)永久连接。除了变速器输入轴轴线2之外，摩托车驱动装置还包括至少一个另外的轴线3，围绕该轴线可旋转地支承有另外的传动轴、在当前为变速器输出轴。可由内燃机提供的驱动功率从变速器输出轴进一步朝向摩托车后轮方向传输。
变速器盖4可通过调节机构(8、9、11、13、14)沿方向16调节。为此，变速器盖4通过转动点7与变速器壳体(未示出)可枢转地连接。所述调节机构包括偏心轴17并且设置在轴承板的与转动点7相对置的一侧上。偏心轴17与固定元件18无相对转动地连接。偏心轴17具有变速器壳体旋转轴线8(第一偏心轴线)和变速器盖旋转轴线9(第二偏心轴线)，变速器壳体旋转轴线相对于变速器壳体(未示出)位置固定地设置，变速器盖旋转轴线相对于变速器盖4位置固定地设置。通过固定元件18沿方向12的运动，偏心轴17旋转并且引起变速器盖4沿方向16的运动。
固定元件18具有锁止区域14，该锁止区域构造用于形锁合、但临时地将固定元件18与变速器壳体(未示出)连接。通过该锁止区域14可找到变速器盖4的目标位置，在该目标位置中设定初级小齿轮轴线1和变速器输入轴轴线2之间的可预定的轴线间距。
当在安装摩托车驱动装置时找到变速器盖4的目标位置并临时将其固定、即将其锁止时，则固定元件18可通过固定区域13永久地借助固定螺钉11(其构造为紧固装置)与变速器壳体(未示出)连接。通过固定螺钉11永久地相对于变速器壳体固定所述固定元件18和因此偏心轴17以及变速器盖4的位置。
图2示出摩托车驱动装置的具有调节机构20的变速器盖4的俯视图。锁止区域14具有多个单孔。固定区域13构造为一个长孔，以便允许沿方向12调节固定元件18。通过锁止区域14和固定区域13，固定元件18可与变速器壳体21形锁合地连接。偏心轴17的变速器盖旋转轴线9相对于壳体盖4位置固定地设置。壳体盖4具有用于容纳另外的紧固装置的多个孔15，所述紧固装置构造为紧固螺钉(未示出)。此外，壳体盖4围绕转动点7可枢转地与变速器壳体21连接。围绕变速器输入轴轴线2，变速器输入轴23可旋转地支承在变速器输入轴轴承22中并且初级齿轮(未示出)设置在变速器输入轴23上并且为了功率传输与初级小齿轮5啮合。
固定元件18沿方向12的旋转运动导致变速器盖4沿方向16的运动并且因此可在初级小齿轮5和初级齿轮的区域中调节在初级小齿轮轴线(未示出)与变速器输入轴轴线2之间的轴线间距。

Claims (10)

1.摩托车驱动装置，包括用于输出驱动功率的具有曲轴的内燃机和可换挡的变速器，该变速器用于将能由内燃机提供的驱动功率朝向可驱动的车轮传输，该变速器包括变速器壳体(21)、变速器输入轴(23)、初级齿轮(6)、初级小齿轮(5)和变速器输入轴轴承(22)，所述变速器输入轴构造用于在变速器中接收所述驱动功率，所述初级齿轮设置在变速器输入轴上，所述初级小齿轮为了传输驱动功率与初级齿轮(6)啮合并且围绕初级小齿轮轴线(1)可旋转地支承，所述变速器输入轴轴承设置在轴承板(4)中并且变速器输入轴(23)相对于轴承板(4)围绕变速器输入轴轴线(2)可旋转地支承在该变速器输入轴轴承中，
其特征在于，
所述轴承板具有在轴承板(4)和变速器壳体(21)之间的调节机构(20)，用于改变轴承板(4)相对于变速器壳体(21)的位置，从而能够在初级小齿轮(5)和初级齿轮(6)的区域中改变在初级小齿轮轴线(1)和变速器输入轴轴线(2)之间的轴线间距。
2.根据权利要求1所述的摩托车驱动装置，其特征在于，所述轴承板(4)能够在轴承板转动点(7)处围绕轴承板旋转轴线可旋转地与变速器壳体(21)连接。
3.根据权利要求1所述的摩托车驱动装置，其特征在于，用于改变轴承板(4)位置的调节机构(20)包括具有偏心轴(17)的偏心装置，所述偏心装置能与变速器壳体(21)和与轴承板(4)连接，所述偏心轴(17)能围绕相对于变速器壳体位置固定的第一偏心轴线(8)旋转，以便改变初级小齿轮轴线(1)和变速器输入轴轴线(2)之间的轴线间距。
4.根据权利要求3所述的摩托车驱动装置，其特征在于，所述轴承板(4)具有相对于其位置固定的第二偏心轴线(9)，该第二偏心轴线(9)轴向平行于第一偏心轴线(8)、但与该第一偏心轴线径向间隔开，并且偏心轴(17)围绕第一偏心轴线(8)的旋转导致轴承板(4)相对于变速器壳体(21)的位置变化，并且偏心轴(17)与固定元件(18)无相对转动地连接，所述固定元件(18)具有固定区域(13)，并且固定元件(18)能借助紧固装置(11)相对于变速器壳体(21)固定，从而防止偏心轴(17)围绕第一偏心轴线(8)的旋转运动。
5.根据权利要求4所述的摩托车驱动装置，其特征在于，所述固定元件(18)具有锁止区域(14)，该锁止区域(14)具有至少两个凹部，用于将固定元件(18)相对于变速器壳体(21)锁止在离散位置中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的摩托车驱动装置，其特征在于，所述摩托车驱动装置包括另一轴承板，该另一轴承板具有另一调节机构，用于改变所述另一轴承板相对于变速器壳体(21)的位置，并且在所述另一轴承板中变速器输入轴(23)可旋转地支承在另一变速器输入轴轴承中。
7.用于调节根据权利要求1至6中任一项所述的摩托车驱动装置的齿隙的方法，包括下述步骤：
检测初级小齿轮(5)和初级齿轮(6)之间的初始齿隙，
将初始齿隙与目标齿隙进行比较，
借助调节机构(20)调节轴承板(4)相对于变速器壳体(21)的目标位置，在该目标位置中初级小齿轮(5)和初级齿轮(6)之间的实际齿隙相应于目标齿隙。
8.根据权利要求7所述的用于调节齿隙的方法，其特征在于，在借助调节机构(20)将轴承板(4)送入目标位置之后，固定元件(18)通过其锁止区域(14)借助锁止元件与变速器壳体(21)连接并且因此将轴承板(4)保持在目标位置中。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在借助锁止元件将轴承板(4)保持在目标位置中之后，借助另外的紧固装置(10)将轴承板与变速器壳体(21)连接。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将固定元件(18)在固定区域(13)中与变速器壳体(21)连接，并且在借助紧固装置(11)将固定元件(18)与变速器壳体(21)连接之后移除所述锁止元件。
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