CN110043658B - 一种摩托车变速器的换挡装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摩托车变速器的换挡装置，属于摩托车技术领域。它解决了如何节约布置空间以提高换挡装置的结构紧凑性的问题。本换挡装置包括设置在壳体上的变挡轴和变速鼓，变挡轴上设有变挡拨臂且能够带动变挡拨臂摆动，壳体上固定有固定轴，固定轴上分别转动连接有传动拐臂和用于锁定变速鼓的锁定臂，传动拐臂与变挡拨臂传动连接且通过传动机构能够带动变速鼓转动。本换挡装置通过传动拐臂设计以及传动拐臂和锁定臂的同轴布置设计，使得本换挡装置结构布置更加合理，更加有利于节约布置空间，大大提高了本换挡装置以及变速器的结构紧凑性。

Description

一种摩托车变速器的换挡装置

技术领域

本发明属于摩托车技术领域，涉及一种摩托车变速器的换挡装置。

背景技术

摩托车的变速器是用于改变输出轴和输入轴的传动比，变速器由选换挡装置带动换挡拨叉装置实现换挡，以适应在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。目前，在现有摩托车上，其档位变化基本都是通过操作发动机上的换挡臂来实现。

具体来说，现有技术中，换挡装置一般包括换挡输入轴、变挡轴、设置在变挡轴上的变挡拨板及设置在变速鼓上的变挡轮，变挡拨板上设有驱动口，变挡轮沿圆周分布有多个凸起，变挡轮上的凸起位于换挡拨板的驱动口内，当变挡轴带动变挡拨板转动，利用驱动口内侧壁壁推动凸起运动从而使变挡轮转动，并最终驱动变速鼓转动完成换挡。换挡完成后，为了避免出现跳挡的情况，一般会独立设计一锁定机构对变速鼓进行锁定。例如，中国专利【申请号：201521096576.9】公开了一种变速鼓换挡机构中，包括变速鼓、换挡臂以及与所述换挡臂传动配合的换挡轴；变速鼓传动配合设置有换挡转盘，换挡臂上设有换挡拨板，换挡拨板的外端与换挡转盘配合并利用换挡拨板的往复摆动驱动换挡转盘间歇性转动，换挡轴与换挡臂之间通过锥齿轮传动，即换挡臂接受换挡轴的换挡驱动力驱动变速鼓完成换挡动作；该机构还包括锁挡机构，所述锁挡机构包括设置于换挡转盘上的锁挡槽以及通过弹性力嵌入锁挡槽内的锁挡体，锁定体转动设置在变速鼓的一侧，锁挡槽根据变速器挡位数量设置多个,当换挡臂驱动变速鼓转动完成换挡后，锁挡体嵌入锁挡槽内从而锁定换挡转盘的转动，最终避免变速器发生跳挡。

但是，上述变速鼓的换挡机构存在以下缺陷：一方面由于换挡臂直接通过换挡拨板驱动变速鼓转动，那么为了满足换挡角度需求，换挡臂通过换挡拨板获得足够的传动比就必须要将换挡拨板设计的长一点，也就是说，换挡臂与变速鼓之间的间距需要做的大一点，这样就导致换挡机构占用布置空间较大，影响布置结构的紧凑性；另一方面，锁定机构独立设置在变速鼓一侧，这样也进一步增加了整个换挡机构的紧凑性。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种摩托车变速器的换挡装置,本发明解决的技术问题是如何节约布置空间以提高换挡装置的结构紧凑性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种摩托车变速器的换挡装置，所述变速器包括壳体，所述换挡装置包括设置在壳体上的变挡轴和变速鼓，所述变挡轴上设有变挡拨臂且能够带动变挡拨臂摆动，其特征在于，所述壳体上固定有固定轴，所述固定轴上分别转动连接有传动拐臂和用于锁定变速鼓的锁定臂，所述传动拐臂与变挡拨臂传动连接且通过传动机构能够带动变速鼓转动。

换挡装置的布置空间主要受限于变挡轴和变速鼓的轴间距离的影响，本摩托车变速器的换挡装置为了节约布置空间以提高结构紧凑性，其设计原理如下：区别于现有技术中变挡轴和变速鼓之间通过变挡拨臂直接传动，本发明通过设计传动拐臂与变速拨板传动连接，这样借由传动拐臂使得变挡拨臂对于变速鼓的传动比可以放大，也就是说，本发明中，可以对变挡轴和变速鼓的轴间间距进行缩小设计，虽然上述间距缩小设计会导致变速拨板的传动长度需要相应的缩小设计，但可以通过上述传动拐臂的传动比放大来弥补上述变速拨板缩小设计对于整个传动放大的影响，以此满足常规换挡角度的需求；从上述分析可知，通过以上设计，可以将变挡轴和变速鼓的轴间间距设计的小一点，以此节约了布置空间；同时，通过设计与壳体固定的固定轴，将用于锁定变速鼓的锁定臂和传动拐臂同轴布置在固定轴上，即锁定臂和传动拐臂分别转动连接在固定轴上，这样就弥补了多出传动拐臂对于布置空间的影响，从而进一步节约了换挡装置的布置空间，进而提高了换挡装置的结构紧凑性。

在上述的摩托车变速器的换挡装置中，所述变挡轴、变速鼓、固定轴三者的轴心线相互平行，且变挡轴、变速鼓、固定轴三者呈三角布置。三角布置指上述三者的轴心线不共面,通过以上三角布置设计，使得本换挡装置能够对变速器壳体内的横向和纵向的空间均能够得到利用，避免了沿一个方向布置造成的空间浪费，从而有利于提高换挡装置的结构紧凑性。

在上述的摩托车变速器的换挡装置中，所述变速鼓上固连有锁挡轮，所述锁挡轮上具有若干齿槽，所述锁定臂的自由端通过弹性件压在锁挡轮的齿槽内。当变速鼓完成转动换挡时，锁定臂通过弹性件的弹力压在锁挡轮的齿槽内防止锁挡轮发生自由转动，通过锁定臂和锁挡轮的锁定配合,以此实现换挡调节后对于变速鼓的锁定。当变速鼓需要转动换挡时，锁挡轮的齿槽槽壁能够推动锁定臂克服弹性件的弹力作用实现解锁。

在上述的摩托车变速器的换挡装置中，所述锁定臂的自由端转动连接有锁定轮，所述锁定轮能够沿着锁挡轮的外周面转动且通过弹性件压在锁挡轮的齿槽内。通过以上锁定轮的设计，使得锁定臂与锁挡轮之间的锁定和解锁操纵能够更加顺畅。

在上述的摩托车变速器的换挡装置中，所述弹性件为扭簧，所述扭簧套设在固定轴上，所述扭簧的一端定位在固定轴或者壳体上，所述扭簧的另一端定位在锁定臂上。通过对于以上弹性件的设计，即扭簧也套设在固定轴上，这样就对固定轴周围的空间进行了充分利用，从而有利于提高换挡装置的结构紧凑性。作为替代方案，所述弹性件为设置在壳体与锁定臂之间的压簧，所述压簧的一端抵靠在壳体上，压簧的另一端抵靠在锁定臂上。

在上述的摩托车变速器的换挡装置中，所述传动拐臂上分别具有向变挡轴延伸的延伸臂一和向变速鼓延伸的延伸臂二，所述变挡拨臂的自由端与延伸臂一的延伸端传动连接，所述延伸臂二的延伸端通过传动机构能够带动变速鼓转动；所述变挡拨臂的长度大于延伸臂一相对固定轴轴心线延伸的长度，所述延伸臂一相对固定轴轴心线延伸的延伸长度小于延伸臂二相对固定轴轴心线延伸的延伸长度。变挡拨臂通过以上传动拐臂的结构设计，以此实现传动换挡操纵；并且，通过将变挡拨臂的长度设计为延伸臂一相对固定轴轴心线延伸的长度，这样使得变挡拨臂的摆动角度能够得到延伸臂一的一次放大，再结合延伸臂一的延伸长度小于延伸臂二的延伸长度的设计，这样使得延伸臂一获得的摆动行程得到延伸臂二的放大，也就是说，上述结构设计的传动拐臂对于变速拨板的传动放大效果明显，变挡拨臂通过传动拐臂使得摆动角度和摆动行程均得到了放大，这样使得变挡拨臂的设计传动长度设计的很小也能够满足常规变挡角度的需要；即变速轴和变速鼓的轴间距也可设计的很小，从而也有利于节约布置空间，提高换挡装置的结构紧凑性；另外，需要说明的是，延伸臂一/延伸臂二相对固定轴轴心线延伸的延伸长度指的是延伸臂一/延伸臂二的端部到固定轴轴心线的垂直距离。

在上述的摩托车变速器的换挡装置中，所述传动机构包括固连在变速鼓的转动轴上的曲柄，所述延伸臂二的延伸端作用在曲柄的自由端上并能够带动曲柄摆动，所述曲柄的摆动中心线位于延伸臂二的延伸端和固定轴的轴心线之间。通过以上曲柄位置的设计，即曲柄的自由端朝向与延伸臂的延伸方向基本一致，使得两者在同一方向上可以部分重叠设计，这样使得传动拐臂上的延伸臂二的延伸长度可以设计的足够长，这样使得变挡拨臂通过传动拐臂对于转动行程放大更大，从而使得变挡拨臂的传动长度可以进一步缩小也能满足常规换挡需要，进而有利于提高结构紧凑性；并且，上述曲柄与延伸臂二的部分重叠布置，也有利于提高结构紧凑性。

在上述的摩托车变速器的换挡装置中，所述曲柄的长度小于或等于延伸臂一相对固定轴轴心线延伸的延伸长度。当曲柄的长度小于延伸臂一的延伸长度时，上述传动拐臂的转动角度能够得到曲柄的放大，也就是说，变挡拨臂的转动角度经过传动拐臂上的延伸臂一放大后，延伸臂一的转动角度再经过曲柄的放大，从而进一步放大了变挡拨臂驱动变速鼓的转动角度，从而使得变挡拨臂的传动长度可以进一步缩小也能满足常规换挡需要，进而有利于提高结构紧凑性。

在上述的摩托车变速器的换挡装置中，所述延伸臂二的延伸端处设有条形滑孔，所述曲柄上设有能够在条形滑孔内滑动的滑动块，所述滑动块呈圆环状且转动连接在曲柄上。通过以上条形滑孔和滑动块的配合设计，以此实现了延伸臂二能够带动曲柄摆动，并且保证了延伸臂二的设计长度不会受到影响，从而保证变挡拨臂的传动放大不受影响，进而保证换挡装置的结构紧凑性；作为等同方案，上述条形滑孔可以设置在曲柄上，滑动块设置在延伸臂二上。

作为另一种方案，在上述的摩托车变速器的换挡装置中，所述传动机构包括固连在变速鼓的转动轴上的曲柄和位于延伸臂二的延伸端上的导向条，所述导向条的两侧分别设有滚轮，所述滚轮转动连接在曲柄上且能够沿着导向条滑动。当延伸臂二向一个方向转动时，由其中一侧的滚轮沿着导向条滑动，当延伸臂向另一方向转动时，由另一侧的滚轮沿着导向条滑动，以此实现延伸臂二带动曲柄来回摆动。

在上述的摩托车变速器的换挡装置中，所述变挡拨臂和延伸臂一的端面上分别具有啮合齿，所述变挡拨臂和延伸臂一通过上述啮合齿啮合连接。变挡拨臂通过上述齿传动的方式带动延伸臂一摆动，上述啮合齿的咬合位置即为变挡拨臂与延伸臂一接触形成的接触部。作为替代方案，所述变挡拨臂和延伸臂一的端面均为摩擦面。变挡拨臂也可通过摩擦传动的方式带动延伸臂一摆动。

在上述的摩托车变速器的换挡装置中，所述变挡拨臂套设在变挡轴上，所述变挡轴上固定有转动拨板，所述变挡拨臂上具有限位孔，所述转动拨板上具有拨动部，所述拨动部伸入限位孔并能够在限位孔内移动,所述转动拨板上方的变挡轴上还套设有顶板，所述顶板与转动拨板之间设有滚珠，所述壳体上固定有限位柱，所述顶板上具有限位凹口并通过限位凹口周向定位在限位柱上，所述转动拨板的上表面设有沿周向间隔交替布置的凹面和凸面，所述顶板的下表面上设有对应的凹面和凸面，所述转动拨板通过转动能够使滚珠沿着凹面和凸面带动顶板沿限位柱轴向移动。由上述结构设计可知，转动拨板先转动一定的角度，使得控制离合器离合的顶板顶起，使得离合器处于分离，然后继续转动拨板，其上的拨动部与限位孔的孔壁接触带动以带动变挡拨臂摆动，从而实现换挡操纵；同时，从上述分析可知，上述变挡拨臂和用于控制离合器离合的转动拨板和顶板以及滚珠组件均布置在变挡轴的周向上，这样使得变挡轴附近的布置空间能够得到充分利用，从而有利于提高整体结构的紧凑性。

与现有技术相比，本摩托车变速器的换挡装置具有以下优点：本换挡装置通过传动拐臂设计以及传动拐臂和锁定臂的同轴布置设计，使得本换挡装置结构布置更加合理，更加有利于节约布置空间，大大提高了本换挡装置以及变速器的结构紧凑性。

附图说明

图1是本实施例一中换挡装置的装配结构示意图。

图2是本实施例一中换挡装置的部分爆炸结构示意图一。

图3是本实施例一中换挡装置的部分爆炸结构示意图二。

图4是本实施例一中换挡装置的部分爆炸结构示意图三。

图5是本实施例一中变挡拨臂与传动拐臂配合传动的平面示意图。

图中，1、壳体；2、变挡轴；3、变速鼓；4、变挡拨臂；41、限位孔；5、传动拐臂；51、延伸臂一；52、延伸臂二；6、曲柄；7、条形滑孔；8、滑动块；9、啮合齿；10、转动拨板；101、拨动部；11、顶板；111、限位凹口；12、滚珠；13、限位柱；14、凹面；15、凸面；16、锁挡轮；161、齿槽；17、固定轴；18、锁定臂；19、锁定轮；20、弹性件。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一：

具体来说，如图1和图2所示，本摩托车变速器包括壳体1，换挡装置包括转动连接在壳体1上的变挡轴2和变速鼓3，变挡轴2上设有变挡拨臂4且能够带动变挡拨臂4摆动，变速鼓3上固连有具有若干齿槽161的锁挡轮16，壳体1上固定有固定轴17，其中，变挡轴2、变速鼓3、固定轴17三者的轴心线相互平行，且变挡轴2、变速鼓3、固定轴17三者呈三角布置。固定轴17上分别转动连接有传动拐臂5和用于锁定锁挡轮16的锁定臂18，传动拐臂5与变挡拨臂4传动连接且通过传动机构能够带动变速鼓3转动，锁定臂18的自由端转动连接有锁定轮19，锁定轮19能够沿着锁挡轮16的外周面转动且通过弹性件20压在锁挡轮16的齿槽161内。本实施例中，弹性件20为扭簧，扭簧套设在固定轴17上，扭簧的一端定位在固定轴17或者壳体1上，扭簧的另一端定位在锁定臂18上。

更具体地，如图3和图4所示,传动拐臂5上分别具有向变挡轴2延伸的延伸臂一51和向变速鼓3延伸的延伸臂二52，变挡拨臂4和延伸臂一51的端面上分别具有啮合齿9，变挡拨臂4和延伸臂一51通过上述啮合齿9啮合连接，延伸臂二52的延伸端通过传动机构能够带动变速鼓3转动；如图5所示,变挡拨臂4的长度大于延伸臂一51相对固定轴17轴心线延伸的长度，延伸臂一51相对固定轴17轴心线延伸的延伸长度小于延伸臂二52相对固定轴17轴心线延伸的延伸长度。

再如图3和图4所示,本实施例中的传动机构包括固连在变速鼓3的转动轴上的曲柄6，延伸臂二52的延伸端处设有条形滑孔7，曲柄6上设有能够在条形滑孔7内滑动的滑动块8，滑动块8呈圆环状且转动连接在曲柄6上。曲柄6的摆动中心线位于延伸臂二52的延伸端和固定轴17的轴心线之间。曲柄6的长度小于或等于延伸臂一51相对固定轴17轴心线的延伸长度。变挡拨臂4套设在变挡轴2上，变挡轴2上固定有转动拨板10，变挡拨臂4上具有限位孔41，转动拨板10上具有拨动部101，拨动部101伸入限位孔41并能够在限位孔41内移动,转动拨板10上方的变挡轴2上还套设有顶板11，顶板11与转动拨板10之间设有滚珠12，壳体1上固定有限位柱13，顶板11上具有限位凹口111并通过限位凹口111周向定位在限位柱13上，转动拨板10的上表面设有沿周向间隔交替布置的凹面14和凸面15，顶板11的下表面上设有对应的凹面14和凸面15，转动拨板10通过转动能够使滚珠12沿着凹面14和凸面15带动顶板11沿限位柱13轴向移动,通过顶板11的轴向移动控制变速器离合器的分离。

实施例二：

本实施例中的技术方案与实施例一种的技术方案基本相同，不同之处在于，本实施例中，传动机构包括固连在变速鼓3的转动轴上的曲柄6和位于延伸臂二52的延伸端上的导向条，导向条的两侧分别设有滚轮，滚轮转动连接在曲柄6上且能够沿着导向条滑动。变挡拨臂4和延伸臂一51的端面均为摩擦面。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了壳体1、变挡轴2、变速鼓3、变挡拨臂4、限位孔41、传动拐臂5、延伸臂一51、延伸臂二52、曲柄6、条形滑孔7、滑动块8、啮合齿9、转动拨板10、拨动部101、顶板11、限位凹口111、滚珠12、限位柱13、凹面14、凸面15、锁挡轮16、齿槽161、固定轴17、锁定臂18、锁定轮19、弹性件20等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种摩托车变速器的换挡装置，所述变速器包括壳体（1），所述换挡装置包括设置在壳体（1）上的变挡轴（2）和变速鼓（3），所述变挡轴（2）上设有变挡拨臂（4）且能够带动变挡拨臂（4）摆动，其特征在于，所述壳体（1）上固定有固定轴（17），所述固定轴（17）上分别转动连接有传动拐臂（5）和用于锁定变速鼓（3）的锁定臂（18），所述传动拐臂（5）与变挡拨臂（4）传动连接且通过传动机构能够带动变速鼓（3）转动；所述传动拐臂（5）上分别具有向变挡轴（2）延伸的延伸臂一（51）和向变速鼓（3）延伸的延伸臂二（52），所述变挡拨臂（4）的自由端与延伸臂一（51）的延伸端传动连接，所述延伸臂二（52）的延伸端通过传动机构能够带动变速鼓（3）转动；所述变挡拨臂（4）的长度大于延伸臂一（51）相对固定轴（17）轴心线延伸的长度，所述延伸臂一（51）相对固定轴（17）轴心线延伸的延伸长度小于延伸臂二（52）相对固定轴（17）轴心线延伸的延伸长度。

2.根据权利要求1所述的摩托车变速器的换挡装置，其特征在于，所述变挡轴（2）、变速鼓（3）、固定轴（17）三者的轴心线相互平行，且变挡轴（2）、变速鼓（3）、固定轴（17）三者呈三角布置。

3.根据权利要求1所述的摩托车变速器的换挡装置，其特征在于，所述传动机构包括固连在变速鼓（3）的转动轴上的曲柄（6），所述延伸臂二（52）的延伸端作用在曲柄（6）的自由端上并能够带动曲柄（6）摆动，所述曲柄（6）的摆动中心线位于延伸臂二（52）的延伸端和固定轴（17）的轴心线之间。

4.根据权利要求3所述的摩托车变速器的换挡装置，其特征在于，所述曲柄（6）的长度小于或等于延伸臂一（51）相对固定轴（17）轴心线延伸的延伸长度。

5.根据权利要求3所述的摩托车变速器的换挡装置，其特征在于，所述延伸臂二（52）的延伸端处设有条形滑孔（7），所述曲柄（6）上设有能够在条形滑孔（7）内滑动的滑动块（8），所述滑动块（8）呈圆环状且转动连接在曲柄（6）上。

6.根据权利要求1所述的摩托车变速器的换挡装置，其特征在于，所述变挡拨臂（4）和延伸臂一（51）的端面上分别具有啮合齿（9），所述变挡拨臂（4）和延伸臂一（51）通过上述啮合齿（9）啮合连接。

7.根据权利要求1或2所述的摩托车变速器的换挡装置，其特征在于，所述变速鼓（3）上固连有锁挡轮（16），所述锁挡轮（16）上具有若干齿槽（161），所述锁定臂（18）的自由端通过弹性件（20）压在锁挡轮（16）的齿槽（161）内。

8.根据权利要求7所述的摩托车变速器的换挡装置，其特征在于，所述弹性件（20）为扭簧，所述扭簧套设在固定轴（17）上，所述扭簧的一端定位在固定轴（17）或者壳体（1）上，所述扭簧的另一端定位在锁定臂（18）上。

9.根据权利要求1或2所述的摩托车变速器的换挡装置，其特征在于，所述变挡拨臂（4）套设在变挡轴（2）上，所述变挡轴（2）上固定有转动拨板（10），所述变挡拨臂（4）上具有限位孔（41），所述转动拨板（10）上具有拨动部（101），所述拨动部（101）伸入限位孔（41）并能够在限位孔（41）内移动,所述转动拨板（10）上方的变挡轴（2）上还套设有顶板（11），所述顶板（11）与转动拨板（10）之间设有滚珠（12），所述壳体（1）上固定有限位柱（13），所述顶板（11）上具有限位凹口（111）并通过限位凹口（111）周向定位在限位柱（13）上，所述转动拨板（10）的上表面设有沿周向间隔交替布置的凹面（14）和凸面（15），所述顶板（11）的下表面上设有对应的凹面（14）和凸面（15），所述转动拨板（10）通过转动能够使滚珠（12）沿着凹面（14）和凸面（15）带动顶板（11）沿限位柱（13）轴向移动。