CN1647965A - 用于小型娱乐车辆的动力传动系 - Google Patents

Abstract

一种小型车，例如微型赛车，该小型车包括动力传动系单元，其中包括发动机和变速差速器，该发动机和变速差速器作为集成部件而安装在车辆车架上。这样，能够很方便地将发动机和变速差速器安装在车辆的车架上。还提供了可调节的发动机安装系统，其能够调节发动机的位置，以便改变皮带传动装置的张紧力，该皮带传动装置驱动连接发动机和变速差速器。该变速差速器包括选择锁定特征，该选择锁定特征使得操作人员能够锁定选定的向前或倒档齿轮，从而根据特定用途所需而改变或限制微型赛车的性能特征。另外，变速差速器包括内置差动器，该差动器可以在车辆的运行过程中由操作人员选择锁定，以便在“差动器有效”和“差动器锁定”位置之间进行换档。

Description

用于小型娱乐车辆的动力传动系

技术领域

本发明涉及一种小型车，例如微型赛车或高尔夫车。特别是，本发明涉及用于这种车辆的动力传动系。

背景技术

已知的小型车包括娱乐车辆例如微型赛车、高尔夫车。通常，这些车辆包括车架，小型内燃发动机(例如单缸或双缸发动机)安装在该车架上。通常，这种车辆的动力传动系包括驱动链条，该驱动链条在发动机曲轴上的第一链轮和车辆轴上的第二链轮之间以驱动方式连接。

这种动力传动系的问题是，使发动机与轴可驱动地连接的链条通常较长，而且还暴露在外，因此，在车辆的工作过程中可能收集灰尘和尘土，这可能导致链条的工作寿命减小，或者导致链条断裂。另外，当在发动机曲轴或车辆轴上使用扭矩变换器时，使扭矩变换器暴露在尘土和碎屑中可能弄脏该扭矩变换器，从而可能使扭矩变换器的槽轮粘在一起，且不能正确工作。

为了覆盖链条和/或扭矩变换器，某些小型车包括引导件和盖体结构，该引导件和盖体安装在发动机和车辆车架上。问题是，这些引导件和盖体结构通常包括多个单独部件，并通常难以装配，且不能一直有效地避免弄脏链条传动装置或扭矩变换器。

目前，在微型赛车业中，微型赛车的动力传动系通常从标准的成品部件中进行定制，这些成品部件例如现有的单缸或双缸发动机、差动器、扭矩变换器、链条、链轮和轴承。但是，这些部件中的一些的最初制造用途并不是微型赛车，微型赛车制造商通常必须改变现有的动力传动系部件，以便用于微型赛车用途，或者满足微型赛车买家的要求。例如，制造成用于进行极度使用(例如竞速)的微型赛车的动力传动系通常与制造成用于娱乐用途的微型赛车的动力传动系明显不同，用于娱乐用途的该微型赛车可能由缺乏经验的用户(例如在游乐场中的儿童)使用。

问题是，制造微型赛车的这种已知方法需要微型赛车制造商购买和储备大量的现有成品部件。而且，为了适合特定的微型赛车用途和/或买家的特殊要求，还需要根据要求来改变现有的成品部件，这需要微型赛车制造商的装配工程师具有相当高的部件制造专业知识，因此，装配微型赛车通常是耗费时间的劳动密集型工作。

此外，很多微型赛车单独的自含差速器，该差速器安装在微型赛车的轴上，这样，车轮和轴可以以不同速度旋转，以便于使微型赛车绕拐角转向。问题是，与公知的差速器一样，当微型赛车在污泥、泥浆或其它环境中(其中，微型赛车的车轮不能获得足够牵引力)驱动时，例如一个轴和车轮可以驱动，而相对的轴和车轮保持静止，微型赛车将被粘住(stuck)。相反，在不包括差动器的微型赛车中，各轴和车轮限制为以相同速度旋转，这对微型赛车的性能有不利影响，特别是在微型赛车绕拐角转向时。

因此需要一种具有对前述问题进行了改进的动力传动系的小型车。

发明内容

本发明提供了一种小型车例如微型赛车，该小型车有动力传动系单元，该动力传动系单元包括发动机和变速差速器，该发动机和变速差速器作为单个集成部件而安装在车辆车架上。这样，能够很方便地将发动机和变速差速器安装在车辆的车架上。还提供了可调节的发动机安装系统，该可调节发动机安装系统能够调节发动机的位置，以便改变皮带传动装置的张紧力，该皮带传动装置驱动连接发动机和变速差速器。该变速差速器包括选择锁定特征，该选择锁定特征使得操作人员能够锁定选定的向前或倒档齿轮，从而根据特定用途所需而改变或限制微型赛车的性能特征。另外，变速差速器包括内置差动器，该差动器可以在车辆的运行过程中由操作人员选择锁定，以便在“差动器有效”和“差动器锁定”位置之间进行换档。

在一个实施例中，小型车包括动力传动系单元，其中，发动机、可调节发动机安装组件以及变速差速器集成为单个单元，该单个单元很容易地通过最少装配步骤而安装在车辆车架上。例如，动力传动系可以在第一位置装配成为单个单元或模块，然后运送至第二位置，以便很容易地安装在车辆中。因此，由于不需要装配和/或改变多个分开和单独的动力传动系部件，集成的动力传动系单元将大大简化了车辆的总体装配，该动力传动系部件例如发动机或差动器，在已知的小型车设计中，该发动机或差动器分别安装在车辆的车架上。

在可选实施例中，发动机直接螺栓连接在变速差速器上。

动力传动系单元的变速差速器装备有选择锁定特征，该选择锁定特征包括多个锁定销，这些锁定销选择地在不同位置插入变速差速器内，以便阻挡换档叉的运动。例如，一个锁定销可以用于防止换档叉将变速差速器换档至一个倒档驱动位置，并且一个或两个锁定销可以用于防止换档叉将变速差速器换档至使用第二或第三向前齿轮的向前驱动位置，从而限制车辆的向前锁定。这样，变速差速器的性能特征可以调节成适合车辆的特殊使用用途，从而可以将车辆的性能特征调节成适合车辆的特殊使用用途。另外，锁定销设置成使得它们只能通过特定结构的工具来安装或拆卸，从而防止对微型赛车的性能特征进行未授权的改变。因此，车辆的所有者可以选择地限制例如当可能是没有经验的用户来操作该车辆时对车辆的高速操作。

优选是，变速差速器的差动器锁定使得促动器可以在第一或“差动器有效”位置和第二或“差动器锁定”位置中工作，在该第一或“差动器有效”位置，差动器使得左右后轴很方便地以不同速度旋转，这样，车辆可以更容易地驱动转弯，而在该第二或“差动器锁定”位置，左右后轴不能以不同速度旋转，这样，当车辆例如在污泥或泥浆中驱动时，车辆的后车轮可以获得最大牵引力。

在一种形式中，本发明提供了一种小型车，它包括：车辆车架；动力传动系单元，该动力传动系单元安装在车架上，该动力传动系单元包括具有水平布置的曲轴的内燃发动机；变速差速器，该变速差速器安装在发动机上，该变速差速器包括水平布置的输入轴；以及驱动部件，该驱动部件使得发动机的输出轴与变速差速器的输入轴驱动连接。

在一种形式中，本发明提供了一种小型车，它包括：车辆车架；动力传动系单元，该动力传动系单元安装在车架上，该动力传动系单元包括安装在车架上的安装组件以及安装在该安装组件上的内燃发动机，该内燃发动机包括输出轴；变速差速器，该变速差速器安装在安装组件上，该变速差速器包括输入轴；以及驱动部件，该驱动部件使得发动机的输出轴与变速差速器的输入轴驱动连接。

在另一形式中，本发明提供了一种变速差速器，它包括：壳体，该壳体包括可旋转驱动的轴；至少两个驱动部件，这些驱动部件可旋转地支承在轴上；选择器机构，该选择器机构布置在壳体中，该选择器机构可运动，以便使得轴与该至少两个驱动部件中的选定一个进行驱动连接；至少一个锁定部件，该锁定部件可选择地插入壳体内，并与选择器机构成阻挡关系，以便防止轴与该至少两个驱动部件中的至少一个进行驱动连接。

在本发明的再一种形式中，本发明提供了一种变速差速器，它包括：壳体；一对轴，该对轴由壳体可旋转地支承；差动器，该差动器安装在壳体内，该差动器包括由轴可旋转地支承的外壳，该外壳可旋转地支承第一对齿轮，该第一对齿轮分别与第二对齿轮啮合，该第二对齿轮分别固定在该对轴上；以及差动器锁定机构，该差动器锁定机构包括换档部件，该换档部件限制为与一个轴一起旋转，该换档部件可在第一位置和第二位置之间在该一个轴上平移，在该第一位置，换档部件并不与外壳啮合，因此，该对轴可以彼此相对以不同速度旋转，而在该第二位置，换档部件与外壳啮合，以便使得该换档部件和该一个轴与外壳可旋转地连接，从而使得该对轴彼此可旋转地连接。

附图说明

参考下面结合附图对本发明实施例的说明，可以更清楚本发明的上述和其它特征和优点以及实现它们的方式，并将更好地理解本发明，附图中：

图1是示例小型车的透视图，表示为微型赛车，包括本发明的动力传动系和其它特征；

图2是图1的微型赛车的后部的透视图；表示了安装在微型赛车的底架上的动力传动系；

图3是微型赛车的底架部件的透视图，表示了安装组件，变速差速器将安装在该安装组件上；

图4是微型赛车的一部分的透视图，表示了发动机以及示例的加速器踏板和发动机油门组件；

图5是微型赛车的一部分的透视图，表示了示例的制动器组件；

图6是第一动力传动系单元的透视图，表示了发动机、第一安装组件的一部分以及变速差速器；

图7是第一安装组件的分解图；

图8是表示可用于将变速差速器的后部安装在微型赛车的底架的一部分上的方式的透视图；

图9是第二动力传动系单元的透视图，表示了发动机、第二安装组件的一部分以及变速差速器；

图10是变速差速器的上部透视图；

图11是变速差速器的、沿图10的线11-11的剖视图；

图12是图10和11的变速差速器的一部分的局部视图，其中，变速差速器的一部分切除，以便看见该变速差速器的内部；

图13a是图10和11的变速差速器的一部分的局部视图，其中以分解图的方式表示了锁定工具；

图13b是图13a的锁定工具的工具头部的仰视图；

图14是变速差速器的后部的局部视图，其中，变速差速器的一部分切除，以便表示其中的差动器；

图15是沿后部轴穿过差动器的垂直剖视图；

图16是图14和15的差动器的差动器外壳、弹簧和锁定环的分解图；

图17是变速差速器的后部的局部视图，其中，变速差速器的一部分切除，以便表示其中的差动器，该差动器布置在差动器有效位置；

图18是变速差速器的后部的局部视图，其中，变速差速器的一部分切除，以便表示其中的差动器，该差动器布置在锁定位置；

图19是变速差速器前部的一部分的局部视图，表示了换档区间和差动器锁定操纵杆。

在各个附图中，相同参考符号表示相同部件。这里给出的实例表示了本发明的一个优选实施例，该实例决不是用于限制本发明的范围。

具体实施方式

参考图1，微型赛车20表示为包括本发明的动力传动系和其它方面的示例小型车，如后面所述。尽管下面表示和介绍了在微型赛车用途中的本发明动力传动系和其它方面，但是本发明的动力传动系和其它方面也可用于其它类型的小型车，例如高尔夫车。

微型赛车20通常包括车架22，该车架22有用于支承前车轮24的前悬挂装置以及用于支承后车轮26的后悬挂装置。前悬挂装置包括一对左右前轴(图1中未示出)，左右前车轮24分别安装在该对左右前轴上。一对前部振动器30在它们的相对端分别与车架22和左右前轴连接，并分别独立支承左右前轴和车轮24，以便例如当前车轮24遇到凸块时使它们相对于车架22运动。前轴分别可旋转地支承在车架22承载的轴承(未示出)中。前悬挂装置还包括转向柱32和方向盘34，它们通过合适的转向机构(例如齿轮-齿条转向机构)而可与前车轮24操作地连接。座位38安装在车架22上，用于容纳微型赛车的一个或多个操纵者。

车架22还包括后悬挂装置，该后悬挂装置包括底架36，该底架36支承微型赛车20的动力传动系40，且该底架36可枢轴转动地安装在车架22上，如图2所示。特别是，螺栓42穿过车架22的U形夹44和底架36的U形夹46(这两个U形夹相配合)而安装。底架36另外装有一对轴承48，如图3所示，分别用于支承左右后轴，后车轮26安装在该后轴上。一对振动器52(图1)在它的相对端连接于车架22和底架36之间，以便支承底架36，这样，例如当后车轮26遇到凸块时，底架36、后轴50a和50b以及后车轮26可以作为一个单元一起相对于车架22而枢轴转动。也可选择，当微型赛车20希望有独立悬挂装置时，后轴50a和50b可以包括万向接头，且后部振动器52连接于微型赛车20的车架22和后轴50a和50b之间，以便允许后轴50a和50b独立地枢轴运动。

参考图2，微型赛车20的动力传动系40包括可调节地安装在底架36上的动力传动系单元54，如后面所述。动力传动系单元54通常包括小型内燃发动机56、安装组件58和变速差速器60。优选是，如后面所述，动力传动系单元54将发动机56、安装组件58和变速差速器60集成为易于安装在微型赛车20的底架36上的单个单元。特别是，动力传动系单元54可以在第一位置装配成单个单元或模块，然后运送至第二位置来安装在微型赛车20中。这样，微型赛车20的装配与已知微型赛车设计相比能够简化，在已知微型赛车设计中，多个单独和分开的动力传动系部件(例如发动机、差动器、扭矩变换器和传动带)分别安装在微型赛车的车架上。

发动机56例如为小型的单缸或双缸内燃发动机，它包括曲柄箱62，该曲柄箱62有水平布置的曲轴64，该曲轴64的输出端延伸到曲柄箱62的外部。不过，对于动力传动系单元54的某些变化形式，也可以采用具有垂直布置的曲轴的发动机。发动机56可以为任意数目的小型单缸或双缸发动机(由美国威斯康星州的Grafton的Tecumseh制品公司所制造)。参考图4，示例的油门组件57包括操作人员控制的加速器踏板59，该加速器踏板59与合适的连杆机构连接，该连杆机构包括与索缆63连接的杆61，该索缆63再与发动机56的油门操纵杆65连接。因此，通过压低加速器踏板59，操作人员能够改变发动机56的运行转速，从而改变微型赛车20的速度。

变速差速器60为全封闭、油浴式变速差速器，它包括空档、向前和倒档位置，这些位置有相应的齿轮和变速换档结构，如后面所述。另外，变速差速器60还包括选定的驱动控制锁定特征以及具有锁定机构的差动器，如后面所述。变速差速器60包括上部和底部变速差速器外壳70和72。上部外壳70包括多个安装凸台74(图6)，用于以后面所述的方式将变速差速器60安装在安装组件58上和底架36上。变速差速器60包括输入轴76，并可分别旋转地支承左右后轴50a和50b。参考图2，第一扭矩变换器78安装在曲轴64上，第二扭矩变换器80安装在变速差速器60的输入轴76上，同时传动带82使第一扭矩变换器78与第二扭矩变换器80驱动连接，从而使发动机20的曲轴64与变速差速器60的输入轴76驱动连接。扭矩变换器78和80是已知装置，可在市场上由多个生产源购得，各扭矩变换器通常包括一对弹簧负载槽轮，用于根据施加在传动带82上的扭矩而改变曲轴64和输入轴76之间的驱动比。也可选择，标准滑轮(见图9)可以用于代替扭矩变换器78和80。也可选择，不采用扭矩变换器78和80以及传动带82，而是一对链轮(未示出)可以分别安装在曲轴64和变速差速器60的输入轴76上，同时由链条连接该链轮，以便使发动机20的曲轴64与变速差速器60的输入轴76驱动连接。离心离合器也可以用于该链传动中。

参考图5，示例的制动器机构包括操作人员控制的制动器踏板67，该制动器踏板67通过包括杆7 1和索缆73的连杆机构而与圆盘制动器组件69连接，以便使操作人员能够通过压低制动器踏板67来向左侧后轴50a施加制动力。

下面将参考图2、3、6和7介绍安装组件58的第一实施例。特别参考图7，安装组件58a通常包括第一托架84和第二托架86。第一托架84通过一对紧固件组件90(图7中表示了一个紧固件组件90)而安装在底架36的安装套筒88(图2和3)上，且橡胶衬套92布置在安装套筒88和第一托架84之间，以便吸收或阻尼在底架36和动力传动系单元54之间的振动，该紧固件组件90包括螺栓91、套筒93、垫片95和螺母97。另外，第一托架84还包括多个安装孔94，紧固件(未示出)穿过该安装孔94而安装，该紧固件伸入上部变速差速器外壳70的安装凸台74中，以便将变速差速器60安装在安装组件58的第一托架84上。第一托架84中包括一组四个细长狭槽98，这些狭槽98的方向沿着微型赛车20的纵向轴线，该纵向轴线从微型赛车20的前部延伸至微型赛车20的后部。另外，第一托架84包括调节凸片100，调节螺钉102穿过该调节凸片100安装。调节螺钉102通过螺母101而保持在第一托架84上，并穿过第二托架86的托架接头103而螺纹安装。

第二托架86包括一组四个螺栓104，这四个螺栓104从该第二托架86伸出，并穿过第一托架84的狭槽98而安装。保持器105可选择地安装在螺栓104上，以便使得螺栓104相对于第二托架86而保持就位，其中，螺栓104穿过第一托架84中的狭槽98而延伸和凸出。螺栓104还穿过发动机56的曲柄箱62中的相应安装孔106，且螺母108安装在螺栓106上，以便将发动机56的曲柄箱62可靠固定在安装组件58a上。

为了沿微型赛车20的前后纵向轴方向相对变速差速器60来调节发动机56的位置，在螺栓104上拧松螺母，以便使发动机56和第二托架86能够通过使螺栓104在第一托架84的狭槽98内滑动而沿图7中的箭头A方向相对第一托架84滑动。发动机56和第二托架86的位置这样调节，即通过使用合适工具转动在调节螺钉102上的调节螺母110，从而使调节螺钉102旋转，以便使第二托架86沿调节螺钉102运动，再使得第二托架86和发动机56一起作为一个单元而沿第一托架84朝着变速差速器60运动或离开该变速差速器60。这样，安装组件58a允许调节发动机56相对于变速差速器的位置，以便改变作用在传动带82(图2)上的张紧力，该传动带82使发动机56的曲轴64与变速差速器60的输入轴76驱动连接。在发动机56调节至合适位置时，螺母108在螺栓104上拧紧，以便固定发动机56和第二托架86相对于第一托架84的位置。

参考图3和8，底架36的后部包括安装凸片112，变速差速器60的后部安装在该安装凸片112上。后部变速差速器安装托架114中包括一对间开的孔116，螺栓118穿过该孔116安装，以便将安装托架114固定在变速差速器60的上部外壳70的安装凸台74上。另外，安装托架114包括中心孔(图8中未示出)，另一螺栓120穿过该中心孔安装，以便将安装托架114安装在底架36的安装凸片112上。橡胶衬套92布置在安装托架114和安装凸片112之间，并在螺栓120头部下面在安装托架114和垫片122之间，以便在底架36和变速差速器60之间阻尼或吸收振动。

参考图9，图中表示了第二安装组件58b，发动机56不可调节地安装在该第二安装组件58b中。在安装组件58b，四个螺栓124穿过发动机56的曲柄箱62中的安装孔106，并插入变速差速器60的相应安装凸台74内，以便将发动机56牢固固定在变速差速器60上。另外，变速差速器60还包括底部安装凸台128，该底部安装凸台128通过合适的紧固件(未示出)而安装在托架(未示出)上，该托架安装在微型赛车20的底架36上。在变速差速器60后部的安装凸台74用于以与上面参考图8所述相同的方式而将变速差速器60的后部安装在底架36上。在本实施例中，动力传动系单元54还包括：滑轮130，该滑轮130安装在发动机56的曲轴64上；滑轮132，该滑轮132安装在变速差速器60的输入轴76上；以及皮带134，该皮带134环绕滑轮130和132布置，以便使发动机56的曲轴64与变速差速器60的输入轴76驱动连接。另外，可以提供皮带张紧机构136，该皮带张紧机构136可由操作人员调节，以便改变皮带134的张紧力。例如，离合器(未示出)可以用于控制皮带张紧机构136，其中，压低离合器将减小皮带134的张紧力，以便使得变速差速器60能够在空档和向前或倒档驱动位置之间进行换档，释放离合器将拉紧皮带134，以便使发动机56的曲轴64与变速差速器60的输入轴76驱动连接。

下面将参考图10和11介绍变速差速器60。变速差速器60由上部和底部外壳70和72环绕，且其中包含油池，用于润滑变速差速器60内的各种活动部件。上部外壳70包括通气孔149(图10)，用于根据需要在变速差速器60内部和大气之间进行通气。参考图11，输入轴76可旋转地支承在由变速差速器60的上部和底部外壳70和72承载的一对滚针轴承150中，并且齿轮152自由地绕着输入轴76旋转。三个向前相伴(companion)齿轮154与输入轴76键合，以便与该输入轴76一起旋转。倒档链轮/齿轮156可在输入轴76上自由旋转，并包括链轮部分158和齿轮部分160。倒档齿轮162与输入轴150键合。

换档轴164可旋转地支承在由变速差速器60的上部和底部外壳70和72承载的一对滚针轴承166中，并包括换档环168，该换档环168可在换档轴164的脊170上沿换档轴164而轴向滑动。换档叉172包括轴174，该轴174可旋转地支承在衬套176中，该衬套176装入变速差速器60的上部和底部外壳70和72中(图11中只可见一个衬套176)，且该换档叉172还包括一对相对的指状物178(图12)，该对指状物178可插入换档环168的外部环形槽180中。换档叉172的上部指状物还包括弹簧负载的棘爪部件179(图12)，该棘爪部件179可选择地位于多个棘爪凹口182(图10)中的一个内，这些棘爪凹口182形成于变速差速器60的上部外壳70内，以便使换档叉172确实位于任意一个操作人员选定的空档、驱动或倒档位置中，这些位置将在后面介绍。对用于确实定位换档叉172的前述棘爪机构的更详细说明如美国专利No.5094121中所述，该美国专利No.5094121转让给本发明的受让人，该美国专利的内容被本文参引。

参考图10和12，轴174的端部伸出到变速差速器60的外部，且上面包括换档操纵杆184，该换档操纵杆与索缆186相连。索缆186的相对端与操作人员控制的换档操纵杆330(图19)(如后面所述)连接，以便使索缆186平移，使变速差速器60在空档以及向前和倒档驱动位置之间进行换档。索缆186通过换档操纵杆330而进行的平移使得换档操纵杆184、轴174和换档叉172旋转，以便使变速差速器60在空档以及选定的向前和倒档驱动位置之间进行换档，如后面所述。

参考图11，换档环168包括多个换档键188，这些换档键188从该换档环168上伸出，并可滑动地布置在换档轴164的槽内。换档键188可插入向前键槽190中(该向前键槽190布置在三个向前齿轮192a-c中，这三个向前齿轮192a-c可旋转地支承在换档轴164上)，以便使换档轴164与三个向前齿轮192a-c中的选定一个驱动连接。向前齿轮192a-c包括：第一向前齿轮192a，用于低速向前驱动；第二向前齿轮192b，用于中速向前驱动；以及第三向前齿轮192c，用于高速向前驱动。另外，换档轴164包括具有空档键槽195的空档套筒194，换档键188装入该空档键槽195中以便使变速差速器60换档成空档位置，如后面所述。

倒档链轮196支承在换档轴162上，并包括倒档键槽198，该倒档键槽198可与换档键188啮合，以便使换档轴164与倒档链轮196驱动连接，从而进行倒档驱动。倒档链轮196通过链条200而与输入轴76的倒档链轮/齿轮156的链轮部分158驱动连接。倒档齿轮202和204支承在换档轴164上，且与换档轴164啮合的齿轮206与输入轴76的齿轮152啮合。也可选择，倒档驱动组件可以只由齿轮传动装置构成，以代替链条200。

传递轴208可旋转地支承在由变速差速器60的上部和底部外壳70和72承载的一对滚针轴承210中，并包括第一传递齿轮212以及与该第一传递齿轮212啮合的第二传递齿轮214，且该第二传递齿轮214还与差动器270的环齿轮278啮合。如后面所述，差动器270将旋转运动传递给左右后轴50a和50b，该左右后轴50a和50b可旋转地支承在由变速差速器60的上部和底部外壳70和72承载的一对滚针轴承216中。

为了向前运动，换档叉172进行换档，以便使换档环168运动至使得换档键188与选定向前齿轮192a-c的向前键槽190啮合的位置。这样，一个向前相伴齿轮154可旋转驱动它的相应向前齿轮192a-c，以便使换档轴164旋转，且换档轴164的齿轮212驱动输入轴76上的齿轮152，该齿轮152再驱动第一传递齿轮212和传递轴208，同时第二传递齿轮214驱动差动器270的环齿轮278。差动器270以后面所述的方式将旋转传递给后轴50a和50b。

为了倒档驱动，换档叉172进行换档，以便使换档环168运动至使得换档键188与倒档链轮196的倒档键槽198啮合的位置。这样，倒档链轮196与换档轴164连接，因此输入轴76的齿轮162驱动倒档齿轮202和204以及倒档链轮/齿轮156，该倒档链轮/齿轮156驱动倒档链轮196，换档轴164的齿轮206驱动输入轴76上的齿轮152，该齿轮152再驱动第一传递齿轮212和传递轴208，同时第二传递齿轮214驱动差动器270的环齿轮278。

在空档时，换档叉172进行换档，以便使换档环运动至使得换档键188与空档套筒194的空档键槽195啮合的位置，如图11所示，且换档轴164并不与任意一个向前齿轮192a-c旋转连接，也不与倒档链轮196旋转连接。在该空档位置，向前齿轮192a-c和倒档链轮196在换档轴164上自由旋转，没有旋转动力从变速差速器60传递给左右后轴50a和50b。变速差速器60可以装备有与换档叉172连接的空档起动开关201(图8、10、12和13a)该空档起动开关使得只有在变速差速器60换档至它的空档位置时才允许起动发动机56。

变速差速器60还包括选择的驱动锁定特征，以便锁定选定的向前齿轮192b或192c和/或倒档链轮196，从而防止使用它们。参考图10-13a，上部变速差速器外壳70包括第一、第二和第三螺纹孔220a、220b和222，各螺纹孔220a、220b和222用于接收伸入变速差速器60内部的锁定销224，如图12所示。各锁定销224包括有螺纹228的细长轴部分226以及头部230。各锁定销224的头部230设置成有狭槽232和销234，各锁定销224可以只能使用图13a所示类型的工具来进行啮合，该工具将在后面介绍。

参考图11-13a，当锁定销224穿过第一孔220a插入时，锁定销224的轴部分226伸入变速差速器外壳70和72，并处于布置在换档叉172附近的第一位置236a(图11)。当锁定销224布置在位置236a处时，换档叉172可以在空档位置和第一向前驱动位置(在该第一向前驱动位置，换档键188与第一向前齿轮192a的键槽190啮合，以便向前驱动变速差速器60和微型赛车20)之间运动。不过，在位置236a处，锁定销224阻止换档叉172从第一驱动位置进一步旋转运动，这样，换档叉172不能运动至第二或第三向前驱动位置，在该第二或第三向前驱动位置，换档键188与第二或第三向前齿轮192b或192c的键槽190啮合。这样，第二和第三向前齿轮192b和192c进行锁定，换档叉172只能驱动成使得变速差速器60在空档和第一向前驱动位置(在该第一向前驱动位置，只能使用第一向前齿轮192a)之间换档。在通过第一向前齿轮192a而向前驱动时，微型赛车20的全速限制为由第一向前齿轮192a允许的速度。

当锁定销224穿过第二孔220b插入时，锁定销224的轴部分226伸入变速差速器外壳70和72，并处于布置在换档叉172附近的第二位置236b(图11)。在位置236b处，锁定销224允许换档叉172在空档位置以及第一和第二向前驱动位置(在该第一和第二向前驱动位置，换档键188可以与第一和第二向前齿轮192a和192b的键槽190啮合，以便向前驱动变速差速器60和微型赛车20)之间运动。不过，在位置236b处，锁定销224阻止换档叉172从第一和第二驱动位置进一步旋转运动，这样，换档叉172不能运动至第三向前驱动位置，在该第三向前驱动位置，换档键188与第三向前齿轮192c的键槽190啮合。这样，第三向前齿轮192c进行锁定，换档叉172只能驱动成使得变速差速器60在空档以及第一和第二向前驱动位置(在该第一和第二向前驱动位置，只能使用第一和第二向前齿轮192a和192b)之间换档。在使用第一和第二向前齿轮192a和192b的第一和第二向前驱动位置时，微型赛车20的全速限制为由第一和第二向前齿轮192a和192b允许的速度。

当锁定销224并不插入第一或第二孔220a和220b中时，换档叉172并不锁定，而是可以在空档以及第一、第二或第三向前驱动位置之间运动，在该第一、第二或第三向前驱动位置，将使用第一、第二或第三向前齿轮192a、192b和192c，从而允许微型赛车以低速、中速或高速来驱动。

当锁定销224穿过第三孔222插入时，锁定销224的轴部分226伸入变速差速器外壳70和72，并处于布置在换档叉172附近的第三位置236c(图11)。在位置236c处，锁定销224阻止换档叉172从空档位置向倒档驱动位置运动，这样，换档叉172不能运动至使得换档键188与倒档链轮196的键槽198啮合的位置。这样，倒档链轮196将锁定，且不能使用，这样，变速差速器60和微型赛车20不能以倒档来驱动。

当锁定销224并不插入任何第一、第二或第三孔220a、220b或222时，塞子240插入孔220a、220b或222中，以便防止滑油从变速差速器60内通过第一、第二或第三孔220a、220b或222而泄漏。各塞子240包括与锁定销224相同的螺纹228和头部230；不过，塞子没有轴部分226。因此，当塞子240插入第一、第二或第三孔220a、220b或222中时，塞子不会阻挡换档叉172的运动。优选是，通过例如使锁定销224螺纹拧入传动装置壳体中的螺纹孔内而将锁定销224机械锁定在传动装置上，这使得能够锁定车辆的某些向前和倒档速度，该锁定不容易在车辆操作过程中松脱。尽管已经参考变速差速器介绍了本发明的选择驱动速度特征，但是它同样可用于传动装置。而且，尽管通过齿轮传动装置进行了介绍，但是本发明的选择锁定特征同样可用于其它类型的传动装置，例如液压传动装置。

在图13a中，表示了用于将锁定销224或塞子240安装至变速差速器60的孔220a、220b和222内的工具。工具250包括手柄部分252，该手柄部分252中有空腔254，该空腔由可拆下的帽256来封闭。帽256通过螺纹啮合，如图13a所示，或者通过卡扣配合或其它合适方式，而可拆卸地安装在手柄部分252上。当锁定销224和/或塞子240未安装在变速差速器60的孔220a、220b和222内时，多个锁定销224和/或塞子240可以储存在工具250的手柄部分252的空腔254内。扳手部分258从手柄部分252上伸出，并包括接头260。接头260设置为扳手部分258内的开口，该开口的形状为两个彼此叠置的正方形，因此形成为与工具头部264的正方形端部262啮合。另外参考图13b，工具头部264包括在它的相对侧的凸耳266，用于与锁定销224或塞子240的头部230中的啮合狭槽232啮合。另外，工具头部264包括孔268，用于接收锁定销224或塞子240的头部230的销234。因此，工具250和工具头部264可以用于与锁定销224或塞子240的头部230啮合，以便将锁定销224或塞子240螺纹安装在变速差速器60的孔220a、220b和222内，或者从这些孔220a、220b和222中取出。

特别是，锁定销224和塞子240的头部238以及工具头部264以这里所示的互补方式特别设置，从而只能彼此啮合，这样，锁定销224和塞子240的头部230不能与普通手工工具(例如螺丝刀、开口端扳手或六边形插座)操作啮合。这里所示的、锁定销224和塞子240的头部238以及工具250的结构只是示例。本领域普通技术人员可以发展锁定销224、塞子240和工具250的其它互补结构，该互补结构使得锁定销224和塞子240只能通过使用工具250来安装在变速差速器60的孔220a、220b和222中或者从这些孔220a、220b和222中除去。因此，需要工具250来将锁定销224或塞子240安装在变速差速器60的孔220a、220b和222中或者从这些孔220a、220b和222中除去，以便选择地设置变速差速器60的选定锁定机构。

前述选定驱动锁定特征使得变速差速器60以及微型赛车20的性能特征可以特别适于微型赛车20的选定使用用途。例如，当微型赛车20由有经验或经过训练的用户来操作时，三个塞子可以插入微型赛车60的孔220a、220b和222内，以便允许使用全部三个向前齿轮192a、192b和192c以及倒档链轮196，这样，微型赛车20可以在它的全速范围内沿向前和倒档方向驱动。另外，当微型赛车由没有经验的用户来操作时，例如一个或多个锁定销224可以穿过变速差速器60的孔220a、220b和222而插入，以便选定地锁定第二或第三向前齿轮192b或192c或者倒档链轮196，这样，微型赛车20只能够沿向前方向在限定速度范围内驱动。这样，变速差速器的选择驱动锁定特征使得微型赛车20的性能特征能够很好地设置成与操作人员的经验或训练水平相匹配。

另外，因为锁定销224和塞子240设置成只能与上述特定结构的工具250啮合，任何未授权的微型赛车20的用户都不能在没有工具250的情况下重新设置变速差速器60的选定驱动锁定特征。例如，微型赛车20的所有者可以选择地设置变速差速器60的选定驱动锁定特征，以便限制微型赛车20在由其它人使用时的性能特征。

参考图11和14-18，变速差速器60包括差动器270，该差动器270包括差动器外壳272，该差动器外壳272在左右后轴50a和50b上可旋转地支承在变速差速器60内。也可选择，不使用两半轴50a和50b，变速差速器60可以在没有差动器270的情况下包括单件轴。参考图14-16，特别参考图15，差动器外壳272包括第一半外壳274、第二半外壳276以及布置在该第一半外壳274和第二半外壳276之间的环齿轮278，且前述部件通过多个螺栓280而彼此固定，这些螺栓280穿过第一半外壳274和环齿轮278而伸入第二半外壳276。第一和第二半外壳274和276包括分别用于支承左右后轴50a和50b的轴承282和284。小齿轮销286布置在环齿轮278内，并与该环齿轮278一起旋转。一对小齿轮288可旋转地支承在小齿轮销286上，并分别与一对轴齿轮290啮合，该对轴齿轮290与左右后轴50a和50b的端部键合或花键配合。

当差动器270处于图14、15和17中所示的位置时，差动器270为“有效”，并以如下方式起作用。特别是，当微型赛车20沿向前或倒档方向沿直线运动时，环齿轮278的旋转使得小齿轮288沿轨道旋转；不过，小齿轮288自身并不在小齿轮销286上旋转。这样，旋转扭矩通过小齿轮288等量传递给轴齿轮290，并传递给左右后轴50a和50b，以便以相同速度驱动左右后轴50a和50b。不过，当驱动微型赛车20转弯时，除了与环齿轮278一起沿轨道旋转之外，小齿轮288还在小齿轮销286上旋转，旋转扭矩通过小齿轮288传递给左右后轴50a和50b，而左右后轴50a和50b能够同时以不同速度彼此相对旋转。

差动器270还包括差动器锁定机构292，该差动器锁定机构292包括与右后轴50b键合的锁定环294，这样，锁定环294限制为与右后轴50b一起旋转，且还能够沿右后轴50b轴向运动。也可选择，差速器锁定机构292可以设置成具有与左后轴50a键合的锁定环294。锁定环294包括多个锁定销296，这些锁定销296朝着差动器外壳272的第一半外壳274而从该锁定环294上伸出。优选是，锁定销296由相对较重、较硬的金属材料制成。第一半外壳274包括多个相应孔298，这些孔298的尺寸设置成在其中接收锁定销296。压缩弹簧300环绕右轴50b而布置在第一半外壳274和锁定环294之间。弹簧300的一端可以安装在锁定环294上，而相对端抵靠第一半外壳274的滑动轴承302，这样，弹簧300与锁定环294一起旋转。也可选择，前述结构可以相反，其中，弹簧300固定在第一半外壳274上，且不会与锁定环294一起旋转。弹簧300有相对较重或较强的弹簧负载，并沿远离第一半外壳274的方向而沿右轴50b将锁定环294轴向偏压至第一或“差动器有效”位置，该位置如图14、15和17所示和如后面所述。

锁定环294包括外部环形槽304，该外部环形槽304接收差动器叉308的上部和底部啮合部分306，该差动器叉308可旋转地安装在变速差速器60内并在轴310上，该轴310装入分别承载于上部和底部变速差速器外壳70和72上的合适衬套312和314(图11、17和18)中。参考图10、17和18，轴310的底部伸出至变速差速器60的外部，并安装在操纵杆316上，该操纵杆316再安装在索缆318上。索缆318在它的相对端与操作人员控制的差动器锁定操纵杆338操作连接，该操作人员控制的差动器锁定操纵杆338如图19中所示，并在下面介绍。通常，差动器锁定操纵杆338可操作成使得索缆318平移，以便使得操纵杆316、轴310和叉308旋转，从而使得锁定环294逆着弹簧300的偏压而沿右轴50b轴向运动。

通常，在图14、15和17所示的第一或“差动器有效”位置中，弹簧300将锁定环294向第一半外壳274的外面偏压，这样，锁定环294的锁定销296并不插入第一半外壳274的孔298内。在该位置，左右轴50a和50b并不是可旋转地相互连接，其中，小齿轮288可以以上述方式在小齿轮轴286上旋转，以便使左右后轴50a和50b以彼此不同的速度旋转，这又使得左右后车轮26以彼此不同的速度旋转，例如当驱动微型赛车转弯时。

差动器270可以选择由操作人员以如下方式进行锁定。差动器锁定操纵杆338的驱动使得索缆318平移，以便使操纵杆316、轴310和叉308旋转，从而使锁定环294逆着弹簧300的偏压沿右后轴50b朝着第一半外壳274轴向运动，以便将锁定环294的锁定销296插入第一半外壳274中的孔298内，如图18所示。可以在差动器外壳272旋转时和微型赛车20运动时，把锁定环294的锁定销296插入第一半外壳274的孔298内。当锁定销296与第一半外壳274中的孔298啮合时，锁定环294和右后轴50b与差动器外壳272可旋转地连接，这样，锁定环294和右后轴50b限制为与差动器外壳272一起旋转。这样，右后轴50b的轴齿轮290与差动器外壳272可旋转地连接不允许小齿轮288在小齿轮销286上旋转，且左右后轴50a和50b可旋转地相互连接。因此，在该第二位置，差动器270锁定，这样，微型赛车20的左右后轴50a和50b不能以不同速度旋转，因此左右后车轮26不能以不同速度旋转。

优选是，差动器锁定机构292可由微型赛车20的操作人员选择操作，以便使差动器270在上述第一或“差动器有效”位置以及第二或“差动器锁定”位置中工作，在该第一或“差动器有效”位置，差动器270使得左右后轴50a和50b很方便地以不同速度旋转，这样，微型赛车例如可以更容易地驱动转弯，而在该第二或“差动器锁定”位置，左右后轴50a和50b不能以不同速度旋转，这样，当微型赛车20例如在污泥或泥浆中驱动时，微型赛车20的后车轮26可以获得最大牵引力。另外，在锁定环294的锁定销296和差动器外壳272的孔298之间的啮合使得它们之间有非常牢固的连接，从而使得锁定销296、锁定环294和右后轴50b能够承受由于差动器外壳272旋转而施加的较高扭矩负载。

参考图19，图中表示了控制装置壳体320，该控制装置壳体320可以布置在微型赛车20的座位前部，如图1所示。控制装置壳体320包括变速差速器换档操纵杆322，该换档操纵杆322与索缆186操作连接，同时索缆186的相对端与变速差速器60的换档操纵杆184连接，如图10-12所示和上面所述。换档操纵杆322进行引导以便在控制装置壳体320的换档分区324中引导，并包括用于由微型赛车20的操作人员抓住的圆把手326，以便使换档操纵杆322运动，从而使得变速差速器60在它的空档以及它的第一、第二或第三向前驱动位置或者它的倒档驱动位置之间进行换档，如上面所述。换档分区324包括换档操纵杆停止位置328、330、332、334和336，用于引导换档操纵杆322在空档以及它的第一、第二或第三向前驱动位置或者它的倒档驱动位置之间进行运动。

控制装置壳体320还包括差动器锁定操纵杆338，该差动器锁定操纵杆338与索缆318操作连接，同时差动器锁定操纵杆338可进行运动，以便使索缆318平移，从而使差动器锁定机构292在它的第一或“差动器有效”位置和它的第二或“差动器锁定”位置之间进行运动。如上所述，差动器锁定机构292的弹簧300通常将锁定环294偏压至使得差动器270未锁定或“有效”的位置处。因此，差动器锁定操纵杆338通常偏压至“差动器有效”位置。当微型赛车20的操作人员希望锁定差动器270时，操作人员逆着弹簧300的偏压力而向上按压差动器锁定操纵杆338，如图19所示，以便驱动差动器锁定机构292和锁定差动器270。通过由操作人员释放差动器锁定操纵杆338，弹簧300将差动器锁定机构292和差动器锁定操纵杆338偏压至“差动器有效”位置。也可选择，差动器锁定操纵杆338可以设置成当操作人员释放差动器锁定操纵杆338时，将差动器锁定机构292保持在“差动器锁定”位置。

尽管已经通过优选设计来介绍了本发明，但是在本公开文本的精神和范围内，本发明还可以进行变化。因此，本申请将覆盖利用本发明总体原理的任意变化形式、使用或用途。而且，本申请将覆盖源于本公开文本的这些变化、使用或用途，因为它们将由本发明所属领域的技术人员所知或为常规实践，且它们将落在附加权利要求的限制范围内。

Claims (16)

1.一种娱乐车辆，包括：

发动机；

传动装置，该传动装置由所述发动机驱动，所述传动装置包括换档机构，该换档机构可在第一位置和第二位置之间运动，在该第一位置，所述传动装置以第一驱动速度和方向来进行工作，而在该第二位置，所述传动装置以第二驱动速度和方向来进行工作；以及

第一锁定部件，该第一锁定部件选择地将所述传动装置机械锁定在第一阻挡位置，以便阻止所述选择器机构定位在所述第二位置，同时允许所述选择器机构定位在所述第一位置。

2.根据权利要求1所述的娱乐车辆，其中：所述第一驱动速度和方向包括第一向前驱动速度，所述第二驱动速度和方向包括第二向前驱动速度。

3.根据权利要求1所述的娱乐车辆，其中：所述第一驱动速度和方向包括第一向前驱动速度，所述第二驱动速度和方向包括第一倒档驱动速度。

4.根据权利要求1所述的娱乐车辆，其中：所述换档机构还可在所述第一位置、所述第二位置以及第三位置之间运动，在该第三位置，所述传动装置以第三驱动速度和方向来进行工作，所述第一锁定部件选择地将所述传动装置机械锁定在第一阻挡位置，以便阻止所述选择器机构定位在所述第三位置，同时允许所述选择器机构定位在所述第一和所述第二位置。

5.根据权利要求4所述的娱乐车辆，其中：所述第一驱动速度和方向包括第一向前驱动速度，所述第二驱动速度和方向包括第二向前驱动速度，所述第三驱动速度和方向包括第三向前驱动速度。

6.根据权利要求4所述的娱乐车辆，其中：所述第一驱动速度和方向包括第一向前驱动速度，所述第二驱动速度和方向包括第二向前驱动速度，所述第三驱动速度和方向包括第一倒档驱动速度。

7.根据权利要求6所述的娱乐车辆，还包括：第二锁定部件，该第二锁定部件选择地将所述传动装置机械锁定在第二阻挡位置，以便阻止所述选择器机构定位在所述第二位置。

8.根据权利要求1所述的娱乐车辆，其中：所述传动装置还包括带有孔的传动装置壳体，所述第一锁定部件的尺寸设置成用于通过所述孔插入，所述孔被如此定位使得当所述第一锁定部件穿过所述孔定位时，它保持所述第一阻挡位置。

9.根据权利要求8所述的娱乐车辆，其中：所述孔有螺纹，所述第一锁定部件有螺纹，当所述第一锁定部件定位在所述第一阻挡位置时，所述第一锁定部件螺纹锁定在所述传动装置壳体上。

10.根据权利要求7所述的娱乐车辆，其中：所述传动装置还包括带有第一孔和第二孔的传动装置壳体，所述第一锁定部件的尺寸设置成用于通过所述第一孔插入，所述第一孔被如此定位使得当所述第一锁定部件穿过所述第一孔定位时，它保持所述第一阻挡位置，所述第二锁定部件的尺寸设置成用于通过所述第二孔插入，所述第二孔被如此定位使得当所述第二锁定部件穿过所述第二孔定位时，它保持所述第二阻挡位置。

11.根据权利要求10所述的娱乐车辆，其中：所述第一和所述第二孔有螺纹，所述第一和所述第二锁定部件有螺纹，当所述第一和所述第二锁定部件分别定位在所述第一阻挡位置和所述第二阻挡位置时，所述第一和所述第二锁定部件分别螺纹锁定在所述传动装置壳体上。

12.根据权利要求1所述的娱乐车辆，其中：所述传动装置包括齿轮传动装置。

13.根据权利要求9所述的娱乐车辆，其中：所述锁定部件包括具有横向狭槽的头部以及定位在所述狭槽中的凸台，所述娱乐车辆还包括工具，该工具包括头部，该头部有孔和至少一个悬臂，该孔的尺寸设置成容纳所述凸台，该至少一个悬臂的尺寸设置成用于插入所述狭槽中，所述工具还包括手柄。

14.一种娱乐车辆，包括：

车辆车架；

安装在所述车架上的动力传动系单元，所述动力传动系单元包括：

安装在所述车架上的安装组件；以及

安装在所述安装组件上的内燃发动机，所述内燃发动机包括输出轴；

安装在所述安装组件上的传动装置，所述传动装置包括输入轴；以及

驱动部件，该驱动部件使得所述发动机的所述输出轴与所述传动装置的所述输入轴驱动连接。

15.根据权利要求14所述的娱乐车辆，其中：所述发动机可调节地安装在所述安装组件上，用于相对于所述传动装置运动。

16.根据权利要求14所述的娱乐车辆，其中，所述安装组件包括：

第一托架，该第一托架安装在所述车架上，所述第一托架中有至少一个狭槽，所述传动装置安装在所述第一托架上；以及

第二托架，该第二托架布置在所述第一托架的、对着所述发动机的一侧，所述第二托架和所述发动机通过穿过所述至少一个狭槽延伸的至少一个紧固件而相互安装，所述第二托架和所述发动机可一起相对于所述第一托架进行滑动调节。

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