CN2403944Y - 齿轮箱换档位置信号取出装置 - Google Patents

Abstract

一种齿轮箱换档位置信号取出装置,包括:一齿轮箱,其设有变速鼓、主动齿轮组、换档拨叉,变速鼓上设有凸轮沟槽,以配合换档拨叉,变速鼓带动换档拨叉以拨动主动齿轮组;一变速机构,连接在变速鼓的一端,以驱动变速鼓;一多档位置感应器,用以接收变速鼓的正时位置信号,以感应齿轮箱换档位置;变速鼓一端设有档位输出接头,其与变速鼓一起转动。本装置的体积小,且换档故障率低。

Description

齿轮箱换档位置信号取出装置

本实用新型涉及一种齿轮箱，特别是一种齿轮箱换档位置信号取出装置，其可装设多档位置感应器，且又能保持使用较短的换档杆，以避免产品体积的增加及避免换档故障。

目前，以脚踩方式换档的摩托车，例如图1与图2所示，都是以左脚踩动换档踏板901，带动换档杆902及变速摇臂903，进而利用变速爪909拨转变速凸轮904及变速鼓905，变速鼓905转动时可带动换档拨叉906，换档拨叉906随着变速鼓905上的凸轮沟槽907强制移到某特定位置，同时换档拨叉906又拨动主动齿轮组908及从动齿轮组，从而组合成不同变速比即不同档位的齿轮组。

为了安全及方便操控，整个变速机构必须有档位显示装置，现有装置皆以档位感应器910感测变速鼓905的转动位置，并将电信信号传输至仪表板的灯志显示区上(图中未示)。然而，档位感应器910有两种，一种只感应空档位置一个信号，其体积很小，故很容易装设于齿轮箱上与换档踏板相对面的一侧方，并直接感应变速鼓的位置，例如图1及图2所示的现有技术；此时，主要的变速机构如变速摇臂903、变速爪909、变速凸轮904、移位凸轮的止档杆911及回复弹簧912等元件，皆能置于变速鼓905与挡挡踏板901之间的齿轮箱913内，这样，可使用较短的换档杆902，不仅所需使用空间较小，而且整个机构的刚性增强，使得换档性能稳定，不容易出故障。

但是，这种装置只设有一个信号指示功能的空档位置感应器910，不能显示其它多个档位的位置，比起另一种感应各种位置信号的多档位置感应器而言，不仅功能落后，不能将各档位的信息显示给驾驶者，而且在产品商业的竞争上较居劣势，不利于商机，因此较先进的摩托车，均倾向于能装设多档位置感应器。

由于齿轮箱的空间很紧密，离合器与变速鼓两机件距离很靠近，在原空档位置感应器的装设位置或其邻近位置要改装成多档位置感应器，其困难度很高，空间不够；因此，现有具有多档位置感应器的摩托车齿轮箱都使用类似图3所示的机构，将变速凸轮961、变速摇臂962、变速爪963、移位凸轮止档杆964等主要变速机构均移到右侧，即离合器965的一侧方，由于，变速踏板966仍需布置于左脚侧，此时必须使用很长能贯穿齿轮箱967的换档杆968，将驾驶左脚换挡的动力传到右侧的变速机构，以带动变速鼓969实现换档的功能；同时在变速鼓969左侧靠近变速踏板966处，布置有一体积较大的多档位置感应器970，可直接接触变速鼓969的轴端971，并测知变速鼓969的转动位置。此种变速机构的布置方式虽然能够提供很大的空间，用以装配多档位置感应器970，但是必须使用很长的换档杆968，将换挡的动力由齿轮箱967的一侧传至另一侧，这样，传动箱967的尺寸必须更大，以容纳换档杆968；结果不仅换挡杆968与齿轮箱967的制造成本增加，而且因换档杆968的挠曲变形量增大，使得变速机构的可靠性降低，容易卡住而出故障，因此，并不是一种理想的方式。

如何能够使用多档位置感应器，以提高产品的商业竞争性，又能保持使用短的换档杆，以避免成本的增加、避免产品体积增加及避免换挡故障率上升？为本实用新型要解决的问题。

本实用新型的主要目的在于提供一种体积较小的齿轮箱换档位置信号取出装置，其可装设一个多档位置感应器，且多档位置感应器与变速机构一起布置在齿轮箱的变速踏板一侧(如左侧)，因此，能保持使用较短的换档杆。

为达到上述目的本实用新型采取如下措施：

本实用新型的齿轮箱换档位置信号取出装置，主要是在齿轮箱的变速鼓的左侧加装一个档位输出接头元件，使得变速鼓的正时位置信号可以被往左延伸；并将变速摇臂的局部区域与变速鼓轴心相对应处作一适当的开口变形，使得档位输出接头得以穿过变速摇臂，并且在变速摇臂动作时，不会产生机械干涉；档位输出接头的一端与变速鼓成定位方式接合，而其另一端即左侧端嵌合有一个具弹簧缓冲力的电气接头，此电气接头随着变速鼓做同步运动；档位输出接头的左侧轴心相对应处设有一多档位置感应器，固定在齿轮箱的换挡杆侧盖上，多档位置或感应器与档位输出接头的电气接头相互作用而感应出变速鼓的档位。

本实用新型采取如下具体结构：

本实用新型的齿轮箱换档位置信号取出装置，包括：

一齿轮箱，设有一变速鼓、一主动齿轮组、至少一个换档拨叉以及一齿轮箱外壳，变速鼓上设有至少一个凸轮沟槽，配合制动换档拨叉，变速鼓带动换档拨叉以拨动主动齿轮组；

一变速机构，连接在变速鼓的一端，并利用一换档杆侧盖组装在齿轮箱上，可用于转动变速鼓；

一多档位置感应器，用以接收变速鼓的正时位置信号，以感应齿轮箱换档位置；

其特征在于：

变速鼓较接近变速机构的一端设有一档位输出接头，其与变速鼓一起转动，档位输出接头穿设过变速机构，以将变速鼓的正时位置信号传输至变速机构较远离变速鼓的一端；

多档位置感应器设置在变速机构较远离变速鼓的一侧，多档位置感应器与档位输出接头进行电感应，以接收正时位置信号。

其中，所述变速机构包括：

一变速凸轮，结合在所述变速鼓的一端，并同步转动，变速凸轮上设有插销；

一变速摇臂，其上枢设有一钩爪状的变速爪，其位置恰对应配合变速凸轮的插销，以进行扣拉插销；

一换档杆，结合在变速摇臂上，当换档杆受驱动而转动一适当角度时，变速摇臂将被换档杆所转动摇摆，使得变速爪扣拉插销促使变速凸轮同步转动一预定角度。

其中，在所述变速摇臂上与变速鼓的一轴心相对应处设有一开放空间，以供容纳所述档位输出接头，档位输出接头由变速鼓的一端穿设过所述变速机构达到变速机构较远离变速鼓的一侧，开放空间的形状与大小至少可使变速摇臂正常摆动。

其中，所述变速机构更包括：

星状的凸出物，形成在所述变速凸轮的周缘上；

一移位凸轮止挡杆，具有一滚子，且滚子的位置恰对应接触于凸出物上，且可相互滑移；

一回复弹簧，结合在移位凸轮止挡杆上，其提供一弹力使移位凸轮止档杆的滚子压迫向变速凸轮周缘上的凸出物。

其中，所述档位输出头由一定位销定位在所述变速鼓的一对应的定位销孔上，并以一螺栓穿过其中间的一沉孔固定在所述变速鼓的一对应螺孔内。

其中，所述变速机构还包括：

一变速踏板，设置在所述变速箱外，位于所述多档位置感应器的同一侧，所述换档杆穿设在变速踏板上；

一回复弹簧，结合在变速踏板上，在变速踏板未受到外力踩踏时自动回复预设位置。

其中，所述变速摇臂上设有一限制开孔，所产齿轮箱的一壳体上设有一限制杆，限制杆穿过变速摇臂的限制开孔，用以限制变速摇臂摇动的幅度。

其中，所述档位输出接头述的装置，以一体成型方式直接设置在所述变速鼓较接近所述多档位置感应器的一轴端上，以延伸传递变速鼓的正时位置信号。

其中，所述档位置输出接头朝向所述多档位置感应器的一端面上设有一电气接头；

多档位置感应器并设有电气接点，其分布在朝向档位输出接头的一端面上，每一电气接点分别代表一个变速换档的档位位置，在档位输出接头随着变速鼓一齐转动进行换档时，任何一个档位状态只有一个电气接点与档位输出接头上的电气接头进行电气感应。

其中，所述档位输出接头朝向所述多档位置感应器的一端面上设有一配合孔，所述电气接头容纳在配合孔中，配合孔内并设有一用以将接头推向多档位置感应器的缓冲弹簧。

结合附图及实施例对本实用新型的具体结构特征详细说明如下：

附图简单说明：

图1为现有空档位置感应器设置在一现有齿轮箱的剖视图。

图2为图1的换档装置的侧视图。

图3为现有多档位置感应器设置在另一现有齿轮箱的剖视图。

图4为本实用新型齿轮箱换档位置信号取出装置设置在一齿轮箱上的一实施例的剖视面图。

图5为图4的齿轮箱换档装置的侧视图。

图6为本实用新型齿轮箱换档位置信号取出装置的分解示意图。

本实用新型的齿轮箱换档位置信号取出装置，主要是在齿轮箱的变速鼓的左侧(较靠近变速踏板的一侧)加装一个档位输出接头元件，使变速鼓的正时位置信号可以被往左延伸；并将变速摇臂的局部区域与变速鼓轴心相对应处作一适当的开口变形，使得档位输出接头得以穿过变速摇臂，并且在变速摇臂动作时，不会产生机械干涉。档位输出接头的一端与变速鼓呈定位方式接合，而其另一端即左侧端嵌合有一个具有弹簧缓冲力的电气接头，此电气接头随变速鼓做同步运动。档位输出接头的左侧轴心相对应处设有一多档位置感应器，固定在齿轮箱的换档杆侧盖上，此多档位置感应器与档位输出接头的电气接头相互作用而感应出变速鼓的档位。由于本实用新型的多档位置感应器是与变速机构一起布置在齿轮箱的变速踏板一侧(如左侧)，因此在机构上能保持使用较短的换档杆，以避免产品体积的增加及避免换档故障率上升，且又可兼顾使用多档位置感应的功能，特别适用于小型车辆和摩托车等。

以下以一实施例详细说明，如图4及图5所示，其为本实用新型的齿轮箱换档位置信号取出装置设置在一齿轮箱1上的一实施例。齿轮箱1的外壳101内组装有一组主动齿轮组2，其整串并联在主动传动轴201上，并设有一组从动齿轮组，设在从动传动轴上(图中未示)。主动传动轴201右侧设有离合器202，用以将引擎曲轴(图中未示)的动力传给主动传动轴201。离合器202的体积相对较大，整个被离合器的侧盖102包含在齿轮箱1中。主动齿轮组2与从动齿轮组之间相啮合形成档位，每个档位各齿轮组只有一只齿轮相啮合，其间的匹配全由换档拨叉301拨动齿轮组2的位置，而使不同齿数的齿轮之间相作用，产生不同的速度比而达到换档目的。换档拨叉301的数量由一个到多个不等，可视齿轮箱1的档位数目而定，档位愈多，需要愈多的换档拨叉301。每个挡换拨叉301的中间成轴承孔，并成串地组装在拨叉枢轴3上，呈滑动配合状态。每个换档拨叉301的一端呈叉状套入某一齿轮中，另一端成凸缘状嵌在变速鼓4上的凸轮沟槽401之中，当变速鼓4转动时，凸轮沟槽401将带动换档拨叉301使之强迫在拨叉枢轴3上滑动到某预定位置，进而带动相关的齿轮同步移动到该预定位置，而产生相啮合成新的齿轮组档位匹配，或脱离相互啮合状态。

变速鼓4的两端设有轴承，以安装在齿轮箱外壳101上，并可利用一变速机构的驱动而旋转运动。其中一端装配有大的滚珠轴承402，使变速鼓4旋转时的摩擦力降低，且利于装配作业。在本实施例中，在变速鼓4的左侧设有一变速凸轮403，其利用定位键405与变速鼓4相连接成一体，而可同步枢转。变速凸轮403上相对于每一档位各设有一凸出的插销4032，用以和变速摇臂6上的变速爪601相作用。变速爪601成钩爪状，并以枢轴602枢接在变速摇臂6上，变速爪601的钩爪两边各扣在某相邻的两只插销4032上。当驾驶者以左脚踩动变速踏板701可往前或往后，将换档杆7往前或往后转动，并带动变速摇臂6做同方向摇摆旋转运动。同时变速爪601随着摇动，并以钩爪钩住一边的插销4032同步旋转一预定角度的位移，而此时变速凸轮403与变速鼓4也同步旋转相同角度的位移。变速爪601的钩爪带动插销4032旋转固定角度后，就脱离不再能钩住插销4032，此时，变速凸轮403上相对应的各档位设有星状的凸出物4031，凸出物4031与移位凸轮止档杆850上的滚子851相贴合，而移位凸轮止档杆850与一个回复弹簧852共同被螺栓853锁住但可旋转运动。当变速爪601脱离插销4032的同时，移位凸轮止档杆850与变速凸轮403的凸出物4031的接触点已经超过星状的最高凸出点，此时，移位凸轮止档杆850将受到回复弹簧852的压力，并压迫变速凸轮403的一星状凸起的侧面，使变速凸轮403及变速鼓4继续转动直到移位凸轮止档杆850的前方滚子851压到变速凸轮403的星状最低点，亦即谷底部，此时，滚子851将卡在具谷底部位置不再移动，变速鼓507，用以容纳电气接头503在其中滑动。电气接头503的下方设有缓冲弹簧505，用以抵紧电气接头503，使得档位输出接头5的电气接头503能与多档位置感应器8保持紧密而良好的单点接触，又能减少摩擦的磨耗，并可避免接触不良而断路。档位输出接头5的左侧为换档杆侧盖103，整个侧盖103将变速机构盖住，以螺栓104锁紧在螺孔105上，使保护于齿轮箱1之中，并可防止机油外泄。在侧盖103上设有两个承座孔1031及1032，其中，承座孔1031的孔中心与变速鼓4的轴心为同心，用以承受多档位置感应器8，并以螺栓803锁紧固定。多档位置感应器8的内部端面设有多个电气接头801分布在端面上，每一电气接点801代表一个变速换档的档位位置。任何一个档位状态只有一个电气接点801与档位输出接头5上的电气接头503相接触，以进行电气感应，当变速鼓4转动换档时，电气接头503将同步转动到另一个固定位置，并与另一档位的电气接点801相接触。由于变速鼓4与变速凸轮403及档位输出接头5等皆为接地的导体，每一次接触都可使电路接通，其信号经由电线802传递并显示在车辆的仪表板上，使骑士能知道目前齿轮箱的档位。多档位置感应器8与承座孔1031之间一般多设有O形环(未编号)或垫片，防止机油漏出，如果装配时紧度已经很大，也可不使用螺栓803固定。

另一承座孔1032用以承受换档杆7，使换档杆7经由轴承703或以油封或0形环(未编号)支撑在侧盖103上，自由转动并可防止机油泄出。换档杆7的最外端套接变速踏板701并以螺栓702固定，使得当变速踏板701以换档杆7的轴心为中心摇摆旋转时，可以带动整只档杆7同步旋转。当然，变速踏板701也可以为其它形式的控操杆，如手排档杆来带动换档杆7旋转。在换档杆7的内部另一端套接或焊接变速摇臂6，因此变速摇臂6得以与变速踏板701同步旋转。在换档杆7的同轴上套有回复弹簧705，用以使换档杆7及其上的机构回到原位，另有推力垫片704用以承受回复弹簧705动作时的侧向力，并有隔环706用以托住回复弹簧705，以减少机械摩擦力，而回复弹簧705的两端则是卡在齿轮箱外壳101上或限制杆707上，不管换档杆7向前转或向后转，皆有回复力产生。限制杆707固定在侧盖103或齿轮箱外壳101上，并穿过变速摇臂6的限制开孔605，用以限制变速摇臂6向前转动及向后转动的幅度，以避免过度旋转，以同样的原理，可将机构做多种变化，如以铸造件凸出物代替限制杆707以凸出的凸缘代替变速摇臂6的限制开孔605。

与现有技术相比，本实用新型具有如下效果：

由于本实用新型的齿轮箱换档位置信号取出装置，在齿轮箱的变速鼓的左侧加装一个档位输出接头元件，使得变速鼓的正时位置信号可以被往左延伸；并将变速摇臂的局部区域与变速鼓轴心相对应处作一适当的开口变形，使得档位输出接头得以穿过变速摇臂，并且在变速摇臂动作时，不会产生机械干涉；

由于本实用新型的多档位置感应器是与变速机构一起布置在齿轮箱的变速踏板一侧，因此在机构上能使用较短的换档杆，以避免产品体积的增加及避免换档故障率上升，且又可兼顾使用多档位置感应的功能，本装置特别适用于小型车辆和摩托车等。

以上所述是利用一实施例详细说明本实用新型的技术特征，而非限制本实用新型的范围，可适当作些微的改变及调整，例如：

(1)本实用新型中的变速凸轮403与变速爪601匹配的方式，并非一定要限定如较6所示的形状，也可以有多种变化，例如变速凸轮403上的各档位凸出的插销4032也可以选择为往内凹入的槽孔，并将原来成钩爪状的变速爪601设计成凸出与上述槽孔相配合的拨叉状的变速爪。

(2)本实用新型中的变速机构与多档位置感应器8两者同时介于变速踏板701及变速鼓4之间的布置特征，其中的变速机构并不局限于如图6所示的以变速爪601来扳转插销4032，也可应用于其他各种不同构造的变速机构，例如有些现有的变速机构并不使用变速爪及插销元件，而是直接以变速摇臂扣住变速凸轮而动作，也同样可适用于本实用新型。

(3)本实用新型中的变速鼓4，可以是一个或多个，换档拨叉301可以是一个或多个，拨叉枢轴支撑换档拨叉301亦可为一个或多个。

(4)本实用新型的变速踏板701可以是其它种类的操纵杆，如手排档杆或电动排档杆等。

(5)本实用新型的档位输出接头5除了如图6所示以独立元件的方式存在，并由螺栓404锁固在变速鼓4的螺孔406上之外，本实用新型的档位输出接头5亦可选择以一体成型的方式直接设置在变速鼓的轴端上，或是由变速鼓的轴端面加以变形延伸，而同样可达到向左侧延伸传递变速鼓的正时位置信号的目的。此外，由于变速凸轮403组合在变速鼓4并同步旋转，因此，本实用新型的档位输出接头5也可能选择为由变速凸轮403的一端面变形延伸而形成一体的档位输出接头5。

(6)本实用新型中的多档位置感应器8进行电气感应时，虽然是以“接触式”的电气开关为实施例说明，然而，亦可为以电容、电感或电磁等其他各种“非接触式”的电气开关来进行感应动作。当然，为配合不同感应方式，本实用新型的档位输出接头5上的电气接头503亦将可以选择设计成不同构造，以感应其档位信号。

Claims (10)

1、一种齿轮箱换档位置信号取出装置，包括：

一齿轮箱，设有一变速鼓、一主动齿轮组、至少一个换档拨叉以及一齿轮箱外壳，变速鼓上设有至少一个凸轮沟槽，配合制动换档拨叉，变速鼓带动换档拨叉以拨动主动齿轮组；

一变速机构，连接在变速鼓的一端，并利用一换档杆侧盖组装在齿轮箱上，可用于转动变速鼓；

一多档位置感应器，用以接收变速鼓的正时位置信号，以感应齿轮箱换档位置；

其特征在于：

变速鼓较接近变速机构的一端设有一档位输出接头，其与变速鼓一起转动，档位输出接头穿设过变速机构，以将变速鼓的正时位置信号传输至变速机构较远离变速鼓的一端；

多档位置感应器设置在变速机构较远离变速鼓的一侧，多档位置感应器与档位输出接头进行电感应，以接收正时位置信号。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述变速机构包括：

一变速凸轮，结合在所述变速鼓的一端，并同步转动，变速凸轮上设有插销；

一变速摇臂，其上枢设有一钩爪状的变速爪，其位置恰对应配合变速凸轮的插销，以进行扣拉插销；

一换档杆，结合在变速摇臂上，当换档杆受驱动而转动一适当角度时，变速摇臂将被换档杆所转动摇摆，使得变速爪扣拉插销促使变速凸轮同步转动一预定角度。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述变速摇臂上与变速鼓的一轴心相对应处设有一开放空间，以供容纳所述档位输出接头，档位输出接头由变速鼓的一端穿设过所述变速机构达到变速机构较远离变速鼓的一侧，开放空间的形状与大小至少可使变速摇臂正常摆动。

4、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述变速机构更包括：

星状的凸出物，形成在所述变速凸轮的周缘上；

一移位凸轮止挡杆，具有一滚子，且滚子的位置恰对应接触于凸出物上，且可相互滑移；

一回复弹簧，结合在移位凸轮止挡杆上，其提供一弹力使移位凸轮止档杆的滚子压迫向变速凸轮周缘上的凸出物。

5、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述档位输出头由一定位销定位在所述变速鼓的一对应的定位销孔上，并以一螺栓穿过其中间的一沉孔固定在所述变速鼓的一对应螺孔内。

6、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述变速机构还包括：

一变速踏板，设置在所述变速箱外，位于所述多档位置感应器的同一侧，所述换档杆穿设在变速踏板上；

一回复弹簧，结合在变速踏板上，在变速踏板未受到外力踩踏时自动回复预设位置。

7、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述变速摇臂上设有一限制开孔，所产齿轮箱的一壳体上设有一限制杆，限制杆穿过变速摇臂的限制开孔，用以限制变速摇臂摇动的幅度。

8、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述档位输出接头以一体成型方式直接设置在所述变速鼓较接近所述多档位置感应器的一轴端上，以延伸传递变速鼓的正时位置信号。

9、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述档位置输出接头朝向所述多档位置感应器的一端面上设有一电气接头；

多档位置感应器并设有电气接点，其分布在朝向档位输出接头的一端面上，每一电气接点分别代表一个变速换档的档位位置，在档位输出接头随着变速鼓一齐转动进行换档时，任何一个档位状态只有一个电气接点与档位输出接头上的电气接头进行电气感应。

10、根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述档位输出接头朝向所述多档位置感应器的一端面上设有一配合孔，所述电气接头容纳在配合孔中，配合孔内并设有一用以将接头推向多档位置感应器的缓冲弹簧。

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