CN2841498Y - 摩托车手动控制换挡装置 - Google Patents

Abstract

一种摩托车手动控制换挡装置，由手动按钮、驱动控制电路、驱动电路。限位传感器、自动回油装置及传动组件组成，驱动控制电路接受手动按钮发来的加、减挡触发信号并通过驱动电路控制传动组件的动作，限位传感器将检测到的限位信号经转换后输出给驱动控制电路，所述传动组件由动力、换档机构及离合机构组成，其中换档机构联接在动力的输出端与发动机换档臂之间，离合机构联接在动力的输出端与发动机离合臂之间，动力可以是电机，也可以是液／气压缸。本实用新型只需要用手按按钮就能完成加、减挡操作，轻松、简便，降低了驾驶摩托车的难度，使用安全，整个装置外挂于摩托车上，不影响现有摩托车发动机的结构。

Description

摩托车手动控制换挡装置

技术领域

本实用新型涉及摩托车的换挡，尤其是一种摩托车手动控制换挡装置。

背景技术

目前对于有级变速摩托车中的骑式车，通常是采用手脚并用换挡，即手拉离合脚踩换挡臂进行换挡，对手脚配合的协调性要求高，使新手驾车操作难度大，操作不当容易损坏发动机而导致事故。弯梁车虽然不用离合，但还是需要用脚来踩换挡臂，同样存在使用不方便的问题，尤其是对于腿部有残疾的人来说更是如此。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可外挂于现有有级变速摩托车上，只需用手按按钮就能完成换挡操作，从而降低了摩托车驾驶难度的摩托车手动控制换挡装置。

为此，本实用新型所述的摩托车手动控制换挡装置，包括手动按钮、驱动控制电路、驱动电路、限位传感器及传动组件，驱动控制电路接受手动按钮发来的加、减挡触发信号并通过驱动电路控制传动组件的动作，限位传感器设在传动组件上，它将检测到的限位信号经转换后输出给驱动控制电路，所述传动组件由动力、换挡机构及离合机构组成，其中换挡机构联接在动力的输出端与发动机换挡臂之间，离合机构联接在动力的输出端与发动机离合臂之间。

上述驱动控制电路为互锁延时控制电路，由两个RS触发器及外围元件构成，手动按钮为自复位单刀双掷按钮，串接于两个RS触发器的输入脚之间，驱动电路由加、减挡驱动器及对应的两继电器组成，其中加、减挡驱动器的输入脚分别与两个RS触发器的输出脚相连，输出脚则分别通过两继电器与动力相联。

上述换挡机构由换挡传动杆和换挡拉杆构成，换挡传动杆的一端与动力输出端相联，另一端活套于定位轴上，换挡拉杆的两头分别铰接在换挡传动杆端和发动机换挡臂端；离合机构由离合传动杆、支臂和离合拉索构成，离合传动杆的一端与与动力输出端相联，另一端活套于定位轴上，支臂固接在离合传动杆上，离合拉索联于支臂与发动机离合臂之间；动力和定位轴固定在安装座上，所述限位传感器为霍尔限位传感器。

上述动力可为电机，电机的输出轴上设有换挡拨块和离合拨块；所述换挡传动杆的一端与换挡拨块触接；离合传动杆的一端与离合拨块触接；限位传感器安装在电机端面上，在换挡拨块上设有与限位传感器相对应的磁性材料，两继电器互斥地串接在电机的电源线上，分别控制电机的正转和反转。

上述动力也可以是液/气压缸，换挡传动杆的一端与液/气压缸上的活塞杆相联；离合传动杆与换挡传动杆合为一体，支臂设有呈夹角的两根，并分别通过两根离合拉索与发动机离合臂相联，在液/气压缸内腔的两端和中部均设有限位传感器，液/气压缸的两进出管路上串接有电磁换向阀，两继电器互斥地串接在电磁换向阀的电源线上，分别控制液/气压缸两进出管路上液/气体的流向。

上述离合拉索端还通过控制拉索与串接在油门拉索上的自动回油装置相联，该自动回油装置由转块、移动块及安装座组成，转块的一端通过限位销限位在移动块的水平滑槽中，另一端通过转动销限位在安装座的水平滑槽中，油门拉索被分为两段，其中与化油器相联的一段油门拉索联接在转块上，与油门手把相联的一段油门拉索联接在转动销上，控制拉索联接在移动块上，移动块与安装座内底部之间设有回位弹簧。

本实用新型中手动按钮安装在摩托车闸把上，传动组件外挂于发动机上，驱动控制电路、驱动电路及限位传感器的电路板安装于传动组件上，手动按钮通过导线与驱动控制电路电连接。需要换挡时，用手按下手动按钮，手动按钮给驱动控制电路一个加挡或减挡触发信号，使加挡器或减挡器导通，与动力相联的继电器吸合，动力起动并通过传动组件分别带动发动机换挡臂和发动机离合臂，实现加挡或减挡，当换挡到位后，由限位传感器发出限位信号到驱动控制电路，驱动控制电路使加挡器或减挡器截止，与动力相联的继电器断开，动力停止工作，从而轻松完成加挡或减挡操作。

本实用新型的有益效果是：只需要用手按按钮就能完成加、减挡操作，轻松、简便，降低了驾驶摩托车的难度，使用安全，整个装置外挂于摩托车上，不影响现有摩托车发动机的结构。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的电路图；

图3是本实用新型中传动组件4实施方案一的结构示意图；

图4是图3的左视图；

图5是图3的右视图；

图6是图3中电机M与继电器J1、J2连接关系的电路图；

图7是本实用新型中传动组件4实施方案二的结构示意图；

图8是图6的左视图(省略安装座12和发动机29)；

图9是图6的右视图；

图10是图7中液/气压缸17、电磁换向阀T及继电器J1、J2连接关系的电气图；

图11是本实用新型中自动回油装置20的结构示意图；

图12是图11的A向视图(放大并剖开)。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，本实用新型由手动按钮K、驱动控制电路2、驱动电路3、限位传感器H、自动回油装置20及传动组件4组成，驱动控制电路2接受手动按钮K发来的加、减挡触发信号并通过驱动电路3控制传动组件4的动作，限位传感器H设在传动组件4上，它将检测到的限位信号经转换后输出给驱动控制电路2，该传动组件4由动力、换挡机构及离合机构组成，其中换挡机构联接在动力的输出端与发动机换挡臂14之间，离合机构联接在动力的输出端与发动机离合臂18之间，自动回油装置20与离合机构相联。

图2示出本实用新型的电路图，驱动控制电路2为互锁延时控制电路，由两个RS触发器RS1、RS2及外围元件构成，手动按钮K为自复位单刀双掷按钮，串接于两个RS触发器RS1、RS2的输入脚之间，驱动电路3由加、减挡驱动器Q1和Q2及对应的两继电器J1和J2组成，其中加、减挡驱动器Q1和Q2的输入脚分别与两个RS触发器RS1和RS2的输出脚相连，输出脚则分别通过两继电器J1和J2与动力相联。

图11、图12示出本实用新型中自动回油装置20的结构图，该自动回油装置20由转块21、移动块22及安装座23组成，转块21的一端通过限位销21a限位在移动块22的水平滑槽22a中，另一端通过转动销24限位在安装座23的水平滑槽23a中，油门拉索被分为两段，其中与化油器相联的一段1联接在转块21上，与油门手把相联的一段5联接在转动销24上，控制拉索19联接在移动块22上，移动块22与安装座23内底部之间设有回位弹簧25。该装置通过控制拉索19与离合机构相联。

图11还示出转块21具有一扇形部和柄部，限位于移动块22水平滑槽22a中的限位销21a位于柄部端，限位于安装座23水平滑槽23a中的转动销24安装在扇形部靠近右下角处，与化油器相联的一段油门拉索1绕接在扇形部的弧形凹槽21b中，其端部由定位销26固定。

从图11可进一步看出：回位弹簧25的两头分别由固定在移动块22和安装座23上的两导向柱27进行定位。与油门手把相联的一段油门拉索5通过U形卡子28与转动销24相联，转动销24与转块21、U形卡子28之间均为活动联接。

在本实用新型中，传动组件4可有两种具体实施方案，分别如图3至图6及图7至图10所示。

实施方案一：

参见图3至图6，在该实施方案中，换挡机构由换挡传动杆9和换挡拉杆11构成，动力为电机M，电机M的输出轴上设有换挡拨块6和离合拨块7，换挡传动杆9的一端与换挡拨块6触接，另一端活套于定位轴10上，电机M和定位轴10均用螺钉固定在安装座12上，安装座12固定在发动机29(双点划线表示)上，换挡拉杆11的两头分别以球头-球窝连接方式铰接在换挡传动杆9端和换挡臂14端，离合机构由离合传动杆8和支臂15构成，离合传动杆8的一端与离合拨块7触接，另一端与支臂15成一定夹角固接并活套在定位轴10上，支臂15通过离合拉索13与发动机离合臂18相联。

限位传感器H为霍尔限位传感器，安装在电机M端面上，在换挡拨块6上设有与限位传感器H相对应的磁性材料16。两继电器J1、J2互斥地串接在电机M的电源线上，分别控制电机M的正转和反转。

其工作原理是：

参见图2、图4及图6，该装置的6V电源VCC1由摩托车自带的12V电源VCC提供，其电路如图2中虚线框A1所示，VCC连接到摩托车的钥匙开关上，通过电阻R24限流，发光二极管DL连接到6V的稳压三极管W输入端，稳压三极管输出6V电压供给该装置的驱动控制电路2和限位传感器H，限位传感器H的电路如图2中虚线框A2所示。图中RS触发器RS1、RS2与外围元件组成一个互锁延时控制电路，Q1、Q2为加挡和减挡驱动器，分别驱动继电器J1、J2工作。当手动按钮K掷向左边时，通过电阻R10、R11、R14分压后给RS 1触发器3脚一个控制信号使得RS1触发器的5脚输出一个接近5V的高电平，该高电平通过电阻R16驱动三极管Q1导通使继电器J1吸合，12V电源VCC加到电机M上，电机M转动会带动换挡拨块6和离合拨块7跟着一起转动，离合拨块7、换挡拨块6分别推动离合传动杆8、换挡传动杆9绕定位轴10转动；离合传动杆8通过支臂15带动离合拉索13拉动发动机离合臂18旋转，使离合器脱开；离合拉索13也通过控制拉索19带动自动回油装置20进行自动回油操作，为换挡做准备；与此同时，换挡传动杆9带动换挡拉杆11推动发动机换挡臂14旋转，实现换挡；当换挡拨块6上的磁性材料16转过限位传感器H时，限位传感器H接受到换挡拨块5上的磁信号，限位传感器H的3脚输出0V，给RS1触发器的1脚提供一个触发信号使RS1触发器的5脚为低电平，Q1截止，继电器J1断开电机M的电源，电机M停止运转。当RS1触发器的5脚输出5V时，相应的6脚输出0V使RS2触发器的12脚为0V，即RS2被RS1锁定；只有当RS1触发器的5脚为0V(RS1触发器不工作)时RS2才允许被触发控制。当手动按钮K掷向右边时工作过程与前面相同，只是实现的加挡或减挡功能与上述相反。

实施方案二：

参见图7至图10，该实施方案与实施方案一的不同之处为：传动组件4中的动力是液压缸17(或气压缸，以下同)，换挡传动杆9的一端与液压缸17上的活塞杆17c相联；离合传动杆8与换挡传动杆9合为一体，支臂15设有呈夹角的两根15a和15b，并分别通过两根离合拉索13a、13b与发动机离合臂18相联，在液压缸17内腔的两端和中部均设有限位传感器H，液压缸17的两进出管路17a、17b上串接有电磁换向阀T，两继电器J1、J2互斥地串接在电磁换向阀T的电源线上，分别控制液压缸17两进出管路17a、17b上液体的流向。

其工作原理是：

电路部分的工作原理与实施方案一相同，参见图2、图8及图10，液压油(或气体，以下同)通过进出管路17a、17b进出液压缸17，活塞杆17C在液压缸17内左右移动而带动换挡传动杆9绕定位轴10转动。当手动按钮K掷向左边时，加挡控制器Q1导通使继电器J1吸合，电磁换向阀T使进出管路17b向液压缸17内进油而进出管路17a出油，活塞杆17c向左运动，带动换挡传动杆9(离合传动杆8与其合为一体)绕定位轴10逆时针方向转动，支臂15b通过离合拉索13b拉动发动机离合臂18旋转，使离合器脱开，同时离合拉索13b通过控制拉索19带动自动回油装置20进行回油，为换挡做准备，换挡传动杆9转动时通过换挡拉杆11推动发动机换挡臂14顺时针方向转动，完成加挡。当液压缸17内的活塞靠近左端的限位传感器H时，限位传感器H发出信号到驱动控制电路2使加挡控制器Q1截止，并通过继电器J1使电磁换向阀T换向，即进出管路17b出油而进出管路17a向液压缸17内进油，活塞杆17c在液压缸17内反向运动，当活塞靠近液压缸17中部的限位传感器H时，限位传感器H发出信号到驱动控制电路2使加挡控制器Q1导通，并通过继电器J1使电磁换向阀T复位，即进出管路17a、17b停止进出油，活塞停在液压缸17中部而复位。减挡时与上述动作过程相反。

在上述实施方案一和实施方案二中自动回油装置20的工作原理是：当支臂15带动离合拉索13进行离合操作的同时，离合拉索13通过控制拉索19带动自动回油装置20进行自动回油操作。参见图11，转块21和U形卡子28分别受与化油器相联的一段油门拉索1和与油门手把相联的一段油门拉索5的拉力，由于转块21和U形卡子28之间通过转动销24联接，且转动销24与U形卡子28之间为活动联接，因此转块21和U形卡子28在水平方向上呈联动状态，通过转动油门手把可直接控制化油器阀门大小。换挡时，支臂15通过控制拉索19带动移动块22下移，移动块22带动转块21绕转动销24转动，转块21上的限位销21a在移动块22上的水平滑槽22a中右移，转块21的上端逆时针回转，与化油器相联的一段油门拉索1回缩，从而实现换挡自动回油。换挡操作完成时，离合拉索13复位，解除对控制拉索19的拉动，移动块22在导向柱27上回位弹簧25的作用下上移复位，转块21按相反方向转动复位。在此过程中，仍然可转动油门手把进行加油，因而不影响在某些特殊情况下(如上坡)在换挡的同时进行加油操作的需要。

需要注意的是，在摩托车起步时，需要用手来拉离合拉索13，以便掌握控制摩托车的的半离合状态，摩托车运行过程中可直接通过按手动按钮来实现减、减挡，而不需要其它的操作。

Claims (10)

1、一种摩托车手动控制换挡装置，其特征在于：该换挡装置包括手动按钮(K)、驱动控制电路(2)、驱动电路(3)、限位传感器(H)及传动组件(4)，驱动控制电路(2)接受手动按钮(K)发来的加、减挡触发信号并通过驱动电路(3)控制传动组件(4)的动作，限位传感器(H)设在传动组件(4)上，它将检测到的限位信号经转换后输出给驱动控制电路(2)，所述传动组件(4)由动力、换挡机构及离合机构组成，其中换挡机构联接在动力的输出端与发动机换挡臂(14)之间，离合机构联接在动力的输出端与发动机离合臂(18)之间。

2、根据权利要求1所述的摩托车手动控制换挡装置，其特征在于：所述驱动控制电路(2)为互锁延时控制电路，由两个RS触发器(RS1、RS2)及外围元件构成，手动按钮(K)为自复位单刀双掷按钮，串接于两个RS触发器(RS1、RS2)的输入脚之间，驱动电路(3)由加、减挡驱动器(Q1、Q2)及对应的两继电(J1、J2)组成，其中加、减挡驱动器(Q1、Q2)的输入脚分别与两个RS触发器(RS1、RS2)的输出脚相连，输出脚则分别通过两继电器(J1、J2)与动力相联。

3、根据权利要求1或2所述的摩托车手动控制换挡装置，其特征在于：所述换挡机构由换挡传动杆(9)和换挡拉杆(11)构成，换挡传动杆(9)的一端与动力输出端相联，另一端活套于定位轴(10)上，换挡拉杆(11)的两头分别铰接在换挡传动杆(9)端和发动机换挡臂(14)端；离合机构由离合传动杆(8)、支臂(15)和离合拉索(13)构成，离合传动杆(8)的一端与与动力输出端相联，另一端活套于定位轴(10)上，支臂(15)固接在离合传动杆(8)上，离合拉索(13)联于支臂(15)与发动机离合臂(18)之间；动力和定位轴(10)固定在安装座(12)上，所述限位传感器(H)为霍尔限位传感器。

4、根据权利要求3所述的摩托车手动控制换挡装置，其特征在于：所述动力为电机(M)，电机(M)的输出轴上设有换挡拨块(6)和离合拨块(7)；所述换挡传动杆(9)的一端与换挡拨块(6)触接；离合传动杆(8)的一端与离合拨块(7)触接；限位传感器(H)安装在电机(M)端面上，在换挡拨块(6)上设有与限位传感器(H)相对应的磁性材料(16)，两继电器(J1、J2)互斥地串接在电机(M)的电源线上，分别控制电机(M)的正转和反转。

5、根据权利要求3所述的摩托车手动控制换挡装置，其特征在于：所述动力为液/气压缸(17)，换挡传动杆(9)的一端与液/气压缸(17)上的活塞杆(17c)相联；离合传动杆(8)与换挡传动杆(9)合为一体，支臂(15)设有呈夹角的两根，并分别通过两根离合拉索(13)与发动机离合臂(18)相联，在液/气压缸(17)内腔的两端和中部均设有限位传感器(H)，液/气压缸(17)的两进出管路(17a、17b)上串接有电磁换向阀(T)，两继电器(J1、J2)互斥地串接在电磁换向阀(T)的电源线上，分别控制液/气压缸(17)两进出管路上液/气体的流向。

6、根据权利要求4或5所述的摩托车手动控制换挡装置，其特征在于：所述离合拉索(13)端还通过控制拉索(19)与串接在油门拉索上的自动回油装置(20)相联，该自动回油装置(20)由转块(21)、移动块(22)及安装座(23)组成，转块(21)的一端通过限位销(21a)限位在移动块(22)的水平滑槽(22a)中，另一端通过转动销(24)限位在安装座(23)的水平滑槽(23a)中，油门拉索被分为两段，其中与化油器相联的一段油门拉索(1)联接在转块(21)上，与油门手把相联的一段油门拉索(5)联接在转动销(24)上，控制拉索(19)联接在移动块(22)上，移动块(22)与安装座(23)内底部之间设有回位弹簧(25)。

7、根据权利要求6所述的摩托车手动控制换挡装置，其特征在于所述转块(21)具有一扇形部和柄部，限位于移动块(22)水平滑槽(22a)中的限位销(21a)位于柄部端，限位于安装座(23)水平滑槽(23a)中的转动销(24)安装在扇形部靠近右下角处，油门拉索与化油器相联的一段油门拉索(1)绕接在扇形部的弧形凹槽(21b)中，其端部由定位销(26)固定。

8、根据权利要求7所述的摩托车手动控制换挡装置，其特征在于所述回位弹簧(25)的两头分别由固定在移动块(22)和安装座(23)上的两导向柱(27)进行定位。

9、根据权利要求7所述的摩托车手动控制换挡装置，其特征在于所述与油门手把相联的一段油门拉索(5)通过U形卡子(28)与转动销(24)相联，转动销(24)与转块(21)、U形卡子(28)之间均为活动联接。

10、根据权利要求8所述的摩托车手动控制换挡装置，其特征在于所述与油门手把相联的一段油门拉索(5)通过U形卡子(28)与转动销(24)相联，转动销(24)与转块(21)、U形卡子(28)之间均为活动联接。

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