DE102010002304B4

DE102010002304B4 - Anordnungsstruktur eines Schaltaktuators eines an einem Kraftrad anzubringenden Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102010002304B4
Application number: DE102010002304A
Authority: DE
Inventors: Shinya Matsumoto; Jun Miyazaki; Hideo SENMYO
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2012-10-04
Anticipated expiration: 2030-02-25
Also published as: IT1398414B1; DE102010002304A1; US20100218630A1; CN101818686B; CA2692131C; CN101818686A; CA2692131A1; US8365621B2; ITTO20100127A1

Abstract

Anordnungsstruktur eines Schaltaktuators für einen Schaltantrieb eines Getriebes (10) in einer Getriebekammer (2) eines an einem Kraftrad anzubringenden Verbrennungsmotors (E), wobei die Getriebekammer (2) mit einem Motorgehäuse (1) integriert ist, worin eine Außenwand (1LI) des Motorgehäuses (1) zur Bildung eines Vertiefungsabschnitts (1D) zum Aufnehmen des Schaltaktuators (80) teilweise vertieft ist, und ein Aktuatorkörper (80a) des Schaltaktuators (80) in dem Vertiefungsabschnitt (1D) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Außenwand des Motorgehäuses (1) mittig einwärts vertieft ist, wobei beide Seiten des Abschnitts verbleiben, um einen Vertiefungsabschnitt (1D) zur Aufnahme eines Aktuatorkörpers (80a) des Schaltaktuators (80) zu definieren, und ein Befestigungsträger (81) an einem Endabschnitt des Aktuatorkörpers (80a) des Schaltaktuators (80) angebracht ist, um eine hindurchgehende Antriebswelle (80g) des Aktuatorkörpers (80a) drehbar zu lagern und aufzunehmen, wobei sich der Endabschnitt an jener Seite befindet, von der die Antriebswelle (80g) vorsteht, wobei eine (1Lr) von entgegengesetzten...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnungsstruktur eines Schaltaktuators zum Schaltantrieb eines mehrstufigen Getriebes, das an einem an einem Kraftrad anzubringenden Verbrennungsmotor angebracht ist.
Das mehrstufige Getriebe enthält eine Mehrzahl von Antriebszahnrädern und Abtriebszahnrädern, die an jeweiligen parallelen Radwellen in konstantem Eingriff für jede Gangschaltstufe gelagert sind.
Bei einem an einem Kraftrad anzubringenden Verbrennungsmotor ist allgemein in dessen Motorgehäuse auch ein mehrstufiges Getriebe untergebracht. Der Platz ist eng, da ein solcher Motor an einem Kraftradrahmen angebracht ist. Wenn um den Motor herum Hilfsaggregate angeordnet sind, wird der Platz zunehmend enger. Darüber hinaus muss auch ein Schaltaktuator zum Schaltantrieb des Getriebes so angeordnet werden, dass er sich mit den Hilfsaggregaten nicht stört.
Der Schaltaktuator ist ein relativ großer Aktuator, der gewöhnlich so angeordnet ist, dass er vorsteht. Daher ist es wegen den Einschränkungen durch die Hilfsaggregate nicht einfach, den Schaltaktuator unterzubringen.
Die JP-2008-137417 A gibt ein Beispiel eines an einem Kraftrad angebrachten Verbrennungsmotors, in dessen Motorgehäuse (Kurbelgehäuse) auch ein Getriebe untergebracht ist, und ein Schaltaktuator zum Schaltantrieb des Getriebes vom Motorgehäuser vorsteht.
In dieser JP-2008-137417 A steht ein Elektromotor als Schaltaktuator an einem linken seitlichen unteren Abschnitt des Motorgehäuses, in dem auch das Getriebe untergebracht ist, so vor, dass er sich mit Hilfsaggregaten nicht stört.
Da dieser Schaltaktuator an einem linken seitlichen unteren Abschnitt des Motorgehäuses vorsteht, braucht der Aktuator keine besondere Struktur zu haben. Jedoch ist, im Hinblick auf das äußere Erscheinungsbild, der seitlich vorstehende Aktuator nicht bevorzugt.
Zusätzlich muss ein besonderes Schutzelement oder dergleichen vorgesehen werden, um den Schaltaktuator vor Kollision mit Fremdkörpern, wie etwa herumfliegenden Steinen, zu schützen.
Der Elektromotor als Schaltmotor der JP-2008-137417 A ist an einer Gangschaltvorrichtung angebracht, die an dem linken seitlichen unteren Abschnitt des Motorgehäuses vorsteht.
Die Gangschaltvorrichtung ist ein Getriebemechanismus, worin Zwischenzahnräder, eine schneckenartige Nockenwalze sowie ein Stiftzahnrad miteinander in Eingriff stehen, um den Antrieb eines Elektromotors zu übertragen. Eine solche Gangschaltvorrichtung steht vor, und der Elektromotor ist an dieser Gangschaltvorrichtung angebracht.
Bei der JP-2008-137417 A ist nicht nur der Schaltaktuator zum drehenden Antrieb einer Schaltwalze im Inneren des Motorgehäuses, sondern auch der Getriebemechanismus so vorgesehen, dass sie aus dem Motorgehäuse nach außen vorstehen. Somit ist die Gangschaltvorrichtung des Getriebemechanismus kompliziert, und eine Befestigungsstruktur, in der die Gangschaltvorrichtung mit sicherer Abdichtung am Motorgehäuse angebracht ist, ist ebenfalls kompliziert, und auch die Montagearbeit ist nicht einfach.
Zusätzlich sind der Schaltaktuator und der Getriebemechanismus so an dem Motorgehäuse angebracht, dass sie davon nach außen vorstehen, das heißt, dass sie insgesamt frei liegen, was im Hinblick auf das äußere Erscheinungsbild nicht bevorzugt ist.
Ferner muss ein besonderes Schutzelement oder dergleichen vorgesehen werden, um den Schaltaktuator und den Getriebemechanismus vor Kollision mit Fremdkörpern wie etwa herumfliegenden Steinen etc. zu schützen.
Dieses mehrstufige Synchrongetriebe ist ein solches, bei dem eines der Antriebszahnräder und Abtriebszahnräder an einer Radwelle befestigt ist und das andere an der anderen Radwelle drehbar gelagert ist, und ein mit der Radwelle in Eingriff zu bringendes Zahnrad von den drehbaren Zahnrädern durch einen Einrückschaltmechanismus geschaltet wird, um einen Schaltvorgang auszuführen.
Die JP 2009-243659 A zeigt einen Schaltantriebsmechanismus, der einen Eingriffsumschaltmechanismus antreibt, um ein Eingriffsmittel zum Ausführen eines Schaltvorgangs zuschalten. Das Eingriffsmittel ist zwischen einer Mehrzahl von Zahnrädern und einer Radwelle vorgesehen, um einen Eingriff dazwischen herzustellen. Dieser Schaltantriebsmechanismus ist folgendermaßen konfiguriert: eine Schaltstange, die an der hohlen Mittelachse der Radwelle angeordnet ist, bewegt Schaltstangen in axial beweglichem Gleitkontakt mit der hohlen Innenumfangsfläche der Radwelle. Zusätzlich treiben solche Schaltstangen die Eingriffsmittel an, um einen Schaltvorgang auszuführen.
Das mehrstufige Getriebe der JP 2009-243659 A ist wie folgt konfiguriert. Zahnradzüge, die aus miteinander in Eingriff stehenden Antriebszahnrädern und Abtriebszahnrädern zusammengesetzt sind, sind in einer im Kurbelgehäuse vorgesehenen Getriebekammer aufgenommen. Eine Mehrzahl der Antriebszahnräder sind an einer Antriebsradwelle befestigt, und eine Kupplung ist an einem rechten Endabschnitt der Antriebsradwelle abgebracht, der durch die rechte Seitenwand des Kurbelgehäuses hindurchtritt.
Die Abtriebsradwelle ist mit einem Eingriffsumschaltmechanismus versehen, der mit Steuerstangen versehen ist, zum schaltenden Eingriff zwischen der Abtriebsradwelle und jedem der Abtriebszahnräder. Ein Ausgangsritzel ist am linken Endabschnitt der Abtriebsradwelle angebracht, der eine linke Seitenwand des Kurbelgehäuses durchsetzt.
Eine Schaltstange, die in die hohle Abtriebsradwelle entlang deren Mittelachse eingesetzt ist, bewegt die Steuerstange.
Die Schaltstange steht vom linken Endabschnitt der Abtriebsradwelle, der durch die linke Seitenwand des Kurbelgehäuses hindurchtritt, nach links vor. Ein Schaltstangenbewegungsmechanismus, in dem eine Schaltwalze einen Führungsstift bewegt, der am linken Endabschnitt der Schaltstange vorgesehen ist, ist an der Außenseite der linken Seitenwand des Kurbelgehäuses angebracht.
Kurz gesagt, das mehrstufige Getriebe der JP 2009-243659 A hat eine Kupplung, die rechts des Kurbelgehäuses vorsteht, und einen Schaltstangenbewegungsmechanismus, der an der linken Seite des Kurbelgehäuses vorgesehen ist. Daher ist das mehrstufige Getriebe in der Links-Rechts-(axialen)-Richtung groß.
Dieses mehrstufige Synchrongetriebe ist derart, dass eines der Antriebszahnräder und Abtriebszahnräder an einer Radwelle befestigt ist und das andere an der anderen Radwelle drehbar gelagert ist und ein mit der Radwelle in Eingriff zu bringendes Zahnrad von den drehbaren Zahnrädern durch einen Eingriffsumschaltmechanismus geschaltet wird, um einen Schaltvorgang auszuführen.
Zusätzlich offenbart die JP 2010-078048 A einen Schaltantriebsmechanismus, der einen Eingriffsumschaltmechanismus antreibt, um ein Eingriffsmittel zum Ausführen eines Schaltvorgangs zu schalten. Das Eingriffsmittel ist zwischen einer Mehrzahl von Zahnrädern und einer Radwelle vorgesehen, um einen Eingriff dazwischen herzustellen. Dieser Schaltantriebsmechanismus ist wie folgt konfiguriert. Eine Schaltstange, die an der hohlen Mittelachse der Radwelle angeordnet ist, bewegt Steuerstangen axial beweglich und in Gleitkontakt mit der hohlen Innenumfangsfläche der Radwelle. Zusätzlich treiben diese Steuerstangen die Eingriffsmittel an, um einen Schaltvorgang auszuführen.
Der Schaltantriebsmechanismus des mehrstufigen Getriebes der JP 2010-078048 A ist wie folgt konfiguriert. Ein Schaltstift durchsetzt radial ein zylindrisches Betätigungselement, das auf einem Endabschnitt der Schaltstange über ein Lager angebracht ist. Ein Ende des hindurchtretenden Schaltstifts sitzt verschiebbar in einer Nut, die so ausgebildet ist, dass sie sich in der axialen Richtung des Führungselements erstreckt. Das andere Ende des Schaltstifts steht mit einer Schaltführungsnut in Gleiteingriff, die in der Außenumfangsfläche einer Schaltwalze ausgebildet ist. Die Schaltwalze wird gedreht, um den von der Schaltführungsnut geführten Schaltstift axial zu bewegen. Auf diese Weise wird die Schaltstange über das zylindrische Betätigungselememt bewegt. Der Schaltvorgang wird durch den Einrückschaltmechanismus ausgeführt, der durch Bewegung der Schaltstange betätigt ist.
Der Schaltstift unterliegt einer Betätigungskraft, die von der Drehung der Schaltwalze an einem Endabschnitt in Eingriff mit der Schaltführungsnut zur parallelem Bewegung in der axialen Richtung resultiert. Jedoch gleitet ein Endabschnitt an der Seite, die dem Endabschnitt in Eingriff mit der Schaltführungsnut entgegengesetzt ist, entlang der Nut, die sich in der axialen Richtung des Führungselements erstreckt. Daher erzeugt der Endabschnitt des Schaltstifts an der Seite, die dem der Betätigungskraft unterliegenden Ende entgegengesetzt ist, einen Reibwiderstand. Damit kann der Schaltstift in der axialen Richtung leicht kippen.
Der Schaltstift könnte, wegen der Schrägstellung, nicht parallel bewegt werden, während seine Lager verbleibt, und in diesem Fall nimmt der Reibwiderstand zu, was eine glattgängige Axialbewegung schwierig macht.
Aus der US 6453762 B1 ist eine Anordnungsstruktur nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 17 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnungsstruktur eines Schaltaktuators eines an einem Kraftrad angebrachten Verbrennungsmotors anzugeben, worin die Anordnungsstruktur des Schaltaktuators an einem Motorgehäuse einfach ist, die Montagearbeit einfach ist, der Schaltaktuator vor Kollision mit Fremdkörpern geschützt werden kann und das äußere Erscheinungsbild zufriedenstellend bleibt.
Erfindungsgemäß wird eine Anordnungsstruktur eines Schaltaktuators zum Schaltantrieb eines Getriebes in einer Getriebekammer eines an einem Kraftrad anzubringenden Verbrennungsmotors gemäß Anspruch 1 und 17 angegeben.
Hierbei ist der Aktuatorkörper des Schaltaktuators in dem Vertiefungsabschnitt angeordnet, der aus einem einwärts vertieften Abschnitt der Außenwand des Motorgehäuses resultiert. Obwohl der Schaltaktuator außerhalb des Motorgehäuses vorgesehen ist, so dass er sich nicht mit Hilfsaggregaten stört, wird er vor Kollision mit Fremdkörpern geschützt, ohne dass ein besonderes Schutzelement erforderlich ist und das äußere Erscheinungsbild zufriedenstellend bleibt, ohne dass der Aktuator nach außen vorsteht.
Erfindungsgemäß ist ein Abschnitt der Außenwand des Motorgehäuses mittig einwärts vertieft, wobei beide Seiten des Abschnitts verbleiben, um einen Vertiefungsabschnitt zur Aufnahme eines Aktuatorkörpers des Schaltaktuators zu definieren. Ferner ist ein Befestigungsträger an einem Endabschnitt des Aktuatorkörpers des Schaltaktuators angebracht, um eine hindurchgehende Antriebswelle des Aktuatorkörpers drehbar zu lagern und aufzunehmen, wobei sich der Endabschnitt an jener Seite befindet, von der die Antriebswelle vorsteht, wobei eine von entgegengesetzten seitlichen Motorgehäuseaußenwänden an beiden Seiten des Vertiefungsabschnitts mit einem ersten Einsetzloch ausgebildet ist, das zur Aufnahme des darin eingesetzten Befestigungsträgers ausgelegt ist. Der Aktuatorkörper des Schaltaktuators ist in dem Vertiefungsabschnitt des Motorgehäuses aufgenommen, und gleichzeitig ist der am Endabschnitt des Aktuatorkörpers angebrachte Befestigungsträger in das erste Einsetzloch der seitlichen Motorgehäuseaußenwand eingesetzt und an der Motorgehäuseaußenwand gesichert.
Hierbei ist der Aktuatorkörper des Schaltaktuators in dem Vertiefungsabschnitt des Motorgehäuses untergebracht, und gleichzeitig ist der Befestigungsträger, der an dem Endabschnitt des Aktuatorkörpers angebracht ist, in das erste Einsetzloch der seitlichen Motorgehäuseaußenwand eingesetzt und wird dann an der Motorgehäuseaußenwand gesichert. Hiermit wird letztlich eine gute Abdeckung erzielt, wobei die Anbringungsstruktur des Schaltaktuators an dem Motorgehäuse einfach ist und auch die Befestigungsarbeit einfach ist.
Der Schaltaktuator ist in dem Vertiefungsabschnitt zwischen den entgegengesetzten seitlichen Motorgehäuseaußenwänden an beiden Seiten des Motorgehäuses so angeordnet, dass es sich mit Hilfsaggregaten nicht stört. Daher kann ein großer Anteil des Schaltaktuators versteckt werden, so dass das äußere Erscheinungsbild zufriedenstellend wird und der Luftwiderstand verringert wird. Zusätzlich kann der Schaltaktuator vor Kollision mit Fremdkörpern geschützt werden, insbesondere ohne ein Schutzelement zu benötigen.
Da der Aktuatorkörper außerhalb des Motorgehäuses angeordnet ist, kann ein Mehrzweckaktuator benutzt werden, ohne dass der Aktuator eine spezielle Struktur benötigt.
Bevorzugt ist der Vertiefungsabschnitt ein solcher, bei dem die Außenwand des Motorgehäuses in der Fahrzeugbreiten-Mitte einwärts vertieft ist, wobei gegenüberliegende seitliche Motorgehäuseaußenwände an beiden Seiten davon verbleiben. Somit kann ein großer Anteil des Schaltaktuators in dem Vertiefungsabschnitt versteckt werden, um das äußere Erscheinungsbild zufriedenstellend zu machen und den Luftwiderstand zu reduzieren.
Bevorzugt sind eine Hauptradwelle, eine Gegenradwelle und der Schaltaktuator des Getriebes an den jeweiligen Scheiteln eines Dreiecks angeordnet, deren Abstände zueinander allgemein gleich sind. Somit lässt sich eine kompakte Anordnungsstruktur erzielen, um das Getriebe des Verbrennungsmotors kleiner zu machen.
Bevorzugt ist eine Schaltwalze zwischen der Gegenwelle und dem Schaltaktuator angeordnet. Somit kann die Schaltwalze näher an der Hauptwelle liegen, zur gemeinsamen Anordnung, und es kann eine noch kompaktere Anordnungsstruktur erlangt werden, so dass das Getriebe und der Verbrennungsmotor verkleinert werden.
Bevorzugt hat das Motorgehäuse eine Getriebekammeröffnung der Getriebekammer, die an einer mit dem Einsetzloch versehenen Seite der seitlichen Motorgehäuseaußenwand des Getriebes ausgebildet ist, wobei ein Lagerdeckelelement, das die Getriebekammer und das erste Einsetzloch des Motorgehäuses abdeckt, jeweilige Wellenenden einer Hauptradwelle und Gegenradwelle des Getriebes drehbar lagert. Ferner ist das Lagerdeckelelement an einem dem ersten Einsetzloch entsprechenden Abschnitt mit einem zweiten Einsetzloch ausgebildet, das zur Aufnahme eines darin eingesetzten zylindrischen Lagerabschnitts ausgelegt ist, der die Antriebswelle des Schaltaktuators drehbar lagert. Der Befestigungsträger, der an dem Ende des Aktuatorkörpers angebracht ist, ist an einem Außenumfangsabschnitt in das erste Einsetzloch der seitlichen Motorgehäuseaußenwand eingesetzt und gleichzeitig der zylindrische Lagerabschnitt des Befestigungsträgers in das zweite Einsetzloch des Lagerdeckelelements mit höherer Passgenauigkeit als in das erste Einsetzloch eingesetzt, um hierdurch den Befestigungsträger zu stützen.
Hierbei ist der am Ende des Aktuatorkörpers angebrachte Befestigungsträger am Außenumfangsabschnitt in das erste Einsetzloch der seitlichen Motoraußenwand eingesetzt, und gleichzeitig ist der zylindrische Lagerabschnitt des Befestigungsträgers in das zweite Einsetzloch des Lagerdeckelelements eingesetzt, mit höherer Passgenauigkeit als in das erste Einsetzloch zum Anbringen des Befestigungsträgers. Daher kann der Schaltaktuator, dessen Aktuatorkörper an der Außenseite (im Vertiefungsabschnitt) des Motorgehäuses angeordnet ist, am Motorgehäuse mittels des Befestigungsträgers angebracht werden, während eine gute Abdichtung sichergestellt wird. Zusätzlich erfordert das Einsetzen des Außenumfangsabschnitts des Befestigungsträgers in das erste Einsetzloch keine so hohe Passgenauigkeit wie in das zweite Einsetzloch. Dies erleichtert die Montage des Schaltaktuators.
Der Schaltaktuator ist im Bezug auf einen Zahnradzug mittels des zweiten Einsetzlochs positioniert, der die höhere Passgenauigkeit hat, und ist an dem Motorgehäuse mittels des ersten Einsetzlochs angebracht, das die geringere Genauigkeit hat. Somit kann die Befestigungsgenauigkeit zwischen dem Schaltaktuator und dem Zahnradzug sichergestellt werden.
Bevorzugt ist ein Abschnitt des Aktuatorkörpers des Schaltaktuators an einer Seite, die einem am Befestigungsträger angebrachten Endabschnitt des Aktuatorkörpers entgegengesetzt ist, an dem Motorgehäuse mittels eines Stützelements abgestützt. Somit kann der Schaltaktuator stabil abgestützt werden.
Bevorzugt weist das Stützelement ein öffen- und schließbares ringförmiges Trägerelement auf, das in dem Vertiefungsabschnitt des Motorgehäuses vorgesehen ist, und ein Außenumfangsabschnitt des Aktuatorkörpers ist von dem ringförmigen Trägerelement umgeben und gestützt.
Hierbei ist der Außenumfangsabschnitt des Aktuatorkörpers von dem öffen- und schließbaren ringförmigen Trägerelement, das in dem Vertiefungsabschnitt des Motorgehäuses vorgesehen ist, umgeben und wird von diesem gestützt. Somit kann der Schaltaktuator einfach angebracht werden, indem der Schaltaktuator in dem Vertiefungsabschnitt des Motorgehäuses bei geöffnetem ringförmigen Trägerelement angebracht und das ringförmige Trägerelement geschlossen werden.
Wenn der Aktuator auslegerartig ist, tritt an der nichtgestützten Seite des Aktuators, aufgrund der Vibrationen des Verbrennungsmotors, eine starke Amplitudenbelastung auf. Daher muss die Festigkeit der Lager und dergleichen in dem Aktuator erhöht werden, wodurch dessen Größe zunimmt. Da jedoch der Außenumfangsabschnitt des Aktuatorkörpers durch das ringförmige Trägerelement fest gesichert ist, kann eine Vergrößerung des Aktuators vermieden werden.
Bevorzugt weist das Stützelement eine Stützgewindestange auf, die in die seitliche Motorgehäuseaußenwand der entgegengesetzten seitlichen Motorgehäuseaußenwände des Motorgehäuses, die das erste Einsetzloch nicht aufweist, so eingeschraubt ist, dass sie vor- und zurückbewegbar ist, und ein elastisches Element, das am fernen Ende der Stützgewindestange gesichert ist, wird durch Voranbewegen der Stützgewindestange gegen eine Endfläche des Aktuatorkörpers des Schaltaktuators gedrückt, um den Endabschnitt des Aktuatorkörpers zu stützen.
Hierbei ist das elastische Element, das an dem Außenende der Stützgewindestange befestigt ist, in die seitliche Motorgehäuseaußenwand vor- und zurückbeweglich eingeschraubt ist, gegen die Endfläche des Aktuatorkörpers des Schaltaktuators gedrückt, durch Ausfahren der Stützgewindestange, zum Stützen des Endabschnitts des Aktuatorkörpers. Hierdurch kann der Schaltaktuator einfach montiert werden, indem der Schaltaktuator in dem Vertiefungsabschnitt des Motorgehäuses untergebracht wird, während die Stützgewindestange rückwärts bewegt ist, und durch Hineinschrauben der Stützgewindestange, so dass das elastische Element an ihrem Außenende auf die Endfläche des Aktuatorkörpers drückt und diesen stützt.
Bevorzugt ist eine Sicherungsgewindestange in eine seitliche Motorgehäuseaußenwand der entgegengesetzten seitlichen Motorgehäuseaußenwände des Motorgehäuses, die das erste Einsetzloch nicht aufweist, eingeschraubt, so dass sie vor- und zurückbewegbar ist, und ein fernes Ende der Sicherungsgewindestange durch Voranbewegen der Sicherungsgewindestange in die Nähe einer Endfläche des Aktuatorkörpers des Schaltaktuators gebracht wird, um ein Herausfallen des Schaltaktuators zu verhindern.
Hierbei lässt sich ein Herausfallen des Schaltaktuators leicht vermeiden, indem das Außenende der Sicherungsgewindestange in die Nähe der Endfläche des Aktuatorkörpers gebracht wird, indem die Sicherungsgewindestange vorangeschraubt wird, welche in die seitliche Motorgehäuseaußenwand vor- und rückbweglich eingeschraubt ist.
Bevorzugt ist das Getriebe ein mehrstufiges Getriebe, in dem eine Mehrzahl von Antriebszahnrädern und Abtriebszahnrädern in konstantem Eingriffszustand für jede Schaltstufe auf einer Hauptradwelle und einer hierzu parallelen Gegenradwelle gelagert sind, wobei die Mehrzahl der Antriebszahnräder an der Hauptradwelle befestigt sind und eine Kupplung an einem Ende der Hauptradwelle angebracht ist, wobei die Gegenradwelle mit einem Eingriffsumschaltmechanismus zum schaltenden Eingriff zwischen der Gegenradwelle und jedem der Abtriebszahnräder versehen ist, und der Eingriffsumschaltmechanismus von einem Schaltantriebsmechanismus zur Durchführung eines Schaltvorgangs angetrieben ist.
Der Eingriffsumschaltmechanismus umfasst: Eingriffsabschnitte, die an einer Innenumfangsfläche jedes der Abtriebszahnräder an gewünschten Umfangspositionen vorgesehen sind, wobei jeder der Eingriffsabschnitte in Umfangsrichtung eine Eingriffsfläche aufweist; ein Eingriffselement, das an der Abtriebsradwelle vorgesehen ist, zum Eingriff mit den Eingriffsabschnitten des Abtriebszahnrads; und eine Steuerstange, die in Gleitkontakt mit einer hohlen Innenumfangsfläche der Gegenradwelle axial bewegbar ist, eine mit einer Steuerfläche ausgebildete Gleitkontaktfläche aufweist und zum Betätigen des Eingriffselements bewegbar ist.
Der Schaltantriebsmechanismus enthält: eine Schaltstange, die in die Gegenradwelle entlang einer Hohlraummittelachse davon innerhalb einer Mehrzahl der Steuerstangen eingesetzt ist und zum Bewegen der Steuerstangen bewegbar ist, und einen. Schaltstangenbewegungsmechanismus, der zwischen der Kupplung und den Abtriebszahnrädern angeordnet ist, um einen Endabschnitt der Schaltstange zu betätigen.
Da der Schaltstangenbewegungsmechanismus kompakt zwischen der Kupplung, die an dem Endabschnitt der Hauptradwelle angebracht ist, und den Abtriebsrädern, die an der Gegenradwelle drehbar gelagert sind, angeordnet ist, kann die axiale Breite des Getriebes reduziert werden, so dass es kompakt wird.
Bevorzugt hat ein Gehäuse, das die Hauptradwelle und die Gegenradwelle aufweist, an einer axialen Kupplungsseite eine Öffnung, wobei eine der Öffnung des Gehäuses gegenüberliegende Seitenwand ein Ende der Hauptradwelle und Gegenradwelle drehbar trägt, ein Lagerdeckelelement, das die Öffnung des Gehäuses öffenbar schließt, das andere Ende jeweils der Hauptradwelle und der Gegenradwelle drehbar trägt, wobei der Schaltstangenbewegungsmechanismus zwischen der Kupplung und dem Lagerdeckelelement angeordnet ist.
Hierbei trägt das Lagerdeckelelement, das die Öffnung des Gehäuses öffenbar schließt, die Endseite der jeweiligen Hauptradwelle und Gegenradwelle drehbar, und der Schaltstangenbewegungsmechanismus ist zwischen der Kupplung und dem Lagerdeckelelement angeordnet. Daher kann der Schaltstangenbewegungsmechanismus an der Außenseite der Gangschaltkammer leicht gewartet werden, und die Radwellen, die Gangwechselzahnräder und der Eingriffsumschaltmechanismus können ebenfalls leicht gewartet werden, indem lediglich das Lagerdeckelelement entfernt wird.
Bevorzugt enthält der Schaltstangen bewegungsmechanismus ein zylindrisches Schaltstangenbetätigungselement, das mit einem Endabschnitt der Schaltstange relativ drehbar verbunden ist, einen Schaltstift, der das zylindrische Betätigungselement radial durchsetzt, und eine Schaltwalze, deren Drehmittelachse parallel zur Schaltstange ist, und die in ihrer Außenumfangsfläche mit einer Führungsnut zum Eingriff mit einem Endabschnitt des Schaltstifts ausgebildet ist.
Da der Schaltstangenbewegungsmechanismus das Schaltstangenbetätigungselement, den Schaltstift und die Schaltwalze enthält, die zwischen der Kupplung und den Abtriebszahnrädern angeordnet sind, wird die Kompaktheit verbessert.
Bevorzugt ist das Getriebe ein mehrstufiges Getriebe, worin eine Mehrzahl von Antriebszahnrädern und Abtriebszahnrädern an jeweiligen parallelen Haupt- und Gegenradwellen in konstantem Eingriffszustand für jede Gangschaltstufe gelagert sind, wobei die einen der Mehrzahl von Antriebszahnrädern und Abtriebszahnrädern an einer der Haupt- und Gegenradwellen gesichert sind, ein Eingriffsumschaltmechanismus zwischen den anderen der Mehrzahl von Antriebszahnrädern und Abtriebszahnrädern und der anderen der Haupt- und Gegenradwellen vorgesehen ist, um den Eingriff zwischen der anderen der Haupt- und Gegenradwellen und jedem der Zahnräder umzuschalten, und der Eingriffsumschaltmechanismus von einem Schaltantriebsmechanismus zur Durchführung eines Schaltvorgangs angetrieben wird.
Der Eingriffsumschaltmechanismus umfasst: Eingriffsabschnitte, die an mehreren Umfangspositionen an einer Innenumfangsfläche jedes Zahnrads vorgesehen sind, wobei jeder der Eingriffsabschnitte am Umfang eine Eingriffsfläche aufweist; ein Schwenkklauenelement, das an der anderen der Haupt- und Gegenradwellen schwenkbar gelagert ist und ein Ende aufweist, das in Eingriff mit und außer Eingriff von der Eingriffsfläche des Eingriffsabschnitts gelangt, ein Stiftelement in radial innerem Kontakt mit dem anderen Schwenkende des Schwenkklauenelements; und eine Mehrzahl von Steuerstangen, die entlang einer hohlen Innenumfangsfläche der anderen der Haupt- und Gegenradwellen bewegbar sind, wobei jede der Steuerstangen mit einer Mehrzahl von Steuerflächen in einer Gleitkontaktfläche mit dem Stiftelement an gewünschten axialen Positionen ausgebildet ist und zur Betätigung des Schwenkklauenelements über das Stiftelement bewegbar ist.
Der Schaltantriebsmechanismus enthält: eine Schaltstange, die in die andere der Haupt- und Gegenradwellen entlang einer Hohlraummittelachse davon eingesetzt ist und innerhalb der Mehrzahl von Steuerstangen angeordnet ist und zur Bewegung der Steuerstangen axial beweglich ist, einen Schaltstift, der zusammen mit der Schaltstange axial beweglich ist, und eine Schaltwalze, deren Drehmittelachse parallel zur Schaltstange ist und an ihrer Außenumfangsfläche mit einer Schaltführungsnut in Eingriff mit einem Ende des Schaltstifts ausgebildet ist.
Ein Führungselement ist vorgesehen zum axialen Führen in der Nähe eines Eingriffsabschnitts des Schaltstifts in Eingriff mit der Schaltführungsnut der Schaltwalze.
Hierbei ist das Führungselement vorgesehen, das die Nähe eines Eingriffsabschnitts des Schaltstifts, der mit der Schaltführungsnut der Schaltwalze in Eingriff steht, axial führt. Der Reibwiderstand, der durch die Bewegung des Schaltstifts verursacht wird, befindet sich in der Nähe des Eingriffsabschnitts, der aufgrund der Drehung der Schaltwalze einer Betätigungskraft unterliegt. Weil somit der Schaltstift so konfiguriert ist, dass er in der axialen Richtung nicht leicht kippt, wird ein Verkippen des Schaltstifts verhindert, um eine glatte axiale Bewegung zu erlangen und für einen glatten Schaltvorgang zu sorgen.
Bevorzugt ist ein zylindrisches Betätigungselement mit einem Endabschnitt der Schaltstange über ein Lager relativ drehbar koaxial verbunden, der Schaltstift durchsetzt das zylindrische Betätigungselement radial, und das Führungselement ist derart ausgebildet, dass ein zylindrisches Element, das innen mit dem zylindrischen Betätigungselement versehen ist und dieses axial verschiebbar trägt, ist teilweise mit einem Führungslangloch ausgebildet, das zum Gleitkontakt in der Nähe des Eingriffsabschnitts des Schaltstifts zum axialen Führen des Schaltstifts ausgelegt ist.
Hierbei ist das Führungselement derart, dass ein zylindrisches Element, das innen mit dem zylindrischen Betätigungselement versehen ist und dieses axial verschiebbar trägt, teilweise mit einem Stangenführungsloch ausgebildet, das zum Gleitkontakt der Nachbarschaft des Eingriffsabschnitts des Schaltstifts und zum axialen Führen des Schaltstifts dient. Somit verhindert das Führungselement, das eine kleine und einfache Struktur hat, eine axiale Schrägstellung des Schaltstifts und auch die Abweichung der axialen Mitte des zylindrischen Betätigungselements. Dies sorgt für eine glatte Bewegung des Schaltstifts zugunsten eines glatten Schaltvorgangs.
Bevorzugt ist ein Gleitabschnitt, der in der Nähe des Eingriffsabschnitts des Schaltstifts zum Gleitkontakt mit dem Führungslangloch angeordnet ist, als Kubus ausgebildet ist, dessen Seitenflächen als Gleitkontaktfläche dient.
Hierbei ist der Gleitabschnitt, der in der Nähe des Eingriffsabschnitts des Schaltstifts zum Gleitkontakt mit dem langen Führungsloch angeordnet ist, mit einem Kubus ausgebildet, dessen Seitenfläche als Gleitkontaktfläche dient. Somit wird der Oberflächendruck der Gleitkontaktfläche auf kleine Komponenten verteilt, so dass die Bewegung des Schaltstifts glatter gemacht werden kann.
Bevorzugt hat ein Abschnitt des Schaltstifts in der Nähe des zylindrischen Betätigungselements einen kleineren Durchmesser als der Eingriffsabschnitt in der Nähe der Schaltwalze.
Hierbei ist ein Teil des Schaltstifts, der dem zylindrischen Betätigungselement benachbart ist, mit einem kleineren Durchmesser als jenem des Eingriffsabschnitts in der Nähe der Schaltwalze ausgeführt. Während somit die Festigkeit des Eingriffsabschnitts, der aufgrund der Drehung der Schaltwalze der Betätigungskraft unterliegt, wird der Durchmesser eines Abschnitts des Schaltstifts in der Nähe des zylindrischen Betätigungselements verringert. Dies sorgt für eine Verringerung von Größe und Gewicht des zylindrischen Betätigungselements und des Führungselements zugunsten der Platzersparnis.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
1 ist eine teilweise weggelassene rechte Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, in dem ein Mehrganggetriebe gemäß einer Ausführung der Erfindung eingebaut ist;
2 ist eine Querschnittansicht entlang Linie II-II von 1 des Mehrganggetriebes.
3 ist eine rechte Seitenansicht eines Motorgehäuses.
4 ist eine rechte Seitenansicht eines Lagerdeckelelements.
5 ist eine linke Seitenansicht eines Befestigungsträgers.
6 ist eine Erläuterungsansicht eines Verfahrens zum Anbringen eines Schaltmotors.
7 ist eine Abwicklung einer Außenumfangsfläche einer Schaltwalze.
8 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Drehwinkeln der Schaltwalze und deren Beziehung zu einem mit einem Potentiometer erfassten Winkel zeigt.
9 ist eine Schnittansicht entlang Linie IX-IX der 11 und 12 der Struktur einer Gegenradwelle und von deren Umgebung.
10 ist eine andere Schnittansicht entlang Linie X-X der 11 und 12 der Struktur der Gegenradwelle und von deren Umgebung.
11 ist eine Querschnittansicht entlang Linie XI-XI der 9 und 10.
12 ist eine Querschnittansicht entlang Linie XII-XII der 9 und 10.
13 ist eine Explosionsperspektivansicht einer Schaltstange und von Totgangmechanismen.
14 ist eine Explosionperspektivansicht eines Zustands, wo die Totgangmechanismen auf die Schaltstange montiert sind, sowie die Steuerstangen und dergleichen.
15 ist eine Explosionsperspektivansicht der Gegenradwelle und eines Teils von Stiftelementen und Federn.
16 ist eine linke Seitenansicht entlang Pfeil XVI von 15 der Gegenradwelle.
17 ist eine Explosionsperspektivansicht von Schwingklauenelementen, Schwenkstiften, Stiftelementen und Federn.
18 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand zeigt, wo ein Teil eines Schaltantriebsmechanismus und von Eingriffsmitteln an der Gegenradwelle angebracht sind.
19 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand zeigt, wo ein einzelnes Lagerkragenelement außen auf die Gegenradwelle im in 18 gezeigten Zustand montiert ist.
20A–20D stellen eine Erster-Gang-Stellung bei Beginn eines Hochschaltvorgangs dar.
21A–21D stellen einen Prozess in der Mitte eines Hochschaltvorgangs dar.
22A–22D stellen den nächsten Prozess dar.
23A–23D stellen den nächsten Prozess dar.
24A–24D stellen die Zweiter-Gang-Stellung bei Abschluss des Hochschaltens dar.
25A–25D stellen die Zweiter-Gang-Stellung beim Beginn des Herunterschaltens dar.
26A–26D stellen einen Prozess während eines Herunterschaltens dar; und
27A–27D stellen eine Erster-Gang-Stellung beim Abschluss des Herunterschaltens dar.
Nun wird eine Ausführung der Erfindung basierend auf den 1 bis 27 beschrieben.
Ein zur vorliegenden Ausführung gehörendes Mehrganggetriebe 10 ist in einen an einem Kraftrad angebrachten Verbrennungsmotor eingebaut.
1 ist eine teilweise weggelassene rechte Seitenansicht des Verbrennungsmotors E, und 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II von 1 des Mehrganggetriebes 10. Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist das Mehrganggetriebe 10 gemeinsam in einem Motorgehäuse 1 des Verbrennungsmotors angeordnet.
Wie in 3 gezeigt, die eine rechte Seitenansicht des Motors 1 ist, ist das Motorgehäuse 1 durch Vereinigung eines oberen Motorgehäuses 1U und eines unteren Motorgehäuses 1L gebildet, die als obere und untere Hälften dienen, die an einer Grenze voneinander trennbar sind, in der eine Kurbelwelle 6 liegt, die horizontal quer orientiert ist. Das Motorgehäuse 1 ist einstückig mit einer Getriebekammer 2 ausgebildet. In der Getriebekammer 2 sind eine Hauptradwelle 11 und eine Gegenradwelle 12 des Mehrganggetriebes 10 parallel zueinander und in der horizontalen Querrichtung orientiert drehbar gelagert.
Das obere Motorgehäuse 1U und das untere Motorgehäuse 1L werden miteinander vereinigt, während sie die Kurbelwelle 6 und die Gegenwelle 12, die an einer hohen Position in der Getriebekammer 2 in der gleichen Höhe wie die Kurbelwelle 6 angeordnet ist, von den oberen und unteren Seiten her halten.
Die Getriebekammer 2 ist aus einem hinteren Halbabschnitt des vereinigten Motorgehäuses 1 ausgebildet. Das Motorgehäuse 1 trägt drehbar die linken Seitenabschnitte der Hauptradwelle 11 und der Gegenradwelle 12, und ist mit einer Getriebekammeröffnung 2h ausgebildet, die an der rechten Seite eine große Öffnung bildet. Die Getriebekammeröffnung 2h ist mit einem Lagerdeckelelement 8 abgedeckt, das die rechten Seitenabschnitte der Hauptradwelle 11 und der Gegenradwelle 12 drehbar lagert.
Die Hauptradwelle 11 ist an einer Seitenwand des unteren Motorgehäuses 1L und dem Lagerdeckelelement 8 durch Lager 3L und 3R drehbar gelagert, und ihr rechter Endabschnitt, der das rechte Lager 3R durchsetzt und aus der Getriebekammer 2 vorsteht, ist mit einer Mehrscheibenreibungskupplung 5 versehen.
An der linken Seite der Reibungskupplung 5 ist ein primäres Abtriebszahnrad 4, auf das die Drehung der Kurbelwelle 6 übertragen wird, an der Hauptradwelle 11 drehbar gelagert.
Die Drehung der Kurbelwelle 6 des Verbrennungsmotors wird über die eingerückte Reibungskupplung 5 auf die Hauptradwelle 11 von dem primären Abtriebszahnrad 4 übertragen.
In Bezug auf 2 hat die Hauptradwelle 11 eine hohlzylindrische Form und der Innenraum enthält einen im Durchmesser großen langen Lochabschnitt 11a mit vergleichsweise großem Innendurchmesser, sowie einen im Durchmesser kleinen Lochabschnitt 11b, der an der rechten Seite vorgesehen ist und einen etwas reduzierten Durchmesser hat. Eine lange Druckstange 151 ist in den im Durchmesser großen Lochabschnitt 11a eingesetzt, und eine kurze Druckstange 15s ist in den im Durchmesser kleinen Lochabschnitt 11b verschiebbar eingesetzt. Ein rechter Endabschnitt 151r der langen Druckstange 151 ist in den im Durchmesser kleinen Lochabschnitt 11b eingesetzt und hält drei Kugeln 16 zwischen sich selbst und einem linken Endabschnitt der kurzen Druckstange 15s.
Die Kugeln 16 haben einen derartigen Durchmesser, dass sie drei Kugeln in den im Durchmesser kleinen Lochabschnitt 11b an der gleichen axialen Position angeordnet werden können. Gegenüberliegende Endflächen des rechten Endabschnitts 151r der langen Druckstange 151 und des linken Endabschnitts der kurzen Druckstange 15s sind jeweils mit einer flachen Ringnut versehen, wodurch die drei Kugeln 16 zwischen den Endflächen stabil gehalten werden können.
Ein linker Endabschnitt der langen Druckstange 151 durchsetzt das untere Motorgehäuse 11 nach links zum Einsetzen in einen Kolben 17p eines Kupplungshydraulikaktuators 17.
Ein rechter Endabschnitt der kurzen Druckstange 15s steht von der Hauptradwelle 11 nach rechts vor, um mit einem Mittelabschnitt einer Druckplatte 15p der Reibungskupplung 5 in Kontakt zu treten.
Wenn daher der Kupplungshydraulikaktuator 17 betätigt wird und der Kolben 17p die lange Druckstange 151 nach links drückt, wird die kurze Druckstange 15s durch die Kugeln 16 verschoben, um die Druckplatte 15p gegen die Federkraft einer Kupplungsfeder 15s nach rechts zu bewegen, wodurch die Reibungskupplung 5, die durch die Federkraft der Kupplungsfeder 15s in Eingriff stand, ausgerückt werden kann.
Die drei Kugeln 16 wirken als Schublager, so dass die Drehung der kurzen Druckstange 15s nicht auf die lange Druckstange 151 übertragen wird.
Die Hauptradwelle 11 hat eine Struktur, in der der im Durchmesser große Lochabschnitt 11a mit dem vergleichsweise großen Innendurchmesser lang ausgebildet ist, was zu einer Gewichtsminderung beitragen kann.
Die zwischen der langen Druckstange 151 und der kurzen Druckstange 15s eingesetzten drei Kugeln 16 werden in den im Durchmesser kleinen Lochabschnitt 11b eingesetzt. Die drei Kugeln 16 werden von der linken Seite her in den im Durchmesser großen Lochabschnitt 11a eingesetzt. Die lange Druckstange 151 wird allmählich von der linken Seite her eingesetzt. Die drei Kugeln 16 werden durch den rechten Endabschnitt 151r der langen Druckstange 151 allmählich nach rechts geschoben und in den im Durchmesser kleinen Lochabschnitt 11b verbracht, so dass sie gegen die Endfläche des linken Endabschnitts der kurzen Druckstange 15s gedrückt werden, die von der rechten Seite her eingesetzt worden ist.
Auf diese Weise werden die drei Kugeln 16 zwischen dem rechten Endabschnitt 15lr der langen Druckstange 15l und einem linken Endbaschnitt 15s1 der kurzen Druckstange 15s gehalten, und verteilen sich dann von selbst in der Umfangsrichtung, so dass sie in den Ringnuten in den Endflächen aufgenommen und dort stabil gehalten werden. Demzufolge lässt sich der Montagevorgang leicht ausführen.
Ein linker Seitenabschnitt der Gegenradwelle 12 ist mit einem Lager 7L drehbar gelagert, das zwischen beide Seitenwände des oberen Motorgehäuses 1R und des unteren Motorgehäuses 1L eingesetzt ist, und ein rechter Endabschnitt der Gegenradwelle 12 ist durch ein Lager 7R an dem Lagerdeckelelement 8 drehbar gelagert.
Die Gegenradwelle 12 ist eine Antriebswelle, und ein Ausgangsritzel 32 ist an deren linken Endabschnitt angebracht, der über das Lager 7L hinaus nach links vorsteht.
Eine Kette 38 ist um das Ausgangsritzel 32 herumgelegt, und die Kraft wird durch die Kette 38 auf das Hinterrad übertragen, wodurch das Fahrzeug in Fahrt gebracht wird.
Der Endabschnitt der Gegenradwelle 12 ist an seinem äußersten Ende mit einem Außengewinde 12e versehen und ist an der Innenseite (rechten Seite) des Außengewindes 12e mit Längsnuten 12s ausgebildet, wobei eine Außenumfangsnut 12f an dem Grenzabschnitt zwischen dem Außengewinde 12e und den Längsnuten 12s ausgebildet ist (siehe 9).
In Bezug auf 6 wird ein Ringkragenelement 33 auf einem Endabschnitt der Gegenradwelle 12 angebracht, um einen Kontakt mit einer Innenlaufbahn des Lagers 7L herzustellen. Dann wird eine Kegelscheibenfeder 34, die außen auf dem Endabschnitt angebracht ist, zwischen dem Kragenelement 33 und dem Ausgangsritzel 32 aufgenommen, das auf den Längsnuten 12s längsverzahnt sitzt. Anschließend wird ein Halbkeil 35 in die Außenumfangsnut 12f eingesetzt, und ein ringförmiger Halter 36 wird außen auf dem Halbkeil 35 angebracht.
Der ringförmige Halter 36 enthält eine Außenumfangswand sowie eine ringförmige Seitenwand, die jeweils zu einer Außenumfangsfläche und einer Außenseitenfläche des Halbkeils 35 weisen. Wenn die ringförmige Seitenwand des ringförmigen Halters 36 an der Außenseitenfläche des Halbkeils 35 anliegt, steht die Außenumfangswand entlang der Außenumfangsfläche des Halbkeils 35 zur Innenseite (rechten Seite) über den Halbkeil 35 hinaus vor, um den Kontakt mit dem Ausgangsritzel 35 herzustellen, das mit den Längsnuten 12s in Längsverzahnungseingriff sitzt.
Dann wird ein Sechseck-Hutmutterelement 37 auf das Außengewinde 12e am äußersten Ende der Gegenradwelle 12 aufgeschraubt, um den ringförmigen Halter 36 zu fixieren, indem er zwischen dem Mutterelement 37 und dem Halbkeil 35 eingeklemmt wird.
Somit wird das Ausgangsritzel 32, das auf der Gegenradwelle 12 in Längsverzahnungseingriff sitzt, zwischen dem Kragenelement 33 in Abstützung mit der Innenlaufbahn des Lagers 7L und den ringförmigen Halter 36, der in Kontakt mit dem Halbkeil 35 fixiert ist, gehalten, und wird durch die Kegelscheibenfeder 34 elastisch gegen den ringförmigen Halter 36 gedrückt. Daher kann das Ausgangsritzel 32 konstant innerhalb eines erforderlichen axialen Bereichs positioniert werden, während eine in der axialen Richtung vibrierende Kraftkomponente, die auf das Ausgangsritzel 32 wirkt, durch die Kegelscheibenfeder 34 absorbiert wird, wodurch die Kraft stabil auf die Kette 38 übertragen werden kann.
Zwischen den linken und rechten Lagern 3L und 3R ist eine Gruppe von Antriebszahnrädern (m) auf der Hauptradwelle 11 vorgesehen, so dass diese als ein Körper mit der Hauptradwelle 11 drehen können.
Zusammen mit dem rechten Lager 3R ist ein Erster-Gang-Antriebszahnrad m1 einstückig mit der Hauptradwelle 11 ausgebildet. Daneben sind Zweiter-, Dritter, Vierter-. Fünfter- und Sechster-Gang-Antriebszahnräder m2, m3, m4, m5 und m6, deren Durchmesser sequentiell von der rechten Seite zu linken Seite hin zunimmt, in Eingriff auf Längsverzahnungen aufgesetzt, die an der Hauptradwelle 11 zwischen dem Erster-Gang-Antriebszahnrad 1 und dem linken Lager 3L ausgebildet sind.
Ferner sind die Dritter-, Vierter-, Fünfter- und Sechster-Gang-Antriebszahnräder m3, m4, m5 und m6 mit in ihren Innenumfangsflächen mit Innenumfangsnuten mv in der Umfangsrichtung ausgebildet, wo Längsverzahnungssitzabschnitte ausgebildet sind, was zu einer Gewichtsminderung beiträgt.
Andererseits ist eine Gruppe von Abtriebszahnrädern (n) auf der Gegenradwelle 12 zwischen den linken und rechten Lagern 7L und 7R durch ringförmige Lagerkragenelemente 13 drehbar gelagert.
Auf der Gegenradwelle 12 sind fünf Lagerkragenelemente 13 außen mit gleichmäßigen Intervallen zwischen dem rechtsendigen Lagerkragenelement 13, das außen durch ein links des rechten Lagers 7R angeordnetes Kragenelement 14R angebracht ist, und einem linksendigen Lagerkragenelement 13, das außen durch ein rechts des linken Lagers 7L angeordnetes Kragenelement 14L angebracht ist; angebracht. Ferner sind Erster-, Zweiter-, Dritter-, Vierter-, Fünfter- und Sechster-Gang-Abtriebszahnräder n1, n2, n3, n4, n5 und n6, deren Durchmesser sequentiell von der rechten Seite zur linken Seite hin abnimmt, auf der Gegenradwelle 12 derart drehbar gelagert, dass zwischen benachbarten (13, 13) von insgesamt sieben Lagerkragenelementen 13 überbrückend angeordnet sind.
Die Erster-, Zweiter-, Dritter-, Vierter-, Fünfter- und Sechster-Gang-Antriebszahnräder m1, m2, m3, m4, m5 und m6, die sich mit der Hauptradwelle 11 als ein Körper drehen, stehen jeweils mit den entsprechenden Erster-, Zweiter-, Dritter-, Vierter-, Fünfter- und Sechster-Gang-Abtriebszahnrädern n1, n2, n3, n4, n5 und n6, die auf der Gegenradwelle 12 drehbar gelagert sind, konstant im Eingriff.
Der Eingriff zwischen dem Erster-Gang-Antriebszahnrad m1 und dem Erster-Gang-Abtriebszahnrad n1 stellt einen ersten Gang mit höchsten Untersetzungsverhältnis dar, wohingegen der Eingriff zwischen dem Sechster-Gang-Antriebszahnrad m6 und dem Sechster-Gang-Abtriebszahnrad n6 einen sechsten Gang mit dem niedrigsten Untersetzungsverhaltnis darstellt, und das. Untersetzungsverhältnis nimmt sequentiell dazwischen ab, um jeweils einen zweiten, dritten, vierten und fünften Gang zu bilden.
Die ungeradzahligen Gangräder (die Erster-, Dritter- und Fünfter-Gang-Abtriebszahnräder n1, n3 und n5) für die ungeradzahligen Gänge sowie die geradzahligen Gangräder (die Zweiter-, Dritter- und Vierter-Gang-Abtriebszahnräder n2, n4 und n6) für die geradzahligen Gänge auf der Gegenwelle 12 sind abwechselnd angeordnet.
In die als Hohlwelle ausgebildete Gegenradwelle 12 sind Eingriffsmittel 20 eingebaut, die einen Eingriff mit jedem der Abtriebszahnräder (n) herstellen können, wie später beschrieben. Wie ebenfalls später beschrieben sind fünf Arten von insgesamt acht Nocken- bzw. Steuerstangen C (Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe) (zwei Steuerstangen für jede Art) als Komponenten der Eingriffsmittel 20 in Nocken- bzw. Steuerführungsnuten 12g (später beschrieben) eingesetzt, die in der Innenumfangsfläche des Innenraums der Gegenradwelle 12 ausgebildet sind, so dass sie in der axialen Richtung bewegbar sind.
Eine Schaltstange 51 als Komponente eines Schaltantriebsmechanismus 50 zum Durchführen eines Schaltvorgangs durch Antrieb der Steuerstangen C ist entlang der Mittelachse des Innenraums der Gegenradwelle 12 eingesetzt, und eine axiale Bewegung der Schaltstange 51 bewirkt gekoppelte axiale Bewegungen der Steuerstangen C durch Totgangmechanismen 52 und 53.
Ein Mechanismus zum Bewegen der Schaltstange 51 in der axialen Richtung ist am rechten Motorgehäuse 1R vorgesehen.
Die axiale Bewegung der Schaltstange 51 bewirkt gekoppelte axiale Bewegungen der Steuerstangen C durch die Totgangmechanismen 52 und 53, und die Bewegungen der Steuerstangen C bewirken, durch die in der Gegenradwelle 12 eingebauten Eingriffsmittel 20, dass jeder der Abtriebszahnräder (n) selektiv mit der Gegenradwelle 12 in Eingriff gebracht wird, wodurch ein Schaltvorgangs realisiert wird.
In Bezug auf 13 ist die Schaltstange 51 des Schaltantriebsmechanismus 50 zylinderstangenförmig, und ist an zwei linken und rechten Positionen in der axialen Richtung davon mit Außenumfangsvertiefungen 51a und 51b versehen, deren jede über eine vorbestimmte Länge einen reduzierten Durchmesser hat.
Das rechte Ende der Schaltstange 51 bildet einen Außengewindeendabschnitt 51bb, und ein sechseckiger Mutterabschnitt 51c ist an der Innenseite (linken Seite) des Außengewindeendabschnitts 51bb ausgebildet.
Die Totgangmechanismen 52 und 53 sind jeweils entsprechend den linken und rechten Außenumfangsvertiefungen 51a und 51b der Schaltstangen 51 angebracht.
Die linken und rechten Totgangmechanismen 52 und 53 haben die gleiche Struktur und sind seitensymmetrisch angeordnet.
Der Totgangmechanismus an der linken Seite hat einen Federhalter 52h, um darin die Schaltstange 51 verschiebbar einzusetzen, wobei der Federhalter 52h durch Verbinden eines langen Halters 52hl und eines kurzen Halters hs zusammengesetzt ist und mit einer Innenumfangsvertiefung 52ha ausgebildet ist, in die der Außenumfangsvertiefung 51a der Schaltstange 51 entspricht.
Wenn die Schaltstange 51 den Federhalter 52h durchsetzt und der Federhalter 52h an der Außenumfangsvertiefung 51h des Federhalters 52h angeordnet ist, bilden beide Zwischenräume in der Innenumfangsvertiefung 52ha des Federhalters 52h und der Außenumfangsvertiefung 51a der Schaltstange 51 einen gemeinsamen Raum.
Ein Links-Rechts-Paar von Keilen 52c, 52c, die als Federaufnahme dienen, sind gegenüberliegend so eingesetzt, sodass sie in beide Zwischenräume in der Innenumfangsvertiefung 52ha des Federhalters 52h und der Außenumfangsvertiefung 51a der Schaltstange 51 reichen, und eine Druckschraubenfeder 52s, die die Schaltstange 51 umgibt, ist zwischen die Keile 52c, 52c eingesetzt, um die Keile 52c, 52c voneinander weg vorzuspannen.
Übrigens hat der Keil 52c eine hohle kreisscheibenartige Form, mit einem Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der Innenumfangsvertiefung 52ha des Federhalters 52h, und einem Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser der Umfangsvertiefung 51a der Schaltstange 51, und ist, für den Zusammenbau, in zwei Hälften unterteilt.
Der Totgangmechanismus 53 (Federhalter 53h, langer Halter 53h1, kurzer Halter 53hs, Innenumfangsvertiefung 53ha, Keile 53c und Druckschraubenfeder 53s) an der rechten Seite hat auch die gleiche Struktur wie oben erwähnt und ist an einer Außenumfangsvertiefung 51b der Schaltstange 51 angeordnet.
Wenn daher die Schaltstange 51 in der axialen Richtung bewegt wird, werden die Federhalter 52h und 53 in den axialen Richtungen durch die Funktionen der Druckschraubenfedern 52s und 53s in den linken und rechten Totgangmechanismen 52 und 53 bewegt.
Die acht Steuerstangen C (Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe) werden in den radialen Richtungen im Kontakt mit den Außenumfangsflächen der Federhalter 52h und 53 der Totgangmechanismen 52 und 53 gebracht, die an den linken und rechten Außenumfangsvertiefungen 51a und 51b der Schaltstange 51 angebracht sind (siehe 14).
Die Steuerstange C ist ein axial längliches prismenförmiges Element mit rechteckigen Querschnitt. Von der Steuerstange C bilden eine Außenumfangsfläche an der entgegengesetzten Seite von einer mit den Federhaltern 52h und 53h in Kontakt gebrachten Innenumfangsfläche eine Nocken- bzw. Steuerfläche, die mit Nocken- bzw. Steuernuten (v) an den erforderlichen drei Positionen ausgebildet ist. Die Innenumfangsfläche ist mit einem Paar von vorstehenden Sperrklauen (p) versehen zum Sperren eines der Federhalter 52 und 53h derart, dass sie diese von den linken und rechten Seiten her einklemmen.
Die Steuerstange C hat keinen besonders geformten Querschnitt, sondern hat eine einfache, allgemein rechteckstangenartige Außenform. Daher können die Steuerstangen C leicht hergestellt werden.
Die Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao und Cbo, die jeweils mit den Steuernuten v1, v3 und v5 an drei Positionen ausgebildet sind, die jeweils den ungeradzahligen Gangrädern entsprechen (erste, dritte und fünfte Abtriebszahnräder n1, n3 und n5) enthalten eine Art zur normalen Drehung (in einer derartigen Drehrichtung, dass von dem Abtriebszahnrad (n) auf die Gegenradwelle 12 während Beschleunigung eine Kraft ausgeübt wird) und eine andere Art für Rückwärtsdrehung (in einer derartigen Drehrichtung, dass von dem Abtriebszahnrad (n) auf die Gegenradwelle 12 bei Verzögerung eine Kraft ausgeübt wird). Die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cao ist an einer Seite ihrer Innenumfangsfläche mit Sperrklauen (p) zum Sperren des rechten Federhalters 53h versehen, wohin die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cbo an der anderen Seite an ihrer Innenumfangsfläche mit Sperrklauen (p) zum Sperren des linken Federhalters 52h versehen ist (siehe 14).
Ähnlich enthalten die Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae und Cbe, die jeweils mit Steuernuten v2, v4 und v6 an drei Positionen ausgebildet sind, die den geradzahligen Gangrädern entsprechen (zweite, vierte und sechste Abtriebszahnräder n2, n4 und n6) eine Art für Normaldrehung und eine andere Art für Rückwärtsdrehung. Die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae an einer Seite ist an ihrer Innenumfangsfläche mit Sperrklauen (p) zum Sperren des linken Federhalters 52h versehen, wohingegen die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstange Cbe an der anderen Seite an ihrer Innenumfangsfläche mit den Sperrklauen (p) zum Sperren des rechten Federhalters 52h versehen ist (siehe 14).
Wenn daher die Schaltstange 51 in der axialen Richtung bewegt wird, werden die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao und die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe in der axialen Richtung miteinander mit dem Federhalter 53h gekoppelt durch die Funktion der Druckschraubenfeder 53s und des rechten Totgangmechanismus 53 bewegt, wohingegen die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbo und die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae in der axialen Richtung miteinander mit dem Federhalter 52 gekoppelt durch die Funktion der Schraubenfeder 52s des linken Totgangmechanismus 52 bewegt werden.
Wie in 14 gezeigt, ist ein hohlzylindrisches Schaltstangenbetätigungselement 55 an einem rechten Endabschnitt an der rechten Seite in Bezug auf den Mutterabschnitt 51c der Schaltstange 51 durch auf dessen Innenseite gesetzte Kugellager 56 gelagert.
Die Kugellager 56 sind zwei Kugellager, die in der axialen Richtung miteinander gekoppelt sind, und sitzen auf dem rechten Endabschnitt an der rechten Seite in Bezug auf den Mutterabschnitt 51c der Schaltstange 51. Die Kugellager 56 werden im eingeklemmten Zustand zwischen dem Mutterabschnitt 51c und einer auf dem Außengewindeendabschnitt 51bb aufgeschraubten Mutter 57 befestigt.
Daher hält das Schaltstangenbetätigungselement 55 den rechten Endabschnitt der Schaltstange 51 drehbar.
Das Schaltstangenbetätigungselement 55 enthält einen hohlzylindrischen Abschnitt, der über die Gewindeeingriffsmutter 57 hinaus nach rechts vorsteht und mit Stiftlöchern 55h versehen ist, die ihn in der diametralen Richtung durchsetzen und die von einem Schaltstift 58 durchsetzt sind.
Der Schaltstift 58 durchsetzt das Schaltstangenbetätigungselement 55 so, dass er nur zur einen Seite vorsteht (siehe 2). Wie in 14 gezeigt, ist ein vorstehender Endabschnitt des Schaltstifts 58 ein zylindrischer Eingriffsabschnitt 58a zum gleitenden Eingriff mit einer Schaltführungsnut 5 einer Schaltwalze 67 (später beschrieben), und ein kubischer Gleitabschnitt 58b ist zwischen einem im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitt 58c, das Schaltstangenbetätigungselement 55 durchsetzt, und dem Eingriffsabschnitt 58a ausgebildet.
Da der das Schaltstangenbetätigungselement 55 durchsetzende Abschnitt als der im Durchmesser kleine zylindrische Abschnitt 58c ausgebildet ist, dessen Durchmesser kleiner als der Eingriffsabschnitt 58 ist, können Größe und Gewicht des Schaltstangenbetätigungselements 55 und des Abschnitts zum Führen des Schaltstangenbetätigungselements 55 reduziert werden, was zu einer Platzersparnis beiträgt.
Von dem unteren Motorgehäuse 1L ist ein in der Links-Rechts-Richtung vertiefter Abschnitt eines hinteren unteren Abschnitts einer Außenwand der Getriebekammer 2L zur Innenseite (Vorderseite) hin vertieft, wobei die beiden Seitenabschnitte so bleiben wie sie sind, um eine Vertiefung 1D zur Aufnahme eines Schaltmotors 80 als Schaltaktuator zu bilden. Von gegenüberliegenden Motorgehäusenaußenwänden 1LI und 1Lr an beiden Seiten der Vertiefung 1d ist die rechte Motorgehäuseaußenwand 1Lr mit einem ersten Einsetzloch 1p ausgebildet, in das ein Außenumfangsabschnitt eines Befestigungsträgers 81 des Schaltmotors 80 eingesetzt ist.
Die Getriebekammeröffnung 2h an der rechten Seite der Getriebekammer 2 und das erste Einsetzloch 1p öffnen sich zur Innenseite einer gemeinsamen ringförmigen Rahmenwand f (siehe 3), und das Lagerdeckelelement 8 zum Abdecken der Getriebekämmeröffnung 2h ist so angebracht, dass es die ringförmige Rahmenwand 1f abdeckt, um auch das erste Einsetzloch 1p gleichzeitig mit der Getriebekammeröffnung 2h abzudecken.
Übrigens stützt sich das Lagerdeckelelement 8 mit seinem Umfangsabschnitt an einer Endfläche der ringförmigen Rahmenwand 1f ab und ist mit einem Bolzen 9 befestigt; daher kann es montiert und durch Entfernen des Bolzens 9 abgenommen werden.
Wie in 4 gezeigt, enthält das Lagerdeckelelement 8 ein Hauptlagerloch 8m, in das ein Lager 3r zum Lagern der Hauptradwelle 11 eingesetzt ist, ein Gegenlagerloch 8n, in das ein Lager 7r zum Lager 7r zum Lagern der Gegenradwelle 12 eingesetzt ist, wobei das Gegenlagerloch 8n schräg oberhalb des Hauptlagerlochs 8m liegt, und einen rohrförmigen Führungsabschnitt 8g, der koaxial zu dem Gegenlagerloch 8n nach rechts vorsteht.
Der zylindrische Führungsabschnitt 8g hat ein kreisförmiges Loch 8gh, das koaxial zum Gegenlagerloch 8n ist und einen kleinen Durchmesser hat, und ein unterer Abschnitt davon ist schräg nach unten hin ausgeschnitten, um einen in der axialen Richtung langgestreckten Führungsschlitz 8g1 zu bilden.
Im Bezug auf 4 ist ein Wellenloch 8a zur Aufnahme einer Tragwelle 65 (siehe 2) zum Lagern einer Schaltwalze 67 durch ein Lager 66 wie später beschrieben, schräg unterhalb der Position der Öffnung des Führungsschlitzes 8g1 gebohrt. Ein Lagerloch 8b zum Lagern einer Zwischenwelle 70 durch ein Lager 70b (siehe 2) ist an der Unterseite des Unterseite des Wellenlochs 8a ausgebildet). Ferner ist ein zweites Einsetzloch 8q, das rohrförmig koaxial zu einer Antriebswelle 80d (siehe 2) des Schaltmotors 80 ausgebildet ist, schräg unterhalb des Lagerlochs 8b ausgebildet.
Übrigens sind drei Bolzlöcher 8c auf einem Kreis in der Umgebung des zweiten Einsetzlochs 8q und hierzu konzentrisch ausgebildet.
Die Tragwelle 65 wird vorübergehend in das Wellenloch 8a des Lagerdeckelelements 8 eingesetzt, und die hohlzylindrische Schaltwalze 67 wird auf der Tragwelle 65 durch das Lager 66 drehbar gelagert.
Zusätzlich wird die Zwischenwelle 70 so eingesetzt, dass sie an dem Lagerloch 8b durch ein Lager 70b drehbar gelagert wird, wobei ein im Durchmesser großes Innenzahnrad 71 auf der Zwischenwelle 70 angebracht wird, und die Zwischenwelle 70 einstückig mit einem im Durchmesser kleinen Zwischenzahnrad 72 ausgebildet ist. Das im Durchmesser kleine Zahnrad 72 steht mit einer Walzenverzahnung 67g in Eingriff, die an einem Seitenrand der Schaltwalze 67 ausgebildet ist.
Wenn das Lagerdeckelelement 8 in diesem Zustand so angebracht wird, dass die ringförmige Rahmenwand 1f abdeckt, während es die Getriebekammeröffnung 2h und das erste Einsetzloch 1p abdeckt, wird die Hauptradwelle 11 an dem Hauptlagerloch 8m durch das Lager 3r gelagert, wird die Gegenradwelle 12 an dem Gegenradloch 8n durch das Lager 7R gelagert und wird das Schaltstangenbetätigungselement 55 an dem rechten Endabschnitt der Schaltstange 51, der zur rechten Seite über die Gegenradwelle 12 vorsteht, in das kreisförmige Loch 8gh des lochförmigen Führungsabschnitts 8g verschiebbar eingesetzt (siehe 2).
Dann wird der kubische Gleitabschnitt 58b des Schaltstifts 58, der das Schaltstangenbetätigungselement 55 durchsetzt, verschiebbar in den Führungsschlitz 8g1 des rohrförmigen Führungsabschnitts 8g eingesetzt, und der Eingriffsabschnitt 58a am Endabschnitt des Schaltstifts 58 wird verschiebbar in die Schaltführungsnut G der Schaltwalze 67 in Eingriff gebracht.
Ein Schaltstangenbewegungsmechanismus (die Schaltwalze 67, der Schaltstift 58, das Schaltstangenbetätigungselement 55) zum Bewegen der Schaltstange 51 in der axialen Richtung durch Drehung der Schaltwalze 67 und durch den Schaltstift 58, ist in einer kompakten Form zwischen der Reibungskupplung 5 am rechten Ende der Hauptradwelle 11 und den Abtriebszahnrädern (n) der Gegenradwelle 12 angeordnet (siehe 2).
Da der Gleitabschnitt 58b, der sich an den Eingriffsabschnitt 58a des Schaltstifts 58 anschließt, der mit der Schaltführungsnut G in der Schaltwalze 67 in Eingriff steht, in der axialen Richtung durch den Führungsschlitz 8g1 in dem rohrförmigen Führungsabschnitt 8g geführt ist, wirkt der Reibwiderstand, der einhergehend mit der Bewegung des Schaltstifts 58 erzeugt wird, auf den Gleitabschnitt 58b in der Nähe des Eingriffsabschnitt 58a, auf den durch Drehung der Schaltwalze 67 eine Arbeitskraft ausgeübt wird. Diese Struktur stellt sicher, dass sich der Schaltstift 58 einhergehend mit seiner Bewegung in der axialen Richtung nicht schräg stellt. Dementsprechend ist es möglich, glatte axiale Bewegungen des Schaltstifts 58 zu realisieren, während dessen Schrägstellung verhindert wird, und einen glatten Schaltvorgang zu erreichen.
Das Verhindern einer Schrägstellung des Schaltstifts 58 bewirkt, dass sich eine Durchbiegung der Achse des Schaltstangenbetätigungselements 55 verhindern lässt, wodurch glatte Bewegungen der Schaltstange 51 erreicht werden können und ein glatterer Schaltvorgang erzielt wird.
Übrigens trägt das Verhindern des Verkippens der Schaltstange 51 durch Führung des Schaltstangenbetätigungselements 55 durch den rohrförmigen Führungsabschnitt 8g auch zu einem glatten Betrieb der Schaltstange 51 bei.
Von dem Schaltstift 58 ist der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 58c seitens des Schaltstangenbetätigungselements 55 kleiner gemacht als der Durchmesser eines Abschnitts seitens der Schaltwalze 67. Dies stellt sicher, dass dann, wenn der Durchmesser des Schaltstifts 58 seitens der Schaltwalze 67 reduziert wird, während die Festigkeit des Eingriffsabschnitts 58a, auf den durch Drehung der Schaltwalze 67 eine Betätigungskraft ausgeübt wird, erhalten bleibt, die Größe und Gewicht des Schaltstangenbetätigungselements 55 und des rohrförmigen Führungsabschnitts 8g reduziert werden können, was den Platzbedarf verringert.
Die Schaltstangenführungsnut G in der Schaltwalze 67 ist so ausgebildet, dass sie entlang der Walzenaußenumfangsfläche über zumindest das Doppelte des Umfangs eine Spirale beschreibt. Im Verlauf der Schaltführungsnut G sind die Erster-Gang- bis Sechster-Gang-Positionen mit einem Intervall eines vorbestimmten Drehwinkels (zum Beispiel 150°) ausgebildet.
Übrigens befindet sich die Neutralstellung N vor der Erster-Gang-Stellung.
7 zeigt eine Abwicklung der Außenumfangsfläche des Schaltfelds 67, und 8 zeigt die Positionsbeziehung zwischen dem Drehwinkel der Schaltwalze 67 und den Gangstellungen.
Gangnutabschnitte Gs der Schaltführungsnut G sind an axial ausgerichteten Positionen auf gangweiser Basis bestimmt und in der Umfangsrichtung so orientiert, dass eine Axialbewegung des Schaltstifts 58 beim Drehen der Schaltwalze 67 verhindert wird, und durch spiralförmige Schaltnutabschnitte Gm miteinander verbunden, um den Schaltstift 58 bei der Drehung der Schaltwalze 67 in der axialen Richtung zu bewegen.
Die vorliegende Schaltführungsnut G hat Platz, um die Länge jedes der Gangnutabschnitts Gs auf einen großen Wert einzustellen, unbeachtet des vergleichsweise kleinen Außendurchmessers der Schaltwalze 67, da die Schaltführungsnut G über zumindest das zweifache des Umfangs der Schaltwalze 67 ausgebildet ist. Wie in 8 gezeigt, hat hier jeder der Gangnutabschnitte Gs eine Länge von 90° in Bezug auf den Drehwinkel der Schaltwalze 67; in anderen Worten, jeder der Gangnutabschnitte Gs ist länger gemacht als die Distanz, um die sich die Schaltwalze 67 ab dem Moment des Antriebsstopps des Schaltmotors 80 leer bewegt.
Selbst wenn der Schaltmotor 80 die Schaltwalze 67 in schnelle Drehung versetzt, kann das Einstellen eines gewünschten Gangs leicht erzielt werden.
In anderen Worten, während eine einfache Konfiguration verwendet wird, in der ein intermittierender Antriebsmechanismus unnötig ist, kann die Schaltstange rasch und stabil in einer gewünschten festen Position gehalten werden, und das Einstellen eines Gangs kann sicher und rasch durchgeführt werden, auch wenn die Geschwindigkeit des Schaltvorgangs durch den Schaltmotor 80 hoch ist.
Hier beträgt die Länge jeder der Schaltnutabschnitte Gm bei dem Schaltprozess 60°, im Bezug auf den Drehwinkel der Schaltwalze 67.
Da die Schaltführungsnut G in der Außenumfangsfläche der Schaltwalze 67 kontinuierlich über zumindest das Doppelte des Umfangs ausgebildet ist, kann sogar ein Mehrganggetriebe 10, das eine Vielzahl von Gängen, wie etwa sechs Gängen, aufweist, mit einer einzigen Schaltwalze 67 mit kleinem Außendurchmesser realisiert werden. Somit wird es möglich, Größe, Gewicht und Kosten des Mehrganggetriebes 10 zu reduzieren.
Hier erstreckt sich die Zwischenwelle 70, die das im Durchmesser kleine Zwischenzahnrad 72 in Eingriff mit der Trommelverzahnung 67g am Seitenrand der Schalttrommel 67 trägt, nach rechts, und ist an einem Endabschnitt mit einer im Durchmesser kleinen Verzahnung 73 ausgebildet. Wie in 2 mit der Doppelpunkt-Strich-Linie angegeben, steht ein im Durchmesser großes Untersetzungszahnrad 75b, das an einem an dem Lagerdeckelelement 8 vorgesehenen Tragwelle 74 drehbar gelagert ist, mit der im Durchmesser kleinen Verzahnung 73 an der Zwischenwelle 70 in Eingriff, und ein im Durchmesser kleines Ganguntersetzungszahnrad 75s, das mit dem im Durchmesser großen Ganguntersetzungszahnrad 75b einstückig ist, steht mit einem im Durchmesser großen Zahnrad 77 in Eingriff, das an einer an dem Lagerdeckelelement 8 vorgesehenen Tragwelle 76 drehbar gelagert ist.
Ein zylindrischer naher Basisabschnitt 77a des im Durchmesser großen Zahnrads 77 ist mit einem Betätigungsabschnitt eines Potentiometers 78 verbunden, das an dem unteren Motorgehäuse 1L angebracht ist.
Daher wird die Drehung der Schaltwalze 67 von dem Potentiometer 78 nach Drehzahluntersetzung durch ein Untersetzungsgetriebe erfasst, das aus dem im Durchmesser großen Ganguntersetzungszahnrad 75b und dem im Durchmesser kleinen Ganguntersetzungszahnrad 75s zusammengesetzt ist.
8 zeigt den vom Potentiometer 78 erfassten Winkel entsprechend dem Drehwinkel der Schaltwalze 67.
Da das Potentiometer 67 die Drehung der Schaltwalze 67 durch Untersetzung mit dem Untersetzungsgetriebe erfasst, beträgt der erfasste Winkel etwa ein Drittel des Drehwinkels der Schaltwalze 67, wie in 8 gezeigt.
Mit dem nach Drehzahluntersetzung durch das Untersetzungsgetriebe erfassten Drehwinkel der Schaltwalze 67 kann ein kostengünstiges Potentiometer 78 verwendet werden.
Der Schaltmotor 80 zur Drehung der Schaltwalze 67 ist in der Vertiefung 1d in der Außenwand des unteren Motorgehäuses 1L angeordnet.
Die Antriebswelle 80d steht von einer Endfläche eines zylindrischen Motorkörpers 80a vor, und ein Endabschnitt des Motorkörpers 80a, von dem die Antriebswelle 80d vorsteht, ist ein Befestigungsträger 81.
Wie in 5 gezeigt, ist der Befestigungsträger 81 allgemein kreisscheibenförmig. Der Befestigungsträger 81 ist in seiner Mitte mit einem hohlzylindrischen Lagerabschnitt 81s zum drehbaren Lagern der Antriebswelle 80d des Schaltmotors 80 durch ein Lager 82 ausgebildet, ist dort herum mit einer ringförmigen Befestigungsfläche 81a für den Schaltmotor 80 ausgebildet und ist dort herum mit Motorkörperbefestigungslöchern 81b an drei Positionen ausgebildet, und mit Motorbefestigungsbolzennabenabschnitten 81c an drei Positionen.
In Bezug auf 6 ist die vom Motorkörper 80a des Schaltmotors 80 vorstehende Antriebswelle 80d in den hohlzylindrischen Lagerabschnitt 81s des Befestigungsträgers 81 eingesetzt, mit dem Lager 82 dazwischen, wobei ein Endabschnitt des Motorkörpergehäuses in Kontakt mit dem Befestigungssitz 81a für die Motorkörperbefestigungslöcher 81b steht, und Bolzen 83 mit den Motorkörperbefestigungslöchern 81b in Gewindeeingriff stehen, wodurch der Befestigungsträger 81 an dem Motorkörpergehäuse angebracht wird.
Der Außendurchmesser des kreisförmigen scheibenartigen Befestigungsträgers 81 ist angenähert gleich dem Innendurchmesser des ersten Einsetzlochs 1p in der rechten Motorgehäuseaußenwand 1Lr, die eine rechte Seitenfläche der Vertiefung 1d in dem unteren Motorgehäuse 1L bildet, und der Außendurchmesser des hohlzylindrischen Lagerabschnitts 81s in der Mitte des Befestigungsträgers 81 ist angenähert gleich dem Innendurchmesser des zweiten Einsetzlochs 8q in dem Lagerdeckelelement 8.
Im Bezug auf 6 ist ein Dichtungselement 84 außen in eine Außenumfangsnut eingesetzt, die in einer Außenumfangsfläche des kreisscheibenartigen Befestigungsträgers 81 ausgebildet ist, der an dem Schaltmotor 80 angebracht ist. In diesem Zustand wird der Befestigungsträger 81 in das erste Einsetzloch 1g in der rechten Motorgehäuseaußenwand 1Lr von der Vertiefung 1d (linken Seite) ausgehend eingesetzt, und gleichzeitig wird der hohlzylindrische Lagerabschnitt 81s in das zweite Einsetzloch 8q in dem Lagerdeckelelement 8 eingesetzt, wodurch der Schaltmotor 80 in der Vertiefung 1d im unteren Gehäuse 1L angeordnet wird. Befestigungsbolzen 86 werden durch die drei Bolzenlöcher 8c in dem Lagerdeckelelement 8 eingesetzt und werden in die drei Motorbefestigungsbolzennabenabschnitte 81c des Befestigungsträgers 81 eingeschraubt, wodurch der Schaltmotor 80 angebracht wird.
Wie oben beschrieben wird der Schaltmotor 80 flüssigkeitsdicht in das erste Einsetzloch 1p und das zweite Einsetzloch 8q über den Befestigungsträger 81 eingesetzt und an der rechten Motorgehäuseaußenwand 1Lr und dem Lagerdeckelelement 8 angebracht. Hierdurch wird der Motorkörper 8a des Schaltmotors 80 in der Vertiefung 1d angeordnet, und die Antriebsverzahnung 8g an dem Endabschnitt der Antriebswelle 8d, der von dem Motorkörper 80a nach rechts vorsteht, wird mit der im Durchmesser großen Zahnrad 71 an der Zwischenwelle 70 in Eingriff gebracht.
Übrigens hat der Sitz des zylindrischen Lagerabschnitts 81s des Befestigungsträgers 81 in dem zweiten Einsetzloch 8q eine höhere Passgenauigkeit als der Sitz des Befestigungsträges 81 im ersten Einsetzloch 1p.
An einer Vertiefungsfläche der Vertiefung 1D in dem unteren Motorgehäuse 1L ist ein halbkreisförmiger Rippenabschnitt 90 halbkreisbogenförmig nahe der linken Motorgehäuseaußenwand 1LI ausgebildet, die eine linke Seitenfläche der Vertiefung 1D bildet. Ein Gummielement 91 haftet an einer Innenumfangsfläche des halbkreisförmigen Rippenabschnitts 90. Der Motorkörper 80a des Schaltmotors 80, der durch den Befestigungsträger 81 angebracht ist, wird in den halbkreisförmigen Rippenabschnitt 90 durch das Gummielement 91 eingesetzt.
Ein halbkreisförmiges Trägerelement 92 mit einer halbkreisbogenartigen Form zur Passung mit dem halbkreisförmigen Rippenabschnitt 90 wird auf den Motorkörper 80a durch ein Gummielement 93 aufgesetzt, und beide Enden davon werden mit Bolzen 95 befestigt, wodurch der Motorkörper 80a gelagert wird, indem er durch den halbkreisförmigen Rippenabschnitt 90 und das halbkreisförmige Trägerelement 93 befestigt wird.
Ferner steht eine Sicherungsgewindestange 96 mit der linken Motorgehäuseaußenwand 1Ll, welche die linke Seitenfläche der Vertiefung 1D bildet, koaxial zur Antriebswelle 80d des angebrachten Schaltmotors 80 von der linken Seite her in Gewindeeingriff, so dass sie vor- und zurückgeschraubt werden kann.
Wie in 2 gezeigt, wird das ferne Ende der Sicherungsgewindestange 96 in die Nähe einer Endfläche der an der Rückseite (linken Seite) des Motorkörpers 80a gebracht, indem die Sicherungsgewindestange 96 nach vorne geschraubt wird, wodurch verhindert wird, dass der Schaltmotor 80 herausfällt.
Beim Anbringen des Schaltmotors 80 wird die Sicherungsgewindestange 96 zurückgeschraubt, und der Schaltmotor 80 wird in einem Zustand, wo das halbkreisförmige Trägerelement 92 abmontiert ist, von der Rückseite her eingesetzt, an der die Vertiefung 1D in dem unteren Gehäuse 1L offen ist. In diesem Fall stützt sich, wie in 6 gezeigt, ein Teil der Außenumfangsfläche des an dem Schaltmotor angebrachten Befestigungsträgers 81 an einem Öffnungsrand des ersten Einsetzlochs 1p in der rechten Motorgehäuseaußenwand 1Lr ab, und der Befestigungsträger 81 wird in das erste Einsetzloch 1p derart eingesetzt, dass der Schaltmotor 80 gedreht wird, im Wesentlichen mit dem Anlagepunkt als Drehmitte; gleichzeitig wird der hohle zylindrische Lagerabschnitt 81s des Befestigungsträgers 81 in das zweite Loch 8q des Lagerdeckelelements 8 eingesetzt.
Das Einsetzen des Außenumfangsabschnitts des Befestigungsträgers 81 in das erste Einsetzloch 1p erfordert keine besonders hohe Einsetzgenauigkeit, wie sie zum Einsetzen in das zweite Einsetzloch 8q erforderlich ist. Daher erfolgt das Einsetzen des Befestigungsträgers 81 glattgängig, was den Befestigungsvorgang des Schaltmotors 80 erleichtert.
Da der Befestigungsträger 81 flüssigkeitsdicht in das erste Einsetzloch 1p und das zweite Einsetzloch 8q eingesetzt wird, wird eine hohe Dichtqualität gewährleistet.
Der Befestigungsträger 81 wird durch einen Befestigungsbolzen 86 fest an dem Lagerdeckelelement 8 angebracht.
Übrigens wird die Sicherungsgewindestange 96 vorangeschraubt, um das Ende der Sicherungsgewindestange 96 in die Nähe der Endfläche des Motorkörpers 80a zu bringen, wodurch verhindert wird, dass der Schaltmotor 80 herausfällt. Das halbkreisförmige Stützelement 92 wird auf den auf dem halbkreisförmigen Rippenabschnitt 90 sitzenden Motorkörper 80a gesetzt und wird an dem halbkreisförmigen Abschnitt 90 durch die Bolzen 95 befestigt, wodurch der Motorkörper 80a fest angebracht wird.
Wenn der Motorkörper 80a des Schaltmotors 80 somit in der Vertiefung 1D des unteren Motorgehäuses 1L aufgenommen und an dem unteren Motorkörper 1L angebracht ist, wird die Antriebsverzahnung 80g an der Antriebswelle 80g des Schaltmotors 80 mit dem im Durchmesser großen Zahnrad 71 an der Zwischenwelle 70 in Eingriff gebracht.
Der Schaltmotor 80, der in der Vertiefung 1D angeordnet ist, die in einem Abschnitt an der hinteren Unterseite einer Außenwand der Getriebekammer 2 des unteren Motorgehäuses 1L ausgebildet ist, ist an der Unterseite der Gegenradwelle 12 in der Getriebekammer 2 angeordnet und ist an der Rückseite der Hauptradwelle 11 angeordnet.
In anderen Worten, im Bezug auf 1 ist die Gegenradwelle 12 an einer schräg oberen Seite der Hauptradwelle 11 angeordnet, und der Schaltmotor 80 ist an der Unterseite der Gegenradwelle 12 angeordnet. In dieser Struktur ist die von dem Schaltmotor 80 angetriebene Schaltwalze 67 zwischen dem Schaltmotor 80 und der Gegenradwelle 12 angeordnet. Daher können die Schaltwalze 67 und der Schaltmotor 80, die an der Unterseite der Gegenradwelle 12 angeordnet sind, nicht in der Nähe der Hauptradwelle 11 angeordnet werden, die an einer unteren Vorderseite der Gegenradwelle 12 angeordnet ist. Demzufolge wird eine kompakte Gesamtstruktur sichergestellt, was zu einer Größenverringerung des Mehrganggetriebes 10 und des Verbrennungsmotors E beitragen kann.
Wenn in diesem Schaltantriebsmechanismus 50 der Schaltmotor 80 arbeitet, wird die Drehung der Antriebswelle 80g zum Drehen der Schaltwalze 67 durch das im Durchmesser große Zahnrad 71 an der Zwischenwelle 70 und durch den Untersetzungsgetriebemechanismus, der das im Durchmesser kleine Zahnrad 72 enthält, übertragen, wodurch die Schaltwalze 67 sequentiell zu den Gangpositionen gedreht wird.
Wie oben erwähnt, sind die Gangnutabschnitte Gs der Schaltführungsnut G in der Schaltwalze 67 länger ausgebildet als die Distanz, dm die die Schaltwalze 67 ab dem Antriebsstopp des Schaltmotors 80 leerläuft, so dass ein Gang sicher und rasch eingestellt werden kann.
Das Drehen der Schaltwalze 67 bewirkt, dass der Schaltstift 58, dessen Eingriffsabschnitt 58a mit der Schaltführungsnut G in Eingriff steht, eine parallele Bewegung in der axialen Richtung durchführt, während er von dem Führungsschlitz 8gl in dem rohrförmigen Führungsabschnitt 8g des Lagerdeckelelements 8 geführt wird, wodurch die Schaltstange 51 durch die Funktion des Schaltstangenbetätigungselements 55 in der axialen Richtung bewegt wird. Die Bewegung der Schaltstange 51 bewirkt, dass sich die acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe durch die Funktionen der Totgangmechanismen 52 und 53 gekoppelt bewegen.
Die Schaltstange 51 mit den daran angebrachten Totgangmechanismen 52 und 53 wird in den Innenraum der Gegenradwelle 52 eingesetzt und entlang der Mittelachse derselben angeordnet.
Die hohle zylindrische Gegenradwelle 12 hat einen Innendurchmesser, der angenähert gleich dem Außendurchmesser der Federhalter 52h und 53h der Totgangmechanismen 52 und 53 ist, und die Federhalter 52a und 53a, die an der Schaltstange 51 angebracht sind, sind in die Gegenradwelle 12 verschiebbar eingesetzt.
Die acht Steuerführungsnuten 12g, die einen rechteckigen Querschnitt haben, sind in der Innenumfangsfläche der Gegenradwelle 12 an acht radialen Positionen so ausgebildet, dass sie sich in der axialen Richtung erstrecken (siehe 16).
Die acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae,.Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe sind in die entsprechenden Steuerführungsnuten 12g derart verschiebbar eingesetzt wie in 14 gezeigt.
Die Steuerstangen C derselben Art sind an symmetrischen Positionen angeordnet.
Die Steuerführungsnuten 12g verhindern ein Verdrehen der Steuerstangen C relativ zur Gegenradwelle 12, und haben einen einfachen U-förmigen Querschnitt und können daher leicht gefertigt werden.
Die Tiefe der Steuerführungsnut 12g ist gleich der Breite der Steuerstange C in der radialen Richtung. Daher stellt eine Nocken- bzw. Steuerfläche, die eine Außenumfangsseitenfläche C ist, einen Gleitkontakt mit einer Bodenfläche der Steuerführungsnut 12g her, wohingegen eine Außenumfangsseitenfläche der Steuerstange C mit der Innenumfangsfläche der Gegenradwelle 12 im Wesentlichen fluchtet und mit den Außenumfangsflächen der Federhalter 52h und 53h Kontakt herstellt, wobei die Sperrklauen (p), die von der Innenumfangsseitenfläche der Steuerstange C vorstehen, einen der Federhalter 52h und 53h halten, indem sie diesen von beiden Seiten her einklemmen.
Die hohle rohrförmige Gegenradwelle 12 ist mit einem linken hohlzylindrischen Abschnitt 12b und einem rechten hohlzylindrischen Abschnitt 12c mit reduziertem Außendurchmesser an beiden linken und rechten Seiten eines mittleren Hohlzylinderabschnitts 12a ausgebildet, an dem die Abtriebszahnräder (n) durch die Lagerkragenelemente 13 gelagert sind (siehe 15).
Das Lager 7L wird auf den linken hohlzylindrischen Abschnitt 12b zusammen mit einer Beilagscheibe 14L aufgesetzt, und der linke hohlzylindrische. Abschnitt 12b wird teilweise mit den Längsverzahnungen 12s ausgebildet, so dass er mit dem Ausgangsritzel (nicht gezeigt) längs verzahnt ist, wohingegen das Lager 7R auf den rechten hohlzylindrischen Abschnitt 12c zusammen mit einer Beilagscheibe 14R aufgesetzt wird (siehe 2, 9 und 10).
Der Hohlraum der Gegenradwelle 12 ist mit einer im Durchmesser kleinen Umfangsfläche versehen, deren Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser der Federhalter 52h und 53h ist und die mit den Steuerführungsnuten 12g ausgebildet ist, sowie im Durchmesser große Umfangsflächen, die an beiden Seiten der im Durchmesser kleinen Innenumfangsfläche ausgebildet sind und deren Innendurchmesser im Wesentlichen den Bodenflächen der Steuerführungsnuten 12g entspricht (siehe 9 und 10).
Das Schaltstangenbetätigungselement 55 wird von der rechten Seite her in die Innenseite des erweiterten Innendurchmesserabschnitts etwa zur Hälfte eingesetzt.
Wenn die Schaltstange 51 und die Totgangmechanismen 52 und 53 sowie die acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe in den Innenraum der Gegenradwelle 12 eingebaut sind, drehen sich diese alle miteinander. Wenn die Schaltstange 51 in der axialen Richtung bewegt wird, werden die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cbo und die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstange Cae durch die Funktion der Schraubenfedern 52s des linken Totgangmechanismus 52 in der axialen Richtung gekoppelt bewegt, und die Normalrichtungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cao und die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe werden durch die Funktion der Schraubenfeder 53s des rechten Totgangmechanismus 53 in der axialen Richtung gekoppelt bewegt.
Die Totgangmechanismen 52 und 53 sind zwischen der Außenumfangsfläche der Schaltstange 51 und den inneren Seitenflächen der Mehrzahl von Steuerstangen C so angeordnet, dass sie entlang der axialen Richtung ausgerichtet sind. Daher überlappen die Schaltstange 51 und die Totgangmechanismen 52 und 53 sowie die Steuerstangen C in den radialen Richtungen in den Innenraum der Gegenradwelle 12. Diese Struktur macht es möglich, eine Vergrößerung des Mehrganggetriebes 10 in der axialen Richtung zu verhindern, die Totgangmechanismen 52 und 53 in kompakter Form im Innenraum der Gegenradwelle 12 unterzubringen und zu einer Größenreduktion des Mehrganggetriebes 10 selbst beizutragen.
Die zwei Totgangmechanismen 52 und 53 sind an der Schaltstange 51 so vorgesehen, dass sie in der axialen Richtung ausgerichtet sind, und die Totgangmechanismen 52 und 53 bewegen die verschiedenen Schaltstangen C. Daher wird es möglich, die Mehrzahl von Steuerstangen in Antwort auf eine Bewegung der einzigen Schaltstange 51 in zwei unterschiedliche Bewegungsarten zu versetzen und hierdurch zu einem glatteren Schaltvorgang beizutragen. Zusätzlich ist es durch die symmetrische Anordnung der Totgangmechanismen 52 und 53 möglich, die Herstellungskosten selbst zu reduzieren und die Handhabung der Teile während des Zusammenbaus zu erleichtern.
Die Schraubenfedern 52s, 53s der Totgangmechanismen 52, 53 sind in die Zwischenräume eingesetzt, die durch die Innenumfangsvertiefungen 52ha, 53ha der Federhalter 52h, 53h, die zwischen der Außenumfangsfläche der Schaltstange 51 und den Innenflächen der Mehrzahl von Steuerstangen C eingefügt sind, und den Außenumfangsvertiefungen 51a, 51b der Schaltstange 51 definiert sind. Ähnlich ist der Totgangmechanismus 53 derart konfiguriert, dass die Schraubenfeder 53s in dem Raum angeordnet ist, der zwischen dem vertieften Innenumfangsabschnitt 53ha des Federhalters 53h (die zwischen die Außenumfangsfläche der Schaltstange 51 und die Innenflächen der Steuerstangen C eingesetzt sind) und den ersten vertieften Außenumfangsabschnitt 51b der Schaltstange 51 eingesetzt ist. Daher können die Totgangmechanismen 52, 53, die die gleiche Form haben, an der Schaltstange 51 konfiguriert werden.
Der mittlere zylindrische Abschnitt 12h der Gegenradwelle 12, auf den die Abtriebszahnräder (n) durch das Lagerkragenelement 13 drehbar gelagert sind, hat einen großen Außendurchmesser und hat eine große Materialdicke, wie in 15 gezeigt. Der Außenumfangsabschnitt des dicken Abschnitts ist mit sechs schmalen Umfangsnuten 12cv entlang der Umfangsrichtung ausgebildet, die jeweils den Erster-, Zweiter-, Dritter-, Vierter-, Fünfter- und Sechster-Gang-Abtriebszahnrädern n1, n2, n3, n4, n5 und n6 entsprechen und mit regelmäßigen Intervallen entlang der axialen Richtung angeordnet sind, und mit vier axialen Nuten 12av, die in der axialen Richtung orientiert und mit regelmäßigen Intervallen entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind.
Ferner hat der Außenumfangsabschnitt des mittleren hohlzylindrischen Abschnitts 12a der Gegenradwelle 12 eine Struktur, der jeder der vier Segmente, die durch die vier axialen Nuten 12av definiert sind, mit langen rechteckigen Vertiefungen 12p und kurzen rechteckigen Vertiefungen 12q versehen ist, die in der axialen Richtung abwechselnd angeordnet sind. Hier ist die lange rechteckige Vertiefung ein Abschnitt, wo die Nutbreite der Umfangsnut 12cv an den linken und rechten Seiten über einen langen Bereich (über die gesamte Distanz) zwischen den benachbarten axialen Nuten 12av, 12av gleichmäßig erweitert ist, wohingegen die kurze rechteckige Vertiefung 12q ein Abschnitt wo die Nutbreite der Umfangsnut 12cv an den linken und rechten Seiten über einen kurzen Bereich (über einen Teil der Distanz) zwischen den benachbarten axialen Nuten 12av, 12av gleichmäßig erweitert ist.
An zwei Positionen, die entlang der Umfangsrichtung der Bodenfläche der langen rechteckigen Vertiefung 12p beabstandet sind, sind Federaufnahmeabschnitte 12d, 12d mit einer langen elliptischen Form und einer kleinen Vertiefung im Bereich über die Umfangsnut 12cv ausgebildet.
An der Umfangsnut 12cv an dem dicken Abschnitt zwischen der kurzen rechteckigen Vertiefung 12q und der axialen Nut 12av ist ein Stiftloch 12h in der radialen Richtung bis zu der oben erwähnten Steuerführungsnut 12g gebohrt.
Insbesondere sind von der Innenumfangsfläche des Innenraums der Gegenradwelle 12 die Stiftlöcher 12h in den radialen Richtungen der Nocken der Steuerführungsnuten 12g gebohrt, die durch Einschneiden an den acht Positionen mit Abstand entlang der Umfangsrichtung ausgebildet sind.
Die Stiftlöcher 12h sind, jeweils an jeder der Umfangsnuten 12cv, an vier Positionen ausgebildet.
An dem Federaufnahmeabschnitt 12d ist ein Endabschnitt einer elliptisch gewickelten Druckfeder 22 in dem Federaufnahmeabschnitt 12d angeordnet.
In die Stiftlöcher 12h sind Stiftelemente 23 verschiebbar eingesetzt.
Übrigens ist die Breite der Steuerführungsnuten 12g in Verbindung mit den Stiftlöchern 12h kleiner als der Außendurchmesser der Stiftelemente 23.
Daher fallen die Stiftelemente 23, wenn sie in den Stiftlöchern 12h ein- und ausgefahren werden, nicht in die Nockenführungsnuten 12g, so dass der Zusammenbau der Eingriffsmittel 22 auf der Gegenradwelle 12 erleichtert wird.
Da die Steuerstange C verschiebbar in die Steuerführungsnuten 12g eingesetzt ist, stellen die mittigen Endabschnitte der Stiftelemente 23, die in die Stiftlöcher 12h eingesetzt sind, mit den Steuerflächen der entsprechenden Steuerstange C Kontakt her. Wenn bei Bewegung der Steuerstange C eine Steuernut (v) in Entsprechung zu dem Stiftloch 12h gelangt, fällt das Stiftelement 23 in die Steuernut (v), wohingegen die Stiftelemente, denen andere Gleitkontaktflächen als die Steuernuten (v) entsprechen, auf den Gleitkontaktflächen laufen; somit werden, bei Bewegungen der Steuerstangen C, die Stiftelemente 23 ausgefahren oder eingefahren.
Das Ausfahren/Einfahren der Stiftelemente 23 in den Stiftlöchern 12h bewirkt, dass ihre zentrifugalseitigen Endabschnitte relativ zu den Bodenflächen der Umfangsnuten 12cv nach außen ausfahren oder sich relativ hierzu zurückziehen.
Schwenkklauenelemente R sind den langen rechteckigen Vertiefungen 12p und den kurzen rechteckigen Vertiefungen 12q und den Umfangsnuten 12cv (die mit den beiden Vertiefungen in Verbindung stehen) eingebettet, welche in dem Außenumfangsabschnitt des mittleren hohlzylindrischen Abschnitts 12a der Gegenradwelle 12 ausgebildet sind, mit der oben erwähnten Struktur. Zusätzlich sind Schwenkstifte 26 zum schwenkbaren Lagern der Schwenkklauenelemente R daran in den axialen Nuten 12av eingebettet.
Ein Zustand, wo alle Schwenkklauenelemente R auf diese Weise in Position montiert sind, ist in 18 gezeigt.
Eine Explosionsperspektivansicht in 17 stellt einen Satz von vier Schwenkklauenelementen R und einen anderen Satz von vier Schwenkklauenelementen R dar, sowie deren relative Winkelpositionen. Der erste Satz von vier Schwenkklauenelementen R ist in die Umfangsnut cv, die lange rechteckige Vertiefung 12o und die kurze rechteckige Vertiefung 12q eingebettet, die den ungeradzahligen Gängen entsprechen (erste, dritte und fünfte Abtriebszahnräder n1, n3 und n5). Der andere Satz der vier Schwenkklauenelemente R ist in die Umfangsnut 12cv, die lange rechteckige Vertiefung 12p und die kurze rechteckige Vertiefung 12q eingebettet, die den geradzahligen Gängen entsprechen (den zweiten, vierten und sechsten Abtriebszahnrädern n2, n4 und n6). Zusätzlich sind in der Figur auch die Schwenkstifte 26 zum schwenkbaren Lagern der Schwenkklauenelemente R und die auf die Schwenkklauenelemente R wirkenden Druckfedern 22 zusammen mit den Stiftelementen 23 gezeigt.
Alle hier verwendeten Schwenkklauenelemente R haben die gleiche Form; insbesondere sind sie bei Betrachtung in der axialen Richtung im Wesentlichen bogenförmig. Das Schwenkklauenelement R ist in seiner Mitte mit einer Lagervertiefung Rb versehen, die durch Wegschneiden eines Außenumfangsabschnitts eines Durchgangslochs gebildet ist, durch das der Schwenkstift 26 hindurchläuft. Ein Eingriffsklauenabschnitt Rp, der eine rechteckige Form mit großer Breite hat, und der in die lange rechteckige Vertiefung 12p schwenkbar eingesetzt ist, ist, in Bezug auf die Schwenkmitte, an einer Seite der Lagervertiefung Rd ausgebildet. Ein Stiftaufnahmeabschnitt Rr, dessen Breite klein ist und der in die mit dem Stiftloch 12h ausgebildete Umfangsnut 12cv schwenkbar eingesetzt ist, erstreckt sich an der anderen Seite. Ein Endabschnitt des Stiftaufnahmeabschnitts Rr reicht zu der kurzen rechteckigen Vertiefung 12q, wo sie eine vergrößerte Breite hat, um einen breiten Endabschnitt Rq zu bilden.
Von dem Schwenkklauenelement R ist der Stiftaufnahmeabschnitt Rr in die mit dem Stiftloch 12h ausgebildete Umfangsnut 12cv eingesetzt, wobei der Eingriffsklauenabschnitt Re an einer Seite in die lange rechteckige Vertiefung 12p eingesetzt ist, wobei die Lagervertiefung Rd zu der axialen Nut 12av passt und der breite Endabschnitt Rq an der anderen Seite in die kurze rechteckige Vertiefung 12q eingesetzt ist.
Dann wird der Schwenkstift 26 in die so fluchtende Lagervertiefung Rd und die axiale Nut 12av eingesetzt.
Das Schwenkklauenelement R ist seitlich symmetrisch um die Umfangsnut 12c herum, in die es eingesetzt ist, ausgebildet. Der breite rechteckige Eingriffsklauenabschnitt Rp an einer Seite ist schwerer als der Stiftaufnahmeabschnitt Rr und der breite Endabschnitt Rq an der anderen Seite. Wenn daher das auf dem Schwenkstift 26 gelagerte Schwenkklauenelement R zusammen mit der Gegenradwelle 12 rotiert, wirkt der Eingriffsklauenabschnitt Rp als Zentrifugalgewicht, wodurch das Schwenkklauenelement R in der Zentrifugalrichtung vorstehend schwenkt.
Das Schwenkklauenelement R ist so geformt, dass sein Stiftaufnahmeabschnitt Rr eine kleinere Breite hat als der Eingriffsklauenabschnitt Rp an der entgegengesetzten Seite der Schwenkmitte.
Weil es ausreicht, dass der Stiftaufnahmeabschnitt Rr eine Breite hat, die zur Aufnahme des Stiftelements 23 erforderlich ist, kann die Größe des Schwenkklauenelements r klein gemacht werden. Zusätzlich wird das Schwenken des Schwenkklauenelements R unter der vom Eingriffsklauenabschnitt Rp an der anderen Seite erzeugten Zentrifugalkraft erleichtert.
Die in der Umfangsrichtung einander benachbarten Schwenkklauenelemente R werden an der Gegenradwelle 12 in zueinander symmetrischer Lage angeordnet. Daher werden die Eingriffsklauenabschnitte Rp, Rp, die mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen einander gegenüberliegen, in eine gemeinsame lange rechteckige Vertiefung 12p eingesetzt, wohingegen die breiten Endabschnitte Rq an den anderen Seiten, die jenen weiteren benachbarten Schwenkklauenelementen benachbart sind, jeweils in eine gemeinsame kurze rechteckige Vertiefung 12q eingesetzt.
An der Innenseite des Eingriffsklauenelements Rp des Schwenkklauenelements R ist die Druckschraubenfeder 22, die an ihrem einen Ende von dem Federaufnahmeabschnitt 12d der Gegenradwelle 12 abgestützt ist, zwischenliegend angeordnet. Übrigens ist an der Innenseite des Federaufnahmeabschnitts Rr das in das Stiftloch 12h eingesetzte Stiftelement 23 zwischen dem Stiftaufnahmeabschnitt Rr und der Steuerstange C angeordnet.
Auf diese Weise ist das Schwenkklauenelement R an dem Schwenkstift 26 schwenkbar gelagert und in der langen rechteckigen Vertiefung 12p, der kurzen rechteckigen Vertiefung 12q und der Umfangnut 12cv der Gegenradwelle 12 eingebettet, wobei der Eingriffsklauenabschnitt Rp an einer Seite von der Druckfeder 22 nach außen vorgespannt wird und das Stiftaufnahmeelement Rr an der anderen Seite von dem ausfahrenden oder einfahrenden Stiftelement unter Druck gesetzt oder nicht unter Druck gesetzt wird, wodurch das Schwenkklauenelement R gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 22 verschwenkt wird.
Wenn das Stiftelement 23 in der Zentrifugalrichtung ausgefahren wird, um das Schwenkklauenelement R zu verschwenken, wird der Eingriffsklauenabschnitt Rp des Schwenkklauenelements R in die lange rechteckige Vertiefung 12p hinein versenkt, so dass kein Teil des Schwenkklauenelements R über die Außenumfangsfläche des mittleren hohlen zylindrischen Abschnitts 12a der Gegenradwelle 12 nach außen vorsteht.
Wenn andererseits das Stiftelement 23 eingefahren wird, wird der von der Druckfeder 22 vorgespannte Eingriffsklauenabschnitt Rp über die Außenumfangsfläche des mittleren hohlen zylindrischen Abschnitts 12a der Gegenradwelle 12 nach außen ausgefahren, um einen Eingriff mit dem Abtriebszahnrad (n) zu ermöglichen.
Die Druckfedern 22 sind zwischen die Innenflächen der Eingriffsklauenabschnitte Rp der Schwenkklauenelemente Rund den gegenüberliegenden langen rechteckigen Vertiefungen 12p in der Gegenradwelle 12 angeordnet. Daher sind keine besonderen Zwischenräume für die Federn in der axialen Richtung erforderlich. Somit lässt sich verhindern, dass die Gegenradwelle 12 in der axialen Richtung vergrößert wird. Durch Anordnen der Druckfedern 22 in den Mitten der Breite in der axialen Richtung der Schwenkklauenelemente R können die Schwenkkladenelemente R selbst an beiden Seiten in der axialen Richtung symmetrisch ausgebildet werden. Daher können die zwei Arten von Schwenkklauenelement, die in beiden Richtungen der Relativdrehung zwischen den Abtriebszahnrädern (n) und der, Gegenradwelle 12 in Eingriff und außer Eingriff treten, Schwenkklauenelemente R mit der gleichen Form sein, so dass es nicht notwendig ist, Schwenkklauenelemente mit unterschiedlichen Formen bereitzustellen.
Die Druckfeder 22 hat eine elliptische Form mit dem großen Durchmesser in der axialen Richtung der Gegenradwelle 12. Die Druckfeder 22 hat einen großen Durchmesser, der größer ist als die Breite des Stiftaufnahmeabschnitts Rr des Schwenkklauenelements R, und ist über die Umfangsnut 12cv hinweg aufgenommen, die über einen Umfang in der Umfangsrichtung hinweg ausgebildet ist, in den der Stiftaufnahmeabschnitt Rr schwenkbar eingesetzt ist. Daher kann die Bearbeitung der Gegenradwelle 12 erleichtert werden und können die Schwenkklauenelemente R stabil auf der Gegenradwelle 12 montiert werden.
Die vier Schwenkklauenelemente R, die den ungeradzahligen Gangrädern entsprechen (den ersten, dritten und fünften Abtriebszahnrädern n1, n3 und n5), und die vier Schwenkklauenelemente R, die den geradzahligen Gangrädern entsprechen (den zweiten, vierten und sechsten Abtriebszahnrädern n2, n4 und n6) haben relative Drehwinkelpositionen von 90° voneinander um die Mittelachse herum.
Von den vier Schwenkklauenelementen R, die den ungeradzahligen Gangrädern entsprechen (den ersten, dritten und fünften Abtriebszahnrädern n1, n3 und n5) sind die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao für einen solchen Eingriff, dass jedes der Ungeradzahliger-Gang-Abtriebszahnräder n1, n3 und n5 und die Gegenwelle 12 durch Abstützung in der normalen Drehrichtung der Zahnräder synchron gedreht werden, und die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Eingriffselemente Rbo für einen solchen Eingriff, dass jedes der Ungeradzahliger-Gang-Abtriebszahnräder n1, n3 und n5 die Gegenradwelle 12 durch Abstützung in der Rückwärtsdrehrichtung der Zahnräder synchron gedreht werden, in jeweiligen Paaren vorgesehen, wobei die zwei Elemente in jedem Paar symmetrisch angeordnet sind.
Ähnlich sind, von den vier Schwenkklauenelementen R, die den geradzahligen Gangrädern entsprechen (den Zweiter-, Vierter- und Sechster-Abtriebszahnrädern n2, n4 und n6), die Normaldrehungs-Geradzahligen-Schwenkklauenelemente Rae für einen solchen Eingriff, dass jedes der geradzahligen Abtriebszahnräder n2, n4 und n6 und die Gegenwelle 12 durch Abstützung in der Normaldrehrichtung der Zahnräder synchron abgestützt werden, und die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Eingriffselemente Rbe für einen solchen Eingriff, dass jedes der Geradzahliger-Gang-Abtriebszahnräder n2, n4 und n6 die Gegenwelle 12 durch Abstützung in der Rückwärtsdrehrichtung der Zahnräder synchron gedreht werden, in jeweiligen Paaren vorgesehen, wobei die zwei Elemente in jedem Paar symmetrisch angeordnet sind.
Die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao werden von dem Stiftelement 23, das durch die Bewegungen der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cao ausgefahren und eingefahren wird, jeweils verschwenkt, wohingegen die Rückwänsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Eingriffselemente Rbo jeweils von dem Stiftelement 23 verschwenkt werden, das durch die Bewegung der Rückwärtsdrehung-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cbo ausgefahren und eingefahren wird.
Ähnlich werden die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae jeweils von dem Stiftelement 23 verschwenkt, das durch die Bewegungen der Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstange Cae ausgefahren und eingefahren wird, wohingegen die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Eingriffselemente Rbe jeweils von dem Stiftelement 23 verschwenkt werden, das durch die Bewegungen der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstange Cbe ausgefahren und eingefahren wird.
Bei der Montage der Eingriffsmittel 20 auf der Gegenradwelle 12 wird zuerst das Lagerkragenelement 13 am rechten Ende von außen auf einem Außenumfangsendabschnitt des mittleren hohlen zylindrischen Abschnitts 12a angebracht, und das Eingriffsmittel 20 an rechten Ende wird derart montiert, dass die Enden einer Seite der Schwenkstifte 26 in die axialen Nuten 12av an der Innenseite des Lagerkragenelements 12 eingesetzt werden. Das nächste Lagerkragenelement 13 wird von außen angebracht, um die Enden der anderen Seite der Schwenkstifte 26 abzudecken, wobei das Abtriebszahnrad (n) montiert wird und danach das Eingriffsmittel 20 an der nächsten Stufe in der gleichen Weise wie in der vorangehenden Stufe montiert wird. Diese Prozedur wird wiederholt, und schließlich wird das Lagerkragenelement 13 am linken Ende von außen angebracht, um die Montage abzuschließen.
Wie in 19 gezeigt, werden die Lagerkragenelemente 13 außen an anderen Axialpositionen als die langen rechteckigen Vertiefungen 12p und die kurzen rechteckigen Vertiefungen 12q in dem mittleren hohlzylindrischen Abschnitt 12a angebracht. Jedes Lagerkragenelement 13 wird derart angeordnet, dass es die benachbarten 26, 26 der Schwenkstifte 26 überbrückend abdeckt, die in die durchgehenden Reihen in den axialen Nuten 12av eingebettet sind, wodurch verhindert wird, dass die Schwenkstifte 26 und die Schwenkklauenelemente R herausfallen.
Die Schwenkstifte 26, die in die axialen Nuten 12a des mittleren hohlen zylindrischen Abschnitte 12a der Gegenradwelle 12 eingebettet sind, werden mit einer solchen Tiefe eingebettet, dass sie nur die Außenumfangsfläche des mittleren hohlen zylindrischen Abschnitts 12a berühren (oder erreichen). Wenn die Lagerkragenelemente 13 außen angebracht werden, werden daher die Schwenkstifte 26 klapperfrei fixiert.
Die sieben Lagerkragenelemente 13 werden mit regelmäßigen Intervallen außen auf der Gegenradwelle 12 angebracht, und die Abtriebszahnräder (n) werden jeweils darauf drehbar gelagert, derart, dass sie die benachbarten Lagerkragenelemente 13, 13 jeweils überbrücken.
Jedes der Abtriebszahnräder (n) ist an seinen linken und rechten Innenumfangsrandabschnitten (den linken und rechten Umfangsrandabschnitten in der Innenumfangsfläche) mit Kerben versehen mit einer dünnwandigen ringförmigen Rippe 30 zwischen den linken und rechten Kerben, und die linken und rechten Lagerkragenelemente 13, 13 stehen mit den Kerben derart in Gleiteingriff, dass sie an die Rippe 30 klemmen (siehe 9 und 10).
Die Rippe 30 ist an der Innenumfangsfläche jedes der Abtriebszahnräder (n) mit sechs Eingriffsvorsprungabschnitten (31) versehen, die mit regelmäßigen Intervallen in der Umfangsrichtung angeordnet sind (siehe 9, 10, 11 und 12).
Der Eingriffsvorsprungsabschnitt 31 hat in Seitenansicht (in der axialen Richtung; wie in den 11 und 12 gezeigt) eine dünnwandige Bogenform, und beide Endoberflächen in der Umfangsrichtung stellen Eingriffsflächen zum Eingriff mit dem Eingriffkragenabschnitt Rp des Schwenkklauenelements R dar.
Das Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelement Rao (das Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelement Rae) und das Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Eingriffselement Rbo (das Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Eingriffselement Rbe) haben Eingriffsklauenabschnitte Rp, Rp, die sich zu einander gegenüberliegenden Seiten erstrecken. Das Normaldrehrichtungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelement Rao (das Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelement Rae) stützt sich auf dem Eingriffsvorsprungsabschnitt 31 in der Normaldrehrichtung des Abtriebszahnrads (n) (und der Gegenradwelle 12) ab und steht damit in Eingriff. Das Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Eingriffselement Rbo (das Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Eingriffselement Rbe) stützt sich auf dem Eingriffsvorsprungsabschnitt 31 in der Rückwärtsdrehrichtung des Abtriebszahnrads (n) ab und steht damit in Eingriff.
Übrigens wird das Normaldrehrichtungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelement Rao (das Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelement Rae) auch dann nicht in der Rückwärtsrichtung des Abtriebszahnrads n in Eingriff gebracht, wenn der Eingriffsklauenabschnitt Rp nach außen vorsteht. Ähnlich wird das Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Eingriffselement Rbo (das Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Eingriffselement Rbe) auch dann nicht in der normalen Drehrichtung des Abtriebszahnrads n in Eingriff gebracht, wenn der Eingriffsklauenabschnitt Rp nach außen vorsteht.
Nun wird eine Montageprozedur der oben beschriebenen Eingriffmittel 20 auf die Gegenradwelle 12 beschrieben.
Die zwei linken und rechten Totgangmechanismen 52 und 53 werden auf die mit dem Schaltbetätigungselement 55 ausgestattete Schaltstange 51 montiert, und die Steuerstange Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe werden im Umfang der Totgangmechanismen 52 und 53 angeordnet. Diese Baugruppe wird in den Innenraum der Gegenradwelle 12 eingesetzt.
In diesem Fall werden die acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe jeweils in die entsprechenden acht Steuerführungsnuten 12g eingesetzt.
Übrigens werden die Links-Rechts-Bewegungspositionen der acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe relativ zur Gegenradwelle 12 in die Neutralpositionen gesetzt.
Die Gegenradwelle 12 wird in diesem Zustand in eine hochstehende Lage gesetzt, deren linker Endabschnitt oben ist.
Dann wird zuerst, wie in den durchgehenden Linien in 12 angegeben, das Lagerkragenelement 13 am rechten Ende außen auf das Unterende (rechte Ende) des mittleren hohlen zylindrischen Abschnitts 12a angebracht. Danach werden die Stiftelemente 23 in die Stiftlöcher 12h in der Umfangsnut 12cv entsprechend dem untersten ersten Abtriebszahnrad n1 eingesetzt; wobei die einen Enden der Druckfedern 22 an den Federaufnahmeabschnitten 12d abgestützt werden; wobei die Schwenkklauenelemente R in die langen rechteckigen Vertiefungen 12, die kurzen rechteckigen Vertiefungen 12q und die Umfangsnuten 12cv eingesetzt werden; wobei die Schwenkstifte 26 in die axialen Nuten 12av an der Innenseite des rechten Lagerkragenelements 13 eingesetzt werden und gleichzeitig in die Lagervertiefungen Rd in den Schwenkklauenelementen R eingesetzt werden, wodurch die Schwenkklauenelemente R in Position montiert sind.
Die Steuerstangen C befinden sich in ihren Neutralstellungen. Daher werden die Stiftelemente 23 in Kontakt mit den anderen Gleitkontaktflächen als den Steuernuten ausgefahren, um die Stiftaufnahmeabschnitte Rr der Schwenkklauenelemente R von der Innenseite her unter Druck zu setzen und die letzteren zu verschwenken, und die Eingriffsklauenelemente Rp werden in die langen rechteckigen Vertiefungen 12b versenkt, was in einem Zustand resultiert, wo keine Komponente über die Außenumfangsfläche des mittleren hohlen zylindrischen Abschnitts 12a vorstehen.
Nachdem die vier Schwenkklauenelemente R in der Umfangsnut 12cv, die dem ersten Abtriebszahnrad n1 entsprechen, in Position montiert sind, wird das erste Abtriebszahnrad n1 von der Oberseite her in Position gesetzt, wobei die Rippe 30 des ersten Abtriebszahnrads n1 auf dem Lagerkragenelement 13 abgestützt wird und die Kerbe in Eingriff gebracht wird, um hierdurch das erste Abtriebszahnrad n1 zu montieren. Dann wird das zweite Lagerkragenelement 13 von der Oberseite her in Position eingesetzt und mit der Kerbe in dem ersten Abtriebszahnrad n1 in Eingriff gebracht, wodurch das zweite Lagerkragenelement 13 außen in einer vorbestimmten Position der Gegenradwelle 12 angebracht wird, und das erste Abtriebszahnrad n1 in der axialen Richtung positioniert und montiert wird.
Dann wird das Eingriffsmittel 20 für das zweite Abtriebszahnrad n2 angebracht, und dann wird das letztere angebracht. Danach wird dieser Vorgang wiederholt, um sequentiell die verbleibenden dritten, vierten, fünften und sechsten Abtriebszahnräder n3, n4, n5 und n6 anzubringen, und schließlich wird außen das siebte Lagerkragenelement 13 angebracht.
In dem Zustand, wo die sechs Abtriebszahnräder (n) so auf der Gegenradwelle 12 montiert sind, wird die Gegenradwelle 12 an den linken und rechten Lagern 7L und 7R drehbar gelagert, die an einer Seitenwand des Motorgehäuses und am Lagerdeckelelement 18 sitzen, wodurch die sechs Abtriebszahnräder (n) und die sieben Lagerkragenelemente 13 abwechselnd miteinander kombiniert sind, eingeklemmt von den linken und rechten Seiten, und in der axialen Richtung positioniert sind.
Die Lagerkragenelemente 13 tragen axiale Kräfte der jeweiligen Abtriebszahnräder (n) und können hierdurch dazu beitragen, diese in der axialen Richtung zu positionieren und die Schubkräfte aufzunehmen.
Auf diese Weise werden die ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Abtriebszahnräder n1, n2, n3, n4, n5 und n6 an der Gegenradwelle 12 durch die Lagerkragenelemente 13 drehbar gelagert.
Da die Steuerstangen C in den Neutralstellungen sind, sind alle Abtriebszahnräder (n) in einem ausgerückten Zustand, aufgrund der Bewegungspositionen der Steuerstangen C, der Eingriffsmittel 20, die jeweils den Abtriebszahnrädern n entsprechen, wobei die Stiftelemente 23 so vorstehen, dass die Stiftaufnahmeabschnitte Rr der Schwenkklauenelemente R von der Innenseite her hochgedrückt werden, und die Eingriffsklauenabschnitte Rp da vorher zur Innenseite eingefahren sind. In diesem Zustand können sich die Abtriebszahnräder (n) relativ zur. Gegenradwelle 12 frei drehen.
Wenn andererseits, wegen einer anderen Bewegungsposition als den Neutralpositionen der Steuerstangen C der Eingriffsmittel 20, die Stiftelemente 23 in die Steuernuten (v) verbracht werden, um die Schwenkklauenelemente R zu verschwenken und um einen Eingriffszustand zu erlangen, wo die Eingriffsklauenabschnitte R nach außen vorstehen, stützen sich die vorstehenden Eingriffsabschnitte 31 der entsprechenden Abtriebszahnräder (n) an den Eingriffsklauenabschnitten Rp ab, so dass die Drehung des Abtriebszahnrads (n) auf die Gegenradwelle 12 übertragen wird oder die Drehung der Gegenradwelle 12 auf das Abtriebszahnrad (n) übertragen wird.
In dem Schaltantriebsmechanismus 50 dreht der Betrieb des Schaltmotors 80 die Schaltwalze 67 um einen vorbestimmten Betrag, wobei die Drehung der Schaltwalze 67 die Schaltstange 51 um, einen vorbestimmten Betrag in der axialen Richtung bewegt, durch die Funktion des Schaltstifts 58, der in die Schaltführungsnut G eingesetzt ist, und die acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe in den Eingriffsmitteln 20 werden durch die Funktionen der Totgangmechanismen 52 und 53 gekoppelt bewegt.
Wenn die Steuerstangen C in der axialen Richtung bewegt werden, werden die Stiftelemente 23 in Gleitkontakt mit den Steuerflächen der Steuerstangen C einzeln in die Steuernuten (v) ausgefahren oder daraus zurückgezogen, wodurch die Schwenkklauenelemente R außer Eingriff von einem gegebenen Abtriebszahnrad (n) und in Eingriff mit einem anderen Abtriebszahnrad (n) verschwenkt werden. Auf diese Weise wird das mit der Gegenradwelle 12 in Eingriff stehende Abtriebszahnrad (n) gewechselt, wodurch ein Schaltvorgang ausgeführt wird.
Nun wird eine Schmierungsstruktur in der Gegenradwelle des Mehrganggetriebes 10 beschrieben.
In Bezug auf 6 ist die Gegenradwelle 12 an ihrem Abschnitt, auf dem das oben erwähnte Kragenelemente 33 anzubringen ist, mit einer Mehrzahl von Ölzuführlöchern 12x versehen, die den Abschnitt in radialen Richtungen durchsetzen. Dementsprechend ist auch das Kragenelement 33 mit Einführlöchern 33x versehen, und der Außenumfang davon ist mit einem ringförmigen Dichtungselement 39 abgedeckt.
Zusätzlich ist, wie in der linken Seitenansicht der Gegenradwelle 12 von 16 dargestellt, die Innenumfangsfläche des Innenraums der Gegenradwelle 12, durch paralleles Schneiden zu den acht Steuerführungsnuten 12g, an vier radialen Positionen (Positionen mit regelmäßigen Intervallen entlang der Umfangsrichtung mit axialen Ölzuführnuten 12y) ausgebildet, so dass zwei der Steuerführungsnuten 12g zwischen jedem benachbarten Paar der axialen Ölzuführnuten 12y angeordnet sind (siehe 11 und 12).
Jede der axialen Ölzuführnuten 12y steht mit radialen Ölzuführlöchern 12z in Verbindung, die in den radialen Richtungen an den axialen Positionen gebohrt sind, wo sich die entsprechenden Stiftelemente 23 befinden, und die radialen Ölzuführlöcher 12z sorgen für eine Verbindung zwischen den axialen Ölzuführnuten 12y und den Umfangsnuten 12cv, in die die Schwenkklauenelemente R eingesetzt sind.
Übrigens steht nicht jede der axialen Ölzuführnuten 12y mit den radialen . Ölzuführlöchern 12z in Verbindung, die in die axial benachbarten axialen Positionen dort gebohrt sind, wo die Stiftelemente 23 angeordnet sind; stattdessen steht jede der axialen Ölzuführnuten 12y mit den radialen Ölzuführlöchern 12z an jeder anderen Axialposition in Verbindung.
Übrigens steht, von den vier axialen Ölzuführnuten 12y, ein gegenüberliegendes Paar von axialen Ölzuführnuten 12y mit den radialen Ölzuführlöchern 12z in Verbindung, die sich an die Umfangsnuten 12cv öffnen, wo die Stiftelemente 23 entsprechend den ungeradzahligen Gängen (den ersten, dritten und fünften Abtriebszahnrädern n1, n3 und n5) angeordnet sind (siehe 11), wohingegen das andere entgegengesetzte Paar der axialen Ölzuführnuten 12y mit den radialen Ölzuführlöchern 12z in Verbindung steht, die sich in die Umfangsnuten 12cv öffnen, wo die Stiftelemente 23 entsprechend den geradzahligen Gängen (den zweiten, vierten und sechsten Abtriebszahnrädern n2, n4 und n6) angeordnet sind (siehe 12).
Schmieröl, das in einen Endabschnitt des Innenraums der Gegenradwelle 12 über die Ölzuführlöcher 12x eingeleitet wird, wird in der axialen Richtung entlang der Innenumfangsfläche des Innenraums der Gegenradwelle 12 durch die axialen Ölzuführnuten 12y geleitet. Daher kann der gesamte Eingriffsumschaltmechanismus (die Eingriffsmittel 20 wie etwa die Schwenkklauenelemente R, die Stiftelemente 23, die Druckfedern 22 etc. der. Steuerstangen C) glattgängig mit Schmieröl versorgt und ausreichend geschmiert werden, während der Öldurchtrittswiderstand gegen den Öldurchtritt in der axialen Richtung reduziert wird, wobei sogar ein kleinerer Ölförderaktuator ausreicht.
Es sind vier solcher axiale Ölzuführnuten 12y ausgebildet, und nicht jede der axialen Ölzuführnuten 12y steht mit den radialen Ölzuführlöchern 12z in Verbindung, die an axial benachbarten Axialpositionen gebohrt sind, wo die Stiftelemente 23 angeordnet sind. Daher kann das Schmieröl, das vom einen Ende der axialen Ölzuführnut 12y her zugeführt wird, zum anderen Ende treten, ohne dass der Hydraulikdruck wesentlich absinkt, und der Eingriffsumschaltmechanismus, der in der axialen Richtung angeordnet ist, kann weitgehend gleichmäßig mit dem Schmieröl versorgt werden.
Nun wird ein Hochschaltvorgang vom ersten Gang zum zweiten Gang mit einer Abstufung des Untersetzungsverhältnisses bei Beschleunigung durch Antrieb des Verbrennungsmotors entsprechend den 20 bis 24 beschrieben.
Die 20A bis 24D stellen sequentiell zeitliche Änderungen dar. In den Zeichnungen sind die Figuren A Schnittansichten, die durch Weglassen der Zahnräder und dergleichen von 9 erhalten sind (Schnittansicht entlang der Linie IX-IX der 11 und 12). Die Figuren B sind Schnittansichten, die durch Weglassen der Zahnräder und dergleichen von 10 erhalten sind (Schnittansicht entlang Linie X-X der 11 und 12). Die Figuren C sind Schnittansichten (Schnittansichten des ersten Abtriebszahnrads n1) entlang der Linie c-c der Figuren A und C. Die Figuren D sind Schnittansichten (Schnittansichten des zweiten Abtriebszahnrads n2) entlang der Linie d-d der Figuren A und B sind.
Die Kraft des Verbrennungsmotors wird durch die Reibungskupplung 5 auf die Hauptradwelle 11 übertragen, wodurch die ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Antriebszahnräder m1, m2, m3, m4, m5 und m6 als ein Körper gedreht wird, und die ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Abtriebszahnräder n1, n2, n3, n4, n5 und n6 in konstantem Eingriff damit jeweils mit den jeweiligen Drehzahlen gedreht werden.
20A–20D stellen den Erster-Gang-Zustand dar. In 20C wird das erste Abtriebszahnrad n1 in der Pfeilrichtung gedreht, und in 20D wird das zweite Abtriebszahnrad n2 in der Pfeilrichtung gedreht, worin das zweite Abtriebszahnrad n2 mit höherer Drehzahl gedreht wird als das erste Abtriebszahnrad n1.
Nur die Stiftelemente 23 der Eingriffsmittel 20, entsprechend dem ersten Abtriebszahnrad n1, werden in die Steuernuten v1 der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cao gesetzt (siehe 20A). Daher stehen die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao der Eingriffsmittel 20 mit ihren Eingriffsklauenabschnitten Rp nach außen vor, so dass die Eingriffsvorsprungsabschnitte 31 des drehenden ersten Abtriebszahnrads n1 mit den Eingriffsklauenabschnitten Rp in Eingriff kommen (siehe 20C), und sich die Gegenradwelle 12 zusammen mit dem ersten Abtriebszahnrad n1 mit der gleichen Drehzahl dreht wie das erste Abtriebszahnrad n1.
Übrigens sind in den 20A bis 27D die Schwenkklauenelemente R und die Eingriffsvorsprungsabschnitte 31, die gerade zur Kraftübertragung wirksam. sind, kreuzschraffiert.
In diesem Ersten-Gang-Zustand dreht sich das zweite Abtriebszahnrad n2 leer, da die ihm entsprechenden Stiftelemente 23 der Eingriffsmittel 20 aus den Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae und Cbe (siehe 20B) vorstehen und die Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae und Rbe in den Eingriffsmitteln 20 ihre Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Innenseite einfahren.
Die anderen dritten, vierten, fünften und sechsten Abtriebszahnräder n3, n4, n5 und n6 laufen leer an (siehe 20A und 20B).
Wenn hier ein Schaltwählhebel manuell betätigt wird, um einen Schaltvorgang zum zweiten Gang auszulösen, und die Schaltwalze 67 gedreht wird, damit die Schaltstange 51 mit einer Rechtsbewegung in der axialen Richtung beginnt, sind die acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe bereit zur gekoppelten Rechtsbewegung in der axialen Richtung, aufgrund der Funktionen der Schraubenfedern 52s und 53 der Totgangmechanismen 52 und 53.
In Bezug auf die 21A und 21C werden die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbo an der einen Seite mit wenig Widerstand bewegt, da die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo, die durch die Funktion der Stiftelemente 23 betätigt werden, nicht mit den Eingriffsvorsprungsabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 in Eingriff stehen, so dass die Stiftelemente 23, die sich in den Steuernuten v1 befanden, gelöst werden und aus den Steuernuten v1 vorstehen (siehe 21A), wodurch die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo verschwenkt werden und ihre Eingriffsklauenabschnitte Rp allmählich einwärts zurückgefahren werden (siehe 21C).
Andererseits sind, an den Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao an der anderen Seite, die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao, die durch die Funktion der Stiftelemente 23 betätigt werden, mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 in Eingriff und erhalten die Kraft von dem ersten Abtriebszahnrad n1, so dass ein ziemlich starker Reibwiderstand beim Schwenken der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao auftritt, um diese auszurücken. Selbst wenn daher die Kraft der Schraubenfeder 53s im Totgangmechanismus 53 dabei ist, die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao so zu bewegen, dass die Stiftelemente 23 entlang den schrägen Seitenflächen der Steuernuten v1 vorstehen, ist es unmöglich, die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao hochzudrücken und zu verschwenken. Insbesondere werden dann, wenn die Stiftelemente 23 gerade mit der Aufwärtsbewegung entlang den schrägen Seitenflächen der Steuernuten v1 begonnen haben, die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao gestoppt, und ein Zustand, wo ein Ausrücken unmöglich ist, bleibt wie er ist (siehe 21A und 21C).
Im in 21A–21D dargestellten Zustand können am zweiten Abtriebszahnrad n2 die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae widerstandsfrei bewegt werden, aber die Stiftelemente 23, die noch nicht in die Steuernuten v2 eingetreten sind, und die Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae und Rbe zeigen keine Änderung (siehe 21B und 21D).
Da übrigens die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao zusammen mit dem damit gekoppelten Federhalter 53h des Totgangmechanismus 53 im gestoppten Zustand sind, sind auch die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe in Eingriff mit dem Federhalter 53h im gestoppten Zustand.
Wenn in dem Zustand, wo die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao im gestoppten Zustand sind, die Schaltstange 51 weiter nach rechts bewegt wird, so dass sie die Zweiter-Gang-Stellung erreicht, werden auch die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae zusammen mit den Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbo weiter nach rechtsbewegt. Demzufolge treten, wie in 22B gezeigt, die Stiftelemente 23 in die Steuernuten v2 der Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae ein; dann werden die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae durch die Vorspannkräfte der Druckfedern 22 und die Zentrifugalkräfte der Eingriffsklauenabschnitte Rp verschwenkt, so dass ihre Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Außenseite vorstehen (siehe 22D).
Übrigens bleiben die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe im gestoppten Zustand, und die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe bleiben nach innen eingefahren.
Dann verfangen sich die Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2, das sich mit höherer Drehzahl dreht als die Gegenwelle 12, die sich zusammen mit dem ersten Abtriebszahnrad n1 drehen, mit den nach außen vorstehenden Eingriffsklauenabschnitten Rp der Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae und stützen sich daran ab (siehe 23D).
In diesem Moment (siehe die 23C und 23D), erfolgen die Abstützung der Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 an dem Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelementen Rae und die Abstützung der Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 an den Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schenkklauenelementen Rao gleichzeitig.
Daher wird, unmittelbar ab diesem Moment, die Gegenradwelle 12 dazu gebracht, minder gleichen Drehzahl wie dem mit höherer Geschwindigkeit drehenden zweiten Abtriebszahnrad n2 zu drehen (siehe 24D). Durch diese Drehung werden die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao von den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 gelöst, wodurch ein Hochschalten vom ersten Gang zum zweiten Gang erfolgt.
Wenn die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae von den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 getrennt sind, geht der Reibwiderstand zum Fixieren der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao verloren, wobei die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Rao, die durch die Schraubenfeder 53s des Totgangmechanismus 53 vorgespannt war, mit Verzögerung nach rechts bewegt werden, und die Stiftelemente 23, die sich in den Steuernuten v1 befanden, aus den letzteren gelöst werden, um die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao zu verschwenken und hierdurch die Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Innenseite einzufahren (siehe 24C).
Die Bewegung der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cao bewirkt, dass auch die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstange Cbe durch die Funktion des Federhalters 53h des Totgangmechanismus 53 bewegt werden, wodurch die Stiftelemente 23 in die Steuernuten v2 der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe verbracht werden und die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe verschwenkt werden, so dass ihre Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Außenseite vorstehen, wodurch der Schaltvorgang beendet wird (siehe 24D).
Auf diese Weise wird der Schaltvorgang vom ersten Gang zum zweiten Gang abgeschlossen. Der in 24A–24D gezeigte Zustand ist der Zweite-Gang-Zustand.
Beim oben erwähnten Hochschalten vom ersten Gang zum zweiten Gang, um eine Untersetzungsverhältnisstufe niedriger, in den Zustand, wo die Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 sich an den Eingriffsklauenabschnitten Rp der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao abstützen und damit in Eingriff stehen, wie in 23A–23D gezeigt, verfangen sich die Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2, das sich mit höherer Geschwindigkeit dreht, mit den Eingriffsklauenabschnitten Rp der Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae und stützen sich daran ab, so dass sich die Gegenradwelle 12 zusammen mit dem zweiten Abtriebszahnrad n2 mit höherer Drehzahl dreht, um hierdurch den Schaltvorgang zu ermöglichen. Daher werden die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao von den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 spontan allmählich getrennt, so dass diese glattgängig ausrücken. Dementsprechend ist für das Ausrücken keine Kraft erforderlich, wird ein glattgängiger Betrieb erzielt und ein glattes Hochschalten realisiert.
Auch bei jedem der Hochschaltvorgänge vom zweiten Gang zum dritten Gang, vom dritten Gang zum vierten Gang, vom vierten Gang zum fünften Gang und vom fünften Gang zum sechsten Gang erfolgt das Hochschalten mit einem Prozess, in dem in dem Zustand, wo das Abtriebszahnrad (n) mit gegebenen Schwenkklauenelementen R in Eingriff steht, das Abtriebszahnrad (n) mit den Schwenkklauenelementen R um eine Untersetzungsverhältnisstufe niedriger als den gegebenen Schwenkklauenelementen R in Eingriff gelangt. Daher ist für das Ausrücken keine Kraft erforderlich und wird ein glatter Betrieb erzielt. Dies stellt sicher, dass kein Verlust in der Umschaltzeit während des Hochschaltens auftritt, ein Aussetzen der Antriebskraft vermieden wird und der Schaltstoß schwach ist und ein glattes Hochschalten erreicht werden kann.
Wenn zum Beispiel das System im Ersten-Gang-Zustand ist, wie in 20(c) gezeigt, sind die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao in Eingriff mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1, und die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo an der anderen Seite befinden sich in der Nähe der Eingriffsvorsprungabschnitte 31 und sind damit in Eingriff bringbar.
Wenn daher die Fahrzeuggeschwindigkeit verzögert und eine Antriebskraft vom Hinterrad auf die Gegenradwelle 12 einwirkt, mit dem Ergebnis einer Richtungsänderung der Antriebskraft, wird der Eingriff der Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 mit den Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao rasch zum Eingriff mit den Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelementen Rbo umgeschaltet. Dementsprechend kann der Eingriff glattgängig übergeben und gehalten werden.
Nun wird ein Prozess des Herunterschaltens vom Zweiten-Gang-Zustand zum Ersten-Gang-Zustand beschrieben, mit einer Untersetzungsverhältnisstufe nach oben, während die Fahrzeuggeschwindigkeit verzögert wird, wie nachfolgend anhand der 25A bis 27D beschrieben.
25A–25D stellen einen Zustand unmittelbar nach Verzögerung im Zweiten-Gang-Zustand dar.
Aufgrund der Verzögerung wirkt eine Antriebskraft vom Hinterrad auf die Gegenradwelle 12. In diesem Fall werden, wie in 25D gezeigt, die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe, die in einem eingriffsfähigen Zustand waren, mit dem Eingriffsvorsprungabschnitt 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2, dessen Drehzahl geringer ist, tatsächlich in Eingriff gebracht, so dass die Drehkraft der Gegenradwelle 12 auf das zweite Abtriebszahnrad n2 übertragen wird; dabei findet eine so genannte Motorbremsung statt.
Wenn in diesem Zustand der Schaltwählhebel manuell betätigt wird, um die Schaltwalze 67 um einen vorbestimmten Betrag in der Gegenrichtung zur oben erwähnten zu drehen und um die Schaltstange 51 in der axialen Richtung nach links zu bewegen, um zum ersten Gang herunterzuschalten, werden die acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe in der axialen Richtung gekoppelt durch die Funktion der Schraubenfedern 52s und 53s der Totgangmechanismen 52 und 53 bereit zur Linksbewegung. Da jedoch die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang Schwenkklauenelemente Rbe, die durch die Funktion der Stiftelemente 23 betätigt werden, mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 in Eingriff stehen und die Kraft von dem zweiten Abtriebszahnrad n2 erhalten, wirkt ein ziemlich starker Reibwiderstand beim Schwenken der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkelemente Rbe, um diese auszurücken. Daher werden dann, wenn die Stiftelemente 23 gerade mit der Hochbewegung entlang den schrägen Seitenflächen der Steuernuten v2 begonnen haben, die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe gestoppt, und ein Zustand, wo das Ausrücken unmöglich ist, bleibt wie er ist (siehe 26B und 26D).
Übrigens bleiben, zusammen mit den Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe, die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao durch die Funktion des Federhalters 53h des Totgangmechanismus 53 auch im gestoppten Zustand.
Andererseits werden die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae mit wenig Widerstand nach links bewegt, da die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkkiauenelemente Rae, die. durch die Funktion der Stiftelemente 23 betätigt werden, nicht mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 in Eingriff stehen. Die Bewegung der Normalrichtungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae bewirkt, dass die Stiftelemente 23, die sich in den Steuernuten v2 befanden, aus den Steuernuten v2 vorstehen, um hierdurch die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae zu verschwenken und die Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Innenseite einzufahren (siehe 26D).
Im ersten Abtriebszahnrad n1 werden die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbo widerstandsfrei nach links bewegt, wobei die Stiftelemente 23 in die Steuernuten v1 der Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbo eintreten (siehe 26A), und die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo durch die Vorspannkräfte der Druckfedern 22 und die Zentrifugalkräfte ihrer Eingriffsklauenabschnitt Rp verschwenkt werden, so dass die Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Außenseite vorstehen (siehe 26C).
Nachdem die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae ihre Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Innenseite eingefahren haben, stehen die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo mit ihren Eingriffsklauenabschnitten Rp zur Außenseite vor.
Wenn dann die Rückwärtsdrehuhgs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo zusammen mit der Gegenradwelle 12 drehen, so dass sie sich mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 verfangen und sich daran abstützen, wie in den 26C und 26D gezeigt, gibt es einen Moment, zu dem sowohl die Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 als auch die Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 sich gleichzeitig an den Eingriffsklauenabschnitten Rp der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe und an den Eingriffsklauenabschnitten Rp der Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo abstützen.
Unmittelbar ab diesem Moment wird der Eingriff mit dem ersten Abtriebszahnrad n1, das sich mit niedriger Drehgeschwindigkeit dreht, wirksam, und es erfolgt das Ausrücken vom zweiten Abtriebszahnrad n2, wodurch ein Herunterschalten vom zweiten Gang zum ersten Gang erreicht wird.
Wenn die Eingriffsvorsprungsabschnitte 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 und die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe voneinander gelöst werden, geht der Reibwidersand, der die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe fixiert, verloren, wobei die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe, die an der Schraubenfeder 53s des Totgangmechanismus 53 vorgespannt waren, mit Verzögerung nach links bewegt werden, und die Stiftelemente 23, die in den Steuernuten v2 waren, aus den Steuernuten v2 herauskommen (siehe 27B), wodurch die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe verschwenkt werden, um ihre Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Innenseite einzufahren (siehe 27D).
Mit der Bewegung der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe werden auch die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Cao durch die Funktion des Federhalters 53h des Totgangmechanismus 53 bewegt, und die Stiftelemente 23 treten in die Steuernuten v1 der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao ein, wodurch die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao verschwenkt werden, so dass ihre Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Außenseite vorstehen, um hierdurch den Schaltvorgang abzuschließen (siehe 27C).
In diesem Zustand ist der Schaltvorgang vom zweiten Gang zum ersten Gang abgeschlossen.
Bei diesem Herunterschalten von Zweiten-Gang-Zustand zum Ersten-Gang-Zustand, mit einer Untersetzungsverhältnistufe höher, in dem Zustand, wo die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe in Abstützung und Eingriff mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 sind, wie in 26A – 26D gezeigt, verfangen sich die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1, das sich mit geringerer Geschwindigkeit dreht, und treten damit in Eingriff, was in einem Umschalten des Eingriffs resultiert. Daher werden die Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 und der Eingriffsklauenabschnitte Rp der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe glattgängig voneinander gelöst. Dies stellt sicher, dass für das Ausrücken keine Krafterforderlich ist, wobei ein glatter Vorgang erreicht wird und ein glattes Herunterschalten realisiert werden kann.
Auch den jeweiligen Herunterschaltvorgängen vom sechsten Gang zum fünften Gang, vom fünften Gang zum vierten Gang, vom vierten Gang zum dritten Gang und vom dritten Gang zum zweiten Gang erfolgt das Herunterschalten mit einem Prozess, in dem in dem Zustand, wo das das Abtriebszahnrad (n) mit gegebenen Schwenkklauenelementen R in Eingriff steht, das Abtriebszahnrad (n) mit den Schwenkklauenelementen R mit einer Untersetzungsverhältnisstufe höher in Eingriff kommt, im Vergleich zu den gegebenen Schwenkklauenelementen R. Daher ist für das Ausrücken keine Kraft erforderlich und wird ein glatter Betrieb ermöglicht. Dies stellt sicher, dass keine Schaltkupplung erforderlich ist, beim Herunterschalten keine Umschaltzeit verloren geht, ein Aussetzen der Antriebskraft vermieden wird, der Schaltstoß schwach ist und ein glattes Herunterschalten durchgeführt werden kann.
Wenn zum Beispiel das System im Zweiten-Gang-Zustand ist, wie in 25D gezeigt, sind die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe im Eingriff mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2, und die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae an der anderen Seite sind in der Nähe der Eingriffsvorsprungabschnitte 31 und damit in Eingriff bringbar.
Wenn daher das Fahrzeug beschleunigt und Antriebskraft vom Verbrennungsmotor auf das zweite Abtriebszahnrad n2 übertragen wird, mit einer Richtungsänderung der Antriebskraft, wird der Eingriff der Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 mit den Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe rasch zum Eingriff mit den Normalrichtungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelementen Rae umgeschaltet. Dementsprechend kann der Eingriff glattgängig umgeschaltet und gehalten werden.
Übrigens kann beim vorliegenden Mehrganggetriebe 10 bei Beschleunigung durch Antrieb des Verbrennungsmotors eine einfache Bewegung der Schaltstange nach links in der axialen Richtung beim Versuch eines Herunterschaltens, der Eingriff der Schwenkklauenelemente R und des Abtriebszahnrads (n), die kraftübertragend sind, nicht lösen. Im Hinblick hierauf wird zur Durchführung eines Herunterschaltens bei Beschleunigung ein Schaltvorgang in dem Zustand ausgeführt, wo das Fahrzeug durch einmaliges Ausrücken der Reibungskupplung 5 vor Durchführung des Schaltvorgangs verzögert worden ist. Auf diese Weise wird der Eingriff glattgängig zum Eingriff der Schaltklauenelemente R und eines Abtriebszahnrads (n) umgeschaltet, dessen Untersetzungsverhältnis um eine Stufe höher ist als das Abtriebszahnrad (n), das die Kraft übertragen hat, und danach wird die Reibungskupplung 5 eingerückt und die Beschleunigung ausgeführt.
In dem Fall, wo die Kupplung 5 nicht verwendet wird, wird die Drehzahl des Abtriebszahnrads (n) momentan separat durch Antriebskrsftdrehzahlreduzierungsmittel wie etwa der Zündzeitsteuerung oder der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung gesenkt, wodurch ein Herunterschalten auch während der Beschleunigung glattgängig ausgeführt werden kann.
Wenn das Fahrzeug verzögert und eine Antriebskraft vom Hinterrad auf die Gegenradwelle 12 wirkt, kann der beabsichtigte Schaltvorgang nicht durchgeführt werden, selbst wenn die Schaltstange 51 in der axialen Richtung nach rechts bewegt ist, wenn man versucht, ein Hochschalten auszuführen. Übrigens würde ein Schaltstoß erzeugt, wenn das Abtriebszahnrad (n), das eine Untersetzungsstufe niedriger ist als das zuvor wirksame Abtriebszahnrad (n), bei der anschließenden Beschleunigung mit dem Schwenkklauenelementen R in Eingriff gebracht wird. Im Hinblick hierauf wird der Hochschaltbetrieb bei Verzögerung unterbunden, wodurch die Erzeugung eines Schaltstoßes sicher verhindert werden kann.
Durch Bewegung der Schaltstangen C in der axialen Richtung, die in die Steuerführungsnuten 12g eingesetzt sind, die in der Innenumfangsfläche des Innenraums der Gegenradwelle 12 ausgebildet sind, werden die Stiftelemente 23, die in die erforderlichen Positionen der Gegenradwelle 12 eingesetzt sind, ausgefahren oder eingefahren, um die. Schwenkklauenelemente R zu verschwenken, um hierdurch das Einrücken und Ausrücken zwischen den Schwenkklauenelementen R und den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 der Abtriebszahnräder (n) zu bewirken. Daher ist es mit kleinen Bewegungsbeträgen der Steuerstangen C möglich, die benötigten Stiftelemente 23 auszufahren oder einzufahren, um hierdurch den Eingriff umzuschalten und einen Schaltvorgang auszuführen. Übrigens kann, wie in 1 gezeigt, eine Struktur verwendet werden, in der die Abtriebszahnräder (n), die auf der Gegenradwelle 12 drehbar gelagert sind, einander benachbart sind, wodurch die Breite des Mehrganggetriebes 10 in der axialen Richtung kleiner gemacht werden kann.
Der Schaltmotor 80 des an einem Kraftrad angebrachten Verbrennungsmotors E ist in dem Vertiefungsabschnitt 1D zwischen den entgegengesetzten seitlichen Motorgehäuseaußenwänden 1LI, 1Lr an beiden Seiten des Motorgehäuses 1 so angeordnet, dass sie sich mit Hilfsaggregaten nicht stören. Daher kann ein großer Anteil des Schaltmotors 80 in dem Vertiefungsabschnitt 1D versteckt werden. Somit kann, während das äußere Erscheinungsbild zufriedenstellend bleibt, der Luftwiderstand reduziert werden und kann der Schaltmotor 80 vor Kollision mit Fremdkörpern geschützt werden, insbesondere ohne ein besonderes Schutzelement zu benötigen.
Da der Motorkörper 80 außerhalb des Motorgehäuses 1 angeordnet ist, kann ein Mehrzweckmotor verwendet werden, ohne dass der Schaltmotor 80 eine besondere Struktur benötigt.
Die Gegenradwelle 12 ist schräg oberhalb der Hauptradwelle 11 angeordnet. Der Schaltmotor 80 ist unter der Gegenradwelle 12 angeordnet. Die von dem Schaltmotor 80 angetriebene Schaltwalze 67 ist zwischen dem Schaltmotor 80 und der Gegenradwelle 12 angeordnet. Die Hauptradwelle 11, die Gegenradwelle 12 und der Schaltmotor 80 sind an den Scheiteln eines Dreiecks angeordnet, deren Abstände zueinander gleich sind, und die Schaltwalze 67 kann zur gemeinsamen Anordnung in der Nähe der Hauptradwelle 11 angeordnet werden. Somit lässt sich eine kompakte Anordnungsstruktur erzielen, um das Getriebe und den Verbrennungsmotor kleiner zu machen.
Gemäß der Befestigungsstruktur des Schaltmotors 80 des Verbrennungsmotors E wird der Befestigungsträger 81, der am Endabschnitt des Motorkörpers 80a angebracht ist, wie folgt gelagert. Der Außenumfangsabschnitt des Befestigungsträgers 81 wird in das erste Einsetzloch 1p der seitlichen Motorgehäuseaußenwand 1Lr eingesetzt, und gleichzeitig wird der zylindrische Lagerabschnitt 81s des Befestigungsträgers 81 in dem zweiten Einsetzloch 8q des Lagerdeckelelements 8 mit höherer Passgenauigkeit als das erste Einsetzloch 1p eingesetzt.
Auf diese Weise kann der Schaltmotor 80, dessen Motorkörper 80a an der Außenseite (dem Vertiefungsabschnitt 1D) des Motorgehäuses 1 angeordnet ist, an dem Motorgehäuse 1 über den Befestigungsträger 81 angebracht werden, während eine gute Abdichtung sichergestellt wird. Zusätzlich braucht der Sitz des Außenumfangsabschnitts des Befestigungsträgers in dem ersten Einsetzloch 1p keine so hohe Passgenauigkeit wie im zweiten Einsetzloch 8q haben. Daher ist die Montagearbeit des Schaltmotors einfach.
Der Schaltmotor 80 ist in dem Vertiefungsabschnitt 1D zwischen den an beiden Seiten des Motorgehäuses 1 entgegengesetzten seitlichen Motorgehäuseaußenwänden 1LI, 1Lr so angeordnet, dass er sich nicht mit Hilfsaggregaten stört. Somit kann ein großer Anteil des Schaltmotors 80 in dem Vertiefungsabschnitt 1D versteckt werden, so dass das äußere Erscheinungsbild zufriedenstellend ist und der Luftwiderstand reduziert wird. Zusätzlich kann der Schaltmotor 80 vor Kollision mit Fremdkörpern geschützt werden, insbesondere ohne ein besonderes Schutzelement zu benötigen.
Das zweite Einsetzloch 8q mit der hohen Passgenauigkeit wird dazu benutzt, um den Schaltmotor 80 in Bezug auf den Getriebezug 80g, 71, 72, 67g zu positionieren, und das erste Einsetzloch 1p mit der geringeren Passgenauigkeit wird dazu benutzt, den Schaltmotor 80 an dem Motorgehäuse 1 über das Lagerdeckelelement 8 anzubringen. Somit kann die Befestigungsgenauigkeit zwischen dem Schaltmotor 80 und dem Getriebezug 80g, 71, 72, 67g sichergestellt werden.
Der Außenumfangsabschnitt des Motorkörpers 80a ist von dem halbkreisförmigen Trägerelement 92, das in dem Vertiefungsabschnitt 1D des Motorgehäuses 1 vorgesehen ist, umgeben und wird von diesem gestützt. Somit wird der Schaltmotor 80 in dem Vertiefungsabschnitt 1D des Motorgehäuses 1 bei geöffnetem halbkreisförmigen Trägerelement 92 eingebaut, und dann wird das halbkreisförmige Trägerelement 92 geschlossen, wodurch der Schaltmotor leicht und zuverlässig angebracht werden kann.
Wenn der Aktuator auslegerartig ist, tritt an der nichtgestützten Seite des Aktuators aufgrund der Vibrationen des Verbrennungsmotors eine große Amplitudenbelastung auf. Daher muss die Tragfestigkeit der Lager und dergleichen in dem Aktuator erhöht werden, wodurch die Größe des Aktuators zunimmt. Da jedoch der Hauptkörper des Aktuators 80 am Außenumfangsabschnitt durch das ringförmige Trägerelement fest gesichert ist, welche aus dem halbkreisförmmigen vorstehenden Rippenabschnitt 90 und dem halbkreisförmigen Schützelement 92 zusammengesetzt ist, kann eine Vergrößerung des Aktuators verhindert werden.
Die Sicherungsgewindestange 96, die auf die seitliche Motorgehäuseaußenwand 1LI vor- und zurückbeweglich geschraubt ist, wird nach vorne bewegt, so dass ihr fernes Ende sich der Endfläche des Motorkörpers 80a annähert, um auf einfache Weise zu verhindern, dass der Schaltmotor 80 ausfällt.
Anstelle der Sicherungsgewindestange 96 kann auch eine Stützgewindestange, an deren Ende ein elastisches Element gesichert ist, in die seitliche Motorgehäuseaußenwand 1LI vor- und zurückbeweglich geschraubt werden. Die Stützgewindestange wird nach vorne bewegt, so dass das am Ende gesicherte elastische Element gegen die Endfläche des Motorkörpers 80a gedrückt wird und diese abstützt. Somit kann der Schaltmotor 80 leicht angebracht werden.
Wenn übrigens der Schaltmotor 80 gegen die Stützgewindestange gedrückt und von dieser abgestützt wird, braucht der Motorkörper 80a am Außenumfang nicht von dem halbkreisförmigen vorstehenden Rippenabschnitt 90 und dem halbkreisförmigen Stützelement 92 befestigt und gestützt zu werden, sondern kann einfach vom Außenumfang her abgedeckt werden, um ein herausfallen zu verhindern.
Das mehrstufige Getriebe 10 vermeidet eine Zunahme der axialen Breite, zugunsten der Kompaktheit, da der Schaltstangenbewegungsmechanismus, der aus der Schaltwalze 67, dem Schaltstift 58 und dem Schaltstangenbetätigungselement 55 zusammengesetzt ist, kompakt zwischen der Reibungskupplung 5 am rechten Ende der Hauptradwelle 11 und den Abtriebszahnrädern m der Gegenradwelle 12 angeordnet ist.
Das Lagerdeckelelement 8, das die Öffnung 2h der Getriebekammer 2 des Motorgehäuses 1 öffenbar schließt, trägt die jeweiligen Endseiten der Antriebsradwelle und der Abtriebsradwelle. Zusätzlich ist der Schaltstangenbewegungsmechanismus zwischen der Reibungskupplung 5 und dem Lagerdeckelelement 8 angeordnet. Daher kann der Schaltstangenbewegungsmechanismus an der Außenseite der Getriebekammer 2 leicht gewartet werden. Zusätzlich können der Eingriffsumschaltmechanismus (das Eingriffsmittel 20, zusammengesetzt aus den Schaltklauenelementen R, den Stiftelementen 23, den Druckfedern 22 und dergleichen, sowie den Steuerstangen C) leicht gewartet werden, indem man lediglich das zu öffnende Lagerdeckelelement 8 entfernt.
Ein Gleitabschnitt 58b, der sich an den Eingriffsabschnitt 58a des Schaltstifts 58 in Eingriff mit der Schaltführungsnut G der Schaltwalze 67 anschließt, wird von dem Führungslangloch 8g1 des zylindrischen Führungsabschnitts 8g axial verschiebbar geführt. Der aus der Bewegung des Schaltstifts 58 resultierende Reibwiderstand entsteht am Gleitabschnitt 58b in der Nähe des Eingriffsabschnitts 58a, der bei der Drehung der Schaltwalze 67 einer Betätigungskraft unterliegt. Somit wird verhindert, dass sich der Schaltstift 58 schräg stellt, um eine glattgängige axiale Verlagerung und somit einen glattgängigen Schaltvorgang zu erreichen.
Das Verhindern der Schrägstellung des Schaltstifts 58 verhindert auch die Abweichung der axialen Mitte des Schaltstangenbetätigungselements 55, das für die glatte Bewegung der Schaltstange 51 und für einen noch glatteren Schaltvorgang sorgt.
Da übrigens das Schaltstangenbetätigungselement 55 von dem zylindrischen Führungsabschnitt 8g geführt wird, wird auch eine Schrägstellung der Schaltstange 51 verhindert, was zu dem glatten Betrieb der Schaltstange 51 beiträgt.
Der Gleitabschnitt 58b in Gleitkontakte mit dem Führungslangloch 8g1 in der Nähe des Eingriffsabschnitts 58a des Schaltstifts 58 ist kubusförmig ausgebildet, wobei dessen Seitenfläche als Gleitkontaktfläche dient. Daher ist es auch möglich, dem Oberflächendruck der Gleitkontaktfläche auf kleine Komponenten zu verteilen, was die Bewegung des Schaltstifts 58 glatter macht.
Der Schaltstift 58 ist derart konfiguriert, dass ein das Schaltstangenbetätigungselement 55 durchsetzender Abschnitt als der im Durchmesser kleine zylindrische Abschnitt 58c dient, dessen Durchmesser kleiner ist als der Eingriffsabschnitt 58a. Somit können Größe und Gewicht des Schaltstangenbetätigungselements 55 und des das Schaltstangenbetätigungselement 55 führenden zylindrischen Führungsabschnitts 8g verringert werden, um eine Platzersparnis zu erzielen.
In einer Anordnungsstruktur eines Schaltaktuators (80) eines an einem Kraftrad anzubringenden Verbrennungsmotors (E) ist der Schaltaktuator (80) außerhalb eines Motorgehäuses des Motors (E) so vorgesehen, dass er sich nicht mit Hilfsaggregaten stört, wobei er geschützt ist, ohne nach außen vorzustehen, und das äußere Erscheinungsbild zufriedenstellend bleibt. Eine Außenwand (1LI) des Motorgehäuses (1) ist teilweise einwärts vertieft, zur Bildung eines Vertiefungsabschnitts (1D) zur Aufnahme des Schaltaktuators (80). Ein Aktuatorkörper (80a) des Schaltaktuators (80) ist in dem Vertiefungsabschnitt (1D) angeordnet. Ein Befestigungsträger (81), der an einem Endabschnitt des Aktuatorkörpers (80a) angebracht ist, ist in ein erstes Einsetzloch (1p) einer seitlichen Motorgehäuseaußenwand (1LI) an der Seite des vertieften Abschnitts (1D) eingesetzt und ist an der Motorgehäuseaußenwand gesichert. Somit hat das Kraftrad ein mehrstufiges Getriebe, mit reduzierter axialer Breite, so dass es kompakt wird.

Claims

Anordnungsstruktur eines Schaltaktuators für einen Schaltantrieb eines Getriebes (10) in einer Getriebekammer (2) eines an einem Kraftrad anzubringenden Verbrennungsmotors (E), wobei die Getriebekammer (2) mit einem Motorgehäuse (1) integriert ist, worin eine Außenwand (1LI) des Motorgehäuses (1) zur Bildung eines Vertiefungsabschnitts (1D) zum Aufnehmen des Schaltaktuators (80) teilweise vertieft ist, und ein Aktuatorkörper (80a) des Schaltaktuators (80) in dem Vertiefungsabschnitt (1D) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Außenwand des Motorgehäuses (1) mittig einwärts vertieft ist, wobei beide Seiten des Abschnitts verbleiben, um einen Vertiefungsabschnitt (1D) zur Aufnahme eines Aktuatorkörpers (80a) des Schaltaktuators (80) zu definieren, und ein Befestigungsträger (81) an einem Endabschnitt des Aktuatorkörpers (80a) des Schaltaktuators (80) angebracht ist, um eine hindurchgehende Antriebswelle (80g) des Aktuatorkörpers (80a) drehbar zu lagern und aufzunehmen, wobei sich der Endabschnitt an jener Seite befindet, von der die Antriebswelle (80g) vorsteht, wobei eine (1Lr) von entgegengesetzten seitlichen Motorgehäuseaußenwänden (1LI, 1Lr) an beiden Seiten des Vertiefungsabschnitts (1D) mit einem ersten Einsetzloch (1p) ausgebildet ist, das zur Aufnahme des darin eingesetzten Befestigungsträgers (81) ausgelegt ist, und der Aktuatorkörper (80a) des Schaltaktuators (80) in dem Vertiefungsabschnitt (1D) des Motorgehäuses (1) aufgenommen ist, und gleichzeitig der am Endabschnitt des Aktuatorkörpers (80a) angebrachte Befestigungsträger (81) in dem ersten Einsetzloch (1p) der seitlichen Motorgehäuseaußenwand (1Lr) sitzt und an der Motorgehäuseaußenwand (1Lr) gesichert ist.
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 1, worin der Vertiefungsabschnitt (1D) ein solcher ist, bei dem die Außenwand (1LI) des Motorgehäuses (1) in der Fahrzeugbreiten-Mitte einwärts vertieft ist, wobei gegenüberliegende seitliche Motorgehäuseaußenwände (1LI, 1Lr) an beiden Seiten davon verbleiben.
Anordnungsstruktur nach Anspruch 1, worin eine Hauptradwelle (11), eine Gegenradwelle (12) und der Schaltaktuator (80) des Getriebes (10) an den jeweiligen Scheiteln eines Dreiecks angeordnet sind, deren Abstände zueinander allgemein gleich sind.
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 3, worin eine Schaltwalze (67) zwischen der Gegenradwelle (12) und dem Schaltaktuator (80) angeordnet ist.
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 1, worin das Motorgehäuse (1) eine Getriebekammeröffnung der Getriebekammer (2) aufweist, die an einer mit dem Einsetzloch (1p) versehenen Seite der seitlichen Motorgehäuseaußenwand (1Lr) des Getriebes (10) ausgebildet ist, ein Lagerdeckelelement (8), das die Getriebekammer (2) und das erste Einsetzloch (1p) des Motorgehäuses (1) abdeckt, jeweilige Wellenenden einer Hauptradwelle (11) und Gegenradwelle (12) des Getriebes (10) drehbar lagert; das Lagerdeckelelement (8) an einem dem ersten Einsetzloch (1p) entsprechenden Abschnitt mit einem zweiten Einsetzloch (8a) ausgebildet ist, das zur Aufnahme eines darin eingesetzten zylindrischen Lagerabschnitts (81s) ausgelegt ist, der die Antriebswelle des Schaltaktuators (80) drehbar lagert, und der Befestigungsträger (81), der an dem Ende des Aktuatorkörpers (80a) angebracht ist, an einem Außenumfangsabschnitt in das erste Einsetzloch (1q) der seitlichen Motorgehäuseaußenwand (1Lr) eingesetzt ist und gleichzeitig der zylindrische Lagerabschnitt (81s) des Befestigungsträgers (81) in das zweite Einsetzloch (8q) des Lagerdeckelelements (8) mit höherer Passgenauigkeit als in das erste Einsetzloch (1q) eingesetzt ist, um hierdurch den Befestigungsträger (81) zu stützen.
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 1, worin ein Abschnitt des Aktuatorkörpers (80a) des Schaltaktuators (80) an einer Seite, die einem am Befestigungsträger (81) angebrachten Endabschnitt des Aktuatorkörpers (80a) entgegengesetzt ist, an dem Motorgehäuse (1) mittels eines Stützelements (90, 92, 96) abgestützt ist.
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 6, worin das Stützelement ein öffen- und schließbares ringförmiges Trägerelement (90, 92) aufweist, das in dem Vertiefungsabschnitt (1D) des Motorgehäuses (1) vorgesehen ist, und ein Außenumfangsabschnitt des Aktuatorkörpers (80a) von dem ringförmigen Trägerelement (90, 92) umgeben und gestützt ist.
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 1, worin das Stützelement eine Stützgewindestange (96) aufweist, die in die seitliche Motorgehäuseaußenwand (1LI) der entgegengesetzten seitlichen Motorgehäuseaußenwände des Motorgehäuses (1), die das erste Einsetzloch (1p) nicht aufweist, so eingeschraubt ist, dass sie vor- und zurückbewegbar ist, und ein elastisches Element, das am fernen Ende der Stützgewindestange (96) gesichert ist, durch Voranbewegen der Stützgewindestange (96) gegen eine Endfläche des Aktuatorkörpers (80a) des Schaltaktuators (80) gedrückt wird, um den Endabschnitt des Aktuatorkörpers (80a) zu stützen.
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 5, worin eine Sicherungsgewindestange (96) in eine seitliche Motorgehäuseaußenwand (1LI) der entgegengesetzten seitlichen Motorgehäuseaußenwände des Motorgehäuses (1), die das erste Einsetzloch (1p) nicht aufweist, eingeschraubt ist, so dass sie vor- und zurückbewegbar ist, und ein fernes Ende der Sicherungsgewindestange (96) durch Voranbewegen der Sicherungsgewindestange (96) in die Nähe einer Endfläche des Aktuatorkörpers (80a) des Schaltaktuators (80) gebracht wird, um ein Herausfallen des Schaltaktuators (80) zu verhindern.
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 1, worin das Getriebe (10) ein mehrstufiges Getriebe ist, in dem eine Mehrzahl von Antriebszahnrädern (m) und Abtriebszahnrädern (n) in konstantem Eingriffszustand für jede Schaltstufe auf einer Hauptradwelle (11) und einer hierzu parallelen Gegenradwelle (12) drehbar gelagert sind, wobei die Mehrzahl der Antriebszahnräder (m) an der Hauptradwelle (11) befestigt sind und eine Kupplung (5) an einem Ende der Hauptradwelle (11) angebracht ist, wobei die Gegenradwelle (12) mit einem Eingriffsumschaltmechanismus (20) zum schaltenden Eingriff zwischen der Gegenradwelle (12) und jedem der Abtriebszahnräder (n) versehen ist, und der Eingriffsumschaltmechanismus (20) von einem Schaltantriebsmechanismus (50) zur Durchführung eines Schaltvorgangs angetrieben ist, wobei der Eingriffsumschaltmechanismus (20) umfasst: Eingriffsabschnitte (31), die an einer Innenumfangsfläche jedes der Abtriebszahnräder (n) an gewünschten Umfangspositionen vorgesehen sind, wobei jeder der Eingriffsabschnitte (31) in Umfangsrichtung eine Eingriffsfläche aufweist; ein Eingriffselement (R), das an der Gegenradwelle (12) vorgesehen ist, zum Eingriff mit den Eingriffsabschnitten (31) des Abtriebszahnrads (n); und eine Steuerstange (C), die in Gleitkontakt mit einer hohlen Innenumfangsfläche der Gegenradwelle (12) axial bewegbar ist, eine mit einer Steuerfläche ausgebildete Gleitkontaktfläche (v) aufweist und zum Betätigen des Eingriffselements (R) bewegbar ist, wobei der Schaltantriebsmechanismus (50) enthält: eine Schaltstange (51), die in die Gegenradwelle (12) entlang deren einer Hohlraummittelachse innerhalb einer Mehrzahl der Steuerstangen (C) eingesetzt ist und zum Bewegen der Steuerstangen (C) bewegbar ist, und einen Schaltstangenbewegungsmechanismus, der zwischen der Kupplung (5) und den Abtriebszahnrädern (n) angeordnet ist, um einen Endabschnitt der Schaltstange (51) zu betätigen.
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 10, worin ein Gehäuse, das die Hauptradwelle (11) und die Gegenradwelle (12) aufnimmt, an einer axialen Kupplungsseite eine Öffnung aufweist, wobei eine der Öffnung des Gehäuses gegenüberliegende Seitenwand ein Ende der Hauptradwelle (11) und Gegenradwelle (12) drehbar trägt, ein Lagerdeckelelement (8), das die Öffnung des Gehäuses öffenbar schließt, das andere Ende jeweils der Hauptradwelle (11) und der Gegenradwelle (12) drehbar trägt, und der Schaltstangenbewegungsmechanismus zwischen der Kupplung (5) und dem Lagerdeckelelement (8) angeordnet ist.
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 10, worin der Schaltstangenbewegungsmechanismus enthält: ein zylindrisches Betätigungselement (55), das mit einem Endabschnitt der Schaltstange (51) relativ drehbar verbunden ist, einen Schaltstift (58), der das zylindrische Betätigungselement (55) radial durchsetzt, und eine Schaltwalze (67), deren Drehmittelachse parallel zur Schaltstange (51) ist, und die in ihrer Außenumfangsfläche mit einer Führungsnut (G) zum Eingriff mit einem Endabschnitt des Schaltstifts (58) ausgebildet ist.
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 1, worin das Getriebe ein mehrstufiges Getriebe ist, worin eine Mehrzahl von Antriebszahnrädern (m) und Abtriebszahnrädern (n) an jeweiligen parallelen Haupt- und Gegenradwellen (11, 12) in konstantem Eingriffszustand für jede Gangschaltstufe drehbar gelagert sind, wobei die einen der Mehrzahl von Antriebszahrädern (m) und Abtriebszahnrädern (n) an einer (11) der Haupt- und Gegenradwellen befestigt sind, ein Eingriffsumschaltmechanismus (20) zwischen den anderen (n) der Mehrzahl von Antriebszahnrädern (m) und Abtriebszahnrädern (n) und der anderen (12) der Haupt- und Gegenradwellen vorgesehen ist, um den Eingriff zwischen der anderen (12) der Haupt- und Gegenradwellen und jedem der Zahnräder (n) umzuschalten, und der Eingriffsumschaltmechanismus (20) von einem Schaltantriebsmechanismus (50) zur Durchführung eines Schaltvorgangs angetrieben wird, wobei der Eingriffsumschaltmechanismus (20) umfasst: Eingriffsabschnitte (31), die an mehreren Umfangspositionen an einer Innenumfangsfläche jedes Zahnrads (n) vorgesehen sind, wobei jeder der Eingriffsabschnitte (31) am Umfang eine Eingriffsfläche aufweist; ein Schwenkklauenelement (R), das an der anderen (12) der Haupt- und Gegenradwellen schwenkbar gelagert ist und ein Ende aufweist, das in Eingriff mit und außer Eingriff von der Eingriffsfläche des Eingriffsabschnitts (31) gelangt, ein Stiftelement (23) in radial innerem Kontakt mit dem anderen Schwenkende des Schwenkklauenelements (R); und eine Mehrzahl von Steuerstangen (C), die entlang einer hohlen Innenumfangsfläche der anderen (12) der Haupt- und Gegenradwellen bewegbar sind, wobei jede der Steuerstangen (C) mit einer Mehrzahl von Steuerflächen (v) in einer Gleitkontaktfläche mit dem Stiftelement (23) an gewünschten axialen Positionen ausgebildet ist und zur Betätigung des Schwenkklauenelements (R) über das Stiftelement (23) bewegbar ist; wobei der Schaltantriebsmechanismus (50) enthält: eine Schaltstange (51), die in die andere (12) der Haupt- und Gegenradwellen entlang deren Hohlraummittelachse eingesetzt ist und innerhalb der Mehrzahl von Steuerstangen (C) angeordnet ist und zur Bewegung der Steuerstangen (C) axial beweglich ist, einen Schaltstift (58), der zusammen mit der Schaltstange (51) axial beweglich ist, und eine Schaltwalze (67), deren Drehmittelachse parallel zur Schaltstange (51) ist und an ihrer Außenumfangsfläche mit einer Schaltführungsnut (G) in Eingriff mit einem Ende des Schaltstifts (58) ausgebildet ist, ein Führungselement (8g) vorgesehen ist, zum axialen Führen in der Nähe eines Eingriffsabschnitts (58a) des Schaltstifts (58) in Eingriff mit der Schaltführungsnut (G) der Schaltwalze (67).
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 13, worin ein zylindrisches Betätigungselement (55) mit einem Endabschnitt der Schaltstange (51) über ein Lager relativ drehbar koaxial verbunden ist, der Schaltstift (58) das zylindrische Betätigungselement (55) radial durchsetzt, und das Führungselement (8g) derart ausgebildet ist, dass ein zylindrisches Element, das innen mit dem zylindrischen Betätigungselement (55) versehen ist und dieses axial verschiebbar trägt, teilweise mit einem Führungslangloch (8g1) ausgebildet ist, das zum Gleitkontakt in der Nähe des Eingriffsabschnitts des Schaltstifts (58) zum axialen Führen des Schaltstifts (58) ausgelegt ist.
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 14, worin ein Gleitabschnitt (58b), der in der Nähe des Eingriffsabschnitts des Schaltstifts (58) zum Gleitkontakt mit dem Führungslangloch (8g1) angeordnet ist, als Kubus ausgebildet ist, dessen Seitenfläche als Gleitkontaktfläche dient.
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 15, worin ein Abschnitt des Schaltstifts (58) in der Nähe des zylindrischen Betätigungselements (55) einen kleineren Durchmesser hat als der Eingriffsabschnitt in der Nähe der Schaltwalze (67).
Anordnungsstruktur eines Schaltaktuators für den Schaltantrieb eines mehrstufigen Getriebes (10) in einer Getriebekammer (2) eines an einem Kraftrad anzubringenden Verbrennungsmotors (E), wobei die Getriebekammer (2) mit einem unteren Motorgehäuse (1L) integriert ist, worin eine Außenwand (1LI) des unteren Motorgehäuses (1L) teilweise vertieft ist, um einen Vertiefungsabschnitt (1D) zur Aufnahme des Schaltaktuators (80) zu definieren, und ein Aktuatorkörper (80a) des Schaltaktuators (80) in dem Vertiefungsabschnitt (1D) angeordnet ist, wobei der Aktuatorkörper (80a) eine zylindrische Form hat, deren Achse parallel zu einer Hauptradwelle (11) des Getriebes (10) ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Außenwand des unteren Motorgehäuses (11) mittig einwärts vertieft ist, wobei beide Seiten des Abschnitts verbleiben, um einen Vertiefungsabschnitt (1D) zur Aufnahme eines Aktuatorkörpers (80a) des Schaltaktuators (80) zu definieren, und ein Befestigungsträger (81) an einem Endabschnitt des Aktuatorkörpers (80a) des Schaltaktuators (80) angebracht ist, um eine hindurchgehende Antriebswelle (80g) des Aktuatorkörpers (80a) drehbar zu lagern und aufzunehmen, wobei sich der Endabschnitt an jener Seite befindet, von der die Antriebswelle vorsteht, wobei eine (1Lr) von entgegengesetzten seitlichen Motorgehäuseaußenwänden (1LI, 1Lr) an beiden Seiten des Vertiefungsabschnitts (1D) mit einem ersten Einsetzloch (1p) ausgebildet ist, das zur Aufnahme des darin eingesetzten Befestigungsträgers (81) ausgelegt ist, und der Aktuatorkörper (80a) des Schaltaktuators (80) in dem Vertiefungsabschnitt (1D) des unteren Motorgehäuses (1L) aufgenommen ist, und gleichzeitig der am Endabschnitt des Aktuatorkörpers (80a) angebrachte Befestigungsträger (81) in das erste Einsetzloch (1p) der seitlichen unteren Motorgehäuseaußenwand (1Lr) sitzt und an der unteren Motorgehäuseaußenwand (1Lr) gesichert ist.
Anordnungsstruktur gemäß Anspruch 17, worin das untere Motorgehäuse (1L) eine Getriebekammeröffnung der Getriebekammer (2) aufweist, die an einer mit dem Einsetzloch (1p) versehenen Seite der seitlichen Motorgehäuseaußenwand (1Lr) des Getriebes (10) ausgebildet ist, ein Lagerdeckelelement (8), das die Getriebekammer (2) und das erste Einsetzloch (1p) des unteren Motorgehäuses (1L) abdeckt, jeweilige Wellenenden einer Hauptradwelle (11) und einer Gegenradwelle (12) des Getriebes (10) drehbar lagert, das Lagerdeckelelement (8) an einem dem ersten Einsetzloch (1p) entsprechenden Abschnitt mit einem zweiten Einsetzloch (8a) ausgebildet ist, das zur Aufnahme eines darin eingesetzten zylindrischen Lagerabschnitts (81s) ausgelegt ist, der die Antriebswelle des Schaltaktuators (80) drehbar lagert, und der Befestigungsträger (81), der an dem Ende des Aktuatorkörpers (80a) angebracht ist, an einem Außenumfangsabschnitt in das erste Einsetzloch (1q) der seitlichen Motorgehäuseaußenwand (1Lr) eingesetzt ist und gleichzeitig der zylindrische Lagerabschnitt (81s) des Befestigungsträgers (81) in das zweite Einsetzloch (8q) des Lagerdeckelelements (8) mit höherer Passgenauigkeit als in das erste Einsetzloch (1q) eingesetzt ist, um hierdurch den Befestigungsträger (81) zu stützen.