TWI313329B - Clutch actuator, engine unit, and saddle-type vehicle - Google Patents

Clutch actuator, engine unit, and saddle-type vehicle Download PDF

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TWI313329B
TWI313329B TW095127424A TW95127424A TWI313329B TW I313329 B TWI313329 B TW I313329B TW 095127424 A TW095127424 A TW 095127424A TW 95127424 A TW95127424 A TW 95127424A TW I313329 B TWI313329 B TW I313329B
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Makoto Kosugi
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Yamaha Motor Co Ltd
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    • B62K11/00—Motorcycles, engine-assisted cycles or motor scooters with one or two wheels
    • B62K11/14—Handlebar constructions, or arrangements of controls thereon, specially adapted thereto
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Description

1313329 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於嚙合及脫開離合器 括該離合器用致動器之引擎單元及勺1用致動器、包 型車輛，例如機車。 該引擎單元之跨坐 【先前技#f】 習知地’已知一種系統，其中手 變迷器配備一致動考 以根據司機之意圖或車輛之狀況自 動益 槽操作（離合器之脫開、變檔及離合器之 動執行起動、停止及換 噛合） 在該系統所用之致動器中，專利 又件1中描述之離合 用致動器稱為嚙合及脫開離合养 翁 ―触人 之離合器用致動器的實 例。該離合器用致動器包括_ 6遠B J ^ 馬違及一與馬達之馬
軸地旋轉之蜗桿軸。蝸桿軸之末端1 ^ J m /、有一螺紋部。離合器 用致動器包括一與該螺紋部嚙合之蝴 ^ 0蹄、一將蝎輪 運動轉換為線性往復運動之曲柄軸、 疋轉 ^ w及—連接至曲柄軸的 輸出桿。離合器用致動器經建構使犋 ^ 傅災侍馬達之旋轉運動 轉換為輸出桿的軸向往復運動，且你 〜 κ用輪出桿的往復運動 來執行離合器之嚙合及脫開。 [專利文件 1] JP-A-2005-282784 【發明内容】 [本發明有待解決之問題] 然而’發明者等人已發現專利文 卞〒揭不之離合器用 致動益在應用至跨坐型車輛（例如機直〗η主 调1早）時，離合器操作之 應答存在問題。具體言之’輸出桿之往復運動不能快速跟 113256-970901.doc 叫 J329 丨:¾馬達之絲赫 弋叙轉運動，其導致離合 答性。 裔嗜合及脫開操作之低應 考慮此種情形而進行本發 —離合器用致動器，其中可 發明之目標為提供： :包括該離合器用致動器之引===應答" 元之跨坐型車輛。 包括6亥引擎單 [解決問題之方法] 根據本發明之離合器 器用致動号：一且女 勒15疋—包括以下各項之離合 B 具有一馬達麵，I、去. 與該早、+ 4 馬達，一具有一螺紋部並 ^ _Μ . ,_ '杯軸，—與該螺紋部嚙合之蝸 及一脾姑& 及脫開一離合ι§之輸出桿； 將該螞輪之旋轉運動 柄軸，y亥螺亥輪出桿之往復運動之曲 ，、甲螺紋部為多螺紋螺桿。 因為蝸桿軸之螺紋部具有吝 動器允許增加蝸輪之導程角 ’所以该離合器用致 良輪出可減少蜗齒輪之轴比以改 眭’ f ’從而改良離合器嚙合脫開操作之岸叉 :。：為多螺紋螺桿具有比翠螺紋螺紋高的齒輪傳二 =所以輸出桿之往復運動快速地跟隨馬達之旋轉運動。 因此，可改良離合器嚙合及脫開之應答性。 [本發明之優點] 根據本發明，可改良致動器 雕σ為嚙合及脫開之應笟 'f生0 σ 【實施方式】 在下文中’基於-實施例參看隨附圖式㈣細地描述本 113256-970901.doc 1313329 發明。 圖1為根據該實施例之機車丨之側視圖。如圖丨中所示， 根據該實施例之機車丨包括一頭管3及一車體骨架2。車體 骨架2至少包括一自頭管3向後延伸之主架4及一自該主架4 之後部向下延伸之後臂支架5。主架4包括自頭管3向右後 及左後方延伸之兩個骨架4a(在圖1中僅顯示一個框架）。骨 架4a之後部向下延伸與後臂支架5連接。 剞叉10在頭管3上樞軸轉動。在前叉1〇之上端，安置有 轉向把手11 ;在下端，安置有前輪丨2。燃油箱丨3安置於主 架4上。在燃油箱1 3後面’安置有座椅丨4。座椅丨4置放於 座椅橫擋6上。 主架4及後臂支架5懸掛引擎2〇。引擎20由引擎安裝部分 4c及主架4之骨架4a支撑’且亦由後臂支架5之引擎安裝部 分（未圖示）支撐。引擎20並不限於内燃機（例如汽油引 擎）’但可為馬達引擎等。引擎可為汽油引擎與馬達引擎 之組合。 後臂支架5支撐後臂21之前端以便垂直地在樞軸22上旋 轉。後臂21之後端支撐後輪23。後臂21藉由車體骨架2經 由連桿機構24及後緩衝單元25支撐。連桿機構24具有車身 侧連桿24a及後臂側連桿24b。車身側連桿24a之第一末端 可旋轉地連接至後臂支架5之連桿安裝部分5f。後臂側連 桿24b之第一末端可旋轉地連接至後臂21之連桿安裝部分 21a。車身側連桿24a之中心及後臂側連桿24b之第二末端 可旋轉地接合在一起。後緩衝單元25之下面部分藉由車身 113256-970901.doc 1313329 側連桿24a之第二末端支撐’且上面部分藉由緩衝安裝部 分5g支撐。後緩衝單元25安置於後臂支架5之後。
車體骨架2亦具有一整流罩27。整流罩27包括一覆蓋轉 向把手11之前端的上整流罩27a及一覆蓋主架4之前端及左 右側以及引擎20之右下及左下配件之下整流罩2%。上整 流罩27a藉由車體骨架2經由撐條（未圖示）支撐。上整流罩 27a形成車輛之前表面及左右側。上整流罩27a具有一透明 擋風屏28及一安裝至車輛之前上端部分之頭燈29。背撐7 具有用於覆蓋座椅14之右側及左側以及後輪23上方空間之 側罩3 0。 引擎20之類型根本不受限制。該實施例之引擎2〇為四缸 直列水冷四衝程類型。在引擎2〇中，氣缸軸（未圖示）傾斜 至車輛前端而相對於水平線成一小角度，且含有一曲柄軸 31之曲柄軸箱32藉由車體骨架2懸掛於車輛兩側。 引擎20包括一傳動器40。該傳動器4〇包括：一與曲柄軸 31平彳丁女置之主軸41、一與主軸41平行安置之驅動轴“及 -包括多級變速齒輪49之換檔機構43，且該傳動器與曲柄 軸箱32整合。離合器機構44在切換變速齒輪49時，中斷旋 轉之傳動。 。鏈條47盤繞驅動鏈輪48a 。因此’引擎之動力經由 驅動軸42具有一驅動鏈輪48a 且驅動鏈輪48b安置於後輪23上 鏈條47傳遞至後輪23。 統50。圖2至圖6顯示手 如圖2中所示，手自排 將描述機車1之手自排變速器系 自排變速器系統5 0之組件的安事 113256-970901.doc 1313329 隻速器系統5〇自動操作離合器機構44並切換傳動器之變 速ω輪手自排變速器系統50包括一用於致動離合器機構 44之離合器用致動器6〇、一用於切換傳動器4〇之變速齒輪 之換槽致動器7G及-控制離合器用致動器6()及換檔致動器 7〇的操作的引擎控制器95(在圖2中未顯示，見圖8)〇
如圖3中所示，離合器用致動器6〇構成離合器操作單元 63’其中各種組件與安裝板61整合。安裝板“具有一唾合 孔62(見圖4及圖5)，該安裝板固定至該咱合孔^。如圖*中 所示，離合it操作單⑽以使㈣合孔62安裝在固定於引 擎20之後部之突出物2〇a上的方式固冑，且安裝板“之安 裝部分61a使用緊固元件64(例如螺检）緊固至後臂支架$的 元件5d上。自側面觀察(見圖υ’離合器操作單元〇之位置 由引擎20後之後臂支架5包圍。 如圖2及圖6所*，換檔致動器7〇與換槽位置感測器 S3(見圖6)整合’其構成換檔控制單元72。如圖2中所示， 女裝支架73固疋至背撐7上。換槽护；刹留— π/ ” 状罹徑制早凡72經安裝使 換檔致動器70使用緊固元件74(例如 V』如螺拴）固定至安裴支架 73上。因此，自側面觀察換檔控 ^ 平兀/2女置於傳動器40 之對面，且主架4處於其間，且換權 、細双動斋70位於主牟4 後面。 又 谀榴機稱及換 利刀得動兀件接 合在一起。該實施例之換檔-動力 寻動件為一換檀捏 75。自側面觀察，該換檔桿75跨過車體骨架2。 干 將描述離合器機構44之詳細結構。二 偁圖7為引擎2〇之内部 113256-970901.doc 1313329 結構之剖視圖。 該實施例之離合器機構44為（例如）一多片摩擦離合器， 其包括：一離合器外殼443 ;與離合器外殼443整合之複數 個摩擦盤445 ; —離合器輪殼447及與該離合器輪殼447整 合之複數個離合器板449。引擎20之曲柄轴31整體地支撐 齒輪310。主軸41支撐可繞主軸41旋轉並與齒輪310嚙合之 齒輪441。離合器外殼443與齒輪441整合。扭矩經由齒輪 44 1自曲柄軸3 1傳遞至離合器外殼443。扭矩藉由複數個摩 擦盤445與複數個離合器板449之間產生的摩擦自離合器外 殼443傳遞至離合器輪殼447。 齒輪441可旋轉支撐在主軸41之第一末端（圖7中右側） 上。離合器外殼443與齒輪441之輪殼整合。因此，其可圍 繞主軸41旋轉而不可沿著主軸41之軸線移動。離合器輪殼 447與主軸41之第一末端（相對齒輪441更接近之末端）整 合0 離合器輪殼447安置於圓柱形離合器外殼443之内部。齒 輪441、離合器外殼443、離合器輪殼447及主軸41之旋轉 中心相同，在同心圓上。 在齒輪441之輪殼上提供圓柱形嚙合突出物44 1A。在圓 柱形離合器外殼443之第一末端（圖7中左側）上提供具有一 嚙合孔443 A之嚙合部分443B，該嚙合孔安裝於嚙合突出 物441上。離合器外殼443藉由與响合孔443 A内配合之唾合 突出物441A固定至齒輪441上。 每一摩擦盤445皆為環狀薄板。摩擦盤445之外緣藉由圓 113256-970901.doc Ϊ313329 桂形離合器外殼443之内部圓周支撐，使得摩擦盤445之平 面大體上與主軸41的轴線垂直。此允許摩擦盤445沿著主 轴41之旋轉轴相對於離合器外殼443作微小移動，且限制 ' 離合器外殼443在主軸41之旋轉方向上的相對旋轉。 ‘ 摩擦盤445之平面間具有特定的間隙（稍微大於離合器板 ： 449之厚度）。 離合器輪殼447為圓柱形，且在離合器輪殼447之第一末 φ 端（圖7中左側）上具有一外徑大體上等於離合器板449之外 "^的圓形凸緣447A。在離合器輪殼447之圓柱之外圓周周 圍支撐離合器板449。此允許離合器板449沿著主軸41之軸 線相對於離合器輪殼447作微小移動，且限制離合器輪殼 4 4 7在主軸41之旋轉方向上的相對旋轉。 離合器輪殼447固定至主軸41之第一末端（圖7中右側）， 使得凸緣447A位於離合器外殼443與嚙合部分443B相鄰之 側。 # 每一離合器板449皆為環狀薄板。離合器板449之内緣藉 由圓柱形離合器輪殼447之外部圓周支撐，使得離合器板 449之平面大體上與主軸41之旋轉軸線垂直。 離合器板449之平面間具有特定的間隙（稍微大於摩擦盤 - 445之厚度）。 • 離合器板449之外徑稍微小於圓柱形離合器外殼443之内 徑。摩擦盤445之内徑稍微大於圓柱形離合器輪殼447之外 徑。摩擦盤445及離合器板449沿著主軸41之軸線交替安 置。在每一摩擦盤44S與每一離合器板449之間，存在沿著 113256-970901.doc 1313329 主軸41之軸線之微小間隙。 在主軸41上交替的摩擦盤445及離合器板449之轴向外 側，在離合器外殼443與嚙合部分443B相鄰之側（圖7中左 側）上存在離合器輪殼447的凸緣447A構成的壓力部分 447B。壓力部分447B使用壓板451使摩擦盤445與離合器 板4 4 9沿著主軸4 1之旋轉軸線保持在一起以在每一摩擦盤 445與每一離合器板449之間產生摩擦。 圓柱形離合器輪殼447具有與其整合且沿著主軸41之軸 線延伸的複數個圓柱形導板447C。壓板45 i包括與導板 447C嚙合之複數個導板451A。壓板μ〗可藉由導板料％及 導板45 1A，沿著主軸41之軸線相對離合器輪殼447移動並 與其同時旋轉。壓板451由離合器用致動器6〇驅動及控 制。離合器用致動器60將在下文參看圖式進行描述。 壓板451具有一平面壓力部分451B。壓力部分45以大體 上與摩擦盤445及離合器板449之平面平行。 離合器機構44包括複數個彈簧45〇，使得該等彈簧分別 包圍圓柱形導板447C。彈簧450將壓板451偏壓向圖7中左 側。換言之，彈簣450將壓板451偏壓向其中壓板451之壓 力部分45 1B接近離合器輪殼447之壓力部分44 7B的方向。 壓板451與推桿455之第一末端（圖7中右側）在其中心（例 如）經由深槽滾珠軸承457而可旋轉地嚙合。推桿455之第 一末端（圖7中左側）與圓柱形主軸41之第一末端之内侧嚙 合。在圓柱形主軸41内側，提供緊接於推桿455之第二末 端（左端）滚珠459，且提供緊接於滚珠459的推桿46ι。 113256-970901.doc •12- 1313329 推桿461之第一末端（左端）461 A自圓柱形主軸4i之第二 末端伸出。第—末端461A與活塞463整合。活塞463由汽缸 體465引導以沿主軸*丨之軸線自由地滑動。 當為壓縮流體之液壓流體供給至由活塞463及汽缸體465 包圍之空間467時，活塞463被推向圖7中之右方。因此活 塞463經由推桿461、滾珠459、推桿455及深槽滾珠軸承 457將壓板451向圖7中右方移動。當以此方式將壓板451推 向圖7中右方時，壓板451之壓力部分45 1B與摩擦盤445分 離，使得離合器機構44脫開嚙合。 當離合器機構44進入嚙合時，藉由彈簧45〇將壓板451壓 向離合器輪殼447之凸緣447A(壓向圖7中左方）。因此，藉 由離合器輪殼447之壓力部分447B及壓板451之壓力部分 451B在摩擦盤445與離合器板449之間產生摩擦，從而允許 將扭矩自離合器外殼443傳遞至離合器輪殼447。 另一方面’在離合器機構44脫開嚙合之情況下，壓板 451藉由推桿455移動至圖7中右方。因此，壓板451之壓力 部分451B與距離壓板451之壓力部分451B最近之摩擦盤 445(圖7中最右的摩擦盤445)分離。 在該狀態中’未推動摩擦盤445及離合器板449，且因此 其間具有微小間隙。因此，在摩擦盤445與離合器板449之 間未產生能夠傳遞扭矩之摩擦。 因而，將壓板45 1沿主軸4 1之軸線移動至一末端或另一 末端’此取決於離合器用致動器6〇之驅動力及彈簧45〇之 偏壓力。離合器機構44回應該移動而進入或脫開嚙合。 113256-970901.doc 13 1313329 參考圖7 ’將描述換槽機構4 3之詳細結構。 引擎20在曲柄軸31之末端具有一引擎速度感測器S3〇。 曲柄軸31經由多片離合器機構44接合至主軸41。多級變速 齒輪49及主軸速度感測器S31安裝至主軸41。主軸41上之 變速齒輪49與安裝至驅動軸42上之對應變速齒輪420嚙合 (圖中脫開嚙合）。除一對選定的變速齒輪外，變速齒輪49 及變速齒輪420中之一者或兩者在空轉條件（怠速）下安裝至 主軸4 1或驅動軸42。因此，旋轉僅經由該對選定的變速齒 輪自主軸41傳遞至驅動軸42。 藉由選擇變速齒輪49及變速齒輪420而改變變換齒輪比 之齒輪變換操作藉由用作換檔輸入軸之換檔凸輪421執 行。換檔凸輪421具有多個凸輪槽421a，換檔撥叉422安裝 於其中°換檔撥叉422與主軸41上特定的變速齒輪49及驅 動軸42上特定的變速齒輪42〇嚙合。當換檔凸輪421旋轉 時’換樓撥叉422沿凸輪槽42la軸向地移動。於是僅有處 於對應於換檔凸輪421之旋轉角之位置中的一對變速齒輪 49及420藉由花鍵分別固定至主軸4 1及驅動軸42。從而判 定變速齒輪之位置。因此，主軸41與驅動軸42之間的旋轉 之傳遞經由變速齒輪49及變速齒輪420而以特定的變速比 執行。 換播機構43藉由換檔致動器70之操作來回移動換檔桿 75，且經由換檔連桿機構425將換檔凸輪421旋轉一特定角 度。因此’換檔撥又422沿凸輪槽42la軸向地移動一特定 角度以將—對嵩輪（多級變速齒輪49與變速齒輪420)依次分 113256-970901.doc 14
1313329 別固定至主軸41及驅動軸42，從而以一減速比傳遞旋轉。 將描述換檔致動器7 0之更詳細的結構。換槽致動器7 〇可 藉由液壓流體或電來驅動。 圖8是換檔致動器70、換檔桿75及換檔機構43之示意 圖。如圖8中所示，該實施例之換檔致動器70根據來自引 擎控制器95之訊號旋轉換檔馬達70a。馬達軸7〇b上之齒輪 7〇c藉由換檔馬達7〇a之旋轉而旋轉。齒輪7〇e旋轉時，減 速齒輪70d將旋轉以旋轉驅動軸7〇g。 圖9是換檔致動器70、換檔桿75及換檔機構43之側視 圖。如圖9中所示，換檔致動器7〇之外殼7〇h藉由緊固元件 74緊固至安裝支架73(見圖2)，該支架固定至背撐八亦見圖 2)。 驅動轴70g(亦見圖8)具有一控制桿7〇j。控制桿7〇』使用 螺栓（未圖示）連接至換檔桿75之換檔致動器側連接部分。 與換檔致動器7G相鄰的換檔桿75之連接部分可繞控制桿 7〇J旋轉。控制桿70j使用螺栓7〇k緊固至驅動軸7%。因 此控制杯7〇j不旎沿驅動轴70g之軸線移動。 驅動軸7〇g具有一換槽位置感測器S2(見圖8)。換槽位 感測器S2安置於驅動軸7〇g之末端(圖9之平面的背面上 末端），且使用安裝螺栓「去 _ 往（未圖不）緊固至外殼70h。換槽 置感測器S2自驅動轴7〇 、 一 g之凝轉獲得位置資訊，且將該 置貧訊發送至引擎控制写 5。引擎控制器95根據位置資 控制換檔馬達70a。 貝 換檔桿75與換檔機構43相 鄰的連接部分使用螺栓（未圖 113256-970901.doc 1313329 不）連接至換檔機構43之換檔控制桿…。換檔機構側連接 P刀可、iu換槽控制桿43a旋轉。換檔控制桿仏使用螺检 43d緊固至換檔控制轴—。此防止換檔控制桿仏沿換产 控制軸43b之軸線移動。 、田 當換檔桿75移動時，換檔控制桿43a接著移動。換檔控 制柃43a之移動為圍繞花鍵連接至換檔控制桿之換檔控
制軸43b之旋轉運動。因此，換檔控制軸43b隨換檔控制桿 43a之移動旋轉。 現將描述離合器用致動器6〇之更詳細的結構。圖1〇為離 合器用致動器60之示意圖。如圖10中所示，根據該實施例 之離合器用致動器60經配置使得離合器馬達6〇a回應來自 引擎控制器95之訊號而運轉，且蝸桿軸1〇3隨之旋轉。蝸 桿軸103之旋轉傳遞至與蝸桿軸1〇3嚙合之螞輪1〇5。螞輪 105固定至曲柄軸110，且與曲柄軸11〇之曲柄轴lu同軸。 曲柄軸110之曲柄銷112固定至輸出桿12〇。因此，曲柄軸 110之旋轉運動轉換為輸出桿12〇之往復運動（以圖1〇之平 面為界向前及向後的運動）。離合器位置感測器S3安置於 曲柄軸110之曲柄軸111之末端上。離合器位置感測器S3量 測蝸輪105之旋轉角度。離合器位置感測器S3自蜗輪1〇5之 旋轉角度獲得輸出桿120之衝程，藉由該衝程判定離合器 機構44之離合器位置。離合器位置感測器S3相當於本發明 之旋轉角度感測器。 圖11為離合器用致動器60之剖視圖。圖12為沿圖11之直 線A-A截取之載面；且圖13是沿圖12之直線B-B截取之截 113256-970901.doc -16- 1313329 面。如圖1 3中所示’離合器馬達6〇a包括一馬達軸6〇b。馬 達軸60b穿過離合器馬達6〇a之中心。馬達軸6〇b之後端（圖 中右端）60c由馬達軸承1〇6支撐。馬達軸承1〇6之外圈固定 至容納離合器馬達60a之馬達外殼107。馬達軸承1〇6為滾 珠軸承。 馬達轴60b之前端（圖中左端）6〇d具有複數個花鍵齒6〇e。 前端60d裝配於蝸桿軸1〇3之花鍵孔1〇3a中以藉由花鍵接頭 將馬達軸60b與蜗桿軸1〇3連接在一起。 圖14為馬達軸60b與蜗桿軸1〇3之嚙合部分之放大剖視 圖。如圖14中所示，馬達軸6〇b之前端6〇d具有複數個花鍵 齒60e，而堝桿軸1 〇3之花鍵孔丨〇3e具有花鍵槽以與花鍵齒 60e嚙合》馬達軸6〇b之前端60d裝配於蝸桿軸1〇3之花鍵孔 l〇3a中形成花鍵接合。 馬達軸60b之前端60d經斜切以形成弧形部分6〇f。弧形 部分60f自花鍵齒60e之底部跨過馬達軸6〇b之軸中心而形 成。經斜切之前端60d允許蝸桿軸！ 〇3吸收馬達軸6〇b之軸 中心之振動，即使該振動是在離合器馬達6〇a的運轉期間 產生的。因此，可防止振動傳遞至蝸桿軸丨〇3。蝸桿軸} 〇3 之花鍵孔103a之底部亦經斜切以形成弧形表面1〇汕。 螞桿軸103之花鍵孔i〇3a之深度a小於馬達軸6〇b之前端 60d的直徑b，即a < b。將其中馬達軸6〇b安裝於蝸桿軸1〇3 中之部分設定得較短以允許蝸桿軸丨〇3在馬達軸6〇b之旋轉 期間適當地吸收軸中心之振動。 參看圖13，蝸桿軸103具有螺紋部1〇3c(亦可見圖14^蜗 113256-970901 .doc -17- 1313329 桿軸103藉由安置於螺紋部103c之前面（圖中左方）及後面 (圖_右方）之轴承1 〇 8支樓。兩個轴承1 〇 8皆為滾珠軸承。 母一轴承108之外圈由離合器用致動器6〇之外殼n5支擇。 藉由軸承1 08對螺紋部1 03(；之前面及後面的支撐防止蝸桿 軸1 03在旋轉期間振動以使旋轉穩定。 圖1 5為形成蜗桿軸1 〇3之螺紋部丨〇3 c之部分的放大視 圖。如圖15中所示，蝸桿軸103之螺紋部1〇3(：具有複數個 螺紋103d。圖15為螺紋部103〇之螺紋數之說明圖，其未在 螺紋部103c之圓周表面展示螺紋103d的確切形狀。 此處’可將蝸桿軸1 〇3每轉軸向行進之距離，即導程j寫 為1=nxp ’其中P為相鄰螺紋l〇3d之間的距離或節矩，且n 為螺紋部103c之螺紋的數目。如圖15中所示，在該實施例 中，螺紋部l〇3c之螺紋的數目1!為4。將蜗桿軸1〇3之螺紋 邛103c之螺紋的數目設定為兩個或兩個以上（多螺紋）能夠 增加蝸輪1 05之導程角。因此可減小蝸齒輪之軸比（蝸桿軸 103與蝸輪1〇5之軸比），從而改良輪出桿12〇之應答性。此 改良離合器機構44之嚙合及脫開之應答性。因為多螺紋螺 才干具有比單螺紋螺桿高的傳動效率，所以可將離合器馬達 6〇a之旋轉運動有效地轉換為輸出桿120之往復運動（見圖 ίο及圖11)。因此，可減少離合器馬達6〇a之輸出損失，從 而改良離合器機構44之嚙合及脫開之應答性。 如圖13中所不，蝸桿軸103之螺紋部103c與蝸輪105之齒 輪齒105a嚙合。蝸輪1〇5大體上具有環形形狀，圍繞該形 狀形成齒輪齒l〇5a。在蝸輪1〇5之軸中心，提供扭矩限制 H3256-970901.doc -18- 1313329 l§ 105b。扭矩限制器1〇51)包括：一傳送板（未圖示），其花 鍵連接至曲柄軸110之曲柄轴m(見圖12)以與曲柄軸^一 起旋轉；及一圍繞該傳送板之外緣安置的内離合器（未圖 示）。當施加至蝸輪105之驅動力達到預定值或更大時，在 傳遞板與内冑合器<間發生滑動以防止將過大的驅動力傳 遞至曲柄軸1U。本發明可不具有扭矩限制器1〇外，而可 將蝸輪105與曲柄軸11〇整合。在該實施例中，蝸輪1〇5在 離合器機構44嚙合與脫開之間的旋轉角度大於9〇。。換言 之，當蝸輪105旋轉直至離合器機構44自離合器機構料之 脫開操作進入完全嚙合時螞輪1〇5之旋轉角度（最大旋轉角 度）大於90。。 參看圖12，蝸輪1〇5固定至曲柄軸11〇之曲柄軸iu之末 端（圖12中右端）。蝎輪1〇5固定至曲柄軸ln ’且與其同軸 並與曲柄軸110之曲柄臂113平行。蜗輪1〇5之侧垂直於曲 柄轴111。 • 曲柄軸uo之曲柄軸111之相對末端可旋轉地固定至外殼 115。盤形彈簧（BeUeville spring)n6安置於曲柄軸η〗上且 位於蝸輪105與外殼115之間。 曲柄軸U1由兩個軸承117及118支撐。兩個軸承117及 11 8之外圈緊固至外殼11 5。軸承117及11 8為滾珠軸承。兩 ' 個軸承U7及118中之軸承117安置於蝸輪105與右曲柄臂 113之間。軸承117為雙密封軸承，其以内環U7a及外環 11 7b進仃密封，且其間含有軸承潤滑脂。在蝸桿軸1 與 堝輪105之間，提供潤滑脂（鉬潤滑脂或其類似物）。潤滑脂
Il3256-970901.doc 19· 1313329 可對與蜗輪105相鄰之軸承117產生負面影響。具體言之， 黏著至轴承11 7内部之油脂可能會降低軸承11 7的效能。因 此’該實施例之轴承11 7為含有軸承潤滑脂之雙密封軸 承。此防止蜗桿軸1 03與蜗輪1 05之間的潤滑脂進入軸承 Π7中而產生負面影響。 軸承118安置於左曲柄臂113之左端。因此，兩個曲柄臂 113夾於軸承Π7與軸承118之間。安置兩個軸承117及118
使得兩個曲柄臂113夹於其間可穩定曲柄軸i丨丨之旋轉。 與蝸輪105相鄰之軸承117為大於遠離蝸輪105之軸承118 之滾珠軸承。因為與蝸輪1 〇5相鄰的軸承丨丨7承受相對較大 的徑向力，所以較佳地使用此種大滾珠軸承。 參看圖11，輸出桿120在曲柄軸110之下面部分固定至曲 柄銷112。輸出桿120包括一具有一螺桿孔之基座12〇a及一 具有一螺桿之桿120b。將桿120b之螺桿擰進基座12〇&之螺 才干孔中在才干12〇b之螺桿上，擰有固定螺母j 2丨及螺母 122。 根據該實施例，該配置允許調整輸出桿12〇之長度。換 言之，可藉由繞基座12以旋轉桿12〇b來改變輸出桿12〇之 長度。長度改變後，在基座12〇a上鎖緊固定螺母12丨及螺 母122從而固定輸出桿120。 活塞125安置於輸出桿12〇之桿隱之末端。活塞⑵可 在汽缸123中沿輸出桿12〇之軸線滑動 方）。在汽缸m中活塞125之左側部分形成填充 體之油室126。油室126通過油箱接縫部分129與儲油箱沐 113256-970901.doc -20- 1313329 圖示）連通。 輔助彈育130之一個末端在曲柄軸丨1〇之上面部分固定至 曲柄銷112。輔助彈簣130之另一末端固定至外殼ιΐ5。輔 助彈簧130協助曲柄軸110之曲柄軸lu之旋轉以協助輸出 桿120之衝程。 為使離合器機構44(見圖7)由嚙合變為脫開，驅動離合器 馬達60a，且蜗桿軸1〇3將隨之旋轉。蝸桿軸1〇3之旋轉傳 遞至與蜗彳干軸1〇3喷合之蜗輪1〇5以旋轉該螞輪。當蝎輪 105旋轉時，蝸輪1〇5固定至之曲柄軸11〇之曲柄軸亦旋 轉。蝸輪105之旋轉運動藉由曲柄軸11〇轉換為輸出桿12〇 之線性運動，且因此輸出桿12〇向圖η中之左方移動。 參看圖11，向左方線性移動之輸出桿120推動活塞125以 由此在油室126中產生液壓力。產生的液壓力通過油軟管 (未圖示）自外殼115之液壓油出口 i15a傳遞至活塞463(見圖 7)中。液壓力驅動推桿461及455(見圖7)以使離合器機構44 脫開4合。輸出桿120之線性運動由輔助彈簧13〇協助。 根據該實施例’離合器機構44可藉由驅動離合器馬達 60a而自動或手動地脫開。如圖n中所示，用於離合器拉 線127之導向汽缸128安置於外殼115中輸出桿120之下。離 合器拉線127之一端固定至下曲柄銷112。離合器拉線127 藉由導向汽缸128引導至圖中之左下方。當藉由手工操作 離合器桿（未圖示）而沿導向汽缸128之長度方向拉動離合器 拉線127(向圖11中之左下方）時，曲柄軸ι1〇旋轉以將輸出 桿120移動至圖11中左方。 113256-970901.doc 1313329 如圖11中所示’連接至蝸桿軸丨03之離合器馬達6〇a及固 定至曲柄銷112之輸出桿1洸大體在相同方向上延伸。然 而’必須將離合器馬達60a及輸出桿120以某種程度分開安 ' 置，以便防止其間之干涉。在該實施例中，如圖12中所
丁 蜗輪固疋至曲柄轴11〇之曲柄轴ill之末端，而盘 ' 曲柄臂113分離。蝸輪105與曲柄臂113平行且與曲柄軸1U 同軸地安置。因此，曲柄軸1 1丨可較短，即使與蝸輪1〇5相 籲 鄰的離合器馬達6〇3及固定至曲柄銷112之輸出桿120經安 置使其相互不干涉。此可防止曲柄軸11〇之尺寸及重量增 加，從而防止離合器用致動器60自身之尺寸及重量增加。 手自排變速器系統之系統將在下文中詳細描述。參看圖 16換稽開關s w 1 (例如）安置於轉向把手11之左柄上。換 槽開關SW1由（例如）一升檔開關sWlal及一降檔開關 SWla2組成。換檔開關SW1藉由騎手適當的控制用於將變 速齒輪自第一檔切換至最高檔（例如，第六檔）。在左柄 • 上，亦存在一選擇器開關SW2、一指示器開關SW3、一喇 口八開關SW4及-燈開關SW5。該選擇器開關㈣用於使齒 - 輪式換檔在半自動模式與全自動模式之間切換。 參看圖17，換檔機構43及離合器機構44由手自排變速器 - 系統5〇切換。除換檔致動器70之換檔位置感測器S2(見圖 ' 6)外，機車1還包括一用於離合器用致動器60之離合器位 置感測器S3(見圖10)、一引擎速度感測器S3〇、一車輛速 度感測器S5等。 引擎控制器95根據感測器之資料及換檔開關swi之指令 113256-970901.doc -22- 1313329 控制離合器用致動器60及換檔致動器7〇之_。具體古 之，-系列換檔刼作將根據提前儲存於引擎控制器％中之 預定程式經由-操作電料自動執行；該㈣檔操作為. 離合器機構44之脫開、傳動器4Q的變速齒輪之切換、離合 益機構4 4之13齒合。 _
則面已經提及，因為蝸桿軸103之螺紋部⑺“具有多個 螺紋（四個螺紋），所以根據該實施例之離合器用致動器的 允許增大蝸輪1〇5之導程角。此減小了蝸齒輪之軸比從而 改良了輸出桿12〇之應答性。因此，可改良離合器喃合及 脫開m螞輪之減小的軸比減小了蜗輪iG5之尺寸 (直徑），從而使離合器用致動器60小型化。 +在離合器馬達60a出現故障之情況下，必須將在作動中 停止之離合器馬達6Ga返回至空冑，使得有時需要手動旋 轉堝柃軸103。若蜗桿軸1〇3之螺紋部1〇3(；之螺紋數目為兩 個或兩個以上（較佳情況下，為三個或三個以上），則二手 動旋轉蝸輪1G5(或連接至媧輪1G5之曲柄軸11())時，^轴 1〇3亦隨蝸輪105之旋轉而旋轉。因此，將蝸桿軸ι〇3之螺 紋部l〇3c之螺紋數目設定為三以上能夠使得藉由移動減速 側之蝸輪105、曲柄軸lu或其類似物而使蝸桿軸ι〇3旋 轉，無需直接移動蝎桿軸1()3。因此，與直接旋轉蜗桿轴 103之情況相比，藉由移動蝸輪1〇5、曲柄軸lu或其類似 物，輸出桿120可使用更少的控制輸入容易地移動。 具體言之，例如，藉由旋轉一諸如插入曲柄軸11!之六 角孔111a(見圖n及圖12)之扳手之卫具來操作曲柄轴⑴。 113256-970901.doc •23- 1313329 此藉由使用例如扳手之工具操作曲柄軸lu而促進輸出桿 工20之衝程使下列作動的執行變得容易：在離合器馬達6〇a . 發生故障之情況下，使機車1〇能夠手動移動的必要作動； - 安裝離合器用致動器60之作動；離合器用致動器60之油室 - 1 26(見圖11)中液壓油的排氣作動。 - 因為多螺紋螺桿具有比單螺紋螺紋高的齒輪傳動效率， 所以輸出桿120之往復運動快速地跟隨離合器馬達之旋 轉運動。此可改良離合器嚙合及脫開之應答性。較佳地， 鑒於增大蝎輪1〇5之導程角並提高齒輪傳動效率，螺紋部 1 03c之螺紋數目為三以上。 該實施例配備有用於量測蝸輪1〇5之旋轉角度之離合器 位置感測器S3且在該實施例中蜗輪1〇5在離合器機構44唾 合與脫開之間的旋轉角度大於9〇。。螞輪1〇5之較大的旋轉 角度甚至可使用小半徑之曲柄來確保輸出桿12〇之足夠的 衝程。因此，可使離合器用致動器6〇小型化。蜗輪ι〇5在 • 離合器機構44响合與脫開之間的旋轉角度之增加改良自離 合器位置感測器S3的結果判定之輸出桿12〇的衝程解析 . 度，從而改良自輸出桿120的衝程判定的離合器機構44的 . 離0為位置解析度。因此，離合器機構44之响合與脫開之 • 應答性及可靠性可得到改良。 . [工業適用性] 如上所述，本發明用於離合器用致動器。 【圖式簡單說明】 ° 圖1為根據一實施例之機車之側視圖。 113256-970901.doc -24- 1313329 圖2為展示一手自排變速器系統之組件之安裝的圖式。 圖3為展示該手自排變速器系統之組件之安裝的圖式。 圖4為展示該手自排變速器系統之組件之安裝的圖式。 圖5為展示該手自排變速器系統之組件之安裝的圖式。 圖6為展示該手自排變速器系統之組件之安裝的圖式。 圖7為一引擎之内部結構之剖視圖。 圖8為一換檔致動器、一換檔桿及一換檔機構之示意 圖。 圖9為該換檔致動器、該換檔桿及該換檔機構之側視 圖。 圖10為一離合器用致動器之示意圖。 圖11為該離合器用致動器之側視圖。 圖12為沿圖π之直線A-A截取之橫截面視圖。 圖13為沿圖12之直線b_B截取之橫截面視圖。 圖14為一馬達軸及一蝸桿軸之嚙合部分之放大的剖視 圖。 圖1 5為該蝎桿軸之螺紋部之放大視圖。 圖16為一把手柄之開關部分之透視圖。 圖17為手自排變速器系統之系統圖式。 【主要元件符號說明】 1 機車（跨坐型車輛） 2 車體骨架 3 頭管 4 主架 113256-970901.doc -25- 1313329
4a 骨架 4c 引擎安裝部分 5 後臂支架 5d 元件 5f 連桿安裝部分 5g 缓衝安裝部分 6 座椅橫擋 7 背撐 10 前又 11 轉向把手 12 前輪 13 燃油箱 14 座椅 20 引擎 20a 突出物 21 後臂 21a 連桿安裝部分 22 樞軸 23 後輪 24 連桿機構 24a 車身側連桿 24b 後臂側連桿 25 後緩衝單元 27 整流罩 113256-970901.doc -26- 1313329 27a 上整流罩 27b 下整流罩 28 擔風屏 29 頭燈 30 側罩 31 曲柄軸 32 曲柄軸箱 40 傳動器 41 主軸 42 驅動軸 43 換檔機構 43a 換檔控制桿 43b 換檔控制軸 43d 螺栓 44 離合器機構 47 鏈條 48a 驅動鍵輪 48b 驅動鍵輪 49 變速齒輪 50 手自排變速器系統 60 離合器用致動器 60a 離合器馬達（馬達） 60b 馬達軸 60c 後端 113256-970901.doc -27- 1313329
60d 前端 60e 花鍵齒 60f 弧形部分 61 安裝板 61a 安裝部分 62 嚙合孔 63 離合器操作單元 64 緊固元件 70 換檔致動器 70a 檔馬達 70b 馬達轴 70c 齒輪 70d 減速齒輪 7〇g 驅動轴 70h 外殼 7〇j 控制桿 70k 螺栓 72 換樓控制單元 73 安裝支架 74 緊固元件 75 換檔桿 95 引擎控制器 103 蝸桿軸 103a 花鍵孔 113256-970901.doc -28- 1313329 103b 弧形表面 103c 螺紋部 103d 螺紋 105 堝輪 105a 齒輪齒 105b 扭矩限制器 106 馬達轴承 107 馬達外殼 108 軸承 110 曲柄轴 111 曲柄軸 111a 六角孑L 112 曲柄銷 113 曲柄臂 115 外殼 115a 液壓油出口 116 盤形彈簧 117' 118 軸承 117a 内環 117b 外環 120 輸出桿 120a 基座 120b 桿 121 固定螺母 113256-970901.doc •29 1313329
122 螺母 123 汽缸 125 活塞 126 油室 127 離合器拉線 128 導向汽缸 129 油箱接縫部分 130 輔助彈簧 310 齒輪 420 變速齒輪 421 換檔凸輪 421a 凸輪槽 422 換檔撥叉 425 換檔連桿機構 441 齒輪 441A 响合突出物 443 離合器外殼 443B 嚙合部分 445 摩擦盤 447 離合器輪殼 447A 凸緣 447B 壓力部分 447C 圓柱形導板 449 離合器板 113256-970901.doc -30- 1313329
450 彈簧 451 壓板 451A 導板 451B 壓力部分 455 推桿 457 深槽滚珠軸承 459 滚珠 461 推桿 461A 第一末端 463 活塞 465 汽缸體 467 空間 S31 主轴速度感測器 S2 換檔位置感測器 S3 離合器位置感測器（旋轉角度感測器） S5 車輛速度感測器 S30 引擎速度感測器 SW1 換檔開關 SWlal 升檔開關 SWla2 降檔開關 SW2 選擇器開關 SW3 指示器開關 SW4 喇11八開關 SW5 燈開關 113256-970901.doc -31 -

Claims (1)

1313329
2. 3. 4. 5. 6. 十、申請專利範圍·· L 一種離合器用致動芎，入 θ 達；一具有一碟《:一有一馬達軸之馬 …’文σ卩並與該馬達軸同軸地旋轉之蝸桿 ’—與該螺紋部嚙合 ^ 合及心I 由#向往復運動喷 轉換為該輪m出桿；及一將該竭輪之旋轉運動 才干之在復運動之曲柄軸；其中 該螺紋部為—多螺紋螺桿；且 比離合器為多板式離合器。 如：求们之離合器用致動器，其中該蝎輪在該一 之主合-脫開操作中之旋轉角度超過90度。 口益 ::求項1之離合器用致動器，其中該螺 目為三以上。 < 螺紋數 如請求項2之離合器用致動器，其進—步包含： 旋轉角度感測器，其量測該蜗輪之旋轉角度；及 該=制器’其基於該旋轉角度感測器之量^果控制 一種引擎單元，其包含： 一引擎；及 如請求項1之離合器用致動器。 種駒生型車輛，其包含如請求項5之引擎單元。 113256-970901.doc 1313329 七、指定代表圖： (一)本案指定代表圖為：第（15)圖。 (二)本代表圖之元件符號簡單說明： 103 媧桿軸 103c 螺紋部 103d 螺紋 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式: (無)
113256-970901.doc
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