CN101357667A - 用于小型摩托车的经过改进的传动系统 - Google Patents

Abstract

一种用于小型摩托车的传动系统，包括一个齿轮传动系总成和一个换档机构，上述齿轮传动系总成具有输入轴(43)、中间轴(44)和输出轴(45)，其特征在于：所述小型摩托车的后轮被安装在所述输出轴(45)上，并且用于所述齿轮传动系总成的箱体(34)被容纳在所述后轮的轮辋直径范围内。

Description

用于小型摩托车的经过改进的传动系统

本申请是2003年10月27日递交的发明专利申请20038010266.5(国际申请号PCT/IN2003/000344)的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用来在小型摩托车中手动或自动换档的新传动系统，以便使车辆能在不同速度和变动的路况情况下驾驶。本发明尤其涉及一种小型的三轴系统，所述小型的三轴系统设计成以一种正确而有效的方式达到所需的传动比级。

背景技术

小型摩托车可以通过原动机，像对燃料亦即汽油、柴油、LPG(液化石油气)工作的热机驱动或者可以是电池供电的。因为在路上的车辆必需随着变动的路况和以不同的速度越过不同的坡道，所以它装备有手动或自动变速器。目前的带有手动换档变速器的小型摩托车都包括多个处于常啮合的齿轮，上述齿轮安装在两个轴上，亦即安装在离合器轴和输出轴上，后车轮安装在上述输出轴上。从曲轴到离合器轴的动力流程通过一个第一齿轮减速传送。在这种已知系统中，在发动机根据4冲程原理工作的情况下，发动机和变速器使用同一种润滑油。换档是通过用手操作的十字轴选挡机构进行。在摩托车的情况下，采用一种已知的两轴传动系统，亦即离合器轴和输出轴，输出链轮安装在上述输出轴上并用脚操作。为了具有5速变速器，必需有5对齿轮(10个齿轮)处于常啮合，亦即每个轴有5个齿轮。

本系统的缺点是在小型摩托车的情况下可转动的把手的极限角位移大和处在极限位置，操作设置在把手左侧的控制开关很困难。当必需采用5速齿轮传动时困难进一步增加。

在本系统中还有另一个困难是，在发动机根据4冲程原理工作的情况下，对润滑传动部件(轴、离合器齿轮等)和发动机部件(活塞、曲轴、阀等)使用同一润滑油，由于在传动系统中所产生的细小粒子，所以上述同一润滑油对发动机部件的寿命不利。

用于4冲程发动机的常规系统还有另一个缺点是各离合器元件用发动机油润滑，上述发动机油相对地是在较高的温度下，它妨碍离合器的合适功能。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于小型摩托车的经过改进的传动系统，所述传动系统实质上是紧凑的并可以安放在后车轮轮辋的直径范围内。

本发明的另一个目的是提供一种用于小型摩托车的经过改进的传动系统，在其中换档可以通过一种手操纵或脚操纵的控制系统或者自动地实现，亦即通过电机，通过用电气式/液压式/气动式起动的螺线管实现。

本发明还有另一个目的是在复位动作情况下(当换档机构用手控制时)提供可转动的把手的较少的角位移，同时便于换档和操作设置在把手左侧上的控制开关。

本发明还有另一个目的是对不同的车轮尺寸使用同一传动系统。

本发明还有一个目的是提供一种用于小型摩托车的经过改进的传动系统，所述传动系统可以对根据4冲程原理工作的发动机准备使用分开的不同的润滑油用于发动机部件(活塞、曲轴、阀等)和传动部件(轴、离合器齿轮等)。

根据本发明，提供了一种用于小型摩托车的传动系统，包括一个齿轮传动系总成和一个换档机构，上述齿轮传动系总成具有输入轴、中间轴和输出轴，其特征在于：所述小型摩托车的后轮被安装在所述输出轴上，并且用于所述齿轮传动系总成的箱体被容纳在所述后轮的轮辋直径范围内。

本发明提供一个紧凑的3轴系统，所述3轴系统具有9个齿轮、3个拨叉、一个鼓轮组件，上述9个齿轮处于常啮合的状态(输送5个变速器速比级)，上述鼓轮组件在其外周边上具有3个铣削的齿廓，所述齿廓将鼓轮组件的转动转变成相应拨叉的滑动运动用于选择合适的变速器速比。设置在鼓轮上的每个齿廓将移动一个特定的拨叉，以便实现两个变速器传动比级。鼓轮组件的精确旋转通过换档机构达到，在达到每次换档之后上述换档机构都复位到它的原始位置。上述换档机构可以用手亦即可转动的把手旋转/脚/按下换档开关(自动的)无论哪种方法操纵。

传动系统与安装在变速器的输入轴上的离合器系统相结合工作。离合器系统通过挠性连动件如链条、皮带、和传动轴获得来自曲轴的传动，以便适应不同的中心距离。这个特点与本发明相结合可以适应很大范围的变速器传动比，以便适合不同的车轮尺寸。传动系统和离合器系统都用变速器油润滑。通过采用本发明，使发动机油和变速器油分开，其结果是增加了发动机元件和离合器元件的寿命。

本发明的另一个实施例是，所需的变速器传动比数可以通过除去/修改系统的某些元件，亦即一个特定的拨叉来改变，以便获得4个变速器传动级，在不干扰整个系统功能的情况下，可以从系统中废除齿轮。

因此本发明的目的是具有一种传动系统和使一种有效的换档系统成为整体，上述传动系统即使应用不同的车轮尺寸也可以装在小型摩托车的后车轮的轮辋直径范围内，而上述换档机构可以通过手、脚、或者自动地，亦即电机，通过用电气式/液压式/气动式起动的螺线管，无论哪种方法操纵。

附图说明

下面本文将参照详细说明的附图说明本发明，附图中：

图1示出按照先有技术的手动离合器和换档机构的布置。

图2示出按照先有技术的手动离合器和换档机构的动力流程。

图3示出先有技术的另一种传动系统。

图4示出按照本发明的传动系统(以侧视图形式)。

图5示出如图4中所示的传动系统的剖视图ABCDE。

图6示出按照本发明的通过传动系统的动力流程。

图7示出用手操纵的换档控制系统。

图8示出用脚操纵的换档控制系统。

图9示出按照本发明的传动系统另一个实施例(以侧视图形式)。

图10示出如图9中所示的传动系统的剖视图ABCDE。

具体实施方式

参见图1和2，离合器是通过压下杠杆1操作。当压下杠杆1时离合器分开，和在释放杠杆1时离合器接合。换档是通过使可转动的把手2朝顺时针或反时针方向旋转达到，上述朝顺时针或是朝反时针方向旋转取决于通过在杠杆1上施加扭转力所选定的齿轮。可转动的把手2绕轴线A3的旋转使销钉3通过控制拉索(未示出)在轴向上移动。一个十字轴4设置在主轴9的内部并安装到销钉3的另一端上。根据可转动把手2的角位置，十字轴将与齿轮5，6，7或8的其中之一配合，并因此把运动传递到主轴9上，车后轮(未示出)装配在上述主轴9上。

如在图2中可以看出的，如果齿轮8必需接合，则应推动销钉3以使十字轴4与齿轮8配合。这是通过借助于杠杆1从车辆左侧看时的反时针方向扭转可转动的把手2达到。在这种情况下，尤其是当希望从齿轮8换档到齿轮7和同时操纵控制开关时，可转动的把手的角位置不合乎需要地高并且很不舒服。当接合特定的齿轮时，十字轴4的位置必需锁定，直至进行另外的换档。这是通过设置在销钉3上的钢球10和槽11达到目的。

如上所述，换档控制与离合器控制相结合，并且换档是通过旋转可转动的把手达到目的。可转动把手的总的角位移取决于设置在车辆上的传动比级数。

参见图3，图3示出在一种摩托车中使用的一种已知的两轴式传动系统，亦即离合器轴15和输出轴16，输出链轮17安装在上述输出轴16上。为了具有五速传动，必需有5对齿轮(即10个齿轮)处于常啮合，同时每个轴具有5个齿轮。

如先有技术中所述的传动系统和换档系统是众所周知的，并且不需要详细说明。

用于小型摩托车的经过改进的传动系统主要包括一个齿轮传动系总成和一个换档装置；上述换档装置包括一个曲轴箱总成34，一个扇形板42，一个换档杆总成30，一个换档杆31，该换档杆31具有一个槽32，一对喷枪式突起36和36a，一个整体式弯曲的凸耳39和39a，总数为6个的换档销35，一个鼓轮总成37，所述鼓轮总成37设有铣削的齿廓52，53，54，一个弹簧加载式限止器38，止动销33，一个压缩弹簧41和一个扭转弹簧40；上述齿轮传动系总成包括一个输入轴43，所述输入轴43具有一个整体式齿轮43a，中间轴44，一个输出轴45，一个输入拨叉46，一个中间拨叉48，一个输出拨叉50，3个接合齿轮47，49，51，4个槽形齿轮55，56，57，58，和一个齿轮59。

在下面分三个主要部分在各段中说明按照本发明所述的用于小型摩托车的经过改进的传动系统。第一部分说明传动齿轮箱和第二部分说明控制机构。第三部分说明本发明的实施例。

部分1

用于小型摩托车的经过改进的传动系统包括一个换档装置和一个齿轮传动系总成，所述齿轮传动系总成装在曲轴箱总成34中。

换档装置包括一个换档杆总成30和一个换档杆31，上述换档杆总成30的一端紧固到扇形板42，上述换档杆31焊接在换档杆总成的另一端。扇形板42通过控制装置操作，上述操作通过手、脚、或者自动地提供，也就是通过用电气式/液压式/气动式驱动电磁线圈用电动机提供。换档杆总成30还通过双重作用的扭转弹簧40连接到曲轴箱总成34上。鼓轮总成37旋转式装配在曲轴箱总成34中。通过多个花键换档销35顶着一个压缩弹簧41滑动式装配到鼓轮总成37上。换档销35通过喷枪式突起36，36a操作，并且它的运动受弯曲的凸耳39，39a限制，上述弯曲的凸耳39，39a在换档杆31上成为整体。鼓轮总成37在所希望的换档之后通过限止器38锁紧，上述限止器38是弹簧66加载式的。

齿轮转动系总成包括：旋转式装配在输入轴43上的一个齿轮59和接合齿轮47，上述输入轴43具有一个整体式齿轮43a；旋转式装配在中间轴44上的开槽式齿轮55，56和接合齿轮49；及旋转式装配在输出轴45上的开槽式齿轮57，58和接合齿轮51。鼓轮总成37在它的外周边上具有铣削的齿廓52，53和54，输入拨叉46，中间拨叉48，和输出拨叉50都接合在上述外周边上。一旦鼓轮总成37旋转，则输入拨叉46，中间拨叉48，和输出拨叉50都被沿着铣削的齿廓导向并在各自的轴上轴向上移动，以便使接合齿轮滑动，如下所述。上述拨叉46，48和50的另一端分别连接到接合齿轮47，49和51上。

参见图4和5，按照本发明所述的换档机构包括换档杆总成30，它可以绕轴线01朝两个方向旋转。换档杆31具有一个槽32，以便与安装在曲轴箱总成34上的止动销33结合限制它朝两个方向的角运动。换档杆31的转动通过换档杆31上的喷枪式突起36，36a传递到换档销35上。

换档销35本身又通过花键/滑动键使鼓轮总成37旋转。为了防止鼓轮总成37换档过度，每次换档之后都用限止器38将它锁紧，上述限止器38是弹簧66加载式的。除此之外，在换档杆31上还设置弯曲的凸耳39，39a以防止换档过度。

换档杆总成30的复位运动通过安装在换档杆总成31上的双重作用扭转弹簧40达到。当复位时，换档杆31上的凸轮表面将换档销35往下压清出该部分，并准备下一次换档。换档销35借助于压缩弹簧41弹回到正常位置。通过紧固到换档杆总成30上的扇形板42给换档杆总成30提供旋转运动。扇形板42可以通过换档拉索/连动装置用手/脚操纵。换档杆总成30的旋转方向决定鼓轮总成37的旋转方向，所述鼓轮总成37的旋转方向决定用于轴向行进的具体的拨叉选择。

传动系统是一种紧凑的三轴系统，亦即，一个输入轴43，一个中间轴44，一个输出轴45，后车轮(未示出)安装在上述输出轴45上。每个轴都刚性支承在轴承上。

传动系统包括9个齿轮(每个轴43，44，45上3个齿轮)，上述9个齿轮如图6中所示成常啮合，也就是三组43a，55，57，59，49，51和47，56，58。齿轮尺寸较小，从而齿轮旋动惯量较小。系统具有3个拨叉，其中每个拨叉都在轴向上往复式移动相应轴上的一个特定的接合齿轮。各拨叉分别称之为输入拨叉46、中间拨叉48和输出拨叉50，上述输入拨叉46移动在花键上滑动的接合齿轮47，上述花键设置在输入轴上，上述中间拨叉48移动在花键上滑动的接合齿轮49，上述花键设置在中间轴44上，和上述输出拨叉50移动在花键上滑动的接合齿轮51，上述花键设置在输出轴45上。鼓轮总成37具有3个铣削的齿廓52，53和54。各拨叉46，48和50分别在鼓轮总成37上与各齿廓54，52和53接合。

曲轴中的动力提供给与齿轮43a成为整体的输入轴43，离合器(未示出)通过挠性连动装置亦即链条或皮带或轴传动装置安装在上述输入轴43上。

下面将参照图5和6说明5速传动系统功能。

第一传动比-为了得到第一传动比，使换档杆总成30朝一预定的方向旋转，上述换档杆总成30使鼓轮总成37旋转。与鼓轮总成37上的齿廓52接合的中间拨叉48在轴向上移动，同时导致具有整体突起(未示出)的接合齿轮49运动到离合器侧上并接合开槽的齿轮55上的槽(未示出)。这样完成一个传动比选择，并且换档总成30复位到它的正常位置，并且鼓轮总成37在传动比选择之后通过限止器38锁定。第二齿轮传动中的动力流程如下：

具有整体式齿轮43a的输入轴43-开槽的齿轮55-接合齿轮49-接合齿轮51-输出轴45。

第二传动比-为了得到第二传动比，使换档杆总成30朝一预定的方向旋转，上述换档杆总成30使鼓轮总成37旋转。与鼓轮总成37上齿廓52接合的中间拨叉48在轴向上移动，同时导致具有整体突起(未示出)的接合齿轮(49)运动到车轮侧并接合开槽的齿轮56上的槽(未示出)。这样完成第二传动比选择，并且换档杆总成30复位到它的原始位置，并且鼓轮总成37在传动比选定之后通过限止器38锁定。在第一传动比中的动力流程如下：

具有整体齿轮43a的输入轴43-接合齿轮47-开槽的齿轮56-接合齿轮49-接合齿轮51-输出轴45。

第三传动比-为了得到第三传动比，使换档杆总成30朝一预定的方向旋转，上述换档杆总成30使鼓轮总成37旋转。与鼓轮总成37上齿廓53接合的输出拨叉50在轴向上移动，同时导致具有整体式突起(未示出)的接合齿轮51运动到离合器侧并接合开槽的齿轮57上的槽(未示出)。这样完成第三传动比选择，并且换档杆总成(30)复位到它的原始位置，并且鼓轮总成37在传动比选择之后通过限止器38锁定。在第三齿轮传动中的动力流程如下：

具有整体式齿轮43a的输入轴43-开槽的齿轮55-开槽的齿轮57-接合齿轮51-输出轴45。

第四传动比-为了得到第四传动比，使换档杆总成30朝一预定的方向旋转，上述换档杆总成30使鼓轮总成37旋转。与鼓轮总成37上齿廓53接合的输出拨叉50在轴向上移动，同时造成具有整体式突起(未示出)的接合齿轮51运动到车轮侧，并且接合开槽的齿轮58上的槽(未示出)。这样完成了第四传动比选择，并且换档杆总成30复位到它的原始位置，并且鼓轮总成37在传动比选择之后通过限止器38锁定。在第四齿轮传动中的动力流程如下：

具有整体式齿轮43a的输入轴43-接合齿轮47-开槽的齿轮56-开槽的齿轮58-接合齿轮51-输出轴45。

第五传动比-为了得到第五传动比，使换档杆总成30朝一预定的方向旋转，上述换档杆总成30使鼓轮总成37旋转。与鼓轮总成37上齿廓54接合的输入轴46朝轴向上移动，同时造成具有整体式突起(未示出)的接合齿轮运动到离合器侧，并且接合齿轮59上的槽(未示出)。这样完成了第五传动比选择，并且换档杆总成30复位到它的原始位置，并且鼓轮总成37在传动比选择之后通过限止器38锁定。在第五齿轮传动中的动力流程如下：

具有整体式齿轮43a的输入轴43-接合齿轮47-齿轮59-接合齿轮49-接合齿轮51-输出轴45。

在上述发明中，为了得到4速传动齿轮59，在不妨碍总体系统功能的情况下，可将输入拨叉46废除。

从曲轴到输入轴43的动力可以通过链条或皮带或任何其它合适的机构提供。

参见图9和图10，图9和10示出本发明实现鼓轮总成37旋转运动的另一个实施例。按照这个实施例，换档杆31具有一个槽32，以便与一个安装在曲轴箱34上的止动销33结合来限制它朝两个方向的角位移。换档杆31通过一个销74和一个拉簧72连接到一个具有整体式突起73，73a的杠杆71上。随着换档杆31朝一预定的方向旋转，各突起73，73a使换档销35旋转和也使鼓轮总成37旋转。在得到所希望的换档之后，每个换档之后都用一个限止器38将鼓轮总成37锁定，上述限止器38是弹簧75加载的，并且杠杆71复位回到它的原始位置和准备下一次换档。

通过与杠杆71类似的杠杆赋予鼓轮总成37旋转运动的机构在先有技术的摩托车的情况下是已知的。

部分2

如图7所示，通过用手旋转可转动的把手可以将旋转运动赋予扇形板(42)上。在本发明中，在每次换档实现之后换档杆总成30的复位又使可转动的把手60复位到它的预定位置。这便于离合器、控制开关亦即方向指示器的操作。发明包括额外的扭转弹簧61，在把手筒上的滚针轴承62，以便具有可转动的把手60的无摩擦和正向复位。预定的传动比级数将表明可转动的把手60在每个方向上可旋转的次数。例如，如果预定具有5个变速器速比，则可转动的把手60可以朝两个方向旋转，每个方向只有5次。可转动的把手60的旋转方向决定它是换高速挡还是换低速挡。在上述情况下，它是在一个方向上5次挂高速挡和在可转动的把手60的相反方向上5次挂低速挡。可转动把手60的旋转通过安装在齿轮控制连杆65上的拉索63和64传送到扇形板42上。

部分3

可供选择地，如图8所示，旋转运动可以通过用脚旋转杠杆21施加在扇形板42上。在本发明中，换档杆总成30的复位也在每次达到换档之后使杠杆21复位。预定的传动比级数表示在每个方向上杠杆21可以旋转的次数。例如，如果预定具有5个传动比级，则杠杆21可以朝两个方向旋转，每个方向只转5次。杠杆21的旋转方向决定它是挂高速挡还是挂低速挡。如果我们采用上述情况，则它是在一个方向上挂高速挡5次和在杠杆21的相反方向上挂低速挡5次。杠杆21的旋转可供选择地通过合适的连动件经拉索25和25a传送到扇形板42上。

旋转运动可以借助于双向起动的电磁线圈施加在扇形板42上，上述旋转运动是用电气式、液压式或通过气动式起动。

如本文所述和如附图所示的经过改进的传动系统不是已包括了本发明的全部范围。在本专业的技术人员的知识范围内这种传动系统的任何明显的改进和/或修改都被本发明所包括。

Claims (6)

1.一种用于小型摩托车的传动系统，包括一个齿轮传动系总成和一个换档机构，上述齿轮传动系总成具有输入轴(43)、中间轴(44)和输出轴(45)，其特征在于：所述小型摩托车的后轮被安装在所述输出轴(45)上，并且用于所述齿轮传动系总成的箱体(34)被容纳在所述后轮的轮辋直径范围内。

2.如权利要求1的传动系统，其特征在于，所述传动系统是三速、四速或五速。

3.如权利要求1或2的传动系统，其特征在于，所述输入轴(43)通过链条、皮带或传动轴获得来自曲轴的传动。

4.如权利要求1或2的传动系统，其特征在于，所述输入轴(43)的转动方向与包括该传动系统的车辆的发动机的转动方向相同。

5.如权利要求1或2的传动系统，其特征在于，所述传动系统的部件与包括该传动系统的车辆的发动机部件具有分离的润滑系统。

6.如权利要求1或2的传动系统，其特征在于，所述换档机构包括连续变化鼓。

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