用于鞍型机动车的变速器装置转让专利

申请号 : CN201710778465.3

文献号 : CN107878668B

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相似专利:

发明人 : 橘高荣治工藤贵志

申请人 : 本田技研工业株式会社

摘要 :

在一种用于鞍型机动车的变速器装置中,第一变速器齿轮m3、m4、n5和n6上的销钉61、62、63、64、65和66能够接合到相邻第二变速器齿轮中的销钉孔101、102、103、104、105和106中和从销钉孔101、102、103、104、105和106脱离,以更换档位。响应通过操作控制踏板引起的换挡杆47的角度运动,第一变速器齿轮能够滑动。在无效接合时间TM期间,销钉和销钉柱滑动抵接,在空转发动机转速时,无效接合时间TM在从0毫秒到40毫秒的范围内,对换挡操作提供改善的感觉并降低敲击噪音。

权利要求 :

1.一种用于鞍型机动车的变速器装置,包括:

第一变速器齿轮(m3、m4、n5、n6),所述第一变速器齿轮(m3、m4、n5、n6)支撑在支撑轴(31、35)上,以便相对于所述支撑轴(31、35)环向不能转动但轴向可滑动;以及第二变速器齿轮(n1、n2、n3、n4、m5、m6、),所述第二变速器齿轮(n1、n2、n3、n4、m5、m6)邻近所述第一变速器齿轮(m3、m4、n5、n6)地支撑在所述支撑轴(31、35)上,以便相对于所述支撑轴(31、35)环向能够转动但轴向不能滑动;

所述第一变速器齿轮(m3、m4、n5、n6)具有轴向突出的销钉(61、62、63、64、65、66);

所述第二变速器齿轮(n1、n2、n3、n4、m5、m6)具有销钉孔(101、102、103、104、105、106)和销钉柱(91、92、93、94、95、96),其中所述销钉孔(101、102、103、104、105、106)以轴向凹入于所述第二变速器齿轮(n1、n2、n3、n4、m5、m6)中的方式进行限定,所述销钉柱(91、92、93、

94、95、96)限定所述销钉孔(101、102、103、104、105、106);

所述销钉(61、62、63、64、65、66)能够接合到所述销钉孔(101、102、103、104、105、106)中和从所述销钉孔(101、102、103、104、105、106)脱离以更换档位;

响应于因操作控制踏板而引起的换挡杆(47)的角度运动,所述第一变速器齿轮(m3、m4、n5、n6)能够滑动;

从所述变速器齿轮的转动中心(C)延伸穿过所述销钉(61、62、63、64、65、66)两侧上的所述销钉(61、62、63、64、65、66)和所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)的相互抵接的抵接点(P、P)的线段之间的销钉夹角(θ1)在从6度到9度的范围内;以及从所述变速器齿轮的转动中心(C)延伸穿过所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)两侧上的所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)和所述销钉(61、62、63、64、65、66)相互抵接的抵接点(P、P)的线段之间的销钉柱夹角(θ2)在从6度到9度的范围内。

2.根据权利要求1所述的用于鞍型机动车的变速器装置,其中,在空转发动机转动速度下,无效接合时间(TM)在从0毫秒到小于40毫秒的范围中,其中在所述无效接合时间(TM)期间,所述销钉(61、62、63、64、65、66)的面壁表面(61a、62a、63a、64a、65a、66a)和所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)的面壁表面(91a、92a、93a、94a、95a、96a)相互抵接并且相对于彼此滑动。

3.根据权利要求1所述的用于鞍型机动车的变速器装置,其中,所述销钉(61、62、63、

64、65、66)的数量位于从11到19的范围内,并且所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)的数量位于从11到19的范围内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于鞍型机动车的变速器装置,其中,所述销钉(61、62、63、64、65、66)和所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)之间的侧隙角(θ3)在从0度到15度的范围内。

5.根据权利要求1所述的用于鞍型机动车的变速器装置,其中,所述第一变速器齿轮(m3、m4、n5、n6)包括内周加强环(71、72、73、74、75、76)和销钉后板(81、82、83、84、85、86);

以及

所述第二变速器齿轮(n1、n2、n3、n4、m5、m6)包括外周加强环(111、112、113、114、115、

116)和销钉柱后板(121、122、123、124、125、126)。

6.根据权利要求1所述的用于鞍型机动车的变速器装置,其中,所述销钉(61、62、63、

64、65、66)具有用于抵接所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)的抵接面(61d、62d、63d、64d、

65d、66d),所述抵接面从所述变速器齿轮的转动中心(C)延伸穿过所述销钉(61、62、63、64、

65、66)和所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)之间的抵接点(P)的线段伸展一销钉伸展角度(θ4);以及所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)具有用于抵接所述销钉(61、62、63、64、65、66)的抵接面(91d、92d、93d、94d、95d、96d),所述抵接面从所述变速器齿轮的转动中心(C)延伸穿过所述销钉(61、62、63、64、65、66)和所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)之间的抵接点(P)的线段伸展一销钉柱伸展角度(θ5)。

7.根据权利要求1所述的变速器装置,其中,从所述销钉(61、62、63、64、65、66)和所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)的节圆(PC)到所述销钉(61、62、63、64、65、66)的销钉稍端(61b、62b、63b、64b、65b、66b)的长度(a)小于从所述销钉(61、62、63、64、65、66)和所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)的节圆(PC)到所述销钉(61、62、63、64、65、66)的销钉底端(61c、

62c、63c、64c、65c、66c)的长度(b);以及

从所述销钉(61、62、63、64、65、66)和所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)的节圆(PC)到所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)的销钉柱稍端(91b、92b、93b、94b、95b、96b)的长度(c)小于从所述销钉(61、62、63、64、65、66)和所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)的节圆(PC)到所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)的销钉柱底端(91c、92c、93c、94c、95c、96c)的长度(d)。

8.根据权利要求6和7中任一项所述的用于鞍型机动车的变速器装置,其中,所述销钉(61、62、63、64、65、66)和所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)的抵接面(61d、62d、63d、64d、

65d、66d、91d、92d、93d、94d、95d、96d)相互抵接,当沿着所述变速器齿轮的转动轴线观察时,所述销钉(61、62、63、64、65、66)的或所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)的抵接面(91d、

92d、93d、94d、95d、96d)是直的,而另一个的抵接面(61d、62d、63d、64d、65d、66d)是弯曲的。

9.根据权利要求6和7中任一项所述的鞍型机动车的变速器装置,其中,在所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)的销钉柱底端(91c、92c、93c、94c、95c、96c)的弯曲表面和其抵接面(91d、92d、93d、94d、95d、96d)之间的所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)上的拐点(IP91b、IP92b、IP93b、IP94b、IP95b、IP96b),定位在所述销钉(61、62、63、64、65、66)的销钉稍端(61b、62b、63b、64b、65b、66b)的弯曲表面和其抵接面(61d、62d、63d、64d、65d、66d)之间的销钉(61、62、63、64、65、66)上的拐点(IP61a、IP62a、IP63a、IP64a、IP65a、IP66a)径向外侧;

在所述销钉(61、62、63、64、65、66)的销钉底端(61c、62c、63c、64c、65c、66c)的弯曲表面和其抵接面(61d、62d、63d、64d、65d、66d)之间的销钉(61、62、63、64、65、66)上的拐点(IP61b、IP62b、IP63b、IP64b、IP65b、IP66b),定位在所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)的销钉柱稍端(91b、92b、93b、94b、95b、96b)的弯曲表面和其抵接面(91d、92d、93d、94d、95d、

96d)之间的所述销钉柱(91、92、93、94、95、96)上的拐点(IP91a、IP92a、IP93a、IP94a、IP95a、IP96a)径向内侧。

说明书 :

用于鞍型机动车的变速器装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于鞍型机动车的变速器装置。

背景技术

[0002] 鞍型机动车上的一些常啮合式多级齿轮变速器包括具有齿式离合器的变速器齿轮,并且这些齿式离合器销钉的数量和销钉的尺寸以及销钉孔明确说明是为了阻止销钉撞击配合部件时产生的敲击噪音的目的。如果变速器齿轮手动换挡,那么不仅需要阻止敲击噪音,而且必须达到需要的销钉的机械强度,并且应当改善使用者在变速器齿轮换挡时的感觉。
[0003] 专利文献1
[0004] 日本专利NO.5487065

发明内容

[0005] 为了克服上面潜在的问题,做出了本发明。本发明的目的是提供一种用于鞍型机动车的变速器装置,它能够减少在变速器齿轮换挡时因销钉撞击配合元件而引起的敲击噪音,实现所述销钉的减小的机械强度,并改善使用者在变速器齿轮换挡时的感觉。
[0006] 根据本发明,这里提供一种用于鞍型机动车的变速器装置,包括:第一变速器齿轮,所述第一变速器齿轮支撑在支撑轴上以便相对于所述支撑轴环向不能转动但轴向可滑动;和第二变速器齿轮,所述第二变速器齿轮邻近所述第一变速器齿轮地支撑在所述支撑轴上,以便相对于所述支撑轴环向能够转动但轴向不能滑动;所述第一变速器齿轮具有轴向突出的销钉;所述第二变速器齿轮具有被限定为轴向凹入于所述变速器齿轮的销钉孔,和销钉柱,所述销钉柱限定所述销钉孔;所述销钉能够接合在所述销钉孔中和从所述销钉孔脱离以更换档位;响应因操作控制踏板而引起的换挡杆的角度运动,所述第一变速器齿轮能够滑动;其中,在空转发动机转速时,无效啮合时间在从0毫秒到40毫秒的范围内;其中在无效啮合时间期间,所述销钉的面壁表面和所述销钉柱的面壁表面相互抵接并且相对于彼此滑动,所述销钉的数量在从11到19的范围内,和销钉柱的数量在从11到19的范围内。
[0007] 利用上述布置,无效啮合时间缩短,由此减小销钉的敲击噪音,使档位变换操作平稳,因此提供改善的感觉,其中在无效啮合时间期间,所述销钉和销钉柱相互抵接并且相对于彼此滑动。所述销钉和销钉柱都是处理能够通过变速器装置传递的力矩的最小尺寸,并且所述销钉和销钉柱的数量增加以实现所述销钉和销钉柱所需要的机械强度。所述销钉侧隙角减小以减小销钉与销钉柱接合时产生的敲击噪音,并且还减小在所述销钉与销钉柱接合时引起的摆动和反冲。
[0008] 在上述布置中,所述销钉的数量可以在从11到19的范围内,并且所述销钉柱的数量可以在从11到19的范围内。
[0009] 利用这个布置,所述销钉的数量和所述销钉柱的数量因而被优化以实现所述销钉和销钉柱所需要的机械强度。所述销钉侧隙角减小以减小销钉与销钉柱接合时产生的敲击噪音,并且还减小所述销钉与所述销钉柱接合时引起的摆动和反冲。
[0010] 在上述布置中,从所述变速器齿轮的转动中心延伸穿过所述销钉两侧上的所述销钉和所述销钉柱的相互抵接的抵接点的线段之间的销钉夹角在从6度到9度的范围内;以及从所述变速器齿轮的转动中心延伸穿过所述销钉柱两侧上的所述销钉柱和所述销钉相互抵接的抵接点的线段之间的销钉柱夹角在从6度到9度的范围内。
[0011] 利用这个布置,在从6度到9度范围内的所述销钉夹角和所述销钉柱夹角允许所述销钉的数量和所述销钉柱的数量增加,从而所述无效啮合时间能够缩短以使换挡操作平稳。
[0012] 在上述布置中,所述销钉和所述销钉柱之间的侧隙角可以在从0度到15度的范围内。
[0013] 利用这个布置,当所述销钉和所述销钉柱之间的侧隙角是从0度到15度的小角度时,能够增加所述销钉的数量并且减少无效啮合时间以改善换挡操作的感觉。
[0014] 在上述布置中,所述销钉可包括内周加强环和销钉后板,并且所述销钉柱可包括外周加强环和销钉柱后板。
[0015] 利用这个布置,所述销钉包括内周加强环和所述销钉后板,并且所述销钉柱包括所述外周加强环和所述销钉柱后板。因此,所述销钉和所述销钉柱的机械强度增强。
[0016] 所述销钉的用于抵接所述销钉柱的抵接面可以从所述变速器齿轮的转动中心延伸穿过所述销钉和所述销钉柱之间的抵接点的线段伸展,并且所述销钉柱的用于抵接所述销钉的抵接面可以从所述变速器齿轮的转动中心延伸穿过所述销钉和所述销钉柱之间的抵接点的线段伸展。
[0017] 利用上述布置,所述销钉的销钉底端的机械强度和所述销钉柱的销钉柱底端的机械强度增加所述销钉的机械强度和所述销钉柱的机械强度中的一定增加量。
[0018] 在上述布置中,从所述销钉和所述销钉柱的节圆到所述销钉的销钉稍端的长度可以小于从所述销钉和所述销钉柱的节圆到所述销钉的销钉底端的长度;以及从所述销钉和所述销钉柱的节圆到所述销钉柱的销钉柱稍端的长度可以小于从所述销钉和所述销钉柱的节圆到所述销钉柱的销钉柱底端的长度。
[0019] 利用这个布置,所述销钉底端的机械强度和所述销钉柱底端的机械强度进一步在整体上增加所述销钉的机械强度和所述销钉柱的机械强度。
[0020] 在上述布置中,对于所述销钉和所述销钉柱的相互抵接的抵接面,沿着所述变速器齿轮的转动轴线观察时,所述销钉的抵接面或者所述销钉柱的抵接面是直的,而另一个的抵接面是弯曲的。
[0021] 利用这个布置,对于相互抵接的所述销钉和所述销钉柱的抵接面,所述销钉的抵接面或所述销钉柱的抵接面是直的,而另一个的抵接面是弯曲的。因此,所述销钉和所述销钉柱之间的抵接点从所述变速器齿轮的转动中心的半径的变化减小,倾向于使所述销钉和所述销钉柱中的应力均匀。
[0022] 在所述销钉柱的销钉柱底端的弯曲表面和其抵接面之间的所述销钉柱上的拐点,可以定位在所述销钉的销钉稍端的弯曲表面和其抵接面之间的销钉上的拐点径向外侧;和在所述销钉的销钉底端的弯曲表面和其抵接面之间的所述销钉上的拐点,可以定位在所述销钉柱的销钉柱稍端的弯曲表面和其抵接面之间的销钉柱上的拐点径向内侧。
[0023] 利用这个布置,所述销钉和所述销钉柱能够被促使相互更靠近,使增加所述销钉的数量和所述销钉柱的数量成为可能。
[0024] 根据本发明,所述销钉的数量和所述销钉柱的数量增加以实现所述销钉所要求的机械强度和所述销钉柱所要求的机械强度。所述无效啮合时间由此减少以减小所述销钉的敲击噪音,使换挡操作平稳以因此提供改善的感觉。所述销钉和所述销钉柱是用于处理能够由变速器装置传递的扭矩的最小尺寸,并且所述销钉的数量和所述销钉柱的数量增加以减小所述销钉侧隙角,从而减小所述销钉与所述销钉柱接合时产生的敲击噪音,并且还减小所述销钉与所述销钉柱接合时引起的摆动和反冲。

附图说明

[0025] 图1是根据本发明实施方式的用于鞍型机动车的整合变速器装置的内燃机的竖向横截面图;
[0026] 图2是沿图1的线II-II剖切的横截面图;
[0027] 图3是图2中描绘的变速器装置的片段横截面放大图;
[0028] 图4是变速器齿轮n5的左手侧面图;
[0029] 图5是变速器齿轮n1的右手侧面图;
[0030] 图6是描绘在第一档位中变速器齿轮n5和变速器齿轮n1的啮合状态的侧面图;
[0031] 图7是图4的放大片段图;
[0032] 图8是图5的放大片段图;
[0033] 图9是图6的放大片段图;
[0034] 图10是变速器齿轮n6的右手侧面图;
[0035] 图11是变速器齿轮n2的左手侧面图;
[0036] 图12是描绘在第二档位中变速器齿轮n6和变速器齿轮n2啮合的侧视图;
[0037] 图13是变速器齿轮n5的右手侧面图;
[0038] 图14是变速器齿轮n3的左手侧面图;
[0039] 图15是描绘在第三档位中变速器齿轮n5和变速器齿轮n3的啮合状态的侧视图;
[0040] 图16是变速器齿轮n6的左手侧面图;
[0041] 图17是变速器齿轮n4的右手侧面图;
[0042] 图18是描绘在第四档位中变速器齿轮n6和变速器齿轮n4的啮合状态的侧视图;
[0043] 图19是变速器齿轮m3的左手侧面图;
[0044] 图20是变速器齿轮m5的右手侧面图;
[0045] 图21是描绘在第五档位中变速器齿轮m3和变速器齿轮m5的啮合状态的侧视图;
[0046] 图22是变速器齿轮m4的右手侧面图;
[0047] 图23是变速器齿轮m6的左手侧面图;
[0048] 图24是描绘在第六档位中变速器齿轮m4和变速器齿轮m6的啮合状态的侧面图;
[0049] 图25是描绘无效啮合时间为0毫秒时,换挡杆倾角α、变速器鼓角β、和控制踏板载荷F在换挡时间T期间改变的视图;
[0050] 图26是描绘无效啮合时间为5毫秒时,换挡杆倾角α、变速器鼓角β、和控制踏板载荷F在换挡时间T期间改变的视图;
[0051] 图27是描绘无效啮合时间为10毫秒时,换挡杆倾角α、变速器鼓角β、和控制踏板载荷F在换挡时间T期间改变的视图;
[0052] 图28是描绘无效啮合时间为15毫秒时,换挡杆倾角α、变速器鼓角β、和控制踏板载荷F在换挡时间T期间改变的视图;
[0053] 图29是描绘无效啮合时间为30毫秒时,换挡杆倾角α、变速器鼓角β、和控制踏板载荷F在换挡时间T期间改变的视图;
[0054] 图30是描绘无效啮合时间为35毫秒时,换挡杆倾角α、变速器鼓角β、和控制踏板载荷F在换挡时间T期间改变的视图;
[0055] 图31是描绘无效啮合时间为40毫秒时,换挡杆倾角α、变速器鼓角β、和控制踏板载荷F在换挡时间T期间改变的视图;
[0056] 图32是描绘无效啮合时间为55毫秒时,换挡杆倾角α、变速器鼓角β、和控制踏板载荷F在换挡时间T期间改变的视图;
[0057] 图33是描绘无效啮合时间为75毫秒时,换挡杆倾角α、变速器鼓角β、和控制踏板载荷F在换挡时间T期间改变的视图;
[0058] 图34是描绘无效啮合时间为100毫秒时,换挡杆倾角α、变速器鼓角β、和控制踏板载荷F在换挡时间T期间改变的视图;
[0059] 图35是描绘无效啮合时间为120毫秒时,换挡杆倾角α、变速器鼓角β、和控制踏板载荷F在换挡时间T期间改变的视图。

具体实施方式

[0060] 下面将参照附图,描述根据本发明实施方式的用于鞍型机动车的变速器装置30。根据本实施方式的变速器装置30将描述为发明示例1。
[0061] 根据本实施方式的鞍型机动车的变速器装置30适用于传动系中常啮合式多级齿轮变速器,用于将动力从摩托车(未描绘)上的内燃机E传递到其驱动轮。
[0062] 内燃机E包括具有串联布置的两个气缸的两缸四冲程内燃机。内燃机E横向安装在摩托车上,其中它的曲轴10横向取向。在下面的描述中,摩托车向前移动的方向称为向前方向,与其方向相反的方向称为向后方向,当在向前方向上观察时,左手方向称为向左方向;当在向前方向观察时,右手方向称为向右方向。
[0063] 图1是内燃机E的竖向横截面图;和图2是内燃机E的横截面展开图。如图1所描绘的,内燃机E具有单元壳体1,单元壳体1包括曲轴箱1c和变速器壳体1m,其中在曲轴箱1c中限定曲轴腔CR,曲轴腔CR容纳曲轴10;在变速器壳体1m内限定变速器腔M,变速器腔M容纳变速器装置30,曲轴箱1c和变速器壳体1m在前后方向整体地形成。单元壳体1本身是竖向剖开的结构,包括上部单元壳体1a和下部单元壳体1b,将变速器壳体1m分割成上部变速器壳体和下部变速器壳体11m。
[0064] 整体形成的汽缸体2具有两个气缸孔2c,在图2中成行排列,从上部单元壳体1a的上部部分向上延伸,并且如图1所示稍微向前延伸。汽缸头3安装在汽缸体2上并且用气缸盖4覆盖。油盘5附接到单元壳体1的下部部分。
[0065] 如图2所描绘的,活塞11可往复滑动地安装在汽缸体2中相应的两个气缸孔2c内。活塞11通过相应的连接杆12联接到曲轴10。
[0066] 汽缸头3具有燃烧室13,在燃烧室13内限定与汽缸孔2c中的各活塞11成面对关系的进气口14和排气口15,其中进气口14向后延伸,通到燃烧室13中并且能够通过一对进气阀(未描绘)选择性地打开和关闭;排气口15向前延伸,并能够通过一对排气阀(未描绘)选择性地打开和关闭。安装火花塞(未描绘),火花塞暴露于燃烧室13。
[0067] 进气阀和排气阀通过凸轮轴20促动,凸轮轴20可转动地支撑在与凸轮轴20的转动同步的汽缸头3中。如图2所描绘的,凸轮链轮21安装在凸轮轴20的右端20a上,驱动链轮17靠近曲轴10的右端部10a安装在曲轴10上。定时链22围绕凸轮链轮21和驱动链轮17,用于将动力从曲轴10传递到凸轮轴20,以围绕它自身的轴线以曲轴10转速的一半的转速转动凸轮轴20。
[0068] 曲轴10由主轴承18可转动地支撑,而主轴承18置于上部单元壳体1a和下部单元壳体1b之间。曲轴10具有延伸穿过曲轴箱1c的左侧壁的左端部。交流发电机28包括被安装在曲轴10的左端部上的外部转子28r,和被容纳在外部转子28r中的内部定子28s,并且内部定子28s由交流发电机盖29支撑,而交流发电机盖29放置在交流发电机28的左部,内部定子28s具有交流发电机28的发电线圈。
[0069] 如图1所示,变速器腔M限定在变速器壳体1m中,在曲轴箱1c的曲轴腔CR后面,将曲轴10容纳在曲轴腔CR中。
[0070] 被容纳在变速器腔M中的变速器装置30,包括常啮合式选择性滑动的齿轮变速器。变速器装置30包括主轴31和副轴35,其中,主轴31通过一对在曲轴10的向后和倾斜地向上的球轴承32可转动地支撑在上部变速器壳体11m的左和右轴承部上(见图2);副轴35通过在曲轴10的后部位置处的球轴承36和针轴承37,可转动地支撑在上部和下部变速器壳体11m的配合面上的半弓形轴承部上,并且夹在上部和下部变速器壳体11m的配合面上的半弓形轴承部之间(见图2)。
[0071] 如图2所描绘的,主轴31具有从变速器腔M突出的右端部部分,其中多盘摩擦离合器34安装在所述右端部部分上,多盘摩擦离合器34包括大直径离合器外部34o和小直径离合器内部34i。主减速机构33包括主被驱动齿轮33b和主驱动齿轮33a,其中主被驱动齿轮33b共同转动地支撑在离合器外部34o上,主驱动齿轮33a共同转动地支撑在曲轴10的延伸穿过曲轴箱1c右侧壁的右端部10a上,主被驱动齿轮33b和主驱动齿轮33a保持相互啮合。
[0072] 离合器内部34i用作摩擦离合器34的输出部件,并且是以花键安装到主轴31。因此,曲轴10的旋转通过主减速机构33和摩擦离合器34传递到主轴31。主轴31的右端部部分上的摩擦离合器34用右壳体盖6覆盖,右壳体盖6放置在摩擦离合器34的右侧上的一位置处。
[0073] 主轴31的旋转通过变速器装置30的驱动侧的变速器齿轮m1至m6和变速器装置30的被驱动侧的变速器齿轮n1至n6之间的齿合式啮合。副轴35用作变速器装置30的输出轴,具有向外突出穿过单元壳体1的左侧壁的左端部部分。外部链轮38安装在副轴35的突出左端部部分上。动力传递链39围绕输出链轮38和未示出的摩托车后轮上的被驱动链轮。输出链轮38、动力传递链39和被驱动链轮共同构成将动力从变速器装置30传递到后轮的副减速机构。
[0074] 如图3所示,变速器装置30具有被布置在变速器腔M中的变速器齿轮链G。变速器齿轮链G包括6个驱动变速器齿轮m1至m6和6个被驱动齿轮n1至n6。驱动变速器齿轮m1至m6提供用于从第一至第六档位的齿轮比,并且驱动变速器齿轮m1至m6支撑在变速器装置30的主轴31上。在这些驱动变速器齿轮m1至m6中,变速器齿轮m1和m2与主轴31整体地形成;变速器齿轮m3和m4以花键安装到主轴31,从而变速器齿轮m3和m4在主轴31上轴向可滑动但环向不可转动;并且变速器齿轮m5和m6安装在主轴31上,以使变速器齿轮m5和m6在主轴31上轴向不可滑动但环向可转动。
[0075] 被驱动变速器齿轮n1至n6支撑在副轴35上,并分别与驱动变速器齿轮m1至m6啮合。在这些被驱动变速器齿轮n1和n6中,被驱动变速器齿轮n1、n2、n3和n4安装在副轴35上,从而它们在副轴35上轴向不可滑动但环向可转动;并且被驱动变速器齿轮n5和n6以花键安装到副轴35上,从而它们能够在副轴35上轴向可滑动但环向不可转动。
[0076] 齿合式变速器齿轮m1和n1提供最大的齿轮比,被布置在沿变速器腔M的左侧壁M1的最左侧位置中。齿合式变速器齿轮m2和n2布置在沿变速器腔M的右侧壁M2的最右侧位置中。齿合式变速器齿轮m5和n5、齿合式变速器齿轮m3和n3、齿合式变速器齿轮m4和n4、以及齿合式变速器齿轮m6和n6从左侧到右侧连续地布置在齿合式变速器齿轮m1和n1以及齿合式变速器齿轮m2和n2之间。轴向可滑动的驱动变速器齿轮m3和m4和轴向可滑动的被驱动变速器齿轮n5和n6,具有限定在其内的槽50a、50b、50c和50d,用于与后面描述的变速器换挡机构40的换挡拨叉43a、43b、43c和43d接合。当变速器换挡机构40促动时,驱动变速器齿轮m3和m4与被驱动变速器齿轮n5和n6被轴向移动。
[0077] 变速器齿轮m5和m3彼此相邻地布置在主轴31上。变速器齿轮m4和m6彼此相邻地布置在主轴31上。变速器齿轮m3和m4具有从其侧表面轴向突出的销钉65和66;变速器齿轮m5和m6具有被布置在其侧表面上的销钉柱95和96,分别用于抵接地接合销钉65和66,以及销钉孔105和106,销钉孔105和106通过分别用于接收销钉65和66的销钉柱95和96轴向凹入地限定在其侧表面中。
[0078] 当变速器齿轮m3轴向移向左侧时,随着销钉65的面壁表面65a抵接销钉柱95的面壁表面95a并且相对于它滑动,销钉65接合在销钉孔105中。当变速器齿轮m4轴向移移向右侧时,随着销钉66的面壁表面66a抵接销钉66的面壁表面66a并且相对于销钉66的面壁表面66a滑动,销钉66接合在销钉孔105中。
[0079] 变速器齿轮n1和n5彼此相邻地布置在副轴35上。变速器齿轮n5和n3彼此相邻地布置在副轴35上。变速器齿轮n4和n6彼此相邻地布置在副轴35上。变速器齿轮n6和n2彼此相邻地布置在副轴35上。变速器齿轮n5和n6具有从其侧表面突出的销钉61、62、63和64。并且变速器齿轮n1、n3、n4和n2具有被布置在其侧表面上的销钉柱91、92、93和94,分别用于抵接地接合销钉61、62、63和64;和销钉孔101、102、103和104,通过分别用于接收销钉61、62、63和64的销钉柱91、92、93和94轴向凹入地限定在其侧表面中。
[0080] 当变速器齿轮n5轴向移向左侧时,随着销钉61的面壁表面61a抵接销钉柱91的面壁表面91a,销钉61接合在销钉孔101中。当变速器齿轮n5轴向移向右侧时,随着销钉63的面壁表面63a抵接销钉柱93的面壁表面93a并且相对于销钉柱93的面壁表面93a滑动,销钉63接合在销钉孔103。当变速器齿轮n6轴向移向左侧时,随着销钉64的面壁表面64a抵接销钉柱94的面壁表面94a,销钉64接合在销钉孔104中。当变速器齿轮n6轴向移向右侧时,随着销钉62的面壁表面62a抵接销钉柱92的面壁表面92a并且相对于销钉柱92的面壁表面92a滑动,销钉62接合在销钉孔102。
[0081] 如图1和2所示,用于对变速器装置30的齿轮换挡的变速器换挡机构40,包括换挡拨叉轴41,换挡拨叉轴41具有被安装在主轴31的向后的上部变速器壳体11m的左和右轴承部42中并由所述左和右轴承部42支撑的相对端部。变速器换挡机构40还包括换挡鼓45,换挡鼓45由换挡拨叉轴41的向下的轴承46可转动地支撑在上部变速器壳体11m的左和右轴承部上。
[0082] 换挡杆47由换挡鼓45的向前且稍微倾斜地向下的轴承48可转动地支撑在上部变速器壳体11m的左和右轴承部上。
[0083] 换挡鼓45具有在其外周面上轴向间隔开地限定的四个换挡槽45a、45b、45c和45d;和第一换挡拨叉43a、第二换挡拨叉43b、第三换挡拨叉43c和第四换挡拨叉43d轴向可滑动地支撑在换挡拨叉轴41上,并且具有接合在换挡槽45a、45b、45c和45d中的相应的换挡销。
[0084] 当换挡杆47的穿过给定角度的角运动由连杆机构49传递到换挡鼓45时,换挡鼓45围绕它自己的轴线转动。未示出的控制踏板通过未示出的棘轮机构可操作地联接到换挡杆47。当摩托车的骑行者操作控制踏板(未描绘),换挡杆47在希望的方向上围绕它自己的轴线转动给定的角度,使换挡鼓45围绕自己的轴线转动相应的角度。
[0085] 当换挡鼓45因而由骑行者操作的控制踏板转动,第二换挡拨叉43b和第三换挡拨叉43c被第二换挡槽45b和第三换挡槽45c引导着轴向移动,在主轴31上轴向移动变速器齿轮m3和变速器齿轮m4,并且第一换挡拨叉43a和第四换挡拨叉43d被第一换挡槽45a和第四换挡槽45轴向移动,在副轴35上轴向移动变速器齿轮n5和变速器齿轮n6。通过这个方式,希望的变速器齿轮的销钉和销钉孔达到接合和脱离接合,选择一组变速器齿轮将变速器装置30换挡到希望的档位,以便将动力从曲轴10有效地传递到后轮。
[0086] 图4至24分别示出变速器装置30的驱动变速器齿轮m3至m6的形状和被驱动变速器齿轮n1至n6以及变速器齿轮m3至m6和n1至n6在相应档位中的啮合状态,并且在下面的表1中描绘变速器齿轮的各种条件。
[0087] 作为示例的变速器装置30的齿轮,下面参照图3至6详细描述在第一档位中相互啮合的被驱动变速器齿轮n1和n5。图4是变速器齿轮n5的左手侧面图;图5是变速器齿轮n1的右手侧面图;和图6是描绘变速器齿轮n5和变速器齿轮n1在第一档位中啮合状态的侧面图。如图3所示,变速器齿轮n1和n5彼此相邻地布置在副轴35上。当骑行者操作控制踏板,选择第一档位时,变速器换挡机构40的第一换挡拨叉43a被移向左侧,使变速器齿轮n5I移向左侧并由此使变速器齿轮n1和n5相互啮合。
[0088] 如图3和4所描绘的,变速器齿轮n5在它的左侧面上具有12个沿着副轴35从它的左侧面轴向突出的角度间隔开的销钉61。销钉61垂直于副轴35的相应表面作为面对销钉柱91的面壁表面61a。
[0089] 每个销钉61在它的两侧上具有销钉61和相邻的销钉柱91彼此相邻的两个相邻点P,并且从变速器齿轮n5的转动中心C延伸穿过相邻点P的两条线段之间的角度称作销钉夹角θ1。在根据本实施方式的变速器齿轮n5上,销钉夹角θ1设定为7.4度。
[0090] 销钉61在它的两个侧面分别具有抵接销钉柱91的抵接面61d。抵接面61d从变速器齿轮n5的转动中心C延伸穿过抵接点P伸展或有角度地间隔被称作销钉伸展角θ4的角度。在根据本实施方式的变速器齿轮n5上,销钉伸展角θ4设定为25度。
[0091] 如图3和5所描绘的,变速器齿轮n1在它的左侧面上具有12个沿副轴35从它的左侧面轴向突出的有角度地间隔开的销钉柱91。销钉柱91具有垂直于副轴35的相应的表面作为面对变速器轴n5的销钉61的面壁表面91a。销钉柱91限定位于其间的12个有角度地间隔开的销钉孔101,其中变速器齿轮n5的销钉61能够接合在销钉孔101中。
[0092] 如图5所描绘的,每个销钉柱91在它的两侧面都具有销钉柱91和相邻销钉61彼此相邻的两个抵接点P,并且从变速器齿轮15的转动中心C延伸穿过抵接点P的两条线段之间的角称作销钉柱夹角θ2。在根据本实施方式的变速器齿轮n1上,销钉柱夹角θ2设定为7.4度。
[0093] 销钉柱91在它的两侧上具有用于抵接销钉61的抵接面91d。抵接面91d从变速器齿轮n1的转动中心C延伸穿过抵接点P的线段伸展或有角度地间隔开被称作销钉柱伸展角θ5的角度。在根据本实施方式的变速器齿轮n1上,销钉柱伸展角θ5设定为25度。
[0094] 如图6所描绘的,当销钉61接合在相应的销钉孔101中时,销钉61在销钉孔101中移动穿过侧隙角θ3。根据本实施方式,侧隙角θ3设定为14.8度。
[0095] 如图4所描绘的,每个销钉61在变速器齿轮n5的左侧面上对从销钉61的节圆PC和销钉柱91的节圆PC到销钉顶端61b的长度“a”,和从节圆PC到销钉底端61c的长度“b”,其中长度“a”小于长度“b”,例如满足关系a<b。如图5描绘的,每个销钉柱91在变速器齿轮n1的右侧面上具有从节圆PC到销钉柱顶端91b的长度“c”,和从节圆PC到销钉柱底端91c的长度“d”,其中长度“c”小于长度“d”,例如满足关系c<d。
[0096] 如图6至9所描绘的,当沿着变速器齿轮的转动轴线观察时,销钉61和销钉柱91的抵接面61d和91d的中一个是弯曲的,而另一个是直的。根据本实施方式,销钉61的抵接面61d是弯曲的,而销钉柱91的抵接面91d是直的。
[0097] 图7描绘在变速器齿轮n5的每个销钉61上的拐点IP61a,位于销钉61的销钉顶端61b的弯曲表面和用于抵接销钉柱91的销钉61的抵接面61d之间,以及在销钉61上的拐点IP61b,位于销钉61的销钉底端61c的弯曲表面和其抵接面61d之间。图8描绘在变速器齿轮n1的每个销钉柱91上的拐点IP91a,位于销钉柱91的销钉柱顶端91b的弯曲表面和用于抵接销钉61的销钉柱91的抵接面91d之间,以及销钉柱91上的拐点IP91b,位于销钉柱91的销钉柱底端91c的弯曲表面和其抵接面91d之间。
[0098] 如图9所描绘的,拐点IP91b定位在拐点IP61a径向外侧,而拐点61b定位在拐点91a径向内侧。因此,销钉61和销钉柱91能够彼此更靠近,使增加销钉61和销钉柱91的数量成为可能。
[0099] 如图4所示,变速器齿轮n5具有连接12个销钉61的径向向内部分的内周加强环71。还如图3中描绘的,变速器齿轮n5还具有销钉后板81,销钉后板81位于销钉61从其突出的侧相反的侧上,销钉后板81连接和加强销钉61和内周加强环71。如图5所描绘的,变速器齿轮n1具有连接12个销钉柱91的径向向外部分的外周加强环111。还如在图3中描绘的,变速器齿轮n1还具有与销钉柱91相对的销钉柱后板121,销钉柱后板121连接和加强销钉柱91和外周加强环111。
[0100] 下面描述在第二档位中彼此啮合的变速器齿轮n6和变速器齿轮n2、在第三档位中彼此啮合的变速器齿轮n5和变速器齿轮n3、在第四档位中彼此啮合的变速器齿轮n6和变速器齿轮n4、在第五档位中彼此啮合的变速器齿轮m3和变速器齿轮m5、以及在第六档位中彼此啮合的变速器齿轮m4和变速器齿轮m6。
[0101] 图10至12中描绘在第二档位中彼此啮合的变速器齿轮n6和变速器齿轮n2。图10是变速器齿轮n6的右手侧面图,图11是变速器齿轮n2的左手侧面图,和图12是描绘在第二档位中变速器齿轮n6和变速器齿轮n2的啮合状态的侧面图。如图10至12中所描绘的,变速器齿轮n6具有销钉62、内周加强环72和销钉后板82,并且变速器齿轮n2具有销钉柱92、销钉孔102、外周加强环112和销钉后板122。如图3所描绘的,变速器齿轮n6和变速器齿轮n2在副轴
35上彼此相邻地布置。当骑行者操作控制踏板,选择第二档位时,变速器换挡机构40的第四换挡拨叉43d移向右侧,使变速器齿轮n6移向右侧,直到变速器齿轮n6和变速器齿轮n2相互啮合。
[0102] 在第三档位中相互啮合的变速器齿轮n5和变速器齿轮n3在图13至15中描绘。图13是变速器齿轮n5的右手侧面图,图14是变速器齿轮n3的左手侧面图,和图15是描绘在第三档位中变速器齿轮n5和变速器齿轮n3的啮合状态的侧面图。如图13至15所描绘的,变速器齿轮n5具有销钉63、内周加强环73、和销钉后板83,并且变速器齿轮n3具有销钉柱93、销钉孔103、外周加强环113、和销钉后板123。如图3中描绘的,变速器齿轮n5和变速器齿轮n3在副轴35上彼此相邻地布置。当骑行者操作控制踏板,选择第三档位时,变速器换挡机构40的第一换挡拨叉43a移向右侧,使变速器齿轮n5移向右侧,直到变速器齿轮n5和变速器齿轮n3相互啮合。
[0103] 在第四档位中相互啮合的变速器齿轮n6和变速器齿轮n5在图16至18中描绘。图16是变速器齿轮n6的左手侧面图,图17是变速器齿轮n4的右手侧面图,和图18是描绘变速器齿轮n6和变速器齿轮n4在第四档位中的啮合状态的侧面图。如图16至18所描绘的,变速器齿轮n6具有销钉64、内周加强环74、和销钉后板84,并且变速器齿轮n4具有销钉柱94、销钉孔104、外周加强环114、和销钉后板124。如图3描绘的,变速器齿轮n6和变速器齿轮n4在副轴35上彼此相邻地布置。当骑行者操作控制踏板以选择第四档位时,变速器换挡机构40的第四换挡拨叉43d移向左侧,使变速器齿轮n6移向左侧,直到变速器齿轮n6和变速器齿轮n4相互啮合。
[0104] 在第五档位中相互啮合的变速器齿轮m3和变速器齿轮m5在图19至21中描绘。图19是变速器齿轮m3的左手侧面图,图20是变速器齿轮m5的右手侧面图,和图21是变速器齿轮m3和变速器齿轮m5在第五档位中相互啮合的状态的侧视图。如图19至21所描绘的,变速器齿轮m3具有销钉65、内周加强环75、和销钉后板85,并且变速器齿轮m5具有销钉柱95、销钉孔105、外周加强环115、和销钉后板125。如图3所描绘的,变速器齿轮m3和变速器齿轮m5在主轴31上彼此相邻地布置。当骑行者操作控制踏板以选择第五档位时,变速器换挡机构40的第二换挡拨叉43b移向左侧,使变速器齿轮m3移向左侧,直到变速器齿轮m3和变速器齿轮m5相互啮合。
[0105] 在第六档位中相互啮合的变速器齿轮m4和变速器齿轮m6在图22至24中描绘。图22是变速器齿轮m4的右手侧面图,图23是变速器齿轮m6的左手侧面图,和图24是描绘在第六档位中变速器齿轮m4和变速器齿轮m6的啮合状态的侧面图。如图22至24中所描绘的,变速器齿轮m4具有销钉66、内周加强环76和销钉后板86,并且变速器齿轮m6具有销钉柱96、销钉孔106、外周加强环116和销钉后板126。如图3所描绘的,变速器齿轮m4和变速器齿轮m6在主轴31上彼此相邻地布置。当骑行者操作控制踏板,选择第二档位时,变速器换挡机构40的第三换挡拨叉43c移向右侧,使变速器齿轮m4移向右侧,直到变速器齿轮m4和变速器齿轮m6相互啮合。
[0106] 变速器齿轮n6的右侧面、变速器齿轮n5的右侧面、变速器齿轮n6的左侧面、变速器齿轮m3的左侧面、和变速器齿轮m4的右侧面上的销钉62、63、64、65和66具有从节圆PC到其销钉顶端62b、63b、64b、65b和66b的长度“a”,和从节圆PC到其销钉底端62c、63c、64c、65c和66c的长度“b”,其中长度“a”小于长度“b”,例如a<b。
[0107] 变速器齿轮n2的左侧面、变速器齿轮n3的左侧面、变速器齿轮n4的右侧面、变速器齿轮m5的右侧面、和变速器齿轮m6的左侧面上的销钉柱92、93、94、95和96具有从节圆PC到其销钉柱顶端92b、93b、94b、95b和96b的长度“c”,和从节圆PC到其销钉柱底端92c、93c、94c、95c和96c的长度“d”,其中长度“c”小于长度“d”,例如c<d。
[0108] 因为从节圆PC到其销钉底端62c、63c、64c、65c和66c的长度“b”大于从节圆PC到其销钉顶端62b、63b、64b、65b和66b的长度“a”,并且从节圆PC到其销钉柱底端92c、93c、94c、95c和96c的长度“d”大于从节圆PC到其销钉柱顶端92b、93b、94b、95b和96b的长度“c”,销钉
62、63、64、65和66与销钉柱92、93、94、95和96具有增强的机械强度。
[0109] 此外,位于销钉柱92、93、94、95和96的销钉柱底端92c、93c、94c、95c和96c的弯曲表面与销钉柱92、93、94、95和96的用于抵接销钉62、63、64、65和66的抵接面92d、93d、94d、95d和96d之间的拐点IP92b、IP93b、IP94b、IP95b和IP96b,定位在位于销钉62、63、64、65和
66的销钉顶端62b、63b、64b、65b和66b的弯曲表面和销钉62、63、64、65和66的用于抵接销钉柱92、93、94、95和96的抵接面62d、63d、64d、65d和66d之间的拐点IP62a、IP63a、IP64a、IP65a和IP66a的径向外侧。
[0110] 而且,位于销钉62、63、64、65和66的销钉底端62c、63c、64c、65c和66c的弯曲表面和销钉62、63、64、65和66的用于抵接销钉柱92、93、94、95和96的抵接面62d、63d、64d、65d和66d之间的拐点IP62b、IP63b、IP64b、IP65b和IP66b,定位在位于销钉柱92、93、94、95和96的销钉柱顶端92b、93b、94b、95b和96b的弯曲表面与销钉柱92、93、94、95和96的用于抵接销钉
62、63、64、65和66的抵接面92d、93d、94d、95d和96d之间的拐点IP92a、IP93a、IP94a、IP95a和IP96a的径向内侧。
[0111] 下面在表1中描述在第一至第六档位中变速器齿轮对的各种条件,即销钉N的个数、销钉夹角θ1、销钉柱夹角θ2、侧隙角θ3,是否存在内周加强环、是否存在外周加强环、关系a<b是否满足、关系c<d是否满足、销钉伸展角θ4、和销钉柱伸展角θ5。在下面的表1中,设有内周加强环和外周加强环的那些变速器齿轮用“o”标示,那些不设有内周加强环和外周加强环的变速器齿轮用“x”标示。
[0112] 表1
[0113]
[0114] 根据发明示例1,在每个档位中,销钉61、62、63、64、65和66和销钉柱91、92、93、94、95和96的数量是12,因而销钉夹角θ1和销钉柱夹角θ2小于在此以前的值。为了增加销钉61、
62、63、64、65和66和销钉柱91、92、93、94、95和96的机械强度,变速器齿轮在销钉61、62、63、
64、65径向内侧设有内周加强环71、72、73、74、75和76,并且设有销钉后板81、82、83、84、85和86;在销钉柱91、92、93、94、95和96径向外侧设有外周加强环111、112、113、114、115和
116,并且设有销钉柱后板121、122、123、124、125和126,而且从节圆PC到其销钉顶端62b、
63b、64b、65b和66b的长度“a”小于从节圆PC到其销钉底端62c、63c、64c、65c和66c的长度“b”,并且从节圆PC到其销钉柱顶端92b、93b、94b、95b和96b的长度“c”小于从节圆PC到其销钉柱底端92c、93c、94c、95c和96c的长度“d”。
[0115] 使用根据本发明的变速器装置进行试验以测量在换挡时间T期间的换挡杆角α、鼓角β、和控制踏板载荷F,和它们的关系在图25至35中用曲线示出。无效啮合时间TM和由控制踏板产生的控制踏板载荷F之间的关系被证实。无效啮合时间TM是指一段时间,即在这段时间内,当执行换挡操作时,销钉的面壁表面和销钉柱的面壁表面相互抵接并且相对于彼此滑动。
[0116] 在所述试验中,在发动机转速Ne为200rpm、主轴转速100rpm和手动换挡操作所代表的条件下,根据本发明的变速器装置被使用,并且使用单个夹具对数据测量多次。从所测量的数据得到试验的结果,表示0毫秒(millisecond)、5毫秒、10毫秒、15毫秒、30毫秒、35毫秒、40毫秒、55毫秒、75毫秒、100毫秒和120毫秒。在图25至35中描绘试验结果:在图25(a)至35(a)中表示水平轴上的换挡时间T和竖轴上的换挡杆角度α之间的关系;在图25(b)至35(b)中,水平轴上的换挡时间T和竖轴上的鼓角β之间的关系;和在图25(c)至35(c)中水平轴上的换挡时间T和竖轴上的控制踏板载荷F之间的关系。
[0117] 下面参照例如图29(a)至29(c)描述无效啮合时间TM的提取。在图29(b)中示出换挡时间T和鼓角β之间的关系,存在即使经过了换挡时间T,鼓角β保持在从过程的开始到过程的结束的曲线中它的最大值和最小值之间不改变,其中鼓角β改变。这个面积表示一段时间,在这段时间中,销钉的面壁表面和销钉柱的面壁表面相邻并且相对于彼此滑动,阻止所述齿轮轴向进一步移动,并且这段时间可以是指无效啮合时间TM。在图29(b)中,无效啮合时间TM能够读作30毫秒。因而获得的试验结果表示上述值的无效啮合时间TM。
[0118] 下面将参照图25(b)和25(c)至35(b)和35(c),考查在每个无效啮合时间TM时换挡时间T和控制踏板载荷F之间的关系。当换挡操作开始时,控制踏板载荷F逐渐增加,直到销钉的面壁表面和销钉柱的面壁表面彼此相邻,于是无效啮合时间TM开始,导致控制踏板载荷F急剧增加。然后,销钉的面壁表面和销钉柱的面壁表面相对于彼此滑动,并且销钉进入销钉孔中,完成无效啮合时间。一旦销钉进入销钉孔,销钉和销钉柱相对于彼此移动对应于二者之间的侧隙角θ3的距离,在这段时间期间,控制踏板载荷F是不起作用的。当销钉和销钉柱相对于彼此移动对应于侧隙角θ3的距离,销钉和销钉柱彼此相邻并且达到接合状态,导致控制踏板载荷F增加。换挡操作现在结束。
[0119] 当在变速器装置上执行换挡操作时,骑行者或换挡操作者感觉到因销钉的面壁表面和销钉柱的面壁表面之间的抵接而控制踏板载荷F增加。此后,控制踏板载荷F失去,而当销钉和销钉柱之间的接合完成时,换挡操作者感觉到控制踏板载荷F的增加。如果无效啮合时间TM很长,那么换挡操作者往往感觉到换挡操作仿佛在执行两级动作,但感觉不到换挡操作是一个平稳的过程。在另一方面,如果无效啮合时间TM很短,那么销钉的面壁表面和销钉柱的面壁表面彼此抵接、同时控制踏板载荷F增加所需要的时间很短,从而换挡操作者不感觉到换挡操作仿佛是执行两级动作,而是感觉到换挡操作是一个平稳的过程,从而换挡操作者感觉到换挡操作的品质的改善。
[0120] 然而,由于控制踏板的操作受到换挡杆的扭转的影响并且换挡冲击由变速器装置吸收,无效啮合时间TM和在这段时间期间,销钉的面壁表面和销钉柱的面壁表面相互抵接,同时控制踏板载荷F增加,不是必须相互一致。
[0121] 关于表示无效啮合时间TM为0毫秒、5毫秒、10毫秒、15毫秒、30毫秒、35毫秒、40毫秒、55毫秒、75毫秒、100毫秒和120毫秒的试验结果,如图25至35所描绘的,无效啮合时间TM和换挡感觉之间的关系通过考虑换挡时间TM和控制踏板载荷F之间的关系进行判断。
[0122] 如图25至27所描绘的,根据表示无效啮合时间TM为0毫秒、5毫秒、10毫秒、15毫秒、30毫秒、35毫秒、40毫秒、55毫秒、75毫秒、100毫秒和120毫秒的试验结果,存在如下一段很短或几乎为零的时间,在这段时间期间,控制踏板载荷F增加,同时销钉的面壁表面和销钉柱的面壁表面相互抵接。这是因为变速器换挡机构由金属部件制成,在它们响应换挡操作和控制踏板载荷F时产生时间延迟,从而如果无效啮合时间TM很短,控制踏板载荷F几乎不增加。因此,只要无效啮合时间TM在从0毫秒到10毫秒的范围,换挡操作者不感觉到换挡操作仿佛在执行两级动作,而是感觉到换挡操作是一个平稳的过程。
[0123] 如图28和29描绘的,根据表示无效啮合时间TM为15毫秒、30毫秒的试验结果,存在这样的一段时间,即尽管这段时间很短,但在这段时间期间,换挡载荷F增加同时销钉的面壁表面和销钉柱的面壁表面彼此抵接。因此,换挡操作者不可能感觉到换挡操作仿佛在执行一个两级过程,而是感觉到换挡过程是良好的。这能够得到从0毫秒到30毫秒的范围对无效啮合时间TM是良好的范围。
[0124] 如图30(a)、30(b)和30(c)所描绘的,根据表示无效啮合时间TM为35毫秒的试验结果,控制踏板载荷F增加同时销钉的面壁表面和销钉柱的面壁表面彼此抵接的时间更长,但不是非常长。换挡操作者更不容易感觉到换挡操作仿佛在执行一个两级动作,而是更觉到换挡操作是更优选的。
[0125] 如图31至35所描绘的,根据表示无效啮合时间TM为40毫秒和更长的试验结果,控制踏板载荷F增加同时销钉的面壁表面和销钉柱的面壁表面彼此抵接的时间很长,以致换挡操作者感觉到换挡操作仿佛在执行两级动作,而且感觉到换挡操作品质很差。因而,在40毫秒甚至更长的无效啮合时间中,换挡操作者感觉换挡操作不是良好的。因此,从0毫秒到长度小于40毫秒的时间的范围被认为是无效啮合时间TM的优选范围。
[0126] 无效啮合时间TM的持续期间和换挡操作者的换挡感觉之间的关系涉及相应变速器换挡机构的金属部件对换挡操作和控制踏板载荷F、换挡操作者压下所述控制踏板的速度、以及换挡操作者关于控制踏板载荷F增加的时间长并且换挡操作不平滑的感觉等的时间延迟,并且不取决于内燃机E的转速。
[0127] 无效啮合时间TM的持续期间越短,换挡操作者感觉换挡操作越不像执行两级动作并且换挡操作越平滑。为了缩短无效啮合时间TM的持续期间,减小销钉夹角θ1和销钉柱夹角θ2是有效。然而,减小销钉夹角θ1和销钉柱夹角θ2,导致销钉和销钉柱的宽度减小,对销钉和销钉柱的机械强度带来问题。为了解决这个问题,所述销钉的数量增加以减小施加给每个销钉的载荷,并且设置连接销钉的环形加强筋和后板以增加销钉的机械强度。而且,还设置连接销钉柱的环形加强筋和后板以增加所述销钉柱的机械强度。
[0128] 根据齿轮条件测量换挡操作中无效啮合时间的试验
[0129] 准备五种类型的变速器装置,包括根据作为本实施方式的发明示例1的变速器装置,并且根据比较示例准备四种类型的变速器装置。对于每个变速器装置,根据下面给定的条件测量无效啮合时间TM,即在对档位进行换挡加速操作和换挡减速操作中给定的条件,并且确定变速器装置保持无效啮合时间TM处于良好范围的条件。
[0130] 关于发明示例1至5和比较示例1至4的档位的条件,如下面表2至4中描述的,包括销钉的数量N、销钉夹角θ1、销钉柱夹角θ2、侧隙角θ3、是否存在内周加强环、是否存在外周加强环、销钉是否满足关系a<b、销钉柱是否满足关系c<d、销钉伸展角θ4、和销钉柱伸展角θ5。
[0131] 关于根据发明示例1至5和比较示例1至4的每个变速器装置,在内燃机E的对应于1200rpm的空转发动机转速的指定转速Ne时测量无效啮合时间TM,并且结果在表5中描述。
因为内燃机E的发动机转速更高,无效啮合时间TM变得更短,通过测量在作为内燃机E的最低转速的空转发动机转速时无效啮合时间TM,能够检查内燃机E的最长无效啮合时间。根据本实施方式,因此,无效啮合时间TM在作为空转发动机转速的1200rpm发动转速时进行测量。
[0132] (表2)
[0133]
[0134] 表3
[0135]
[0136]
[0137] 表4
[0138]
[0139]
[0140] 表5无效啮合时间TM
[0141]
[0142] 根据本发明的用于鞍型机动车的变速器装置的发明示例的试验结果将与比较示例的试验结果进行比较地描述。请注意:根据发明示例1至5和比较示例1至4所述的用于鞍型机动车的变速器装置用作摩托车的手动变速器装置。
[0143] 在表5中计算出了每个不同的变速器装置的无效啮合时间TM。在计算时同时注意了在乡镇中骑行时常常使用的从第一变换至第四档位的档位变换之间的换挡操作。
[0144] 在发明示例1至5中,在从第一档位到第二档位、从第二档位到第三档位、以及从第三档位到第四档位的换挡加速中,无效啮合时间TM具有24.6毫秒的最小值和38.1毫秒的最大值。已经发现在这些换挡加速操作中无效啮合时间TM所在的范围小于从0毫秒到40毫秒的范围,而无效啮合时间TM在从0毫秒到40毫秒的范围内时,换挡操作者感觉换挡操作良好。
[0145] 在比较示例1至4中,在从第一档位到第二档位、从第二档位到第三档位、以及从第三档位到第四档位的换挡加速中,无效啮合时间TM具有46毫秒的最小值和113.8毫秒的最大值。已经发现在这些换挡加速操作中无效啮合时间TM所在的范围不小于从0毫秒到40毫秒的范围,而无效啮合时间TM在从0毫秒到40毫秒的范围内时,换挡操作者感觉换挡操作良好,但在比较示例1至4中,换挡操作者感觉仿佛换挡操作在执行两级动作,感觉不到换挡操作是一个平滑的过程。
[0146] 在发明示例1至5中,在从第二档位到第一档位、从第三档位到第二档位、从第四档位到第三档位的换挡减速操作中的无效啮合时间TM具有24.6毫秒的最小值,36.6毫秒的最大值。已经发现在这些换挡减速操作中的无效啮合时间TM所在的范围小于从0毫秒到40毫秒的范围,而无效啮合时间TM在从0毫秒到40毫秒的范围内时,换挡操作者感觉换挡操作良好。
[0147] 在比较示例1至4中,在从第二档位到第一档位、从第三档位到第二档位、从第四档位到第三档位的换挡减速操作中的无效啮合时间TM具有46.8毫秒的最小值,161.5毫秒的最大值。已经发现在这些换挡减速操作中的无效啮合时间TM所在的范围不小于从0毫秒到40毫秒的范围,而无效啮合时间TM在从0毫秒到40毫秒的范围内时,换挡操作者感觉换挡操作良好,但在比较示例1至4中,换挡操作者感觉仿佛换挡操作在执行两级动作,感觉不到换挡操作是一个平滑的过程。
[0148] 下面将考查这些档位的各种条件和无效啮合时间TM之间的关系。在发明示例1至5中,用于所述档位的销钉夹角θ1通常位于6度<θ1<9度的范围中。在比较示例1至4中,销钉夹角θ1位于10度<θ1<30度的范围内。已经发现所述销钉夹角θ1在从6度到小于9度的值的范围中时是良好的。
[0149] 在发明示例1至5中,用于所述档位的销钉柱夹角θ2通常位于6度<θ2<9度的范围中。在比较示例1至4中,销钉柱夹角θ2位于10度<θ2<23度的范围内。已经发现所述销钉柱夹角θ2在从6度到小于9度的值的范围中时是良好的。
[0150] 在发明示例1至5中,用于所述档位的销钉的数量N位于8<N<19的范围中,通常位于11<N<19的范围中。在比较示例1至4中,销钉的数量N位于5<N<8的范围中。已经发现范围11<N<19是销钉的数量N的优选范围,并且范围11<N<15是销钉的数量N的最佳范围。
[0151] 根据本本发明的实施方式的变速器装置被如上设置并且提供下述优点。
[0152] 在根据本发明上述实施方式的用于鞍型机动车的变速器装置中,因为无效啮合时间TM位于从0毫秒到40毫秒的范围中,其中在此期间,在空转发动机转速下,销钉61、62、63、64、65和66与销钉柱91、92、93、94、95和96抵接并且相对于彼此滑动;无效啮合时间TM减小,由此减小所述销钉的敲击噪音,使换挡操作平滑,因此提供改善的感觉,其中在此无效啮合时间TM期间,销钉61、62、63、64、65和66的面壁表面61a、62a、63a、64a、65a和66a与销钉柱
91、92、93、94、95和96的面壁表面91a、92a、93a、94a、95a和96a抵接并且相对于彼此滑动。销钉61、62、63、64、65和66与销钉柱91、92、93、94、95和96都是用于处理能够由变速器装置传递的扭矩的最小尺寸,并且销钉61、62、63、64、65和66的数量与销钉柱91、92、93、94、95和96的数量增加以实现所述销钉和销钉柱的所需要的机械强度。所述销钉侧隙角被减小以减小销钉与销钉柱啮合时产生的敲击噪音,并且还减小销钉与销钉柱啮合时引起的摆动和间隙。
[0153] 销钉61、62、63、64、65和66的数量在从11到19的范围中,并且销钉柱91、92、93、94、95和96的数量在从11到19的范围中。因此,所述销钉的数量和所述销钉柱的数量因而优化到实现所述销钉和所述销钉柱的所需要的机械强度。所述销钉侧隙角被减小以减小销钉与销钉柱啮合时产生的敲击噪音,并且还减小销钉与销钉柱啮合时引起的摆动和间隙。
[0154] 销钉夹角θ1位于从6度到9度的范围中,并且销钉柱夹角θ2位于从6度到9度的范围中。销钉夹角θ1和销钉柱夹角θ2因而是小角度,允许销钉的数量和销钉柱的数量增加,从而无效啮合时间TM能够缩短以使换挡操作平滑。
[0155] 销钉61、62、63、64、65和66与销钉柱91、92、93、94、95和96之间的侧隙角θ3位于从0度到15度的范围中。因为销钉61、62、63、64、65和66与销钉柱91、92、93、94、95和96之间的侧隙角θ3是小的角度,能够增加所述销钉的数量,并且减小无效啮合时间TM以改善换挡操作的感觉。
[0156] 销钉61、62、63、64、65和66包括内周加强环71、72、73、74、75和76与销钉后板81、82、83、84、85和86,并且销钉柱91、92、93、94、95和96包括外周加强环111、112、113、114、115和116与销钉柱后板121、122、123、124、125和126。因此,销钉61、62、63、64、65和66与销钉柱
91、92、93、94、95和96的机械强度增加。
[0157] 销钉61、62、63、64、65和66的用于抵接销钉柱91、92、93、94、95和96的抵接面61d、62d、63d、64d、65d和66d从变速器齿轮的转动中心C延伸穿过销钉61、62、63、64、65和66与销钉柱91、92、93、94、95和96之间的抵接点P的线段伸展销钉伸展角θ4或以销钉伸展角θ4成角度地间隔开。并且销钉柱91、92、93、94、95和96的用于抵接销钉61、62、63、64、65和66的抵接面91d、92d、93d、94d、95d和96d从变速器齿轮的转动中心C延伸穿过销钉61、62、63、64、65和
66与销钉柱91、92、93、94、95和96之间的抵接点P的线段伸展销钉柱伸展角θ5或以销钉柱伸展角θ5成角度地间隔开。因此,销钉61、62、63、64、65和66的销钉底端61c、62c、63c、64c、65c和66c的机械强度与销钉柱91、92、93、94、95和96的销钉柱底端91c、92c、93c、94c、95c和96c的机械强度增加,使所述销钉的机械强度和所述销钉柱的机械强度增加。
[0158] 从销钉61、62、63、64、65和66与销钉柱91、92、93、94、95和96的节圆PC到销钉61、62、63、64、65和66的销钉稍端61b、62b、63b、64b、65b和66b的长度“a”小于从销钉61、62、63、
64、65和66与销钉柱91、92、93、94、95和96的节圆PC到销钉61、62、63、64、65和66的销钉底端
61c、62c、63c、64c、65c和66c的长度“b”。并且从销钉61、62、63、64、65和66与销钉柱91、92、
93、94、95和96的节圆PC到销钉柱91、92、93、94、95和96的销钉柱稍端91b、92b、93b、94b、95b和96b的长度“c”小于从销钉61、62、63、64、65和66与销钉柱91、92、93、94、95和96的节圆PC到销钉柱91、92、93、94、95和96的销钉柱底端91c、92c、93c、94c、95c和96c的长度“d”。因此,销钉底端61c、62c、63c、64c、65c和66c的机械强度和销钉柱底端91c、92c、93c、94c、95c和
96c的机械强度进一步增加,以进一步在整体上增加销钉61、62、63、64、65和66的机械强度与销钉柱91、92、93、94、95和96的机械强度。
[0159] 在相互抵接的销钉61、62、63、64、65和66与销钉柱91、92、93、94、95和96的抵接面中,沿着所述变速器齿轮的转动轴线观察,销钉柱91、92、93、94、95和96的抵接面91d、92d、93d、94d、95d和96d是直的,而销钉61、62、63、64、65和66的抵接面61d、62d、63d、64d、65d和
66d是弯曲的。因此,所述销钉和所述销钉柱之间的抵接点距所述变速器齿轮的转动中心的半径的改变减小,倾向于使销钉61、62、63、64、65和66与销钉柱91、92、93、94、95和96中的应力分布均匀。
[0160] 销钉柱91、92、93、94、95和96的销钉柱底端91c、92c、93c、94c、95c和96c的弯曲表面与其抵接面91d、92d、93d、94d、95d和96d之间的销钉柱91、92、93、94、95和96上的拐点IP91b、IP92b、IP93b、IP94b、IP95b和IP96b,定位在销钉61、62、63、64、65和66的销钉稍端61b、62b、63b、64b、65b和66b的弯曲表面与其抵接面61d、62d、63d、64d、65d和66d之间的销钉61、62、63、64、65和66上的拐点IP61a、IP62a、IP63a、IP64a、IP65a和IP66a径向外侧。并且在销钉61、62、63、64、65和66的销钉底端61c、62c、63c、64c、65c和66c的弯曲表面与其抵接面61d、62d、63d、64d、65d和66d之间的销钉61、62、63、64、65和66上的拐点IP61b、IP62b、IP63b、IP64b、IP65b和IP66b,定位在销钉柱91、92、93、94、95和96的销钉稍端91c、92c、93c、
94c、95c和96c的弯曲表面和其抵接面91d、92d、93d、94d、95d和96d之间的销钉柱91、92、93、
94、95和96上的拐点IP91a、IP92a、IP93a、IP94a、IP95a和IP96a径向内侧。因此,销钉61、62、
63、64、65和66与销钉柱91、92、93、94、95和96彼此更靠近,这使增加销钉61、62、63、64、65和
66的数量与销钉柱91、92、93、94、95和96的数量成为可能。
[0161] 尽管本发明的实施方式已经详细地进行了描述,本发明不限于上述实施方式,而是可以在上述实施方式中作出许多变更和修改。根据本发明的用于鞍型机动车的变速器装置不限于使用在摩托车上,还广泛地应用于其他种类的鞍型机动车上。
[0162] 附图标记说明
[0163] 31…主轴
[0164] 35…副轴
[0165] 61…销钉
[0166] 61a…面壁表面
[0167] 61b…销钉稍端
[0168] 61c…销钉底端
[0169] 62…销钉
[0170] 62a…面壁表面
[0171] 62b…销钉稍端
[0172] 62c…销钉底端
[0173] 63…销钉
[0174] 63a…面壁表面
[0175] 63b…销钉稍端
[0176] 63c…销钉底端
[0177] 64…销钉
[0178] 64a…面壁表面
[0179] 64b…销钉稍端
[0180] 64c…销钉底端
[0181] 65…销钉
[0182] 65a…面壁表面
[0183] 65b…销钉稍端
[0184] 65c…销钉底端
[0185] 66…销钉
[0186] 66a…面壁表面
[0187] 66b…销钉稍端
[0188] 66c…销钉底端
[0189] 71…内周加强环
[0190] 72…内周加强环
[0191] 73…内周加强环
[0192] 74…内周加强环
[0193] 75…内周加强环
[0194] 76…内周加强环
[0195] 81…销钉后板
[0196] 82…销钉后板
[0197] 83…销钉后板
[0198] 84…销钉后板
[0199] 85…销钉后板
[0200] 86…销钉后板
[0201] 91…销钉柱
[0202] 91a…面壁表面
[0203] 91b…销钉柱稍端
[0204] 91c…销钉柱底端
[0205] 92…销钉柱
[0206] 92a…面壁表面
[0207] 92b…销钉柱稍端
[0208] 92c…销钉柱底端
[0209] 93…销钉柱
[0210] 93a…面壁表面
[0211] 93b…销钉柱稍端
[0212] 93c…销钉柱底端
[0213] 94…销钉柱
[0214] 94a…面壁表面
[0215] 94b…销钉柱稍端
[0216] 94c…销钉柱底端
[0217] 95…销钉柱
[0218] 95a…面壁表面
[0219] 95b…销钉柱稍端
[0220] 95c…销钉柱底端
[0221] 96…销钉柱
[0222] 96a…面壁表面
[0223] 96b…销钉柱稍端
[0224] 96c…销钉柱底端
[0225] 101…销钉孔
[0226] 102…销钉孔
[0227] 103…销钉孔
[0228] 104…销钉孔
[0229] 105…销钉孔
[0230] 106…销钉孔
[0231] 111…外周加强环
[0232] 112…外周加强环
[0233] 113…外周加强环
[0234] 114…外周加强环
[0235] 115…外周加强环
[0236] 116…外周加强环
[0237] 121…销钉柱后板
[0238] 122…销钉柱后板
[0239] 123…销钉柱后板
[0240] 124…销钉柱后板
[0241] 125…销钉柱后板
[0242] 126…销钉柱后板
[0243] E…内燃机
[0244] P…抵接点
[0245] PC…节圆
[0246] TM…无效啮合时间
[0247] F…控制踏板载荷
[0248] α…换挡杆角
[0249] β…鼓角
[0250] θ1…销钉夹角
[0251] θ2…销钉柱夹角
[0252] θ3…侧隙角
[0253] θ4…销钉伸展角
[0254] θ5…销钉柱伸展角
[0255] IP61a…拐点
[0256] IP62a…拐点
[0257] IP63a…拐点
[0258] IP64a…拐点
[0259] IP65a…拐点
[0260] IP66a…拐点
[0261] IP61b…拐点
[0262] IP62b…拐点
[0263] IP63b…拐点
[0264] IP64b…拐点
[0265] IP65b…拐点
[0266] IP66b…拐点
[0267] IP91a…拐点
[0268] IP92a…拐点
[0269] IP93a…拐点
[0270] IP94a…拐点
[0271] IP95a…拐点
[0272] IP96a…拐点
[0273] IP91b…拐点
[0274] IP92b…拐点
[0275] IP93b…拐点
[0276] IP94b…拐点
[0277] IP95b…拐点
[0278] IP96b…拐点
[0279] m1…变速器齿轮
[0280] m2…变速器齿轮
[0281] m3…变速器齿轮
[0282] m4…变速器齿轮
[0283] m5…变速器齿轮
[0284] m6…变速器齿轮
[0285] n1…变速器齿轮
[0286] n2…变速器齿轮
[0287] n3…变速器齿轮
[0288] n4…变速器齿轮
[0289] n5…变速器齿轮
[0290] n6…变速器齿轮