本发明描述了一种用于鞍乘式车辆(M)的档位切换装置(100)，包括：换档杆(110)、通过换档杆(110)致动的选择元件(130)、和连接到选择元件(130)并适于与档位接合的选档鼓(150)。档位切换装置(100)还包括阻挡装置(140)，阻挡装置功能性地连接到选档鼓(150)并且被配置成在以下构型之间切换：第一构型，在该构型中阻挡装置(140)允许沿第一变换方向(Up)从空档(N)接合到第一档位(I)；以及第二构型，在该构型中阻挡装置(140)阻止随后沿第二变换方向(Dwn)从第一档位(I)接合到空档(N)。还提供了阻挡装置(140)的控制装置(120)，控制装置由骑车人(G)致动以限定第三构型，在第三构型中阻挡装置(140)被禁用以允许沿第二变换方向(Dwn)从第一档位(I)接合到空档(N)。
1.鞍乘式车辆(M)的档位切换装置(100)，包括：
选择元件(130)，选择元件通过换档杆(110)致动；
选档鼓(150)，选档鼓连接到选择元件(130)并适于接合各档位；
阻挡装置(140)，阻挡装置功能性地连接到选档鼓(150)并且被配置成在以下构型之间切换：第一构型，在第一构型中阻挡装置(140)允许沿第一变换方向(Up)从空档(N)接合到第一档位(I)，以及第二构型，在第二构型中阻挡装置(140)阻止随后沿第二变换方向(Dwn)从第一档位(I)接合到空档(N)；
阻挡装置(140)的控制装置(120)，控制装置由骑车人(G)致动以限定第三构型，在第三构型中阻挡装置(140)被禁用，以允许沿第二变换方向(Dwn)从第一档位(I)接合到空档(N)；
‑止动元件，止动元件由包括齿形部分(141’)的衬套(141)构成，止动元件与选档鼓(150)一体安装；和‑阻挡元件(142)，阻挡元件与止动元件共同作用并且适于在第一构型、第二构型和第三构型之间进行切换。
2.根据权利要求1的档位切换装置(100)，其中，选择元件(130)被配置成通过在单一的第一变换方向(Up)上致动换档杆(110)而提供从空档(N)开始到档位(N+l)的上升档位变换，以及通过在与第一变换方向(Up)相反的单一的第二变换方向(Dwn)上致动换档杆而提供从档位(N+l)开始到空档(N)的下降档位变换。
3.根据权利要求1所述的档位切换装置(100)，其中，阻挡元件(142)安装成能够围绕旋转轴线(X‑X)旋转并且包括第一弹性元件(146)，以便采取以下构型：所述第一构型，在第一构型中阻挡元件(142)被固定至对应于空档(N)的齿形部分(141’)，以允许选档鼓(150)沿第一变换方向(Up)旋转以接合到第一档位(I)和随后的档位；
所述第二构型，在第二构型中阻挡元件(142)靠近并接触对应于第一档位(I)的齿形部分(141’)，以防止选档鼓(150)沿第二变换方向(Dwn)旋转以从第一档位(I)再次接合到空档(N)；
所述第三构型，在第三构型中阻挡元件(142)通过控制装置(120)与齿形部分(141’)间隔开，以允许选档鼓(150)沿第二变换方向(Dwn)旋转以从第一档位(I)再次接合到空档(N)并返回到第一构型。
4.根据权利要求2所述的档位切换装置(100)，其中，阻挡元件(142)安装成能够围绕旋转轴线(X‑X)旋转并且包括第一弹性元件(146)，以便采取以下构型：所述第一构型，在第一构型中阻挡元件(142)被固定至对应于空档(N)的齿形部分(141’)，以允许选档鼓(150)沿第一变换方向(Up)旋转以接合到第一档位(I)和随后的档位；
所述第二构型，在第二构型中阻挡元件(142)靠近并接触对应于第一档位(I)的齿形部分(141’)，以防止选档鼓(150)沿第二变换方向(Dwn)旋转以从第一档位(I)再次接合到空档(N)；
所述第三构型，在第三构型中阻挡元件(142)通过控制装置(120)与齿形部分(141’)间隔开，以允许选档鼓(150)沿第二变换方向(Dwn)旋转以从第一档位(I)再次接合到空档(N)并返回到第一构型。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的档位切换装置(100)，其中，控制装置(120)包括：致动元件(122)，其由骑车人(G)控制；
连接装置(121)，其用于连接致动元件(122)和阻挡元件(142)。
6.根据权利要求5所述的档位切换装置(100)，其特征在于，致动元件是设置在鞍乘式车辆的车把(123)上的杆件，并且连接装置包括连接杆件与阻挡元件(142)的致动线缆。
7.根据权利要求6所述的档位切换装置(100)，其特征在于，档位切换装置设置有控制元件(145)，所述控制元件通过连接装置(121) 致动并连接到阻挡元件(142)，控制元件(145)被配置为在第二构型和第三构型之间移动阻挡元件(142)以返回到第一构型。
8.根据权利要求7所述的档位切换装置(100)，其中，控制元件(145)围绕旋转轴线(X‑X)可旋转地连接到阻挡元件(142)，并且档位切换装置设置有连接控制元件(145)和阻挡元件(142)的第一弹性元件(146)，第一弹性元件(146)适于产生推动阻挡元件(142)抵靠在止动元件(141)上的弹性力，以使阻挡元件保持就位。
9.根据权利要求8所述的档位切换装置(100)，其中，控制元件(145)包括抵接部分(145’)，其中抵接部分(145’)适于在控制装置(120)被致动时将阻挡元件(142)带至第三构型，并且其中控制元件(145)包括第二弹性元件(143)，第二弹性元件适于在控制装置(120)被禁用时使控制元件(145)再次就位。
10.根据权利要求9所述的档位切换装置(100 )，其中，第二弹性元件(143)是扭簧。
11.一种鞍乘式车辆(M)，所述鞍乘式车辆包括根据权利要求1至4中任一项所述的档位切换装置(100)。
鞍乘式车辆的档位切换装置和包含该档位切换装置的车辆
技术领域
[0001] 本发明涉及鞍乘式车辆的档位切换装置。
[0002] 本发明还涉及配备有这种档位切换装置的鞍乘式车辆，尤其是具有两个或更多个车轮的摩托车。
背景技术
[0003] 众所周知，鞍乘式车辆的档位切换装置允许通过接合各种档位来改变传动比。
[0004] 档位切换装置通常包括通过棘轮齿轮控制选择元件的换档杆。选择元件是星形的并且限定了档位的数量和顺序。
[0005] 在鞍乘式车辆中，档位通常被布置成通过向下(即朝向地面)推动换档杆来接合第一档位。随后的档位，即第二档位及以上的档位通过反向(即向上)移动换档杆来接合。
[0006] 在摩托车比赛中，机动车辆通常配备有所谓的“倒档”，其中档位以相反的顺序工作，即第一档位向上接合，随后的档位向下接合。
[0007] 在公路和比赛用档位切换装置中，空档都在第一档位和第二档位之间。
[0008] 因此，在从第一档位切换到第二档位来变换档位时，可能会意外地与空档接合。
[0009] 这在高性能摩托车(例如用于比赛的摩托车)中是尤其不希望发生的。事实上，一般来说，在高速行驶时，尤其是在进入弯道或沿弯道行驶时，变换档位时意外地与空档接合可能会导致摩托车失去平衡。
[0010] JP201419104中公开了一种用于防止接合空档的装置。这种已知的装置特别复杂。
[0011] 因此存在解决上述现有技术的缺点和限制的需要。
发明内容
[0012] 本发明的一个目的是提供一种鞍乘式车辆(saddle vehicle)的档位切换装置(gear shift)，其允许避免意外地和不希望地接合空档，并且比现有技术的切换档位更简单和更可靠。
[0013] 本发明的另一目的是提供一种包括该档位切换装置并实现上述相同结果的鞍乘式车辆。
[0014] 该需求通过权利要求1的档位切换装置和权利要求10的鞍乘式车辆得到满足。
[0015] 特别地，档位切换装置包括换档杆、通过换档杆致动的选择元件、和连接到选择元件并适于接合档位的选档鼓。
[0016] 档位切换装置还包括阻挡装置，阻挡装置功能性地连接到选档鼓并且被配置为在以下构型之间切换：
[0017] 第一构型，在该构型中阻挡装置允许沿第一变换方向从空档接合到第一档位，以及
[0018] 第二构型，在该构型中阻挡装置阻止随后沿第二变换方向从第一档位接合到空档。
[0019] 还提供了阻挡装置的控制装置，由骑车人例如通过把手上的控制件远程致动控制装置；在被致动时，控制装置限定第三构型，在该构型中阻挡装置被禁用以允许沿第二变换方向从第一档位接合到空档。
[0020] 在优选实施例中，选择元件被配置成通过沿单一的第一变换方向Up致动换档杆110以提供从空档N开始到档位N+l以上的向上档位变换，以及沿与第一变换方向Up相反的单一的第二变换方向Dwn致动换档杆以提供从档位N+l以上开始到空档N的向下档位变换。
[0021] 根据本发明，在车辆移动时，即一旦骑车人已经接合第一档位，档位切换装置就能够通过阻挡装置和控制装置阻挡空档。以这种方式，在随后的档位向下变换期间，阻挡装置通过产生与选档鼓的旋转形成抵触的抵接部来阻止空档的接合，如下文详细描述的。换句话说，阻挡装置限定了阻止选档鼓旋转的停止点；因此，即使作用于换档杆，选档鼓也会被阻挡。
[0022] 此外，阻挡装置允许从空档自动地接合到第一档位。因此，在车辆静止且空档被接合的情况下，骑车人可以正常地控制换档杆以接合第一档位。一旦已接合第一档位，阻挡装置就自动停止，从而禁止再次接合空档。
[0023] 为了从上面描述的状态再次接合空档，骑车人应操作控制装置以使阻挡装置禁用。然后，骑车人可以操作换档杆并再次接合空档。一旦控制装置已被释放，则重新配置阻挡装置在空档中的初始位置。
[0024] 特别是，阻挡装置包括与选档鼓一体安装的止动元件和与止动元件共同作用的阻挡元件。阻挡元件适于从第一构型切换，在所述第一构型中阻挡元件固定至止动元件以允许在第一变换方向上的旋转，以从空档接合到第一档位。在第二构型中，阻挡元件被启用并且在要沿第二变换方向从第一档位再次接合到空档时与止动元件抵触。此外，在第三构型中，阻挡元件通过控制装置与止动元件间隔开，从而再次从第一档位接合到空档。
[0025] 根据上述内容，止动元件是包括齿形部分的衬套。衬套插入选档鼓的轴上并具有限定齿形部分的径向突出的突起。
[0026] 特别是，阻挡元件安装成可围绕旋转轴线(X‑X)旋转并且包括第一弹性元件，以便采取以下构型：
[0027] 第一构型，在该构型中阻挡元件固定至对应于空档的齿形部分，以允许选档鼓沿第一变换方向(Up)旋转以接合到第一档位(I)和随后的档位；
[0028] 第二构型，在该构型中阻挡元件邻近并接触对应于第一档位(I)的齿形部分，以防止沿第二变化方向(Dwn)从第一档位再次接合到空档(N)。
[0029] 因此，阻挡元件通过弹性元件或复位元件保持与止动元件接触。
[0030] 在第三构型中，阻挡元件通过控制装置抵抗弹性回复力而与齿形部分间隔开，以允许选档鼓沿第二变换方向(Dwn)旋转以从第一档位(I)再次接合到空档(N)并返回到第一构型。
[0031] 特别地，控制装置包括由骑车人控制的致动元件、以及位于致动元件和阻挡元件之间的连接装置。
[0032] 在一个实施例中，致动元件是控制线缆的拉动的杆件，线缆直接或间接地连接到阻挡元件。特别地，杆件设置在鞍乘式车辆的车把上。
[0033] 或者，可以设置按钮，按钮将致动信号传递到控制阻挡元件的致动器。
[0034] 在优选实施例中，设置有控制元件，控制元件通过连接装置致动并连接到阻挡元件。这样，通过控制元件间接控制了阻挡元件。控制元件被配置成在第二构型和第三构型之间移动阻挡元件，在第二构型中阻挡元件能够作用在止动元件上，在第三构型中阻挡元件与止动元件间隔开以返回到第一构型。
[0035] 在优选实施例中，控制元件与阻挡元件的旋转轴线同轴可旋转地连接到阻挡元件。第一弹性元件连接控制元件和阻挡元件，并且被布置成产生推动阻挡元件抵靠在止动元件上的弹性力，从而使阻挡元件保持就位。
[0036] 特别地，控制元件包括抵接部分，阻挡元件通过第一弹性元件固定至该抵接部分。当控制装置被致动时，抵接部分适于将阻挡元件带至第三构型。
[0037] 控制元件包括第二弹性元件，特别是适于使控制元件再次就位的扭簧。通过第一弹性元件使阻挡元件再次就位。
附图说明
[0038] 从以下对一些优选的非限制性实施例的描述中，本发明的进一步特征和优点将更加明显，其中:
[0039] 图1是配备有本发明的档位切换装置的鞍乘式车辆、特别是两轮车辆(即，两轮摩托车)的侧视图；
[0040] 图1A是示出线缆、致动元件、车把和离合器杆的布置的的透视图；
[0041] 图2是本发明的设置有空档的阻挡装置的档位切换装置的透视图；
[0042] 图3是图2的局部图，其中详细示出了阻挡装置；
[0043] 图4是图3的阻挡装置的侧视图，其中控制装置的部件的一部分已经用虚线表示以便更好地显示阻挡元件的位置；
[0044] 图5是本发明的档位切换装置的选择元件的侧视图；
[0045] 图6是通过复位元件连接在一起的阻挡元件和控制元件的透视图；
[0046] 图7是图6的另一透视图，图中示出了被配置为使控制元件再次就位的第二复位元件；
[0047] 图8是在接合空档的位置中阻挡装置的侧视图；
[0048] 图9是在接合第一档位的位置中阻挡装置的侧视图；
[0049] 图10至图14是阻挡装置的侧视图，其中抵接元件旋转到各档位被接合的位置；这些附图显示了从第二档位到第六档位的顺序；
[0050] 图15是通过由骑车人控制的控制装置获得的处于禁用构型的阻挡装置的侧视图；在该图中，已接合第一档位；
[0051] 图16是图15的处于禁用构型的阻挡装置的侧视图，其中通过禁用阻挡装置而接合空档；
[0052] 图17是与图8的构型类似的阻挡装置处于接合空档的构型的侧视图。
[0053] 在以下描述的各种实施例中，相同的元件或元件的部件用相同的附图标记表示。
具体实施方式
[0054] 参考图1和2，示出了鞍乘式车辆的档位切换装置100，鞍乘式车辆在下文中称为摩托车M。档位切换装置100包括控制选择元件130的旋转的换档杆110。
[0055] 特别地，设置了通过换档杆110控制的棘轮齿轮135。选择元件130通过棘轮齿轮135控制并且允许以角扇区(angular sector)旋转以接合各档位。
[0056] 如图2所示，换档杆110通过轴111控制棘轮齿轮135。
[0057] 选择元件130被键合到选档鼓或连控轨道(desmodromic)鼓150上。众所周知，选择元件130的旋转对应于连控轨道鼓150的旋转，连控轨道鼓150的旋转进而引起由设置在连控轨道鼓150上的轨道151控制且以不同的方式与档位组组合的拨叉(未示出)的切换，以接合相应的档位。
[0058] 选择元件130呈星形，具有对应于相应的档位(即如图5更清楚地示出的第一档位I、第二档位II、第三档位III、第四档位IV、第五档位V和第六档位VI、以及空档N)被多个冠部132断开的多个凹口131。显然，档位的数量根据摩托车的类型而变化。
[0059] 每个档位的角扇区由选择元件130中的相应凹口131限定。因此，变换档位包括克服冠部132直到接着的凹口。
[0060] 档位切换装置100通过换档杆110提供从空档N开始只在一个变换方向Up上的按顺序接合档位。特别地，档位切换装置通过始终向上移动换档杆110(即沿变换方向Up移动)从空档N向上变换档位。反之亦然，档位切换装置通过始终向下移动换档杆110(即沿变换方向Dwn移动)向下变换档位。空档N设置在选择元件130的第一角扇区中并且因此限定了起始位置。
[0061] 档位切换装置还包括功能性地连接到选档鼓150(图2)的阻挡装置140。阻挡装置140被配置为在第一构型(图8)和第二构型(图9或图4)之间切换，第一构型允许从空档N沿第一变化方向Up接合到第一档位，第二构型禁止随后沿第二变化方向Dwn从第一档位I接合到空档N。
[0062] 换句话说，阻挡装置140允许从空档N接合到第一档位I，并且一旦接合了第一档位、即一旦摩托车开始移动，阻挡装置就禁止在车辆运动期间接合空档N。
[0063] 还设置了阻挡装置140的控制装置120，控制装置由骑车人G例如通过车把123上的特别是在离合器杆124侧的致动元件122远程致动(图1A)。当控制装置被致动时，阻挡装置140采用第三构型(图15和图6)，其中阻挡装置140被禁用以允许沿第二变换方向从第一档位I再次接合到空档N。
[0064] 从结构的角度来看，阻挡装置140安装在支撑板147上，支撑板被键合在连控轨道鼓150上。在同一支撑板上还设置有换档杆110，换档杆安装在座部112’中并通过拧入在孔113’中的紧固螺钉113固定。轴111从座部112’延伸并连接到棘轮齿轮135。
[0065] 特别地，阻挡装置140包括与选档鼓150一体安装的止动元件141、141’、和与止动元件141、141’共同作用的阻挡元件142。
[0066] 止动元件是包括齿形部分141’的衬套141。衬套141插入在选档鼓150的轴上。
[0067] 阻挡元件142适于在第一构型(图8)中切换，在第一构型中阻挡元件142固定至止动元件141、141’，从而允许沿第一变换方向的旋转，以从空档N接合到第一档位I。相反，在第二构型中，阻挡元件142被启用并且与止动元件141、141’抵触，从而阻止沿第二变化方向Dwn从第一档位I接合到空档N(图4和图9)。此外，在第三构型(图15和图16)中，阻挡元件142通过控制装置120与止动元件141、141’间隔开，从而允许从第一档位I再次接合到空档N。
[0068] 特别地，阻挡元件142围绕其旋转轴线X‑X可旋转地被连接，并且有利地安装在支撑板147上。阻挡元件142包括第一弹性元件146。第一弹性元件146允许阻挡元件142抵靠止动元件141、141’。
[0069] 这样，阻挡元件142可以采取三种不同的构型。
[0070] 在第一构型中，对应于空档N(图8)，阻挡元件142固定至止动元件141的齿形部分141’，即阻挡元件与齿形部分141’存在角接触。这种构型在第一档位I接合时允许选档鼓沿第一变换方向Up旋转。
[0071] 更详细地，在这种情况下，接触是摩擦角接触。事实上，在该位置，向上移动换档杆110以接合第一档位I的骑车人G以给定的角扇区控制选择元件130的旋转。连控轨道鼓150的旋转引起齿形部分141’的旋转，该齿形部分在阻挡元件142上滑动给定的区段并离开角接触位置以实现第一档位I。
[0072] 一旦已经接合第一档位I，被第一弹性元件146推动的阻挡元件142进一步向上移动以接触衬套141的表面(图4)。事实上，弹性元件作用在阻挡元件142上，以允许阻挡元件一直接触止动元件141、141’。
[0073] 第一档位I的接合限定了阻挡元件142作用于止动元件141、141’上的启用构型A。如此一来，每当从空档N接合到第一档位I时，阻挡装置142便通过第一弹性元件146被启用，第一弹性元件触发阻挡元件142并使阻挡元件向上旋转以再次抵靠在止动元件141’的衬套
141的表面上。
[0074] 因此，在启用构型A中，当第一档位I被接合时，阻挡元件142横向接触齿形部分141’并因此防止空档N被再次接合，并且从而防止连控轨道鼓150从第一档位I开始沿第二变换方向Dwn旋转。
[0075] 在该位置，如下文所解释的，骑车人G仅能够通过释放阻挡元件142来再次接合空档N。
[0076] 启用的阻挡元件142允许骑车人有规律地接合所有档位，但在向下变换档位时阻挡元件阻止空档的接合。
[0077] 事实上，齿形部分141’从第一档位I开始沿第一变换方向Up相对向上旋转(图10至图14)至达到第六档位的位置，在此位置齿形部分在阻挡元件142的另一侧与阻挡元件接触。在相反的变换方向Dwn上，齿形部分141’再次朝向阻挡元件旋转，直至在第一档位I的位置中固定至阻挡元件。
[0078] 为了再次接合空档N，骑车人因此应通过控制装置120禁用阻挡元件142。
[0079] 特别地，控制装置包括上述致动元件122，特别是由骑车人G控制并设置在鞍乘式车辆的车把123上的杆件(图1A)。
[0080] 或者，即使图中未示出，也可以设置按钮以将致动信号传输至控制阻挡元件142的致动器。
[0081] 杆件122通过线缆121连接到阻挡元件142。线缆121的牵引力T引起阻挡元件142的旋转以及阻挡元件的禁用D，以再次接合空档N。
[0082] 在优选实施例中，阻挡元件142与控制元件145相关联，如图6和图7更好地示出的。
[0083] 控制元件145在支撑板147(图2)上与旋转轴线X‑X同轴可旋转地连接到阻挡元件142。
[0084] 阻挡元件142和控制元件145都安装在限定轴线X‑X的轴149上(图7)。控制元件145安装成与阻挡元件142重叠。第二弹性元件143、特别是扭簧143设置在轴149上。扭簧围绕通过销149’紧固到支撑板147上的部件143’被可旋转地约束。
[0085] 阻挡元件142在一侧包括第一钩形部分142’。控制元件145在相反侧包括第二钩形部分146’。构成第一弹性元件的弹簧146设置在两个钩形部分142’和146’之间。
[0086] 因此，第一弹性元件146连接控制元件145和阻挡元件142，以产生推动阻挡元件142抵靠在止动元件141上的弹性力，从而使阻挡元件保持就位。
[0087] 控制元件145包括座部148”，在座部中设置止动件121’以用于与牵引线缆121(图6)的连接。
[0088] 特别地，控制元件145包括抵接部分145’，阻挡元件142固定至该抵接部分。当牵引线缆121通过杆件122被致动时，抵接部分145’适于拉动阻挡元件142。线缆的牵引力克服扭簧143的弹性力并使通过抵接部分145’带动阻挡元件142的控制元件145相对旋转。
[0089] 在该阶段中，设置了第三构型，在第三构型中阻挡元件142与齿形部分141’间隔开，从而允许选档鼓150旋转以沿第二变换方向(Dwn)从第一档位(I)再次接合到空档(N)并返回到第一构型。
[0090] 一旦再次接合空档，扭簧143就使控制元件145和阻挡元件142再次就位。
[0091] 阻挡装置140优选地安装在切换组件的外部，特别是在选择元件的相对侧处。以此方式，可以安装选择元件而无需对切换组件进行额外操作。
[0092] 以上对具体实施例的描述从构思的角度对本发明进行了说明，以便其他人利用已知技术可以在各种应用中修改和/或改编这些具体实施例，而无需进一步的研究且不脱离本发明构思；因此，旨在将此类改编和修改视为等同于上述具体实施例。在此描述的各种功能可以通过各种方式和材料在不脱离本发明的保护范围的情况下实施。应当理解的是，所使用的表述和术语仅具有描述性而非排他性的目的。
