專利名稱：一種摩托車變檔機構的齒輪的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種摩托車變檔機構，具體涉及一種能有效避免檔位卡死現象并 且掛檔靈活可靠的摩托車變檔機構的齒輪。
背景技術：
目前，騎式摩托車普遍采用齒輪變速。用戶在騎行過程中變檔時，尤其是由二檔向 三檔進檔或者由三檔向二檔退檔時，容易發生檔位卡死、檔位不清的現象。如圖1所示，現有的摩托車變檔機構包括中間軸21、輸出軸4和變速筒18，中間軸 21上設有與中間軸21花鍵連接并能隨中間軸21 —起轉動的二檔主動齒輪6、四檔主動齒 輪8、一檔主動齒輪10和起動從動齒輪11 ；中間軸21上還設有與中間軸21通過滑動軸承 連接的五檔主動齒輪7和三檔主動齒輪9。輸出軸4上設有與輸出軸4花鍵連接并能隨輸 出軸4 一起轉動的五檔從動齒輪22和三檔從動齒輪14 ；輸出軸4上還設有與輸出軸4通過 滑動軸承連接的二檔從動齒輪5、四檔從動齒輪23、一檔從動齒輪12和起動惰齒輪13。變 速筒上設有左變速叉15、中間變速叉16和右變速叉17。如圖1所示，傳統的摩托車變檔機構的工作原理通過左變速叉15、或中間變速叉 16、或右變速叉17，把與輸出軸4或中間軸21通過花鍵連接的齒輪(如五檔從動齒輪22或 四檔主動齒輪8)向相應檔位齒輪撥動，使它們側面的棘爪相連接，以傳輸動力。但傳統的 摩托車變檔機構存在以下難以解決的問題因為棘爪需要傳輸動力，所以棘爪需要有一定 的截面積(有的截面積較大，有的截面積較小)，無論截面積多大，滑動齒輪棘爪頂部總有 一定概率落在相應檔位齒輪棘爪頂部(它們都是平頂)，而不是落在相應檔位齒輪棘爪之 間空隙處。一旦它們棘爪頂部相接觸，在腳踏變檔所轉換正壓力作用下，產生摩擦力使它們 相連接，而使檔位齒輪空轉(不傳輸動力)。在進檔時可以通過結合離合器，發動機動力帶 動滑動齒輪與相應檔位齒輪相對轉動，克服摩擦力，使滑動齒輪棘爪滑到相應檔位齒輪棘 爪之間空隙處，從而正常連接掛檔。可是在退檔時，很多時候需要在不結合離合器情況下從 高速檔退到低速檔，如果它們棘爪頂部相連接，就會造成卡死、檔位不清等現象，容易出現 交通事故。如圖1所示，空檔時，站在發動機左邊看曲軸，為逆時針運轉，輸出軸4不運轉(設 整車車速為零)，輸出軸4上的五檔從動齒輪22和三檔從動齒輪14隨其不運轉，與五檔從 動齒輪22和三檔從動齒輪14嚙合傳動的五檔主動齒輪7和三檔主動齒輪9不運轉；中間 軸21上的二檔主動齒輪6、四檔主動齒輪8、一檔主動齒輪10和起動從動齒輪11隨其順時 針運轉，并帶動嚙合傳動的二檔從動齒輪5、四檔從動齒輪23、一檔從動齒輪12和起動惰齒 輪13逆時針運轉。空檔進一檔時，右變速叉17向右推三檔從動齒輪14，使其棘爪插入一檔 從動齒輪12的孔，并連接在一起運轉，三檔從動齒輪14與輸出軸4花鍵連接，故帶動輸出 軸4運轉。從變檔過程來說，三檔從動齒輪14和一檔從動齒輪12有相對運動，三檔從動齒 輪14的棘爪很容易插入一檔從動齒輪12的孔，變檔很容易，清晰。同理，空檔進二檔時，五檔從動齒輪22和二檔從動齒輪5相對運動很小，棘爪有一 定概率相干涉，變檔比較困難；三檔進四檔時，四檔從動齒輪23與三檔從動齒輪14之間有較大的相對轉速，棘爪較容易連接；四檔進五檔時，四檔主動齒輪8與五檔主動齒輪7之間 有較大的相對轉速，棘爪較容易連接。二檔進三檔時，左變速叉向右推五檔從動齒輪22，使其棘爪脫離二檔從動齒輪5 的孔，同時中間變速叉向右推四檔主動齒輪8，使其棘爪與三檔主動齒輪9連接，動力通過 四檔主動齒輪8，帶動三檔主動齒輪9，經齒輪嚙合，傳到三檔從動齒輪14，帶動輸出軸運 轉。在變檔過程中，整車有一定車速，帶動輸出軸運轉，進而帶動零件14運轉，三檔主動齒 輪9在三檔從動齒輪14嚙合傳動下作增速運轉，轉速較高；四檔主動齒輪8與中間軸21轉 速一致，轉速也較高，四檔主動齒輪8與三檔主動齒輪9相對轉速就較小了。在變檔外力作 用下，四檔主動齒輪8的棘爪頂部很容易頂住三檔主動齒輪9的棘爪頂部并一起空轉(相 對轉速為零)。只要棘爪頂部相頂住，無論外力如何大，也不能使它們之間有相對滑動，就 不能掛上三檔。圖2為三檔主動齒輪棘爪a與四檔主動齒輪棘爪b干涉時兩個極限位置的 示意圖，正常掛檔情況下，每個四檔主動齒輪棘爪b應落在每兩個三檔主動齒輪棘爪a之間 的空隙位置，若棘爪相對位置落在所示棘爪頂部陰影區域之間任何位置都是干涉位置，圖2 中掛不上三檔的概率為(30° +30° )/90° *100%= 66.67%。如果用戶掛不上三檔，想 退回二檔，這時五檔從動齒輪22和二檔從動齒輪5相對運動也較小，也容易產生五檔從動 齒輪22棘爪頂住二檔從動齒輪5，而不能退回二檔。這就是檔位卡死現象。以上所述均為進檔過程，退檔是它們的逆過程，其中無論進檔還是退檔，二、三檔 的故障率最高，常有卡死、檔位不清等現象。這一問題的本質是連接件和被連接件之間相對 轉動轉速較小，棘爪頂部區域干涉概率較高引起的。
實用新型內容發明目的為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提出一種能有效避免檔 位卡死現象并且掛檔靈活可靠的摩托車變檔機構的齒輪。技術方案為實現上述目的，本實用新型的一種摩托車變檔機構的齒輪，包括齒輪 本體和齒輪本體側面的棘爪，所述棘爪均勻間隔分布在齒輪側面的圓盤上，所述棘爪頂部 為傾斜角為a的斜面。作為優選方案，所述的傾斜角a的角度大于齒輪自身材質金屬的自鎖角。當齒輪 材質互為淬火鋼時，傾斜角a的角度范圍應大于6. 84° ；當齒輪材質互為低碳軟鋼時，傾 斜角a的角度應大于11.3°。根據工作需要，所述齒輪本體僅有一個側面設有棘爪；或者所述齒輪本體的兩個 側面都設有棘爪。本實用新型的一種摩托車變檔機構的齒輪在使用時，對齒輪棘爪頂部進行改造， 在原來平頂的基礎上相對旋轉方向切除傾斜角度為a的斜坡，這一角度要大于齒輪材質 金屬自鎖角。這樣，兩個齒輪棘爪在干涉接觸時可以減小兩個齒輪棘爪頂部相接觸的面積， 進而減小相對滑動阻力，即使滑動齒輪與相應檔位齒輪無相對轉速且它們的棘爪頂部相接 觸，只要腳踏變檔桿力足夠大，也能使它們相對轉動，從而使滑動齒輪棘爪滑到相應檔位齒 輪棘爪之間空隙處正常連接掛檔。有益效果本實用新型的一種摩托車變檔機構的齒輪構思巧妙、結構簡單，通過將 棘爪頂部改為傾斜角為a的斜面來減小兩齒輪棘爪頂部相接觸的面積，使兩齒輪棘爪在 干涉接觸時可以減小相對滑動阻力，可以有效避免檔位卡死現象，并且掛檔靈活可靠。
圖1為傳統的摩托車變檔機構的示意圖；圖2為三檔主動齒輪棘爪與四檔主動齒輪棘爪干涉時兩個極限位置的示意圖；圖3為本實用新型的一種摩托車變檔機構的齒輪的結構示意圖；圖4為一個齒輪靠近另一個齒輪時棘爪頂部從接觸到連接在一起的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。如圖3所示，本實用新型的一種摩托車變檔機構的齒輪，包括齒輪本體1和齒輪本 體1側面的棘爪2，棘爪2均勻間隔分布在齒輪本體1側面的圓盤上，棘爪2頂部為傾斜角 為a的斜面。傾斜角a的角度大于齒輪自身材質金屬的自鎖角。根據工作需要，齒輪本體1僅 有一個側面設有棘爪2 ；或者齒輪本體1的兩個側面都設有棘爪2。本實用新型的一種摩托車變檔機構的齒輪，在使用時對齒輪棘爪2頂部進行改 造，在原來平頂的基礎上相對旋轉方向切除傾斜角度為a的斜坡，這一角度要大于齒輪材 質金屬自鎖角。當齒輪材質互為淬火鋼時，傾斜角a的角度范圍應大于6. 84° ；當齒輪材 質互為低碳軟鋼時，傾斜角a的角度應大于11. 3°。這樣，兩個齒輪棘爪在干涉接觸時可 以減小兩個齒輪棘爪頂部相接觸的面積，進而減小相對滑動阻力，即使滑動齒輪與相應檔 位齒輪無相對轉速且它們的棘爪頂部相接觸，只要腳踏變檔桿力足夠大，也能使它們相對 轉動，從而使滑動齒輪棘爪滑到相應檔位齒輪棘爪之間空隙處正常連接掛檔。如圖4所示，當一個齒輪滑動到另一個齒輪附近，兩個齒輪的棘爪相接觸，這時， 由于一個齒輪的棘爪頂部為傾斜角度為a的斜面，所以可以減小兩個齒輪棘爪頂部相接 觸的面積，使兩齒輪棘爪在干涉接觸時可以減小相對滑動阻力，從而使滑動齒輪棘爪更容 易滑到相應檔位齒輪棘爪之間空隙處，實現正常連接掛檔。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出對于本技術領域的普通技 術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和 潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求一種摩托車變檔機構的齒輪，包括齒輪本體(1)和齒輪本體(1)側面的棘爪(2)，其特征在于所述棘爪(2)均勻間隔分布在齒輪本體(1)側面的圓盤上，所述棘爪(2)頂部為傾斜角為α的斜面。
2.根據權利要求1所述的一種摩托車變檔機構的齒輪，其特征在于所述棘爪(2)頂 部斜面的傾斜角a大于齒輪自身材質金屬的自鎖角。
專利摘要本實用新型公開了一種摩托車變檔機構的齒輪，包括齒輪本體和齒輪本體側面的棘爪，棘爪均勻間隔分布在齒輪本體側面的圓盤上，棘爪頂部為傾斜角為α的斜面；斜面的傾斜角α大于齒輪自身材質金屬的自鎖角。本實用新型的一種摩托車變檔機構的齒輪構思巧妙、結構簡單，通過將棘爪頂部改為傾斜角為α的斜面來減小兩齒輪棘爪頂部相干涉時接觸的面積，使兩齒輪棘爪在干涉接觸時可以減小相對滑動阻力，因為傾斜角度大于齒輪材質金屬的自鎖角，所以腳步掛檔力足以使變檔齒輪產生滑動而掛上檔，可以有效避免檔位卡死現象，并且掛檔靈活可靠。
文檔編號F16H55/17GK201606473SQ200920256209
公開日2010年10月13日 申請日期2009年11月17日 優先權日2009年11月17日
發明者戴世勇 申請人:南京金城機械有限公司