防錯掛擋變速器及發動機的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供的一種防錯掛擋變速器及發動機，包括傳動軸、變速齒輪組和用于換擋的換擋組件，換擋組件包括換擋驅動件、第一撥叉和第一換擋接合件，第一換擋接合件設有限位機構；限位機構包括限位件、限位槽和容納槽，限位件置于限位槽并徑向凸出至容納槽內，第一換擋接合件通過該限位件限定在所述傳動軸上軸向滑移的位置，容納槽的徑向尺寸滿足可容納沿徑向脫離限位槽的限位件，本實用新型采用換擋限位機構，避免由空擋直接掛入二擋，起到換擋保護的作用，而在一擋運行后，利用離心力將限位解除，保證正常運行中的掛擋順利進行，從而利于發動機以及變速器的平穩正常運行，延長其使用壽命；本方案結構簡單實用，成本低，不需改變原有變速器結構布置。
【專利說明】
防錯掛擋變速器及發動機
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種傳動設備部件，尤其涉及一種防錯掛擋變速器及發動機。
【背景技術】
[0002]換擋是多擋結構變速器的必備程序和步驟，以實現機動車等設備適應不同的運行環境;特別是對于摩托車來說，行駛在不同的道路和采用不同的行駛速度時，則需要不同的擋位匹配，從而達到良好的運行狀態。現有技術中，摩托車變速器進行了優化設計，擋位布置較多的采用1-0-2345的擋位設置，即從起步到正常行駛需要從空擋掛到一擋，一擋達到一定的速度后再從一擋經空擋掛到二擋，后續則是三擋、四擋等，而在操作失誤時，會在靜止狀態下直接由空擋掛至二擋，導致車輛無法正常起步行駛，甚至會造成安全事故，還會影響發動機的正常運行，對變速器造成沖擊，降低使用壽命。
[0003]因此，需要將現有的變速器結構進行改進，特別是換擋機構進行改進，起到換擋保護的作用，避免起步狀態由空擋直接掛擋入二擋，保證發動機以及變速器的平穩正常運行。
【實用新型內容】
[0004]有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種防錯掛擋變速器及發動機，起到換擋保護的作用，避免起步狀態由空擋直接掛擋入二擋，保證發動機以及變速器的平穩正常運行。
[0005]本實用新型的防錯掛擋變速器，包括傳動軸、變速齒輪組和用于換擋的換擋組件，所述換擋組件包括換擋驅動件、第一撥叉和第一換擋接合件，所述第一換擋接合件以可軸向滑移的方式傳動配合外套于傳動軸并設有限位機構;所述限位機構包括限位件、設置于傳動軸的限位槽和設置于第一換擋接合件內圓的容納槽，所述限位槽和容納槽相對且限位件置于限位槽并徑向凸出至容納槽內，所述第一換擋接合件通過該限位件限定在所述傳動軸上軸向滑移的位置，所述容納槽的徑向尺寸滿足可容納沿徑向脫離限位槽的限位件;采用限位機構，設置限位槽、容納槽的位置和參數即可限定第一換擋接合件的軸向滑移位置，在傳動軸靜止狀態，在空擋位置時，限位件位于限位槽和容納槽，在掛二擋時由于上述限位則無法掛入，只能掛入一擋；當傳動軸轉動時，限位件因為離心力的作用進入容納槽并脫離限位槽，軸向限位解除，第一換擋接合件則可自由形成軸向滑移，可順利掛入二擋;限位件可根據需要制成不同的形狀，靜止狀態同時嵌入容納槽和限位槽，對二者形成軸向的相互約束;容納槽和限位槽二者之一為軸向條形結構即可形成軸向具有一定距離的限位滑移，即容納槽和限位槽的槽沿限制了限位件的軸向移動，限位槽、容納槽的位置和參數可根據空擋、一擋、二擋的位置進行設定，在此不再贅述;變速齒輪組指的是變速器中所有參與傳動的齒輪，包括所有擋位的主動齒輪和所有擋位的從動齒輪，在此不再贅述;第一換擋接合件可以是同步器、接合齒套等，均能實現目的;本方案通過限制其軸向滑移位置達到避免變速器從空擋直接掛到二擋的目的(直接掛到二擋指的是在車輛起步或者設備啟動時直接掛入二擋)；變速器中，掛入二擋可以由第一換擋接合件本身實現，也可以由在軸向相位上具有相關聯的接合件實現，比如通過同一換擋鼓驅動的換擋接合件，二者相位上由換擋鼓驅動實現，限制了一個接合件的軸向位置，且該接合件對應的換擋型線槽具有繼續驅動該接合件滑移的趨勢，則換擋鼓則無法轉動，另一換擋接合件則無法實現軸向移動;該限位在傳動軸轉動到設定轉速時解除，該方案是在設定轉速時，適應于二擋運行則可解除限定掛入二擋。
[0006]進一步，所述限位槽為沿軸向的條形槽，容納槽為柱形孔狀結構;所述限位槽的軸向長度使其對限位件的軸向滑移限位從而對第一換擋接合件限定軸向滑移位置；即所述限位槽通過其軸向邊沿對第一換擋接合件限定軸向滑移位置，即限定如圖中所示的向左移動，避免由空擋直接掛入二擋；限位槽采用條形結構并且容納槽采用柱形孔結構利于對限位件形成約束，并較為靈活的進行分離和限位，避免限位件回位困難。
[0007]進一步，所述限位件為限位滾珠;方便滑移和離心分離，并利于操作回位;所述限位槽和容納槽均為至少三個沿圓周方向均布，保證結構的有效性和運行的平衡性。
[0008]進一步，所述第一換擋接合件通過花鍵與傳動軸配合，所述限位槽和容納槽的深度方向均為徑向且分別位于傳動軸和換擋接合件的花鍵的齒間；具有加工方便的優點，且對原有花鍵結構不造成破壞，使得限位件對花鍵傳動還具有一定的輔助作用。
[0009]進一步，還包括第二撥叉和傳動配合并可由第二撥叉驅動軸向滑移完成換擋的外套于傳動軸的第二換擋接合件，所述換擋驅動件通過第一撥叉和第二撥叉分別驅動第一換擋接合件和第二換擋接合件形成換擋，所述第一換擋接合件和第二換擋接合件分別軸向滑移對應掛一擋和二擋;所述限位槽對第一換擋接合件所限定的軸向滑移位置處于換擋驅動件驅動第二換擋接合件軸向滑移掛二擋之前;充分利用現有的擋位布置結構，節約使用成本;如圖所示，第二撥叉位于第一撥叉左側，由同一換擋驅動件驅動，當位于空擋且傳動軸靜止或轉速較低時，由于限位機構的作用，第一換擋接合件無法向左滑移，換擋驅動件向掛二擋方向的動作則無法進行，進而無法驅動第二換擋接合件掛入二擋；當傳動軸轉速大到設定轉速時，離心力使得限位件脫離限位槽，則換擋驅動件則可自由驅動，完成掛入二擋， 結構簡單緊湊。
[0010]進一步，所述換擋驅動件為換擋鼓或者帶有換擋型線槽的換擋拖板;所述換擋驅動件上的換擋型線槽中包括用于驅動第一撥叉的第一型線槽和用于驅動第二撥叉的第二型線槽，所述第一型線槽由一擋至空擋的形線長于一擋掛空擋的行程，形線長度指的是由一擋掛入空擋的形線全長，而一擋掛空擋行程則指的是從一擋到空擋的實際所需行程，由于形線長度大于實際所需行程，在由一擋掛入空擋后，換擋驅動件繼續動作，由第一換擋接合件將脫離限位槽的限位件繼續向左帶動，超過限位位置而脫離限位，則可繼續驅動第二換擋接合件完成掛入二擋;所述限位槽對第一換擋接合件所限定的軸向滑移位置位于空擋位置，即位于空擋掛入二擋的位置，避免直接掛入二擋。
[0011]進一步，所述容納槽的槽底設有徑向通孔，所述徑向通孔的開口位于用于與第一撥叉配合的撥叉槽內；該徑向通孔可使潤滑油由撥叉槽進入限位槽并與限位件接觸潤滑， 保證整體滑移的靈活性。
[0012]進一步，所述變速器的擋位設置為①-N-②……結構，擋位結構如圖2所示的型線槽上的位置代表一至六擋，①-N-②③④⑤⑥結構，N代表空擋，其他數字代表各自擋位;第二型線槽掛二擋時，第一型線槽的線形使得第一換擋接合件位于空擋并帶動限位件沿軸向超出限位槽，保證換擋的順利進行，避免發生卡住等問題。
[0013]進一步，變速器還包括主軸，所述傳動軸為副軸，所述第一換擋接合件還一體成型設有五擋從動齒輪，第二擋位接合件還一體成型設有六擋從動齒輪，結構簡單緊湊;所述第二換擋接合件設有徑向貫通的徑向通孔，所述徑向通孔的開口位于用于與第二撥叉配合的撥叉槽內，利于形成潤滑，保證換擋滑移過程的順暢性。
[0014]本發明還公開了一種發動機，所述發動機安裝有所述的防錯掛擋變速器。
[0015]本實用新型的有益效果:本實用新型的防錯掛擋變速器及發動機，采用換擋限位機構，避免由空擋直接掛入二擋，起到換擋保護的作用，而在一擋運行后，利用離心力將限位解除，保證正常運行中的掛擋順利進行，從而利于發動機以及變速器的平穩正常運行，延長其使用壽命;本方案結構簡單實用，成本低，不需改變原有變速器結構布置。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述:
[0017]圖1為本實用新型的展開結構不意圖；
[0018]圖2為換擋驅動件展開結構示意圖；
[0019]圖3為限位機構剖視圖(傳動軸運行狀態)。
【具體實施方式】
[0020]圖1為本實用新型的展開結構示意圖，圖2為換擋驅動件展開結構示意圖，圖3為限位機構剖視圖(傳動軸運行狀態)，如圖所示，本實用新型提供的一種防錯掛擋變速器，包括傳動軸10、變速齒輪組和用于換擋的換擋組件，所述換擋組件包括換擋驅動件6、第一撥叉5和第一換擋接合件9，所述第一換擋接合件9以可軸向滑移的方式傳動配合外套于傳動軸并設有限位機構;所述限位機構包括限位件1、設置于傳動軸10的限位槽2和設置于第一換擋接合件9內圓的容納槽3，所述限位槽2和容納槽3相對且限位件I置于限位槽2并徑向凸出至容納槽3內，所述第一換擋接合件9通過該限位件I限定在所述傳動軸10上軸向滑移的位置，所述容納槽3的徑向尺寸滿足可容納沿徑向脫離限位槽3的限位件I;采用限位機構，設置限位槽2、容納槽3的位置和參數即可限定第一換擋接合件9的軸向滑移位置，在傳動軸靜止狀態，在空擋位置時，限位件位于限位槽和容納槽(如圖1所示)，在掛二擋時由于上述限位則無法掛入，只能掛入一擋；當傳動軸10轉動時，限位件I因為離心力的作用進入容納槽3并脫離限位槽2(如圖3所示)，軸向限位解除，第一換擋接合件9則可自由形成軸向滑移，可順利掛入二擋;限位件可根據需要制成不同的形狀，靜止狀態同時嵌入容納槽3和限位槽2，對二者形成軸向的相互約束;容納槽3和限位槽2 二者之一為軸向條形結構即可形成軸向具有一定距離的限位滑移，即容納槽和限位槽的槽沿限制了限位件的軸向移動，限位槽2、容納槽3的位置和參數可根據空擋、一擋、二擋的位置進行設定，在此不再贅述;變速齒輪組指的是變速器中所有參與傳動的齒輪，包括所有擋位的主動齒輪和所有擋位的從動齒輪，在此不再贅述;第一換擋接合件可以是同步器、接合齒套等，均能實現目的；本方案通過限制其軸向滑移位置達到避免變速器從空擋直接掛到二擋的目的(直接掛到二擋指的是在車輛起步或者設備啟動時直接掛入二擋)；變速器中，掛入二擋可以由第一換擋接合件本身實現，也可以由在軸向相位上具有相關聯的接合件實現，比如通過同一換擋鼓驅動的換擋接合件，二者相位上由換擋鼓驅動實現，限制了一個接合件的軸向位置，且該接合件對應的換擋型線槽具有繼續驅動該接合件滑移的趨勢，則換擋鼓則無法轉動，另一換擋接合件則無法實現軸向移動;該限位在傳動軸轉動到設定轉速時解除，該方案是在設定轉速時，適應于二擋運行則可解除限定掛入二擋。
[0021]本實施例中，所述限位槽2為沿軸向的條形槽，容納槽3為柱形孔狀結構;所述限位槽2的軸向長度使其對限位件1的軸向滑移限位從而對第一換擋接合件9限定軸向滑移位置；即所述限位槽通過其軸向邊沿對第一換擋接合件限定軸向滑移位置，即限定如圖中所示的向左移動，避免由空擋直接掛入二擋；限位槽采用條形結構并且容納槽采用柱形孔結構利于對限位件形成約束，并較為靈活的進行分離和限位，避免限位件回位困難。[〇〇22]本實施例中，所述限位件1為限位滾珠;方便滑移和離心分離，并利于操作回位;所述限位槽2和容納槽3均為至少三個沿圓周方向均布，當然，限位件1也對應于限位槽2和容納槽3設置，保證結構的有效性和運行的平衡性。
[0023]本實施例中，所述第一換擋接合件9通過花鍵與傳動軸10配合，所述限位槽2和容納槽3的深度方向均為徑向且分別位于傳動軸和換擋接合件的花鍵的齒間；具有加工方便的優點，且對原有花鍵結構不造成破壞，使得限位件對花鍵傳動還具有一定的輔助作用。
[0024]本實施例中，還包括第二撥叉7和傳動配合并可由第二撥叉7驅動軸向滑移完成換擋的外套于傳動軸的第二換擋接合件8,所述換擋驅動件6通過第一撥叉5和第二撥叉7分別驅動第一換擋接合件9和第二換擋接合件8形成換擋，所述第一換擋接合件9和第二換擋接合件8分別軸向滑移對應掛一擋和二擋;所述限位槽2對第一換擋接合件9所限定的軸向滑移位置處于換擋驅動件6驅動第二換擋接合件8軸向滑移掛二擋之前，及掛入二擋之前即被限定繼續滑移;充分利用現有的擋位布置結構，節約使用成本;如圖所示，第二撥叉7位于第一撥叉5左側，由同一換擋驅動件6驅動，當位于空擋且傳動軸靜止或轉速較低時，由于限位機構的作用，第一換擋接合件9無法向左滑移，換擋驅動件6向掛二擋方向的動作則無法進行，進而無法驅動第二換擋接合件掛入二擋；當傳動軸轉速大到設定轉速時，離心力使得限位件脫離限位槽，則換擋驅動件則可自由驅動，完成掛入二擋，結構簡單緊湊。
[0025]本實施例中，所述換擋驅動件6為換擋鼓或者帶有換擋型線槽的換擋拖板，本實施例為換擋鼓;所述換擋驅動件6上的換擋型線槽中包括用于驅動第一撥叉5的第一型線槽61 和用于驅動第二撥叉7的第二型線槽62,由一擋至空擋的形線a長于一擋掛空擋的行程b，形線長度指的是由一擋掛入空擋的形線全長，而一擋掛空擋行程則指的是從一擋到空擋的實際所需行程，由于形線長度大于實際所需行程，在由一擋掛入空擋后，換擋驅動件6繼續動作，由第一換擋接合件9將脫離限位槽的限位件繼續向左帶動，超過限位位置而脫離限位， 則可繼續驅動第二換擋接合件完成掛入二擋;所述限位槽對第一換擋接合件所限定的軸向滑移位置位于空擋位置，即位于空擋掛入二擋的位置，避免直接掛入二擋。
[0026]本實施例中，所述容納槽3的槽底設有徑向通孔4,所述徑向通孔4的開口位于用于與第一撥叉配合的撥叉槽內；該徑向通孔可使潤滑油由撥叉槽進入限位槽并與限位件接觸潤滑，保證整體滑移的靈活性。
[0027]本實施例中，所述變速器的擋位設置為①-N-②……結構，擋位結構如圖2所示的型線槽上的位置代表一至六擋，①-N-②③④⑤⑥結構，N代表空擋，其他數字代表各自擋位；即一擋和二擋的掛入方向是相互背離的；所述變速器的擋位設置為①-N-②……結構， 第二型線槽掛二擋時，第一型線槽的線形使得第一換擋接合件位于空擋并帶動限位件沿軸向超出限位槽。
[0028]本實施例中，變速器還包括主軸，所述傳動軸10為副軸，所述第一換擋接合件9還一體成型設有五擋從動齒輪，第二擋位接合件8還一體成型設有六擋從動齒輪，結構簡單緊湊;所述第二換擋接合件8設有徑向貫通的徑向通孔11，所述徑向通孔的開口位于用于與第二撥叉配合的撥叉槽內，利于形成潤滑，保證換擋滑移過程的順暢性；如圖所示，主軸上設有一至六擋的主動齒輪，副軸上設置一至六擋的從動齒輪，主軸上還設有第三換擋接合件，由同一換擋驅動件通過第三撥叉驅動，換擋驅動件上還具有驅動第三撥叉的第三型線槽，在此不再贅述。
[0029]本發明還公開了一種發動機，所述發動機安裝有所述的防錯掛擋變速器，即所述發動機的曲軸將動力輸出至所述變速器的動力輸入軸。
[0030]本實用新型中，所記載的軸向和徑向均值傳動軸的軸向和徑向。
[0031]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種防錯掛擋變速器，包括傳動軸、變速齒輪組和用于換擋的換擋組件，其特征在于:所述換擋組件包括換擋驅動件、第一撥叉和第一換擋接合件，所述第一換擋接合件以可軸向滑移的方式傳動配合外套于傳動軸并設有限位機構;所述限位機構包括限位件、設置于傳動軸的限位槽和設置于第一換擋接合件內圓的容納槽，所述限位槽和容納槽相對且限位件置于限位槽并徑向凸出至容納槽內，所述第一換擋接合件通過該限位件限定在所述傳動軸上軸向滑移的位置，所述容納槽的徑向尺寸滿足可容納沿徑向脫離限位槽的限位件。2.根據權利要求1所述防錯掛擋變速器，其特征在于:所述限位槽為沿軸向的條形槽，容納槽為柱形孔狀結構;所述限位槽的軸向長度使其對限位件的軸向滑移限位從而對第一換擋接合件限定軸向滑移位置。3.根據權利要求2所述防錯掛擋變速器，其特征在于:所述限位件為限位滾珠:所述限位槽和容納槽均為至少三個沿圓周方向均布。4.根據權利要求2所述防錯掛擋變速器，其特征在于:所述第一換擋接合件通過花鍵與傳動軸配合，所述限位槽和容納槽的深度方向均為徑向且分別位于傳動軸和換擋接合件的花鍵的齒間。5.根據權利要求2所述防錯掛擋變速器，其特征在于:還包括第二撥叉和傳動配合并可由第二撥叉驅動軸向滑移完成換擋的外套于傳動軸的第二換擋接合件，所述換擋驅動件通過第一撥叉和第二撥叉分別驅動第一換擋接合件和第二換擋接合件形成換擋，所述第一換擋接合件和第二換擋接合件分別軸向滑移對應掛一擋和二擋;所述限位槽對第一換擋接合件所限定的軸向滑移位置處于換擋驅動件驅動第二換擋接合件軸向滑移掛二擋之前。6.根據權利要求5所述防錯掛擋變速器，其特征在于:所述換擋驅動件為換擋鼓或者帶有換擋型線槽的換擋拖板;所述換擋驅動件上的換擋型線槽中包括用于驅動第一撥叉的第一型線槽和用于驅動第二撥叉的第二型線槽，所述第一型線槽由一擋至空擋的形線長于一擋掛空擋的行程，所述限位槽對第一換擋接合件所限定的軸向滑移位置位于空擋位置。7.根據權利要求2所述防錯掛擋變速器，其特征在于:所述容納槽的槽底設有徑向通孔，所述徑向通孔的開口位于用于與第一撥叉配合的撥叉槽內。8.根據權利要求5所述防錯掛擋變速器，其特征在于:所述變速器的擋位設置為①-N-②……結構，第二型線槽掛二擋時，第一型線槽的線形使得第一換擋接合件位于空擋并帶動限位件沿軸向超出限位槽。9.根據權利要求5所述防錯掛擋變速器，其特征在于:變速器還包括主軸，所述傳動軸為副軸，所述第一換擋接合件還一體成型設有五擋從動齒輪，第二擋位接合件還一體成型設有六擋從動齒輪;所述第二換擋接合件設有徑向貫通的徑向通孔，所述徑向通孔的開口位于用于與第二撥叉配合的撥叉槽內。10.—種發動機，其特征在于:所述發動機安裝有權利要求1至9任一權利要求所述的防錯掛擋變速器。
【文檔編號】F16H57/04GK205639595SQ201620486255
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】周良兵, 閔渝維, 杜龍, 陳夏冬
【申請人】重慶隆鑫發動機有限公司