CN108138926A - 三速摩托车变速器 - Google Patents

Abstract

三速摩托车变速器(1)，用作为摩托车上的变速装置，用于5将由发动机产生的运动传递至驱动轮，该变速器具有类似于那些无级变速器的性能，但同时具有高效率和简易的自动操作，该变速器包括：曲轴(2)，接收发动机的0运动，其上安装有第一带轮(9)；主轴(4)，其上安装有第二带轮(12)和第一组三个齿轮(21、22、23)；传动带(11)，连接所述第一带轮(9)和所述第二带轮(12)；辅助轴(4)，连接5至驱动轮，包括第二组三个齿轮(31、32、33)，与第一组三个齿轮中的相应齿轮(21、22、23)成对地接合，用于第一速、第二速和第三速的传动；离合器(10)，选择性地作用在分配用于第二速和第三速的传动的至少两对0齿轮上；以及两个飞轮(15、18)，布置在分配用于第一速和第二速的传动的成对的齿轮处。

Description

三速摩托车变速器

本发明的主题是特别用作为诸如小型摩托车之类的摩托车上的变速装置的三速同步变速器，用于将由发动机产生的运动传递至摩托车的单驱动轮或双驱动轮、特别是后轮。下文中，摩托车和小型摩托车被认为是等同的。

在上一代小型摩托车中，最常用的变速器是被称作为连续变速器或无级变速机构的CVT(无级变速器)类型。

CVT的优势在于提供连续的牵引力且不要求不同传动比的人工致动。然而，通过使用滑动类型装置，这种变速器的特征在于低效率，尤其是在当传动带的滞后效应最大时的瞬时动作中。

这使车辆的总效率变低并增加了其消耗。

另一方面，本领域中常见的要求是要尽可能地限制消耗，然而，尽管市场需要，但通过保持舒适性等级，使用者已经习惯于CVT变速器。

美国专利第4,505,352A号公开了一种用于摩托车的变速器，其具有带轮但没有飞轮来传递运动。

欧洲专利申请第2,151,602A1号公开了一种不使用带轮的摩托车步进式变速器。

于是，本发明的目的在于显著增加用于城市运输的两轮或三轮摩托车中的变速器的总体效率。

本发明的想法在于提供一种同步或几乎同步的变速器、即可能包括同步或几乎同步类型的带，例如配备有合适的齿用于从带轮至带以及从带至带轮的同步传动，其中，滞后效应被减小至最小，且因而效率可与小齿轮－链条－齿圈类型的***所能获得的效率相比较。

为了保证充足的范围(最高挡中的传动比除以第一挡中的传动比所得值)可与由传统的CVT***所保证的范围相比，可设置为使用三个速度。

因此，上述问题由如上所限定的三速同步变速器所解决，该三速同步变速器的特征在于，其包括：

·曲轴，该曲轴通过发动机接收运动，且具有安装在其上的第一带轮；

·主轴，该主轴具有安装在其上的第二带轮和第一组三个齿轮；

·传动带，该传动带连接所述第一带轮和所述第二带轮；

·辅助轴，辅助轴连接至驱动轮，包括第二组三个齿轮，该第二组三个齿轮与第一组三个齿轮中的相应齿轮成对地接合，用于第一速、第二速和第三速的传动；

·离合器，该离合器选择性地作用在分配用于第二速和第三速的传动的至少两对齿轮上；以及

·两个飞轮，这两个飞轮布置在分配用于第一速和第二速的传动的成对的齿轮处。

根据本发明的三速同步变速器的主要优势在于具有类似于那些无级变速器的性能，但同时具有高效率和简易的自动操作。

鉴于上述内容，可以简单紧凑且可自动化的方案实施该同步变速器。

下文将参考附图，根据作为示例而并非出于限制性目的提供的本发明的优选实施例来描述本发明，附图中：

·图1示出了根据本发明的三速同步变速器的示例的纵向剖视图；

·图2示出了图1所示同步变速器的细节的轴测图；以及

·图3A、3B和3C示出了图1所示同步变速器相应的纵向剖视图，并如图中所示，示出了第一速、第二速和第三速的传动。

参考图1至3C，具有若干速度、特别是三个速度的变速器整体被标示为1。该变速器是适合于组装在机动车辆上作为变速装置的类型，其致动机动车辆、特别是小型摩托车的驱动轮，即其后轮(未示出)。

为此目的，该变速器包括曲轴2、第一从动轴、即主轴3和辅助轴4，曲轴2由发动机旋转，示出其相关的活塞杆40以及曲柄41，辅助轴4可直接连接至车轮，或辅助轴4将旋转传递至(未示出的)轮毂轴，该轮毂轴连接至车辆的驱动轮。在第一情形中，辅助轴与轮毂轴重合。

要指出的是，各轴的布置使得曲轴2呈现基本平行于驱动轮的旋转轴线、即轮毂轴的旋转轴线的状态。因而，该变速器机构的任务在于将运动从具有横向于机动车辆的曲轴的发动机传递至同样具有横向于车辆的轴线的车轮。

从辅助轴4至轮毂的传递可通过成对的(未示出的)齿轮发生，成对的齿轮的功能在于使传递至驱动轮的旋转方向反向，在该情形中，驱动轮的旋转方向与曲轴2的旋转方向同步，且它们在轮毂上施加固定的减速比。

如果轮毂轴与辅助轴4重合，则需要向前挡位中的曲轴2的旋转方向与驱动轮的向前旋转方向相反。

鉴于上述内容，在任何情形中，从机械角度来说，辅助轴4直接或间接地连接至驱动轮，传动指的就是这个(辅助轴与驱动轮之间的传动)。

曲轴2和主轴3基本上平行且它们由变速装置连接，从而允许传递运动而不管不同的速度比。该变速装置包括安装在曲轴2上的第一带轮9、安装在主轴3上的第二带轮12以及在两个带轮之间延伸的传动带11。

传动带是指任何柔性的环形装置，这种柔性的环形装置适于在彼此偏置、特别是其轴线平行的两个带轮之间传递运动。于是，传动带包括任何种类的带或链条，带轮能够甚至是齿形的(带有齿的)，以实施同步连接。

在本实施例以及随后的实施例中，传动带有利地是同步传动带；同步带是指这种带：该带通常是将运动从轮或齿形带轮传递至另一轮或齿形带轮的齿形带或滚子链，其传动比由各轮的直径之比所确定，而不承受摩擦或滑动损耗。

通常替代于CVT(无级变速器)类型的变速器、也被称作连续变速器或无级变速机构，没有了滑动部分和/或被摩擦拖动的部分就得到本文中描述的同步类型变速器。

因而，在本实施例中以及随后的实施例中，上述带轮是齿形带轮，其由优选地由橡胶制成类型的齿形带连接。

在曲轴2上安装有主离合器8，在本示例中，该主离合器8为本领域中熟知的离心类型。该离合器类型允许将运动从曲轴2逐级传递至变速装置，从而自动地建立包括在预定范围中、例如在1000至2000转/分之间的旋转状态(regime)。在较慢的旋转状态中，离合器8不接合且发动机处于空挡，而驱动轮未受力。

然而，这意味着，在特别的应用中，该离合器类型可被完全等同的手动联接的离合器或被由伺服机构致动的离合器替代。

在任何情形中，变速器1包括曲轴2的从动道，该从动道从接收来自活塞的运动的曲轴的驱动道通过所述主离合器8接收该运动。

安装有三个齿轮，于是包括第一驱动齿轮21、第二驱动齿轮22和第三驱动齿轮23在内的一组三个驱动齿轮安装在主轴3上；驱动齿轮是指这种齿轮：该齿轮接收其轴线上的运动，并将该运动传递至安装在另一轴线上的从动齿轮。

因而，与所述第一驱动齿轮21、第二驱动齿轮22和第三驱动齿轮23接合分别用于第一速、第二速和第三速的传动的相应三个齿轮、即包括第一从动齿轮31、第二从动齿轮32和第三从动齿轮33在内的一组三个从动齿轮安装在辅助轴4上。

变速器1包括离合器10，该离合器10选择性地作用在分配用以三个速度中的两个速度的传动的至少两对齿轮上。

由于要使总体尺寸最小化，离合器布置在主轴3上，且离合器作用在定位于它们之间的第二驱动齿轮22和第三驱动齿轮23上。要指出的是(图3A、3B和3C)，第三驱动齿轮23定位在其他两个驱动齿轮之间，即第三驱动齿轮23布置在第一驱动齿轮21与离合器10之间。类似地，第三从动齿轮33定位在其他两个从动齿轮之间，即第三从动齿轮33布置在第一从动齿轮31与离合器10之间。

于是，离合器10能够选择性地起到使同一轴线上的两个不同齿轮同步的作用；于是，离合器10包括位于壳体42内部的双同步器。便利地，为了更大的构建简易度，每个同步器包括同步板，该同步板通过自动同步装置启动，自动同步装置例如是本领域中熟知的离心装置，自动同步装置在主轴3扣除上述带轮之间可能的减速比之后与曲轴相同的特定旋转状态达到时启动。

因而，在达到第一预定旋转状态时，第一板16将被启动以使变速器1中最内侧的第二驱动齿轮22同步；而在达到第二预定旋转状态时，第二板17将被启动以使在中间位置中的第三驱动齿轮23同步。

最后，变速器1包括布置在分配用以第一速和第二速的传动的成对齿轮处的两个飞轮。特别地，设置有布置在第一给定齿轮31处的辅助轴4上的第一飞轮15，以及布置在第二给定齿轮32处的辅助轴4上的第二飞轮18，第二给定齿轮32是相对于变速器1的定位最内侧的齿轮。

上述变速器的操作如下示意性地概述：首先，发动机空挡运转，且由于存在离心类型的主离合器8，该主离合器8在最小转速时断开，因而发动机与变速器分离。

在预定的转速下(图3A)，离心式离合器8闭合，且来自曲轴2的运动通过带轮9被传递至变速器1的主轴3，该主轴3被第二带轮12拖动；通过同步带11发生传动。旋转通过成对的第一驱动齿轮21和第一从动齿轮31从主轴3传递至辅助轴4。

在由***自主设定的预定时刻，要求从第一速转变至第二速(图3B)。

在该情形中，离合器10的第一同步板16通过作用在驱动齿轮上而使成对的第二齿轮22、32同步而介入，而接收来自相应第一驱动齿轮21的运动的第一从动齿轮31在第一飞轮15上怠速旋转。

因而，由于辅助轴4开始旋转得比其如果驱动分配用于第一速的传动比则可旋转的更快，故而第一对齿轮被解除约束且接着从变速器排除。

在***中自主设定的预定时刻，要求从第二速转变至第三速(图3C)。

在该情形中，离合器10的第二同步板17通过作用在驱动齿轮上而使成对的第三齿轮23、33同步而介入，而接收来自相应第二驱动齿轮22的运动的第二从动齿轮32在第二飞轮18上怠速旋转。

因而，由于辅助轴4开始旋转得比其如果驱动分配用于第二速的传动比则可旋转的更快，故而第二齿轮被解除约束且接着从变速器排除。

在本文中所示的实施例中，同步器16、17两者都为自动类型，但这意味着，同步器16、17可被替换为被致动类型的同步器，从而获得能够通过带有控制逻辑的***或有时通过驾驶员在***上施加任何传动比的自由。

在对第一实施例的描述中，考虑飞轮15、18的特别布置。然而，这意味着，飞轮中的一个或两个有时还可布置在与驱动齿轮而不是从动齿轮相关联的主轴3上。

类似地，同步还可被致动在从动轮而不是驱动轮上。便利地，同步器和飞轮在不同的轴上具有更简易的放置。

对于上述三速同步变速器，本领域技术人员为了满足附加的且不确定的需求可引入若干修改和变型，然而，所有这些修改和变型均包括在由所附权利要求所限定的本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种三速摩托车变速器(1)，所述三速摩托车变速器用作为摩托车上的变速装置，用于将由发动机产生的运动传递至驱动轮、特别是所述摩托车的后轮，所述三速摩托车变速器包括：

·曲轴(2)，所述曲轴接收所述发动机的运动，所述曲轴上安装有第一带轮(9)；

·主轴(3)，所述主轴上安装有第二带轮(12)和第一组三个齿轮(21、22、23)；

·传动带(11)，所述传动带连接所述第一带轮(9)和所述第二带轮(12)；

·辅助轴(4)，所述辅助轴连接至驱动轮，所述辅助轴包括第二组三个齿轮(31、32、33)，所述第二组三个齿轮与所述第一组三个齿轮中的相应齿轮(21、22、23)成对地接合，用于第一速、第二速和第三速的传动；

·离合器(10)，所述离合器选择性地作用在分配用于所述第二速和所述第三速的传动的至少两对齿轮上；以及

·两个飞轮(15、18)，所述飞轮布置在分配用于所述第一速和所述第二速的传动的成对的齿轮处。

2.根据权利要求1所述的三速变速器(1)，其特征在于，所述飞轮(15、18)被组装在所述主轴(3)上。

3.根据权利要求1所述的三速变速器(1)，其特征在于，所述传动带(11)是同步带，且可能为齿形带，所述带轮(9、12)是带有齿的以执行同步传动。

4.根据权利要求1所述的三速变速器(1)，其特征在于，所述曲轴(2)包括离心离合器(8)。

5.根据权利要求1所述的四速变速器(1)，其特征在于，所述辅助轴(4)与轮毂轴接合，所述轮毂轴通过确定减速比的成对的齿轮直接连接至驱动轮。

6.根据权利要求1所述的三速变速器(1)，其特征在于，所述选择性离合器(10)布置在所述主轴(3)上。

7.根据权利要求6所述的三速变速器(1)，其特征在于，所述选择性离合器(10)定位在分配用于所述第二速和所述第三速的传动的所述成对的驱动轮的第二驱动齿轮(22)与第三驱动齿轮(23)之间，且其中，所述第三驱动齿轮(23)定位在分配用于所述第一速和所述第二速的传动的另两个驱动齿轮(21、22)之间。

8.根据权利要求7所述的三速变速器(1)，其特征在于，所述第三驱动齿轮(33)布置在分配用于所述第一速的传动的第一驱动齿轮(21)与所述离合器(10)之间，且类似地，第三从动齿轮(33)布置在第一从动齿轮(31)与所述离合器(10)之间。

9.根据权利要求1所述的三速变速器(1)，其特征在于，所述选择性离合器(10)包括双同步器，每个同步器包括同步板(16、17)，所述同步板由分别关联于分配用于所述第二速和所述第三速的传动的成对的齿轮的离心类型的同步装置启动。

10.摩托车或小型摩托车，其包括根据前述权利要求中任一项所述的三速变速器。