專利名稱：一種摩托車變檔機(jī)構(gòu)的齒輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種摩托車變檔機(jī)構(gòu)，具體涉及一種能有效避免檔位卡死現(xiàn)象并 且掛檔靈活可靠的摩托車變檔機(jī)構(gòu)的齒輪。
背景技術(shù)：
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(shí)，尤其是由二檔向 三檔進(jìn)檔或者由三檔向二檔退檔時(shí)，容易發(fā)生檔位卡死、檔位不清的現(xiàn)象。如圖1所示，現(xiàn)有的摩托車變檔機(jī)構(gòu)包括中間軸21、輸出軸4和變速筒18，中間軸 21上設(shè)有與中間軸21花鍵連接并能隨中間軸21 —起轉(zhuǎn)動(dòng)的二檔主動(dòng)齒輪6、四檔主動(dòng)齒 輪8、一檔主動(dòng)齒輪10和起動(dòng)從動(dòng)齒輪11 ；中間軸21上還設(shè)有與中間軸21通過滑動(dòng)軸承 連接的五檔主動(dòng)齒輪7和三檔主動(dòng)齒輪9。輸出軸4上設(shè)有與輸出軸4花鍵連接并能隨輸 出軸4 一起轉(zhuǎn)動(dòng)的五檔從動(dòng)齒輪22和三檔從動(dòng)齒輪14 ；輸出軸4上還設(shè)有與輸出軸4通過 滑動(dòng)軸承連接的二檔從動(dòng)齒輪5、四檔從動(dòng)齒輪23、一檔從動(dòng)齒輪12和起動(dòng)惰齒輪13。變 速筒上設(shè)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(tǒng)的摩托車變檔機(jī)構(gòu)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(dòng)齒輪22或 四檔主動(dòng)齒輪8)向相應(yīng)檔位齒輪撥動(dòng)，使它們側(cè)面的棘爪相連接，以傳輸動(dòng)力。但傳統(tǒng)的 摩托車變檔機(jī)構(gòu)存在以下難以解決的問題因?yàn)榧π枰獋鬏攧?dòng)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(wú)論截面積多大，滑動(dòng)齒輪棘爪頂部總有 一定概率落在相應(yīng)檔位齒輪棘爪頂部(它們都是平頂)，而不是落在相應(yīng)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(zhuǎn)換正壓力作用下，產(chǎn)生摩擦力使它們 相連接，而使檔位齒輪空轉(zhuǎn)(不傳輸動(dòng)力)。在進(jìn)檔時(shí)可以通過結(jié)合離合器，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力帶 動(dòng)滑動(dòng)齒輪與相應(yīng)檔位齒輪相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，克服摩擦力，使滑動(dòng)齒輪棘爪滑到相應(yīng)檔位齒輪棘 爪之間空隙處，從而正常連接掛檔?？墒窃谕藱n時(shí)，很多時(shí)候需要在不結(jié)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(huì)造成卡死、檔位不清等現(xiàn)象，容易出現(xiàn) 交通事故。如圖1所示，空檔時(shí)，站在發(fā)動(dòng)機(jī)左邊看曲軸，為逆時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出軸4不運(yùn)轉(zhuǎn)(設(shè) 整車車速為零)，輸出軸4上的五檔從動(dòng)齒輪22和三檔從動(dòng)齒輪14隨其不運(yùn)轉(zhuǎn)，與五檔從 動(dòng)齒輪22和三檔從動(dòng)齒輪14嚙合傳動(dòng)的五檔主動(dòng)齒輪7和三檔主動(dòng)齒輪9不運(yùn)轉(zhuǎn)；中間 軸21上的二檔主動(dòng)齒輪6、四檔主動(dòng)齒輪8、一檔主動(dòng)齒輪10和起動(dòng)從動(dòng)齒輪11隨其順時(shí) 針運(yùn)轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)嚙合傳動(dòng)的二檔從動(dòng)齒輪5、四檔從動(dòng)齒輪23、一檔從動(dòng)齒輪12和起動(dòng)惰齒 輪13逆時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)?？諜n進(jìn)一檔時(shí)，右變速叉17向右推三檔從動(dòng)齒輪14，使其棘爪插入一檔 從動(dòng)齒輪12的孔，并連接在一起運(yùn)轉(zhuǎn)，三檔從動(dòng)齒輪14與輸出軸4花鍵連接，故帶動(dòng)輸出 軸4運(yùn)轉(zhuǎn)。從變檔過程來(lái)說，三檔從動(dòng)齒輪14和一檔從動(dòng)齒輪12有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，三檔從動(dòng)齒 輪14的棘爪很容易插入一檔從動(dòng)齒輪12的孔，變檔很容易，清晰。同理，空檔進(jìn)二檔時(shí)，五檔從動(dòng)齒輪22和二檔從動(dòng)齒輪5相對(duì)運(yùn)動(dòng)很小，棘爪有一 定概率相干涉，變檔比較困難；三檔進(jìn)四檔時(shí)，四檔從動(dòng)齒輪23與三檔從動(dòng)齒輪14之間有較大的相對(duì)轉(zhuǎn)速，棘爪較容易連接；四檔進(jìn)五檔時(shí)，四檔主動(dòng)齒輪8與五檔主動(dòng)齒輪7之間 有較大的相對(duì)轉(zhuǎn)速，棘爪較容易連接。二檔進(jìn)三檔時(shí)，左變速叉向右推五檔從動(dòng)齒輪22，使其棘爪脫離二檔從動(dòng)齒輪5 的孔，同時(shí)中間變速叉向右推四檔主動(dòng)齒輪8，使其棘爪與三檔主動(dòng)齒輪9連接，動(dòng)力通過 四檔主動(dòng)齒輪8，帶動(dòng)三檔主動(dòng)齒輪9，經(jīng)齒輪嚙合，傳到三檔從動(dòng)齒輪14，帶動(dòng)輸出軸運(yùn) 轉(zhuǎn)。在變檔過程中，整車有一定車速，帶動(dòng)輸出軸運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)零件14運(yùn)轉(zhuǎn)，三檔主動(dòng)齒 輪9在三檔從動(dòng)齒輪14嚙合傳動(dòng)下作增速運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速較高；四檔主動(dòng)齒輪8與中間軸21轉(zhuǎn) 速一致，轉(zhuǎn)速也較高，四檔主動(dòng)齒輪8與三檔主動(dòng)齒輪9相對(duì)轉(zhuǎn)速就較小了。在變檔外力作 用下，四檔主動(dòng)齒輪8的棘爪頂部很容易頂住三檔主動(dòng)齒輪9的棘爪頂部并一起空轉(zhuǎn)(相 對(duì)轉(zhuǎn)速為零)。只要棘爪頂部相頂住，無(wú)論外力如何大，也不能使它們之間有相對(duì)滑動(dòng)，就 不能掛上三檔。圖2為三檔主動(dòng)齒輪棘爪a與四檔主動(dòng)齒輪棘爪b干涉時(shí)兩個(gè)極限位置的 示意圖，正常掛檔情況下，每個(gè)四檔主動(dòng)齒輪棘爪b應(yīng)落在每?jī)蓚€(gè)三檔主動(dòng)齒輪棘爪a之間 的空隙位置，若棘爪相對(duì)位置落在所示棘爪頂部陰影區(qū)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(shí)五檔從動(dòng)齒輪22和二檔從動(dòng)齒輪5相對(duì)運(yùn)動(dòng)也較小，也容易產(chǎn)生五檔從動(dòng) 齒輪22棘爪頂住二檔從動(dòng)齒輪5，而不能退回二檔。這就是檔位卡死現(xiàn)象。以上所述均為進(jìn)檔過程，退檔是它們的逆過程，其中無(wú)論進(jìn)檔還是退檔，二、三檔 的故障率最高，常有卡死、檔位不清等現(xiàn)象。這一問題的本質(zhì)是連接件和被連接件之間相對(duì) 轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速較小，棘爪頂部區(qū)域干涉概率較高引起的。
實(shí)用新型內(nèi)容發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提出一種能有效避免檔 位卡死現(xiàn)象并且掛檔靈活可靠的摩托車變檔機(jī)構(gòu)的齒輪。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一種摩托車變檔機(jī)構(gòu)的齒輪，包括齒輪 本體和齒輪本體側(cè)面的棘爪，所述棘爪均勻間隔分布在齒輪側(cè)面的圓盤上，所述棘爪頂部 為傾斜角為a的斜面。作為優(yōu)選方案，所述的傾斜角a的角度大于齒輪自身材質(zhì)金屬的自鎖角。當(dāng)齒輪 材質(zhì)互為淬火鋼時(shí)，傾斜角a的角度范圍應(yīng)大于6. 84° ；當(dāng)齒輪材質(zhì)互為低碳軟鋼時(shí)，傾 斜角a的角度應(yīng)大于11.3°。根據(jù)工作需要，所述齒輪本體僅有一個(gè)側(cè)面設(shè)有棘爪；或者所述齒輪本體的兩個(gè) 側(cè)面都設(shè)有棘爪。本實(shí)用新型的一種摩托車變檔機(jī)構(gòu)的齒輪在使用時(shí)，對(duì)齒輪棘爪頂部進(jìn)行改造， 在原來(lái)平頂?shù)幕A(chǔ)上相對(duì)旋轉(zhuǎn)方向切除傾斜角度為a的斜坡，這一角度要大于齒輪材質(zhì) 金屬自鎖角。這樣，兩個(gè)齒輪棘爪在干涉接觸時(shí)可以減小兩個(gè)齒輪棘爪頂部相接觸的面積， 進(jìn)而減小相對(duì)滑動(dòng)阻力，即使滑動(dòng)齒輪與相應(yīng)檔位齒輪無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)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(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使滑動(dòng)齒輪棘爪滑到相應(yīng)檔位齒 輪棘爪之間空隙處正常連接掛檔。有益效果本實(shí)用新型的一種摩托車變檔機(jī)構(gòu)的齒輪構(gòu)思巧妙、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過將 棘爪頂部改為傾斜角為a的斜面來(lái)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(shí)可以減小相對(duì)滑動(dòng)阻力，可以有效避免檔位卡死現(xiàn)象，并且掛檔靈活可靠。
圖1為傳統(tǒng)的摩托車變檔機(jī)構(gòu)的示意圖；圖2為三檔主動(dòng)齒輪棘爪與四檔主動(dòng)齒輪棘爪干涉時(shí)兩個(gè)極限位置的示意圖；圖3為本實(shí)用新型的一種摩托車變檔機(jī)構(gòu)的齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為一個(gè)齒輪靠近另一個(gè)齒輪時(shí)棘爪頂部從接觸到連接在一起的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明。如圖3所示，本實(shí)用新型的一種摩托車變檔機(jī)構(gòu)的齒輪，包括齒輪本體1和齒輪本 體1側(cè)面的棘爪2，棘爪2均勻間隔分布在齒輪本體1側(cè)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(zhì)金屬的自鎖角。根據(jù)工作需要，齒輪本體1僅 有一個(gè)側(cè)面設(shè)有棘爪2 ；或者齒輪本體1的兩個(gè)側(cè)面都設(shè)有棘爪2。本實(shí)用新型的一種摩托車變檔機(jī)構(gòu)的齒輪，在使用時(shí)對(duì)齒輪棘爪2頂部進(jìn)行改 造，在原來(lái)平頂?shù)幕A(chǔ)上相對(duì)旋轉(zhuǎn)方向切除傾斜角度為a的斜坡，這一角度要大于齒輪材 質(zhì)金屬自鎖角。當(dāng)齒輪材質(zhì)互為淬火鋼時(shí)，傾斜角a的角度范圍應(yīng)大于6. 84° ；當(dāng)齒輪材 質(zhì)互為低碳軟鋼時(shí)，傾斜角a的角度應(yīng)大于11. 3°。這樣，兩個(gè)齒輪棘爪在干涉接觸時(shí)可 以減小兩個(gè)齒輪棘爪頂部相接觸的面積，進(jìn)而減小相對(duì)滑動(dòng)阻力，即使滑動(dòng)齒輪與相應(yīng)檔 位齒輪無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)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(duì) 轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使滑動(dòng)齒輪棘爪滑到相應(yīng)檔位齒輪棘爪之間空隙處正常連接掛檔。如圖4所示，當(dāng)一個(gè)齒輪滑動(dòng)到另一個(gè)齒輪附近，兩個(gè)齒輪的棘爪相接觸，這時(shí)， 由于一個(gè)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(gè)齒輪棘爪頂部相接 觸的面積，使兩齒輪棘爪在干涉接觸時(shí)可以減小相對(duì)滑動(dòng)阻力，從而使滑動(dòng)齒輪棘爪更容 易滑到相應(yīng)檔位齒輪棘爪之間空隙處，實(shí)現(xiàn)正常連接掛檔。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和 潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種摩托車變檔機(jī)構(gòu)的齒輪，包括齒輪本體(1)和齒輪本體(1)側(cè)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(cè)面的圓盤上，所述棘爪(2)頂部為傾斜角為α的斜面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摩托車變檔機(jī)構(gòu)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(zhì)金屬的自鎖角。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種摩托車變檔機(jī)構(gòu)的齒輪，包括齒輪本體和齒輪本體側(cè)面的棘爪，棘爪均勻間隔分布在齒輪本體側(cè)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(zhì)金屬的自鎖角。本實(shí)用新型的一種摩托車變檔機(jī)構(gòu)的齒輪構(gòu)思巧妙、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過將棘爪頂部改為傾斜角為α的斜面來(lái)減小兩齒輪棘爪頂部相干涉時(shí)接觸的面積，使兩齒輪棘爪在干涉接觸時(shí)可以減小相對(duì)滑動(dòng)阻力，因?yàn)閮A斜角度大于齒輪材質(zhì)金屬的自鎖角，所以腳步掛檔力足以使變檔齒輪產(chǎn)生滑動(dòng)而掛上檔，可以有效避免檔位卡死現(xiàn)象，并且掛檔靈活可靠。
文檔編號(hào)F16H55/17GK201606473SQ200920256209
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者戴世勇 申請(qǐng)人:南京金城機(jī)械有限公司