專利名稱：摩托車用變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及摩托車用變速裝置，尤其涉及齒輪式變速裝置。
背景技術(shù)：
圖14示出六段變速的摩托車用齒輪式變速裝置的現(xiàn)有示例，在變速箱(未圖示)內(nèi) 具備相互平行的變速用輸入軸201和變速用輸出軸202。輸入軸201具備由第一速用輸入 側(cè)齒輪至第六速用輸入側(cè)齒輪211、212、213、214、215、216構(gòu)成的輸入側(cè)變速齒輪組，同時 通過尚合器219與曲軸(未圖不)可傳遞動力地連接。輸出軸202具備由與上述各輸入側(cè)齒 輪 211、212、213、214、215、216 時常嚙合的輸出側(cè)齒輪 221、222、223、224、225、226 構(gòu)成的輸 出側(cè)變速齒輪組。在該現(xiàn)有示例中，各變速齒輪組的齒輪排列順序是從離合器219側(cè)按順序為第一 速齒輪211、221、第四速齒輪214、224、第三速齒輪213、223、第五速齒輪215、225、第六速齒 輪216,226及第二速齒輪212、222。作為換擋機(jī)構(gòu)，在輸入軸201上，將配置在軸向的中央的輸入側(cè)第三速齒輪213及 輸入側(cè)第五速齒輪215 —體成型，并可沿軸向移動地與變速用輸入軸201花鍵嵌合，并將其 余的輸入側(cè)第一速、第四速、第六速及第二速齒輪211、214、216、212不能沿軸向移動地固 定在變速用輸入軸201上。而且，在輸入側(cè)第四速齒輪214和輸入側(cè)第三速齒輪213之間、 以及在輸入側(cè)第五速齒輪215和輸入側(cè)第六速齒輪216之間分別設(shè)置有犬齒式離合器機(jī)構(gòu) 231、232。另一方面，在輸出軸202上，輸出側(cè)第四速齒輪224和輸出側(cè)第六速齒輪226分別 獨(dú)立地可沿軸向移動地與變速用輸出軸202花鍵嵌合，并將其余的輸出側(cè)第一速、第三速、 第五速及第二速齒輪221、223、225、222不能沿軸向移動地固定在輸出軸202上。而且，在 輸出側(cè)第四速齒輪224和輸出側(cè)第一速齒輪221之間、以及在輸出側(cè)第六速齒輪226和輸 出側(cè)第二速齒輪222之間分別設(shè)置有犬齒式離合器機(jī)構(gòu)233、234。雖然未圖示，但是通過由換擋凸輪鼓(shift cam drum)及換擋叉等構(gòu)成的換擋操 作機(jī)構(gòu)將輸入側(cè)第三速齒輪213及第五速齒輪215、輸出側(cè)第四速齒輪224和輸出側(cè)第六速 齒輪226沿軸向移動操作，從而與各犬齒式離合器機(jī)構(gòu)231、232、233、234選擇性地嚙合，以 此變速至所期望的變速段位。如上所述的結(jié)構(gòu)公開在專利文獻(xiàn)1等中?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1 :日本特開2007-009737號公報(圖4)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
此外，競賽用或運(yùn)動型的摩托車期望七段或八段以上的變速段數(shù)。但是，在如上所述的 變速用的齒輪自身上形成犬齒式離合器齒，通過使其沿軸向移動來進(jìn)行變速的結(jié)構(gòu)中，如 果為了增加變速段數(shù)，而增設(shè)輸入軸201及輸出軸202上的齒輪數(shù)時，兩軸201、202的軸長變長，變速箱的軸向?qū)挾?，即車寬方向的寬度變大，駕駛者的腳部空間受限制。并且，因軸長 變長，軸撓度變大，換擋感覺下降，同時齒輪之間的動カ傳遞效率降低。并且，在移動變速用的齒輪自身的情況下，齒輪自身會發(fā)生傾倒，齒輪齒尖的接觸 不良，有可能產(chǎn)生麻點(diǎn)(pitting)。并且，在減速比大于四輪車的摩托車中，由于輸出側(cè)的變速齒輪的直徑顯著大干 輸入側(cè)的變速齒輪的直徑，因此期望在半徑方向上有效地設(shè)置犬齒及與該犬齒嚙合的結(jié)合 孔等，且期望形成能承受傳遞轉(zhuǎn)矩及變速時的沖擊的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的是提供一種摩托車用變速裝置，在保持車寬及徑向的緊湊性的同時 解決上述問題，以及可以滿足上述期望的摩托車。解決問題的手段
本發(fā)明是具備輸入軸、與該輸入軸平行配置的輸出軸、設(shè)置于所述輸入軸上的多個輸 入側(cè)變速齒輪、及分別與所述輸入側(cè)變速齒輪嚙合且設(shè)置于所述輸出軸上的多個輸出側(cè)變 速齒輪，并選擇通過所述輸入軸和所述輸出軸之間的所述輸入側(cè)變速齒輪及所述輸出側(cè)變 速齒輪的動カ傳遞路徑，以此變速的摩托車用變速裝置，其中，設(shè)置于在所述輸入軸及所述 輸出軸中的一方的軸上的所述多個變速齒輪，沿軸向并繞軸固定在該一方的軸上，設(shè)置于 在所述輸入軸及所述輸出軸中的另一方的軸上的所述多個變速齒輪，沿軸向固定并繞軸旋 轉(zhuǎn)自如地嵌合在該另一方的軸上；多個爪結(jié)合用的滑環(huán)繞軸固定并沿軸向滑動自如地設(shè)置 在所述另一方的軸上；在所述滑環(huán)上形成有結(jié)合孔，在設(shè)置于所述另一方的軸上的所述變 速齒輪上形成有通過所述滑環(huán)的軸向移動能與所述結(jié)合孔結(jié)合的結(jié)合突起。在本發(fā)明中，較佳地還可以采用如下各結(jié)構(gòu)。(a)所述多個輸出側(cè)變速齒輪及多個輸入側(cè)變速齒輪分別配設(shè)為隨著從軸向的一 端側(cè)向另一端側(cè)行進(jìn)，變速段位依次變高。(b)在所述滑環(huán)的內(nèi)周面上形成有沿軸向延伸的多個滑動槽；在所述另一方的軸 上或繞軸并沿軸向固定在該另一方的軸上的筒構(gòu)件上形成有與所述滑環(huán)的滑動槽結(jié)合的 滑動用突起；所述滑動槽配置在相對于所述結(jié)合孔在周向上錯開的位置上，且滑動槽的徑 向外端比所述結(jié)合孔的徑向內(nèi)端更向徑向外側(cè)突出。(c)至少最低速段位用的所述滑環(huán)的所述結(jié)合孔的周向的長度形成為比最高速段 位用的所述滑環(huán)的所述結(jié)合孔的周向的長度短。(d)在所述滑環(huán)的軸向端面上，在從所述結(jié)合孔的徑向內(nèi)端邊緣近旁至徑向外端 邊緣近旁的范圍內(nèi)形成沿軸向以階梯形狀突出的止動用的突出面。(e)在所述滑環(huán)的表面上形成有氮化處理層。(f)所述滑環(huán)通過換擋構(gòu)件(選擇構(gòu)件)沿軸向移動地與換擋凸輪鼓(選擇凸輪鼓) 連接；所述換擋凸輪鼓配置在所述另一方的軸的下方，使從所述另一方的軸落下的潤滑油 供給至所述換擋凸輪鼓。(g)所述滑環(huán)通過換擋構(gòu)件沿軸向移動地與換擋凸輪鼓連接；所述換擋凸輪鼓配 置在所述另一方的軸的上方，使從該換擋凸輪鼓落下的潤滑油供給至所述另一方的軸的變 速齒輪。(h)配置有所述全部的滑環(huán)的另一方的軸是所述輸出軸。(i)具備三個所述換擋構(gòu)件，該三個換擋構(gòu)件形成為相同形狀。
(j)具備使用在摩托車上的電動馬達(dá)，來自該電動馬達(dá)的動力輸入至所述輸入軸 的電動摩托車用變速裝置。發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，(1)僅將換擋機(jī)構(gòu)用的滑環(huán)可沿軸向移動地設(shè)置在輸入軸及輸出軸上，輸 入側(cè)及輸出側(cè)的全部變速齒輪沿軸向固定，因此即使進(jìn)行變速操作，變速齒輪自身也不會 發(fā)生傾倒，可良好地維持齒輪齒尖的接觸，而不存在產(chǎn)生麻點(diǎn)等的可能性。(2)輸入側(cè)及輸出側(cè)的全部的變速齒輪沿軸向固定，因此可使輸入軸及輸出軸保 持短的軸長，并可以使軸徑變細(xì)，且實(shí)現(xiàn)輕量化，同時使因運(yùn)轉(zhuǎn)中的負(fù)荷而引起的軸撓度變 小，換擋感覺也變得平順。(3)由于在滑環(huán)上形成結(jié)合孔，在變速齒輪上形成與所述結(jié)合孔結(jié)合的結(jié)合突起， 因此滑環(huán)在結(jié)合時不僅通過剪應(yīng)力還通過周向的壓縮力承受驅(qū)動荷重，因此可以使滑環(huán)的 厚度變薄，由此可使輸入軸及輸出軸保持短的軸向長度。(4)換擋機(jī)構(gòu)用的滑環(huán)僅設(shè)置在輸入軸及輸出軸中的一方，因此作為換擋機(jī)構(gòu)，例 如使用換擋凸輪鼓及換擋叉時，可以將換擋軸集中為一個，同時可以在所述一方的軸的近 處的空間上緊湊地集中換擋凸輪鼓及換擋叉。并且，作為換擋機(jī)構(gòu)，即使是在利用電磁式或 油壓式的機(jī)構(gòu)的情況下，也可以將這些機(jī)構(gòu)緊湊地集中在一方的軸及其近旁。(5)由于在沿軸向滑動的滑環(huán)的外周面上沒有形成齒輪齒，因此，與如圖14所示 的現(xiàn)有示例中在變速用齒輪的側(cè)端面上形成犬齒等，使變速齒輪自身沿軸向滑動的結(jié)構(gòu)相 t匕，可以使滑環(huán)的外徑變小，變輕。(6)由于全部的變速齒輪不能沿軸向移動地保持，因此作為變速齒輪可以采用產(chǎn) 生推力的螺旋齒輪，與使用正齒輪的情況相比可以降低噪聲。(7)根據(jù)所述結(jié)構(gòu)(a)，由于輸出側(cè)變速齒輪及輸入側(cè)變速齒輪分別配設(shè)為隨著從 軸向的一端側(cè)向另一端側(cè)行進(jìn)，變速段位依次變高，因此組裝時不會弄錯齒輪等的組裝順 序，從而能提聞組裝作業(yè)的效率。(8)又，根據(jù)所述結(jié)構(gòu)(a)，由于直徑相近的變速齒輪處于彼此相鄰的狀態(tài)，且在直 徑相近的變速齒輪之間配置滑環(huán)，因此可容易地匹配滑環(huán)的結(jié)合孔和兩個變速齒輪的結(jié)合 突起的徑向位置，從而容易制造。(9)根據(jù)所述結(jié)構(gòu)(b)，即使是在滑環(huán)上形成結(jié)合孔及內(nèi)周面的滑動槽的情況下， 也可以使滑環(huán)的徑向尺寸變短，實(shí)現(xiàn)滑環(huán)的小型輕量化。(10)關(guān)于結(jié)合孔和結(jié)合突起的嚙合機(jī)會，在高速段位上輸出側(cè)的變速齒輪高速旋 轉(zhuǎn)，因此上述嚙合機(jī)會變短，但是如構(gòu)成要素(c)，通過使高速段位的結(jié)合孔的周向長度變 長，可以使在高速段位上變速時的嚙合機(jī)會變長，以此可以平順地移向期望的嚙合狀態(tài)。另 一方面，雖然在低速段位上結(jié)合孔的周向長度變短，但是由于輸出側(cè)的變速齒輪以低速旋 轉(zhuǎn)，因此可以確保向嚙合狀態(tài)的平順移動，而且通過使鄰接的結(jié)合孔之間的肉壁的周向幅 度變長，可以得到適合高轉(zhuǎn)矩的強(qiáng)度。此外，低速段位用的輸出側(cè)變速齒輪的結(jié)合孔短時， 結(jié)合突起嵌入結(jié)合孔后，結(jié)合突起移動至與結(jié)合孔的圓周方向的端邊緣接觸為止的距離變 短，因此結(jié)合突起與結(jié)合孔的周向端邊緣接觸時的沖擊變小。(11)根據(jù)所述結(jié)構(gòu)(d)，由于在滑環(huán)的結(jié)合孔的整個圓周上形成沿軸向以階梯形 狀突出的止動用的突出面，因此變速齒輪的結(jié)合突起與滑環(huán)的結(jié)合孔嵌合時，可以防止因變速齒輪的過量移動而導(dǎo)致的肩部(shoulder)接觸(部分接觸)，在結(jié)合孔的整個圓周上與 突出面接觸，可以確保良好的動力傳遞，同時也可以防止因肩部接觸導(dǎo)致的噪聲。(12)如所述結(jié)構(gòu)(e)，在滑環(huán)的表面上形成有氮化處理層時，與如滲碳處理那樣連 內(nèi)部的硬度也一起提高的處理相比，針對沖擊的耐久性提高。(13)根據(jù)所述結(jié)構(gòu)(f)，也可以將供給至輸出軸或輸入軸的潤滑油自動地用于換 擋凸輪鼓的潤滑，可以有效利用潤滑油。( 14)根據(jù)所述結(jié)構(gòu)(g)，與上述結(jié)構(gòu)(f)相反，也可以將供給至換擋凸輪鼓的潤滑 油自動地用于輸出軸或輸入軸的潤滑，可以有效利用潤滑油。(15)摩托車與四輪車相比，由于將高速旋轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)的速度減速，因此輸入側(cè)變 速齒輪和輸出側(cè)變速齒輪之間的變速比變大，輸出側(cè)變速齒輪的直徑變大，然而，在這樣的 摩托車用變速裝置中，如所述結(jié)構(gòu)(h)，在輸出軸上配置全部的滑環(huán)時，與滑環(huán)的結(jié)合孔可 結(jié)合的結(jié)合突起56的形成與在直徑小的輸入側(cè)變速齒輪上形成的情況相比，在強(qiáng)度或加 工上更有利。(16)如所述結(jié)構(gòu)(i)，利用相同形狀的三個換擋構(gòu)件時，可提高換擋構(gòu)件的生產(chǎn) 率，并且使部件管理也變得簡單。(17)如所述結(jié)構(gòu)(j)，具備電動馬達(dá)，并將該電動馬達(dá)的動力輸入至所述輸入軸 時，可以防止齒輪式變速器在車寬方向上的大型化。


圖I是將根據(jù)本發(fā)明的第I實(shí)施形態(tài)的摩托車用變速裝置及發(fā)動機(jī)、用通過各軸 的面剖切的中立狀態(tài)的概略剖視圖2是圖I的摩托車用變速裝置的放大剖視圖3是高速段用的滑環(huán)的正視放大圖(沿軸向觀察的圖)；
圖4是圖3的IV-IV放大剖視圖5是作為輸出側(cè)變速齒輪中的一個的輸出側(cè)第六速齒輪的正視圖6是滑環(huán)和輸出側(cè)變速齒輪的結(jié)合部分的放大剖視圖7是示出高速段用滑環(huán)的結(jié)合孔和輸出側(cè)第六速齒輪的結(jié)合突起的結(jié)合狀態(tài)的正 視圖8是示出低速段用滑環(huán)的結(jié)合孔和輸出側(cè)第一速齒輪的結(jié)合突起的結(jié)合狀態(tài)的正 視圖9是示出滑環(huán)的變形例的部分放大剖視圖10是示出滑環(huán)的另一變形例的部分放大剖視圖11是根據(jù)本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的電動摩托車的右視圖12是示出該電動摩托車的動力裝置的結(jié)構(gòu)的展開圖13是示出從側(cè)方觀察該動力裝置中的主要構(gòu)成元件的布局的說明圖14是示出現(xiàn)有的摩托車用齒輪式變速裝置的剖視圖。
具體實(shí)施例方式[第I實(shí)施形態(tài)]圖1 圖8是根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的摩托車用齒輪式變速裝置，根據(jù)這些附圖 說明第1實(shí)施形態(tài)。另外，在各附圖中，用箭頭W表示摩托車的車寬方向，用箭頭F表示車 輛前方(行進(jìn)方向)。并且，將由乘車的駕駛者觀察的左右方向表示為車輛的左右方向。在圖1中，發(fā)動機(jī)E為四汽缸發(fā)動機(jī)，在曲軸箱1的后側(cè)一體地具備變速箱2，在曲 軸箱1內(nèi)配置有沿車寬方向W延伸的曲軸3，在變速箱2內(nèi)配置有與所述曲軸3平行的變速 用輸入軸5和變速用輸出軸6。輸出軸6配置在輸入軸5的后方。曲軸3通過左右的軸承10、11及軸向中間部的多個軸頸軸承12可旋轉(zhuǎn)地支持在 曲軸箱1上，在曲軸箱1內(nèi)的各曲柄銷分別通過連桿與對應(yīng)的汽缸的活塞13連接。在從曲 軸3的右側(cè)起位于第二位的曲柄臂15的外周面上一體形成有曲軸齒輪21。輸入軸5的左右兩端部通過軸承30、31可旋轉(zhuǎn)地支持在變速箱2上，在輸入軸5上 從右側(cè)起按順序且不可沿軸向移動地固定有輸入側(cè)第一速齒輪41、輸入側(cè)第二速齒輪42、 輸入側(cè)第三速齒輪43、輸入側(cè)第四速齒輪44、輸入側(cè)第五速齒輪45及輸入側(cè)第六速齒輪 46。輸入軸5的右端部向離合器室20突出，在該右側(cè)突出部分上設(shè)置有多片式摩擦離 合器35的同時還空轉(zhuǎn)自如地嵌合有離合器齒輪28,該離合器齒輪28與所述曲軸齒輪21哨 合的同時還與離合器35的輸入側(cè)外殼(離合器殼)36結(jié)合。離合器35的輸出側(cè)內(nèi)轂37固 定在變速用輸入軸5上。眾所周知，外殼36和內(nèi)轂37之間通過多個摩擦片分離和接合操 作自如地連接。在詳細(xì)示出圖1的變速裝置的圖2中，輸出軸6的左右兩端部通過軸承55、57可 旋轉(zhuǎn)地支持在變速箱2上，在輸出軸6的外周上固定有中間筒軸80，在該中間筒軸80的外 周上從右側(cè)起按順序空轉(zhuǎn)自如地嵌合有分別與所述輸入側(cè)第一速齒輪41、輸入側(cè)第二速齒 輪42、輸入側(cè)第三速齒輪43、輸入側(cè)第四速齒輪44、輸入側(cè)第五速齒輪45及輸入側(cè)第六速 齒輪46時常嚙合的輸出側(cè)第一速齒輪61、輸出側(cè)第二速齒輪62、輸出側(cè)第三速齒輪63、輸 出側(cè)第四速齒輪64、輸出側(cè)第五速齒輪65、輸出側(cè)第六速齒輪66。如圖1所示，輸出軸6的左端部向變速箱2外突出，在該左側(cè)突出端部上固定有輸 出鏈輪67。該輸出鏈輪67通過驅(qū)動鏈條68與后車輪的鏈輪69連接。在輸出軸6上的輸出側(cè)第一速齒輪61和輸出側(cè)第二速齒輪62的軸向之間、輸出 側(cè)第三速齒輪63和輸出側(cè)第四速齒輪64的軸向之間、以及輸出側(cè)第五速齒輪65和輸出側(cè) 第六速齒輪66的軸向之間，換擋機(jī)構(gòu)用的第一滑環(huán)51、第二滑環(huán)52及第三滑環(huán)53可沿軸 向移動地與輸出軸6的中間筒軸80 (圖2)花鍵嵌合，并且各滑環(huán)在周向上間隔地具有多個 結(jié)合孔54。上述中間筒軸80起到在軸向上滑動自如地支持各滑環(huán)51、52、53的作為滑軌的 功能。另一方面，在各輸出側(cè)齒輪61、62、63、64、65、66的軸向的端面上分別形成有向各 滑環(huán)51、52、53側(cè)突出從而可以與各結(jié)合孔54結(jié)合的結(jié)合突起56。作為所述各滑環(huán)51、52、53的軸向的操作機(jī)構(gòu)，設(shè)置有具有三個凸輪槽71、72、73 的換擋凸輪鼓75、具有與各凸輪槽71、72、73結(jié)合的驅(qū)動銷的第一、第二及第三換擋叉81、 82、83、和沿軸向移動自如地支持各換擋叉81、82、83的換擋軸85。換擋凸輪鼓75及換擋軸 85，與輸出軸6及輸入軸5平行且配置在兩軸5、6的下方，各換擋叉81、82、83的叉爪部與 形成在各滑環(huán)51、52、53的外周上的各環(huán)狀槽58結(jié)合。三個換擋叉81、82、83全部使用相同形狀的換擋叉。在圖2中，與通常的摩托車的鼓操作機(jī)構(gòu)相同地，換擋凸輪鼓75通過可搖動的切 換臂機(jī)構(gòu)(change arm)77及切換軸(change shaft)(未圖示)與變速踏板(change pedal) (未圖示)連動連接。S卩，配置為通過變速踏板的踏下動作或抬起動作，經(jīng)切換臂機(jī)構(gòu)77,換 擋凸輪鼓75以規(guī)定轉(zhuǎn)動量轉(zhuǎn)動，并通過各凸輪槽71、72、73，使換擋叉81、82、83沿軸向移 動，從而使各滑環(huán)51、52、53選擇性地沿軸向移動。圖3是高速段用的第三滑環(huán)53的正視圖，在周向上等間隔地形成有四個所述結(jié)合 孔54，在第三滑環(huán)53的內(nèi)周面上，在周向上等間隔地形成有四個滑動槽(花鍵槽)78。各滑 動槽78形成在從所述結(jié)合孔54沿周向錯開的位置上的鄰接的結(jié)合孔54的周向之間的肉 壁部分上，且各滑動槽78的槽底(徑向外端)78a相對于各結(jié)合孔54的徑向內(nèi)端54a位于 徑向外側(cè)。即，各滑動槽78形成在結(jié)合孔54之間的肉壁內(nèi)，比結(jié)合孔54的內(nèi)端54a更向 徑向外側(cè)突出。并且，在各滑動槽78的槽底78a上形成有向徑向外側(cè)延伸并到達(dá)至所述凸 輪槽58的槽底的潤滑油通路79。圖4是圖3的IV-IV放大剖視圖，在第三滑環(huán)53的軸向的兩端面上形成有從各端 面向軸向的外側(cè)僅突出規(guī)定突出量hi的平面上的突出面53a。各突出面53a的徑向的形成 范圍K是從相對于結(jié)合孔54的內(nèi)端54a位于徑向內(nèi)側(cè)的部位擴(kuò)展到相對于結(jié)合孔54的外 端54b位于徑向外側(cè)的部位，且在周向上形成在整個圓周范圍內(nèi)。所述突出量hi例如設(shè)定 為0. 5 1. 0mm左右。第三滑環(huán)53由氮化鋼制作而成。說明制作工程的一示例，首先通過機(jī)械加工等進(jìn) 行形狀加工，實(shí)施研磨處理，氮化處理，然后，研磨去除因氮化而產(chǎn)生的氮化鐵等的表面化 合物。雖然氮化處理到達(dá)至從表面起0. 1mm的位置的內(nèi)部，但是通過氮化處理后的研磨例 如削掉8微米左右的表面化合物層(氮化鐵層等)。削掉表面化合物層的原因是表面化合物 與內(nèi)部一體化而容易變脆，從而有可能因換擋時的沖擊而剝落。另外，作為表面處理后的研 磨，具有吹入高壓氣體等的噴丸加工(shot peening)等。圖5是輸出側(cè)第六速齒輪66的正視圖，在輸出側(cè)第六速齒輪66的軸向的端面上 在周向上等間隔地形成有四個所述結(jié)合突起56。在圖5中，說明了輸出側(cè)第六速齒輪66的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，然而，對于輸出側(cè)第一至第五 速齒輪61、62、63、64、65，除了外徑基于各自的減速比而設(shè)定之外，也形成有與輸出側(cè)第六 速齒輪66相同的配置的四個結(jié)合突起56。又，在圖3及圖4中，僅僅說明了第三滑環(huán)53的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，然而，如圖8所示，對于 中低速段用的第一及第二滑環(huán)51、52，也與第三滑環(huán)53相同地在周向上等間隔地具有四個 結(jié)合孔54，同時在各結(jié)合孔54的周向之間具有滑動槽78。并且，在軸向的端面上形成有向 軸向的外側(cè)僅突出規(guī)定量的突出面51a、52b(但是52b未圖示)。另外，第一及第二滑環(huán)51、 52的周向的長度L1形成為比圖7所示的第三滑環(huán)53的周向的長度L3短。例如，在圖7中，第三滑環(huán)53的結(jié)合孔54內(nèi)的輸出側(cè)第六速齒輪66的結(jié)合突起 56最大在41°的曲軸角范圍內(nèi)可移動，相對于此，在圖8中，第一滑環(huán)51的結(jié)合孔54內(nèi)的 輸出側(cè)第一速齒輪61的結(jié)合突起56比所述第六速用結(jié)合突起短，因此最大在31°左右的 曲軸角范圍內(nèi)可移動。又，在第一及第二滑環(huán)51、52的表面上與第三滑環(huán)53相同地形成有氮化處理層。
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61 WffOT,Bm*!l^^j&56 %^ L54 ê^ M àiiaX7ti iWW7ti iiJ^ ^/Js/A而也可以抑制沖擊聲。變速為第二速的情況也與上述第一速的情況相同，即使第一滑環(huán)51的結(jié)合孔54 的周向長度L1短，也可以充分確保嚙合機(jī)會。并且，在嚙合時，由于結(jié)合突起56在結(jié)合孔 54內(nèi)的移動量短，因此在施加有大的轉(zhuǎn)矩的第二速齒輪62的情況下，可以抑制結(jié)合突起56 與結(jié)合孔54的端邊緣發(fā)生沖擊時的沖擊力使其變小，從而也可以抑制沖擊聲。(4)如圖7及圖8所示，結(jié)合突起56和結(jié)合孔54結(jié)合的狀態(tài)下，通過內(nèi)周的滑動 槽78、滑動用突起(花鍵突起)81及中間筒軸80向輸出軸6傳遞動力，然而，由于滑動槽78 的槽底78a相對于結(jié)合孔54的內(nèi)端54a位于徑向外側(cè)，因此由結(jié)合突起56向滑環(huán)51、53等 施加的荷重不僅由剪應(yīng)力，而且可以由在周向壓縮結(jié)合孔54之間的肉壁的壓縮荷重承受。 于是，即使滑環(huán)53等的壁厚變薄，也可以充分確保耐荷重強(qiáng)度。并且，可以使滑環(huán)51、52、53 的徑向尺寸變短，可以實(shí)現(xiàn)滑環(huán)的小型輕量化。(5)由于輸出側(cè)的各齒輪61、62、63、64、65、66及輸入側(cè)的各齒輪41、42、43、44、 45,46配設(shè)為隨著從軸向的一端側(cè)向另一端側(cè)行進(jìn)，變速段位依次變高，即，直徑依次變大 或變小，因此組裝時不會弄錯齒輪等的組裝順序，從而能提高組裝作業(yè)的效率。并且，由于 直徑相近的變速齒輪處于彼此相鄰的狀態(tài)，且在直徑相近的變速齒輪之間配置滑環(huán)51、52、 53，因此可容易地匹配滑環(huán)51、52、53的結(jié)合孔54和兩側(cè)的變速齒輪的結(jié)合突起56的徑向 位置，從而容易制造。(6)由于在沿軸向移動的滑環(huán)51、52、53上沒有形成齒輪齒，因此，與如圖14所示 的現(xiàn)有示例中在變速齒輪的端面上形成犬齒等，使變速齒輪自身沿軸向滑動的結(jié)構(gòu)相比， 可以使滑環(huán)51、52、53的外徑變小，變輕。(7)換擋機(jī)構(gòu)用的三個滑環(huán)51、52、53全部設(shè)置在輸出軸6上，因此使換擋叉81、 82、83及換擋凸輪鼓75的配置緊湊地集中在一處，并且可以使結(jié)構(gòu)簡單化。(8)摩托車與四輪車相比，由于將高速旋轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)的速度減速，因此輸入側(cè)變速 齒輪和輸出側(cè)變速齒輪之間的變速比變大，輸出側(cè)變速齒輪的直徑變大，然而，在這樣的摩 托車用變速裝置中，在輸出軸6上配置全部的滑環(huán)51、52、53時，與滑環(huán)51、52、53的結(jié)合孔 54可結(jié)合的結(jié)合突起56的形成加工與在直徑小的輸入側(cè)變速齒輪上形成的情況相比，在 強(qiáng)度或加工上更有利。(9)輸入側(cè)及輸出側(cè)的各齒輪41、42、43、44、45、46及61、62、63、64、65、66的任意
一個都不會沿軸向移動，因此即使進(jìn)行變速操作，也不會發(fā)生變速用齒輪自身的傾倒，可良 好地維持齒輪齒尖的接觸，而不存在產(chǎn)生麻點(diǎn)等的可能性。(10)輸入側(cè)及輸出側(cè)的全部的變速用齒輪41、42、43、44、45、46及61、62、63、64、 65、66沿軸向固定，因此可使輸入軸5及輸出軸6保持短的軸長，并可以使軸徑變細(xì)，且實(shí)現(xiàn) 輕量化，同時可以使因運(yùn)轉(zhuǎn)中的負(fù)荷而引起的軸撓度變小，換擋感覺也變得平順。(11)由于在滑環(huán)51、52、53上形成結(jié)合孔54，在變速齒輪上形成與所述結(jié)合孔54 結(jié)合的結(jié)合突起56，因此滑環(huán)51、52、53在結(jié)合時不僅通過剪應(yīng)力還通過周向的壓縮力承 受驅(qū)動荷重，因此可以使滑環(huán)51、52、53的厚度變薄，由此可使輸入軸5及輸出軸6保持短 的軸向長度。(12)換擋凸輪鼓75及換擋軸85配置在輸出軸6及輸入軸5的下方，因此潤滑輸 出軸6及輸入軸5的齒輪嵌合部分的潤滑油落到下方的換擋叉81、82、83及換擋凸輪鼓75上，可自動地用于換擋叉81、82、83及換擋凸輪鼓75的潤滑。(13)滑環(huán)51、52、53的表面上形成有氮化處理層，因此與如滲碳處理那樣連內(nèi)部 的硬度也一起提高的處理相比，針對沖擊的耐久性提高。(14)由于利用相同形狀的三個換擋叉81、82、83，因此可提高換擋叉81、82、83的 生產(chǎn)率，并且使部件管理也變得簡單。[第2實(shí)施形態(tài)]
圖11至圖13是本發(fā)明的第二實(shí)施形態(tài)。圖11是主要示出根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的電動 摩托車101的車身框架及動力裝置、車輛等的主要部分的右視圖。圖11所示的電動摩托車 101具備作為轉(zhuǎn)向輪的前輪102和作為驅(qū)動輪的后輪103。前輪102旋轉(zhuǎn)自如地支持在各 自在大致上下方向上延伸的左右一對的前叉104的下端部上，另一方面，前叉104的上部通 過上下一對的支架104a支持在轉(zhuǎn)向軸(未圖示)上。轉(zhuǎn)向軸以內(nèi)插在車身側(cè)的頭管105中的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)自如地被支持，構(gòu)成操舵軸。SP， 在上側(cè)的支架104a上安裝有向左右延伸的桿型的把手106，駕駛者通過該把手106可以圍 繞所述轉(zhuǎn)向軸操縱前叉104及前輪102。在把手106的右端配設(shè)有由駕駛者的右手把持并 通過手腕的轉(zhuǎn)動而旋轉(zhuǎn)的加速器手柄107。作為一示例，電動摩托車101的車身框架具備從所述頭管105稍微向下方傾斜地 向后方延伸的一個主框架108。該主框架108例如由作為鋁合金的擠出成型品的方形截面 的管材構(gòu)成，其前端焊接在頭管105上。在該焊接部位的近旁焊接有向下方延伸的左右一 對的下降式框架(down frame) 109的上端部,這些下降式框架109分別向左右展開地從頭 管105向下方延伸，到相互之間的間隔展開至規(guī)定值之后，在保持其間隔的狀態(tài)下向下方 延伸。另一方面，形成為矩形框狀的樞軸框架(pivot frame) 110 (車身框架的樞軸支持 部)的上框部分與主框架108的后端部大致正交并向左右延伸地焊接在主框架108的后端 部上。樞軸框架110與后面詳細(xì)說明的動力裝置140的殼體的后部緊固，該殼體的前部與 所述下降式框架109的下端部緊固。即，本實(shí)施形態(tài)的車身框架通過主框架108、下降式框 架109、樞軸框架110及動力裝置140的殼體一體形成，確保高的扭轉(zhuǎn)剛性。支持后輪103的搖動臂111的前端部上下?lián)u動自如地支持在所述樞軸框架110的 左框部分和右框部分之間，搖動臂111從其搖動支軸116 (樞軸)稍微向下方傾斜地向后方 延伸。在圖示的示例中，搖動臂111的后側(cè)分叉為兩部分，在這兩部分之間旋轉(zhuǎn)自如地支持 后輪103。另一方面，在搖動臂111的前側(cè)形成有向下方的膨脹部，在該處支持懸掛裝置112 的下端部。懸掛裝置112的上端部支持在主框架108的后端的延伸部108a上，伴隨著搖動 臂111的上下?lián)u動懸掛裝置112進(jìn)行伸縮。另外，如圖中用虛擬線所示，在搖動臂111的上方配設(shè)有乘騎用的座椅113，沿著 其左右兩側(cè)邊緣設(shè)直有由乘騎在座椅后部的乘員把持的串列手柄(tandem grip) 113a。這 些通過連接在主框架108上的未圖示的后框架支持。并且，在座椅前方設(shè)置有空箱(dummy tank)114，駕駛者可以將其夾在兩膝之間。此外，動力裝置140的下方配設(shè)有樹脂制的下部 護(hù)板115。而且，如果是發(fā)動機(jī)驅(qū)動的(內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動)的摩托車時，在配置有發(fā)動機(jī)、變速器、 節(jié)氣門裝置等的前輪102及后輪103之間的空間內(nèi)配設(shè)有具備行駛用馬達(dá)120及變速裝置130 (參照圖12)的動力裝置140、和向行駛用馬達(dá)120供給電力的電池150 (蓄電裝置)及 電力控制單元160。行駛用馬達(dá)120是可以進(jìn)行馬達(dá)動作及發(fā)電動作的馬達(dá) 發(fā)電機(jī)，利用 通過電力控制單元160從電池150供給的電力馬達(dá)驅(qū)動后輪103。另一方面，在再生控制電 動摩托車時，行駛用馬達(dá)120作為發(fā)電機(jī)動作，其產(chǎn)生的交流電流通過電力控制單元160的 逆變器轉(zhuǎn)換成直流，并對電池150充電。眾所周知，這樣的對于行駛用馬達(dá)120的動作的控 制及電池150的充電控制主要根據(jù)加速器手柄的操作及摩托車101的行駛狀態(tài)進(jìn)行。在圖示的示例中，動力裝置140基本上位于前后輪102、103的中央，從其上方至 前方裝載有四個電池150。作為一示例的四個電池150是以主框架108為中心分別在其左 右配置有兩個，其中的下側(cè)的電池150、即四個電池150中靠近動力裝置140側(cè)的兩個電池 150的各自下端部，比動力裝置140的輸出軸134 (輸出軸在圖11中用虛線示出)位于前 方，接近該動力裝置140的上方。圖12示出動力裝置140的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在該示例中，動力裝置140的殼體由側(cè)視 時為大概橢圓形狀的有底筒體構(gòu)成，包括將該底部面向左側(cè)配置的外殼141和緊固到相反 的右側(cè)的開口并與該開口重合以關(guān)閉該開口的蓋142。如圖11所示，在外殼141的下部設(shè) 置有向下方膨出的下部變窄形狀的油底殼143，該油底殼143內(nèi)部容納有油泵146 (參照圖 13)。行駛用馬達(dá)120具備固定于外殼141上的定子121和相對于該定子121旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn) 子122。在該示例中，行駛用馬達(dá)120包括在轉(zhuǎn)子122的鐵心的內(nèi)部埋入永久磁鐵的所謂 IMP馬達(dá)。雖然未圖示，但定子121是在包括電磁鋼板的鐵心(定子鐵心)上卷繞多條電磁 卷線的一般結(jié)構(gòu)，并配置為圍繞轉(zhuǎn)子122的外周，并將外周固定在外殼141上。另一方面，鋼制的馬達(dá)軸123 (馬達(dá)軸)貫通轉(zhuǎn)子122，其長方向的兩端部分別通過 球軸承124支持在外殼141上。一方面，左側(cè)的球軸承124嵌入于外殼141的底部的圓形 的凹部141a中，而右側(cè)的球軸承124配設(shè)在與外殼141緊固的另外的隔壁部144上。馬達(dá) 軸123貫通隔壁部144向右側(cè)突出，其前端部配設(shè)有輸出齒輪125。在行駛用馬達(dá)120的后側(cè)配設(shè)有作為變速裝置130的輸入軸的離合器軸131，來 自行駛用馬達(dá)120的旋轉(zhuǎn)輸出通過配設(shè)在離合器軸131右側(cè)的多片式離合器132切換為輸 入、阻斷中的任意一個。即，在離合器軸131的右端附近外嵌有旋轉(zhuǎn)自如的離合器齒輪133， 該離合器齒輪133通過多片式離合器132與離合器軸131連接時，離合器軸131與馬達(dá)軸 123連動并旋轉(zhuǎn)。又，與離合器軸131平行地配設(shè)有變速裝置130的輸出軸134 (輸出軸)，并通過齒 輪組135變速自如地連接。通過在該齒輪組中所連接的齒輪的組合的變化，改變輸入輸出 旋轉(zhuǎn)的變速比、即變速裝置130的變速段。在輸出這樣變速的旋轉(zhuǎn)的輸出軸134的左端設(shè) 置有鏈輪136，并與后輪103的鏈輪之間卷繞有鏈條137 (環(huán)形電動構(gòu)件用虛擬線示出)。上述第2實(shí)施形態(tài)的齒輪式變速裝置是四段變速，在輸出軸(輸出軸)134上配置 有由四個齒輪構(gòu)成的齒輪組135，同時配置有兩個滑環(huán)150，并具有與所述第1實(shí)施形態(tài)相 同的特征。另外，在圖12中省略換擋凸輪鼓及換擋叉。如同第2實(shí)施形態(tài)，如果是代替發(fā)動機(jī)(內(nèi)燃機(jī))而具備電動馬達(dá)的電動摩托車，則 可以防止變速裝置在車寬方向上的大型化，可以變得緊湊。[其他實(shí)施形態(tài)](1)圖9是滑環(huán)51 (及52、53)的變形例，形成于軸向的端面上的突出面51a的徑向外 端的位置設(shè)定在結(jié)合孔54徑向?qū)挾鹊闹虚g位置。(2)圖10是滑環(huán)51 (及52、53)的另一變形例，形成在徑向的內(nèi)周面上的滑動槽 78形成為其槽底78a相對于結(jié)合孔54的內(nèi)端54a位于徑向內(nèi)側(cè)，且在周向上間隔地形成有 十個至十二個左右。(3)在圖2所示的實(shí)施形態(tài)中，將換擋凸輪鼓75及換擋叉81、82、83配置在輸出軸 6及輸入軸5的下方，但是也可以將換擋凸輪鼓75及換擋叉81、82、83配置在輸出軸6及輸 入軸5的上方。此時，在換擋凸輪鼓75及換擋叉81、82、83中使用的潤滑油也自動地用作 下方的輸出軸6及輸入軸5的潤滑油。(4)在圖1及圖2所示的實(shí)施形態(tài)中，在輸出軸6上設(shè)置全部的滑環(huán)51、52、53，但 是也可以在輸入軸5上設(shè)置全部的滑環(huán)51、52、53。(5)本發(fā)明也可適用于變速段位為四速、五速或七速以上的變速器。(6)圖2所示的輸出側(cè)的變速齒輪及滑環(huán)51、52、53設(shè)置在固定于輸出軸6的中間 筒軸80上，但是也可以直接設(shè)置在輸出軸6上。(7)本發(fā)明不脫離權(quán)利要求中記載的本發(fā)明的精神及范圍下也可以進(jìn)行各種變形
及變更。符號說明
3曲軸；
5輸入軸；
6輸出軸；
21曲軸齒輪；
28尚合器齒輪；
35多片式摩擦離合器；
41、42、43、44、45、46 輸入側(cè)第一速至第六速齒輪(變速齒輪)；
51、52、53 第一、第二及第三滑環(huán)；
51a、52a、53a 突出面；
54結(jié)合孔；
54a 內(nèi)端；
54b 外端；
56結(jié)合突起；
61、62、63、64、65、66 輸出側(cè)第一速至第六速齒輪(變速齒輪)；
71、72、73 凸輪槽；
75換擋凸輪鼓；
78滑動槽；
78a 槽底(外端)；
81、82、83換擋叉；
120 行駛用馬達(dá)(電動馬達(dá))；
130齒輪式變速裝置；
131(離合器軸)輸入軸。
權(quán)利要求
1.一種摩托車用變速裝置，所述變速裝置是具備輸入軸、與該輸入軸平行配置的輸出 軸、設(shè)置于所述輸入軸上的多個輸入側(cè)變速齒輪、及分別與所述輸入側(cè)變速齒輪嚙合且設(shè) 置于所述輸出軸上的多個輸出側(cè)變速齒輪，并選擇通過所述輸入軸和所述輸出軸之間的所 述輸入側(cè)變速齒輪及所述輸出側(cè)變速齒輪的動力傳遞路徑，以此變速的摩托車用變速裝 置；設(shè)置于在所述輸入軸及所述輸出軸中的一方的軸上的所述多個變速齒輪，沿軸向并繞 軸固定在該一方的軸上，設(shè)置于在所述輸入軸及所述輸出軸中的另一方的軸上的所述多個 變速齒輪，沿軸向固定并繞軸旋轉(zhuǎn)自如地嵌合在該另一方的軸上；多個爪結(jié)合用的滑環(huán)繞軸固定并沿軸向滑動自如地設(shè)置在所述另一方的軸上；在所述滑環(huán)上形成有結(jié)合孔，在設(shè)置于所述另一方的軸上的所述變速齒輪上形成有通 過所述滑環(huán)的軸向移動能與所述結(jié)合孔結(jié)合的結(jié)合突起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩托車用變速裝置，其特征在于，所述多個輸出側(cè)變速齒輪 及多個輸入側(cè)變速齒輪分別配設(shè)為隨著從軸向的一端側(cè)向另一端側(cè)行進(jìn)，變速段位依次變 聞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的摩托車用變速裝置，其特征在于，在所述滑環(huán)的內(nèi)周面上形成有沿軸向延伸的多個滑動槽；在所述另一方的軸上或繞軸并沿軸向固定在該另一方的軸上的筒構(gòu)件上形成有與所 述滑環(huán)的滑動槽結(jié)合的滑動用突起；所述滑動槽配置在相對于所述結(jié)合孔在周向上錯開的位置上，且滑動槽的徑向外端比 所述結(jié)合孔的徑向內(nèi)端更向徑向外側(cè)突出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的摩托車用變速裝置，其特征在于，至少最低速 段位用的所述滑環(huán)的所述結(jié)合孔的周向的長度形成為比最高速度段位用的所述滑環(huán)的所 述結(jié)合孔的周向的長度短。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的摩托車用變速裝置，其特征在于，在所述滑環(huán) 的軸向端面上，在從所述結(jié)合孔的徑向內(nèi)端邊緣近旁至徑向外端邊緣近旁的范圍內(nèi)形成沿 軸向以階梯形狀突出的止動用的突出面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的摩托車用變速裝置，其特征在于，在所述滑環(huán)的表面上形成有氮化處理層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的摩托車用變速裝置，其特征在于，所述滑環(huán)通過換擋構(gòu)件沿軸向移動地與換擋凸輪鼓連接；所述換擋凸輪鼓配置在所述另一方的軸的下方，使從所述另一方的軸落下的潤滑油供 給至所述換擋凸輪鼓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的摩托車用變速裝置，其特征在于，所述滑環(huán)通過換擋構(gòu)件沿軸向移動地與換擋凸輪鼓連接；所述換擋凸輪鼓配置在所述另一方的軸的上方，使從該換擋凸輪鼓落下的潤滑油供給 至所述另一方的軸的變速齒輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項所述的摩托車用變速裝置，其特征在于，配置有所述 全部的滑環(huán)的另一方的軸是所述輸出軸。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中的任一項所述的摩托車用變速裝置，其特征在于，具備三個所述換擋構(gòu)件，該三個所述換擋構(gòu)件形成為相同形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項所述的摩托車用變速裝置，其特征在于，所述變 速裝置是具備電動馬達(dá)，來自該電動馬達(dá)的動力輸入至所述輸入軸的電動摩托車用變速裝置。
全文摘要
一種具備輸入軸(5)、輸出軸(6)、和多個輸入側(cè)及輸出側(cè)變速齒輪，并通過換擋機(jī)構(gòu)變速的摩托車用變速裝置。在輸入軸(5)及輸出軸(6)中的一方的軸上，例如在輸入軸(5)上沿軸向并繞軸固定有輸入側(cè)變速齒輪，輸出側(cè)變速齒輪沿軸向固定并繞軸旋轉(zhuǎn)自如地嵌合在輸出軸(6)上，此外，多個爪結(jié)合用的滑環(huán)(51、52、53)繞軸固定并沿軸向滑動自如地設(shè)置在輸出軸(6)上。在滑環(huán)(51、52、53)上形成有結(jié)合孔(54)，在輸出側(cè)變速齒輪上形成有通過滑環(huán)(51、52、53)的軸向移動能與所述結(jié)合孔(54)結(jié)合的結(jié)合突起(56)。
文檔編號F16H63/32GK102667262SQ201080053903
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者新田隆宏, 松田義基 申請人:川崎重工業(yè)株式會社