专利名称：用于跨骑式车辆的换档控制设备以及跨骑式车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于跨骑式车辆的换档控制设备，该设备用于电气控制跨骑式车辆的变速器以改变速度，并涉及跨骑式车辆。
背景技术：
在一些电气换档控制设备中，没有使用常规的脚操作换档踏板，而基于从换档开关输出的变速命令信号使电机(换档致动器)致动以使得用于换档的变速器的换档轴旋转。
在用脚操作换档踏板的换档情况下，当变速器中的卡爪不能分离或不能平滑地分离时，反复的换档操作可以最终实现换档。但是，对于电气换档控制设备，当卡爪不能分离或平滑地分离时，有时不能得到平滑的换档。
在试图解决这样的问题时，已经提出了一种方法，反馈换档凸轮的角度来调节换档致动器的操作角。此方法具有慢的换档速度和设备复杂的问题。
为在预定时间段内将换档致动器操作到预定角度，换档致动器即使在卡爪抵靠期间也保持操作，并因此不能防止卡爪随着换档致动器的操作而旋转。通过例如将弹簧机构插入换档致动器和换档轴之间，可以防止卡爪随着换档致动器的操作而旋转。但是，如果用该弹簧不能获得分离卡爪所需的载荷，则卡爪不能分离。此外，需要增大换档致动器的行程量，且使得换档速度更慢。
考虑到前述问题，专利文献1公开了一种技术，用于提供包括位于电机和换档轴之间的弹性部件的空动机构。此空动机构布置在减速齿轮机构与换档轴之间以防止电机过载，其中减速齿轮机构设置在电机的输出轴和换档鼓轴之间。在弹性部件过载并因而弹性变形之后，当换档轴由弹性力旋转驱动时，换档轴可以在不受减速齿轮机构的惯性质量影响的情况下被平滑地旋转驱动，这允许平滑的变速换档操作。
顺便提及，专利文献2公开了一种技术，用于使用脚操作换档踏板来实现平滑的换档，不过该技术不涉及电气换档控制设备。具体地，连接机构在换档踏板和换档轴之间的部分处断开，并且断开的两个端部都以等同于换档踏板行程的一半的游隙经由弹性部件连接。以此结构，卡爪可以利用直接施加到卡爪上的换档踏板的操作力而分离，并可以通过弹性部件的弹性力而始终接合，这允许平滑的换档。
专利文献1JP-B-3044498专利文献2JP-Y-Sho 43-11555发明内容但是，常规的弹性部件布置在发动机箱中，例如在专利文献1的情况下，布置在位于减速齿轮机构的最终减速端处的减速输出齿轮与换档轴之间，而在专利文献2的情况下，布置在踏板轴与改变臂之间，并因此不能利用现有的结构而对维护等要求较高。
已经考虑到前述问题做出了本发明，并因此本发明的目的在于提供容易维护的用于跨骑式车辆的换档控制设备，该设备允许平滑的换档并利用了现有结构。
本发明提供了一种用于跨骑式车辆的换档控制设备，用于进行换档控制，在所述换档控制中，换档致动器行进预定量以使换档轴转动，且卡爪通过所述换档轴的转动而接合和分离。所述设备包括传动机构，该传动机构包括连接以彼此相对移动的第一连接部和第二连接部；用于向着中立位置对所述第一连接部和第二连接部施力的施力装置；和止动机构，所述止动机构用于当所述第一连接部或第二连接部抵抗所述施力元件的作用力而从所述中立位置相对移动时，使所述第一连接部或第二连接部的相对移动停止。所述传动机构布置在发动机箱外部并插入在所述换档致动器与所述换档轴之间。
在优选实施例中，所述传动机构布置为使得当阻力抵抗所述传动机构的移动时所述第一连接部或第二连接部抵抗所述施力装置的作用力而相对移动，直到所述止动机构使所述第一连接部或第二连接部停止；且然后所述第一连接部和第二连接部一起移动。
在优选实施例中，所述施力装置包括布置在第一连接部中的第一施力装置和布置在第二连接部中的第二施力装置，且所述止动机构包括用于停止所述第一连接部的相对移动的第一止动机构和用于停止所述第二连接部的相对移动的第二止动机构。
优选地，所述第一施力装置的作用力和所述第二施力装置的作用力互相相等。
在优选实施例中，所述第一连接部和第二连接部连接以在滑动方向上彼此相对移动。
在优选实施例中，所述施力装置包括压缩弹簧。
在优选实施例中，所述第一连接部和第二连接部连接以在转动方向上彼此相对移动。
在优选实施例中，所述施力装置包括松针状弹簧。
在优选实施例中，所述传动机构布置在所述换档轴上。
在优选实施例中，所述传动机构布置在与所述换档致动器相连的减速机构的齿轮的转动轴线上。
在优选实施例中，所述换档致动器经由连接机构连接到换档轴，所述连接机构用于传递所述换档致动器的致动力；且所述传动机构由所述连接机构保持。
在优选实施例中，所述传动机构设置在由所述连接机构保持的箱中。
在优选实施例中，所述换档致动器经由连接机构连接到所述换档轴，所述连接机构用于传递所述换档致动器的致动力；且所述连接机构的长度可调节。
本发明提供了一种结合有上述换档控制设备的跨骑式车辆。
本发明的用于跨骑式车辆的换档控制设备即使在卡爪的分离较困难或在卡爪接合期间发生卡爪抵靠的情况下，也允许平滑的换档。
上述传动机构可以布置在包括换档轴的发动机箱外部。这样，可以在不需要修改发动机箱内部构造的情况下设置传动机构，并可以容易地维护传动机构。
图1(a)和1(b)是示出根据本发明的跨骑式车辆的换档控制设备的基本结构的示意图；图2(a)至2(e)示出了在本发明中当换档致动器行进预定量时传动机构10是如何操作的；图3(a)至3(g)示出了本发明中的传动机构10的具体结构和操作；图4是示出换档轴的旋转角度对换档致动器的行程长度的图；图5示出了使用不同作用力的螺旋弹簧时如何设定中立位置；图6是本发明的两轮动力车辆的侧视图；图7是本发明中设置有换档致动器等的发动机的俯视图；图8是本发明中设置有换档致动器等的发动机的侧视图；图9是本发明中的变速机构的分解透视图；图10示出了本发明的换档凸轮中的槽的展开形状；图11是本发明中换档致动器等的侧视图；图12是本发明中致动力传递机构的透视图；图13是本发明中的致动力传递机构从与图12不同的方向观察的另一透视图；图14是本发明中的致动力传递机构从与图12中箭头A的方向观察的正视图；图15是对应于图14的右侧视图；图16是对应于图14的俯视图；图17是示出本发明中的发动机控制单元等的框图；
图18示出了处于通常状态下的根据本发明另一实施例的致动力传递机构，其中图18(a)是致动力传递机构的俯视图，图18(b)是沿着图18(a)的线B-B所取的剖视图，而18(c)是沿着图18(a)的线C-C所取的剖视图；图19示出了处于最短状态下的根据本发明另一实施例的致动力传递机构，其中图19(a)是致动力传递机构的俯视图，而图19(b)是对应于图19(a)的剖视图；图20示出了处于最长状态下的根据本发明另一实施例的致动力传递机构，其中图20(a)是致动力传递机构的俯视图，而图20(b)是对应于图20(a)的剖视图；图21示出了处于分割状态下的根据本发明另一实施例的致动力传递机构；图22示出了本发明另一实施例中的止动件的结构；图23(a)和23(b)示出了本发明另一实施例中的止动件的结构。
具体实施例方式
在开始对本发明的用于跨骑式车辆的换档控制设备的具体结构进行说明之前，将首先参考图1至3描述本发明的基本概念。
图1(a)和1(b)是示出本发明的用于跨骑式车辆的换档控制设备的基本结构的示意图。
图1(a)是示出本发明的换档控制设备中置于换档致动器和换档轴之间的传动机构10的示意图。通常，换档致动器通过连接杆等连接到换档轴。换档致动器行进预定量以使换档轴旋转。换档轴的旋转使得卡爪分离和接合以控制换档。传动机构10布置在连接杆的中部。
如图1(a)所示，传动机构10包括连接以彼此相对移动的第一连接部11a和第二连接部11b、用于向中立位置对第一连接部11a和第二连接部11b施力的施力装置12、以及用于在第一连接部11a和第二连接部11b克服施力装置12的作用力而彼此相对从中立位置移动时使第一连接部11a或第二连接部11b的相对移动停止的止动机构13。
图1(b)所示的传动机构10具有与图1(a)所示类似的结构，但对第一连接部11a和第二连接部11b中的每个都设置有施力装置12和止动机构13。第一连接部11a设置有第一施力装置12a和用于使第一连接部11a的相对移动停止的第一止动机构13a，而第二连接部11b设置有第二施力装置12b和用于使第二连接部11b的相对移动停止的第二止动机构13b。
现在，参考图2(a)至2(e)描述以上传动机构10的操作。图1(b)所示的传动机构10的操作与图1(a)所示的传动机构10的操作基本相同，并因此仅描述后者的操作。
图2(a)至2(e)示出了在换档致动器行进预定量时传动机构10是如何操作的。
图2(a)示出了其中第一连接部11a和第二连接部11b通过施力装置12的作用力保持在传动机构10的中立位置处的状态。在换档致动器行进预定量并完成升档或降档之后，换档致动器返回到预定位置。但是，如果此时中立位置偏移，则卡爪通过下一次升档或降档时换档轴的旋转而在偏移位置处分离和接合，这可能影响平滑的换档。于是，需要预设施力装置12的作用力以防止中立位置偏移。
如图2(a)所示，当在此状态下换档致动器基于变速命令信号而被激励并开始行进预定量时，在箭头方向上的致动力F1从换档致动器侧(图中的右侧)施加到传动机构10。此时，如图2(b)所示，当某个阻力R1(将在下文详细描述)在传动机构10的换档轴侧上抵抗传动机构10的运动时，施力装置12(例如压缩弹簧)被压缩，从而第一连接部11a从中立位置相对移动。如图2(b)所示，第一连接部11a抵抗施力装置12相对移动，直到止动机构13使它停止。
如图2(c)所示，当使第一连接部11a的相对移动停止时，接着第一连接部11a和第二连接部11b一起移动。此时，传动机构10在宛如“刚性”的状态下移动，并因此可以抵抗阻力R1移动以有效地使换档轴旋转。
当如图2(d)所示，不再抵抗传动机构10的移动而施加阻力R1时，施力装置12的作用力对第一连接部11a向着中立位置施力，且传动机构10随着换档致动器的行进而保持移动。
然后，如图2(e)所示，当某个阻力R2(将在下文详细描述)再次抵抗传动机构10的移动时，施力装置12被压缩，从而第一连接部11a抵抗施力装置12相对移动到在止动机构13以与图2(b)中相同的方式使第一连接部11a停止之前的点处。当停止第一连接部11a的相对移动时，施力装置12抵抗阻力R2而对第二连接部11b施力。在没有阻力R2的情况下，第二连接部11b通过施力装置12的作用力而移动。
如上所述，当某个阻力抵抗其中第一连接部11a和第二连接部11b互相连接的传动机构10的运动时，施力装置12和止动机构13互相配合工作以使得第一连接部11a(或第二连接部11b)相对移动特定时间段，以减少阻力。在该特定时间段之后，第一连接部11a和第二连接部11b一起移动以允许换档致动器的致动力直接作用在换档轴上。
以上说明描述了传动机构10的操作的典型示例。传动机构10的操作可以根据作用在传动机构10上的阻力的大小和持续时间、换档致动器的行程长度等而改变。
例如，在阻力R1施加到以上示例的传动机构10仅较短的时间段的情况下，施力装置12的压缩可以不在止动机构13使第一连接部11a停止之前使第一连接部11a相对移动，而可以允许在不再施加阻力R1时第一连接部11a向着中立位置返回。
在换档致动器在相反方向上行进的情况下，由于传动机构10具有相对于中立位置对称的结构，所以基本执行与图2(a)至2(e)相同的操作。
在以上示例的传动器10的操作中，第一连接部11a和第二连接部11b连接以可在滑动方向上彼此相对移动。但是，第一连接部11a和第二连接部11b可以连接以在旋转方向上相对彼此可移动。
前述内容描述了传动机构10的概念性结构和操作。现在，参考图3和4与卡爪的实际接合和分离相关联来描述传动机构10的具体结构和操作。
图3(a)至3(g)示出了传动机构10的操作和卡爪机构的操作。图4示出了换档轴的旋转角度相对于换档致动器的行程长度的变化。此处所述的传动机构10具有分别用于第一连接部和第二连接部的施力机构和止动机构。但是，它的基本操作与具有一个施力装置和一个止动机构的传动机构相同。
图3(a)的右侧示出了具有保持在中立位置上的第一连接部11a和第二连接部11b的传动机构10，而图3(a)的左侧示出了具有与齿轮21接合的卡爪20的卡爪机构。
传动机构10的第一连接部11a插入到第二连接部11b的开口中，从而可滑动地连接到第二连接部11b。作为施力装置的第一螺旋弹簧12a和第一止动件13a布置在第一连接部11a的开口16a中。类似地，作为施力装置的第二螺旋弹簧12b和第二止动件13b布置在第二连接部11b的开口16b中。
当在此状态下对换档致动器输入变速命令信号时，换档致动器就开始行进预定量。换档轴通常具有“游隙”并因此当换档致动器开始行进时旋转该游隙(图4的横轴上的数字1至2)。
随着换档致动器进一步行进，卡爪开始分离。由于如图3(b)所示，与齿轮21接合的卡爪20的摩擦力用作抵抗换档致动器移动的阻力，所以插入在换档致动器与换档轴之间的传动机构10以如下方式操作设置在第一连接部11a中的第一螺旋弹簧12a被压缩，结果第二连接部11b从中立位置相对移动。
第二连接部11b抵抗第一螺旋弹簧12a相对移动，直到第一止动机构13a与第二连接部11b的支承件15的侧壁进行接触。在此阶段行程期间(图4的横轴上的数字2至3)，换档轴不随着换档致动器行进而旋转。
当第二连接部11b的相对移动停止时，接着第一连接部11a和第二连接部11b如图3(c)所示一起移动。此时，由于传动机构10在宛如“刚性”的状态下移动，所以换档致动器的致动力直接施加到换档轴并超过上述摩擦力，使得在此阶段行程期间(图4的横轴上的数字3至4)卡爪20与齿轮21分离。
当卡爪20完全分离时，卡爪20的摩擦力不再存在。于是，如图3(d)所示，第一螺旋弹簧12a的作用力使第二连接部11b向着中立位置返回。在卡爪20分离之后，换档轴在几乎没有抵抗传动机构10移动的阻力的情况下旋转(图4的横轴上的数字4到5)。
接着，如图3(e)所示，当卡爪20与齿轮22接合时，由卡爪的抵靠产生的阻力抵抗换档致动器的移动而作用。如图3(f)所示，设置在第一连接部11a中的第一螺旋弹簧12a再次被压缩，结果第二连接部11b从中立位置相对移动。在卡爪的抵靠下，第一螺旋弹簧12a的小作用力作用在卡爪20上，并允许卡爪20与齿轮22平滑地接合(图4的横轴上的数字5至6)。如图3(g)所示，当卡爪20完全与齿轮22接合时，不再存在阻力。于是，第一螺旋弹簧12a的作用力使第二连接部11b向着中立位置返回。
优选地，可以设置间隙，使得如图3(f)所示，当换档致动器完全行进并且在卡爪的抵靠下，第二连接部11b将相对移动而不会被第一止动机构13a停止。
在如上所述本发明的换档控制设备中，包括连接以彼此相对移动的第一连接部11a和第二连接部11b的传动机构10插入在换档致动器与换档轴之间。当换档致动器行进预定量时，随着第一连接部和第二连接部通过止动机构13(13a、13b)而一起移动，卡爪被强制地分离，而随着第一连接部或第二连接部抵抗施力装置12(12a、12b)的作用力而相对移动，卡爪被强制地接合(在卡爪的抵靠下)。这允许平滑的换档。
在以上说明中，卡爪随着第一连接部和第二连接部一起移动而分离。但是，应该理解，在卡爪的摩擦力较小的情况下，卡爪也可以随着第一连接部或第二连接部相对移动而顺利地分离。
上述传动机构10具有独立的结构，从而可以布置在包括换档轴的发动机箱外部。这样，可以无需修改发动机箱的内部就设置传动机构10，并且可以容易地维护传动机构10。
此外，当传动机构10由连接到换档致动器和换档轴的连接机构(用于将换档致动器的致动力传递到换档轴的机构；例如连接杆、减速机构等)保持时，上述传动机构10可以容易地布置在发动机箱外部。此外，通过将上述传动机构10布置在由连接机构保持的箱中，它可以受到有效的保护以避免水和灰尘。
换档致动器可以经由可调长度的连接机构连接到换档轴，用于传递换档致动器的致动力。
在如图3所示的传动机构10中，在设置于第一连接部11a和第二连接部11b中的第一螺旋弹簧12a和第二螺旋弹簧12b的作用力相同的情况下，可以相当容易地设定中立位置。但是，在作用力有意设置为不同的情况下，必须小心地设定中立位置。现在，将参考图5，对在使用不同作用力的螺旋弹簧12a、12b时如何设定中立位置进行说明。
如图5(a)所示，设置在第一连接部11a中的第一螺旋弹簧12a(弹簧常数N1)的自由长度被定义为L1，设置在第二连接部11b中的第二螺旋弹簧12b(弹簧常数N2)的自由长度被定义为L2。假设图5(b)的第一连接部11a和第二连接部11b处于中立位置，并且第一螺旋弹簧12a和第二螺旋弹簧12b的长度分别是x和y，则以下方程式成立x+y+a＝z(1)N1×(L1-x)＝N2×(L2-y) (2)可以通过解这些联立方程式(1)、(2)来确定第一螺旋弹簧12a的长度x和第二螺旋弹簧12b的长度y。
以上已经描述了根据本发明用于跨骑式车辆的换档控制设备的基本结构。此后，将参考图6至23详细描述换档控制设备的具体结构和操作。
图6至17示出了本发明的换档控制设备的具体结构。在图6中，标号140表示作为“跨骑式车辆”的两轮动力车辆，它设置有位于前侧的前轮141、位于后侧的后轮142、在车把143后方的燃料箱144、在燃料箱144后方的车座145、以及在燃料箱144和车座145下方由车体框架支承的发动机151。
变速器(未示出)布置在用于发动机151的发动机箱152中。变速器具有四到六档速度并采用爪式离合器。来自发动机151的曲轴的动力被传递到主轴，并接着经由用于各档速度的齿轮和卡爪而传递到驱动轴。
通过诸如图9所示的变速机构155来实现变速器的变速操作。变速机构155包括可滑动地安装在滑动杆157上且用于使变速器的滑动齿轮规则移动的换档叉156、以及用于使换档叉156滑动的可旋转换档凸轮158。
凸轮槽158a形成在换档凸轮158的周界上。当展开时，凸轮槽158a形成为如图10所示。换档叉156用于沿着凸轮槽158a滑动。
随着换档轴159的旋转，换档凸轮158经由棘轮机构160进行旋转。棘轮机构160使换档凸轮158旋转恒定的间隔(恒定的角度)以使换档叉156规则移动，或换言之，棘轮机构160具有在前后方向上的步进功能以一次换一档速度。棘轮机构160的换档臂161传递换档轴159的旋转，并还限制换档轴159的行程以防止换档凸轮158超限运动。棘轮机构160的止动片162将换档凸轮158保持在特定位置上。
换档轴159通过例如如下所述的设备在预定方向上可旋转地移动。
换档轴159的末端159a从发动机箱152突出到发动机的外部，并设置有致动力传递机构164。换档轴159通过换档致动器165的驱动力经由致动力传递机构164而旋转。
如图7和8所示，换档致动器165沿车辆的纵向布置在发动机箱152的上部侧上。如图11所示，换档致动器165在其旋转轴的远端处设置有预热齿轮(warm gear)165a。预热齿轮165a与小齿轮166啮合。连接轴166a相对于小齿轮166的中心轴线偏心地设置。
如图7所示，竖直延伸的连接杆167的一端167a连接到连接轴166a以自由旋转，而如图8所示，连接杆167的另一端167b连接到致动力传递(输送)机构164。
连接杆167可以由两个半部构成，一个半部具有外螺纹端而另一个半部具有内螺纹端，且两个半部可以通过拧紧并接着用螺母固定而互相连接。此结构允许通过松开螺母并旋转连接杆167的一个半部来调节其长度，并接着再次紧固螺母，而调节换档致动器165和换档轴159之间的距离。
如图12至16所示，在致动力传递机构164中，连接杆167的另一端167b所连接到的旋转框架170绕换档轴159布置以自由旋转。连接杆167的另一端167b连接到旋转框架170的连接凹部170a以自由旋转。旋转框架170设置有弯折而从其突出的致动片170b。致动片170b插入作为“施力装置”的松针状弹簧171的两个支承棒172之间。如图13和15所示，两个支承棒172向着中立位置对致动片170b施力。
而且，在致动力传递机构164中，固定杆174固定到换档轴159的末端159a。固定杆174设置有从其突出的承压销174a，并插入该对支承棒172之间。
利用此结构，当旋转框架170从中立位置在任意方向上旋转移动时，致动片170b按压两个支承棒172中的一个，同时支承棒172中的另一个按压承压销174a，使得换档轴159经由固定杆174在任意方向上旋转移动预定量。此时，换档轴159通过支承棒172的作用力而旋转移动。
当旋转框架170从该状态抵抗弹簧棒171、172的作用力进一步旋转移动以相对于固定杆174在旋转方向上移动预定量时，固定杆174的承压销174a与旋转框架170的作为“止动装置”的一对止动边缘170c、170c中的一个接触并因而被它按压。于是，使旋转框架170和固定杆174在旋转方向上的相对移动停止，且旋转框架170的旋转力直接作用在固定杆174上，使得换档轴159与固定杆174一起旋转移动。
同时，如图17所示设置用于控制发动机151的发动机控制单元210。连接到发动机控制单元210的有发动机速度传感器211、车速传感器212、离合器致动器位置传感器(电位传感器)213、换档致动器位置传感器214、档位传感器215、用于升档的升档开关216和用于降档的降档开关217。来自这些部件的检测值和操作信号输入到发动机控制单元210。升档开关216和降档开关217设置在车把143上。
发动机控制单元210连接到离合器致动器218、换档致动器165、档位显示部分219、发动机点火部分220和燃料喷射设备221，它们基于来自各种传感器211等的信号而被驱动和控制。
来自升档开关216、降档开关217、换档致动器位置传感器214、档位传感器215等的信号被输入到发动机控制单元210，且来自发动机控制单元210的控制信号用于驱动和控制换档致动器165。
接下来，将对功能进行描述。
为改变变速器的速度，设置在车把143上的升档开关216或降档开关217操作以激励换档致动器165，使得预热齿轮165a在预定方向上旋转预定量。
然后，图11所示的小齿轮166在预定方向上旋转，且相对于小齿轮166偏心布置的连接轴166a旋转移动，使得连接杆167被向下推或向上拉。
随着旋转框架170经由连接杆167在预定方向上旋转移动，旋转框架170的致动片170b按压两个支承棒172中的一个。这使得支承棒172中的另一个弹性按压固定杆174的承压销174a，这接着使换档轴159经由固定杆174在预定方向上旋转移动。
当换档轴159以此方式旋转移动时，换档凸轮158经由棘轮机构160在预定方向上旋转移动，且换档叉156由凸轮槽158a引导以在预定方向上滑动。于是，变速器的滑动齿轮被移动，且用于预定齿轮的卡爪分离，同时用于另一个齿轮的卡爪接合。
当卡爪将要接合时，存在这样的情况，即由于不良的时机而使得卡爪接触另一个卡爪，因此不能立即接合。即使在这种情况下，卡爪受到两个支承棒172的相对小的作用力，并因此不会以较大的力互相抵靠。于是，保护部件免受损伤等。此后，滑动齿轮稍稍旋转移动，而旋转移动的作用力使得卡爪可靠地互相啮合。
在两个支承棒172弹性变形且旋转框架170和固定杆174在旋转方向上相对移动预定量时，旋转框架170的止动边缘170c中的一个接触固定杆174的承压销174a。这使得旋转框架170和固定杆174一起旋转移动。于是，即使当卡爪由于残余扭矩而接合且难以分离时，也可以使卡爪强制分离。
换言之，在对此机构进行简单修改的情况下，即使在并非手动而是使用换档致动器165机械地进行换档操作的情况下，卡爪也可以无需精确控制就可靠且容易地分离和接合。
如图8所示，致动力传递机构164布置在换档轴159的轴线上，从而实现紧凑的结构。通过设置用于盖住致动力传递机构164的箱192，可以保护布置在发动机151外部的致动力传递机构164免受水和灰尘的影响。
致动力传递机构164可以布置在如图8所示与换档致动器165相连的阻尼机构191的齿轮轴190的轴线上，而不是布置在换档轴159的轴线上。
接着，图18至21示出了本发明的换档控制设备的另一具体结构。此处所述的结构在致动力传递机构177上不同于上述结构。
即，虽然上述致动力传递机构164旋转地驱动，但是此处所述的致动力传递机构177直线驱动。致动力传递机构177设置在上述结构中连接杆167的位置上，且在此处所述的结构中不设置致动力传递机构164。
如图18至21所示，致动力传递机构177设置有在直线方向上可彼此相对滑动移动的第一连接部179和第二连接部180。作为“施力装置”的螺旋弹簧181和止动件182布置在第一连接部179和第二连接部180之间。
如图21所示，第一连接部179包括基部179a和以恒定间隔固定到基部179a的一对板部179b。两个板部179b在布置螺旋弹簧181和止动件182处形成有开口179c，并形成有用于防止螺旋弹簧181和止动件182脱开的防脱开片179d。
而且，如图21所示，第二连接部180包括基部180a和固定到基部180a的单个板部180b。单个板部180b可以插入在第一连接部179的一对板部179b之间。板部180b还形成有开口180c，该开口180c具有与第一连接部179的板部179b的开口179c大体相同的尺寸。
螺旋弹簧181容纳在各个板部179b、180b的开口179c、180c中，且柱状止动件182布置在螺旋弹簧181内。支承轴183可滑动地插入穿过止动件182，并布置在板部179b之间。
利用此结构，例如对于降档，驱动换档致动器165以使致动力传递机构177的第一连接部179和第二连接部180在压缩方向上移动，并抵抗螺旋弹簧181的作用力而将其从图18所示的状态压缩到图19所示的状态。此作用力使驱动轴159旋转以允许卡爪的接合或分离。
当卡爪将要接合时，存在这样的情况，即由于不良的时机而使得卡爪接触另一个卡爪，因此不立即接合。即使在这种情况下，卡爪受到螺旋弹簧181的相对小的作用力，从而不会以较大的力互相抵靠。于是，保护部件免受损伤等。此后，滑动齿轮稍稍旋转移动，而旋转移动的作用力使得卡爪可靠地互相啮合。
随着螺旋弹簧181被弹性变形和压缩，板部179b的开口179c和板部180b的开口180c互相移位。在第一连接部179和第二连接部180已经在直线方向上相对移动预定量的时候，对于移位的开口179c、180c相同的开口宽度变得与止动件182的宽度一致。这使得第一连接部179和第二连接部180的相对移动停止，并使得第一连接部179和第二连接部180一起旋转移动。于是，即使当卡爪由于残余扭矩而接合且难以分离时，也可以使卡爪强制分离。
另一方面，例如对于升档，驱动换档致动器165以使第一连接部179和第二连接部180在分开方向上移动。然后，板部179b的开口179c和板部180b的开口180c从基本一致的位置移位，且螺旋弹簧181被压缩。如上所述，螺旋弹簧181的作用力确保了卡爪的接合。
从此状态更进一步，随着螺旋弹簧181的弹性变形，板部179b的开口179c和板部180b的开口180c互相移位。在第一连接部179和第二连接部180已经在分开方向上相对移动预定量的时候，对于移位的开口179c、180c相同的开口宽度变得与止动件182的宽度一致。这使第一连接部179和第二连接部180的相对移动停止，并使得第一连接部179和第二连接部180一起旋转移动。于是，即使当卡爪由于残余扭矩而接合且难以分离时，也可以使卡爪强制分离。
可以构思各种结构的第一连接部179、第二连接部180和止动件182。图22、23(a)和23(b)中示出了一些示例。
在图22所示的示例中，第二连接部180由杆构成，而第一连接部179由用于容纳杆的一部分的筒形部件构成。作为施力装置的螺旋弹簧181布置在第一连接部(筒形部件)179和第二连接部(杆)180之间。第一连接部179内的侧壁182a和设置在第一连接部179的内表面上的台阶182b分别充当在第二连接部180相对于第一连接部179移动时的止动件。
例如，当第二连接部180相对于第一连接部179向着图22的右侧移动时，由嵌入在第一连接部179的一部分中的挡圈190b压缩螺旋弹簧181。第二连接部180相对移动，直到它的末端接触第一连接部179内的侧壁(止动件)182a。
而且，当第二连接部180相对于第一连接部179向着图22的左侧移动时，由嵌入在第一连接部179的一部分中的挡圈190b压缩螺旋弹簧181。第二连接部180相对移动，直到嵌入在第一连接部179的一部分中的挡圈190b接触设置在第一连接部179的内表面上的台阶(止动件)182b。
构成第一连接部179和第二连接部180的杆和筒形部件可以是圆形、矩形或任何其他形状，只要筒形部件可以容纳杆即可。杆可以具有不同直径的多个部分，且较大直径的部分可以用作与弹簧接触的部分。
此外，筒形部件可以构造有具有内外表面的多个部件。例如，筒形部件可以构造有沿着杆的直线方向分割的多个半筒形部件。在此情况下，筒形部件包括多个筒形部件。
在图23(a)所示的示例中，第一连接部179的末端往回弯折并插入第二连接部180的开口中。该开口的侧壁182a、182b用作止动件。在图23(b)所示的示例中，螺旋弹簧181设置在由第一连接部179和第二连接部180界定的开口中。形成在第一连接部179上的突起182a和形成在第二连接部180中的凹部182b互相配合以用作止动件。
虽然以上已经通过优选实施例描述了本发明，但是以上描述不应该构成限制，而可以进行各种修改。
本发明中的换档控制设备可以安装在图6所示的两轮动力车辆上，以在两轮动力车辆行驶时允许平滑的换档。
此处使用的术语“两轮动力车辆”表示包括动力自行车(电动自行车)和小型摩托车，并还具体涉及可以通过使车体倾斜而转弯的车辆。于是，具有两个或更多前轮和/或两个或更多后轮并因此具有总共三或四个(或更多)车轮的车辆可以包括在“两轮动力车辆”中。本发明不限于用在两轮动力车辆中，而也可以应用到能够利用本发明效果的其他车辆。这种车辆的示例包括除两轮动力车辆之外的所谓跨骑式车辆，例如四轮汽车(越野车(ATV))和雪地机动车。
“换档致动器”可以是电动或液压式。代替松针状弹簧或螺旋弹簧，“施力装置”可以是其他类型的弹簧或弹性部件，例如橡胶和树脂。
当本发明应用于实际的跨骑式车辆时，应当从全面的视角检查具体实施，这允许用于每种需要以产生如上所述的优良效果。
工业实用性本发明的目的是利用现有结构提供一种容易维护的用于跨骑式车辆的换档控制设备。
参考标号说明10 传动机构11a 第一连接部11b 第二连接部12 施力装置12a 第一施力装置(螺旋弹簧)12b 第二施力装置(螺旋弹簧)13 止动机构13a 第一止动机构(止动件)13b 第二止动机构(止动件)15 支承件16a 第一开口16b 第二开口
151 发动机152 发动机箱155 变速机构156 换档叉157 滑动杆158 换档凸轮159 换档轴160 棘轮机构161 换档臂162 止动片164 致动力传递机构165 换档致动器166 小齿轮167 连接杆170 旋转框架(第一连接部)171 松针状弹簧(施力装置)172 支承棒174 固定杠杆(第二连接部)177 致动力传递机构179 第一连接部180 第二连接部181 螺旋弹簧(施力装置)
权利要求
1.一种用于跨骑式车辆的换档控制设备，所述换档控制设备用于进行换档控制，在所述换档控制中，换档致动器行进预定量以使换档轴转动，且卡爪通过所述换档轴的转动而接合和分离，所述换档控制设备包括传动机构，包括连接以彼此相对移动的第一连接部和第二连接部；用于向着中立位置对所述第一连接部和第二连接部施力的施力装置；和止动机构，所述止动机构用于当所述第一连接部或第二连接部抵抗所述施力元件的作用力而从所述中立位置相对移动时，使所述第一连接部或第二连接部的相对移动停止；其中，所述传动机构布置在发动机箱外部并插入在所述换档致动器与所述换档轴之间。
2.根据权利要求1所述的用于跨骑式车辆的换档控制设备，其特征在于，所述传动机构布置为使得当阻力抵抗所述传动机构的移动时所述第一连接部或第二连接部抵抗所述施力装置的作用力而相对移动，直到所述止动机构使所述第一连接部或第二连接部停止；且然后所述第一连接部和第二连接部一起移动。
3.根据权利要求1所述的用于跨骑式车辆的换档控制设备，其特征在于，所述第一连接部和第二连接部连接以在滑动方向上彼此相对移动。
4.根据权利要求3所述的用于跨骑式车辆的换档控制设备，其特征在于，所述施力装置包括压缩弹簧。
5.根据权利要求1所述的用于跨骑式车辆的换档控制设备，其特征在于，所述第一连接部和第二连接部连接以在转动方向上彼此相对移动。
6.根据权利要求5所述的用于跨骑式车辆的换档控制设备，其特征在于，所述施力装置包括松针状弹簧。
7.根据权利要求5所述的用于跨骑式车辆的换档控制设备，其特征在于，所述传动机构布置在所述换档轴上。
8.根据权利要求7所述的用于跨骑式车辆的换档控制设备，其特征在于，所述传动机构布置在与所述换档致动器相连的减速机构的齿轮轴上。
9.根据权利要求1所述的用于跨骑式车辆的换档控制设备，其特征在于所述换档致动器经由连接机构连接到所述换档轴，所述连接机构用于传递所述换档致动器的致动力；且所述传动机构由所述连接机构保持。
10.根据权利要求9所述的用于跨骑式车辆的换档控制设备，其特征在于，所述传动机构设置在由所述连接机构保持的箱中。
11.根据权利要求1所述的用于跨骑式车辆的换档控制设备，其特征在于所述换档致动器经由连接机构连接到所述换档轴，所述连接机构用于传递所述换档致动器的致动力；且所述连接机构的长度可调节。
12.一种结合有根据权利要求1、9、10和11中任一项所述的换档控制设备的跨骑式车辆。
全文摘要
问题一种用于跨骑式车辆的换档控制设备，其中可以利用现有结构且容易维护。解决手段传动机构(10)设置在换档致动器和换档轴之间。该传动机构(10)具有彼此连接以可相对移动的第一连接部(11a)和第二连接部(11b)；用于向中立位置对第一和第二连接部(11a、11b)施力的施力装置(12)；和止动机构(13)，用于当第一或第二连接部(11a、11b)抵抗施力元件(12)的作用力而从中立位置相对移动时使相对移动停止。通过上述构造，当换档致动器行进预定量时，随着第一和第二连接部(11a、11b)通过止动机构(13)而形成一体，卡爪被强迫分离，并随着第一和第二连接部(11a、11b)抵抗施力装置(12)的作用力而相对移动，卡爪被接合。可以平滑地换档。
文档编号F16H61/28GK1926362SQ200580006468
公开日2007年3月7日 申请日期2005年6月28日 优先权日2004年7月1日
发明者小杉诚, 村山拓仁 申请人:雅马哈发动机株式会社