摩托车用变速装置的制作方法

专利名称：摩托车用变速装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及摩托车用变速装置，尤其涉及齿轮式变速装置。
背景技术：
图14示出六段变速的摩托车用齿轮式变速装置的现有示例，在变速箱(未图示)内 具备相互平行的变速用输入轴201和变速用输出轴202。输入轴201具备由第一速用输入 侧齿轮至第六速用输入侧齿轮211、212、213、214、215、216构成的输入侧变速齿轮组，同时 通过尚合器219与曲轴(未图不)可传递动力地连接。输出轴202具备由与上述各输入侧齿 轮 211、212、213、214、215、216 时常啮合的输出侧齿轮 221、222、223、224、225、226 构成的输 出侧变速齿轮组。在该现有示例中，各变速齿轮组的齿轮排列顺序是从离合器219侧按顺序为第一 速齿轮211、221、第四速齿轮214、224、第三速齿轮213、223、第五速齿轮215、225、第六速齿 轮216,226及第二速齿轮212、222。作为换挡机构，在输入轴201上，将配置在轴向的中央的输入侧第三速齿轮213及 输入侧第五速齿轮215 —体成型，并可沿轴向移动地与变速用输入轴201花键嵌合，并将其 余的输入侧第一速、第四速、第六速及第二速齿轮211、214、216、212不能沿轴向移动地固 定在变速用输入轴201上。而且，在输入侧第四速齿轮214和输入侧第三速齿轮213之间、 以及在输入侧第五速齿轮215和输入侧第六速齿轮216之间分别设置有犬齿式离合器机构 231、232。另一方面，在输出轴202上，输出侧第四速齿轮224和输出侧第六速齿轮226分别 独立地可沿轴向移动地与变速用输出轴202花键嵌合，并将其余的输出侧第一速、第三速、 第五速及第二速齿轮221、223、225、222不能沿轴向移动地固定在输出轴202上。而且，在 输出侧第四速齿轮224和输出侧第一速齿轮221之间、以及在输出侧第六速齿轮226和输 出侧第二速齿轮222之间分别设置有犬齿式离合器机构233、234。虽然未图示，但是通过由换挡凸轮鼓(shift cam drum)及换挡叉等构成的换挡操 作机构将输入侧第三速齿轮213及第五速齿轮215、输出侧第四速齿轮224和输出侧第六速 齿轮226沿轴向移动操作，从而与各犬齿式离合器机构231、232、233、234选择性地啮合，以 此变速至所期望的变速段位。如上所述的结构公开在专利文献1等中。现有技术文献
专利文献1 :日本特开2007-009737号公报(图4)。

发明内容
发明要解决的问题
此外，竞赛用或运动型的摩托车期望七段或八段以上的变速段数。但是，在如上所述的 变速用的齿轮自身上形成犬齿式离合器齿，通过使其沿轴向移动来进行变速的结构中，如 果为了增加变速段数，而增设输入轴201及输出轴202上的齿轮数时，两轴201、202的轴长变长，变速箱的轴向宽度，即车宽方向的宽度变大，驾驶者的脚部空间受限制。并且，因轴长 变长，轴挠度变大，换挡感觉下降，同时齿轮之间的动カ传递效率降低。并且，在移动变速用的齿轮自身的情况下，齿轮自身会发生倾倒，齿轮齿尖的接触 不良，有可能产生麻点(pitting)。并且，在減速比大于四轮车的摩托车中，由于输出侧的变速齿轮的直径显著大干 输入侧的变速齿轮的直径，因此期望在半径方向上有效地设置犬齿及与该犬齿啮合的结合 孔等，且期望形成能承受传递转矩及变速时的冲击的结构。本发明的目的是提供一种摩托车用变速装置，在保持车宽及径向的紧凑性的同时 解决上述问题，以及可以满足上述期望的摩托车。解决问题的手段
本发明是具备输入轴、与该输入轴平行配置的输出轴、设置于所述输入轴上的多个输 入侧变速齿轮、及分别与所述输入侧变速齿轮啮合且设置于所述输出轴上的多个输出侧变 速齿轮，并选择通过所述输入轴和所述输出轴之间的所述输入侧变速齿轮及所述输出侧变 速齿轮的动カ传递路径，以此变速的摩托车用变速装置，其中，设置于在所述输入轴及所述 输出轴中的一方的轴上的所述多个变速齿轮，沿轴向并绕轴固定在该一方的轴上，设置于 在所述输入轴及所述输出轴中的另一方的轴上的所述多个变速齿轮，沿轴向固定并绕轴旋 转自如地嵌合在该另一方的轴上；多个爪结合用的滑环绕轴固定并沿轴向滑动自如地设置 在所述另一方的轴上；在所述滑环上形成有结合孔，在设置于所述另一方的轴上的所述变 速齿轮上形成有通过所述滑环的轴向移动能与所述结合孔结合的结合突起。在本发明中，较佳地还可以采用如下各结构。(a)所述多个输出侧变速齿轮及多个输入侧变速齿轮分别配设为随着从轴向的一 端侧向另一端侧行进，变速段位依次变高。(b)在所述滑环的内周面上形成有沿轴向延伸的多个滑动槽；在所述另一方的轴 上或绕轴并沿轴向固定在该另一方的轴上的筒构件上形成有与所述滑环的滑动槽结合的 滑动用突起；所述滑动槽配置在相对于所述结合孔在周向上错开的位置上，且滑动槽的径 向外端比所述结合孔的径向内端更向径向外侧突出。(c)至少最低速段位用的所述滑环的所述结合孔的周向的长度形成为比最高速段 位用的所述滑环的所述结合孔的周向的长度短。(d)在所述滑环的轴向端面上，在从所述结合孔的径向内端边缘近旁至径向外端 边缘近旁的范围内形成沿轴向以阶梯形状突出的止动用的突出面。(e)在所述滑环的表面上形成有氮化处理层。(f)所述滑环通过换挡构件(选择构件)沿轴向移动地与换挡凸轮鼓(选择凸轮鼓) 连接；所述换挡凸轮鼓配置在所述另一方的轴的下方，使从所述另一方的轴落下的润滑油 供给至所述换挡凸轮鼓。(g)所述滑环通过换挡构件沿轴向移动地与换挡凸轮鼓连接；所述换挡凸轮鼓配 置在所述另一方的轴的上方，使从该换挡凸轮鼓落下的润滑油供给至所述另一方的轴的变 速齿轮。(h)配置有所述全部的滑环的另一方的轴是所述输出轴。(i)具备三个所述换挡构件，该三个换挡构件形成为相同形状。
(j)具备使用在摩托车上的电动马达，来自该电动马达的动力输入至所述输入轴 的电动摩托车用变速装置。发明的效果
根据本发明，(1)仅将换挡机构用的滑环可沿轴向移动地设置在输入轴及输出轴上，输 入侧及输出侧的全部变速齿轮沿轴向固定，因此即使进行变速操作，变速齿轮自身也不会 发生倾倒，可良好地维持齿轮齿尖的接触，而不存在产生麻点等的可能性。(2)输入侧及输出侧的全部的变速齿轮沿轴向固定，因此可使输入轴及输出轴保 持短的轴长，并可以使轴径变细，且实现轻量化，同时使因运转中的负荷而引起的轴挠度变 小，换挡感觉也变得平顺。(3)由于在滑环上形成结合孔，在变速齿轮上形成与所述结合孔结合的结合突起， 因此滑环在结合时不仅通过剪应力还通过周向的压缩力承受驱动荷重，因此可以使滑环的 厚度变薄，由此可使输入轴及输出轴保持短的轴向长度。(4)换挡机构用的滑环仅设置在输入轴及输出轴中的一方，因此作为换挡机构，例 如使用换挡凸轮鼓及换挡叉时，可以将换挡轴集中为一个，同时可以在所述一方的轴的近 处的空间上紧凑地集中换挡凸轮鼓及换挡叉。并且，作为换挡机构，即使是在利用电磁式或 油压式的机构的情况下，也可以将这些机构紧凑地集中在一方的轴及其近旁。(5)由于在沿轴向滑动的滑环的外周面上没有形成齿轮齿，因此，与如图14所示 的现有示例中在变速用齿轮的侧端面上形成犬齿等，使变速齿轮自身沿轴向滑动的结构相 t匕，可以使滑环的外径变小，变轻。(6)由于全部的变速齿轮不能沿轴向移动地保持，因此作为变速齿轮可以采用产 生推力的螺旋齿轮，与使用正齿轮的情况相比可以降低噪声。(7)根据所述结构(a)，由于输出侧变速齿轮及输入侧变速齿轮分别配设为随着从 轴向的一端侧向另一端侧行进，变速段位依次变高，因此组装时不会弄错齿轮等的组装顺 序，从而能提闻组装作业的效率。(8)又，根据所述结构(a)，由于直径相近的变速齿轮处于彼此相邻的状态，且在直 径相近的变速齿轮之间配置滑环，因此可容易地匹配滑环的结合孔和两个变速齿轮的结合 突起的径向位置，从而容易制造。(9)根据所述结构(b)，即使是在滑环上形成结合孔及内周面的滑动槽的情况下， 也可以使滑环的径向尺寸变短，实现滑环的小型轻量化。(10)关于结合孔和结合突起的啮合机会，在高速段位上输出侧的变速齿轮高速旋 转，因此上述啮合机会变短，但是如构成要素(c)，通过使高速段位的结合孔的周向长度变 长，可以使在高速段位上变速时的啮合机会变长，以此可以平顺地移向期望的啮合状态。另 一方面，虽然在低速段位上结合孔的周向长度变短，但是由于输出侧的变速齿轮以低速旋 转，因此可以确保向啮合状态的平顺移动，而且通过使邻接的结合孔之间的肉壁的周向幅 度变长，可以得到适合高转矩的强度。此外，低速段位用的输出侧变速齿轮的结合孔短时， 结合突起嵌入结合孔后，结合突起移动至与结合孔的圆周方向的端边缘接触为止的距离变 短，因此结合突起与结合孔的周向端边缘接触时的冲击变小。(11)根据所述结构(d)，由于在滑环的结合孔的整个圆周上形成沿轴向以阶梯形 状突出的止动用的突出面，因此变速齿轮的结合突起与滑环的结合孔嵌合时，可以防止因变速齿轮的过量移动而导致的肩部(shoulder)接触(部分接触)，在结合孔的整个圆周上与 突出面接触，可以确保良好的动力传递，同时也可以防止因肩部接触导致的噪声。(12)如所述结构(e)，在滑环的表面上形成有氮化处理层时，与如渗碳处理那样连 内部的硬度也一起提高的处理相比，针对冲击的耐久性提高。(13)根据所述结构(f)，也可以将供给至输出轴或输入轴的润滑油自动地用于换 挡凸轮鼓的润滑，可以有效利用润滑油。( 14)根据所述结构(g)，与上述结构(f)相反，也可以将供给至换挡凸轮鼓的润滑 油自动地用于输出轴或输入轴的润滑，可以有效利用润滑油。(15)摩托车与四轮车相比，由于将高速旋转的发动机的速度减速，因此输入侧变 速齿轮和输出侧变速齿轮之间的变速比变大，输出侧变速齿轮的直径变大，然而，在这样的 摩托车用变速装置中，如所述结构(h)，在输出轴上配置全部的滑环时，与滑环的结合孔可 结合的结合突起56的形成与在直径小的输入侧变速齿轮上形成的情况相比，在强度或加 工上更有利。(16)如所述结构(i)，利用相同形状的三个换挡构件时，可提高换挡构件的生产 率，并且使部件管理也变得简单。(17)如所述结构(j)，具备电动马达，并将该电动马达的动力输入至所述输入轴 时，可以防止齿轮式变速器在车宽方向上的大型化。


图I是将根据本发明的第I实施形态的摩托车用变速装置及发动机、用通过各轴 的面剖切的中立状态的概略剖视图2是图I的摩托车用变速装置的放大剖视图3是高速段用的滑环的正视放大图(沿轴向观察的图)；
图4是图3的IV-IV放大剖视图5是作为输出侧变速齿轮中的一个的输出侧第六速齿轮的正视图6是滑环和输出侧变速齿轮的结合部分的放大剖视图7是示出高速段用滑环的结合孔和输出侧第六速齿轮的结合突起的结合状态的正 视图8是示出低速段用滑环的结合孔和输出侧第一速齿轮的结合突起的结合状态的正 视图9是示出滑环的变形例的部分放大剖视图10是示出滑环的另一变形例的部分放大剖视图11是根据本发明的第2实施形态的电动摩托车的右视图12是示出该电动摩托车的动力装置的结构的展开图13是示出从侧方观察该动力装置中的主要构成元件的布局的说明图14是示出现有的摩托车用齿轮式变速装置的剖视图。
具体实施例方式[第I实施形态]图1 图8是根据本发明的第1实施形态的摩托车用齿轮式变速装置，根据这些附图 说明第1实施形态。另外，在各附图中，用箭头W表示摩托车的车宽方向，用箭头F表示车 辆前方(行进方向)。并且，将由乘车的驾驶者观察的左右方向表示为车辆的左右方向。在图1中，发动机E为四汽缸发动机，在曲轴箱1的后侧一体地具备变速箱2，在曲 轴箱1内配置有沿车宽方向W延伸的曲轴3，在变速箱2内配置有与所述曲轴3平行的变速 用输入轴5和变速用输出轴6。输出轴6配置在输入轴5的后方。曲轴3通过左右的轴承10、11及轴向中间部的多个轴颈轴承12可旋转地支持在 曲轴箱1上，在曲轴箱1内的各曲柄销分别通过连杆与对应的汽缸的活塞13连接。在从曲 轴3的右侧起位于第二位的曲柄臂15的外周面上一体形成有曲轴齿轮21。输入轴5的左右两端部通过轴承30、31可旋转地支持在变速箱2上，在输入轴5上 从右侧起按顺序且不可沿轴向移动地固定有输入侧第一速齿轮41、输入侧第二速齿轮42、 输入侧第三速齿轮43、输入侧第四速齿轮44、输入侧第五速齿轮45及输入侧第六速齿轮 46。输入轴5的右端部向离合器室20突出，在该右侧突出部分上设置有多片式摩擦离 合器35的同时还空转自如地嵌合有离合器齿轮28,该离合器齿轮28与所述曲轴齿轮21哨 合的同时还与离合器35的输入侧外壳(离合器壳)36结合。离合器35的输出侧内毂37固 定在变速用输入轴5上。众所周知，外壳36和内毂37之间通过多个摩擦片分离和接合操 作自如地连接。在详细示出图1的变速装置的图2中，输出轴6的左右两端部通过轴承55、57可 旋转地支持在变速箱2上，在输出轴6的外周上固定有中间筒轴80，在该中间筒轴80的外 周上从右侧起按顺序空转自如地嵌合有分别与所述输入侧第一速齿轮41、输入侧第二速齿 轮42、输入侧第三速齿轮43、输入侧第四速齿轮44、输入侧第五速齿轮45及输入侧第六速 齿轮46时常啮合的输出侧第一速齿轮61、输出侧第二速齿轮62、输出侧第三速齿轮63、输 出侧第四速齿轮64、输出侧第五速齿轮65、输出侧第六速齿轮66。如图1所示，输出轴6的左端部向变速箱2外突出，在该左侧突出端部上固定有输 出链轮67。该输出链轮67通过驱动链条68与后车轮的链轮69连接。在输出轴6上的输出侧第一速齿轮61和输出侧第二速齿轮62的轴向之间、输出 侧第三速齿轮63和输出侧第四速齿轮64的轴向之间、以及输出侧第五速齿轮65和输出侧 第六速齿轮66的轴向之间，换挡机构用的第一滑环51、第二滑环52及第三滑环53可沿轴 向移动地与输出轴6的中间筒轴80 (图2)花键嵌合，并且各滑环在周向上间隔地具有多个 结合孔54。上述中间筒轴80起到在轴向上滑动自如地支持各滑环51、52、53的作为滑轨的 功能。另一方面，在各输出侧齿轮61、62、63、64、65、66的轴向的端面上分别形成有向各 滑环51、52、53侧突出从而可以与各结合孔54结合的结合突起56。作为所述各滑环51、52、53的轴向的操作机构，设置有具有三个凸轮槽71、72、73 的换挡凸轮鼓75、具有与各凸轮槽71、72、73结合的驱动销的第一、第二及第三换挡叉81、 82、83、和沿轴向移动自如地支持各换挡叉81、82、83的换挡轴85。换挡凸轮鼓75及换挡轴 85，与输出轴6及输入轴5平行且配置在两轴5、6的下方，各换挡叉81、82、83的叉爪部与 形成在各滑环51、52、53的外周上的各环状槽58结合。三个换挡叉81、82、83全部使用相同形状的换挡叉。在图2中，与通常的摩托车的鼓操作机构相同地，换挡凸轮鼓75通过可摇动的切 换臂机构(change arm)77及切换轴(change shaft)(未图示)与变速踏板(change pedal) (未图示)连动连接。S卩，配置为通过变速踏板的踏下动作或抬起动作，经切换臂机构77,换 挡凸轮鼓75以规定转动量转动，并通过各凸轮槽71、72、73，使换挡叉81、82、83沿轴向移 动，从而使各滑环51、52、53选择性地沿轴向移动。图3是高速段用的第三滑环53的正视图，在周向上等间隔地形成有四个所述结合 孔54，在第三滑环53的内周面上，在周向上等间隔地形成有四个滑动槽(花键槽)78。各滑 动槽78形成在从所述结合孔54沿周向错开的位置上的邻接的结合孔54的周向之间的肉 壁部分上，且各滑动槽78的槽底(径向外端)78a相对于各结合孔54的径向内端54a位于 径向外侧。即，各滑动槽78形成在结合孔54之间的肉壁内，比结合孔54的内端54a更向 径向外侧突出。并且，在各滑动槽78的槽底78a上形成有向径向外侧延伸并到达至所述凸 轮槽58的槽底的润滑油通路79。图4是图3的IV-IV放大剖视图，在第三滑环53的轴向的两端面上形成有从各端 面向轴向的外侧仅突出规定突出量hi的平面上的突出面53a。各突出面53a的径向的形成 范围K是从相对于结合孔54的内端54a位于径向内侧的部位扩展到相对于结合孔54的外 端54b位于径向外侧的部位，且在周向上形成在整个圆周范围内。所述突出量hi例如设定 为0. 5 1. 0mm左右。第三滑环53由氮化钢制作而成。说明制作工程的一示例，首先通过机械加工等进 行形状加工，实施研磨处理，氮化处理，然后，研磨去除因氮化而产生的氮化铁等的表面化 合物。虽然氮化处理到达至从表面起0. 1mm的位置的内部，但是通过氮化处理后的研磨例 如削掉8微米左右的表面化合物层(氮化铁层等)。削掉表面化合物层的原因是表面化合物 与内部一体化而容易变脆，从而有可能因换挡时的冲击而剥落。另外，作为表面处理后的研 磨，具有吹入高压气体等的喷丸加工(shot peening)等。图5是输出侧第六速齿轮66的正视图，在输出侧第六速齿轮66的轴向的端面上 在周向上等间隔地形成有四个所述结合突起56。在图5中，说明了输出侧第六速齿轮66的详细结构，然而，对于输出侧第一至第五 速齿轮61、62、63、64、65，除了外径基于各自的减速比而设定之外，也形成有与输出侧第六 速齿轮66相同的配置的四个结合突起56。又，在图3及图4中，仅仅说明了第三滑环53的详细结构，然而，如图8所示，对于 中低速段用的第一及第二滑环51、52，也与第三滑环53相同地在周向上等间隔地具有四个 结合孔54，同时在各结合孔54的周向之间具有滑动槽78。并且，在轴向的端面上形成有向 轴向的外侧仅突出规定量的突出面51a、52b(但是52b未图示)。另外，第一及第二滑环51、 52的周向的长度L1形成为比图7所示的第三滑环53的周向的长度L3短。例如，在图7中，第三滑环53的结合孔54内的输出侧第六速齿轮66的结合突起 56最大在41°的曲轴角范围内可移动，相对于此，在图8中，第一滑环51的结合孔54内的 输出侧第一速齿轮61的结合突起56比所述第六速用结合突起短，因此最大在31°左右的 曲轴角范围内可移动。又，在第一及第二滑环51、52的表面上与第三滑环53相同地形成有氮化处理层。
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61 WffOT,Bm*!l^^j&56 %^ L54 ê^ M àiiaX7ti iWW7ti iiJ^ ^/Js/A而也可以抑制冲击声。变速为第二速的情况也与上述第一速的情况相同，即使第一滑环51的结合孔54 的周向长度L1短，也可以充分确保啮合机会。并且，在啮合时，由于结合突起56在结合孔 54内的移动量短，因此在施加有大的转矩的第二速齿轮62的情况下，可以抑制结合突起56 与结合孔54的端边缘发生冲击时的冲击力使其变小，从而也可以抑制冲击声。(4)如图7及图8所示，结合突起56和结合孔54结合的状态下，通过内周的滑动 槽78、滑动用突起(花键突起)81及中间筒轴80向输出轴6传递动力，然而，由于滑动槽78 的槽底78a相对于结合孔54的内端54a位于径向外侧，因此由结合突起56向滑环51、53等 施加的荷重不仅由剪应力，而且可以由在周向压缩结合孔54之间的肉壁的压缩荷重承受。 于是，即使滑环53等的壁厚变薄，也可以充分确保耐荷重强度。并且，可以使滑环51、52、53 的径向尺寸变短，可以实现滑环的小型轻量化。(5)由于输出侧的各齿轮61、62、63、64、65、66及输入侧的各齿轮41、42、43、44、 45,46配设为随着从轴向的一端侧向另一端侧行进，变速段位依次变高，即，直径依次变大 或变小，因此组装时不会弄错齿轮等的组装顺序，从而能提高组装作业的效率。并且，由于 直径相近的变速齿轮处于彼此相邻的状态，且在直径相近的变速齿轮之间配置滑环51、52、 53，因此可容易地匹配滑环51、52、53的结合孔54和两侧的变速齿轮的结合突起56的径向 位置，从而容易制造。(6)由于在沿轴向移动的滑环51、52、53上没有形成齿轮齿，因此，与如图14所示 的现有示例中在变速齿轮的端面上形成犬齿等，使变速齿轮自身沿轴向滑动的结构相比， 可以使滑环51、52、53的外径变小，变轻。(7)换挡机构用的三个滑环51、52、53全部设置在输出轴6上，因此使换挡叉81、 82、83及换挡凸轮鼓75的配置紧凑地集中在一处，并且可以使结构简单化。(8)摩托车与四轮车相比，由于将高速旋转的发动机的速度减速，因此输入侧变速 齿轮和输出侧变速齿轮之间的变速比变大，输出侧变速齿轮的直径变大，然而，在这样的摩 托车用变速装置中，在输出轴6上配置全部的滑环51、52、53时，与滑环51、52、53的结合孔 54可结合的结合突起56的形成加工与在直径小的输入侧变速齿轮上形成的情况相比，在 强度或加工上更有利。(9)输入侧及输出侧的各齿轮41、42、43、44、45、46及61、62、63、64、65、66的任意
一个都不会沿轴向移动，因此即使进行变速操作，也不会发生变速用齿轮自身的倾倒，可良 好地维持齿轮齿尖的接触，而不存在产生麻点等的可能性。(10)输入侧及输出侧的全部的变速用齿轮41、42、43、44、45、46及61、62、63、64、 65、66沿轴向固定，因此可使输入轴5及输出轴6保持短的轴长，并可以使轴径变细，且实现 轻量化，同时可以使因运转中的负荷而引起的轴挠度变小，换挡感觉也变得平顺。(11)由于在滑环51、52、53上形成结合孔54，在变速齿轮上形成与所述结合孔54 结合的结合突起56，因此滑环51、52、53在结合时不仅通过剪应力还通过周向的压缩力承 受驱动荷重，因此可以使滑环51、52、53的厚度变薄，由此可使输入轴5及输出轴6保持短 的轴向长度。(12)换挡凸轮鼓75及换挡轴85配置在输出轴6及输入轴5的下方，因此润滑输 出轴6及输入轴5的齿轮嵌合部分的润滑油落到下方的换挡叉81、82、83及换挡凸轮鼓75上，可自动地用于换挡叉81、82、83及换挡凸轮鼓75的润滑。(13)滑环51、52、53的表面上形成有氮化处理层，因此与如渗碳处理那样连内部 的硬度也一起提高的处理相比，针对冲击的耐久性提高。(14)由于利用相同形状的三个换挡叉81、82、83，因此可提高换挡叉81、82、83的 生产率，并且使部件管理也变得简单。[第2实施形态]
图11至图13是本发明的第二实施形态。图11是主要示出根据第二实施形态的电动 摩托车101的车身框架及动力装置、车辆等的主要部分的右视图。图11所示的电动摩托车 101具备作为转向轮的前轮102和作为驱动轮的后轮103。前轮102旋转自如地支持在各 自在大致上下方向上延伸的左右一对的前叉104的下端部上，另一方面，前叉104的上部通 过上下一对的支架104a支持在转向轴(未图示)上。转向轴以内插在车身侧的头管105中的状态旋转自如地被支持，构成操舵轴。SP， 在上侧的支架104a上安装有向左右延伸的杆型的把手106，驾驶者通过该把手106可以围 绕所述转向轴操纵前叉104及前轮102。在把手106的右端配设有由驾驶者的右手把持并 通过手腕的转动而旋转的加速器手柄107。作为一示例，电动摩托车101的车身框架具备从所述头管105稍微向下方倾斜地 向后方延伸的一个主框架108。该主框架108例如由作为铝合金的挤出成型品的方形截面 的管材构成，其前端焊接在头管105上。在该焊接部位的近旁焊接有向下方延伸的左右一 对的下降式框架(down frame) 109的上端部,这些下降式框架109分别向左右展开地从头 管105向下方延伸，到相互之间的间隔展开至规定值之后，在保持其间隔的状态下向下方 延伸。另一方面，形成为矩形框状的枢轴框架(pivot frame) 110 (车身框架的枢轴支持 部)的上框部分与主框架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。枢轴框架110与后面详细说明的动力装置140的壳体的后部紧固，该壳体的前部与 所述下降式框架109的下端部紧固。即，本实施形态的车身框架通过主框架108、下降式框 架109、枢轴框架110及动力装置140的壳体一体形成，确保高的扭转刚性。支持后轮103的摇动臂111的前端部上下摇动自如地支持在所述枢轴框架110的 左框部分和右框部分之间，摇动臂111从其摇动支轴116 (枢轴)稍微向下方倾斜地向后方 延伸。在图示的示例中，摇动臂111的后侧分叉为两部分，在这两部分之间旋转自如地支持 后轮103。另一方面，在摇动臂111的前侧形成有向下方的膨胀部，在该处支持悬挂装置112 的下端部。悬挂装置112的上端部支持在主框架108的后端的延伸部108a上，伴随着摇动 臂111的上下摇动悬挂装置112进行伸缩。另外，如图中用虚拟线所示，在摇动臂111的上方配设有乘骑用的座椅113，沿着 其左右两侧边缘设直有由乘骑在座椅后部的乘员把持的串列手柄(tandem grip) 113a。这 些通过连接在主框架108上的未图示的后框架支持。并且，在座椅前方设置有空箱(dummy tank)114，驾驶者可以将其夹在两膝之间。此外，动力装置140的下方配设有树脂制的下部 护板115。而且，如果是发动机驱动的(内燃机驱动)的摩托车时，在配置有发动机、变速器、 节气门装置等的前轮102及后轮103之间的空间内配设有具备行驶用马达120及变速装置130 (参照图12)的动力装置140、和向行驶用马达120供给电力的电池150 (蓄电装置)及 电力控制单元160。行驶用马达120是可以进行马达动作及发电动作的马达 发电机，利用 通过电力控制单元160从电池150供给的电力马达驱动后轮103。另一方面，在再生控制电 动摩托车时，行驶用马达120作为发电机动作，其产生的交流电流通过电力控制单元160的 逆变器转换成直流，并对电池150充电。众所周知，这样的对于行驶用马达120的动作的控 制及电池150的充电控制主要根据加速器手柄的操作及摩托车101的行驶状态进行。在图示的示例中，动力装置140基本上位于前后轮102、103的中央，从其上方至 前方装载有四个电池150。作为一示例的四个电池150是以主框架108为中心分别在其左 右配置有两个，其中的下侧的电池150、即四个电池150中靠近动力装置140侧的两个电池 150的各自下端部，比动力装置140的输出轴134 (输出轴在图11中用虚线示出)位于前 方，接近该动力装置140的上方。图12示出动力装置140的内部结构。在该示例中，动力装置140的壳体由侧视 时为大概椭圆形状的有底筒体构成，包括将该底部面向左侧配置的外壳141和紧固到相反 的右侧的开口并与该开口重合以关闭该开口的盖142。如图11所示，在外壳141的下部设 置有向下方膨出的下部变窄形状的油底壳143，该油底壳143内部容纳有油泵146 (参照图 13)。行驶用马达120具备固定于外壳141上的定子121和相对于该定子121旋转的转 子122。在该示例中，行驶用马达120包括在转子122的铁心的内部埋入永久磁铁的所谓 IMP马达。虽然未图示，但定子121是在包括电磁钢板的铁心(定子铁心)上卷绕多条电磁 卷线的一般结构，并配置为围绕转子122的外周，并将外周固定在外壳141上。另一方面，钢制的马达轴123 (马达轴)贯通转子122，其长方向的两端部分别通过 球轴承124支持在外壳141上。一方面，左侧的球轴承124嵌入于外壳141的底部的圆形 的凹部141a中，而右侧的球轴承124配设在与外壳141紧固的另外的隔壁部144上。马达 轴123贯通隔壁部144向右侧突出，其前端部配设有输出齿轮125。在行驶用马达120的后侧配设有作为变速装置130的输入轴的离合器轴131，来 自行驶用马达120的旋转输出通过配设在离合器轴131右侧的多片式离合器132切换为输 入、阻断中的任意一个。即，在离合器轴131的右端附近外嵌有旋转自如的离合器齿轮133， 该离合器齿轮133通过多片式离合器132与离合器轴131连接时，离合器轴131与马达轴 123连动并旋转。又，与离合器轴131平行地配设有变速装置130的输出轴134 (输出轴)，并通过齿 轮组135变速自如地连接。通过在该齿轮组中所连接的齿轮的组合的变化，改变输入输出 旋转的变速比、即变速装置130的变速段。在输出这样变速的旋转的输出轴134的左端设 置有链轮136，并与后轮103的链轮之间卷绕有链条137 (环形电动构件用虚拟线示出)。上述第2实施形态的齿轮式变速装置是四段变速，在输出轴(输出轴)134上配置 有由四个齿轮构成的齿轮组135，同时配置有两个滑环150，并具有与所述第1实施形态相 同的特征。另外，在图12中省略换挡凸轮鼓及换挡叉。如同第2实施形态，如果是代替发动机(内燃机)而具备电动马达的电动摩托车，则 可以防止变速装置在车宽方向上的大型化，可以变得紧凑。[其他实施形态](1)图9是滑环51 (及52、53)的变形例，形成于轴向的端面上的突出面51a的径向外 端的位置设定在结合孔54径向宽度的中间位置。(2)图10是滑环51 (及52、53)的另一变形例，形成在径向的内周面上的滑动槽 78形成为其槽底78a相对于结合孔54的内端54a位于径向内侧，且在周向上间隔地形成有 十个至十二个左右。(3)在图2所示的实施形态中，将换挡凸轮鼓75及换挡叉81、82、83配置在输出轴 6及输入轴5的下方，但是也可以将换挡凸轮鼓75及换挡叉81、82、83配置在输出轴6及输 入轴5的上方。此时，在换挡凸轮鼓75及换挡叉81、82、83中使用的润滑油也自动地用作 下方的输出轴6及输入轴5的润滑油。(4)在图1及图2所示的实施形态中，在输出轴6上设置全部的滑环51、52、53，但 是也可以在输入轴5上设置全部的滑环51、52、53。(5)本发明也可适用于变速段位为四速、五速或七速以上的变速器。(6)图2所示的输出侧的变速齿轮及滑环51、52、53设置在固定于输出轴6的中间 筒轴80上，但是也可以直接设置在输出轴6上。(7)本发明不脱离权利要求中记载的本发明的精神及范围下也可以进行各种变形
及变更。符号说明
3曲轴；
5输入轴；
6输出轴；
21曲轴齿轮；
28尚合器齿轮；
35多片式摩擦离合器；
41、42、43、44、45、46 输入侧第一速至第六速齿轮(变速齿轮)；
51、52、53 第一、第二及第三滑环；
51a、52a、53a 突出面；
54结合孔；
54a 内端；
54b 外端；
56结合突起；
61、62、63、64、65、66 输出侧第一速至第六速齿轮(变速齿轮)；
71、72、73 凸轮槽；
75换挡凸轮鼓；
78滑动槽；
78a 槽底(外端)；
81、82、83换挡叉；
120 行驶用马达(电动马达)；
130齿轮式变速装置；
131(离合器轴)输入轴。
权利要求
1.一种摩托车用变速装置，所述变速装置是具备输入轴、与该输入轴平行配置的输出 轴、设置于所述输入轴上的多个输入侧变速齿轮、及分别与所述输入侧变速齿轮啮合且设 置于所述输出轴上的多个输出侧变速齿轮，并选择通过所述输入轴和所述输出轴之间的所 述输入侧变速齿轮及所述输出侧变速齿轮的动力传递路径，以此变速的摩托车用变速装 置；设置于在所述输入轴及所述输出轴中的一方的轴上的所述多个变速齿轮，沿轴向并绕 轴固定在该一方的轴上，设置于在所述输入轴及所述输出轴中的另一方的轴上的所述多个 变速齿轮，沿轴向固定并绕轴旋转自如地嵌合在该另一方的轴上；多个爪结合用的滑环绕轴固定并沿轴向滑动自如地设置在所述另一方的轴上；在所述滑环上形成有结合孔，在设置于所述另一方的轴上的所述变速齿轮上形成有通 过所述滑环的轴向移动能与所述结合孔结合的结合突起。
2.根据权利要求1所述的摩托车用变速装置，其特征在于，所述多个输出侧变速齿轮 及多个输入侧变速齿轮分别配设为随着从轴向的一端侧向另一端侧行进，变速段位依次变 闻。
3.根据权利要求1或2所述的摩托车用变速装置，其特征在于，在所述滑环的内周面上形成有沿轴向延伸的多个滑动槽；在所述另一方的轴上或绕轴并沿轴向固定在该另一方的轴上的筒构件上形成有与所 述滑环的滑动槽结合的滑动用突起；所述滑动槽配置在相对于所述结合孔在周向上错开的位置上，且滑动槽的径向外端比 所述结合孔的径向内端更向径向外侧突出。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的摩托车用变速装置，其特征在于，至少最低速 段位用的所述滑环的所述结合孔的周向的长度形成为比最高速度段位用的所述滑环的所 述结合孔的周向的长度短。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的摩托车用变速装置，其特征在于，在所述滑环 的轴向端面上，在从所述结合孔的径向内端边缘近旁至径向外端边缘近旁的范围内形成沿 轴向以阶梯形状突出的止动用的突出面。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的摩托车用变速装置，其特征在于，在所述滑环的表面上形成有氮化处理层。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的摩托车用变速装置，其特征在于，所述滑环通过换挡构件沿轴向移动地与换挡凸轮鼓连接；所述换挡凸轮鼓配置在所述另一方的轴的下方，使从所述另一方的轴落下的润滑油供 给至所述换挡凸轮鼓。
8.根据权利要求1至6中的任一项所述的摩托车用变速装置，其特征在于，所述滑环通过换挡构件沿轴向移动地与换挡凸轮鼓连接；所述换挡凸轮鼓配置在所述另一方的轴的上方，使从该换挡凸轮鼓落下的润滑油供给 至所述另一方的轴的变速齿轮。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的摩托车用变速装置，其特征在于，配置有所述 全部的滑环的另一方的轴是所述输出轴。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的摩托车用变速装置，其特征在于，具备三个所述换挡构件，该三个所述换挡构件形成为相同形状。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的摩托车用变速装置，其特征在于，所述变 速装置是具备电动马达，来自该电动马达的动力输入至所述输入轴的电动摩托车用变速装置。
全文摘要
一种具备输入轴(5)、输出轴(6)、和多个输入侧及输出侧变速齿轮，并通过换挡机构变速的摩托车用变速装置。在输入轴(5)及输出轴(6)中的一方的轴上，例如在输入轴(5)上沿轴向并绕轴固定有输入侧变速齿轮，输出侧变速齿轮沿轴向固定并绕轴旋转自如地嵌合在输出轴(6)上，此外，多个爪结合用的滑环(51、52、53)绕轴固定并沿轴向滑动自如地设置在输出轴(6)上。在滑环(51、52、53)上形成有结合孔(54)，在输出侧变速齿轮上形成有通过滑环(51、52、53)的轴向移动能与所述结合孔(54)结合的结合突起(56)。
文档编号F16H63/32GK102667262SQ201080053903
公开日2012年9月12日 申请日期2010年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者新田隆宏, 松田义基 申请人:川崎重工业株式会社