專利名稱：換檔致動器、有換檔致動器的車輛和安裝換檔致動器的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于對變速器的檔位進行換檔的換檔致動器、具有該換檔致動器的車輛和安裝該換檔致動器的方法。
背景技術：
本領域公知一種裝備變速器和換檔致動器的車輛，其中變速器的檔位自動改變(例如，參考專利文獻1)。
專利文獻1中公開的車輛具有在發(fā)動機單元(動力單元)中與發(fā)動機一起的變速器，和發(fā)動機單元外部的換檔致動器。換檔致動器經(jīng)由由桿和杠桿組成的連桿機構連接到變速器。
當換檔致動器布置在發(fā)動機單元外部時，換檔致動器的安裝自由度增大，由此減小了對車輛布局的限制。而且，由于換檔致動器布置在車輛的空間中，所以可以減小車輛的尺寸。

發(fā)明內容
但是，該車輛具有這樣的問題，即其換檔致動器的安裝精度必須足夠高，這是因為換檔致動器和發(fā)動機單元中變速器的換檔軸必須與連桿機構連接。
而且，換檔軸具有這樣的特性，其不是在一個方向上轉動，而是向高檔位和低檔位的兩個換檔方向上轉動。因此，為了正確地實現(xiàn)換檔操作，換檔致動器必須在操作之前保持在正確的中立位置上。但是，專利文獻1沒有提供關于確保換檔致動器中立位置的具體描述。
考慮到這些問題進行了本發(fā)明，且本發(fā)明的目的是提供一種布置在動力單元外部的換檔致動器和具有該換檔致動器的車輛，其中該換檔致動器在安裝期間能夠容易地定位在中立位置。
根據(jù)本發(fā)明的換檔致動器是安裝到裝備有動力單元的車輛的換檔致動器，所述動力單元包括具有多個檔位的變速器、用于改變所述變速器的所述檔位的換檔軸、和以將所述換檔軸的一部分暴露到外部的方式覆蓋所述換檔軸和所述變速器的箱體。所述換檔致動器包括主驅動；輸出軸，其直接或間接地連接到所述換檔軸的所述暴露部分；動力傳遞機構，其插入所述主驅動與所述輸出軸之間，所述動力傳遞機構將驅動力從所述主驅動傳遞到所述輸出軸而不將驅動力從所述輸出軸傳遞到所述主驅動；殼體，其支撐所述主驅動、所述輸出軸和所述動力傳遞機構；和位置傳感器，其由所述殼體支撐并感測所述輸出軸的位置。
此處，“換檔軸”不限于單個構件，而可以是多個構件的組合。由此，“換檔軸的暴露部分”可以在形式上變化。例如，單個換檔軸的一部分可以從箱體突出以形成換檔軸的暴露部分?；蛘?，換檔軸可以包括布置在箱體中的主體和連接到主體并突出到箱體外部的突出部分，則該突出部分可以是換檔軸的暴露部分?？梢詮南潴w外側連接的部分包括在“換檔軸的暴露部分”中。
根據(jù)本發(fā)明用于安裝換檔致動器的方法是用于將換檔致動器安裝到車輛的方法。所述方法包括以下步驟以所述輸出軸位于預定中立位置的狀態(tài)由所述殼體支撐所述主驅動、所述輸出軸、所述動力傳遞機構和所述位置傳感器；調節(jié)所述位置傳感器，使得所述輸出軸的所述中立位置與所述位置傳感器的基準位置相匹配；將所述致動器的所述殼體固定到所述車輛的一部分；和用連接裝置將所述動力單元的所述換檔軸的所述暴露部分與所述致動器的所述輸出軸互相連接。
換檔致動器包括具有在主驅動與輸出軸之間的防反向功能(不能通過外力轉動的功能，換言之，自鎖功能)的動力傳遞機構，即，將驅動力從主驅動傳遞到輸出軸但不將驅動力從輸出軸傳遞到主驅動的動力傳遞機構。因此，即使在殼體安裝時有外力施加到輸出軸，也不存在位于中立位置的輸出軸由于外力而偏移的可能性。這有助于確保換檔致動器的中立位置，從而提高了安裝換檔致動器的精確度。用此換檔致動器，可以在將殼體安裝到車輛的一部分之前調節(jié)位置傳感器。這提高了位置傳感器的感測精確度。
本發(fā)明可以提供一種布置在動力單元外部的換檔致動器和具有該換檔致動器的車輛，其中該換檔致動器在安裝期間能夠容易地定位在中立位置。


圖1是根據(jù)一種實施例的摩托車的左側視圖。
圖2是動力單元的局部剖視圖。
圖3是動力單元的局部剖視圖。
圖4是變速器的一部分的分解立體圖。
圖5是摩托車的局部左側視圖。
圖6是致動器的內部示意圖。
圖7是沿著圖6的線VII-VII所取的致動器的剖視圖。
圖8是致動器的右側視圖。
圖9是制動器的正視圖。
圖10的(a)是轉動杠桿的側視圖，圖10的(b)是由圖10的(a)的箭頭Xb所表示的轉動杠桿的圖。
圖11的(a)是轉臂的側視圖，圖11的(b)是由圖11的(a)的箭頭XIb所表示的轉臂的圖。
圖12是桿的側視圖。
圖13是摩托車的局部俯視圖。
圖14是開關盒的立體圖。
圖15是根據(jù)第二實施例的摩托車的局部側視圖。
圖16是根據(jù)第二實施例的桿的正視圖。
圖17的(a)是桿構件的正視圖；圖17的(b)是桿構件的側視圖。
圖18是另一個實施例的示意圖，其中輸出軸和換檔致動器的換檔軸直接連接。
具體實施例方式
以下將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。
參考圖1，根據(jù)本實施例的車輛是摩托車10。摩托車10包括車身框架11和用于騎乘者的車座16。摩托車10是所謂“輕便式(moped)”。此處，“輕便式”僅就形狀表示車輛的類型，而不限制車輛的最大車速、活塞行程、和車輛尺寸。根據(jù)本發(fā)明的車輛不限于輕便式而可以是車座前方帶有油箱的另一種類型的摩托車，或諸如三輪摩托車或越野車輛(ATV)之類的另一種類型的摩托車。
在以下描述中，前、后、左和右表示從坐在車座16上的騎乘者觀察的方向。車身框架11包括轉向頭管12；從頭管12傾斜向下地朝向后方延伸的主車架13；從主車架13的中部傾斜向上地朝向后方延伸的一對左右車座梁14；和從主車架13朝向后上方傾斜延伸并位于車座梁14后方的一對左右后撐條15。后撐條15連接在主車架13的后端與車座梁14的中部之間。轉向頭管12以前叉18支撐前輪19，前叉18位于它們之間。
車身框架11的上部和左右側部基本由主封蓋21a和側封蓋21b覆蓋。主封蓋21a和側封蓋21b此處統(tǒng)稱為車身封蓋21。
向下突出的一對左右第一發(fā)動機支架22設置在主車架13的中部。一對左右第二發(fā)動機支架和一對左右后臂支架(兩者均未示出)設置在主車架13的后端處。此處，主車架13處的支架等構成車身框架11的一部分。
后臂支架從主車架13的后端向下突出。后臂支架具有樞軸86。樞軸86可樞轉地支撐后臂25的前端。后臂25的后端支撐后輪26。后臂25的后半部通過減震器單元27由車身框架11懸掛，減震器單元27位于它們之間。
摩托車10包括覆蓋前輪19的上部和后部的前擋泥板31，和覆蓋后輪26的傾斜后上部的后擋泥板32。除了車身封蓋21之外，摩托車10還包括前車罩33和左右護腿板34。
車身框架11支撐動力單元28，動力單元28驅動后輪26。動力單元28包括曲軸箱35和從曲軸箱35向前或傾斜向上地朝向前方延伸的氣缸43。
擱腳板85布置在動力單元28的左方和右方。左右擱腳板85利用其間的連桿87和安裝板88而由曲軸箱35支撐，安裝板88固定至連桿87。
參考圖2和3，現(xiàn)在將描述動力單元28的結構。動力單元28包括具有曲軸30的發(fā)動機29、離心式離合器36、在換檔操作時嚙合或松開的換檔離合器37、以及變速器38。雖然發(fā)動機29的類型不受限制，但是本實施例的發(fā)動機29是四沖程單缸發(fā)動機。
如圖3所示，離心式離合器36安裝到曲軸30的右端。離心式離合器36具有固定到曲軸30的離合器片套轂和離合器殼體(兩者均未示出)。離心式離合器36在怠速時松開并在行駛期間嚙合。換言之，離心式離合器36在曲軸30的轉速(發(fā)動機RPM)低于預定速度時松開并在其變得高于預定速度時嚙合。
換檔離合器37是多片濕式離合器，其具有離合器片套轂37a和離合器殼體37b。此處，換檔離合器37的類型不受具體限制。離心式離合器36具有齒輪41，而換檔離合器37的離合器殼體37b具有齒輪42。齒輪41和齒輪42互相嚙合。于是，換檔離合器37的離合器殼體37b與離心式離合器36(更嚴格地，離心式離合器36的離合器殼體)一起轉動。
離合器片套轂37a安裝到主軸44，由此其與主軸44一起轉動。離合器殼體37b可轉動地安裝到主軸44。離合器片套轂37a具有多個摩擦片39a，而離合器殼體37b具有多個離合器片39b。每個摩擦片39a布置在相鄰的離合器片39b之間。
按壓板37c布置到離合器片套轂37a的右方。按壓片37c可沿著軸線滑動，并被壓縮彈簧60向左偏壓。就是說，按壓板37c在使摩擦片39a和離合器片39b互相進行接觸的方向上被偏壓。當按壓板37c克服壓縮彈簧60的偏壓力而向右移動時，摩擦片39a和離合器片39b分離，由此換檔離合器37松開。
如圖2所示，繞主軸44的外周界具有多個變速齒輪46。與主軸44平行布置的驅動軸45裝配有多個變速齒輪47。主軸44上的變速齒輪46和驅動軸45上的變速齒輪47根據(jù)需要嚙合。
變速齒輪46和變速齒輪47中除了所選擇的齒輪之外的一者或兩者在怠速狀態(tài)時安裝到主軸44或驅動軸45。因此，來自主軸44的驅動力經(jīng)由所選擇的一對變速齒輪而傳遞到驅動軸45。
經(jīng)由換檔凸輪113(參考圖4)實現(xiàn)變速齒輪的選擇。如圖4所示，變速器38包括用于使變速齒輪46沿著主軸44的軸線滑動的換檔叉111a，和用于可滑動地支撐換檔叉111a的滑桿112a。變速器38還包括用于使變速齒輪47沿著驅動軸45的軸線滑動的換檔叉111b，和用于可滑動地支撐換檔叉111b的滑桿112b。換檔凸輪113具有繞其的凸輪槽113a。換檔叉111a和111b沿著凸輪槽113a滑動。
換檔凸輪113通過換檔軸70的轉動，經(jīng)由棘輪機構115而轉動。棘輪機構115使換檔凸輪113以規(guī)則的間隔(角度)轉動以規(guī)則地移動換檔叉111a和111b，并具有用于一步步地改變檔位的往復棘輪功能。棘輪機構115的換檔凸輪116傳遞換檔軸70的轉動并控制換檔軸70的行程，從而防止換檔凸輪113的超程。棘輪機構115的限位片117將換檔凸輪113固定到預定位置。
如圖3所示，中空主軸44由軸承540可轉動地支撐。在主軸44中，第一推桿527、球528和第二推桿529以軸向可移動的方式插入，隨著它們的移動，按壓片37c橫向地移動。
第二推桿529具有套環(huán)529b。軸承533布置在套環(huán)529b和按壓片37c之間。這使得第二推桿529不轉動但按壓片37c轉動。
在杠桿536的第一端處的螺母536a擰在換檔軸70的外螺紋535a上。杠桿536的第二端536b與第一推桿527的小直徑部分527b接觸。杠桿536在中部支撐點536c處連接到支撐軸537，并繞支撐點536c轉動。在沒有外力傳遞到換檔軸70的情況下，換檔軸70通過內置在動力單元28中的彈簧90保持在預定中立位置。
當換檔軸70通過外部驅動力轉動時，杠桿536的擰在換檔軸70的外螺紋535a上的螺母536a向左移動。隨著螺母536a的移動，杠桿536轉動，由此杠桿536的第二端536b將第一推桿527向右推動，于是第一推桿527向右滑動。第一推桿527通過球528向右推動第二推桿529以使之向右滑動。
隨著第二推桿529滑動，按壓片37c克服壓縮彈簧60的偏壓力而向右移動。結果，摩擦片39a和離合器片39b之間的壓力接觸被脫開以松開換檔離合器37。
于是，換檔軸70和按壓片37c通過杠桿536、第一推桿527、球528和第二推桿529連接在一起，由此按壓片37c隨著換檔軸70的轉動而移動。換言之，當換檔軸70開始轉動，且換檔軸70的轉動角達到預定角(離合器開始松開角)時，按壓片37c向右移動使換檔離合器37松開。當換檔軸70進一步轉動達到預定角度(換檔開始角)時，換檔凸輪113轉動以開始換檔操作。
曲軸30在左端裝配有飛輪磁電機50，飛輪磁電機50作為隨曲軸30一起轉動的轉子。飛輪磁電機50構成發(fā)電機51的轉子。
如圖2所示，曲軸箱35包括第一箱體52和第二箱體53。雖然未示出，但是第一箱體52由多個箱體構件組成，并主要覆蓋曲軸30的一部分、離心式離合器36、換檔離合器37、主軸44、驅動軸45的一部分、和換檔凸輪113。第二箱體53覆蓋飛輪磁電機50。第二箱體53在車輛的前后方向上位于第一箱體52的前方。第二箱體53在車輛寬度方向上(向圖2中的左方)突出于第一箱體52之外。雖然本實施例的第一箱體52和第二箱體53互相分離，但是它們也可以結合成一體。
如圖3所示，部分換檔軸70向曲軸箱35的外部突出以形成突出部分70a。如圖2所示，驅動軸45的一部分也向曲軸箱35的外部突出。鏈輪54固定到驅動軸45的突出部分45a。鏈55圍繞鏈輪54和后輪26的鏈輪(未示出)纏繞。用于將驅動軸45的驅動力傳遞到后輪26的傳動構件不限于鏈55，而可以是諸如傳遞帶或驅動軸之類的其他傳遞構件。
如圖5所示，鏈封蓋56布置在鏈55的一側(在圖5的前側)。鏈封蓋56覆蓋鏈55的上下部分和在車輛寬度方向上的外部。圖5中未示出動力單元28的氣缸43(參考圖1)。
如圖5所示，摩托車10具有用于轉動換檔軸70的致動器75。致動器75經(jīng)由連接裝置61連接到換檔軸70。接著，將描述致動器75的結構。
圖6是致動器75的內部示意圖；圖7是沿著圖6的線VII-VII所取的剖視圖；圖8是致動器75的右側視圖；而圖9是致動器75的正視圖。
如圖6所示，致動器75包括由馬達本體77a和馬達軸77b組成的馬達77、固定到馬達軸77b的蝸桿79、與蝸桿79嚙合的蝸輪80、以及用作蝸輪80的轉軸的輸出軸81。蝸桿79的一端和另一端各自由軸承101支撐。蝸輪80是薄片狀，且沿著輸出軸81的軸線看去具有扇形形狀。
由蝸桿79和蝸輪80組成的蝸齒輪80A具有大于由多個正齒輪組成的裝置的減速比。在此實施例中，蝸齒輪80A的減速比被設定為100或更大。蝸齒輪80A將馬達77的驅動力傳遞到輸出軸81，但不將驅動力從輸出軸81傳遞到馬達77。就是說，蝸齒輪80A具有防反向功能，從而構成自鎖機構。
致動器75還包括用于容納馬達77、蝸桿79和蝸輪80的箱體76。箱體76是薄箱體，沿著輸出軸81的軸線方向較薄(參考圖9和13)。箱體76由能夠互相分開的第一箱體76a和第二箱體76b(參考圖13)組成。
靠近車輛寬度外側布置的第二箱體76b具有用于使輸出軸81穿過的孔，輸出軸81穿過該孔以突出到箱體76的外部。如圖9所示，位于沿車輛寬度的內側的第一箱體76a裝配有用于感測輸出軸81的轉動位置的位置計(potentiometer)S1。雖然未示出，但是位置計S1連接到信號線。信號線連接到電子控制單元(ECU)(未示出)。
如圖7和9所示，第一箱體76a和第二箱體76b的在馬達77這段的配合表面96(參考圖6)是包括馬達軸77b的軸線77c的平面。第一箱體76a和第二箱體76b的在蝸桿79這段的配合表面97(參考圖6)是包括馬達軸77b的軸線77c的平面。
如圖6所示，第一箱體76a和第二箱體76b在其周界處具有多個螺栓孔73和74。第一箱體76a和第二箱體76b由穿過螺栓孔73和74的螺栓99(參考圖5)連接在一起。如圖5所示，主車架13和車座梁14具有支架24。第一箱體76a和第二箱體76b由穿過螺栓孔74的螺栓99安裝到支架24。當從側面觀察時，致動器75布置在由主車架13、車座梁14和后撐條15界定的區(qū)域A1中。
如圖5和圖6所示，馬達77在與車輛寬度方向垂直的方向上延伸。此處的“垂直”不僅包括嚴格字面意義上的“垂直”，還包括“基本垂直”。換言之，在此實施例中，馬達77的軸線77c基本垂直于車輛寬度方向。軸線77c也是蝸桿79的軸線。輸出軸81在與軸線77c垂直的方向上延伸。于是，輸出軸81與車輛的寬度基本垂直地延伸。
接著，將描述將致動器75和換檔軸70連接的連接裝置61。
如圖5所示，連接裝置61將致動器75的輸出軸81和換檔軸70的突出部分70a在動力單元28的曲軸箱35的外側連接。從側面觀察時，換檔軸70的突出部分70a布置在飛輪磁電機50的傾斜下后方。連接裝置61包括連接至輸出軸81的轉動杠桿71、連接至換檔軸70突出部分70a的轉臂72、和將轉動杠桿71和轉臂72連接的桿63。桿63以在車輛寬度方向上傾斜的方式將轉動杠桿71和轉臂72連接。
在此實施例中，桿63和轉動杠桿71，以及桿63和轉臂72各自用連接裝置連接在一起，該連接裝置將桿63以在車輛寬度方向上傾斜的方式連接到轉動杠桿71和轉臂72。參考圖10和11，本實施例使用球節(jié)64作為連接裝置。于是，桿63的一端經(jīng)由球節(jié)64連接到轉動杠桿71，而其另一端經(jīng)由球節(jié)64連接到轉臂72。
球節(jié)64包括圓筒部分64a和球64b，桿63的端部插入圓筒部分64a中，球64b以360度轉動的方式支撐圓筒部分64a。螺母69裝配在圓筒部分64a的末端以將插入的桿63緊固。桿63可拆卸地連接到球節(jié)64。
參考圖10，在側視圖中基本C形的第一連接部分71b發(fā)置在轉動杠桿71的基部(在圖10的(a)的右邊)。固定孔71a設置在第一連接部分71b的中心處，致動器75的輸出軸81裝配到固定孔71a中。用于螺栓66的螺栓孔71c設置到第一連接部分71b的固定孔71a的右側。螺栓66將第一連接部分71b和輸出軸81互相固定。于是，轉動杠桿71和輸出軸81經(jīng)由螺栓66可拆卸地連接。
參考圖11，在側視圖中基本C形的第二連接部分72b設置在轉臂72的基部(在圖11的(a)的左邊)。固定孔72a設置在第二連接部分72b的中心處，換檔軸70的突出部分70a裝配到固定孔72a中。用于螺栓66的螺栓孔72c設置到第二連接部分72b的固定孔72a的下方。螺栓66將第二連接部分72b和換檔軸70的突出部分70a互相固定。于是，轉動臂72和換檔軸70的突出部分70a經(jīng)由螺栓66可拆卸地連接。
如圖10所示，轉動杠桿71是在大體前后方向上延伸的板狀。如圖11所示，轉臂72也是大體在前后方向上延伸的板狀。但是，轉臂72不在一個方向上直線延伸，而是從基部朝向末端沿著車輛的寬度方向向內彎折。但是，轉動杠桿71和轉臂72的具體結構完全不受限制。
如圖12所示，本實施例的桿63形成為單個構件。參考圖5，從側面觀察時，桿63豎直地(此處，“豎直”不僅包括嚴格字面意義上的“豎直”，還包括“基本豎直”)布置。從側面觀察時，桿63在飛輪磁電機50后方豎直地延伸。換言之，桿63經(jīng)過第一箱體53的側方和第二箱體53的后方。從側面觀察時，桿63與連接至驅動軸45的鏈輪54疊置，并還與鏈55疊置。
如圖13所示，桿63在車輛寬度方向上傾斜。具體地，轉動杠桿71在車輛寬度方向上布置在轉臂72的向內側，且桿63傾斜為使得上端在車輛寬度方向上定位在下端的向內側。桿63在車輛寬度方向上布置在第二箱體53的外端的向內側。
如圖5所示，內封蓋82設置在桿63和鏈55之間。內封蓋82是豎直的細長彎曲板，其將桿63與鏈55隔開。內封蓋82的內表面接近鏈55。固定內封蓋82的位置和方法完全不受限制。例如，內封蓋82可以用螺栓(未示出)等固定到曲軸箱35或支架(未示出)。
參考圖1和13，用外封蓋83覆蓋桿63的大部分。在此實施例中，外封蓋83還覆蓋轉臂72的大部分。外封蓋83還與鏈封蓋56一起覆蓋鏈55的側面。參考圖13，外封蓋83在上部具有凹部83a，用于使桿63豎直地通過。
固定外封蓋83的位置和方法完全不受限制。例如，外封蓋83可以用螺栓84固定到曲軸箱35、支架(未示出)、或鏈封蓋56(參考圖1)。外封蓋83可以在側封蓋21b和致動器75被固定的情況下移除。于是，此實施例構造為使得可以在不移除側封蓋21b和致動器75的情況下僅移除外封蓋83。外封蓋83可以形成為單個構件，或可以是多個封蓋構件的結合。
參考圖1，致動器75和轉動杠桿71(圖1中兩者均未示出)由側封蓋21b覆蓋。側封蓋83和側封蓋21b覆蓋幾乎整個連接裝置61。
參考圖14，轉向車把在左把手處具有包括換檔開關95的開關盒94。換檔開關95由升檔開關95a和降檔開關95b組成，用于變速器38的檔位在第一速至最高速(例如，第六速)之間適當?shù)負Q檔。當升檔開關95a或降檔開關95b被推動時，致動器75被激勵以經(jīng)由連接裝置61轉動換檔軸70。換檔離合器37隨著換檔軸70的轉動而松開，以改變變速器38的齒輪46和47的組合(嚙合齒輪的組合)進行換檔操作。
現(xiàn)在將描述用于安裝致動器75的方法。
蝸輪80位于預定中立位置(使蝸輪80在前后方向上對稱，如圖6所示)，并被暫時地固定以不繞箱體76轉動。在蝸輪80處于暫時固定狀態(tài)的情況下，蝸桿79和馬達77布置在箱體76中。位置計S1在蝸輪80處于暫時固定狀態(tài)的情況下安裝到第一箱體76a。然后，調節(jié)位置計S1使得輸出軸81的中立位置(蝸輪80的中立位置)和位置計S1的基準位置(例如，零點)相匹配。隨后，第一箱體76a和第二箱體76b互相疊置。
用螺栓99將致動器75固定到車身框架11的支架24。于是，致動器75被定位為使得馬達軸77b和蝸桿79與車輛的寬度相交。
然后，將轉動杠桿71安裝到致動器75的輸出軸81。轉臂72固定到換檔軸70的突出部分70a。因為本實施例在致動器75的馬達77和輸出軸81之間具有蝸齒輪80A，所以即使外力施加到輸出軸81時也能防止輸出軸81的轉動。即使在安裝轉動杠桿71期間錯誤地向輸出軸81施加了力，也能防止蝸輪80從中立位置的偏移。類似地，也不存在安裝轉臂72期間換檔軸70從中立位置偏移的可能性，這是因為換檔軸70通過內置在動力單元28中的彈簧90而被保持在中立位置。
最后，將桿63安裝到轉動杠桿71和轉臂72。具體地，桿63的一端插入到與轉動杠桿71相鄰的球節(jié)64的圓筒部分64a中，而桿63的另一端插入到與轉臂72相鄰的球節(jié)64的圓筒部分64a中。然后，調節(jié)桿63的長度(通過控制桿63的插入量可以調節(jié)桿63的長度)，并緊固球節(jié)64的螺母69。同樣在此情況下，即使外力施加到致動器75的輸出軸81，蝸輪80也不從中立位置偏移。
如上所述，用于對變速器38進行換檔的致動器75布置在動力單元28的外側。由此，致動器75具有較高的安裝靈活度，從而提高了車輛布局的彈性。而且，因為致動器75布置在車輛的空間中，所以可以減小車輛的尺寸。在此實施例中，在致動器75的電機77與輸出軸81之間布置動力傳遞機構(蝸齒輪80A)，其將驅動力從電機77傳遞到輸出軸81，但不將驅動力從輸出軸81傳遞到電機77。這防止當致動器75安裝到車輛的一部分時輸出軸81通過外力從預定的中立位置偏移。這幫助確保了輸出軸81的中立位置，增大了安裝致動器75的精確度。換言之，甚至在致動器75布置在動力單元28的外側時，本實施例也提供了安裝致動器75的足夠精確度。
根據(jù)本實施例，可以在致動器75的箱體76安裝到車身框架11之前調節(jié)位置計S1。這允許精確地設定位置計S1的基準位置(零點)，從而提高了位置計S1的感測精確度。
本實施例使用包括蝸桿79和蝸輪80的蝸齒輪80A作為具有前述特性的動力傳遞機構，以用于將驅動力從致動器75的主驅動(馬達77)傳遞到輸出軸81，而不傳遞與其反向的驅動力。于是，具有前述特性的動力傳遞機構可以減小尺寸，使得致動器75和車輛也可以減小尺寸。蝸齒輪80A具有高減速比的特性。這也可以帶來致動器75的尺寸減小。
在本實施例中，蝸桿79連接到馬達軸77b，而蝸輪80連接到輸出軸81。換言之，蝸桿79和馬達軸77b直接固定在一起，而蝸輪80和輸出軸81直接固定在一起，其間不插入任何構件。此布置減少了部件數(shù)量，并減小了致動器75的尺寸。
本實施例的蝸桿79具有扇形的形狀。這與圓盤的形狀相比，減小了蝸桿79的尺寸。這也有助于致動器75的尺寸減小。
在此實施例中，換檔離合器37的嚙合和松開以及變速器38的換檔操作通過換檔軸70的轉動來進行。因此，換檔離合器37的嚙合和松開以及變速器38的換檔操作是由單個致動器75來執(zhí)行的。這與致動器75僅執(zhí)行變速器38的換檔操作的情況相比，增大了致動器75的輸出軸81的操作范圍(轉角)。但是，由于本實施例具有高減速比的蝸齒輪80A，所以雖然輸出軸81具有寬操作范圍，但是馬達77可以減小尺寸。因此，致動器75可以減小尺寸。
根據(jù)此實施例，致動器75布置為使得電機軸77b和蝸桿79與車輛的寬度相交。因此，雖然致動器75布置在動力單元28的外側，但是防止了致動器75沿著車輛的寬度突出，于是減小了車輛的寬度。
在此實施例中，致動器75的馬達77的軸線77c在與車輛寬度垂直的方向上延伸。此處“垂直”不僅包括嚴格字面意義上的“垂直”，還包括“基本垂直”。因為馬達77的軸線77c在垂直于車輛寬度的方向上延伸，所以輸出軸81沿著車輛的寬度延伸。結果，連接裝置61在垂直于車輛寬度的平面(例如，沿著車輛的前后方向的平面)上移動。于是，連接裝置61不會隨著移動而沿著車輛的寬度突出，從而進一步減小了摩托車10的寬度。
根據(jù)本實施例，用箱體76覆蓋致動器75的輸出軸81、蝸齒輪80A和馬達77。這保護馬達77等避免灰塵或水，從而增強了致動器75的可靠性。
致動器75的箱體76由具有較淺并幾乎盤狀的形狀的第一箱體76a和第二箱體76b組成。第一箱體76a和第二箱體76b在馬達77這段的配合表面96是包括馬達軸77b的軸線77c的平面。這減小了致動器75的箱體76的寬度。
第一箱體76a和第二箱體76b在蝸桿79這段的配合表面97也是包括馬達軸77b的軸線77c的平面。這進一步減小了致動器75的箱體76的寬度。
在此實施例中，桿63豎直地延伸，使得桿63在前后方向上的長度較短，而可以減小桿63的必要長度。
本實施例的致動器75與動力單元28分離。因此，致動器75不直接承受來自動力單元28的熱或振動，由此可以提高致動器75的可靠性并延長其壽命。
根據(jù)本實施例，從側面觀察，致動器75布置在由主車架13、車座梁14和后撐條15界定的區(qū)域A1中。于是，區(qū)域A1可以有效地用作致動器75的安裝空間。
根據(jù)本實施例，桿63在車輛寬度方向上的外側覆蓋有外封蓋83，由此可以保護桿63。而且，因為外封蓋83還覆蓋轉動杠桿71和轉臂72的一部分，所以還可以保護轉動杠桿71和轉臂72。因為轉動杠桿71和致動器75由側封蓋21b覆蓋，所以可以保護致動器75等。
連接裝置61包括連接至致動器75的輸出軸81的第一連接部分71b和連接至換檔軸70的突出部分70a的第二連接部分72b。第一連接部分71b布置在第二連接部分72b在車輛寬度方向上的向內側。因此，這允許致動器75布置得更向內，從而減小摩托車10的寬度。
根據(jù)此實施例，桿63以在車輛寬度方向上傾斜的方式連接到轉動杠桿71和轉臂72，由此桿63在車輛寬度方向上傾斜。這使得可以用直線延伸的桿63將致動器75布置在內側。即，致動器75可以用簡單機構布置在內側。
參考圖15和16，第二實施例是第一實施例的修改方案，其中修改了連接裝置61的桿63。
在第二實施例中，桿63由可拆卸地連接在一起的多個桿構件組成，并且長度可調節(jié)。此處，桿63由第一桿構件91和第二桿構件92組成。
參考圖17的(a)和(b)，第二桿構件92在頂部處具有基本U形的向上開口的夾具92a。夾具92a具有兩個上下圓孔92b以及與圓孔92b對應的兩個上下螺母92c。第一桿構件91在下部具有插入夾具92a中的插入部分91a。插入部分91a具有兩個豎直的細長孔91b。
如圖16所示，第一桿構件91和第二桿構件92由穿過圓孔92b、長孔91b的螺栓93和螺母92c緊固。因為插入部分91a具有長孔91b，所以螺栓93可以在長孔91b中豎直地滑動。這允許第一桿構件91和第二桿構件92軸向相對移動，從而允許調節(jié)桿63的長度。
第一桿構件91和第二桿構件92如下所示連接。在第一桿構件91已經(jīng)連接到與轉動杠桿71相鄰的球節(jié)64且第二桿構件92已經(jīng)連接到與轉臂72相鄰的球節(jié)64之后，進行第一桿構件91和第二桿構件92之間的連接。
首先，第一桿構件91的插入部分91a插入到第二桿構件92的夾具92a中；然后，螺栓93插入到夾具92a的圓孔92b、插入部分91a的長孔91b、以及夾具92a的螺母92c中以將它們暫時緊固；將第一桿構件91和第二桿構件92軸向相對移動，使得桿63的整個長度達到所需長度。簡言之，調節(jié)桿63的長度。在桿63已經(jīng)達到所需長度之后，將螺栓93擰緊到螺母92c中以將它們緊固。
因為其他結構與第一實施例相同，所以此處將省略其解釋。
此實施例可以提供與第一實施例相同的優(yōu)點。
根據(jù)此實施例，將換檔軸70的突出部分70a和輸出軸81連接的連接構件61長度可調節(jié)，于是有助于安裝致動器75的工作。容易的安裝工作提高了安裝致動器75的精確度。
在此實施例中，長度可調節(jié)的桿63由可滑動地連接在一起的第一桿構件91和第二桿構件92組成。第一桿構件91和第二桿構件92具有桿的形狀。第一桿構件91的插入部分91a具有沿著長度方向延伸的長孔91b，而第二桿構件92的夾具92a具有圓孔92b。連接構件61還具有穿過長孔91b和圓孔92b的螺栓93以及用于固定螺栓93的螺母92c，來作為將第一桿構件91和第二桿構件92固定的固定構件。這用相對簡單的結構允許連接構件61的長度的調節(jié)。而且，其簡化并確保了調節(jié)連接構件61的長度的工作。
本發(fā)明不限于上述實施例，而可以以各種形式實施。
在前述實施例中，具有自鎖功能的動力傳遞機構，即，將驅動力從主驅動傳遞到輸出軸但不將驅動力從輸出軸傳遞到主驅動的動力傳遞機構是蝸齒輪80A。但是，根據(jù)本發(fā)明的動力傳遞機構不限于蝸齒輪80A，而可以是任何具有自鎖功能的動力傳動機構。例如，可以使用JP-A-2002-27147、JP-A-2002-174320和JP-A-2003-074645中公開的已知機構。前述公報中公開的內容包括在本發(fā)明的實施例之一中。
在前述實施例中，換檔軸70由一個軸構成。但是，換檔軸70可以由轉動以嚙合和松開離合器并對變速器進行換檔的兩個或更多軸構成。例如，換檔軸70可以經(jīng)由變速箱35中的齒輪等分支為第一和第二兩個軸，第一軸嚙合或松開離合器，第二軸在與第一軸同步的情況下對變速器的檔位進行換檔。
在前述實施例中，換檔軸70的突出部分(暴露部分)70a和致動器75的輸出軸81經(jīng)由連接構件61間接地連接。但是，如圖18示意性所示，換檔軸70和輸出軸81可以直接連接。在如圖18所示的實施例中，具有箱體35a(箱體35a可以如圖18所示與曲軸箱35一體，或者可以與其分離)和曲軸箱35外側的箱體35b。箱體35a和35b通過螺栓201和螺母202連接在一起。箱體76和致動器75的輸出軸81容納在箱體35a和35b中。箱體76使用螺栓203固定到箱體35b。
如上所述，本發(fā)明可用于對變速器進行換檔的換檔致動器、具有該換檔致動器的車輛、以及用于安裝該換檔致動器的方法。
權利要求
1.一種換檔致動器，其安裝到裝備有動力單元的車輛，所述動力單元包括具有多個檔位的變速器、用于改變所述變速器的所述檔位的換檔軸、和以將所述換檔軸的一部分暴露到外部的方式覆蓋所述換檔軸和所述變速器的箱體，所述換檔致動器包括主驅動；輸出軸，其直接或間接地連接到所述換檔軸的所述暴露部分；動力傳遞機構，其插入所述主驅動與所述輸出軸之間，所述動力傳遞機構將驅動力從所述主驅動傳遞到所述輸出軸而不將驅動力從所述輸出軸傳遞到所述主驅動；殼體，其支撐所述主驅動、所述輸出軸和所述動力傳遞機構；和位置傳感器，其由所述殼體支撐并感測所述輸出軸的位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的換檔致動器，其中所述動力傳遞機構包括蝸桿和與所述蝸桿嚙合的蝸輪。
3.根據(jù)權利要求2所述的換檔致動器，其中所述主驅動包括具有轉軸的馬達；所述蝸桿連接到所述轉軸；且所述蝸輪連接到所述輸出軸。
4.根據(jù)權利要求3所述的換檔致動器，其中所述蝸輪具有基本上扇形的形狀。
5.根據(jù)權利要求3所述的換檔致動器，其中所述殼體具有第一半殼體構件和第二半殼體構件，其以將所述輸出軸的一部分暴露到外部的方式覆蓋所述輸出軸、所述馬達、所述蝸桿和所述蝸輪，其中所述第一半殼體構件和所述第二半殼體構件在所述馬達這部分的配合面是平面，所述平面包括所述馬達中所述轉軸的軸線。
6.根據(jù)權利要求3所述的換檔致動器，其中所述殼體具有第一半殼體構件和第二半殼體構件，其以將所述輸出軸的一部分暴露到外部的方式覆蓋所述輸出軸、所述馬達、所述蝸桿和所述蝸輪，其中所述第一半殼體構件和所述第二半殼體構件在所述蝸桿這部分的配合面是平面，所述平面包括所述蝸桿的軸線。
7.一種車輛，包括動力單元，包括具有多個檔位的變速器；用于改變所述變速器的所述檔位的換檔軸；和以將所述換檔軸的一部分暴露到外部的方式覆蓋所述換檔軸和所述變速器的箱體；和換檔致動器，包括主驅動；輸出軸，其直接或間接地連接到所述換檔軸的所述暴露部分；動力傳遞機構，其插入所述主驅動與所述輸出軸之間，所述動力傳遞機構將驅動力從所述主驅動傳遞到所述輸出軸而不將驅動力從所述輸出軸傳遞到所述主驅動；殼體，其支撐所述主驅動、所述輸出軸和所述動力傳遞機構；和位置傳感器，其由所述殼體支撐并感測所述輸出軸的位置。
8.根據(jù)權利要求7所述的車輛，其中所述動力傳遞機構包括蝸桿和與所述蝸桿嚙合的蝸輪。
9.根據(jù)權利要求8所述的車輛，其中所述主驅動包括具有轉軸的馬達；所述蝸桿連接到所述轉軸；且所述蝸輪連接到所述輸出軸。
10.根據(jù)權利要求9所述的車輛，其中所述蝸輪具有基本上扇形的形狀。
11.根據(jù)權利要求7所述的車輛，其中所述動力單元具有在換檔操作時嚙合或松開的離合器；且所述換檔軸提供所述變速器的換檔，并嚙合或松開所述離合器。
12.根據(jù)權利要求7所述的車輛，其中所述主驅動包括具有轉軸的馬達，其中所述馬達的所述轉軸布置在與所述車輛的寬度垂直的方向上。
13.根據(jù)權利要求7所述的車輛，其中所述殼體以將所述輸出軸的一部分暴露到外部的方式覆蓋所述輸出軸、所述動力傳遞機構和所述主驅動。
14.根據(jù)權利要求9所述的車輛，其中所述殼體具有第一半殼體構件和第二半殼體構件，其以將所述輸出軸的一部分暴露到外部的方式覆蓋所述輸出軸、所述馬達、所述蝸桿和所述蝸輪，其中所述第一半殼體構件和所述第二半殼體構件在所述馬達這部分的配合面是平面，所述平面包括所述馬達中所述轉軸的軸線。
15.根據(jù)權利要求9所述的車輛，其中所述殼體具有第一半殼體構件和第二半殼體構件，其以將所述驅動軸的一部分暴露到外部的方式覆蓋所述輸出軸、所述馬達、所述蝸桿和所述蝸輪，其中所述第一半殼體構件和所述第二半殼體構件在所述蝸桿這部分的配合面是平面，所述平面包括所述蝸桿的軸線。
16.根據(jù)權利要求7所述的車輛，還包括長度可調節(jié)并將所述換檔軸的所述暴露部分與所述輸出軸連接在一起的連接裝置。
17.根據(jù)權利要求16所述的車輛，其中所述連接裝置包括第一連接構件、第二連接構件、以及固定構件，所述固定構件將所述第一連接構件與所述第二連接構件以相對位置可改變的方式進行連接。
18.根據(jù)權利要求17所述的車輛，其中所述第一連接構件和所述第二連接構件處于可滑動地互相嚙合的狀態(tài)。
19.根據(jù)權利要求18所述的車輛，其中所述第一連接構件和所述第二連接構件兩者都具有桿的形狀；所述第一連接構件具有第一孔，且所述第二連接構件具有第二孔，其中所述第一孔和所述第二孔中至少其一是沿著所述第一連接構件或所述第二連接構件的長度延伸的長孔；且所述固定構件包括穿過所述第一孔和所述第二孔的螺栓和用于固定所述螺栓的螺母。
20.一種用于將根據(jù)權利要求1所述的換檔致動器安裝到車輛的方法，所述方法包括以下步驟以所述輸出軸位于預定中立位置的狀態(tài)由所述殼體支撐所述主驅動、所述輸出軸、所述動力傳遞機構和所述位置傳感器；調節(jié)所述位置傳感器，使得所述輸出軸的所述中立位置與所述位置傳感器的基準位置相匹配；將所述致動器的所述殼體固定到所述車輛的一部分；和用連接裝置將所述動力單元的所述換檔軸的所述暴露部分與所述致動器的所述輸出軸互相連接。
21.根據(jù)權利要求20所述的用于安裝換檔致動器的方法，其中所述連接裝置長度可調節(jié)；且在所述連接步驟中，將所述連接裝置連接到所述致動器的所述輸出軸，然后調節(jié)所述連接裝置的長度。
全文摘要
本發(fā)明提供了布置在動力單元外側的換檔致動器和具有該換檔致動器的車輛，其中換檔致動器在安裝期間可以容易地定位在中立位置。裝備有換檔致動器(75)的摩托車包括變速器；用于改變變速器檔位的換檔軸；覆蓋換檔軸和變速器的曲軸箱。換檔致動器(75)包括馬達(77)；輸出軸(81)，其以連接裝置置于其間的方式連接到換檔軸；蝸齒輪(80A)，其插入馬達(77)與輸出軸(81)之間；殼體(76)，其支撐馬達(77)、輸出軸(81)和蝸齒輪(80A)；位置計，其由殼體(76)支撐并感測輸出軸(81)的位置。蝸齒輪(80A)將驅動力從馬達(77)傳遞到輸出軸(81)但不將驅動力從輸出軸(81)傳遞到馬達(77)。
文檔編號B62M7/00GK1991214SQ200610156610
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月28日 優(yōu)先權日2005年12月28日
發(fā)明者望月干, 今村隆昭 申請人:雅馬哈發(fā)動機株式會社