[实用新型]一种齿轮自动啮合机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及摩托车换挡机构，尤其是涉及一种摩托车换挡机构中使用的齿轮自动啮合机构。

背景技术

摩托车换挡机构是摩托车动力传递的重要部件，它保证摩托车能够起步、换档和停车；摩托车发动机通常的换挡机构主要包括换挡拨叉、挡拨轴、换挡凸轮、星型轮、换挡杆组件、多对齿轮组成的齿轮组件等部分。换挡时，由人工驱动换挡杆组件，换挡杆组件拨动星型轮，星型轮带动换挡凸轮、换挡凸轮带动换挡拨叉，换挡拨叉拨动可移动的齿轮，进而实现采用不同对的齿轮进行传动，实现换挡。换挡过程中，由于齿轮的转速很高，因此在换挡时结合时，很容易发生碰撞。随着时间的推移，发动机齿轮磨损加剧会很快坏掉。目前为了提高齿轮的使用寿命，通常是提高了齿轮表面的热处理要求，从而使制造成本加大。

因此申请人考虑到，如果能够设计一种可以实现齿轮和转轴自动啮合的机构，则无需拨动齿轮即可实现换挡，可以精简机构，降低成本，减小齿轮磨损，延长齿轮寿命。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种可以实现齿轮和转轴自动啮合的齿轮自动啮合机构，达到减小撞击磨损，提高齿轮寿命，提高自动化程度的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型中采用了如下的技术方案：

一种齿轮自动啮合机构，包括转轴和齿轮，其特点在于还包括

凸轮，所述凸轮为盘状结构，凸轮固定套接在转轴上，凸轮周边均匀设置有数个凹槽轮廓，凸轮的一侧设置有安装槽，安装槽内设置有蹄块安装转轴；

蹄块，所述蹄块位于安装槽内且为长条形，蹄块一端可转动地安装在蹄块安装转轴上，蹄块另一端上背离凸轮的一侧具有一个凸起的圆柱；

扭簧，所述扭簧设置于凸轮的安装槽内，连接于蹄块和蹄块安装转轴之间且对蹄块施加使蹄块另一端位于靠近凸轮轴心处的扭力；

啮合控制器，所述啮合控制器为盘状结构且与所述凸轮并列套设在转轴上，啮合控制器与凸轮相邻的一侧沿周边均匀分布有数个弧形凸起段，弧形凸起段数量与凸轮的凹槽轮廓数量一致，所述凸轮位于弧形凸起段整体形成的圆环内部且凸轮安装槽一侧与啮合控制器相邻，啮合控制器侧面上还设置有一个与蹄块上的圆柱匹配的滑槽，所述蹄块上的圆柱一端位于所述滑槽内；

啮合柱，所述啮合柱与转轴平行设置且位于啮合控制器上相邻的弧形凸起段之间，所述啮合柱靠近轴心一端与凸轮周边的凹槽轮廓相靠；所述齿轮套设在啮合控制器外，所述蹄块上圆柱所在一端在离心力作用下可以克服扭簧扭力向远离凸轮轴心处摆动，进而使得蹄块上圆柱可以沿啮合控制器上的滑槽滑动并推动啮合控制器旋转，使得啮合控制器上的弧形凸起段推动啮合柱沿凸轮凹槽轮廓移动并抵紧于凸轮凹槽轮廓和齿轮内圈之间。

作为优化，所述安装槽设置有两个且对称设置于凸轮侧面上。这样可以使得施力平衡，使离合更加可靠。

本技术方案中，所述转轴转速较低时，转轴与齿轮之间为分离状态，此时转轴旋转不带动齿轮转动。当转轴转速达到一定速度时，所述蹄块上圆柱所在一端在离心力作用下可以克服扭簧扭力向远离凸轮轴心处摆动，进而使得蹄块上圆柱可以沿啮合控制器上的滑槽滑动并推动啮合控制器旋转，使得啮合控制器上的弧形凸起段推动啮合柱沿凸轮凹槽轮廓移动并抵紧于凸轮凹槽轮廓和齿轮内圈之间，实现转轴与齿轮的结合。此时转轴的转矩可以通过凸轮和啮合柱传递到齿轮上，带动齿轮一起旋转。

当本实用新型的结构应用于以齿轮啮合为传动方式的换挡机构中，就可以实现自动换挡的功能，具体设置时，该自动换挡机构的结构为，包括动力输入轴和动力输出轴，在动力输入轴（与发动机连接）与动力输出轴（与车轮转轴连接）之间先设置若干组相互啮合的齿轮组，每组齿轮组（可以包括多对相继啮合的齿轮）对应一个档位，每个齿轮组包括一个靠本自动离合机构连接在动力输入轴上的输入齿轮和一个靠单向传动器连接在动力输出轴上的输出齿轮，（单向传动器可以采用现有技术中已有的产品，其作用为可以将齿轮的转矩单向传递到输出轴而不能将输出轴的转矩同向传递到齿轮）。这样，只需将各组齿轮组中的自动离合机构对应每个档位设置为不同的离合转速（此离合转速大小与蹄块质量和扭簧扭力大小以及滑槽倾斜角度等因素有关），即可实现车辆的自动换挡。

综上所述，相比于现有技术，本实用新型具备以下优点：

1、基于本机构，可以实现摩托车齿轮之间的自动离合，自动换挡。提高了自动化程度。

2、该结构可以叠加，实现多档位自动控制。

3、齿轮冲击小，有效提高齿轮的使用寿命。