專利名稱：與可變比傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合的輪轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪轂，尤其是但不排除地涉及用于或者與車(chē)輪結(jié)合的輪轂，特別是自行車(chē)輪或摩托車(chē)輪，但也可以是三輪或多輪車(chē)輛的車(chē)輪，并且涉及與可變比傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合類型的輪轂。
背景技術(shù)：
自行車(chē)車(chē)輪公知具有與可變比傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合的輪轂，但是這種傳動(dòng)系統(tǒng)只能提供相對(duì)少量的不連續(xù)的齒數(shù)比。期望提供一種具有與連續(xù)可變比傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合的輪轂的自行車(chē)車(chē)輪。
機(jī)動(dòng)車(chē)制造商承受著不斷增加的社會(huì)和法律壓力，來(lái)給發(fā)動(dòng)機(jī)提供減少的燃料消耗以及減少的污染物排放。實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的一個(gè)方法是保證車(chē)輛的傳動(dòng)系統(tǒng)總是使用最優(yōu)的齒數(shù)比，并且這只能通過(guò)提供連續(xù)的或者無(wú)級(jí)變化式的傳動(dòng)系統(tǒng)并因此具有無(wú)限數(shù)量的齒數(shù)比來(lái)實(shí)現(xiàn)。上面提到的減少燃料消耗從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)排放的污染物的壓力的結(jié)果之一是所謂的混合型車(chē)輛快速增加廣泛普及。因此也需要一種傳動(dòng)系統(tǒng)，其能夠簡(jiǎn)單地將機(jī)械能輸入和電能輸入結(jié)合成一個(gè)機(jī)械能輸出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種結(jié)合有可變比傳動(dòng)系統(tǒng)的輪轂，其滿足了上面的所有需要。
根據(jù)本發(fā)明，輪轂包括大體為圓柱形的中空的輪轂件，所述輪轂件安裝成圍繞該輪轂件的軸線旋轉(zhuǎn)，并且容納在所述輪轂件內(nèi)部的是傳動(dòng)系統(tǒng)，所述傳動(dòng)系統(tǒng)具有安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)的輸入以及連接成隨著所述輪轂件旋轉(zhuǎn)的輸出，所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括第一和第二行星齒輪組，所述第一齒輪組包括第一太陽(yáng)輪，所述第一太陽(yáng)輪安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)并且與多個(gè)第一行星齒輪嚙合，所述多個(gè)第一行星齒輪安裝成圍繞被第一公共承載器承載的各自的行星軸旋轉(zhuǎn)，所述第一公共承載器安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)，所述第一行星齒輪與另一個(gè)齒輪件嚙合，所述第二齒輪組包括第二太陽(yáng)輪，所述第二太陽(yáng)輪安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)并且與多個(gè)第二行星齒輪嚙合，所述多個(gè)第二行星齒輪安裝成圍繞被第二公共承載器承載的各自的行星軸旋轉(zhuǎn)，所述第二行星齒輪與第二齒圈嚙合，所述第一行星齒輪或所述第一公共承載器連接成與所述第二行星齒輪或所述第二承載器同步旋轉(zhuǎn)，所述第一和第二太陽(yáng)輪分別與第一和第二可逆機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子相連，所述第一和第二可逆機(jī)構(gòu)設(shè)置用來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力或者用作電動(dòng)機(jī)，兩個(gè)定子的動(dòng)力連接通過(guò)控制器相連，所述控制器設(shè)置用來(lái)控制從一個(gè)機(jī)構(gòu)到另一個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳輸。
與根據(jù)本發(fā)明的所述輪轂結(jié)合在一起的所述傳動(dòng)系統(tǒng)因此包括圓柱形的輪轂件，所述輪轂件以通常的方式安裝成圍繞該輪轂件的軸線旋轉(zhuǎn)。在所述輪轂件內(nèi)部的是傳動(dòng)系統(tǒng)，所述傳動(dòng)系統(tǒng)具有與所述輪轂件相連的同軸輸入和輸出，因此所述輸入的旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致所述輪轂件的旋轉(zhuǎn)。如果所述輪轂是車(chē)輪輪轂，所述輪轂件將與車(chē)輪的其余部分相連，并且所述輸入將與鏈輪、滑輪或類似物相連，所述鏈輪、滑輪或類似物安裝成圍繞所述輪轂件的所述軸線旋轉(zhuǎn)，并且在所述鏈輪、滑輪或類似物周?chē)p繞著鏈條、皮帶或類似物，用于將輸入功率傳遞給所述輪轂。然而，所述輪轂也可以是例如絞盤(pán)或卷筒的一部分，并且這種情況下所述輪轂件可以簡(jiǎn)單地承載側(cè)突緣以限定空間，繩索、纜繩或類似物纏繞在這個(gè)空間上。所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括兩個(gè)行星齒輪組，每個(gè)齒輪組包括太陽(yáng)輪以及多個(gè)行星齒輪，所述太陽(yáng)輪安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)，所述行星齒輪與所述太陽(yáng)輪嚙合并且安裝成圍繞被相關(guān)聯(lián)的公共承載器承載的各自的行星軸旋轉(zhuǎn)。所述兩組行星齒輪與另一個(gè)齒輪件嚙合，所述另一個(gè)齒輪件可以是齒圈或者是另一個(gè)太陽(yáng)輪。第一齒輪組的行星齒輪或者公共承載器連接成與第二齒輪組的行星齒輪或者公共承載器同步旋轉(zhuǎn)。這種連接可以采取很多形式，如果所述兩個(gè)公共承載器連接在一起，則它們當(dāng)然以相同的速度旋轉(zhuǎn)。然而，如果第一齒輪組的行星齒輪與另一個(gè)齒輪嚙合，所述另一個(gè)齒輪依次或者與所述第二齒輪組的行星齒輪嚙合或者連接成與所述第二齒輪組的承載器旋轉(zhuǎn)，則所述兩個(gè)被連接的元件可以以相同的速度旋轉(zhuǎn)或者以不同的速度旋轉(zhuǎn)，但即使它們以不同的速度旋轉(zhuǎn)，它們也將同步旋轉(zhuǎn)，因?yàn)樗鰞蓚€(gè)被連接的元件的速度必須彼此成固定比率。所述兩個(gè)太陽(yáng)輪分別連接于第一和第二可逆機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，所述第一和第二可逆機(jī)構(gòu)設(shè)置用來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力或者用作電動(dòng)機(jī)。兩個(gè)定子的動(dòng)力連接通過(guò)控制器相連，所述控制器設(shè)置用來(lái)控制從一個(gè)機(jī)構(gòu)到另一個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳輸。
如果所述輪轂是用于或者構(gòu)成像卷筒或者絞盤(pán)那樣的大件裝置的一部分，那么所述第一和第二可逆機(jī)構(gòu)可以是液壓泵/電動(dòng)機(jī)，其中之一通常用作泵，并且以加壓的液壓流體的形式向另一機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，另一個(gè)機(jī)構(gòu)用作電動(dòng)機(jī)。然而，如果所述輪轂是用于或者構(gòu)成車(chē)輪的一部分，則通常不太可能具有充足的空間來(lái)安裝兩個(gè)可逆液壓機(jī)構(gòu)，在這種情況下優(yōu)選地是所述兩個(gè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)。使用中，所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)之一用作發(fā)電機(jī)且將電能傳遞給用作電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中的另一個(gè)。如此傳遞的電能的量可以通過(guò)控制器來(lái)選擇性改變，從而改變所述傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比。能量通過(guò)所述傳動(dòng)系統(tǒng)被機(jī)械地和電子地傳遞，其比例隨著變化的傳動(dòng)比而變化。所述傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出速度以及所述輪轂件的速度因此可以獨(dú)立于輸入速度而改變，這意味著所述輪或者與根據(jù)本發(fā)明的所述輪轂件相連的類似物的速度可以獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)或者與之相連的踏板的速度而改變，這意味著因此可以在最適于車(chē)輛駕駛情況的速度下精確操作。
所述傳動(dòng)系統(tǒng)的輸入可以連接成隨著所述第一公共承載器旋轉(zhuǎn)，但是在一個(gè)作為選擇的實(shí)施例中，第一行星齒輪組中的所述另一個(gè)齒輪件是第三太陽(yáng)輪，所述第三太陽(yáng)輪安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)并且連接成隨著所述輸入旋轉(zhuǎn)。作為選擇，所述另一個(gè)齒輪件可以是連接成隨著所述輪轂件旋轉(zhuǎn)的第一齒圈。所述第一齒圈可以是連接于所述輪轂件的單獨(dú)的元件，但是優(yōu)選構(gòu)成為所述輪轂件的一體部分，例如與所述輪轂件的內(nèi)表面一體的突緣，所述突緣的內(nèi)圓表面承載齒輪齒。
第二公共承載器可以連接成隨著所述輪轂件旋轉(zhuǎn)，或者作為選擇，所述第二齒圈可以連接成隨著所述輪轂件旋轉(zhuǎn)。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述第一和第二公共承載器被連接在一起。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述第二齒圈是固定的。
所述行星齒輪可以構(gòu)成傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單齒輪，提供了與相關(guān)聯(lián)的太陽(yáng)輪和相關(guān)聯(lián)的齒圈或第三太陽(yáng)輪相嚙合的單組齒輪齒。然而，優(yōu)選地是所述多個(gè)行星齒輪的至少一個(gè)并且優(yōu)選地是兩個(gè)的齒輪是所謂的階梯齒輪，所述階梯齒輪由兩個(gè)相連的優(yōu)選為一體相連的直徑不同的部分構(gòu)成，這兩個(gè)部分承載齒輪齒，并且其中之一與相關(guān)聯(lián)的太陽(yáng)輪嚙合，另一個(gè)與相關(guān)聯(lián)的齒圈或第三太陽(yáng)輪嚙合。如果所述輪轂用于在自行車(chē)或摩托車(chē)的車(chē)輪中使用，那么需要兩個(gè)行星齒輪組具有相對(duì)高的傳動(dòng)比，并且這個(gè)特征導(dǎo)致所需扭矩減少，因此兩個(gè)可逆機(jī)構(gòu)的尺寸以及兩個(gè)齒輪組的直徑也減小。所述輪轂的整個(gè)直徑因此減小。
所述輪轂可以形成電動(dòng)自行車(chē)或電助力自行車(chē)的后輪的一部分，或者電動(dòng)力或電助力車(chē)輛的任何輪的一部分，例如混合型車(chē)輛，并且在這種情況下，控制器在使用中也將被連接到電池上，并且設(shè)置成控制兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)和電池之間的電能。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)因此不僅僅是使所述傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比連續(xù)變化所需的裝置，而且也是使來(lái)自電池的電能可以轉(zhuǎn)化成機(jī)械能并傳遞給車(chē)輪所需的裝置。當(dāng)所述輪轂用于像摩托車(chē)那樣的機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)輪時(shí)，所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)也可以用于雙重功能，因?yàn)樗鲭妱?dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的一個(gè)或兩個(gè)可以額外地滿足不僅傳統(tǒng)的用于產(chǎn)生電能以給電池再充電的交流發(fā)電機(jī)的功能，而且滿足傳統(tǒng)的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功能。包括具有根據(jù)本發(fā)明的輪轂的車(chē)輪的車(chē)輛因此不需要具有通常的交流發(fā)電機(jī)和起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的輪轂還可以與機(jī)動(dòng)車(chē)的兩個(gè)甚至四個(gè)車(chē)輪結(jié)合，并且這提供了獨(dú)立控制機(jī)動(dòng)車(chē)的兩個(gè)甚至所有四個(gè)車(chē)輪的速度的可能，因此這也允許省略傳統(tǒng)的差動(dòng)器。


本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和細(xì)節(jié)將通過(guò)隨后的四種具體實(shí)施方式
的描述而了解，實(shí)施例只是參考附圖作為例子給出，其中圖1到圖6是根據(jù)本發(fā)明的輪轂的六種實(shí)施方式的簡(jiǎn)要的軸向截面圖，為了簡(jiǎn)化，圖2到圖6中至少部分地省略了電子元件。
具體實(shí)施例方式
首先參考圖1，輪轂包括中空的圓柱形輪轂件2，所述輪轂件2安裝成通過(guò)軸承6圍繞輪轂件2的軸線在輪軸4上旋轉(zhuǎn)，軸承6僅僅示意性表示。安裝在輪軸4的一端用于圍繞輪軸4的軸線旋轉(zhuǎn)的是鏈輪8，在使用中，鏈條將環(huán)繞鏈輪。與鏈輪8相連的是管狀輸入軸10，管狀輸入軸10圍繞輪軸4延伸并且安裝成通過(guò)軸承12相對(duì)于輪軸4旋轉(zhuǎn)，軸承12再次僅僅示意性表示。
在輪轂件2內(nèi)部容納的是包括第一行星齒輪組14和第二行星齒輪組16的傳動(dòng)系統(tǒng)。第一行星齒輪組14包括第一太陽(yáng)輪18，第一太陽(yáng)輪安裝在軸承19上以圍繞輪軸4旋轉(zhuǎn)并且與多個(gè)行星齒輪20嚙合。行星齒輪20安裝成圍繞各自的行星軸22旋轉(zhuǎn)，行星軸與第一公共承載器24相連。承載器24連接成同輸入軸10一起旋轉(zhuǎn)。第一行星齒輪20是階梯式的，并且包括相對(duì)大直徑部分，這個(gè)部分承載與太陽(yáng)輪18嚙合的齒輪齒，以及相對(duì)小直徑部分，這個(gè)部分承載與第一齒圈26嚙合的齒輪齒。齒圈26由與輪轂件2一體的內(nèi)突緣的環(huán)形內(nèi)表面上的齒構(gòu)成。
第二行星齒輪組16包括第二太陽(yáng)輪28，第二太陽(yáng)輪28安裝成圍繞輪軸4在軸承29上旋轉(zhuǎn)。第二太陽(yáng)輪28與圍繞各自的行星軸32旋轉(zhuǎn)的多個(gè)第二行星齒輪30嚙合，行星軸32又與第二公共承載器34相連。在這個(gè)例子中，承載器34構(gòu)成與輪轂件2一體的另一內(nèi)突緣，并且因此必須與輪轂件2一同旋轉(zhuǎn)。第二行星齒輪30也是階梯式的，并且較大直徑部分與第二太陽(yáng)輪28嚙合。較小直徑部分與固定的第二齒圈36嚙合。第一行星齒輪20與第二承載器34同步，但是速度不同。
第一和第二太陽(yáng)輪18，28分別與第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子38，40相連。第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的定子42由固定支架44承載。第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的定子46與固定的第二齒圈36相連。兩個(gè)定子42，46的電連接在48示意性示出并且連接于控制器50，控制器50還與電池52相連。
使用中，鏈輪8通過(guò)圍繞其纏繞的鏈條旋轉(zhuǎn)，并且這個(gè)旋轉(zhuǎn)通過(guò)輸入軸10傳遞到第一齒輪組的承載器24。兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)之一通常用作發(fā)電機(jī)，并且將電能傳遞給用作電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中的另一個(gè)。在兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)之間傳遞的電能量由控制器50決定，典型地響應(yīng)于安裝有所述輪轂的車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)，并且這決定了作為電動(dòng)機(jī)操作的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度以及傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比。輸出以及輪轂件2的速度因此可以獨(dú)立于輸入速度而變化。實(shí)際上，由傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞的大部分動(dòng)力是以機(jī)械能的形式傳遞而不是以電能的形式傳遞，動(dòng)力損失因此相對(duì)較少。
如果輪轂安裝到電助力自行車(chē)上，則施加于鏈輪8的輸入動(dòng)力將由使用者施加給自行車(chē)的踏板。然而，控制器可以啟動(dòng)以從電池52額外地提供電能給電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中的一個(gè)或另一個(gè)，以增加使用者提供的動(dòng)力并且?guī)椭T車(chē)人例如更容易騎上山。另一方面，如果輪轂形成摩托車(chē)的一部分，則如果摩托車(chē)是混合型的，則電池可以用來(lái)提供額外的動(dòng)力，但如果摩托車(chē)是傳統(tǒng)型的，則電池將通常僅僅用于其傳統(tǒng)目的，也就是啟動(dòng)、照明和點(diǎn)火。然而，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)可以替代傳統(tǒng)的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，并且當(dāng)需要的時(shí)候電池可以用于啟動(dòng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)，在產(chǎn)生的電力大于需要時(shí)可以通過(guò)控制器對(duì)電池進(jìn)行再充電。傳動(dòng)系統(tǒng)還可以作為剎車(chē)非常有效地操作，并且剎車(chē)操作將發(fā)電，電力可以用來(lái)對(duì)電池再充電。這種再生剎車(chē)的使用將增加摩托車(chē)的整體燃油效率。實(shí)際上，可以操作控制器來(lái)真正鎖定輪轂，并且輪轂因此能夠替代傳統(tǒng)上位于機(jī)動(dòng)車(chē)上的剎車(chē)。
圖2的實(shí)施例與圖1的實(shí)施例非常相似，唯一的區(qū)別在于輪轂件不與第二齒輪組的公共承載器相連，而是提供了第二一體齒圈54，第二一體齒圈與階梯行星齒輪30的較小直徑部分嚙合。第二齒輪組的公共承載器56在這個(gè)例子中是固定的，并且形成為與第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的定子46相連的支架的一部分。因此在這種實(shí)施方式中，行星齒輪組都和與輪轂件一體的齒圈嚙合。第一和第二行星齒輪的尺寸相同，提供第一和第二齒圈的兩個(gè)內(nèi)突緣的尺寸也相同，并且這意味著第一和第二行星齒輪實(shí)際上將以相同的速度圍繞各自的行星軸旋轉(zhuǎn)。然而，可以想到，這不是必要的情況，兩組行星齒輪以不同速度旋轉(zhuǎn)也是非?？赡艿摹?br> 圖3的實(shí)施例也與圖1的實(shí)施例相似，但在這個(gè)例子中，第二公共承載器不連接成隨著輪轂件旋轉(zhuǎn)，并且第一和第二齒輪組之間的連接是這樣構(gòu)成的，即，第一和第二公共承載器連接成一起旋轉(zhuǎn)并有效地構(gòu)成兩個(gè)齒輪組共用的一個(gè)單一的承載器58。如圖所示，每個(gè)行星軸60穿過(guò)所述單一的承載器58延伸，并承載各自的第一和第二行星齒輪。然而，這也不是必需的，像之前的實(shí)施方式那樣，每個(gè)行星齒輪可以安裝在各自的行星軸上。
圖4中示出的實(shí)施方式與圖1的實(shí)施方式的不同在于，第一行星齒輪不與齒圈嚙合，而是與第三太陽(yáng)輪62嚙合，第三太陽(yáng)輪62安裝成圍繞輪軸4旋轉(zhuǎn)并且連接于輸入軸10。與圖3所示的方式相似，兩個(gè)公共承載器連接在一起，并且由單一的承載器64構(gòu)成，這個(gè)承載器64連接成隨著輪轂件2旋轉(zhuǎn)。與圖3的實(shí)施例相似，每個(gè)行星軸60也承載各自的第一和第二行星齒輪，但是這也是不必須的，并且每個(gè)行星齒輪可以安裝到各自的行星軸上。
在圖1到圖4的實(shí)施方式中，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)是徑向磁通式的，也就是說(shuō)它們的定子是環(huán)形的并且與輪轂的軸線同心，因此磁通量分布圖沿大體的徑向方向延伸。而且，在前面的實(shí)施方式中，中心輪軸是實(shí)心的，且輸入軸圍繞中心輪軸旋轉(zhuǎn)。這在實(shí)踐中意味著輪軸很可能必須在兩端被支撐，并且輪轂因此主要適于兩輪車(chē)，或者應(yīng)用于被叉支撐的情況，例如三輪車(chē)的前輪轂。然而，在圖5的實(shí)施方式中，中心輪軸是中空的，且輸入軸在中心輪軸內(nèi)旋轉(zhuǎn)。這個(gè)簡(jiǎn)單的顛倒使得輪轂適于僅僅一側(cè)被支撐，如具有四個(gè)輪子或多個(gè)輪子的機(jī)動(dòng)車(chē)的輪轂所期望和使用的那樣，并且變得對(duì)于某些型號(hào)的自行車(chē)和摩托車(chē)越來(lái)越普遍。而且，在這種實(shí)施方式中電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)是軸向磁通式的。
更具體的，鏈輪8與實(shí)心輸入軸10相連，輸入軸安裝成在中空輪軸4內(nèi)旋轉(zhuǎn)。輸入軸10與第一行星齒輪組的承載器24相連。兩個(gè)齒輪組的結(jié)構(gòu)和布局大體與圖2的實(shí)施方式相同。然而，第二齒輪組的承載器由固定的支撐結(jié)構(gòu)66構(gòu)成，支撐結(jié)構(gòu)66連接于輪軸4以及僅位于輪轂的一側(cè)上的剛性單臂支撐68，輪轂可以通過(guò)該剛性單臂支撐68來(lái)支撐。支撐結(jié)構(gòu)66限定了向內(nèi)開(kāi)口的環(huán)形空間，其中容納了第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的徑向延伸永磁轉(zhuǎn)子70。第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的定子構(gòu)成為兩個(gè)相對(duì)的環(huán)形繞組72，環(huán)形繞組在環(huán)形空間的相對(duì)徑向延伸表面上位于轉(zhuǎn)子70的相對(duì)兩側(cè)。支撐結(jié)構(gòu)66還包括另一部分，這個(gè)部分限定了另一向內(nèi)開(kāi)口的環(huán)形空間，該環(huán)形空間中容納了第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的徑向延伸永磁轉(zhuǎn)子80。在第二環(huán)形空間的兩個(gè)徑向延伸表面上位于這個(gè)轉(zhuǎn)子的每側(cè)的相對(duì)的環(huán)形繞組82構(gòu)成第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的定子。可以想到，環(huán)形定子繞組72，82的布置將導(dǎo)致由它們產(chǎn)生的磁通量軸向朝向，而不是徑向朝向，如前面實(shí)施方式那樣。這種實(shí)施方式在電動(dòng)自行車(chē)中使用尤其有用，在電動(dòng)自行車(chē)中期望僅僅在一側(cè)支撐輪轂。
特別適于在具有四個(gè)和多個(gè)輪子的機(jī)動(dòng)車(chē)中使用的圖6的實(shí)施方式與圖2和圖5的實(shí)施方式在機(jī)械上大體相同，盡管機(jī)械元件的形狀有些不同，這主要是由于兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)也是徑向磁通式的，而且兩個(gè)定子結(jié)合成單一的定子單元。在這個(gè)例子中，鏈輪8由用于從車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)引導(dǎo)機(jī)械動(dòng)力輸入的輸入等速活節(jié)聯(lián)接器74替代。兩個(gè)太陽(yáng)輪18，28是細(xì)長(zhǎng)的軸向延伸的形式，并且承載兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的軸向延伸轉(zhuǎn)子38，40。定子42，46結(jié)合成單一的單元，位于由兩個(gè)轉(zhuǎn)子限定的環(huán)形空間中。圖5的單臂支撐68由機(jī)動(dòng)車(chē)輛中普遍使用類型的軛/主銷(xiāo)支撐組件76替代。與圖5的實(shí)施方式的唯一的不同在于行星輪30不是階梯式的，而是恒定直徑的，并且僅僅提供了一組齒輪齒，該齒輪齒與太陽(yáng)輪28以及齒圈54都嚙合，齒圈54與輪轂件2相連。
權(quán)利要求
1.一種輪轂，包括大體為圓柱形的中空的輪轂件，所述輪轂件安裝成圍繞所述輪轂件的軸線旋轉(zhuǎn)，并且傳動(dòng)系統(tǒng)容納在所述輪轂件的內(nèi)部，所述傳動(dòng)系統(tǒng)具有安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)的輸入以及連接成隨著所述輪轂件旋轉(zhuǎn)的輸出，所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括第一和第二行星齒輪組，所述第一齒輪組包括第一太陽(yáng)輪，所述第一太陽(yáng)輪安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)并且與多個(gè)第一行星齒輪嚙合，所述多個(gè)第一行星齒輪安裝成圍繞被第一公共承載器承載的各自的行星軸旋轉(zhuǎn)，所述第一公共承載器安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)，所述第一行星齒輪與另一個(gè)齒輪件嚙合，所述第二齒輪組包括第二太陽(yáng)輪，所述第二太陽(yáng)輪安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)并且與多個(gè)第二行星齒輪嚙合，所述多個(gè)第二行星齒輪安裝成圍繞被第二公共承載器承載的各自的行星軸旋轉(zhuǎn)，所述第二行星齒輪與第二齒圈嚙合，所述第一行星齒輪或所述第一公共承載器連接成與所述第二行星齒輪或所述第二承載器同步旋轉(zhuǎn)，所述第一和第二太陽(yáng)輪分別與第一和第二可逆機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子相連，所述第一和第二可逆機(jī)構(gòu)設(shè)置用來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力或者用作電動(dòng)機(jī)，兩個(gè)定子的動(dòng)力連接通過(guò)控制器相連，所述控制器設(shè)置用來(lái)控制從一個(gè)機(jī)構(gòu)到另一個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的輪轂，包括固定輪軸，并且所述輸入包括圍繞所述輪軸延伸的中空軸。
3.如權(quán)利要求1所述的輪轂，包括固定輪軸，所述固定輪軸包括圍繞所述輸入延伸的中空軸，所述輪軸僅僅一端連接到支撐件上，所述輪轂通過(guò)所述支撐件支撐。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的輪轂，其中，所述輸入連接成隨著所述第一公共承載器旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的輪轂，其中，所述另一個(gè)齒輪件是第三太陽(yáng)輪，所述第三太陽(yáng)輪安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)并且連接成隨著所述輸入旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求4所述的輪轂，其中，所述另一個(gè)齒輪件是第一齒圈，所述第一齒圈連接成隨著所述輪轂件旋轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的輪轂，其中，所述第二公共承載器連接成隨著所述輪轂件旋轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求5或6所述的輪轂，其中，所述第二齒圈連接成隨著所述輪轂件旋轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求4或5所述的輪轂，其中，所述第一和第二公共承載器連接成一起旋轉(zhuǎn)。
10.如權(quán)利要求4到7中任一項(xiàng)所述的輪轂，其中，所述第二齒圈是固定的。
11.如上述權(quán)利要求中至少任一項(xiàng)所述的輪轂，其中，所述多個(gè)行星齒輪中的至少一個(gè)的齒輪是階梯齒輪，所述階梯齒輪由不同直徑的兩個(gè)連接部分構(gòu)成，這兩個(gè)部分都承載輪齒，并且其中之一與相關(guān)聯(lián)的太陽(yáng)輪嚙合，且另外一個(gè)與相關(guān)聯(lián)的齒圈或第三太陽(yáng)輪嚙合。
12.如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的輪轂，其中，所述可逆機(jī)構(gòu)是電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)。
13.如權(quán)利要求12所述的輪轂，其中，所述兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的定子是一體的，以形成單一的定子單元。
14.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪轂，所述輪轂是用于車(chē)輪的輪轂。
15.如權(quán)利要求14所述的輪轂，其中，所述控制器還與電池相連，并且設(shè)置用來(lái)控制所述兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)和電池之間的電能的流量。
全文摘要
一種輪轂包括大體為圓柱形的中空的輪轂件(2)，輪轂件安裝成圍繞該輪轂件的軸線旋轉(zhuǎn)并且內(nèi)部容納有傳動(dòng)系統(tǒng)，所述傳動(dòng)系統(tǒng)具有安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)的輸入(10)以及連接成隨著所述輪轂件旋轉(zhuǎn)的輸出。所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括第一和第二行星齒輪組(14，16)，所述第一齒輪組(14)包括第一太陽(yáng)輪(18)，第一太陽(yáng)輪安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)并且與多個(gè)第一行星齒輪(20)嚙合，所述多個(gè)第一行星齒輪安裝成圍繞被第一公共承載器(24)承載的各自的行星軸(22)旋轉(zhuǎn)，所述第一公共承載器安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)。所述第二齒輪組(16)包括第二太陽(yáng)輪(28)，第二太陽(yáng)輪安裝成圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)并且與多個(gè)第二行星齒輪(30)嚙合，所述多個(gè)第二行星齒輪安裝成圍繞被第二公共承載器(34)承載的各自的行星軸(32)旋轉(zhuǎn)。所述第一和第二太陽(yáng)輪(18，28)分別與第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(38，40)相連。兩個(gè)定子(42，46)的動(dòng)力連接通過(guò)控制器(50)相連，所述控制器設(shè)置用來(lái)控制從一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)到另一個(gè)的動(dòng)力傳輸。
文檔編號(hào)B62M6/65GK101031469SQ200580032967
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月29日
發(fā)明者F·莫勒 申請(qǐng)人:耐可斯特驅(qū)動(dòng)有限公司