專利名稱：：腳踏車用的傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及腳踏車用的傳動裝置。特別地，本發(fā)明涉及變速傳動裝置。在腳踏車中，能將騎車者蹬踏板的力傳輸給主動輪的機械部件整體被稱為傳動裝置。
背景技術(shù)：
：傳動裝置可以包括變速部件，或更確切地，包括齒輪比改變部件。自從19世紀下半葉帶踏板的早期兩輪或三輪腳踏車發(fā)明以來，已經(jīng)使用這類部件。在后文將被稱為傳動裝置齒輪比的總傳動比，對應(yīng)于在"輸入"即蹬踏速度、以及"輸出"即主動輪轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)動速度比。在蹬踏軸線與主動輪軸線不重合的腳踏車中，或者可以在腳踏器處、或者可以在主動輪處、或者可以在這兩個部位處，實現(xiàn)傳動比改變。在一輛傳統(tǒng)的自行車中，后輪是主動輪而蹬踏軸被設(shè)置在該后輪的前方。為清楚起見，在以下敘述中，當(dāng)涉及蹬踏角速度和后輪角速度之比時，將稱之為齒輪比，而當(dāng)僅考慮腳踏器處所發(fā)生的時，稱為傳動比。多年來，已由腳踏車制造商提出了許多包括傳動比改變部件的傳動裝置。最廣泛使用的傳動比改變部件包括一個或多個由輸入端踏板驅(qū)動的帶齒輪盤、以及一個或多個驅(qū)動輸出端后輪的齒輪。帶有空心鏈環(huán)的鏈條把輸入端和輸出端相連接。確切而言，換檔裝置旨在改變鏈條相對于齒輪和/或輪盤的位置。鏈條位置的改變通過一個或多個換速叉得以實現(xiàn)。專利文獻EP1944230尤其示出能改變鏈條相對于輪盤的位置的一前換速叉。在這種裝置中，鏈條位置的改變在鏈條的繃緊邊段上實現(xiàn)。這正是為什么在踏板上施加作用力時，不可能或無論如何不推薦對前換檔叉進行操作。實際上，在各次改變傳動比之前或期間，使用者釋放其作用力。因此可理解換檔叉使騎車人喪失的效率損失。在按照現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)自行車、以及尤其在配設(shè)有例如文獻EP1944230所描述的前換檔叉的自行車中，傳動裝置在其中包括配設(shè)有兩個或三個前輪盤的一腳踏器、一鏈條以及一后齒輪盒。齒輪比改變部件包括一前換檔叉，被設(shè)置在車把左部分上的一前操縱手柄與該前換檔叉相關(guān)聯(lián)；以及一后換檔叉，被設(shè)置在車把右部分上的一后操縱手柄與該換后檔叉相關(guān)聯(lián)。兩個前輪盤分別包括39個齒和53個齒，而后齒輪盒包括10個后齒輪，這10個后齒輪分別包括11、12、13、14、15、16、17、19、21和23個齒。這是公路自行車的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。一前輪盤和一后齒輪的組合構(gòu)成各個齒輪比。理論上，對這種裝置能設(shè)計20種傳動比(2個輪盤乘以10個齒輪)。實際上，僅有如表1所示的約16種不同的傳動比。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>在表1中，各行對應(yīng)于20種齒輪比中的一種。各列從左到右分別包括齒輪比號、輪盤的齒數(shù)、齒輪的齒數(shù)、齒輪比的數(shù)值，以及使該數(shù)值區(qū)別于前一行數(shù)值的以百分比表示的差值。齒輪比等于輪盤齒數(shù)與齒輪齒數(shù)的比值?？梢灾刂赋鲈搨鲃酉到y(tǒng)的多個缺點。首先，正如表l所表示的，可以多次發(fā)現(xiàn)相同的傳動比。另外，由于輪盤和后輪的齒輪之間存在鏈條的偏斜，因而在現(xiàn)實中不能使用其中某些傳動比。這造成鏈條在前換檔叉上的摩擦，使得騎車人極為不舒服(噪音)，從而降低效率且增大鏈條磨損。另一方面，不同比之間的過渡并不總是漸進的。這可通過兩連續(xù)比之間的差值百分比估算出。如果超過10%(上述表的粗黑體表示)，可以認為過渡完全不是漸進的。最后，當(dāng)騎車人用足全力時并不總是能容易實現(xiàn)輪盤改變，因為前換檔叉作用在鏈條的繃緊邊段上，這會造成蹬踏節(jié)奏的中斷，特別在職業(yè)自行車運動中，這會有損于運動員?？傊褂谜卟荒芎苋菀椎貙@種變速系統(tǒng)進行最優(yōu)操控，因為他必須在每次改變傳動比之前清楚鏈條的定位——哪個輪盤和哪個齒輪？事實上，待實施的操縱動作將取決于該定位——操作前換檔叉的控制？還是操作后換檔叉的控制？還是操作這兩者的控制？專利EP1145947描述了對傳統(tǒng)傳動裝置的部分缺點進行改進的一裝置。所述裝置使用唯一帶齒輪盤，由于該輪盤是可擴展的，因此它可完成和兩個輪盤相同的功能。然而，可擴展輪盤技術(shù)的使用，需要利用多個必須支撐和傳輸?shù)盘ち氐幕顒恿慵韺崿F(xiàn)復(fù)雜的機構(gòu)。但實際上，這些系統(tǒng)從未被研發(fā)到能足以有效替代傳統(tǒng)系統(tǒng)。在前換檔叉的發(fā)明之前，已經(jīng)對腳踏器處的傳動比改變提出過不同的使用齒輪機構(gòu)的方案。這些方案已經(jīng)被迅速放棄，并且未獲得換檔叉的成功，因為這些方案尤其因其成本、對特殊框架的需求、脆弱性，以及特別是不高的效率而備受指責(zé)。當(dāng)然，不時出現(xiàn)新的想法，這些想法旨在使用齒輪機構(gòu)的原理以更改腳踏器處的齒輪比。文獻US4218931中描述的裝置是一種減速腳踏器。腳踏器在此驅(qū)動一帶外齒的齒輪，該齒輪與相對腳踏器中心偏離的帶內(nèi)齒的齒冠嚙合。齒冠連接于接納傳動鏈條的帶齒輪盤。蹬踏速度和輪盤轉(zhuǎn)速之間的傳動比由齒輪的直徑和齒冠的直徑之比確定。在該裝置中，傳動比是固定的且不能在腳踏器處被改變。文獻EP1980483描述了帶有換檔機構(gòu)的腳踏器。該換檔機構(gòu)是能獲得兩種傳動比的行星齒輪系。當(dāng)中心輪(帶外齒的齒輪)的轉(zhuǎn)動是自由的時，這些傳動比中的第一傳動比等于l，而當(dāng)中心輪的轉(zhuǎn)動被阻止時，第二傳動比遠大于1。這種換檔式腳踏器具有多種缺點。首先，鑒于行星齒輪系的運動應(yīng)力、自行車上蹬踏軸線位置處的幾何應(yīng)力，不可能以該方式實現(xiàn)傳動比接近1即小于1.15、優(yōu)選為小于1.10的腳踏器。事實上，為了利用行星齒輪系實現(xiàn)接近1的傳動比，行星齒輪必須具有與中心輪具有相同數(shù)量級的多個輪齒，這會導(dǎo)致形成直徑較大的腳踏器。然而，重要的是離地距離必須盡可能地大。另一方面，鑒于存在大量的機械零件，帶有行星齒輪系的腳踏器較貴、較重且效率不高。此外，目前市場上存在的使用行星齒輪系的產(chǎn)品，被推薦用在重量不是決定性標準的速滑項目專用的山地自行車上。最后，由于不可能獲得接近l的傳動比，因而如果不與設(shè)置在后輪上的傳動比改變裝置相連接，帶行星齒輪系的腳踏器很難被應(yīng)用。事實上，對于使用者而言，理想的是齒輪比之間的差距是規(guī)律的且彼此相隔不遠。示意性地，對于公路自行車，兩個連續(xù)的齒輪比之間的差距數(shù)量級為5%到10X，而對于山地自行車VTT，兩個連續(xù)的齒輪比之間的差距數(shù)量級介于7%和15%之間。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提出用于腳踏車的能改變齒輪比的變速傳動裝置。本發(fā)明的目的還在于提出改變齒輪比式的傳動裝置，使用者可簡單地以最優(yōu)的方式控制該裝置。本發(fā)明的另一目的在于提出一種傳動裝置，對于該傳動裝置，改變腳踏器處的傳動比僅需要最小的機械功，且尤其不需要操縱鏈條的繃緊段邊。通過提出腳踏車用的傳動裝置達到本發(fā)明的目的，該傳動裝置包括-腳踏器罩殼，其相對于所述腳踏車的車架是固定的并包括圍繞第一軸線Al定中的圓柱形的主本體和圍繞第二軸線A2定中的次本體，所述第二軸線A2與所述第一軸線Al平行，但與該第一軸線不重合。-腳踏器，其沿所述第一軸線Al相對于所述主本體旋轉(zhuǎn)安裝并包括一對曲柄、圓形的第一有齒元件和圓形的第二有齒元件，這兩個有齒元件全都定中心在所述第一軸線Al上；-輪盤，其沿所述第二軸線A2相對于所述次本體旋轉(zhuǎn)安裝并包括圓形的第三有齒元件和圓形的第四有齒元件，第三有齒元件和第四有齒元件這兩個元件全都定中心在所述第二軸線A2上；_所述第一有齒元件和第三有齒元件、相應(yīng)地所述第二有齒元件和第四有齒元件，分別構(gòu)成第一齒輪系、相應(yīng)地第二齒輪系；_所述第一、第二、第三和第四有齒元件中的至少一個是帶內(nèi)齒的元件；-可離合鎖止部件被設(shè)置用于交替地鎖止一方面，所述第一有齒元件相對于所述腳踏器的轉(zhuǎn)動或所述第三有齒元件相對于所述輪盤的轉(zhuǎn)動；另一方面，所述第二有齒元件相對于所述腳踏器的轉(zhuǎn)動或所述第四有齒元件相對于所述輪盤的轉(zhuǎn)動。在本發(fā)明的一實施方式中，所述可離合鎖止部件包括與多個凹口配合的至少一第一棘爪和至少一第二棘爪；所述第一棘爪允許所述第一有齒元件相對于所述腳踏器單向轉(zhuǎn)動，或允許所述第三有齒元件相對于所述輪盤單向轉(zhuǎn)動，而所述第二棘爪允許所述第二有齒元件相對于所述腳踏器單向轉(zhuǎn)動，或允許所述第四有齒元件相對于所述輪盤單向轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地，至少兩棘爪的其中之一是可由使用者操控的控制部件控制的受控棘爪；并且，至少兩棘爪的另一棘爪是自由棘爪。優(yōu)選地，設(shè)置有所述受控棘爪致動用的致動機構(gòu)，所述致動機構(gòu)包括托臺，其設(shè)置用于使所述受控棘爪從接合到所述凹口之一中的位置脫離出；以及凸輪，其能在所述控制部件的作用下占據(jù)兩穩(wěn)定位置。在本發(fā)明的一實施方式中，所述第一有齒元件是帶內(nèi)齒的大齒冠，所述第二有齒元件是帶內(nèi)齒的小齒冠，所述第三有齒元件是帶外齒的大齒輪，且所述第四有齒元件是帶外齒的小齒輪。所述多個凹口因而一方面可被設(shè)置在所述大齒冠上，而另一方面可被設(shè)置在所述小齒冠上。在另一實施方式中，所述第一有齒元件是帶外齒的齒輪，所述第二有齒元件是帶內(nèi)齒的齒冠，所述第三有齒元件是帶內(nèi)齒的齒冠，且所述第四有齒元件是帶外齒的齒輪。所述多個凹口因而一方面可被設(shè)置在所述第三有齒元件上，而另一方面被設(shè)置在所述第四有齒元件上。還可以通過提供配設(shè)有如上所述的傳動裝置的腳踏車達到本發(fā)明的目的。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將通過參考附圖進行的以下描述得到更好理解，圖中以非局限性方式示出本發(fā)明是如何實施的，附圖中圖1是按照本發(fā)明的自行車的一視圖。7圖2是按照本發(fā)明的第一實施方式的裝置的運動示意圖。圖3是第一實施方式的右視圖。圖4是第一實施方式的局部左視圖。圖5是第一實施方式的局部右視圖。圖5a是第一實施方式的剖面圖。圖6是示出第一實施方式的兩齒輪系的透視圖。圖7和圖8是按照第一實施方式的板盤和齒冠的左視圖。圖9是致動機構(gòu)的分解透視圖。圖10、11和12是裝置的局部透視圖，此時該裝置處于第一狀態(tài)。圖13、14和15是裝置的局部透視圖，此時該裝置處于第二狀態(tài)。圖16是按照本發(fā)明第二實施方式的裝置的運動示意圖。圖17是第二實施方式的局部左視圖。圖18是第二實施方式的剖面圖。圖19是第二實施方式的局部右視圖。圖20是示出第二實施方式的兩齒輪系的透視圖。具體實施例方式圖l示出配設(shè)有按照本發(fā)明第一實施方式的傳動裝置的自行車l。自行車l以已知方式包括車架2，后輪4安裝在該車架上；車叉3，其樞轉(zhuǎn)安裝在車架2上，且前輪和車把安裝在該車叉上。傳動裝置包括腳踏器5、鏈條6和安裝在后輪上的后齒輪盒7。后齒輪盒與后輪通過飛輪轂在牽引方向上旋轉(zhuǎn)相連。需注意的是，后齒輪盒的存在并非本發(fā)明的一個局限性特征，可以考慮本發(fā)明的一些實施方式其中，后齒輪盒由唯一的齒輪代替，該唯一齒輪可以連接或不連接至一轂件，該轂件包括專利申請文獻EP1849700中所述類型的集成式傳動比改變機構(gòu)。后面將看到，本發(fā)明的裝置在腳踏器處配設(shè)有飛輪，以便后輪的齒輪盒(或齒輪)也不需要配設(shè)飛輪機構(gòu)。在所述例子中，盒7被連接至可被電控的換檔叉8。盒7包括8個齒輪，其中，這八個齒輪的齒的數(shù)量依次為12、14、16、18、21、24、28和32。當(dāng)然，無論是齒輪的數(shù)量、還是各個齒輪具有的齒的數(shù)量并不局限于此。這是用于展示本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)點之一的非局限性示例。傳動裝置還包括可被設(shè)置在自行車車把或車架上另一位置的操控部件70。所述操控部件包括人/機界面、數(shù)據(jù)處理部件以及例如專利文獻FR2851222描述的左右致動手柄。按照本發(fā)明的傳動裝置在此結(jié)合帶鏈環(huán)的傳動鏈條進行描述。當(dāng)然，這并非本發(fā)明的局限性特征。事實上，可以結(jié)合其它任何的用于傳遞蹬踏力矩給主動輪的部件如傳動皮帶來使用本發(fā)明的裝置。圖2示出本發(fā)明第一實施方式的運動示意圖。按照本發(fā)明，傳動裝置包括腳踏器罩殼10、腳踏器5和輪盤17。罩殼10相對于腳踏車的車架是固定的，且由圍繞第一軸線Al定中的主本體11和圍繞第二軸線A2定中的次本體12構(gòu)成，所述第二軸線A2與所述第一軸線Al平行，但與第一軸線A1不重合。腳踏器5通過腳踏器軸13安裝在主本體11內(nèi)。設(shè)置用于接納各踏板23的曲柄24同樣被固定在腳踏器軸上(僅有右曲柄被示出在圖2上)。腳踏器還包括定中心在軸線Al上的第一有齒元件15、和同樣定中心在軸線Al上的第二有齒元件16。第一有齒元件15以及第二有齒元件16兩個全都被構(gòu)造成帶內(nèi)齒的齒冠形式。輪盤17通過一中心轂件18按第二軸線A2相對于次本體11旋轉(zhuǎn)安裝。輪盤還包括定中心在軸線A2上的第三有齒元件20、和同樣定中心在軸線A2上的第四有齒元件21。第三有齒元件20以及第四有齒元件21兩個全都被構(gòu)造成帶有外齒的齒輪形式。在任何時候，第一和第三有齒元件、相應(yīng)地第二及第四有齒元件是接合的。由于第一和第二有齒元件15、16由帶內(nèi)齒的元件構(gòu)成，因而第三和第四有齒元件可以被安設(shè)在第一和第二有齒元件內(nèi)。因此，軸線A2相對于軸線Al偏離一有限的值，在任何情況下，都偏離小于有齒元件最大半徑的一值。在所有有齒元件都是帶外齒的元件的傳統(tǒng)變速箱中，并不是這種情況。該設(shè)置能使結(jié)構(gòu)獲得較大緊湊度。另一方面，內(nèi)齒/外齒的結(jié)合使得傳動裝置的輸出軸即輪盤、與輸入軸即腳踏器朝相同方向轉(zhuǎn)動。為了更好地理解，在以正視圖表示的示意圖右部上，第一和第三有齒元件的節(jié)圓直徑以實線表示，而第二和第四有齒元件的節(jié)圓直徑以虛線表示。定中心在第二軸線A2上、且被固定在輪盤17上的帶齒環(huán)19，能與把腳踏區(qū)域連接至后輪的后齒輪的傳動鏈條配合?？呻x合鎖止部件22被設(shè)置用以交替地鎖止第一有齒元件15相對于腳踏器5的旋轉(zhuǎn)，此時第二有齒元件16保持自由轉(zhuǎn)動，或者鎖止第二有齒元件16相對于腳踏器的旋轉(zhuǎn)，此時第一有齒元件保持自由轉(zhuǎn)動。這種傳動系統(tǒng)能在腳踏器處允許兩種傳動比。當(dāng)?shù)谝挥旋X元件15相對于腳踏器的旋轉(zhuǎn)被阻止時，獲得第一傳動比，在后文將稱之為"小傳動比"。因此，該傳動比等于第一有齒元件15的齒數(shù)對第三有齒元件20的齒數(shù)的商數(shù)。當(dāng)?shù)诙旋X元件16相對于腳踏器5的旋轉(zhuǎn)被阻止時，獲得第二傳動比，即"大傳動比"。因此該傳動比等于第二有齒元件16的齒數(shù)對第四有齒元件21的齒數(shù)的商數(shù)。將注意到，按照本發(fā)明的傳動裝置在腳踏器處并不只局限于兩種傳動比。事實上，裝置能包括額外的有齒元件，從而具有第三、第四等齒輪系。在另一未示出的替代實施方式中，鎖止部件不是設(shè)置用來卡鎖第一和第二有齒元件的旋轉(zhuǎn)，而是設(shè)置用于卡鎖第三有齒元件20和第四有齒元件21相對于輪盤17的旋轉(zhuǎn)。第一和第二有齒元件15和16因此連接至腳踏器。同樣，也完全可以阻止一有齒元件相對于輪盤17的旋轉(zhuǎn)和阻止一有齒元件相對于腳踏器5的旋轉(zhuǎn)。圖3示出按照本發(fā)明第一實施方式的自行車的局部圖。在此可見車架2的一部分以及傳動裝置的一部分，鏈條6和踏板未在此示出。傳動裝置包括腳踏器5、輪盤17、固定在腳踏器5上的致動機構(gòu)，以及控制部件26?？刂撇考?6允許改變傳動比。所述控制部件被固定在車架2的車座管上。所述9控制部件包括與凸輪39配合的尖緣件27，凸輪39屬于致動機構(gòu)28。腳踏器5是按第一軸線Al相對于車架2旋轉(zhuǎn)安裝的第一子組件。腳踏器包括軸13，在該軸13的端部設(shè)置有兩個圓柱形開槽區(qū)域。腳踏器還包括兩曲柄和一板盤9。軸13的左開槽端用于固定左曲柄24。在隨后的說明中，形容詞"右"和"左"是相對于自行車的前進方向加以理解的。軸的右開槽端用于連接板盤9和右曲柄14(參照圖5和6)。輪盤17構(gòu)成沿第二軸線A2相對于車架2旋轉(zhuǎn)安裝的第二子組件，所述第二軸線A2與第一軸線Al平行但與該第一軸線分開。軸線Al和A2之間的間隔距離被稱為偏心距E。在第一實施方式中，選擇的偏心距介于6mm和llmm之間，優(yōu)選地等于7.5mm。輪盤17包括固定在其周邊上的帶齒環(huán)19。帶齒環(huán)被設(shè)置用于與傳動鏈條6配合。帶齒環(huán)呈圓形，其圓心重合在軸線A2上。因此，當(dāng)輪盤17被腳踏器5驅(qū)動轉(zhuǎn)動時，帶齒環(huán)19圍繞軸線A2轉(zhuǎn)動。將注意到，環(huán)19也可具有并非絕對呈圓形的形狀，例如可為橢圓形。需注意，軸線A2設(shè)置得比軸線A1高。因此，相比具有傳統(tǒng)傳動裝置的自行車，其離地距離、即環(huán)19的最低點與地面間隔的距離提高。圖4示出"腳踏器罩殼"IO和腳踏器5所構(gòu)成的第一子組件的透視圖(左側(cè)3/4)。罩殼10包括主本體11和次本體12。主本體ll對應(yīng)于傳統(tǒng)的腳踏器罩殼。這是一呈圓柱形的套筒，該套筒被插入在設(shè)于車架2中的具有相應(yīng)形狀的開口內(nèi)。次本體12被設(shè)置在主本體的延伸部中，位于其右側(cè)。次本體的外輪廓呈圓柱形的餅狀，其軸線與主本體11的軸線平行，但相對主本體11的軸線偏離一數(shù)值E。腳踏器5的軸13(參照圖5)借助滾珠軸承以已知方式安裝在罩殼10的內(nèi)部。軸13的開槽端伸出腳踏器罩殼的兩側(cè)，這些開槽端用于旋轉(zhuǎn)連接曲柄和板盤9。如圖4所示的左曲柄24通過螺釘29以已知方式被固定在軸13上。如圖3所示的右曲柄14同樣借助螺釘被固定。板盤9被夾持在設(shè)于軸13上的凸肩和右曲柄14之間。如圖4所示，板盤9在其左表面上包括定中心在軸線A1上的一圓形大滾道30，大滾道30的直徑稍小于板盤9的外直徑。定中心在軸線Al上的一圓形小滾道31被設(shè)置在大滾道的底部。在大滾道30的、相應(yīng)地小滾道31的內(nèi)部，分別接納有第一有齒元件15與第二有齒元件16。在本發(fā)明的該實施方式中，第一有齒元件15、相應(yīng)地第二有齒元件16，分別具有帶齒大齒冠35的形式和帶齒小齒冠36的形式。在對第一實施方式的以下說明中，僅以大齒冠、小齒冠表示。小齒冠和大齒冠相對于板盤9自由轉(zhuǎn)動；一方面，它們被滾道底部阻止軸向平移，另一方面，正如將在下文所見的，它們被輪盤17的右表面阻止軸向平移。按照本發(fā)明，可離合鎖止部件22設(shè)置用于可阻止大齒冠35或小齒冠36相對于板盤9、即相對于腳踏器5的轉(zhuǎn)動。圖5示出輪盤17所構(gòu)成的第二子組件的右透視圖。輪盤呈定中心在軸線A2上的圓盤狀。在輪盤17的中心，一孔道被設(shè)置用于接納滾珠軸承的外圈，滾珠軸承的內(nèi)圈被插入在次本體12的外表面上。帶齒環(huán)19通過五個固定螺釘(未示出)被固定在輪盤17的外周邊上。該帶齒環(huán)接納傳動鏈條。輪盤17的面對板盤9左表面的右表面包括大直徑的第一凸肩，第三有齒元件20靠著該第一凸肩被固定；以及小直徑的第二凸肩，第四有齒元件21挨靠第二凸肩被固定。在本發(fā)明的該實施方式中，第三有齒元件20、相應(yīng)地第四有齒元件21分別呈大齒輪和小齒輪的形式。大齒輪和小齒輪在其內(nèi)周邊上具有多個半月形部32，這些半月形部嵌入設(shè)在輪盤17的凸肩中的形狀相應(yīng)的孔洞內(nèi)，從而使其與輪盤旋轉(zhuǎn)相連接。大齒輪被固定螺釘74阻止平移。而小齒輪被卡環(huán)23阻止平移，該卡環(huán)還具有鎖緊輪盤17的滾珠軸承外圈的功能。為了更好地承受側(cè)向力，使用雙排滾珠式的軸承?？蓞⒄請D5a的剖面圖來更好地理解所述安裝。兩齒冠和兩齒輪采用鋼、鈦、合金等制成。圖6以左透視圖主要示出板盤9、齒冠和齒輪。大齒冠35和大齒輪40用于嚙合在一起并且構(gòu)成第一齒輪系，而小齒冠36和小齒輪41構(gòu)成第二齒輪系。分別把第一、第二、第三和第四有齒元件的節(jié)圓半徑記為R1、R2、R3、R4;其齒數(shù)分別為Z1、Z2、Z3和Z4;第一齒輪系和第二齒輪系的傳動比分別為kl=Zl/Z3、k2=Z2/Z4;且第一齒輪系和第二齒輪系的模數(shù)分別為ml、m2。當(dāng)然，考慮到齒輪和齒冠的幾何布置，"R1-R3"和"R2-R4"之差等于偏心距E的值。在本發(fā)明的第一實施方式中，模數(shù)ml和m2選擇成使得傳動比kl和k2的商數(shù)Q(Q=k2/kl)接近l，優(yōu)選介于1.06和1.08之間。在所描述的示例中，對于兩個齒冠的節(jié)圓半徑Rl和R2等于54.4mm和38.8mm和齒輪的節(jié)圓半徑等于46.9mm和31.3mm，選擇模數(shù)ml為1.875mm，而模數(shù)m2等于2.5mm。因此，大齒冠35包括Zl=58個齒且小齒冠36包括Z2=31個齒，而大齒輪40包括Z3=50個齒且小齒輪41包括Z4二25個齒。在這些條件下，第一齒輪系的傳動比為kl=1.16，而第二齒輪系的傳動比為k2=1.24，商數(shù)Q約為1.07。對于按照本發(fā)明的傳動裝置的實施，上述所有值都構(gòu)成特別有利的選擇。上述所有值如表2所示出的。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表2按照本發(fā)明，傳動裝置還包括使大齒冠35或小齒冠36相對于腳踏器5的板盤9交替鎖止的可離合鎖止部件22。多個棘爪與齒冠周邊上所設(shè)的凹口配合，而構(gòu)成所述鎖止部件22。更確切地，如圖7和8所示，鎖止部件包括兩個受控棘爪33和兩個自由棘爪37。受控棘爪33旨在卡止小齒冠36的旋轉(zhuǎn)，而自由棘爪37旨在卡止大齒冠35的旋轉(zhuǎn)。鎖止部件22能允許兩個齒輪系與腳踏器連接和斷開。為了獲得完全獨有的運行，當(dāng)齒輪系被連接時，也就是大齒冠或小齒冠被卡鎖時，另一個應(yīng)被斷開，即小齒冠或大齒冠應(yīng)處于飛輪狀態(tài)。在此處所描述的示例中，可離合鎖止部件、即飛輪鎖止部件，安裝在齒冠和腳踏器之間。這僅是一種選擇，該選擇與為集成一體而保留的選擇相關(guān)。事實上，本可以使齒冠相對腳踏器固定并且在齒輪和輪盤之間設(shè)置可離合鎖止部件。正如在后轂件的飛輪中，所使用的棘爪允許齒冠相對于腳踏器在蹬踏方向上單向旋轉(zhuǎn)。蹬踏方向在圖7和圖8上由指向三角方向的箭頭表示。在該方向上，腳踏器可驅(qū)動齒冠，而在相反方向，其不能驅(qū)動齒冠?？梢?，腳踏器/輪盤組合件可保證腳踏車用的傳動裝置所必需的飛輪的功能。因此只需把固定的齒輪設(shè)置在主動輪上。自由棘爪37以帶飛輪的自行車輪轂中所使用的棘爪的方式運行。自由棘爪由圓柱部分和端部臂構(gòu)成。圓柱部分被接納在鄰近大滾道30的邊緣設(shè)于板盤9中的具有互補形狀的凹空部內(nèi)，大齒冠35被安設(shè)在大滾道30中，由此確定出棘爪的樞轉(zhuǎn)軸。端部臂被接納在板盤的孔洞內(nèi)，該孔洞足夠大，從而端部臂具有在卡鎖位置和縮進位置之間樞轉(zhuǎn)的自由度。在卡鎖位置(圖8)，端部臂從所述孔洞凸伸出，直到深入設(shè)于大齒冠35上的凹口50之一中。在縮進位置(圖7)，端部臂完全被容納在孔洞內(nèi)，不會阻礙大齒冠相對于板盤9的旋轉(zhuǎn)。一彈簧(未示出)使棘爪的端部臂自動回復(fù)到卡鎖位置。為了平衡板盤9和大齒冠35之間傳輸?shù)淖饔昧?，兩個自由棘爪37設(shè)置在板盤上，分別位于彼此基本徑向相對的位置?？紤]到希望這兩個自由棘爪37同時接合到凹口50中，因而它們的相對于彼此的定位取決于凹口的數(shù)量。如果凹口數(shù)量是偶數(shù)，則這兩個自由棘爪可以被徑向相對地設(shè)置。相反地，如果該數(shù)量是奇數(shù)，則將觀察到偏移。同樣地，兩個受控棘爪33被設(shè)置在板盤9上，用以阻止小齒冠36的旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，兩受控棘爪33借助一拉桿34彼此保持同步。各受控棘爪被連接至致動機構(gòu)28，將在結(jié)合圖9、10和11的以下段落中詳細描述該致動機構(gòu)。圖9示出構(gòu)成致動機構(gòu)28的元件的分解透視圖。致動機構(gòu)28包括指狀件38和凸輪39。指狀件38被接納于主要在板盤右表面上開放的板盤座槽內(nèi)。座槽被由三個螺釘固定于板盤9上的罩42關(guān)閉(參照圖3)。凸輪39包括基本呈三角形的、確定三點的板。這些點中的第一點開有包括一些凹槽的圓柱形孔。其余兩點各具有一個凸銷。罩42被開有一圓柱形孔，來自指狀件38右側(cè)的圓柱形空心接頭43被插入在該圓柱形孔中。一些凹槽設(shè)置在接頭43的端部。凸輪39的凹槽和指狀件38的凹槽互補，且它們在彼此接合時能保證凸輪和指狀件在罩的兩側(cè)旋轉(zhuǎn)相連接。頭部支靠在凸輪上且被旋擰在接頭43上的螺釘完成凸輪、指狀件和罩42的連接，凸輪和指狀件被帶動而相對于罩圍繞軸線A3進行樞轉(zhuǎn)運動。螺釘?shù)亩瞬窟€可實現(xiàn)受控棘爪33和指狀件的樞軸連接。另一方面，為了使齒冠在受控棘爪33上的作用力沒有只傳輸?shù)铰葆斨?、隨后指狀件中，受控棘爪33還被接納在安設(shè)于板盤中的座槽內(nèi)。指狀件38還包括腔室44，活塞45可在該腔室中滑動。當(dāng)活塞被保持在突出位置時，活塞頭可以定位在兩個槽口內(nèi)。一彈簧將活塞保持在突出位置。兩槽口69允許在指狀件的旋轉(zhuǎn)運動中確定兩個穩(wěn)定位置，其被稱為高位和低位。受控棘爪33包括基座47和臂48。受控棘爪33的基座圍繞相同的軸線A3相對于指狀件33樞轉(zhuǎn)安裝。因此，臂48可在該臂接合到小齒冠36的凹口50'之一內(nèi)的嵌入位置(圖7)和該臂不阻礙小齒冠36相對于板盤9轉(zhuǎn)動的脫離位置(圖8)之間樞轉(zhuǎn)。一彈簧(未示出)迫使受控棘爪33處于嵌入位置。指狀件38在右部下面還包括設(shè)置在受控棘爪33的臂48—部分下面的托臺49。該托臺49的定位使得當(dāng)指狀件38處于低位(圖7)時，托臺不妨礙受控棘爪在彈簧所施加的方向上轉(zhuǎn)動，直到臂48嵌入小齒冠36的凹口50'之一。相反，當(dāng)指狀件到達高位(圖8)時，托臺49將臂48足夠抬高，使得臂不再被插入凹口50'中且因此不再阻礙小齒冠36相對于板盤9的旋轉(zhuǎn)運動。指狀件38還包括用于固定拉桿34的凸緣55，該拉桿被設(shè)置用于使兩致動機構(gòu)之間保持彼此同步。需注意，在兩指狀件38上固定環(huán)箍的位置不是相同的。事實上，盡管兩13個致動機構(gòu)基本徑向相對，仍需要保證連接它們的拉桿34不經(jīng)過板盤9的中心部分，而使拉桿經(jīng)過軸的旁側(cè)且兩指狀件的角向旋轉(zhuǎn)值和旋轉(zhuǎn)方向基本相同。因此，盡量使圖8的兩尺寸dl和d2十分接近。通過由凸輪39帶有的兩凸銷和控制部件26的尖緣件27的配合，保證了指狀件38從低位向高位的過渡，或反之從高位向低位的運行。兩凸銷位于距軸線A3相同的距離上。然而，相對于凸輪，這兩凸銷的形狀不同且高度也不同。第一凸銷64的形狀簡單且是兩個凸銷中高度較低的。第二凸銷65包括高度至少等于第一凸銷64高度的桿66、以及具有滾動表面的頭部67。需注意，將在以下看到為什么桿66沿相對軸線A3的徑向方向相對于頭部退縮?？刂撇考?6包括底座51，其以已知方式通過卡箍53被固定在車架的車座管上；馬達52，其被固定在來自底座51的凸緣55上；以及一蓋56。蓋56被固定在底座51上，并可相對于底座圍繞軸線A4樞轉(zhuǎn)，所述軸線A4包含在一平面內(nèi)，該平面平行于腳踏器5的平面和輪盤17的平面。為了保證該樞轉(zhuǎn)，底座51在其上部包括兩立柱54，兩立柱54每一個都沿軸線A4開有孔。蓋56的兩壁73同樣在其上部沿軸線A4被開有孔。被插入在四個開孔內(nèi)的一柱銷57保證蓋56在底座51上的樞轉(zhuǎn)安裝。借助馬達52啟動蓋的樞轉(zhuǎn)運動。一連桿58被固定在馬達的輸出軸上，該連桿的端部偏離約6mm。一滑塊59安裝在連桿58的端部并可樞轉(zhuǎn)?；瑝K59被接納在設(shè)于蓋56的壁73內(nèi)的導(dǎo)軌60中。因此，由馬達啟動的連桿旋轉(zhuǎn)，使蓋56在被稱為展開位的第一位置和被稱為翻合位的第二位置之間樞轉(zhuǎn)。借助恰當(dāng)?shù)闹箘勇葆敚衔缓驼归_位被精確地確定。當(dāng)蓋處于翻合位時，被旋擰在蓋56中的第一止動螺釘61將支靠在底座51上。一壓緊螺釘防止該止動螺釘松開(參照圖14)。帶有圓柱形頭部的第二止動螺釘62利用使頭部與底座保持一定距離的防松螺母，則被旋擰在底座51中。所述第二止動螺釘62被接納在設(shè)于蓋中的一帶凸肩的孔內(nèi)。當(dāng)蓋處于展開位時，第二止動螺釘62的頭部支靠在蓋56的凸肩上，從而防止蓋進一步展開(參照圖11)。蓋還包括朝下的尖緣件27，滾輪63安裝在該尖緣件的下端。滾輪63被設(shè)置用于交替地與由凸輪39帶有的兩凸銷之一接觸。由于滾輪63可以占據(jù)兩個位置和由于腳踏器5的旋轉(zhuǎn)，因而在腳踏器的基準系內(nèi)，滾輪63交替地位于第一圓形軌道71上或第二圓形軌道72上。這兩個圓形軌道基本具有相同的直徑，且定中心在腳踏器的軸線A1上。相反，它們被設(shè)置在與輪盤17的平面平行的兩個平面內(nèi)。已經(jīng)在上面看到，兩凸銷既不具有相同的高度，也不具有相同的形狀。這些形狀和高度選擇成當(dāng)蓋56處于翻合位時(參照圖13和圖14)，滾輪63位于第一圓形軌道上，在該軌道上，由于第一凸銷的高度小，因而滾輪無論如何都不能與第一凸銷64接觸。然而，該滾輪將與第二凸銷65的頭部67接觸。相反，當(dāng)蓋56處于展開位時(參照圖10和圖11)，滾輪63處于第二軌道72上，在該第二軌道上，滾輪可與第一凸銷64接觸，但不能與第二凸銷65接觸，這是因為桿66相對于頭部67縮進。為確定滾輪63和凸銷之間可能的接觸，需考慮另一因素，這涉及凸輪39的位置。當(dāng)凸輪處于低位時(圖10、圖11和圖12)，第一凸銷64位于圓形軌道的直徑以外，而第二凸銷65位于圓形軌道的直徑以內(nèi)。因而在該低位，僅有第一凸銷64可以被滾輪接觸到。在凸輪39的高位(圖13、圖14和圖15)，情況相反，僅有第二凸銷65可以與滾輪63相接觸?，F(xiàn)將從穩(wěn)定狀態(tài)開始詳細描述控制部件和鎖止部件的運行，其中在穩(wěn)定狀態(tài)中，第二齒輪系被連接，也就是腳踏器處于第二傳動比即"大傳動比"中(參照圖7)。在該狀態(tài)下，小齒冠36通過受控棘爪37相對于腳踏器5被卡鎖。為此，指狀件38和凸輪39應(yīng)處于低位(圖7和圖10)，從而托臺49不妨礙受控棘爪33下降到小齒冠的凹口50'之一中。由騎車人施加給腳踏器的力矩通過小齒輪41被傳輸至輪盤。由于小齒輪41及大齒輪40連接至輪盤，因而這三個元件以腳踏器速度1.24倍的速度(Z2/Z4)共同旋轉(zhuǎn)。始終與大齒輪40接合的大齒冠35，則以等于大齒輪齒數(shù)和大齒冠齒數(shù)之比(Z3/Zl)的相對速度被大齒輪驅(qū)動。大齒冠因此相對于腳踏器5以等于(Z2XZ3)/(Z4XZ1)的、在示例中為腳踏器速度的1.07倍的速度自由轉(zhuǎn)動。因此，自由棘爪37不會卡鎖在大齒冠35的凹口之一內(nèi)。事實上，兩自由棘爪37以帶飛輪的輪轂中所具有的棘爪方式運行這些自由棘爪擺動且將收進，隨后從大齒冠35的凹口50中脫離。在該穩(wěn)定狀態(tài)，凸輪39處于低位且滾輪63經(jīng)過第一圓形軌道71，這對應(yīng)于蓋56的翻合位。因此，在腳踏器旋轉(zhuǎn)過程中，滾輪63不與兩凸銷中的任何一個接觸。從該狀態(tài)開始，當(dāng)騎車人蹬踏板時，會傳送改變傳動比的指令。當(dāng)指令被傳送時，操控部件70使馬達52受到電壓，以使馬達產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。馬達的旋轉(zhuǎn)通過連桿58和滑塊59，將蓋56帶至展開位。滾輪63因此又經(jīng)過第二圓形軌道72。在腳踏器旋轉(zhuǎn)的某一時刻，滾輪63碰到第一凸銷64。圖10、11和12示出的正是該精確時刻。為了能繼續(xù)腳踏器5的旋轉(zhuǎn)，滾輪63在第一凸銷64上施加使凸輪39樞轉(zhuǎn)的作用力，從而使凸銷64進入到圓形軌道的直徑以內(nèi)。由此使凸輪39和指狀件38運行到高位。正如上述所見，當(dāng)凸輪向其高位旋轉(zhuǎn)時，托臺將接收受控棘爪33，以使該受控棘爪升高，并使受控棘爪從其所處的小齒冠36的凹口50'中脫離出。在該時刻，不再存在從腳踏器5通過第二齒輪系向輪盤17的力矩傳遞，因為小齒冠相對于腳踏器失控(自由轉(zhuǎn)動)。也不存在通過第一齒輪系的力矩傳遞。在該中間階段，腳踏器在蹬踏方向上轉(zhuǎn)動，但輪盤17和與其相連的齒輪、以及失控的齒冠，比起腳踏器更慢地轉(zhuǎn)動。腳踏器5和大齒冠36之間的速度差，使大齒冠相對于腳踏器后退。在該后退運動中，被其各自的彈簧推動的自由棘爪37進入位于其行程上的第一凹口50，并卡鎖在第一凹口中。為了把該中間階段的持續(xù)時間減少到最低，且為了避免在改變傳動比時齒冠35和36的位置相對于腳踏器5的位置隨機，必須保證N2/N1=Q，以便獲得完全的同步性。在N1=29個齒和N2=31個齒的情況下，該條件可以實現(xiàn)。因此，無論在31個可能的標注為50'的凹口中棘爪33將從中釋放出的凹口是哪個，一對棘爪37將準備好嵌接到凹口50中。該條件能實現(xiàn)無震動且?guī)缀醺杏X不到的過渡，而在相反情況下，過渡將變得隨機且在棘爪37嵌入大齒冠的凹口50中時，可能造成較大的震動。為了方便安裝時定位齒輪系，優(yōu)選地，可選擇的凹口數(shù)Nl是大齒冠齒數(shù)Z1的整倍數(shù)或整除數(shù)，而N2是小齒冠齒數(shù)Z2的整倍數(shù)或整除數(shù)。為了避免棘爪33在較大的作用力下脫開并造成機構(gòu)損壞的風(fēng)險，必須使齒冠和棘爪之間的作用力最小化。為此，棘爪優(yōu)選的形狀為中性，也就是既不嵌入齒冠凹口中、也不從中脫落。因此，該棘爪在其端部具有相對于軸線A3的一圓柱形部分。同樣，為了優(yōu)先把飛輪的棘爪37嵌入凹口內(nèi)，棘爪37將具有嵌入形狀，也就是除彈簧的作用力外，齒冠35在棘爪37上的作用力將可使該棘爪嵌入到凹口50的底部。為了使齒冠和棘爪之間的相同作用力最小化，在與上死點和下死點同步的時刻發(fā)生過渡，因為正是在這些時刻，蹬踏力矩最小。通過精確選擇棘爪致動機構(gòu)相對于曲柄的位置，而實現(xiàn)了該同步?！┐簖X冠相對于腳踏器5被卡鎖住，則進入系統(tǒng)的另一穩(wěn)定狀態(tài)，在該另一穩(wěn)定狀態(tài)中，第一齒輪系被連接，也就是腳踏器處于第一傳動比即"小傳動比"中。在該穩(wěn)定狀態(tài)中，凸輪39處于高位且滾輪63在第二軌道72上行進，蓋56處于展開位。因此，在腳踏器旋轉(zhuǎn)的過程中，滾輪63既不碰到第一凸銷，也不碰到第二凸銷。由騎車人施于腳踏器的力矩通過大齒輪40被傳輸至輪盤。由于大齒輪40及小齒輪41連接至輪盤，因而這三個元件以腳踏器速度1.16倍的速度(Zl/Z3=58/50)共同旋轉(zhuǎn)。始終與小齒輪41接觸的小齒冠36，則以等于小齒輪齒數(shù)和小齒冠齒數(shù)之比(Z4/Z2)的相對速度被小齒輪驅(qū)動。小齒冠因此相對于腳踏器5以等于(Z4XZ1)/(Z2XZ3)的速度自由轉(zhuǎn)動，在本示例中所述速度為腳踏器速度的0.94倍，也就是以小于腳踏器速度的速度轉(zhuǎn)動。從該狀態(tài)開始，當(dāng)騎車人蹬踏板時，會傳送從"小傳動比"運行到"大傳動比"的傳動比改變指令。馬達使蓋56從展開位變?yōu)榉衔弧Ｓ纱?，使?jié)L輪63被帶引至第一軌道71上，由于凸輪39處于高位，因而第一軌道被第二凸銷65阻塞。圖13、14和15示出的裝置正處于滾輪與第二凸銷65的頭部66相接觸的時刻。第二凸銷65具有滾動表面68，滾輪63緊壓在該滾動表面上。為了使腳踏器5能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)且不受第二凸銷65的干擾，滾輪在滾動表面68上施加的作用力必須使凸輪39樞轉(zhuǎn)，以使第二凸銷65進到圓形軌道的直徑以內(nèi)。由此使凸輪39和指狀件38運行到低位。當(dāng)指狀件38處于低位時，托臺49不再支撐受控棘爪33，所述受控棘爪將與小齒冠36接觸?？紤]到小齒冠以低于腳踏器速度的速度轉(zhuǎn)動，因而所發(fā)生的一切正如小齒冠36相對于腳踏器5"后退"。因此，受控棘爪將能嵌入到其碰到的設(shè)于小齒冠上的凹口中的第一凹口內(nèi)?！┦芸丶雍系叫↓X冠36的凹口內(nèi)，小齒冠相對于腳踏器5被卡鎖住。因而，蹬踏力矩即刻通過小齒輪41傳遞到輪盤17。重新回到以上描述的第一穩(wěn)定狀態(tài)，大齒冠35因此開始比腳踏器5更快地前進，且進入飛輪狀態(tài)。為了把該過渡的持續(xù)時間減少到最小，棘爪33和小齒冠36之間的間隙必須足夠大，以使棘爪能以最小的腳踏器旋轉(zhuǎn)角度嵌入到凹口50'中。理想的是，棘爪33在與凹口50'發(fā)生接觸之前已被嵌入。將注意到，在從"小傳動比"到"大傳動比"的運行中，不存在力矩傳輸?shù)闹袛唷，F(xiàn)在可以看到剛描述的本發(fā)明第一實施方式所述的腳踏車用傳動裝置的優(yōu)點，此時，傳動裝置在腳踏車的后輪處還包括變速部件。正如已經(jīng)在上面講到的，按照本發(fā)明的傳動裝置還包括設(shè)置在后輪轂上的8個齒輪的盒。帶齒環(huán)19包括46個齒，可以考慮的是，為了與傳統(tǒng)系統(tǒng)進行比較，按照本發(fā)明的傳動裝置等同于帶有兩個輪盤的裝置，兩個輪盤中的一輪盤具有53.36個齒(46X1.16)而一輪盤具有57.04個齒(46X1.24)。在表3中可見，任何齒輪比都不相同，這與現(xiàn)有技術(shù)的情況相反。另一方面，為獲得齒輪比遞增的且有規(guī)律的漸進，齒輪和輪盤的變速規(guī)則十分簡單。在每次改變齒輪比時，腳踏器處都存在變速，且每兩次中就有一次改變齒輪。齒輪比號輪盤齒數(shù)齒輪齒數(shù)齒輪比值差值157，04124，753253，36124，4476，90%357，04144，0749，14%453，36143，8116，90%557，04163，5656，91%653，36163，3356，90%757，04183，1695，24%853，36182，9646，90%957，04212，7169，14%1053，36212，5416，90%1157，04242，3776，91%1253，36242，2236，90%1357，04282，0379，14%1453，36281，9066，90%1557，04321，7836，91%1653，36321，6686，90%表3當(dāng)涉及方便騎車人換檔時，能理解這類裝置的整個好處。該裝置主要具有兩種指17令傳動比提高指令和降低指令。操控部件將自動地向控制部件26以及可能向后換檔叉8傳輸合適的啟動指令。還能理解使用電子儀器以管理順序且允許獲得在車把拱架、把手、甚至三項全能賽車延長器上的多個并行致動部件的好處。還注意到，齒輪比的漸變以比現(xiàn)有技術(shù)中規(guī)律得多的方式進行。事實上，在遞增漸進中一齒輪比和在該齒輪比之前的齒輪比之間以百分比表示的差值，不超過9.14%且平均為7.27%。圖16示出本發(fā)明第二實施方式的運動示意圖。按照本發(fā)明，傳動裝置包括腳踏器罩殼10、腳踏器5和輪盤17。罩殼10相對于腳踏車車架是固定的，且由圍繞第一軸線Al定中的主本體11和圍繞第二軸線A2定中的次本體12構(gòu)成，所述第二軸線A2與所述第一軸線Al平行，但與第一軸線不重合。腳踏器5通過一腳踏器軸13安裝在主本體11內(nèi)。各個設(shè)置用于接納踏板23的曲柄24同樣被固定在腳踏器軸上(僅有右曲柄被示出在圖2上)。腳踏器還包括定中心在軸線Al上的第一有齒元件15和同樣定中心在軸線Al上的第二有齒元件16。第一有齒元件15呈帶外齒的齒輪形式。將在下文中稱該齒輪為齒輪101。第二有齒元件16呈帶內(nèi)齒的齒冠形式。將在下文稱該齒冠為齒冠102。輪盤17按第二軸線A2通過一中心轂件18相對于次本體11旋轉(zhuǎn)安裝。輪盤還包括定中心在軸線A2上的第三有齒元件20、和同樣定中心在軸線A2上的第四有齒元件21。第三有齒元件20構(gòu)造成帶內(nèi)齒的齒冠即齒冠103的形式。第四有齒元件21構(gòu)造成帶外齒的齒輪即齒輪104的形式。在任何時候，第一有齒元件15的其中一齒、相應(yīng)地第二有齒元件16的其中一齒，分別與第三有齒元件20的其中一齒、相應(yīng)地第四有齒元件21的其中一齒接觸。定中心在第二軸線A2上且被固定在輪盤17上的帶齒環(huán)19，能與把腳踏區(qū)域與后輪的后齒輪連接的傳動鏈條配合。可離合鎖止部件22被設(shè)置用于交替地鎖止第一有齒元件15相對于腳踏器5的旋轉(zhuǎn)，此時第二有齒元件16保持自由轉(zhuǎn)動，或者鎖止第二有齒元件16相對于腳踏器的旋轉(zhuǎn)，此時第一有齒元件保持自由轉(zhuǎn)動。正如第一實施方式，還完全可能鎖止一有齒元件相對于輪盤的轉(zhuǎn)動和鎖止另一有齒元件相對于腳踏器5的轉(zhuǎn)動。圖17示出"腳踏器罩殼"10和腳踏器5所構(gòu)成的第一子組件的透視圖(左側(cè)3/4)。罩殼10包括主本體11和次本體12。主本體ll對應(yīng)于傳統(tǒng)的腳踏器罩殼。這涉及呈圓柱形的套筒，該套筒被插入在設(shè)于車架2中的具有相應(yīng)形狀的開口內(nèi)。次本體12被設(shè)置在主本體的延伸部中，在其右側(cè)。次本體的外輪廓呈圓柱形餅狀，其軸與主本體ll的軸平行，但相對主本體11的軸偏離一數(shù)值E。腳踏器5的軸13(參照圖18和圖19)借助滾珠軸承以已知方式安裝在罩殼10的內(nèi)部。軸13的開槽端伸出腳踏器罩殼的兩側(cè)，這些開槽端用于旋轉(zhuǎn)連接曲柄和板盤9。如圖17所示，左曲柄24通過螺釘29以已知方式被固定在軸13上。如圖3所示的右曲柄14同樣借助螺釘被固定。板盤9被夾持在設(shè)于軸13上的凸肩和右曲柄14之間。如圖17和圖18所示，板盤9在其左表面上包括定中心在軸線A1上的一圓形大滾道30。18第二有齒元件16(即齒冠102)被插入大滾道30的周邊、該大滾道的周邊側(cè)壁75上。齒冠102能在滾道內(nèi)相對于腳踏器5自由轉(zhuǎn)動。滾道30的中心側(cè)壁76向左延伸超過周邊側(cè)壁75。其在左端帶有定中心在軸線Al上的圓柱形表面，該表面被設(shè)置用于接納第一有齒元件15(即齒輪101)。齒輪101能自由地在圓柱形表面上相對腳踏器5旋轉(zhuǎn)。出于組裝的需要，輪盤17包括兩個半輪盤左半輪盤77，其通過一滾動軸承旋轉(zhuǎn)安裝在次本體12上；右半輪盤78，其連接于左半輪盤，帶齒環(huán)19被固定在右半輪盤78上。第三有齒元件20(即齒冠103)與左半輪盤77相連，而右半輪盤78支承第四有齒元件21(齒輪104)。如圖19所示，呈半月形的凹槽被設(shè)置用于連接齒輪104和右半輪盤78、以及連接齒冠103和左半輪盤。圖20以左透視圖主要示出板盤9、齒冠和齒輪。齒輪101和齒冠103被用于共同嚙合且構(gòu)成第一齒輪系，而齒冠102和齒輪104構(gòu)成第二齒輪系。分別把第一、第二、第三和第四有齒元件的節(jié)圓半徑稱為R1、R2、R3、R4;它們的齒數(shù)記為Z1、Z2、Z3和Z4;第一齒輪系和第二齒輪系的傳動比分別記為kl=Zl/Z3、k2=Z2/Z4;且第一和第二齒輪系的模數(shù)分別記為ml、m2。當(dāng)然，考慮到齒輪和齒冠的幾何設(shè)計，"R1-R3"之差和"R2-R4"之差等于偏心距E的值。在本發(fā)明的第二實施方式中，模數(shù)ml和m2的選擇使得傳動比kl和k2的商數(shù)Q(Q=k2/kl)與傳統(tǒng)雙輪盤中存在的商數(shù)為相同數(shù)量級，即例如介于1.15到1.5之間。在這里所描述的示例中，選擇模數(shù)ml和m2的值相同，為1.875mm，節(jié)圓半徑Rl和R2等于45mm和56.25mm，而節(jié)圓半徑R3和R4等于52.5mm和48.75mm。因此，齒輪101包括Zl=48個齒且齒冠102包括Z2=60個齒，而齒冠103包括Z3=56個齒且齒輪104包括Z4=52個齒。在這些條件下，第一齒輪系的傳動比為kl=0.86;而第二齒輪系的傳動比為k2=1.15，商數(shù)Q約為1.34。對于實施按照本發(fā)明的傳動裝置，上述所有值都構(gòu)成特別有利的選擇。這些值如表4所表示的。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>傳動比商數(shù)Q=K2/K1=(15x7)/(13x6)=35/26=N2/Nl表4按照本發(fā)明，傳動裝置還包括將齒冠102或齒輪101相對于腳踏器5的板盤9交替鎖止的可離合鎖止部件22。多個棘爪與設(shè)于齒冠102和齒輪101的周邊上的凹口的配合，構(gòu)成鎖止部件22。正如第一實施方式，可脫離鎖止部件由設(shè)在齒輪101、相應(yīng)地齒冠102與板盤9之間的飛輪構(gòu)成。鎖止部件22包括與設(shè)在齒輪101內(nèi)的凹口配合的一對自由棘爪37、以及與設(shè)在齒冠102周邊的凹口配合的一對受控棘爪33。正如第一實施方式，這些棘爪通過彈簧被接合到凹口內(nèi)。和參考本發(fā)明第一實施方式所描述的致動機構(gòu)大致相同的一對致動機構(gòu)28，被設(shè)置在板盤上，以啟動受控棘爪33。這些致動機構(gòu)還角向定位在上死點和下死點上，以使受控棘爪33上的作用力最小且獲得更平緩的過渡。與之前相同的是，棘爪33理想地為中性，且棘爪37理想地為嵌入式。以下將不再對此進行詳細描述。同樣，將不再描述控制部件和固定在車架上的操控部件。更好地，按照第二實施方式的傳動裝置可以代替包括兩個傳統(tǒng)帶齒輪盤的腳踏器，對此，借助與現(xiàn)有技術(shù)的換檔叉相似的一前換檔叉，傳動鏈條從輪盤之一運行到另一輪盤。例如，在帶齒環(huán)19包括46個齒的情況下，傳動裝置代替腳踏器，該腳踏器包括帶有約39個齒的小輪盤(46X0.857)和帶有約53個齒的大輪盤(46X1.15)。將注意到，與傳統(tǒng)的雙輪盤區(qū)別的是，在按照本發(fā)明的裝置中，傳動比的改變僅需要有限的機械功(蓋56從翻合位運行到展開位)，以至該過渡可容易地受電氣部件自動控制，從而產(chǎn)生最小能耗。還可以明確的是，傳動比的改變能利用已知的繩索張緊式系統(tǒng)以機械方式進行操控。第二實施方式的另一替代變型可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的三輪盤。為此，必須具有兩個補充的有齒元件，以構(gòu)成第三齒輪系。鎖止部件可因此包括關(guān)聯(lián)于兩齒輪系的兩對可控棘爪、及關(guān)聯(lián)于第三齒輪系的一對自由棘爪。當(dāng)然，本發(fā)明不只局限于剛描述過的實施方式，且包括可包括在權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有等同技術(shù)。盡管以上描述的實施方式僅涉及自行車——其力矩由騎車人的大腿產(chǎn)生，但可容易理解的是對所有的腳踏車(三輪腳踏車、四輪自行車等)，無論扭矩來自何處(大腿、手臂等)，都可使用按照本發(fā)明的裝置。2權(quán)利要求腳踏車用的傳動裝置，其特征在于，所述傳動裝置包括-腳踏器罩殼(10)，其相對于所述腳踏車的車架是固定的并包括圍繞第一軸線A1定中的圓柱形的主本體(11)和圍繞第二軸線A2定中的次本體(12)，所述第二軸線A2與所述第一軸線A1平行，但與該第一軸線不重合；-腳踏器(5)，其按所述第一軸線A1相對于所述主本體(11)旋轉(zhuǎn)安裝并包括一對曲柄(14、24)、圓形的第一有齒元件(15)和圓形的第二有齒元件(16)，這兩個有齒元件全都定中心在所述第一軸線A1上；-輪盤(17)，其按所述第二軸線A2相對于所述次本體(12)旋轉(zhuǎn)安裝并包括圓形的第三有齒元件(20)和圓形的第四有齒元件(21)，第三有齒元件和第四有齒元件這兩個元件全都定中心在所述第二軸線A2上；-所述第一有齒元件(15)和第三有齒元件(20)構(gòu)成第一齒輪系，相應(yīng)地，所述第二有齒元件(16)和第四有齒元件(21)構(gòu)成第二齒輪系；-所述第一、第二、第三和第四有齒元件中的至少一個是帶內(nèi)齒的元件；-可離合鎖止部件(22)被設(shè)置用于交替地鎖止一方面，所述第一有齒元件(15)相對于所述腳踏器(5)的轉(zhuǎn)動或所述第三有齒元件(20)相對于所述輪盤(17)的轉(zhuǎn)動；另一方面，所述第二有齒元件(16)相對于所述腳踏器(5)的轉(zhuǎn)動或所述第四有齒元件(21)相對于所述輪盤(17)的轉(zhuǎn)動。2.按照權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述可離合鎖止部件(22)包括與多個凹口(50、50')配合的至少一第一棘爪和至少一第二棘爪；所述第一棘爪(33)允許所述第一有齒元件(15)相對于所述腳踏器(5)單向轉(zhuǎn)動，或允許所述第三有齒元件(20)相對于所述輪盤(17)單向轉(zhuǎn)動，而所述第二棘爪(37)允許所述第二有齒元件(16)相對于所述腳踏器(5)單向轉(zhuǎn)動，或允許所述第四有齒元件(21)相對于所述輪盤(17)單向轉(zhuǎn)動。3.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，至少兩棘爪的其中之一是可由使用者操控的控制部件控制的受控棘爪(33);并且，至少兩棘爪的另一棘爪是自由棘爪(37)。4.按照權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，其包括致動所述可控棘爪(33)用的致動機構(gòu)(28)，所述致動機構(gòu)包括托臺(49)，其設(shè)置用于使所述受控棘爪從接合到所述凹口(50')之一中的位置脫離出；以及凸輪，其能在所述控制部件的作用下占據(jù)兩穩(wěn)定位置。5.按照權(quán)利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述第一有齒元件(15)是帶內(nèi)齒的大齒冠(35)，所述第二有齒元件(16)是帶內(nèi)齒的小齒冠(36)，所述第三有齒元件(20)是帶外齒的大齒輪(40)，且所述第四有齒元件(21)是帶外齒的小齒輪(41)。6.按照權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述多個凹口(50、50')—方面被設(shè)置在所述大齒冠上，而另一方面被設(shè)置在所述小齒冠上。7.按照權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述大齒冠(35)、所述小齒冠(36)，所述大齒輪(40)和所述小齒輪(41)分別包括五十八個齒、三十一個齒、五十個齒和二十五個齒。8.按照權(quán)利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述第一有齒元件(15)是帶外齒的齒輪(101)，所述第二有齒元件(16)是帶內(nèi)齒的齒冠(102)，所述第三有齒元件(20)是帶內(nèi)齒的齒冠(103)，且所述第四有齒元件(21)是帶外齒的齒輪(104)。9.按照權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述多個凹口(50、50')—方面被設(shè)置在所述第三有齒元件(20)上，而另一方面被設(shè)置在所述第四有齒元件(21)上。10.按照權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第一有齒元件(15)、所述第二有齒元件(16)、所述第三有齒元件(20)以及所述第四有齒元件(21)分別包括四十八個齒、六十個齒、五十六個齒和五十二個齒。11.腳踏車，其配設(shè)有按照權(quán)利要求1至10中任一項的傳動裝置。全文摘要腳踏車用的傳動裝置，其特征在于包括腳踏器罩殼(10)，其相對腳踏車車架固定并包括圍繞第一軸線A1定中的圓柱形主本體(11)和圍繞第二軸線A2定中的次本體(12)，第二軸線A2與第一軸線A1平行但不重合；腳踏器(5)，其按第一軸線A1相對主本體(11)旋轉(zhuǎn)安裝并包括一對曲柄(14、24)、圓形第一有齒元件(15)和圓形第二有齒元件(16)，這兩個元件全都定中心在第一軸線A1上；輪盤(17)，其按第二軸線A2相對次本體(12)旋轉(zhuǎn)安裝并包括圓形第三有齒元件(20)和圓形第四有齒元件(21)，這兩元件全都定中心在第二軸線A2上；第一有齒元件(15)和第三有齒元件(20)、相應(yīng)地第二有齒元件(16)和第四有齒元件(21)，分別構(gòu)成第一齒輪系和第二齒輪系；可離合鎖止部件(22)被設(shè)置用于交替鎖止一方面第一有齒元件(15)相對腳踏器(5)的轉(zhuǎn)動或第三有齒元件(20)相對輪盤(17)的轉(zhuǎn)動；另一方面第二有齒元件(16)相對腳踏器(5)的轉(zhuǎn)動或第四有齒元件(21)相對輪盤(17)的轉(zhuǎn)動。文檔編號B62M1/24GK101767627SQ20091026249公開日2010年7月7日申請日期2009年12月18日優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日發(fā)明者B·克勒圖,J-P·梅卡申請人:薩洛蒙股份有限公司