通過驅(qū)動軸的平移來致動的電動的自行車換檔裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通過驅(qū)動軸的平移來致動的電動的自行車換檔裝置。根據(jù)本發(fā)明的電動的自行車換檔裝置（10）包括：可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)(20)，其旨在固定到自行車架且能采用不同運(yùn)行形態(tài)；鏈條引導(dǎo)件(40)，其由可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)(20)承載，能根據(jù)可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)(20)的不同運(yùn)行形態(tài)占據(jù)相對于自行車架的不同位置；馬達(dá)構(gòu)件(50)，其包括馬達(dá)殼體(51)和主驅(qū)動軸(52)，主驅(qū)動軸從馬達(dá)殼體(51)直接突出，馬達(dá)構(gòu)件(50)安裝在可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)(20)上，以使其變形，因此使其采用不同運(yùn)行形態(tài)。主驅(qū)動軸(52)相對于馬達(dá)殼體(51)不能以旋轉(zhuǎn)方式移動，而能沿軸向方向以平移方式移動。因可能存在于主驅(qū)動軸(52)上的泥土不會妨礙其運(yùn)動，故該換檔裝置(10)在使用中提供更高精確度。
【專利說明】通過驅(qū)動軸的平移來致動的電動的自行車換檔裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自行車換檔裝置，S卩，涉及一種機(jī)械裝置，該機(jī)械裝置是自行車傳動系的一部分，且適于致使鏈條在不同的齒形輪之間移位，為此，該機(jī)械裝置移動引導(dǎo)鏈條自身的鏈條引導(dǎo)件。
【背景技術(shù)】
[0002]在本專利說明書和以下權(quán)利要求書的上下文中，換檔裝置能夠無差別地被稱為后換檔裝置或前換檔裝置，所述后換檔裝置在與自行車后輪相關(guān)聯(lián)的不同的小齒輪之間移動鏈條，所述前換檔裝置在與踏板曲柄相關(guān)聯(lián)的不同的鏈環(huán)之間移動鏈條。
[0003]通常，換檔裝置致動裝置包括可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)(通常是鉸接的四邊形或平行四邊形)，該可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)旨在被固定到自行車架且能夠采用不同的運(yùn)行形態(tài)，使得由該可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)承載的鏈條引導(dǎo)件能夠根據(jù)該可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)的不同運(yùn)行形態(tài)占據(jù)相對于自行車架(且因此相對于不同齒形輪)的不同位置。
[0004]本發(fā)明的換檔裝置是電動換檔裝置，其中可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)的變形通過電動馬達(dá)實(shí)現(xiàn)，該電動馬達(dá)依照由騎車人輸入的適當(dāng)指令并通過適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動機(jī)構(gòu)使該可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)的不同部件相對于彼此移動，從而使其變形并因此移動鏈條引導(dǎo)件。
[0005]電動換檔裝置已被熟知一段時間了。這些換檔裝置雖然能夠具有不同的形態(tài)，但仍提供具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)，該旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)通過適當(dāng)?shù)膫鲃友b置和減速裝置用于有角度地移動可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)元件或通過螺絲螺母聯(lián)接相對于可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)的一個部件以平移方式移動另一個部件，以確定可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)的期望變形。
[0006]換檔裝置制造商的一直以來的目標(biāo)是改進(jìn)致動的精確度，換檔裝置的操作的難易度和可靠性依賴于致動的精確度。對于換檔裝置更加致力于在高水平自行車比賽中使用，該要求越來越重要。在電動換檔裝置中，該要求尤其重要，這是因?yàn)闆]有由在手動換檔裝置中使用的纜線提供的調(diào)節(jié)，可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)的變形作用在該情況中是非常直接的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本 申請人:已認(rèn)識到，其中可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)的變形通過使一個部件相對于另一個部件平移來實(shí)現(xiàn)的換檔裝置的致動的精確度能夠確保更高的精確度。然而，本 申請人:還認(rèn)識到，特別地在這樣的換檔裝置中，精確度能夠受到泥土的干擾，在道路上使用器件，泥土能夠堆積在相對于彼此移動的換檔裝置的部件上。
[0008]因此，本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的換檔裝置，優(yōu)選特征在從屬權(quán)利要求中指示。
[0009]更具體地，根據(jù)本發(fā)明的電動的自行車換檔裝置包括:
[0010]-可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)，該可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)旨在被固定到自行車架，且能夠采用不同運(yùn)行形態(tài)；
[0011]-鏈條引導(dǎo)件，該鏈條引導(dǎo)件由可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)承載，該鏈條引導(dǎo)件能夠根據(jù)可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)的不同運(yùn)行形態(tài)占據(jù)相對于自行車架的不同位置；
[0012]-馬達(dá)構(gòu)件，該馬達(dá)構(gòu)件包括馬達(dá)殼體和主驅(qū)動軸，該主驅(qū)動軸從馬達(dá)殼體直接突出，該馬達(dá)構(gòu)件安裝在鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)上，以使該鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)變形，由此使該鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)采用不同運(yùn)行形態(tài)；
[0013]因此，根據(jù)本發(fā)明，主驅(qū)動軸相對于馬達(dá)殼體不能夠以旋轉(zhuǎn)方式移動，而能沿著軸向方向以平移方式移動。
[0014]應(yīng)當(dāng)注意，適用于主驅(qū)動軸的術(shù)語“軸”不暗示其旋轉(zhuǎn)，相反地其僅在軸向方向上平移。
[0015]本 申請人:已發(fā)現(xiàn)，由于在主驅(qū)動軸上可能存在的泥土不會妨礙主驅(qū)動軸的移動，因此這種換檔裝置在使用過程中提供更高的精確度。這些運(yùn)動實(shí)際上是簡單的平移運(yùn)動。在另一方面，嚙合在一起的元件沒有相對移動，嚙合在一起的元件相對移動是其中泥土的存在(甚至是大量地)增加摩擦，從而損害操作的精確度的情形。
[0016]自行車換檔裝置的該實(shí)施例能夠通過可按需組合在一起的以下額外特征進(jìn)一步改進(jìn)。
[0017]馬達(dá)構(gòu)件能夠包括能夠直接產(chǎn)生主驅(qū)動軸的平移移動的馬達(dá)元件。
[0018]然而，優(yōu)選的是，馬達(dá)構(gòu)件包括:旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)；第一驅(qū)動軸，該第一驅(qū)動軸由旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)以旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置；和傳動裝置，該傳動裝置被運(yùn)動地布置在第一驅(qū)動軸和主驅(qū)動軸之間，其中，旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)、第一驅(qū)動軸和傳動裝置被完全封裝在馬達(dá)殼體中。
[0019]以這種方式，使用了旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)，旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)因其簡單性、可靠性和低成本受歡迎；殼體將具有旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)及其第一驅(qū)動軸與傳動裝置(傳動裝置將旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成主驅(qū)動軸的線性運(yùn)動)完全封裝在一起的事實(shí)確保暴露于可能沉積的泥土的馬達(dá)構(gòu)件的部件不包括嚙合在一起的部件，而是僅包括靜止部件(馬達(dá)殼體)或能夠以簡單平移運(yùn)動移動的部件(主驅(qū)動軸)。
[0020]傳動裝置能夠以各種方式制成。優(yōu)選地，傳動裝置包括:第二驅(qū)動軸；布置在第一驅(qū)動軸和第二驅(qū)動軸之間的旋轉(zhuǎn)減速齒輪系；以及小齒輪，該小齒輪被安裝成作為第二驅(qū)動軸上的單元旋轉(zhuǎn)，其中，此外，齒條形成在主驅(qū)動軸上，在第二驅(qū)動軸上的小齒輪與該齒條嚙合。該構(gòu)造使得能夠在小空間中具有必要的運(yùn)動轉(zhuǎn)換，因此適于被完全容納在馬達(dá)殼體內(nèi)側(cè)；具體地，通過減速齒輪系，能夠在第一驅(qū)動軸和第二驅(qū)動軸之間實(shí)現(xiàn)大幅的旋轉(zhuǎn)減小，同時容易地通過小齒輪齒條對將第二驅(qū)動軸的(非常低速的)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成主驅(qū)動軸的平移。
[0021]優(yōu)選地，在鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)的任何運(yùn)行形態(tài)中，齒條形成在總是保持在馬達(dá)殼體內(nèi)側(cè)的主驅(qū)動軸的第一部分上。更優(yōu)選地，馬達(dá)殼體包括管狀部分，主驅(qū)動軸可滑動地接合在該管狀部分中，滑動密封墊片在主驅(qū)動軸的第二部分處布置在管狀部分和主驅(qū)動軸之間；這樣，主驅(qū)動軸的第二部分能夠被加工成具有平滑表面，這促進(jìn)與墊片的聯(lián)接密封。優(yōu)選地，墊片是通常被稱為O形環(huán)類型的環(huán)形墊片。
[0022]優(yōu)選地，第一驅(qū)動軸和第二驅(qū)動軸沿著彼此平行的相應(yīng)的第一和第二軸線布置，并且齒輪系包括旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，該旋轉(zhuǎn)構(gòu)件具有垂直于第一軸線和第二軸線的旋轉(zhuǎn)軸線。該布置促進(jìn)傳動裝置的緊湊性。
[0023]優(yōu)選地，傳動裝置包括具有在從第一軸線到第二軸線的方向上的單向運(yùn)動傳遞的齒輪副。更優(yōu)選地，具有單向運(yùn)動傳遞的該齒輪副包括與扇形齒輪聯(lián)接的蝸桿；該機(jī)械上簡單的解決方案使得能夠最好地利用在旋轉(zhuǎn)軸的方向上的變化。
[0024]如上所述，所指的換檔裝置能夠是前換檔裝置或后換檔裝置。
[0025]在優(yōu)選實(shí)施例中，該換檔裝置是后換檔裝置，其中:
[0026]-所述可變形運(yùn)動機(jī)構(gòu)是鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)(四聯(lián)桿機(jī)構(gòu))，所述鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)具有基部本體和可移動本體，所述基部本體和所述可移動本體通過一對連連接在一起，所述一對連桿在四個銷元件處鉸接到所述基部本體和所述可移動本體；
[0027]-所述馬達(dá)構(gòu)件在所述鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)的第一區(qū)域和第二區(qū)域之間安裝在所述鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)上，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的距離作為所述鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)的所述運(yùn)行形態(tài)的函數(shù)而變化。
[0028]以該方式，最好地利用通過主驅(qū)動軸的平移來致動的馬達(dá)構(gòu)件的具體特征:變速所必需的鉸接四邊形的變形實(shí)際上通過相對較少的努力來實(shí)現(xiàn)，并且這促進(jìn)致動的精確度。
[0029]在優(yōu)選實(shí)施例中，馬達(dá)構(gòu)件被安裝在鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)上，其中
[0030]-所述馬達(dá)殼體由所述四個銷元件中的第一銷元件承載，并且
[0031]-所述主驅(qū)動軸受限于所述四個銷元件中的第二銷元件，所述第二銷元件與所述第一銷元件沿對角線相對。
[0032]所產(chǎn)生的布置因此是依照鉸接四邊形的對角線進(jìn)行的，且因此允許主驅(qū)動軸在最運(yùn)動有利的條件下運(yùn)行，從而確保換檔裝置的操作的最佳精確度和可靠性。
[0033]在其它優(yōu)選實(shí)施例中，馬達(dá)構(gòu)件被安裝在鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)上，其中
[0034]-所述馬達(dá)殼體靠近所述四個銷元件中的第一銷元件鉸合到所述基部本體，并且/或
[0035]-所述主驅(qū)動軸靠近所述四個銷元件中的第二銷元件受限于所述可移動本體，所述第二銷元件與所述第一銷元件沿對角線相對。
[0036]由于其不包括任何銷元件，馬達(dá)殼體的組裝和/或主驅(qū)動軸在基部本體上的約束能夠促進(jìn)換檔裝置的堅(jiān)固性且能夠簡化其構(gòu)造。
[0037]優(yōu)選地，主驅(qū)動軸借助于機(jī)械保險(xiǎn)裝置或限制傳遞的力的裝置受限于可變形鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)(受限于四個銷元件的第二銷元件或可移動本體)。機(jī)械保險(xiǎn)裝置意味著是一種機(jī)械元件，該機(jī)械元件配備有小于所有其它元件的抗性的有限和預(yù)定應(yīng)變抗性。這種類型的裝置使得能夠保護(hù)換檔裝置，特別是馬達(dá)構(gòu)件在由于自行車摔倒或意外碰撞而對換檔裝置猛擊的情形下受到可能的損害；在該情況下，如果應(yīng)變超過預(yù)定閾值，則裝置將主驅(qū)動軸從銷松開，從而避免危險(xiǎn)力的傳送。
[0038]機(jī)械保險(xiǎn)裝置能夠以各種方式制成。
[0039]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，機(jī)械保險(xiǎn)裝置包括:形成在第二銷的本體中的座、與座相對地形成在主驅(qū)動軸第二部分中的配對座、以及可滑動地安裝在座中的被彈性地推進(jìn)成接合到配對座中的推進(jìn)器。優(yōu)選的是，該推進(jìn)器由球和推進(jìn)彈簧構(gòu)成，該推進(jìn)彈簧被壓縮在球和以可調(diào)節(jié)方式與座相關(guān)聯(lián)的底部之間。以這種方式，通過對底部作用，以增加或減少在球上且因此在主驅(qū)動軸中的配對座上的彈簧推進(jìn)，能夠容易地調(diào)節(jié)機(jī)械保險(xiǎn)裝置的干預(yù)閾值。
[0040]應(yīng)當(dāng)注意，機(jī)械保險(xiǎn)裝置對于這種換檔裝置尤其重要，其中馬達(dá)構(gòu)件的推進(jìn)動作精確地或近似沿著可變形鉸接四邊形的對角線作用。實(shí)際上，通過該布置，作用在換檔裝置上的可能敲擊能夠?qū)⒎浅８叩膽?yīng)力傳遞到馬達(dá)構(gòu)件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]本發(fā)明的進(jìn)一步特征和優(yōu)勢將從參考附圖進(jìn)行的一些優(yōu)選實(shí)施例的以下描述變得更加清楚。
[0042]其中:
[0043]-圖1a是在其第一實(shí)施例中的根據(jù)本發(fā)明的換檔裝置的局部分解透視圖；
[0044]-圖1b是圖1a的換檔裝置的細(xì)節(jié)的剖視圖；
[0045]-圖2a和2b是在其第二實(shí)施例中的根據(jù)本發(fā)明的換檔裝置的從不同角度截取的局部分解透視圖；
[0046]-圖3a和3b分別是在其中馬達(dá)構(gòu)件完全延伸的運(yùn)行形態(tài)中的圖2a和2b的換檔裝置的示意圖和(按照圖3a的線BB的)剖視圖；
[0047]-圖4a、4b和4c分別是在其中馬達(dá)構(gòu)件完全縮回的運(yùn)行形態(tài)中的圖2a和2b的換檔裝置的示意圖和(按照圖4a的線BB和按照圖4a的虛線CC的)兩個剖視圖；
[0048]-圖5是圖2a和2b的換檔裝置的馬達(dá)構(gòu)件的部分的局部分解透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]在圖1a中，附圖標(biāo)記10整體表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電動的自行車換檔裝置，特別地且例如后換檔裝置，因此該換檔裝置旨在靠近后變速盤安裝在自行車架上，以在后變速盤的小齒輪之間移動傳動鏈條。
[0050]換檔裝置10包括可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)，特別地鉸接四邊形20 (四聯(lián)桿機(jī)構(gòu))形式的運(yùn)動機(jī)構(gòu)，其由基部本體21、可移動本體22以及在基部本體21和可移動本體22之間的兩個連桿構(gòu)成，所述兩個連桿是:連桿23 (參照其相對于換檔裝置10安裝在其上的自行車的位置，也稱為外連桿)和連桿24 (參照其相對于換檔裝置10安裝在其上的自行車的位置，也稱為內(nèi)連桿)?；勘倔w21、可移動本體22以及所述兩個連桿23和24通過四個相應(yīng)的銷元件31、32、33、34按照四條平行的鉸合軸線P1、P2、P3、P4彼此鉸接，以形成前述鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)20。應(yīng)當(dāng)注意，在圖1A中，因?yàn)樵搱D是分解的，所以這些軸線中的每條軸線被示出多次，在鉸合到該軸線的兩個部件中的每個部件上示出每條軸線?；勘倔w21旨在安裝到自行車架上，而可移動本體承載鏈條引導(dǎo)件40，由此能夠根據(jù)鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)20的不同運(yùn)行形態(tài)而占據(jù)相對于自行車架的不同位置。
[0051]應(yīng)當(dāng)注意，基部本體21、可移動本體22、所述兩個連桿23和24以及銷元件31、32、33,34能夠具有能夠更復(fù)雜或更不復(fù)雜的任何構(gòu)造。在所示實(shí)例中，基部本體21具有相對厚的構(gòu)造，可移動本體22也一樣；在另一方面，外連桿23具有大致板狀的構(gòu)造，而內(nèi)連桿24由具有通過橋接件24c聯(lián)結(jié)的兩個平行的臂24a和24b的整體結(jié)構(gòu)構(gòu)成。同樣在所示實(shí)例中，銷元件31由形成在基部本體21上并插入在形成在外連桿23中的鉸合座31a中且因此插入在形成在支撐件36上的鉸合座31b中的兩個半銷形成；銷元件32由形成在基部本體21上并插入在形成在外連桿23中的鉸合座32a中的兩個半銷形成；銷元件33是插入在分別形成在可移動本體22中和外連桿23中的鉸合座33a和33b中的簡單的銷；銷元件34由形成在本體37上并插入形成在內(nèi)連桿24的鉸合座34a中且因此插入在形成在可移動本體22上的鉸合座34b中的半銷形成。
[0052]就尺寸而言，在所示換檔裝置10中，鉸合軸線P1、P2、P3、P4之間的距離是成對相等的:軸線Pl和P2之間的距離等于軸線P3和P4之間的距離，正如軸線Pl和P3之間的距離等于軸線P2和P4之間的距離。這意味著鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)20更具體是鉸接平行四邊形形式的運(yùn)動機(jī)構(gòu)，并且因此在基部本體21安裝到自行車架上的情況下，鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)20的變形意味著可移動本體22以沿著由連桿23和24限定的圓形軌跡的平移運(yùn)動移動。如果該鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)不是平行四邊形的，則可移動本體的運(yùn)動將不僅具有平移分量，而且還具有旋轉(zhuǎn)分量，這種情況通常不是期望的，但在某些情況中有助于賦予鏈條弓I導(dǎo)件特定運(yùn)動。
[0053]換檔裝置10還包括馬達(dá)構(gòu)件50，該馬達(dá)構(gòu)件50具有沿著馬達(dá)軸線M的整體可變的長度。馬達(dá)構(gòu)件50實(shí)際上又包括馬達(dá)殼體51和主驅(qū)動軸52，在鉸接的四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)的不同運(yùn)行形態(tài)下，該主驅(qū)動軸52從形成在馬達(dá)殼體51中的開口 53從馬達(dá)殼體51直接突出不同長度。所述主驅(qū)動軸52相對于馬達(dá)殼體51不能夠以旋轉(zhuǎn)方式移動，而能夠以平移方式移動。
[0054]馬達(dá)構(gòu)件50在一定位置中安裝在鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)上，使得能夠使該鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)變形，以使該鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)根據(jù)主驅(qū)動軸52從馬達(dá)殼體51突出多少來采用相對于車架的不同運(yùn)行形態(tài)。更具體地，馬達(dá)構(gòu)件50的馬達(dá)殼體51由支撐件36承載，且因此受限于第一銷元件31 ;主驅(qū)動軸52與本體37聯(lián)接，且因此受限于銷元件34。因此，馬達(dá)構(gòu)件50沿著鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)的對角線安裝在相對的銷元件31和34之間。
[0055]本體37是機(jī)械保險(xiǎn)裝置，即，限制傳遞的力的裝置，主驅(qū)動軸52通過本體37受限于鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)20。因此，如在圖1b中可見的，座371形成在本體37中，而配對座521與座371相對地形成在主驅(qū)動軸52中；座371具有推進(jìn)器，該推進(jìn)器可滑動地安裝在座371中，該推進(jìn)器被彈性地推進(jìn)成與配對座521接合。該推進(jìn)器由從座371朝向配對座521突出的球373、擱置在球373上的小板374、旋入座371中作為其可調(diào)節(jié)基部的底部375，以及在小板374和底部375之間被壓縮的彈簧376構(gòu)成。以這種方式，通過作用在底部375上，以增加或減少彈簧376作用在小板374上和作用在球373上，且因此作用在主驅(qū)動軸52中的配對座521上的推力，能夠容易地調(diào)節(jié)機(jī)械保險(xiǎn)裝置37的干預(yù)閾值。
[0056]馬達(dá)構(gòu)件50包括在殼體51內(nèi)側(cè)的用來以平移方式致動主驅(qū)動軸52的機(jī)電裝置，該機(jī)電裝置由電纜48供電和控制。這些裝置能夠是不同類型的，并且這些裝置沒有參照換檔裝置10被示意。
[0057]在圖2到5中，附圖標(biāo)記110整體表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電動自行車換檔裝置，特別地且例如后換檔裝置，因此該后換檔裝置旨在靠近后變速盤安裝在自行車架上，以在后變速盤的小齒輪之間移動傳動鏈條。
[0058]換檔裝置110類似于換檔裝置10，如將看見的，其不同之處最重要的是馬達(dá)構(gòu)件。為了更清楚地解釋，類似于換檔裝置10的附圖標(biāo)記的在前面加上數(shù)字“I”的附圖標(biāo)記因此將被用于對應(yīng)的元件。
[0059]換檔裝置110包括可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)，特別地，鉸接四邊形120形式的運(yùn)動機(jī)構(gòu)，其由基部本體121、可移動本體122以及在基部本體121和可移動本體122之間的兩個連桿構(gòu)成，該兩個連桿是:連桿123 (也被稱為外連桿)和連桿124 (也被稱為內(nèi)連桿)?；勘倔w121、可移動本體122以及兩個連桿123和124通過四個相應(yīng)的銷元件131、132、133、134按照四條平行的鉸合軸線Ql、Q2、Q3、Q4鉸接在一起，以形成前述鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)120。應(yīng)當(dāng)注意，在圖2中，因?yàn)樵搱D是分解的，所以這些軸線中的每條軸線被示出多次，在鉸合到該軸線的兩個部件中的每個部件上示出每條軸線?；勘倔w121旨在安裝到自行車架T上，而可移動本體122承載鏈條引導(dǎo)件140，由此能夠根據(jù)鉸接的四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)120的不同運(yùn)行形態(tài)而占據(jù)相對于自行車架T的不同位置。
[0060]類似于換檔裝置10，基部本體121、可移動本體122、所述兩個連桿123和124以及銷元件131、132、133、134能夠具有能夠更復(fù)雜或更不復(fù)雜的任何構(gòu)造。在所示實(shí)例中，基部本體121具有相對厚的構(gòu)造，可移動本體122也一樣；在另一方面，外連桿123具有大致板狀的形態(tài)，而內(nèi)連桿124由具有通過橋接件124c聯(lián)結(jié)的兩個平行的臂124a和124b的整體結(jié)構(gòu)構(gòu)成。同樣在所示實(shí)例中，銷元件131由形成在基部本體121上并插入在形成在外連桿123中的鉸合座131a中的兩個半銷形成；銷元件132是插入在形成在內(nèi)連桿124中的鉸合座132a中且因此插入在形成在基部本體121中的鉸合座132b中的簡單銷；銷元件133是插入在分別形成在可移動本體122中和外連桿123中的鉸合座133a和133b中的簡單銷；銷元件134由形成在本體137上并插入在形成在內(nèi)連桿124的鉸合座134a中且接著插入在形成在可移動本體122上的鉸合座134b中的兩個半銷形成。
[0061]在所示換檔裝置110中，鉸合軸線Ql、Q2、Q3、Q4是成對相等的:軸線Ql和Q2之間的距離等于軸線Q3和Q4之間的距離，正如軸線Ql和Q3之間的距離等于軸線Q2和Q4之間的距離。這意味著鉸接四邊形120形式的運(yùn)動機(jī)構(gòu)更具體是鉸接平行四邊形形式的運(yùn)動機(jī)構(gòu)，因此在基部本體121安裝到自行車架上的情況下，鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)20的變形意味著可移動本體122以沿著由連桿123和124限定的圓形軌跡的平移運(yùn)動移動。
[0062]換檔裝置110還包括馬達(dá)構(gòu)件150，該馬達(dá)構(gòu)件150具有沿著馬達(dá)軸線N整體可變的長度。馬達(dá)構(gòu)件150實(shí)際上又包括馬達(dá)殼體151和主驅(qū)動軸152，在鉸接的四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)的不同運(yùn)行形態(tài)下，該主驅(qū)動軸152從形成在馬達(dá)殼體151中的開口 153從馬達(dá)殼體151直接突出不同長度。主驅(qū)動軸152相對于馬達(dá)殼體151不能夠以旋轉(zhuǎn)方式移動，而能夠以平移方式移動。
[0063]馬達(dá)構(gòu)件150在一定位置中安裝在鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)120上，使得能夠使該鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)120變形，以使該鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)120根據(jù)主驅(qū)動軸152從馬達(dá)殼體151突出多少采用相對于車架T的不同運(yùn)行形態(tài)。更具體地，馬達(dá)構(gòu)件150的馬達(dá)殼體151按照平行于且靠近鉸合軸線Ql的軸線A鉸合到基部本體121 ;主驅(qū)動軸152與本體137聯(lián)接，且因此受限于銷元件134。因此，馬達(dá)構(gòu)件150近似沿著鉸接的四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)120的對角線安裝在相對的銷元件131和134之間。
[0064]本體137是與換檔裝置10的本體37相同的機(jī)械保險(xiǎn)裝置，因此將不詳細(xì)描述，主驅(qū)動軸152通過該本體137受限于鉸接的四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)120 ;關(guān)于其特征，參照上述本體37。
[0065]馬達(dá)構(gòu)件150包括在殼體151內(nèi)側(cè)的用于以平移方式致動主驅(qū)動軸152的機(jī)電裝置。
[0066]更具體地,馬達(dá)構(gòu)件150包括旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)154、由旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)154旋轉(zhuǎn)設(shè)置的第一驅(qū)動軸155以及傳動裝置156,該傳動裝置156被以運(yùn)動方式布置在第一驅(qū)動軸155和主驅(qū)動軸152之間；旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)154、第一驅(qū)動軸155和傳動裝置156被完全封裝在馬達(dá)殼體151中。
[0067]傳動裝置156又包括第二驅(qū)動軸158、布置在第一驅(qū)動軸155和第二驅(qū)動軸158之間的旋轉(zhuǎn)減速齒輪系161以及小齒輪162，該小齒輪162被安裝成作為在第二驅(qū)動軸158上的單元旋轉(zhuǎn)；主驅(qū)動軸152具有形成在其上的齒條163，小齒輪162在第二驅(qū)動軸158上與該齒條163嚙合配合。齒條163形成在主驅(qū)動軸152的第一部分165上，在鉸接的四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)120的任何運(yùn)行形態(tài)中，該第一部分165總是保持在馬達(dá)殼體151內(nèi)，如從圖3b和4b/c之間的對比可看見的。
[0068]馬達(dá)殼體151包括管狀部分166，主驅(qū)動軸152以可滑動方式接合在該管狀部分166中；滑動密封墊片167，優(yōu)選地環(huán)形O形環(huán)，在主驅(qū)動軸152的第二部分169處布置在管狀部分166和主驅(qū)動軸152之間。
[0069]在馬達(dá)構(gòu)件150中，第一驅(qū)動軸155和第二驅(qū)動軸158沿著彼此平行的相應(yīng)的第一軸線Cl和第二軸線C2布置。齒輪系161包括旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，該旋轉(zhuǎn)構(gòu)件具有輔助旋轉(zhuǎn)軸線Dl和D2，該輔助旋轉(zhuǎn)軸線Dl和D2彼此平行且均垂直于第一軸線Cl和第二軸線C2。
[0070]更具體地，從第一驅(qū)動軸155朝向第二驅(qū)動軸158順序地，齒輪系161包括:具有小直徑的小齒輪171，該小齒輪171被安裝成作為第一驅(qū)動軸155上的單元旋轉(zhuǎn)；具有軸向齒的齒形輪172，該齒形輪172與小齒輪171接合，并被安裝成作為按照輔助軸線Dl布置的第一輔助軸173上的單元旋轉(zhuǎn)；具有小直徑的小齒輪174，該小齒輪174被安裝成作為第一輔助軸173上的單元旋轉(zhuǎn)；齒形輪175，該齒形輪175與小齒輪174接合，并被安裝成作為按照輔助軸線D2布置的第二輔助軸176上的單元旋轉(zhuǎn)；蝸桿177，該蝸桿177被安裝成作為第二輔助軸176上的單元旋轉(zhuǎn)；扇形齒輪178，該扇形齒輪178與蝸桿177接合，并被安裝成作為第二驅(qū)動軸158上的單元旋轉(zhuǎn)。
[0071]在該齒輪系161中，由于分別由小齒輪171和齒形輪172、由小齒輪174和齒形輪175、由蝸桿177和扇形齒輪178形成的三個強(qiáng)烈減速齒輪的存在，在第一驅(qū)動軸155和第二驅(qū)動軸158之間實(shí)現(xiàn)了角速度的大幅度減小。此外，由于由扇形齒輪178和蝸桿177形成的并允許旋轉(zhuǎn)軸線改變90°的傳動裝置允許僅在從輔助軸175到第二驅(qū)動軸158的方向上的傳動，并阻止在相反方向上的每個傳動，所以由扇形齒輪178和蝸桿177形成的并允許旋轉(zhuǎn)軸線改變90°的傳動裝置還是具有單向傳動的齒輪副。如已知的，在類似本發(fā)明的換檔裝置的自行車換檔裝置的上下文中之后，特別尋求單向性，以防止對鏈條引導(dǎo)件140的敲擊能夠?qū)е骆湕l引導(dǎo)件140自身的移位且因此導(dǎo)致不期望的檔位變化。
[0072]本發(fā)明的電動自行車換檔裝置的特征和優(yōu)勢從以上描述變得顯而易見。
[0073]由于馬達(dá)以平移方式而不是以旋轉(zhuǎn)方式致動主驅(qū)動軸的事實(shí)，本發(fā)明的換檔裝置具有不會被在使用過程中可能堆積的泥土危害的優(yōu)良致動精確度。實(shí)際上，主驅(qū)動軸的移動是單純的平移移動。相反地，嚙合在一起的元件不具有相對移動，嚙合在一起的元件具有相對移動是其中泥土的存在增加摩擦，從而危害操作精確度的通常情況。
【權(quán)利要求】
1.一種電動的自行車換檔裝置，包括: -可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)(20; 120)，所述可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)旨在被固定到自行車架(T)，且能夠采用不同的運(yùn)行形態(tài)； -鏈條引導(dǎo)件(40;140)，所述鏈條引導(dǎo)件由所述可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)(20;120)承載，所述鏈條引導(dǎo)件能夠根據(jù)所述可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)(20; 120)的不同的運(yùn)行形態(tài)占據(jù)相對于所述自行車架(T)的不同的位置； -馬達(dá)構(gòu)件(50; 150)，所述馬達(dá)構(gòu)件包括馬達(dá)殼體(51; 151)和主驅(qū)動軸(52; 152)，所述主驅(qū)動軸從所述馬達(dá)殼體(51; 151)直接突出，所述馬達(dá)構(gòu)件(50; 150)被安裝在所述鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)(20; 120)上，以使所述鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)(20; 120)變形，由此使所述鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)(20; 120)采用不同的運(yùn)行形態(tài)； 其特征在于，所述主驅(qū)動軸(52; 152)相對于所述馬達(dá)殼體(51; 151)不能夠以旋轉(zhuǎn)方式移動，但能夠在軸向方向上以平移方式移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換檔裝置，其中，所述馬達(dá)構(gòu)件(150)包括:旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)(154);第一驅(qū)動軸(15 5)，所述第一驅(qū)動軸(155)通過所述旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)(154)以旋轉(zhuǎn)方式移動；和傳動裝置(156)，所述傳動裝置(156)被運(yùn)動地布置在所述第一驅(qū)動軸(155)和所述主驅(qū)動軸(152)之間，其中，所述旋轉(zhuǎn)電動馬達(dá)(154)、所述第一驅(qū)動軸(155)和所述傳動裝置(156)被完全封裝在所述馬達(dá)殼體(151)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換檔裝置，其中，所述傳動裝置(156)包括:第二驅(qū)動軸(158);旋轉(zhuǎn)減速齒輪系(161)，所述旋轉(zhuǎn)減速齒輪系(161)布置在所述第一驅(qū)動軸(155)和所述第二驅(qū)動軸(158)之間；和小齒輪(162)，所述小齒輪(162)被安裝成在所述第二驅(qū)動軸(158)上作為一個單元旋轉(zhuǎn),其中所述主驅(qū)動軸(152)還具有形成在所述主驅(qū)動軸(152)上的齒條(163)，在所述第二驅(qū)動軸上的所述小齒輪(162)與所述齒條(163)嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換檔裝置，其中，所述齒條(163)形成在所述主驅(qū)動軸(152)的第一部分(165)上，所述第一部分(165)在所述可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)(120)的任何運(yùn)行形態(tài)中總是保持在所述馬達(dá)殼體(151)的內(nèi)側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換檔裝置，其中，所述馬達(dá)殼體(151)包括管狀部分(166)，所述主驅(qū)動軸(152)可滑動地接合在所述管狀部分(166)中，滑動密封墊片(167)在所述主驅(qū)動軸(152)的第二部分(169)處布置在所述管狀部分(166)和所述主驅(qū)動軸(152)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換檔裝置，其中，所述第一驅(qū)動軸(155)和所述第二驅(qū)動軸(158)沿著彼此平行的相應(yīng)的第一軸線(Cl)和第二軸線(C2)布置，并且其中，所述齒輪系(161)包括旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(172，173，174，175，176，177)，所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件具有垂直于所述第一軸線(Cl)和所述第二軸線(C2)兩者的旋轉(zhuǎn)軸線(D1，D2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換檔裝置，其中，所述傳動裝置(156)包括齒輪副(177，178)，該齒輪副具有在從所述第一驅(qū)動軸(155)到所述主驅(qū)動軸(152)的方向上的單向運(yùn)動傳動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的換檔裝置，其中，具有單向傳動的所述齒輪副包括與扇形齒輪(178)聯(lián)接的蝸桿(177)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的后換檔裝置，其中:-所述可變形的鉸接運(yùn)動機(jī)構(gòu)是鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)(20; 120)，所述鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)具有基部本體(21; 121)和可移動本體(22; 122)，所述基部本體(21; 121)和所述可移動本體(22; 122)通過一對連桿(23，24; 123，124)連接在一起，所述一對連桿在四個銷元件(31，32，33，34; 131，132，133，134)處鉸接到所述基部本體(21; 121)和所述可移動本體(22;122)； -所述馬達(dá)構(gòu)件(50;150)在所述鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)的第一區(qū)域和第二區(qū)域之間安裝在所述鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)(20; 120)上，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的距離依賴于所述鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)(20; 120)的運(yùn)行形態(tài)而變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的后換檔裝置，其中，所述馬達(dá)構(gòu)件(50)被安裝成所述馬達(dá)殼體(51)由所述四個銷元件中的第一銷元件(31)承載并且所述主驅(qū)動軸(52)被約束到所述四個銷元件中的第二銷元件(34)，所述第二銷元件(34)與所述第一銷元件沿對角線相對。
11.根據(jù)引用權(quán)利要求3的權(quán)利要求9所述的后換檔裝置，其中，所述馬達(dá)構(gòu)件(150)被安裝在所述鉸接四邊形運(yùn)動機(jī)構(gòu)(120)上，其中 -所述馬達(dá)殼體(151)靠近所述四個銷元件中的第一銷元件(131)鉸合到所述基部本體(121),并且/或者 -所述主驅(qū)動軸(152)靠近所述四個銷元件中的第二銷元件(134)被約束到可移動本體(122)，所述第二銷元件(134)與所述第一銷元件沿對角線相對。
【文檔編號】B62M9/122GK104002922SQ201410061769
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月22日
【發(fā)明者】保羅·帕斯夸, 阿爾貝托·博爾托林 申請人:坎培諾洛有限公司