首页 / 国际专利分类库 / 作业;运输 / 无轨陆用车辆 / 电拨链器马达单元和机动拨链器

电拨链器达单元和机动拨链器

申请号 CN201510961772.6 申请日 2013-10-31 公开(公告)号 CN105346666B 公开(公告)日 2017-10-10
申请人 株式会社岛野; 发明人 桂孝典; 多贺古兼介; 川本尚志; 宇野康弘;
摘要 一种电拨链器 马 达 齿轮 单元和机动拨链器,其构造为降低马达的马达速度并将所述马达的马达转矩传送到拨链器, 自行车 拨链器马达齿轮单元包括: 输出轴 ;固定 太阳轮 ;输出太阳轮,其相对于固定太阳轮可旋转,输出太阳轮固定地联接到输出轴;多个 行星轮 ;以及承载件,其可旋转且可绕转地 支撑 行星轮;行星轮中的每个具有与固定太阳轮 啮合 的第一齿轮以及与输出太阳轮啮合的第二齿轮,第一齿轮和第二齿轮同轴地联接到彼此,固定太阳轮、输出太阳轮、第一齿轮和第二齿轮分别具有这样的齿数,使得当外 力 施加到输出太阳轮时,固定太阳轮、输出太阳轮、第一齿轮和第二齿轮 锁 定。因此,可能获得具有响应于外部力的自锁功能的自行车拨链器马达齿轮单元。
权利要求

1.一种自行车拨链器齿轮单元,其构造为降低马达的马达速度并将所述马达的马达转矩传送到拨链器,所述自行车拨链器马达齿轮单元包括:
输出轴
固定太阳轮
输出太阳轮,其相对于所述固定太阳轮可旋转,所述输出太阳轮固定地联接到所述输出轴;
多个行星轮;以及
承载件,其可旋转且可绕转地支撑所述行星轮;
所述行星轮中的每个具有与所述固定太阳轮啮合的第一齿轮以及与所述输出太阳轮啮合的第二齿轮,所述第一齿轮和所述第二齿轮同轴地联接到彼此,
所述固定太阳轮、所述输出太阳轮、所述第一齿轮和所述第二齿轮分别具有这样的齿数,使得当外施加到所述输出太阳轮时,所述固定太阳轮、所述输出太阳轮、所述第一齿轮和所述第二齿轮定。
2.一种自行车拨链器马达齿轮单元,其构造为降低马达的马达速度并将所述马达的马达转矩传送到拨链器,所述自行车拨链器马达齿轮单元包括:
输出轴;
固定外部太阳轮;
输出外部太阳轮,其相对于所述固定外部太阳轮可旋转,所述输出外部太阳轮固定地联接到所述输出轴,所述输出外部太阳轮具有外部齿轮齿
多个行星轮;以及
承载件,其可旋转且可绕转地支撑所述行星轮;
所述行星轮中的每个具有与所述固定外部太阳轮啮合的第一齿轮以及与所述输出外部太阳轮啮合的第二齿轮,所述第一齿轮和所述第二齿轮同轴地联接到彼此,所述固定外部太阳轮、所述输出外部太阳轮、所述第一齿轮和所述第二齿轮分别具有这样的齿数,使得所述齿数满足以下公式:
当Zb*Ze当Zb*Ze>Za*Zd时(ηde*Ze/Zd+1)/(Za/(ηab*Zb)+1)≤1,
其中,Za表示所述固定外部太阳轮的所述齿数,Ze表示所述输出外部太阳轮的所述齿数,Zb表示所述第一齿轮的所述齿数,Zd表示所述第二齿轮的所述齿数,ηab表示所述固定外部太阳轮和所述第一齿轮之间的传动系数,且ηde表示所述输出外部太阳轮和所述第二齿轮之间的传动系数。
3.一种自行车拨链器马达齿轮单元,其构造为降低马达的马达速度并将所述马达的马达转矩传送到拨链器,所述自行车拨链器马达齿轮单元包括:
输出轴;
固定内部太阳轮;
输出内部太阳轮,其相对于所述固定内部太阳轮可旋转,所述输出内部太阳轮固定地联接到所述输出轴,所述输出内部太阳轮具有内部齿轮齿;
多个行星轮;以及
承载件,其可旋转且可绕转地支撑所述行星轮;
所述行星轮中的每个具有与所述固定内部太阳轮啮合的第一齿轮以及与所述输出内部太阳轮啮合的第二齿轮,所述第一齿轮和所述第二齿轮同轴地联接到彼此,所述固定内部太阳轮、所述输出内部太阳轮、所述第一齿轮和所述第二齿轮分别具有这样的齿数,使得所述齿数满足以下公式:
当Zc*Zd>Zb*Zf时(ηbc*Zc/Zb-1)/{Zf/(ηdf*Zd)-1}≤1;和
当Zc*Zd其中,Zc表示所述固定内部太阳轮的所述齿数,Zf表示所述输出内部太阳轮的所述齿数,Zb表示所述第一齿轮的所述齿数,Zd表示所述第二齿轮的所述齿数,ηbc表示所述固定内部太阳轮和所述第一齿轮之间的传动系数,且ηdf表示所述输出内部太阳轮和所述第二齿轮之间的传动系数。
4.如权利要求1所述的自行车拨链器马达齿轮单元,进一步包括
齿轮减速机构,其构造为设置在所述马达和包括所述固定太阳轮、所述输出太阳轮、所述行星轮和所述承载件的行星齿轮机构之间,所述齿轮减速机构构造为将所述马达的所述马达转矩传送到所述行星齿轮机构。
5.如权利要求1所述的自行车拨链器马达齿轮单元,进一步包括
齿轮系,其具有至少一个正齿轮,所述齿轮系构造为设置在所述马达的马达小齿轮和包括所述固定太阳轮、所述输出太阳轮、所述行星轮和所述承载件的行星齿轮机构之间,所述齿轮系构造为将所述马达的所述马达转矩传送到所述行星齿轮机构。
6.如权利要求1所述的自行车拨链器马达齿轮单元,其中
所述行星轮中的至少一个具有防护件,所述防护件轴向地设置在所述第一齿轮和所述第二齿轮之间,所述第一齿轮、所述第二齿轮和所述防护件为整构件。
7.如权利要求1所述的自行车拨链器马达齿轮单元,其中
所述输出轴相对于所述输出太阳轮的旋转轴线同轴地设置,
所述行星轮的所述第二齿轮与所述输出太阳轮啮合,且
所述输出轴的旋转输出向外部传送。
8.如权利要求2所述的自行车拨链器马达齿轮单元,进一步包括
齿轮减速机构,其构造为设置在所述马达和包括所述固定外部太阳轮、所述输出外部太阳轮、所述行星轮和所述承载件的行星齿轮机构之间,所述齿轮减速机构构造为将所述马达的所述马达转矩传送到所述行星齿轮机构。
9.如权利要求2所述的自行车拨链器马达齿轮单元,进一步包括
齿轮系,其具有至少一个正齿轮,所述齿轮系构造为设置在所述马达的马达小齿轮和包括所述固定外部太阳轮、所述输出外部太阳轮、所述行星轮和所述承载件的行星齿轮机构之间,所述齿轮系构造为将所述马达的所述马达转矩传送到所述行星齿轮机构。
10.如权利要求2所述的自行车拨链器马达齿轮单元,其中
所述行星轮中的至少一个具有防护件,所述防护件轴向地设置在所述第一齿轮和所述第二齿轮之间,所述第一齿轮、所述第二齿轮和所述防护件为整块构件。
11.如权利要求2所述的自行车拨链器马达齿轮单元,其中
所述输出轴相对于所述输出外部太阳轮的旋转轴线同轴地设置,
所述行星轮的所述第二齿轮与所述输出外部太阳轮啮合,且
所述输出轴的旋转输出向外部传送。
12.如权利要求2所述的自行车拨链器马达齿轮单元,其中
所述固定外部太阳轮和所述第一齿轮之间的所述传动系数以及所述输出外部太阳轮和所述第二齿轮之间的所述传动系数的值为0.9。
13.如权利要求3所述的自行车拨链器马达齿轮单元,进一步包括
齿轮减速机构,其构造为设置在所述马达和包括所述固定内部太阳轮、所述输出内部太阳轮、所述行星轮和所述承载件的行星齿轮机构之间,所述齿轮减速机构构造为将所述马达的所述马达转矩传送到所述行星齿轮机构。
14.如权利要求3所述的自行车拨链器马达齿轮单元,进一步包括
齿轮系,其具有至少一个正齿轮,所述齿轮系构造为设置在所述马达的马达小齿轮和包括所述固定内部太阳轮、所述输出内部太阳轮、所述行星轮和所述承载件的行星齿轮机构之间,所述齿轮系构造为将所述马达的所述马达转矩传送到所述行星齿轮机构。
15.如权利要求3所述的自行车拨链器马达齿轮单元,其中
所述行星轮中的至少一个具有防护件,所述防护件轴向地设置在所述第一齿轮和所述第二齿轮之间,所述第一齿轮、所述第二齿轮和所述防护件为整块构件。
16.如权利要求3所述的自行车拨链器马达齿轮单元,其中
所述输出轴相对于所述输出内部太阳轮的旋转轴线同轴地设置,
所述行星轮的所述第二齿轮与所述输出内部太阳轮啮合,且
所述输出轴的旋转输出向外部传送。
17.如权利要求3所述的自行车拨链器马达齿轮单元,其中
所述固定内部太阳轮和所述第一齿轮之间的所述传动系数以及所述输出内部太阳轮和所述第二齿轮之间的所述传动系数的值为0.9。

说明书全文

电拨链器达单元和机动拨链器

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2012年11月1日提交的第2012-242247号日本专利申请的优先权。特此,本文通过引用并入第2012-242247号日本专利申请的全部公开内容。

技术领域

[0003] 本发明总地涉及自行车拨链器马达齿轮单元。

背景技术

[0004] 电驱动的齿轮改变装置已广泛地用于自行车中的电齿轮换档(例如,参见第2006-219029号日本公开专利申请公开文献(专利文件1))。常规的电驱动齿轮改变装置经由换档缆线操作自行车拨链器。

发明内容

[0005] 链条等的张紧将大的施加到拨链器。由此,对于拨链器来说有必要逆着该大的力而作用,以维持其位置。为了此原因,在上述专利文件1中,蜗杆齿轮安装在电驱动马达的输出轴上且将马达的转矩传送到蜗杆轮,同时蜗杆轮的旋转驱动拨链器。
[0006] 当大的力施加到在上述专利文件1中描述的构造中的定位单元时,大的负载作用在蜗杆齿轮和蜗杆轮上,从而引起齿轮的故障,诸如磨损。因此,有必要增加诸如齿轮等部件的尺寸和强度。
[0007] 本发明的一个目的是提供使用简单构造而具有自功能的电拨链器马达单元。
[0008] 根据本发明的第一方面,电拨链器马达单元包括基座构件、马达、输出轴和传动系。马达安装到基座构件。马达具有绕第一旋转轴线可旋转的马达轴。输出轴绕第二旋转轴线可旋转。传动系可操作地设置在马达的马达轴和输出轴之间。传动系包括防反转离合器。该防反转离合器构造为将马达的马达轴的沿着绕第一旋转轴线的两个旋转方向的旋转传
送到输出轴。防反转离合器进一步构造为当输出轴从电拨链器马达单元之外接收外部旋转转矩时,防止输出轴沿着绕第二旋转轴线的两个旋转方向旋转。
[0009] 根据本发明的第二方面,根据第一方面的电拨链器马达单元构造为使得防反转离合器包括离合器罩、输入构件、输出构件和啮合元件。离合器罩安装到基座构件。输入构件相对于离合器罩可旋转。输入构件可操作地联接到马达的马达轴。输出构件相对于离合器罩可旋转。输出构件可操作地联接到输出轴。啮合元件可操作地设置在离合器罩和输出构件之间。
[0010] 根据本发明的第三方面,根据第二方面的电拨链器马达单元进一步构造为使得防反转离合器进一步构造为响应于输出轴的旋转从输出轴传送到防反转离合器的输出构件,而相对于离合器罩锁定输出构件。
[0011] 根据本发明的第四方面,根据第一方面的电拨链器马达单元构造为使得传动系进一步包括固定地接附到马达的马达轴的正齿轮。
[0012] 根据本发明的第五方面,根据第一方面的电拨链器马达单元构造为使得第一旋转轴线和第二旋转轴线平行于彼此。
[0013] 根据本发明的第六方面,根据第一方面的电拨链器马达单元构造为使得传动系进一步包括第一减速齿轮系,该第一减速齿轮系可操作地联接在马达轴和防反转离合器之间。
[0014] 根据本发明的第七方面,根据第六方面的电拨链器马达单元构造为使得第一减速齿轮系包含正齿轮,以将马达轴可操作地联接到防反转离合器。
[0015] 根据本发明的第八方面,根据第一方面的电拨链器马达单元构造为使得传动系进一步包括第二减速齿轮系,该第二减速齿轮系可操作地联接在防反转离合器和输出轴之间。
[0016] 根据本发明的第九方面,根据第八方面的电拨链器马达单元进一步构造为使得第二减速齿轮系包含正齿轮,以将防反转离合器可操作地联接到输出轴。
[0017] 根据本发明的第十方面,根据第六方面的电拨链器马达单元构造为使得传动系进一步包括第二减速齿轮系,该第二减速齿轮系可操作地联接在防反转离合器和输出轴之间。
[0018] 根据本发明的第十一方面,根据第十方面的电拨链器马达单元构造为使得第二减速齿轮系包含正齿轮,以将防反转离合器可操作地联接到输出轴。
[0019] 根据本发明的第十二方面,机动拨链器包括根据第一方面的电拨链器马达单元。该机动拨链器包括连杆和可移动构件。连杆可操作地联接到输出轴。可移动构件由连杆可移动地支撑,以在第一换档位置和第二换档位置之间相对于基座构件移动。
[0020] 根据本发明的第十三方面,根据第十二方面的机动拨链器构造为使得防反转离合器包括离合器罩、输入构件、输出构件和啮合构件。离合器罩安装到基座构件。输入构件相对于离合器罩可旋转。输入构件可操作地联接到马达的马达轴。输出构件相对于离合器罩可旋转。输出构件可操作地联接到输出轴。啮合元件可操作地设置在离合器罩和输出构件之间。
[0021] 根据本发明的第十四方面,根据第十三方面的机动拨链器构造为使得防反转离合器进一步构造为响应于输出轴的旋转从输出轴传送到防反转离合器的输出构件,而相对于离合器罩锁定输出构件。
[0022] 根据本发明的第十五方面,根据第十二方面的机动拨链器构造为使得传动系进一步包括固定地接附到马达的马达轴的正齿轮。
[0023] 根据本发明的第十六方面,根据第十二方面的机动拨链器构造为使得第一旋转轴线和第二旋转轴线平行于彼此。
[0024] 根据本发明的第十七方面,自行车拨链器马达齿轮单元构造为降低马达的马达速度并将马达的马达转矩传送到拨链器。自行车拨链器马达齿轮单元包括输出轴、固定太阳轮、输出太阳轮、多个行星轮和承载件。输出太阳轮相对于固定太阳轮可旋转。输出太阳轮固定地联接到输出轴。承载件可旋转且可绕转地支撑行星轮。行星轮中的每个具有与固定太阳轮啮合的第一齿轮以及与输出太阳轮啮合的第二齿轮。第一齿轮和第二齿轮同轴地联接到彼此。固定太阳轮、输出太阳轮、第一齿轮和第二齿轮分别具有这样的齿数,使得当外力施加到输出太阳轮时,固定太阳轮、输出太阳轮、第一齿轮和第二齿轮锁定。
[0025] 根据本发明的第十八方面,自行车拨链器马达齿轮单元构造为降低马达的马达速度并将马达的马达转矩传送到拨链器。自行车拨链器马达齿轮单元包括输出轴、固定外部太阳轮、输出外部太阳轮、多个行星轮和承载件。输出外部太阳轮相对于固定外部太阳轮可旋转。输出外部太阳轮固定地联接到输出轴。输出外部太阳轮具有外部齿轮齿。承载件可旋转且可绕转地支撑行星轮。行星轮中的每个具有与固定外部太阳轮啮合的第一齿轮以及与输出外部太阳轮啮合的第二齿轮。第一齿轮和第二齿轮同轴地联接到彼此。固定外部太阳轮、输出外部太阳轮、第一齿轮和第二齿轮分别具有这样的齿数,使得齿数满足以下公式:
[0026] 当Zb*Ze
[0027] 当Zb*Ze>Za*Zd时(ηde*Ze/Zd+1)/(Za/(ηab*Zb)+1)≤1,
[0028] 其中,Za表示固定外部太阳轮的齿数,Ze表示输出外部太阳轮的齿数,Zb表示第一齿轮的齿数,Zd表示第二齿轮的齿数,ηab表示固定外部太阳轮和第一齿轮之间的传动系数,且ηde表示输出外部太阳轮和第二齿轮之间的传动系数。
[0029] 根据本发明的第十九方面,自行车拨链器马达齿轮单元构造为降低马达的马达速度并将马达的马达转矩传送到拨链器。自行车拨链器马达齿轮单元包括输出轴、固定内部太阳轮、输出内部太阳轮、多个行星轮和承载件。输出内部太阳轮相对于固定内部太阳轮可旋转。输出内部太阳轮固定地联接到输出轴。输出内部太阳轮具有内部齿轮齿。承载件可旋转且可绕转地支撑行星轮。行星轮中的每个具有与固定内部太阳轮啮合的第一齿轮以及与输出内部太阳轮啮合的第二齿轮,第一齿轮和第二齿轮同轴地联接到彼此。固定内部太阳轮、输出内部太阳轮、第一齿轮和第二齿轮分别具有这样的齿数,使得齿数满足以下公式:
[0030] 当Zc*Zd>Zb*Zf时(ηbc*Zc/Zb-1)/{Zf/(ηdf*Zd)-1}≤1;和
[0031] 当Zc*Zd
[0032] 其中,Zc表示固定内部太阳轮的齿数,Zf表示输出内部太阳轮的齿数,Zb表示第一齿轮的齿数,Zd表示第二齿轮的齿数,ηbc表示固定内部太阳轮和第一齿轮之间的传动系数,且ηdf表示输出内部太阳轮和第二齿轮之间的传动系数。
[0033] 根据本发明的第二十方面,根据第十七方面的自行车拨链器马达齿轮单元进一步包括齿轮减速机构,其构造为设置在马达和包括固定太阳轮、输出太阳轮、行星轮和承载件的行星齿轮机构之间。齿轮减速机构构造为将马达的马达转矩传送到行星齿轮机构。
[0034] 根据本发明的第二十一方面,根据第十七方面的自行车拨链器马达齿轮单元进一步包括齿轮系,其具有至少一个正齿轮,齿轮系构造为设置在马达的马达小齿轮和包括固定太阳轮、输出太阳轮、行星轮和承载件的行星齿轮机构之间。齿轮系构造为将马达的马达转矩传送到行星齿轮机构。
[0035] 根据本发明的第二十二方面,根据第十七方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得行星轮中的至少一个具有防护件,该防护件轴向地设置在第一齿轮和第二齿轮之间。第一齿轮、第二齿轮和防护件为整构件。
[0036] 根据本发明的第二十三方面,根据第十七方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得输出轴相对于输出太阳轮的旋转轴线同轴地设置。行星轮的第二齿轮与输出太阳轮啮合。输出轴的旋转输出向外部传送。
[0037] 根据本发明的第二十四方面,根据第十七方面的自行车拨链器马达齿轮单元进一步包括齿轮减速机构,其构造为设置在马达和包括固定外部太阳轮、输出外部太阳轮、行星轮和承载件的行星齿轮机构之间。齿轮减速机构构造为将马达的马达转矩传送到行星齿轮机构。
[0038] 根据本发明的第二十五方面,根据第十七方面的自行车拨链器马达齿轮单元进一步包括齿轮系,其具有至少一个正齿轮,齿轮系构造为设置在马达的马达小齿轮和包括固定外部太阳轮、输出外部太阳轮、行星轮和承载件的行星齿轮机构之间。齿轮系构造为将马达的马达转矩传送到行星齿轮机构。
[0039] 根据本发明的第二十六方面,根据第十八方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得行星轮中的至少一个具有防护件,该防护件轴向地设置在第一齿轮和第二齿轮之间。第一齿轮、第二齿轮和防护件为整块构件。
[0040] 根据本发明的第二十七方面,根据第十八方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得输出轴相对于输出外部太阳轮的旋转轴线同轴地设置。行星轮的第二齿轮与输出外部太阳轮啮合。输出轴的旋转输出向外部传送。
[0041] 根据本发明的第二十八方面,根据第十八方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得固定内部太阳轮和第一齿轮之间的传动系数以及输出内部太阳轮和第二齿轮之间的传动系数的值为0.9。
[0042] 根据本发明的第二十九方面,根据第十八方面的自行车拨链器马达齿轮单元进一步包括齿轮减速机构,其构造为设置在马达和包括固定内部太阳轮、输出内部太阳轮、行星轮和承载件的行星齿轮机构之间。齿轮减速机构构造为将马达的马达转矩传送到行星齿轮机构。
[0043] 根据本发明的第三十方面,根据第十九方面的自行车拨链器马达齿轮单元进一步包括齿轮系,其具有至少一个正齿轮,齿轮系构造为设置在马达的马达小齿轮和包括固定内部太阳轮、输出内部太阳轮、行星轮和承载件的行星齿轮机构之间。齿轮系构造为将马达的马达转矩传送到行星齿轮机构。
[0044] 根据本发明的第三十一方面,根据第十九方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得行星轮中的至少一个具有防护件,该防护件轴向地设置在第一齿轮和第二齿轮之间。第一齿轮、第二齿轮和防护件为整块构件。
[0045] 根据本发明的第三十二方面,根据第十九方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得输出轴相对于输出内部太阳轮的旋转轴线同轴地设置。行星轮的第二齿轮与输出内部太阳轮啮合。输出轴的旋转输出向外部传送。
[0046] 根据本发明的第三十三方面,根据第十九方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得固定内部太阳轮和第一齿轮之间的传动系数以及输出内部太阳轮和第二齿轮之间的传动系数的值为0.9。
[0047] 使用该自行车拨链器马达齿轮单元,齿轮的齿数之间的关系设置为使得即使当外部力施加到输出太阳轮时,行星轮也不旋转或绕转。因此,可能获得具有响应于外部力的自锁功能的自行车拨链器马达齿轮单元。
[0048] 从对结合附图公开了电拨链器马达单元的选定实施例的下文的详细描述中,本领域技术人员可以了解本公开的其他目的、特征、方面和优点。

附图说明

[0049] 现在参考形成了此原始公开的一部分的附图:
[0050] 图1是具有根据第一实施例的驱动装置的自行车的侧立视图;
[0051] 图2A是在图1中图示的自行车的拨链器的侧立视图;
[0052] 图2B是在图2A中图示的拨链器的后立视图;
[0053] 图2C是在图2A中图示的拨链器的俯视平面图;
[0054] 图3是在图2A中图示的拨链器的后立视图,图示了延伸通过拨链器的链条;
[0055] 图4A是驱动装置的立体图;
[0056] 图4B是驱动装置的行星齿轮减速机构的立体图;
[0057] 图4C是行星齿轮减速机构的放大立体图;
[0058] 图5A是沿图4A中的v-v线所截的行星齿轮减速机构的截面图;
[0059] 图5B是在图5A中图示的行星齿轮减速机构的架构图;
[0060] 图6是图示了驱动装置的电构造的框图
[0061] 图7是图示了行星齿轮减速机构的齿轮的规格的图表;
[0062] 图8A是图示了太阳轮和行星轮之间的关系的示意图;
[0063] 图8B是图示了太阳轮和行星轮之间的关系的示意图;
[0064] 图9是图示了当Zb*Ze
[0065] 图10是图示了当Zb*Ze>Za*Zd时旋转方向和力的方向的示意图;
[0066] 图11是图示了施加到行星轮的力以及该力的分解的示意图;
[0067] 图12是根据第一实施例的变型示例的行星齿轮减速机构的立体图;
[0068] 图13A是根据第一实施例的变型示例的行星齿轮减速机构的架构图;
[0069] 图13B是根据第一实施例的变型示例的行星齿轮减速机构的架构图;
[0070] 图13C是根据第一实施例的变型示例的行星齿轮减速机构的架构图;
[0071] 图14A是根据第二实施例的行星齿轮减速机构的立体图;
[0072] 图14B是根据第二实施例的行星齿轮减速机构的截面图;
[0073] 图15是在图14A和14B中图示的行星齿轮减速机构的架构图;
[0074] 图16是图示了当Zc*Zd>Zb*Zf时旋转方向和力的方向的示意图;
[0075] 图17是图示了在图16中图示的旋转方向和力的方向的细节图;
[0076] 图18是图示了当Zc*Zd
[0077] 图19是图示了在图18中图示的旋转方向和力的方向的细节图;
[0078] 图20A是根据第二实施例的变型示例的行星齿轮减速机构的架构图;
[0079] 图20B是根据第二实施例的变型示例的行星齿轮减速机构的架构图;
[0080] 图20C是根据第二实施例的变型示例的行星齿轮减速机构的架构图;
[0081] 图21A是根据变型示例的行星齿轮减速机构的立体图;
[0082] 图21B是根据变型示例的行星齿轮减速机构的立体图;
[0083] 图22是具有防护件的行星轮的立体图;
[0084] 图23A是设置在马达和行星齿轮减速机构之间的齿轮系的轴向平面图和立体图;
[0085] 图23B是设置在马达和行星齿轮减速机构之间的齿轮系的轴向平面图和立体图;
[0086] 图23C是设置在马达和行星齿轮减速机构之间的齿轮系的轴向平面图和立体图;
[0087] 图23D是设置在马达和行星齿轮减速机构之间的齿轮系的轴向平面图和立体图;
[0088] 图24A是中间齿轮系的示意性框图;
[0089] 图24B是中间齿轮系的示意性框图;
[0090] 图25是装备有机动前拨链器和机动后拨链器的自行车的侧立视图,机动前拨链器和机动后拨链器每个都具有根据第三实施例的电拨链器马达单元;
[0091] 图26是在图25中图示的自行车的包括前拨链器的部分的前侧立体图;
[0092] 图27是在图26中图示的机动前拨链器的电拨链器马达单元的后侧立体图;
[0093] 图28是在图27中图示的电拨链器马达单元的后侧立体图,其中电拨链器马达单元的壳体被移除;
[0094] 图29是在图27中图示的电拨链器马达单元的后侧立视图,其中电拨链器马达单元的壳体被移除;
[0095] 图30是在图27中图示的电拨链器马达单元的前侧立视图,其中电拨链器马达单元的壳体被移除;
[0096] 图31在图27中图示的电拨链器马达单元的俯视平面图,其中电拨链器马达单元的壳体被移除;
[0097] 图32在图27中图示的电拨链器马达单元的右侧立视图,其中电拨链器马达单元的壳体被移除;
[0098] 图33是接附到在图25中图示的自行车的自行车车架的后部的机动后拨链器的后侧立视图;
[0099] 图34是在图33中图示的机动后拨链器的电拨链器马达单元的立体图;
[0100] 图35是在图34中图示的电拨链器马达单元的轴向侧视图;
[0101] 图36是在图34中图示的电拨链器马达单元的另一个轴向侧视图;
[0102] 图37是在图34中图示的电拨链器马达单元的后侧的法线方向视图;
[0103] 图38是在图34中图示的电拨链器马达单元的顶侧的法线方向视图;以及
[0104] 图39是在图34中图示的电拨链器马达单元的前侧的法线方向视图。

具体实施方式

[0105] 现将参考附图来解释选定的实施例。本领域技术人员从此公开可以了解,对实施例的以下描述仅提供来用于示例而不用于限制发明的目的,本发明由所附的权利要求和它们的等同方式来限定。
[0106] 第一实施例
[0107] 图示了根据第一实施例的用于操作自行车齿轮改变装置的马达单元。以下将描述具有该马达单元的自行车。
[0108] 如图1中所示出的,根据本实施例的自行车100包括邻近前齿轮改变装置111放置的前拨链器121、邻近后齿轮改变装置112放置的后拨链器122以及换档开关123。
[0109] 前拨链器121将链条113选择性地与前齿轮改变装置111中的多个链轮中的任何一个啮合。后拨链器122将链条113选择性地与后齿轮改变装置112中的多个链轮中的任何一个啮合。为了执行换档操作,换档开关123根据其操作将换档信号发送到装备有前拨链器
121和后拨链器122等的齿轮改变装置。
[0110] 如图2A到图2C中所示出的,前拨链器121和后拨链器122分别包括罩构件131、链接机构132和链条导向件133。
[0111] 罩构件131容纳驱动装置10和驱动电路32(如后文描述的),且如图1中所示出的,罩构件131固定到自行车100的框架的预定位置。
[0112] 链接机构132的一端固定到驱动装置10的输出轴21,将输出轴21的旋转转换为链条导向件133的平运动(图2B中沿X方向的运动)。
[0113] 链条导向件133形成为框架,且如图3中所示出的,链条113穿过其。链条导向件133沿水平方向导向链条113,以使链条113会与多个链轮中的选定的一个配合。
[0114] 如图4A中所示出的,驱动装置10包括行星齿轮减速机构20(例如行星齿轮机构)和马达31,且该驱动装置10容纳在罩构件131中。
[0115] 如图4A到图4C和图5A中所示出的,行星齿轮减速机构20包括承载件11(11a、11b、11c)、固定太阳轮12(例如固定外部太阳轮)、多个行星轮13、驱动齿轮14、输出太阳轮15(例如输出外部太阳轮)以及基座16。另外,该机构由罩构件131覆盖
[0116] 承载件11包括一对支撑板11a和11b以及多个旋转轴11c,且该承载件11支撑多个行星轮13。承载件11可以由金属、树脂等制成。承载件构造为能够旋转。承载件11可旋转且可绕转地支撑行星轮13。
[0117] 固定太阳轮12放置在承载件11的中心区段处。固定太阳轮12固定到基座16。
[0118] 行星轮13可以由金属、树脂等制成。行星轮13中的每个都具有与固定太阳轮12(例如固定外部太阳轮)啮合的第一齿轮13b以及与输出太阳轮15(例如输出外部太阳轮)啮合的第二齿轮13d。第一齿轮13b和第二齿轮13d同轴且一体地联接到彼此。6个行星轮13放置在圆弧上,行星轮13沿该圆弧绕转。行星轮13由旋转轴11c可旋转地支撑,旋转轴11c放置在行星轮13沿其绕转的圆弧上。旋转轴11c在顶端和底端由支撑板11a和11b支撑。
[0119] 驱动齿轮14可以由金属、树脂等制成。进一步地,驱动齿轮14与基座16上的固定太阳轮12同中心地形成,且形成为自由地旋转。内部齿轮14b在内表面上形成,用于与行星轮13的第一齿轮13b啮合。外齿轮14a在驱动齿轮14的下端上的周界处形成。马达31的转矩经由小齿轮(pinion gear)23和中间齿轮22传送到外齿轮14a,因此驱动齿轮14由于该转矩而旋转。行星轮13的与内部齿轮14b啮合的第一齿轮13b随驱动齿轮14旋转而旋转。行星轮13围绕固定太阳轮12的周界绕转,同时绕各自的旋转轴11c中的每个旋转。另外,虽然中间齿轮22在附图中示出为单个齿轮,但中间齿轮可以构造为具有一个或多个齿轮系的正齿轮轮系。换句话说,中间齿轮22可以是具有设置在马达31的小齿轮23(例如马达小齿轮)和行星齿轮减速机构20(例如行星齿轮机构)之间的至少一个正齿轮的齿轮系。齿轮系构造为将马达31的马达转矩传送到行星齿轮减速机构20(例如行星齿轮机构)。
[0120] 输出太阳轮15可以由金属、树脂等制成,且相对于固定太阳轮12同轴地形成,以相对于固定太阳轮12旋转。输出太阳轮15与行星轮13的第二齿轮13d啮合,且随行星轮13旋转而旋转。输出轴21同轴地固定到输出太阳轮15。换句话说,输出太阳轮15(例如输出外部太阳轮)相对于固定太阳轮12(例如固定外部太阳轮)可旋转,且输出太阳轮15(例如输出外部太阳轮)固定地联接到输出轴21。输出太阳轮15(例如输出外部太阳轮)具有外部齿轮齿。另外,输出轴21相对于输出太阳轮15(例如输出外部太阳轮)的旋转轴线同轴地设置。行星轮的第二齿轮与输出太阳轮15(例如输出外部太阳轮)啮合。然后,输出轴21的旋转输出向外部传送。
[0121] 基座16支撑整个行星齿轮减速机构20。
[0122] 输出轴21从输出太阳轮15的一个表面延伸,从罩构件131突出,且与链接机构132的一端联接。此外,输出轴21从输出太阳轮15的另一端延伸通过在固定太阳轮12的中心区段处形成的开口,且穿过基座16。输出轴21由放置在基座16上的滑动轴承201和放置在罩构件131中的滑动轴承202支撑。滑动轴承201、202可以是例如烧结含油轴承(oil-impregnated sintered bearing)。
[0123] 图5B是具有上述构造的驱动装置10的架构图。在图5B中,固定太阳轮12由A表示,行星轮13中的第一齿轮13b由B表示,驱动齿轮14的内部齿轮14b由C表示,行星轮13的第二齿轮13d由D表示,且输出太阳轮15由E表示。
[0124] 随着驱动齿轮14的外部齿轮14a由于从马达31传送的驱动力而旋转,具有上述构造的行星齿轮减速机构20构造为使得行星轮13中与固定太阳轮12以及内部齿轮14b啮合的第一齿轮13b绕转并旋转。随着第一齿轮13b绕转并旋转,同轴地固定到第一齿轮13b的第二齿轮13d也绕转并旋转。输出太阳轮15与第二齿轮13d啮合,由此由于第二齿轮13d的绕转和旋转而旋转。输出轴21然后随输出太阳轮15旋转而旋转。
[0125] 行星齿轮减速机构20的减速传动比RGR在此情况下可以由以下公式(1)表示,其中Za表示固定太阳轮12(例如固定外部太阳轮)的齿的数目(例如齿数),Zb表示行星轮13的第一齿轮13b的齿的数目(例如齿数),Zc表示传动驱动齿轮14的内部齿轮14b的齿的数目(例如齿数),Zd表示行星轮13的第二齿轮13d的齿的数目(例如齿数),且Ze表示输出太阳轮15(例如输出外部太阳轮)的齿的数目。
[0126] RGR=Zb*Ze*(Za+Zc)/(Zc*(Zb*Ze-Za*Zd))…(1)
[0127] 如图6中所示出的,容纳在罩构件131中的驱动电路32接收来自放置在自行车的手把上的换档开关123的换档信号。驱动电路32响应于该指令而计算马达31的旋转量,并通过计算出的旋转量控制马达31旋转。马达31的旋转经由小齿轮23、中间齿轮22以及行星齿轮减速机构20传送到链接机构132,其引起链条导向件133移动,以由此将链条113导向到预期链轮。在该图示实施例中,行星齿轮减速机构20(例如行星齿轮机构)、输出轴21、中间齿轮22基本形成了自行车拨链器马达齿轮单元,其构造为降低马达31的马达速度并将马达31的马达转矩传送到前拨链器121或后拨链器122(例如拨链器)。
[0128] 在上述构造中,当应力从链条113增加到链条导向件133时,转矩经由链接机构132施加到驱动装置10的输出轴21。对驱动装置来说,有必要逆着该力而作用,以维持链条导向件133的位置。
[0129] 在那个时候,即使有来自链条113的一些应力,使得行星齿轮减速机构20不逆着该应力而作用且不旋转(以下称为“自锁”),组成行星齿轮减速机构20的每个齿轮制作成渐开线齿轮。另外,固定太阳轮12(例如固定外部太阳轮)、输出太阳轮15(例如输出外部太阳轮)、第一齿轮13b以及第二齿轮13d分别具有这样的齿数,使得齿数满足以下公式。
[0130] 当Zb*Ze
[0131] {(ηab*Za/Zb)+1}/[{(Ze/(ηde*Zd)}+1]≤1…(2)
[0132] 当Zb*Ze>Za*Zd:
[0133] {(ηde*Ze/Zd)+1}/[{Za/(ηab*Zb)}+1]≤1…(3)
[0134] 这里,ηab表示固定太阳轮12(例如固定外部太阳轮)和行星轮13的第一齿轮13b之间的传动效率,且ηde表示行星轮13的第二齿轮13d和输出太阳轮15(即输出外部太阳轮)之间的传动效率。用于行星齿轮减速机构20中的行星轮的旋转轴是滑动轴承,且两个传动效率ηab和ηde的值接近0.9(0.85-0.95),或者更优选地为0.9。
[0135] 行星齿轮减速单元20以满足公式(2)或公式(3)的齿轮设置来构造。因此,马达31的响应于换档开关123的操作的旋转从输出轴21传送到链条导向件133,以执行换档改变。但是,当来自链条113的力增加到链条导向件133时,行星齿轮减速机构20停止旋转(自锁),且吸收该应力。因此,链条导向件133保持在其原始位置,且不发生非预期的换档改变。换句话说,在图示实施例中,固定太阳轮12、输出太阳轮15、第一齿轮13b和第二齿轮13d分别具有这样的齿数,使得当外力从输出轴21施加到输出太阳轮15时,固定太阳轮12、输出太阳轮
15、第一齿轮13b和第二齿轮13d锁定。
[0136] 于是,可能提供一个功能,凭借该功能,行星齿轮减速机构20以简单的构造且甚至不使用专的辅助构造就可以逆着来自链条的反作用力而作用且维持链条的位置。
[0137] 接下来,将给出关于设置齿轮齿的数目以满足公式(2)、(3)从而给行星齿轮减速机构20的增加自锁功能的详细描述。
[0138] 首先,两套太阳轮和行星轮(固定太阳轮12和行星轮13的第一齿轮13b,以及输出太阳轮15和行星轮13的第二齿轮13d)的规格按照图7中所示出的设置。
[0139] 在图7中,模数指示了用于齿轮的齿的尺寸,mab表示用于固定太阳轮12和行星轮13的第一齿轮13b的模数,而mde表示用于输出太阳轮15和行星轮13的第二齿轮13d的模数。
轴间距离表示用于啮合的两个齿轮的旋转轴线之间的距离。L表示用于固定太阳轮12和行星轮13的第一齿轮13b的轴之间的距离,以及用于输出太阳轮15和行星轮13的第二齿轮13d的轴之间的距离,上述两个距离相等。
[0140] 齿的数目表示每个齿轮上的齿的数目。Za表示固定太阳轮12上的齿的数目,Zb表示行星轮13的第一齿轮13b上的齿的数目,Zd表示行星轮13的第二齿轮13d上的齿的数目,且Ze表示输出太阳轮15上的齿的数目。
[0141] 啮合压力α表示啮合的齿轮的倾角。更具体地,如图8A中所示出的,啮合压力角α是用于啮合的齿轮对的、连接驱动齿轮的基圆和被动齿轮的基圆的作用线与连接两个齿轮的旋转轴线的线的法线之间的夹角α。这里,αab表示固定太阳轮12和行星轮13的第一齿轮13b啮合期间的啮合压力角,且αde表示行星轮13的第二齿轮13d和输出太阳轮15啮合期间的啮合压力角。
[0142] 对于给定的传动效率η,用于描述在啮合齿轮对的齿轮传动期间力的平衡的众所周知的方法是使用理论作用线,其连接以传动效率η乘以被动齿轮的基圆的半径得到的圆和驱动齿轮的基圆。
[0143] 理论作用线的啮合压力角αw表示将由于啮合的齿轮的接触表面的滑移引起的摩擦的影响考虑在内的压力角。更具体地,如图8B中所示出的,理论作用线的啮合压力角αw是用于啮合的齿轮对的、连接驱动齿轮的基圆和被动齿轮的基圆的作用线与连接两个齿轮的旋转轴线的线的法线之间的夹角α。这里,αwab表示固定太阳轮12和行星轮13的第一齿轮
13b啮合期间的理论作用线的啮合压力角,且αwde表示行星轮13的第二齿轮13d和输出太阳轮15啮合期间的理论作用线的啮合压力角。
[0144] 传动效率η表示两个啮合齿轮的传动效率。这里,ηab表示固定太阳轮12和行星轮13的第一齿轮13b啮合期间的传动效率,且ηde表示行星轮13的第二齿轮13d和输出太阳轮
15啮合期间的传动效率。
[0145] 这里,基圆半径rb表示用于将渐开线曲线绘成波形的圆(基圆)的半径,rba表示用于固定太阳轮12的基圆半径,rbb表示用于行星轮13的第一齿轮13b的基圆半径,rbd表示行星轮13的第二齿轮13d的基圆半径,且rbe表示用于输出太阳轮15的基圆半径。
[0146] 此外,旋转运动的方向在行星齿轮减速机构20中根据用于齿轮的齿轮齿的组合而不同。因此,根据运动的方向,对于机构自锁的条件,有必要分不同的情况。
[0147] 因此,对于每个运动方向将描述齿轮的旋转方向和到行星轮的作用线。
[0148] 首先,当输出轴21旋转一圈时,各个元件的旋转数目如下:
[0149] 输出太阳轮:1
[0150] 固定太阳轮:0
[0151] 行星轮旋转:(Zb*Ze+Za*Ze)/(Zb*Ze-Za*Zd)
[0152] 行星轮绕转:Zb*Ze/(Zb*Ze-Za*Zd)
[0153] 每个计算出的值的符号表示旋转方向。正值指示与输出轴21相同的旋转方向,且负值指示相反的旋转方向。于是,用于行星轮13的旋转方向和绕转方向由Zb*Ze和Za*Zd之间的尺寸关系限定。
[0154] 当齿轮的齿轮齿的组合为Zb*Ze
[0155] 但是,当齿轮的齿轮齿的组合为Zb*Ze>Za*Zd时,每个构成元件的运动方向和作用线为如图10中所示出的。
[0156] 图9和图10示出了外部顺时针的力施加到输出轴21,且细箭头表示由于该力而引起的齿轮旋转的假设的运动方向。此外,从固定太阳轮12到行星轮13的作用线Fa、从输出太阳轮15到行星轮13的作用线Fe由粗箭头表示。另外,实线圆表示基圆,虚线圆表示理论基圆,且连接基圆和理论基圆的虚线表示将传动效率考虑在内的理论作用线。
[0157] 如附图中所示出的,当Zb*Ze>Za*Zd时行星轮13和承载件11的旋转方向与当Zb*Ze
[0158] 以下将讨论当实施自锁时行星轮13中的力的平衡。当实施自锁时,每个行星轮13都不旋转或绕转。因此,首先,要考虑行星轮13不旋转的条件。当由从固定太阳轮12到行星轮13的反向力Fa以及从输出太阳轮15到行星轮13的压力Fe产生的力矩以行星轮13的旋转轴作为中心处于平衡时,引起行星轮13旋转的元素消失。
[0159] 因此,为了建立自锁,公式(4)和(5)必须成立。
[0160] 当Zb*Ze
[0161] Fa*rbb=Fe*rbd*ηde
[0162] Fa/Fe=rbd*ηde/rbb…(4)
[0163] 当Zb*Ze>Za*Zd:
[0164] Fa*rbb*ηab=Fe*rbd
[0165] Fa/Fe=rbd/(rbb*ηab)…(5)
[0166] 接下来,将分析行星轮13不绕转的条件。如图11中所示出的,从固定太阳轮12增加到行星轮13的反向力Fa可以分解成固定太阳轮12的径向分力Far以及承载件11的旋转方向的分力Faθ。另外,由输出太阳轮15增加到行星轮13的压力Fe可以分解成用于输出太阳轮15的径向分力Fer以及用于承载件11的旋转方向的分力Feθ。
[0167] 在这些力的分力中,用于固定太阳轮12的径向的分力Far和用于输出太阳轮15的径向的分力Fer从承载件11的旋转轴11c接收反向力并获得平衡。
[0168] 因此,如果分力Faθ和Feθ的合力为零,或者如果合力的取向与由齿轮上的齿轮齿的数目的组合所限定的承载件11的旋转方向相反,则行星轮13不会绕转。将分析力的分力Faθ和Feθ的合力为零,或者使承载件11的旋转方向反向的条件。
[0169] 换句话说,当Zb*Ze
[0170] Faθ≤Feθ…(6)
[0171] 当Zb*Ze>Za*Zd,如果公式(7)成立,则行星轮13将不再绕转。
[0172] Faθ≥Feθ…(7)
[0173] 将分析这些条件成立的情形。
[0174] 首先,力的分力Faθ和Feθ由公式(8)和(9)表示。
[0175] Faθ=Fa*cos(αwab)…(8)
[0176] Feθ=Fe*cos(αwde)…(9)
[0177] 将公式(8)和(9)代入公式(6)并改变其形式而生成公式(6’)。
[0178] Faθ≤Feθ
[0179] Fa*cos(αwab)≤Fe*cos(αwde)
[0180] Fa*cos(αwab)/{Fe*cos(αwde)}≤1…(6’)
[0181] 将公式(8)和(9)代入公式(7)并改变其形式而生成公式(7’)。
[0182] Faθ≥Feθ
[0183] Fa*cos(αwab)≥Fe*cos(αwde)
[0184] Fe*cos(αwab)/{Fa*cos(αwde)}≤1…(7’)
[0185] 另外,如果这是渐开线齿轮,则以下公式(10)到(13)成立。
[0186] 当Zb*Ze
[0187] cos(αwab)=(rbb+rba*ηab)/L…(10)
[0188] cos(αwde)=(rbe+rbd*ηde)/L…(11)
[0189] 当Zb*Ze>Za*Zd:
[0190] cos(αwab)=(rba+rbb*ηab)/L…(12)
[0191] cos(αwde)=(rbd+rbe*ηde)/L…(13)
[0192] 将公式(4)、(5)和(10)到(13)代入公式(6’)和(7’)并简化而生成公式(14)和(15)。
[0193] 当Zb*Ze
[0194] [{(rba*ηab)/rbb}+1]/[{rbe/(rbd*ηde)}+1]≤1…(14)
[0195] 当Zb*Ze>Za*Zd:
[0196] [{(rbe*ηde)/rbb}+1]/[{rba/(rbb*ηab)}+1]≤1…(15)
[0197] 另外,基本的齿轮公式(16)到(19)是已知的。
[0198] rba=mab*Za*cos(α)/2…(16)
[0199] rbb=mab*Zb*cos(α)/2…(17)
[0200] rbd=mde*Zd*cos(α)/2…(18)
[0201] rbe=mde*Ze*cos(α)/2…(19)
[0202] 这里,α表示用于各个齿轮的基本的压力角。
[0203] 将公式(16)到(19)代入公式(14)和(15)而生成公式(20)和(21)。
[0204] 当Zb*Ze
[0205] [{(ηab*Za)/Zb}+1]/[{Ze/(ηde*Zd)}+1]≤1…(20)
[0206] 当Zb*Ze
[0207] [{(ηde*Ze)/Zd}+1]/[{Za/(ηab*Zb)}+1]≤1…(21)
[0208] 公式(20)和(21)相当于公式(2)和(3)。
[0209] 于是,设置用于固定太阳轮12、第一齿轮13b、第二齿轮13d和输出太阳轮15的齿的数目Za、Zb、Zd、Ze以满足公式(2)和(3),从而获得设置有自锁功能的行星齿轮减速机构20以及拨链器121、122。
[0210] 另外,如果使用诸如滚珠轴承等的滚动轴承来代替用于行星齿轮减速机构20中的行星轮中的旋转轴的滑动轴承,则会进一步提高传动。但是,接附到齿轮减速机构的用于自行车齿轮改变装置的马达单元的输出轴通常具有大约20mm的直径。另外,期望减小该直径。相应地,恰好在行星齿轮减速机构20中也期望不超过20mm的直径。但是,如果使用诸如滚珠轴承的滚动轴承,则不可能满足该要求。因此,在想要减小自行车齿轮改变装置的尺寸和重量的特定环境下,滑动轴承被认为是最合适的。在这种情况下,当结合可能发生的所有的损耗,诸如齿表摩擦损耗或轴摩擦损耗,固定太阳轮12和行星轮13的齿轮啮合效率为0.85-
0.9。即使齿轮效率超过0.9几个百分比,如果只将负载阻力而非行星齿轮减速机构20中的考虑在内,为了自行车齿轮改变装置的目的,对于公式(20)和公式(21)中的传动效率η,0.9是实际的值。为了确保实施自锁而将传动效率η设定为不必要的大值,会导致选择具有低效率的齿轮组合的齿轮减速机构,并不是好主意。
[0211] 在这种情况下,公式(20)和公式(21)可以由公式(22)和(23)表示。
[0212] 当Zb*Ze
[0213] (0.9*Za/Zb+1)/(Ze/(0.9*Zd)+1)≤1…(22)
[0214] 当Zb*Ze>Za*Zd:
[0215] (0.9*Ze/Zd+1)/(Za/(0.9*Zb)+1)≤1…(23)
[0216] 此外,在上文的说明中,给出了驱动齿轮14中形成的外齿轮14a被驱动的示例,但是可以适当地选择任何齿轮作为驱动齿轮。例如,如图12中所示出的,该机构可以构造为使得外齿轮11d形成在承载件11中(不用为驱动齿轮14提供外齿轮14a),且外齿轮11d由马达31驱动。
[0217] 另外,也可能使用图13A到13C中示出的构造作为用于行星齿轮减速机构20的构造。
[0218] 图13A是在驱动齿轮14中没有设置内部齿轮14b的构造。
[0219] 图13B是在驱动齿轮14中没有设置内部齿轮14b的构造,而是设置内部齿轮用于与第二齿轮13d啮合。
[0220] 图13C是除了设置在驱动齿轮14中的内部齿轮14b之外,还设置用于与第二齿轮13d啮合的内部齿轮的构造。
[0221] 第二实施例
[0222] 根据本发明的行星齿轮减速机构的构造不限于上文的实施例,各种变型和应用都是可能的。例如,在上述实施例中,固定太阳轮12(例如固定外部太阳轮)和输出太阳轮15(例如输出外部太阳轮)包括外部齿轮。但是固定太阳轮和输出太阳轮可以包括内部齿轮。
[0223] 现在参考图14A、14B和15,现在将解释根据第二实施例的行星齿轮减速机构50。鉴于第一实施例和第二实施例之间的相似性,为了简洁起见,第二实施例的与第一实施例的部分相同的部分的描述可能省略。例如,根据第一实施例的驱动装置10的构造与根据第二实施例的驱动装置40基本相同,除了行星齿轮减速机构50。
[0224] 行星齿轮减速机构50基本包括固定内部齿轮52(例如固定太阳轮或固定内部太阳轮)、多个行星轮53、输出内部齿轮54(例如输出太阳轮或输出内部太阳轮)、承载件55、基座
56、输出轴57以及覆盖件58。
[0225] 固定内部齿轮52是具有在内周表面上形成的内部齿轮的圆柱形状且用作固定太阳轮。固定内部齿轮52具有形成在其中的开口59,用于中间齿轮62的插入,该中间齿轮62传送固定到马达31的旋转轴的马达小齿轮63的转矩。在图示实施例中,具有输出轴57的行星齿轮减速机构50(例如行星齿轮机构)和中间齿轮62基本形成了自行车拨链器马达齿轮单
元,其构造为降低马达31的马达速度并将马达31的马达转矩传送到前拨链器121或后拨链器122(例如拨链器)。
[0226] 行星轮53中的每个都具有与固定内部齿轮52(例如固定内部太阳轮)啮合的第一齿轮53b和与输出内部齿轮54(例如输出内部太阳轮)啮合的第二齿轮53d。第一齿轮53b和第二齿轮53d在行星轮53中同轴地联接到彼此。第一齿轮53b与固定内部齿轮52啮合,且旋转并绕转,而第二齿轮53d与输出内部齿轮54啮合,且旋转并绕转。输出内部齿轮54是圆柱形状且放置在固定内部齿轮52上方。内部齿轮54f在输出内部齿轮54的内周表面上形成,用于与第二齿轮53d啮合,且内部齿轮54f随着行星轮53旋转和绕转而旋转。输出内部齿轮54(例如输出内部太阳轮)相对于固定内部齿轮52(例如固定内部太阳轮)可旋转。输出内部齿轮54(例如输出内部太阳轮)固定地联接到输出轴57。输出内部齿轮54(例如输出内部齿轮)具有内部齿轮54f(例如内部齿轮齿)。行星轮53由放置在圆弧上的旋转轴55c可旋转地支
撑,行星轮53沿着该圆弧绕转。旋转轴55c在顶端和底端由承载件55的一对支撑板55a和55b支撑。
[0227] 承载件55可以由金属或树脂等制成,且以相等的间隔支撑行星轮53,以使行星轮53可以旋转和绕转。换句话说,承载件55可旋转并可绕转地支撑行星轮53。承载件55除了其本身构造为旋转(自旋),此外还具有在外周表面上形成的驱动齿轮55f。承载件55通过在固定内部齿轮52中形成的开口59与中间齿轮62啮合,且由经由中间齿轮62传送的马达的转矩可旋转地驱动。换句话说,中间齿轮62可以是具有设置在马达31的马达小齿轮63和行星齿轮减速机构50(例如行星齿轮机构)之间的至少一个正齿轮的齿轮系。齿轮系构造为将马达
31的马达转矩传送到行星齿轮减速机构50(例如行星齿轮机构)。
[0228] 基座56与固定内部齿轮52一体地形成,以支撑整个机构。输出轴57同轴地固定到输出内部齿轮54,且被支撑以能够旋转。换句话说,输出轴57相对于输出内部齿轮54(例如输出内部太阳轮)的旋转轴线同轴地设置。行星轮53的第二齿轮53d与输出内部齿轮54(例如输出外部太阳轮)啮合。然后,输出轴57的旋转输出向外部传送。覆盖件58覆盖整个机构。
[0229] 图15是具有上述构造的行星齿轮减速机构50的架构图。
[0230] 这里,如果Zb表示行星轮53的第一齿轮53b的齿的数目(例如齿数),Zc表示固定内部齿轮52(例如固定内部太阳轮)的齿的数目(例如齿数),Zd表示行星轮53的第二齿轮53d的齿的数目(例如齿数),Zf表示输出内部齿轮54(例如输出内部太阳轮)的齿的数目(例如齿数),ηbc表示固定内部齿轮52(例如固定内部太阳轮)和第一齿轮53b之间的传动系数,且ηdf表示输出内部齿轮54(例如输出内部太阳轮)和第二齿轮53d之间的传动系数,则为了使行星齿轮减速机构50具有自锁功能,固定内部齿轮52(例如固定内部太阳轮)、输出内部齿轮54(例如输出内部太阳轮)、第一齿轮53b和第二齿轮53d分别具有这样的齿数,使得齿数满足以下公式(24)和(25)。
[0231] 当Zc*Zd>Zb*Zf:
[0232] [{(ηbc*Zc)/Zb}-1]/[{Zf/(ηdf*Zd)}-1]≤1…(24)
[0233] 当Zc*Zd
[0234] [{(ηdf*Zf)/Zd}-1]/[{(ηbc*Zc)/Zb}-1]≤1…(25)
[0235] 由此,行星齿轮减速机构50由于该构造可以以与第一实施例相同的方式具备自锁功能。此外,两个传动效率ηbc和ηdf的值接近0.9(0.85-0.95),或者更优选为0.9。在图示实施例中,固定内部齿轮52(例如固定太阳轮)、输出内部齿轮54(例如输出太阳轮)、第一齿轮53b和第二齿轮53d分别具有这样的齿数,使得当外力从输出轴57施加到输出内部齿轮54
时,固定内部齿轮52、输出内部齿轮54、第一齿轮53b和第二齿轮53d锁定。
[0236] 接下来,现在将描述获得自锁功能的齿的数目的关系。
[0237] 首先,当输出轴57旋转一圈时,各个元件的旋转数目如下:
[0238] 输出内部齿轮54:1
[0239] 固定内部齿轮52:0
[0240] 行星轮旋转:{(Zc/Zb)-1/[{(Zc*Zd/{Zb*Zf}-1]
[0241] 行星轮绕转:(-1)/[{Zc*Zd/(Zb*Zf)}-1]
[0242] 于是,分成当Zc*ZdZb*Zf时的情况。
[0243] 当Zc*Zd>Zb*Zf时,每个构成元件的运动方向和作用线为如图16中示出的。此外,图17是行星轮区段的分解图。
[0244] 在这种情况下,第一齿轮53b是驱动齿轮且固定内部齿轮52是被动齿轮,且输出内部齿轮54是驱动齿轮且第二齿轮53d是被动齿轮。此外,在附图中,Fc表示从固定内部齿轮52到行星轮53的反作用力,且Ff是从输出内部齿轮54到行星轮53的反作用力,b是行星轮53的旋转方向,h是行星轮53的绕转方向,且f是输出内部齿轮54的旋转方向。
[0245] 从图17中的关系,公式(26)和公式(27)成立。
[0246] rbf/cos(αwdf)=L+rbd*ηdf/cos(αwdf)
[0247] rbf-rbd*ηdf=L*cos(αwdf)
[0248] cos(αwdf)=(rbf-rbd*ηdf)/L…(26)
[0249] rbc*ηbc/cos(αwbc)=L+rbb/cos(αwbc)
[0250] rbc*ηbc-rbb=L*cos(αwdc)
[0251] cos(αwbc)=(rbc*ηbc-rbb)/L…(27)
[0252] 这里,公式(28)是行星轮53不旋转的充分条件。
[0253] Ff*rbd*ηdf=Fc*rbb…(28)
[0254] 通过改变以上公式的形式可以得到公式(29)。
[0255] Fc/Ff=rbd*ηdf/rbb…(29)
[0256] 此外,公式(30)是行星轮53不绕转的充分条件。
[0257] Fc*cos(αwbc)≤Ff*cos(αwdf)…(30)
[0258] 通过改变以上公式的形式可以得到公式(31)。
[0259] Fc/Ff≤cos(αwdf)/cos(αwbc)…(31)
[0260] 将公式(26)、(27)和(29)代入公式(31)生成公式(32)。
[0261] rbd*ηdf/rbb≤{(rbf-rbd*ηdf)/L}/{(rbc*ηbc-rbb)/L}=(rbf-rbd*ηdf)/(rbc*ηbc-rbb)…(32)
[0262] 通过改变以上公式的形式可以得到公式(33)。
[0263] {(rbc*ηbc/rbb)-1}/{{rbf/(rbd*ηdf)}-1}≤1…(33)
[0264] 公式(34)表示用于渐开线齿轮的基本公式。
[0265] rbb=mbc*Zb*cos(α)/2
[0266] rbc=mbc*Zc*cos(α)/2
[0267] rbd=mdf*Zd*cos(α)/2
[0268] rbf=mbf*Zf*cos(α)/2…(34)
[0269] 这里,α表示用于各个齿轮的基本压力角。
[0270] 将公式(34)代入公式(32)生成公式(35)。
[0271] [{(ηbc*Zc)/Zb}-1]/[{Zf/(ηdf*Zd)}-1]≤1…(35)
[0272] 但是,当Zc*Zd>Zb*Zf时,每个构成元件的运动方向和作用线如图18中示出的。此外,图19是行星轮区段的分解图。
[0273] 从图19中的绘制关系,公式(36)和公式(37)成立。
[0274] rbf*ηdf/cos(αwdf)=L+rbd/cos(αwdf)
[0275] rbf*ηdf-rbd=L*cos(αwdf)
[0276] cos(αwdf)=(rbf*ηdf-rbd)/L…(36)
[0277] rbc*ηbc/cos(αwbc)=L+rbb/cos(αwbc)
[0278] rbc*ηbc-rbb=L*cos(αwbc)
[0279] cos(αwbc)=(rbc*ηbc-rbb)/L…(37)
[0280] 这里,公式(38)是行星轮53不旋转的充分条件。
[0281] Ff*rbd=Fc*rbb…(38)
[0282] 通过改变以上公式的形式可以得到公式(39)。
[0283] Fc/Ff=rbd/rbb…(39)
[0284] 此外,公式(40)是行星轮53不绕转的充分条件。
[0285] Fc*cos(αwbc)≥Ff*cos(αwdf)…(40)
[0286] 通过改变以上公式的形式可以得到公式(41)。
[0287] Fc/Ff≥cos(αwdf)/cos(αwbc)…(41)
[0288] 将公式(36)、(37)和(39)代入公式(41)生成公式(42)。
[0289] rbd/rbb≥{(rbf*ηdf-rbd)/L}/{(rbc*ηbc-rbb)/L}=(rbf*ηdf-rbd)/(rbc*ηbc-rbb)…(42)
[0290] 通过改变以上公式的形式可以得到公式(43)。
[0291] {(rbf*ηdf/rbd)-1}/{(rbc*ηbc/rbb)-1}≤1…(43)
[0292] 公式(44)表示用于渐开线齿轮的基本公式。
[0293] rbb=mbc*Zb*cos(α)
[0294] rbc=mbc*Zc*cos(α)
[0295] rbd=mdf*Zd*cos(α)
[0296] rbf=mdf*Zf*cos(α)…(44)
[0297] 这里,α表示用于各个齿轮的基本压力角。将公式(44)代入公式(43)生成公式(45)。
[0298] {(ηdf*Zf/Zd)-1}/{(ηbc*Zc/Zb)-1}≤1…(45)
[0299] 公式(35)和(45)相当于公式(24)和(25)。因此,如上文所述,满足公式(24)和公式(25)可实现具备自锁功能的行星齿轮减速机构50。
[0300] 此外,在上文的说明中,给出了在承载件55中形成的外齿轮55d被驱动的示例,但是任何齿轮都可以适当地选择作为驱动齿轮。
[0301] 另外,也可能使用图20A到20C中示出的构造作为用于行星齿轮减速机构50的构造。
[0302] 图20A是设置第七齿轮用于与承载件55以及行星轮53的第二齿轮53d啮合的构造。图20B是设置第八齿轮用于与承载件55以及行星轮53的第一齿轮53b啮合的构造。图20C是第七齿轮和第二齿轮都设置的构造。
[0303] 在上述构造中,如图21A和21B中所示出的,行星齿轮减速机构20和50用作自锁机构。因此,从马达31的角度看,自锁机构设置在中间齿轮系(在马达31和行星齿轮减速机构20(50)之间的正齿轮轮系或齿轮减速机构)之后。以此构造,由链条113等增加的大的外力由自锁机构阻挡,不会到达中间齿轮系和马达31。于是,中间齿轮系和马达31的马达小齿轮可以设置为具有普通的强度。
[0304] 另外,施加到输出轴21(57)的外力(力矩)大于输出轴21(57)的由于马达31而产生的马达转矩。在该构造中,自锁实施在输出轴21(57)处。因此,行星齿轮减速机构20(50)可以制造为具有可以抵抗外力的机械强度。由此,其相对于来自马达31的力当然也可能保证强度。因此,如果自锁机构实施在输出轴21(57)处,则该装置可以构造为使得只有自锁机构能够抵抗强的外力,且正齿轮轮系可以维持在能够抵抗来自马达31的力(功率)的强度。因此,正齿轮轮系不再需要足够结实到抵抗外力,由此可以轻便、紧凑。
[0305] 此外,使自锁机构处于最后的阶段减少了产品间隙。这里,所谓的产品间隙是指当外力施加到输出轴21(57)时输出轴21(57)的旋转游动的量。例如,如果自锁放置在马达31的旋转轴上,则间隙通过从输出轴21(57)到马达31的旋转轴的所有的轮组而积累,且呈现为输出轴21(57)中的产品间隙。如果自锁实施在输出轴21(57)处,则马达31和正好在自锁机构前之间的轮系间隙不会到达输出轴21(57),且因此减少了整体产品间隙。
[0306] 另外,如图22中所示出的,防护件13g(53g)在第一齿轮13b(53b)和第二齿轮13d(53d)之间形成在行星轮13(53)中。换句话说,在图示实施例中,行星轮13(53)中的至少一个具有防护件13g(53g),其轴向地设置在第一齿轮13b(53b)和第二齿轮13d(53d)之间。第一齿轮13b(53b)、第二齿轮13d(53d)和防护件13g(53g)是整块构件。另外,在图示实施例中,具有防护件13g(53g)的行星轮13(53)分别一体地形成为整块的、单体构件。通过形成防护件13g(53g),第一齿轮13b(53b)和第二齿轮13d(53d)的齿与防护件13g(53g)成一体。因此,防护件13g(53g)对抗齿上的压力,由此将行星轮13(53)的强度增加1.5-2倍。此外,防护件13g(53g)使得通过成型,诸如金属注射成型(MIM)、塑料成型(plastic molding)或锻造,形成行星轮13(53)变得更容易。最后,可以增加具有防护件13g(53g)的行星轮13(53)的强度,并且可以增加与其啮合的齿轮的强度。
[0307] 一般来说,如果齿轮的径向变位系数增加,则齿轮强度将增加。接附防护件13g(53g)减少了行星轮13(53)上的径向变位系数。但是,防护件13g(53g)提供了增加的强度,且与不具有防护件的行星轮相比,该行星轮13(53)具有更大的强度。如果啮合齿轮的径向变位系数增加了行星的径向变位系数减少的量,则啮合齿轮会引起适当地啮合,由此啮合齿轮的强度增加。一般来说,有必要增加齿轮的尺寸来提高齿轮的强度。但是,使用上述的防护件,可以增加齿轮的强度而齿轮依然是小的,因此可能保持整个齿轮减速机构的尺寸和重量是小的。
[0308] 如果自锁实施在输出轴处,则输出轴的齿轮必须接收所有的外力。为了通过齿轮的啮合增加齿轮的强度,基本上齿轮必须更大。但是这也导致增加了装置的尺寸。增加齿轮的径向变位系数也会增加强度。但是对在强度上的增加存在限制。不仅如此,这会降低传动系数,并增加齿轮的尺寸。增加齿轮的强度的另一个方法在于增加齿轮齿的数目。但是这也会增加装置的尺寸。此外,甚至当使用具有增加的强度的材料时也会存在限制。进一步地,施加到用于自行车齿轮改变装置的电子机构的输出轴的外力是大的。在图示实施例中,增加了行星轮13(53)的数目。因此,当行星轮13(53)的多个齿轮齿啮合时,力被分散开,齿轮的强度会在小的空间量内增加。在图示实施例中,用于驱动拨链器(例如前拨链器121或后拨链器122)的马达单元的输出轴21(57)直接固定到行星齿轮减速机构20(50)的输出齿轮(例如输出太阳轮15或输出内部齿轮54)。存在很大的优势能够利用行星轮13(53)的数目作为调节强度的方法。行星齿轮减速机构20(50)的强度可以按照期望增加,而不改变整体的尺寸。即使零件的数目增加,最初的成本以及维护成本可以保持与不增加所使用的零件的种类的情况相同。
[0309] 此外,在该构造中,齿轮减速机构连接到马达31。合适的正齿轮轮系可以放置在齿轮减速装置内(在马达31和行星齿轮减速机构20(50)之间),通过仅改变正齿轮轮系而仍共用大量的零件即可以修正传动减速比。换句话说,在图示实施例中,中间齿轮22(62)可以是构造为设置在马达31和行星齿轮减速机构20(50)之间的齿轮减速机构。该齿轮减速机构构造为将马达31的马达转矩传送到行星齿轮减速机构20(50)。
[0310] 例如,用于输出轴21(57)的由行星齿轮减速机构20(50)所要求的旋转速度和转矩与前拨链器121和后拨链器122中不同。
[0311] 另外,基于自行车的目的,诸如为了公路赛或者为了山地骑行,要求会有所改变。对于驱动装置10(40)而非行星齿轮减速机构20(50),除了马达31的马达小齿轮23(63)之外还有至少一个正齿轮轮系(例如中间齿轮22(62)),从而在使零件和单元的构造标准化时允许提供不同的减速传动比。
[0312] 因此,可能会通过大量生产降低成本,缩短开发周期,通过使用各种零件稳定质量,缩短产品开发周期,并使服务和维修有效。此外,行星齿轮减速机构通常紧凑且具有大的传动减速比。但是,为了改变传动减速比,在很多情况下有必要改变几乎所有的构成零件。与之相比,在图示实施例中,更换正齿轮轮系的一部分,并与对于改变传动减速比具有较大自由度的正齿轮轮系相结合,行星齿轮减速机构可以容易地用于不同的目的。例如,如图23A和23B中所示出的,在根据第一实施例的驱动装置10中,通过改变组成正齿轮系25的齿轮的齿轮直径(齿轮齿的数目)的组合,可以获得适当的传动减速比,该正齿轮系25包括马达小齿轮23和中间齿轮22。以相同的方式,如图23C和23D中所示出的,在根据第二实施例的驱动装置40中,通过改变组成正齿轮系65的齿轮的齿轮直径(齿轮齿的数目)的组合,可以获得适当的传动减速比,该正齿轮系65包括马达小齿轮63和中间齿轮62。不仅如此,还没有改变行星齿轮减速机构20(50)和马达31的轴间距离所要求的空间量。因此,在不同目的的自行车之间可以容易地维持标准。另外,正齿轮系25(65)可以装配到连接行星齿轮减速机构20(50)的外周和马达31的外周的外轮廓内。因此可能使该机构或者罩构件131的布置标准化。
[0313] 另外,如图21A中所示出的,当使用多个正齿轮建立轮系时,这进一步地增加了在相同的空间内改变传动减速比的自由度。原因在于,即使不改变已经设置的轴间距离,仅仅通过将啮合齿轮的齿轮齿的数目增加或减少相同的量就可以容易地改变传动比。
[0314] 在图示实施例中,行星齿轮减速机构20(50)、正齿轮轮系25(65)和马达31的旋转轴线平行于彼此地设置。将行星齿轮减速机构和马达同轴地设置,并将行星齿轮减速机构和马达串联会形成细长的形状,且如果倒转,在硬度方面会是缺点。但是,由于行星齿轮减速机构20(50)、正齿轮轮系25(65)和马达31平行于彼此地设置(以相同的高度水平线对准),因此行星齿轮减速机构20(50)和马达31可以成行地设置,且该设置方式可以是紧凑的并适合用于各种目的。
[0315] 在接近马达31的直径和行星齿轮减速机构20(50)的直径的边缘内的空间对于设置正齿轮轮系25(65)来说是方便的。由此可以设置空间有效利用的马达单元。此外,旋转轴都沿一个方向,从而提高了组装的便利性。
[0316] 固定到输出太阳轮15(输出内部齿轮54)的输出轴21(57)延伸通过固定太阳轮12(固定内部齿轮52),且由设置在基座16(56)和罩构件131中的滑动轴承201和202支撑。以此构造,可以使支撑输出轴21(57)的轴承之间的距离(即滑动轴承201和202之间的距离)更
长。由此,可以减少振动的量。另外,用于输出轴21(57)的轴承可以在基座的部分上形成,其产生牢固的轴承。
[0317] 此外,如图24A和24B中所示出的,通过组合正齿轮可以获得空间的有效利用。如图24A中所示出的,通过交替地互换中间齿轮22a、22b和22c的顶部和底部,形成正齿轮系25的中间齿轮22(22a、22b和22c)和马达小齿轮23可以以相同的高度放置。另外,如图24B中所示出的,通过将中间齿轮22(22a、22b、22c和22d)和马达小齿轮23在多个阶层中重叠,可以使形成正齿轮系25的中间齿轮22(22a、22b和22c)和马达小齿轮23紧凑并提供大的传动减速比。
[0318] 在行星齿轮减速机构中具有两个内部太阳轮和两个外部太阳轮的情况中,自锁优选地实施在内部齿轮中。多个行星轮和输出轴齿轮的啮合可以接收施加到输出轴的外力。但是,不使用外部齿轮接收外力,优选地使用从其旋转中心到齿轮齿的啮合处具有大的距离的内部齿轮,其原因在于这反过来减小了齿表面的压力。因此,使用内部齿轮,通过比外部齿轮更小的齿轮即可获得适当的强度。由此,可以减小行星齿轮减速机构20(50)的尺寸和重量,其可以使行星齿轮减速机构20(50)紧凑。
[0319] 第三实施例
[0320] 参考图25,图示了装备有电控制换档系统的自行车210。根据一个示例性实施例,电控制换档系统包括自行车电前拨链器212和自行车电后拨链器214(例如机动拨链器)。前拨链器212和后拨链器214各自以常规的方式安装到自行车210的车架216上。在图示示例性实施例中,前拨链器212和后拨链器214为机动拨链器(即拨链器212和214中的每个都具有马达)。电控制换档系统进一步包括电池218和一对电换档器220(在图25中只图示一个)。电池218固定地联接到自行车210的车架214,其中电池218可容易地从自行车210移除并重新接附到自行车210。电池218电联接到拨链器212和214以及电换档器220,以为其供应电力。电换档器220具有电开关,该电开关电控制拨链器212和214的换高速档和换低速档,以便分别以常规的方式在自行车210的前链条链轮和后链条链轮之间移动链条。电池218是可替换电池组或可充电电池。由于电池和电换档器是自行车领域中的常规的电子部件,为了简洁起见,将省略对电池218和电换档器220的进一步的描述。
[0321] 参考图25和26,第一电缆线224从前拨链器212延伸到控制单元(未示出),以接收来自电池218的电力并接收来自电换档器220中的一个的换档信号。类似地,第二电缆线226从后拨链器214延伸到控制单元,以接收来自电池218的电力并接收来自电换档器220中的另一个的换档信号。由此,电缆线224和226是多电导体缆线。在图示实施例中,电缆线224和226在车架216内布线。可替换地,电缆线224和226可以沿车架216的外部延伸,并使用诸如扎线带的合适的固件固定到车架216。
[0322] 如图26中所示出的,前拨链器212由例如螺栓228的紧固构件或紧固件固定到车架216的支架216a。当然,从本公开可以理解,可以根据需要和/或期望使用其它的安装构造。
前拨链器212基本包括拨链器基座构件230和链条导向件232(例如可移动构件)。拨链器基座构件230由例如螺栓228的紧固构件或紧固件以常规的方式固定到车架216。尤其地,拨链器基座构件230具有带有螺纹孔的部分。该螺纹孔接收螺栓,以将拨链器基座构件230固定到自行车车架216。链条导向件232可移动地支撑到拨链器基座构件230,以在收缩位置和伸出位置之间移动。依赖于自行车的构造,链条导向件232可以移动到位于收缩位置和伸出位置之间的至少一个中间位置。在图示实施例中,链条导向件232由内链接件234和外链接件
236可移动地支撑到拨链器基座构件230。链接件234和236与拨链器基座构件230和链条导向件232形成四连杆机构(例如连杆)。换句话说,链接件234和236具有可枢转地安装到拨链器基座构件230的第一端和可枢转地安装到链条导向件232的第二端。由于四连杆机构为自行车领域中的常规的机械部件,为了简洁起见,将省略对四连杆机构的进一步的描述。由此,在图示实施例中,前拨链器212(例如机动拨链器)包括四连杆机构(例如连杆)和链条导向件232(例如可移动构件)。
[0323] 前拨链器212(例如机动拨链器)还包括电拨链器马达单元240(后文称为“马达单元240”)。支架216a和拨链器基座构件230相对于车架216支撑马达单元240。拨链器基座构件230由诸如轻质的金属和/或非金属材料的刚性材料形成。由于拨链器基座构件230由螺栓固定到车架216,因此拨链器基座构件230构成了相对于车架216的固定构件。如图27和28中所示出的,马达单元240(例如电拨链器马达单元)包括壳体242、基座构件243、电驱动部分或马达244、输出轴246以及传动系248。
[0324] 如图27中所示出的,壳体242基本包括前覆盖件242a和后覆盖件242b。前覆盖件242a和后覆盖件242b紧固到一起以封闭马达244。在图示实施例中,前覆盖件242a和后覆盖件242b可以是例如粘合地紧固到一起或者由螺钉或其它合适的紧固件紧固到一起。前覆盖件242a和后覆盖件242b优选地由诸如大体刚性的塑料材料的轻质非金属材料形成。壳体
242的后覆盖件242b具有缆线开口,其相对于壳体242沿向后的方向打开,其中马达单元240在自行车210上处于安装位置。缆线开口提供了到马达单元240的缆线连接件250的通道,用于将电缆线224电连接到马达单元240。
[0325] 如图27和28中所示出的,基座构件243固定地联接到壳体242。当前覆盖件242a和后覆盖件242b紧固到一起时,基座构件243包含在壳体242内。基座构件243设置用于相对于壳体242将马达244、输出轴246和传动系248支撑在壳体242内。基座构件243的构造依赖于马达单元240的构造。由于各种部件可以在壳体242内支撑在基座构件243上,因此将不再详细讨论或图示基座构件243。
[0326] 如图31和32中所示出的,马达244安装到基座构件243。马达244具有绕第一旋转轴线X1可旋转的马达轴244a。马达244还具有固定地接附到马达244的马达轴244a的马达小齿轮244b(正齿轮)。在图示实施例中,马达小齿轮244b由适合用于齿轮的、诸如轻质的金属和/或非金属材料的刚性材料形成。输出轴246绕第二旋转轴线X2可旋转。在图示实施例中,第一旋转轴线X1和第二旋转轴线X2平行于彼此。传动系248可操作地设置在马达244的马达轴244a和输出轴246之间。基本地,马达244驱动传动系248以旋转输出轴246。输出轴246连接到外链接件236,以在收缩位置和伸出位置之间移动链条导向件232。尤其地,如图26中所示出的,链条导向件232可操作地联接到马达单元240的马达244。链接件234和236(例如连杆)可操作地联接到马达单元240的输出轴246。链条导向件232(例如可移动构件)由链接件234和236(例如连杆)可移动地支撑,以在收缩位置(例如第一换档位置)和伸出位置(例如第二换档位置)之间相对于马达单元240的基座构件243移动。
[0327] 马达244包含在壳体242的内部空间内。马达244优选地包括其它常规零件,为了图示目的,这些零件没有示出。例如,马达244还典型地包括位置控制/检测机构(未示出)以及带有马达电路和位置控制/检测电路的一个或多个印刷电路板(未示出)(例如参见都转让给株式会社岛野的第6,162,140号美国专利和第7,306,531号美国专利)。在图示实施例中,马达244具有内部控制单元或内部驱动单元(未示出)以及从内部控制单元延伸的电缆线。
电缆线连接到缆线连接件250。由此,电马达244由电缆线224电连接到电池218和电换档器
220。缆线连接件250优选地具有额外的导体,以接附用于位置控制/检测机构(未示出)和/或印刷电路板(未示出)的其它线。由于马达244是相对地常规的且可以具有各种构造,因此将不详细讨论或图示马达244。
[0328] 如图28到32中所示出的,传动系248基本包括马达244的马达小齿轮244b(正齿轮)、防反转离合器252、第一减速齿轮系254和第二减速齿轮系256。在图示实施例中,传动系248的第一减速齿轮系254可操作地联接在马达轴244a和防反转离合器252之间,而传动系248的第二减速齿轮系256可操作地联接在防反转离合器252和输出轴246之间。
[0329] 防反转离合器252基本包括离合器罩260、输入构件262、输出构件264和啮合元件266。离合器罩260安装到基座构件243。离合器罩260容纳输入构件262的一部分、输出构件
264的一部分和啮合元件266。
[0330] 防反转离合器252的输入构件262相对于离合器罩260可旋转。在图示实施例中,输入构件262的旋转轴线平行于马达244的第一旋转轴线X1。输入构件262可操作地联接到马达244的马达轴244a。具体地,输入构件262具有固定地联接到输入构件262的输入轴的向外设齿的输入齿轮262a。在图示实施例中,输入齿轮262a由适合用于齿轮的、诸如轻质的金属和/或非金属材料的刚性材料形成。输入轴262a经由第一减速齿轮系254可操作地联接到马达244的马达轴244a。由此,当马达244的旋转经由第一减速齿轮系254传送到输入齿轮262a时,输入齿轮262a与输入构件262一起旋转。
[0331] 尤其地,如图30和32中所示出的,第一减速齿轮系254包含正齿轮,以将马达轴244a可操作地联接到防反转离合器252。具体地,第一减速齿轮系254只包括第一阶式齿轮
272和第二阶式齿轮274(例如正齿轮),且不包括任何蜗杆。第一阶式齿轮272和第二阶式齿轮274以常规的方式可旋转地支撑到基座构件243。具体地,第一阶式齿轮272和第二阶式齿轮274分别关于旋转轴线可旋转。第一阶式齿轮272和第二阶式齿轮274的旋转轴线平行于彼此。另外,第一阶式齿轮272和第二阶式齿轮274的旋转轴线平行于马达244的第一旋转轴线X1。
[0332] 第一阶式齿轮272具有向外设齿的第一大齿轮部分272a和向外设齿的第一小齿轮部分272b(例如正齿轮)。第一大齿轮部分272a和第一小齿轮部分272b相对于彼此同中心地设置,且一体地形成为整块的、单体构件。第一大齿轮部分272a具有比第一小齿轮部分272b大的直径。类似地,第二阶式齿轮274具有向外设齿的第二大齿轮部分274a和向外设齿的第二小齿轮部分274b(例如正齿轮)。第二大齿轮部分274a和第二小齿轮部分272b相对于彼此同中心地设置,且一体地形成为整块的、单体构件。第二大齿轮部分274a具有比第二小齿轮部分274b大的直径。在图示实施例中,如图30中所示出的,马达244的马达小齿轮244b具有比第一阶式齿轮272的第一大齿轮部分272a小的直径。第一大齿轮部分272a具有比第二阶式齿轮274的第二大齿轮部分274a小的直径。第二大齿轮部分274a具有比防反转离合器252的输入构件262的输入齿轮262a小的直径。在图示实施例中,第一阶式齿轮272和第二阶式齿轮274由适合用于齿轮的、诸如轻质的金属和/或非金属材料的刚性材料形成。
[0333] 在图示实施例中,如图30和32中所示出的,马达244的马达小齿轮244b与第一阶式齿轮272的第一大齿轮部分272a啮合。第一阶式齿轮272的第一小齿轮部分272b与第二阶式齿轮274的第二大齿轮部分274a啮合。第二阶式齿轮274的第二小齿轮部分274b与防反转离合器252的输入构件262的输入齿轮262a啮合。由此,马达244的旋转经由马达小齿轮244b、第一阶式齿轮272、第二阶式齿轮274和输入齿轮262a传送到防反转离合器252的输入构件262。在图示实施例中,第一减速齿轮系254具有多个正齿轮(例如第一阶式齿轮272和第二阶式齿轮274)。但是,根据需要和/或期望,第一减速齿轮系254可以只包含一个正齿轮或多于两个正齿轮。此外,第一减速齿轮系254的正齿轮中的每个包括阶式齿轮(例如第一阶式齿轮272和第二阶式齿轮274)。但是,第一减速齿轮系254的正齿轮中的每个可以是具有单个齿轮部分的正齿轮。
[0334] 另一方面,防反转离合器252的输出构件264相对于离合器罩260可旋转。在图示实施例中,输出构件264的旋转轴线平行于输出轴246的第二旋转轴线X2。另外,输出构件264相对于输入构件262同中心地设置。具体地,当输入构件262通过马达244的旋转而旋转时,输出构件264与输入构件262一起旋转。另外,输出构件264可操作地联接到输出轴246。具体地,输出构件264具有固定地联接到输出构件264的输出轴的向外设齿的输出齿轮264a。在图示实施例中,输出齿轮264a由适合用于齿轮的、诸如轻质的金属和/或非金属材料的刚性材料形成。输出齿轮264a经由第二减速齿轮系256可操作地联接到输出轴246。输出齿轮264a与输出构件264一起旋转,且还经由第二减速齿轮系256将旋转传送到输出轴246。
[0335] 尤其地,如图29、31和32中所示出的,第二减速齿轮系256包含正齿轮,以将防反转离合器252可操作地联接到输出轴246。具体地,第二减速齿轮系256只包括第三阶式齿轮276和输出正齿轮278(例如正齿轮),且不包括任何蜗杆。第三阶式齿轮276以常规的方式可旋转地支撑到基座构件243。第三阶式齿轮276具有向外设齿的第三大齿轮部分276a和向外设齿的第三小齿轮部分276b(例如正齿轮)。第三大齿轮部分276a和第三小齿轮部分276b相对于彼此同中心地设置,且一体地形成为整块的、单体构件。第三大齿轮部分276a具有比第三小齿轮部分276b大的直径。输出正齿轮278固定地联接到输出轴246的外周表面。输出正齿轮278相对于输出轴246同中心地设置。在图示实施例中,如图29中所示出的,防反转离合器252的输出构件264的输出齿轮264a具有比第三阶式齿轮276的第三大齿轮部分276a小的直径。第三大齿轮部分276a具有比输出轴246的输出正齿轮278小的直径。在图示实施例中,第三阶式齿轮276和输出正齿轮278由适合用于齿轮的、诸如轻质的金属和/或非金属材料的刚性材料形成。
[0336] 在图示实施例中,如图29、31和32中所示出的,防反转离合器252的输出构件264的输出齿轮264a与第三阶式齿轮276的第三大齿轮部分276a啮合。第三阶式齿轮276的第三小齿轮部分276b与输出轴246的输出正齿轮278啮合。由此,防反转离合器252的输出构件264的旋转经由输出齿轮264a、第三阶式齿轮276和输出正齿轮278传送到输出轴246。在图示实施例中,第二减速齿轮系256具有多个正齿轮(例如第三阶式齿轮276和输出正齿轮278)。但是,根据需要和/或期望,第二减速齿轮系256可以只包含一个正齿轮或多于两个正齿轮。此外,第二减速齿轮系256包括阶式齿轮(例如第三阶式齿轮276)。但是,第二减速齿轮系256可以只包括具有单个齿轮部分的正齿轮。
[0337] 啮合元件266可操作地设置在离合器罩260和输出构件264之间。啮合元件266具有径向地设置在离合器罩260和输出构件264之间的多个辊。啮合元件266的辊设置为除非有来自输入构件262的驱动,否则将沿着绕输出构件264的旋转轴线的两个旋转方向相对于离合器罩260锁定输出构件264。另一方面,啮合元件266的辊设置为当沿着绕输入构件262的旋转轴线的任一旋转方向有来自输入构件262的驱动时,相对于离合器罩260释放输出构件264。另外,如果输入构件262进一步旋转,则输入构件262直接连接到输出构件264,以将输入构件262的旋转传送到输出构件264。该类型的防反转离合器在本领域中是常规的众所周知的(例如参见第2713601号日本专利)。由此,为了简洁起见,将省略防反转离合器252的详细构造。
[0338] 由此,在图示实施例中,马达244的马达轴244a沿着绕第一旋转轴线X1的两个旋转方向的旋转经由第一减速齿轮系254传送到防反转离合器252的输入构件262,其也使防反转离合器252的输出构件264旋转。另外,输出构件264的该旋转经由第二减速齿轮系256传送到输出轴246,其经由链接件234和236在收缩位置和伸出位置之间移动链条导向件232。换句话说,在图示实施例中,防反转离合器252构造为将马达244的马达轴244a沿着绕第一旋转轴线X1的两个旋转方向的旋转传送到输出轴246。
[0339] 另一方面,如果来自马达单元240之外的外部旋转转矩施加到输出轴246,则外部旋转转矩经由第二减速齿轮系256传送到防反转离合器252的输出构件264。但是,通过防反转离合器252,除非有来自输入构件262的驱动,否则输出构件264沿着绕输出构件264的旋转轴线的两个旋转方向相对于离合器罩260锁定。由此,防反转离合器252执行自锁功能,其防止传送到输出构件264的外部旋转转矩进一步传送到输入构件262。其结果是,防止外部旋转转矩经由第一减速齿轮系254进一步传送到马达244。在图示实施例中,由于防反转离合器252的输出构件264经由第二减速齿轮系256可操作地联接到输出轴246,因此当输出构件264锁定时,输出轴246也锁定。换句话说,在图示实施例中,防反转离合器252进一步构造为当输出轴246接收来自电拨链器马达单元240之外的外部旋转转矩时,防止输出轴246沿着绕第二旋转轴线X2的两个旋转方向旋转。另外,防反转离合器252进一步构造为响应于输出轴246的旋转从输出轴246传送到防反转离合器252的输出构件264,而相对于离合器罩260锁定输出构件264。
[0340] 当来自马达单元240之外的外力,诸如来自自行车的链条的反力,施加到链条导向件232或链接件234和236,该外力引起经由链条导向件232或链接件234和236施加到输出轴246的外部旋转转矩。但是,通过马达单元240,防止外部旋转转矩越过防反转离合器252传送到马达244。由此,可以适当地保护马达244或马达244的位置控制/检测机构。
[0341] 如图25到33中所示出的,后拨链器214基本包括拨链器基座构件330和链条导向件332(可移动构件)。拨链器基座构件330由固定螺栓331固定到车架216。链条导向件332可移动地支撑到拨链器基座构件330,以在收缩位置和伸出位置之间移动,其中多个中间位置位于收缩位置和伸出位置之间。在图示实施例中,链条导向件332由内链接件334和外链接件
336可移动地支撑到拨链器基座构件330。链接件334和336与拨链器基座构件330和链条导向件332形成四连杆机构(例如连杆)。在图示实施例中,链条导向件332是包括第一或导向辊338和第二或张紧辊339的常规的链条导向件。由此,在图示实施例中,后拨链器214(例如机动拨链器)包括四连杆机构(例如连杆)和链条导向件332(例如可移动构件)。
[0342] 后拨链器214(例如机动拨链器)还包括电拨链器马达单元340(后文称为“马达单元340”)。拨链器基座构件330相对于车架216支撑马达单元340。马达单元340可操作地联接在拨链器基座构件330和链条导向件332之间。换句话说,链条导向件332可操作地联接到马达单元340,以由马达单元340移动。在图示实施例中,如图34中所示出的,马达单元340(例如电拨链器马达单元)包括壳体342、基座构件343、电驱动部分或马达344、输出轴346以及传动系348。链条导向件332可操作地联接到马达单元340的马达344。尤其地,链条导向件
332通过马达单元340的马达344在收缩位置和伸出位置之间移动。后拨链器214的马达344可以是任何常规的马达,诸如例如在第6,162,140号美国专利中公开的后拨链器的马达。
[0343] 这里,壳体342具有第一覆盖件342a和第二覆盖件342b。第二覆盖件342b与拨链器基座构件330一体地形成,而第一覆盖件342a是接附到第二覆盖件342b以隐藏马达单元340的单独的构件。壳体342的第一覆盖件342b具有缆线开口,其相对于壳体342沿向下的方向打开,其中当后拨链器214安装在自行车210上时,马达单元340处于安装位置。缆线开口提供到马达单元340的缆线连接件350的通道,用于将电缆线226电连接到马达单元340。
[0344] 如图33和34中所示出的,基座构件343固定地联接到壳体342。当第一覆盖件342a和第二覆盖件342b紧固到一起时,基座构件343包含在壳体342内。基座构件343设置用于相对于壳体342将马达344、输出轴346和传动系348支撑在壳体342内。基座构件343的构造依赖于马达单元340的构造。由于各种部件可以支撑在壳体342内的基座构件343上,因此将不再详细讨论或图示基座构件343。
[0345] 如图34中所示出的,马达344安装到基座构件343。另外,如图37和38中所示出的,马达344具有绕第一旋转轴线X1可旋转的马达轴344a。马达344还具有固定地接附到马达344的马达轴344a的马达小齿轮344b(正齿轮)。在图示实施例中,马达小齿轮344b由适合用于齿轮的、诸如轻质的金属和/或非金属材料的刚性材料形成。输出轴346绕第二旋转轴线X2可旋转。在图示实施例中,第一旋转轴线X1和第二旋转轴线X2平行于彼此。如图34中所示出的,传动系348可操作地设置在马达344的马达轴344a和输出轴346之间。基本地,马达344驱动传动系348以旋转输出轴346。输出轴346连接到外链接件336,以在收缩位置和伸出位置之间移动链条导向件332。尤其地,如图33中所示出的,链条导向件332可操作地联接到马达单元340的马达344。链接件334和336(例如连杆)可操作地联接到马达单元340的输出轴
346。链条导向件332(例如可移动构件)由链接件334和236(例如连杆)可移动地支撑,以在收缩位置(例如第一换档位置)和伸出位置(例如第二换档位置)之间相对于马达单元340的基座构件343移动。
[0346] 马达344包含在壳体342的内部空间内。马达344优选地包括其它常规零件,为了图示目的,这些零件没有示出。除了输出转矩或速度,马达344在功能和结构上与前拨链器212的马达244相同。由此,本文将只简单地讨论和图示马达344。在图示实施例中,马达344具有内部控制单元或内部驱动单元(未示出)以及从内部控制单元延伸的电缆线。电缆线连接到缆线连接件350。由此,电马达344由电缆线224电连接到电池218和电换档器220。缆线连接件350优选地具有额外的导体,以接附用于位置控制/检测机构(未示出)和/或印刷电路板(未示出)的其它线。由于马达344是相对地常规的且可以具有各种构造,因此将不详细讨论或图示马达344。
[0347] 如图34中所示出的,传动系348基本包括马达344的马达小齿轮344b(正齿轮)、防反转离合器352、第一减速齿轮系354和第二减速齿轮系356。在图示实施例中,传动系348的第一减速齿轮系354可操作地联接在马达轴344a和防反转离合器352之间,而传动系348的第二减速齿轮系356可操作地联接在防反转离合器352和输出轴346之间。在图示实施例中,如图34和36中所示出的,传动系348基本设置在基座构件343的主板的一侧上,只有输出轴346和缆线连接件350朝向基座构件343的主板的另一侧延伸通过基座构件343的主板。
[0348] 如图39中所示出的,防反转离合器352基本包括离合器罩360、输入构件362、输出构件364和啮合元件366。离合器罩360安装到基座构件343。离合器罩360容纳输入构件362的一部分、输出构件364的一部分和啮合元件366。
[0349] 防反转离合器352的输入构件362相对于离合器罩360可旋转。在图示实施例中,输入构件362的旋转轴线平行于马达344的第一旋转轴线X1。输入构件362可操作地联接到马达344的马达轴344a。具体地,输入构件362具有固定地联接到输入构件362的输入轴的向外设齿的输入齿轮362a。在图示实施例中,输入齿轮362a由适合用于齿轮的、诸如轻质的金属和/或非金属材料的刚性材料形成。输入轴362a经由第一减速齿轮系354可操作地联接到马达344的马达轴344a。由此,当马达344的旋转经由第一减速齿轮系354传送到输入齿轮362a时输入齿轮362a与输入构件362一起旋转。
[0350] 尤其地,如图35和37到39中所示出的,第一减速齿轮系354包含正齿轮,以将马达轴344a可操作地联接到防反转离合器352。具体地,第一减速齿轮系354只包括第一阶式齿轮372和第二阶式齿轮374(例如正齿轮),且不包括任何蜗杆。第一阶式齿轮372和第二阶式齿轮374以常规的方式可旋转地支撑到基座构件343。具体地,第一阶式齿轮372和第二阶式齿轮374分别关于旋转轴线可旋转。第一阶式齿轮372和第二阶式齿轮374的旋转轴线平行于彼此。另外,第一阶式齿轮372和第二阶式齿轮374的旋转轴线平行于马达344的第一旋转轴线X1。
[0351] 第一阶式齿轮372具有向外设齿的第一大齿轮部分372a和向外设齿的第一小齿轮部分372b(例如正齿轮)。类似地,第二阶式齿轮374具有向外设齿的第二大齿轮部分374a和向外设齿的第二小齿轮部分374b(例如正齿轮)。第一阶式齿轮372和第二阶式齿轮374分别与前拨链器212的第一阶式齿轮272和第二阶式齿轮274相同。由此,为了简洁起见,将省略对第一阶式齿轮372和第二阶式齿轮374的细节描述。当然,根据需要和/或期望,第一阶式齿轮372和第二阶式齿轮374的直径或齿数可以与前拨链器212的第一阶式齿轮272和第二
阶式齿轮274不同。在图示实施例中,如图35中所示出的,马达344的马达小齿轮344b具有比第一阶式齿轮372的第一大齿轮部分372a小的直径。第一大齿轮部分372a具有比第二阶式齿轮374的第二大齿轮部分374a小的直径。第二大齿轮部分374a具有比防反转离合器352的输入构件362的输入齿轮362a小的直径。
[0352] 在图示实施例中,如图35和37到39中所示出的,马达344的马达小齿轮344b与第一阶式齿轮372的第一大齿轮部分372a啮合。第一阶式齿轮372的第一小齿轮部分372b与第二阶式齿轮374的第二大齿轮部分374a啮合。第二阶式齿轮374的第二小齿轮部分374b与防反转离合器352的输入构件362的输入齿轮362a啮合。由此,马达344的旋转经由马达小齿轮344b、第一阶式齿轮372、第二阶式齿轮374和输入齿轮362a传送到防反转离合器352的输入构件362。在图示实施例中,第一减速齿轮系354具有多个正齿轮(例如第一阶式齿轮372和第二阶式齿轮374)。但是,根据需要和/或期望,第一减速齿轮系354可以只包含一个正齿轮或多于两个正齿轮。此外,第一减速齿轮系354的正齿轮中的每个包括阶式齿轮(例如第一阶式齿轮372和第二阶式齿轮374)。但是,第一减速齿轮系354的正齿轮中的每个可以是具有单个齿轮部分的正齿轮。
[0353] 另一方面,防反转离合器352的输出构件364相对于离合器罩360可旋转。在图示实施例中,输出构件364的旋转轴线平行于输出轴346的第二旋转轴线X2。另外,输出构件364相对于输入构件362同中心地设置。具体地,当输入构件362通过马达344的旋转而旋转时,输出构件364与输入构件362一起旋转。另外,输出构件364可操作地联接到输出轴346。具体地,输出构件364具有固定地联接到输出构件364的输出轴的向外设齿的输出齿轮364a。在图示实施例中,输出齿轮364a由适合用于齿轮的、诸如轻质的金属和/或非金属材料的刚性材料形成。输出齿轮364a经由第二减速齿轮系356可操作地联接到输出轴346。输出齿轮364a与输出构件364一起旋转,且还经由第二减速齿轮系356将旋转传送到输出轴346。
[0354] 尤其地,如图35和37到39中所示出的,第二减速齿轮系356包含正齿轮,以将防反转离合器352可操作地联接到输出轴346。具体地,第二减速齿轮系356只包括第三阶式齿轮376和输出扇形齿轮378(例如正齿轮),且不包括任何蜗杆。第三阶式齿轮376以常规的方式可旋转地支撑到基座构件343。第三阶式齿轮376具有向外设齿的第三大齿轮部分376a和向外设齿的第三小齿轮部分376b(例如正齿轮)。第三阶式齿轮376与前拨链器212的第三阶式齿轮276相同。由此,为了简洁起见,将省略对第三阶式齿轮376的细节描述。当然,根据需要和/或期望,第三阶式齿轮376的直径或齿数可以与前拨链器212的第三阶式齿轮376不同。
输出扇形齿轮378固定地联接到输出轴346的外周表面。输出扇形齿轮378的端部分相对于输出轴346同中心地设置。在图示实施例中,输出扇形齿轮378为局部正齿轮。可替换地,可以使用全正齿轮代替输出扇形齿轮378,从而只利用全齿轮上的一些齿轮齿。在图示实施例中,如图35和39中所示出的,防反转离合器352的输出构件364的输出齿轮364a具有比第三阶式齿轮376的第三大齿轮部分376a小的直径。第三大齿轮部分376a具有比输出轴346的输出扇形齿轮378小的直径。在图示实施例中,输出扇形齿轮378由适合用于齿轮的、诸如轻质的金属和/或非金属材料的刚性材料形成。
[0355] 在图示实施例中,如图37到39中所示出的,防反转离合器352的输出构件364的输出齿轮364a与第三阶式齿轮376的第三大齿轮部分376a啮合。第三阶式齿轮376的第三小齿轮部分376b与输出轴346的输出扇形齿轮378啮合。由此,防反转离合器352的输出构件364的旋转经由输出齿轮364a、第三阶式齿轮376和输出扇形齿轮378传送到输出轴346。在图示实施例中,第二减速齿轮系356具有多个正齿轮(例如第三阶式齿轮376和输出扇形齿轮378)。但是,根据需要和/或期望,第二减速齿轮系356可以只包含一个正齿轮或多于两个正齿轮。此外,第二减速齿轮系356包括阶式齿轮(例如第三阶式齿轮376)。但是,第二减速齿轮系356可以只包括具有单个齿轮部分的正齿轮。
[0356] 啮合元件366可操作地设置在离合器罩360和输出构件364之间。啮合元件366具有径向地设置在离合器罩360和输出构件364之间的多个辊。啮合元件366的辊设置为除非有来自输入构件362的驱动,否则沿着绕输出构件364的旋转轴线的两个旋转方向相对于离合器罩360锁定输出构件364。另一方面,啮合元件366的辊设置为当沿着绕输入构件362的旋转轴线的任一旋转方向有来自输入构件362的驱动时,相对于离合器罩360释放输出构件364。另外,如果输入构件362进一步旋转,则输入构件362直接连接到输出构件364,以将输入构件362的旋转传送到输出构件364。该类型的防反转离合器在本领域中是常规的众所周知的(例如参见第2713601号日本专利)。由此,为了简洁起见,将省略防反转离合器352的详细构造。
[0357] 由此,在图示实施例中,马达344的马达轴344a沿着绕第一旋转轴线X1的两个旋转方向的旋转经由第一减速齿轮系354传送到防反转离合器352的输入构件362,其也使防反转离合器352的输出构件364旋转。另外,输出构件364的该旋转经由第二减速齿轮系356传送到输出轴364,其经由链接件334和336在收缩位置和伸出位置之间移动链条导向件332。换句话说,在图示实施例中,防反转离合器252构造为将马达344的马达轴344a的沿着绕第一旋转轴线X1的两个旋转方向的旋转传送到输出轴346。
[0358] 另一方面,如果来自马达单元340之外的外部旋转转矩施加到输出轴346,则外部旋转转矩经由第二减速齿轮系354传送到防反转离合器352的输出构件364。但是,通过防反转离合器352,除非有来自输入构件362的驱动,防反转离合器否则输出构件364沿着绕输出构件364的旋转轴线的两个旋转方向相对于离合器罩360锁定。由此,防反转离合器352执行自锁功能,其防止传送到输出构件364的外部旋转转矩进一步传送到输入构件362。其结果是,防止外部旋转转矩经由第一减速齿轮系354进一步传送到马达344。在图示实施例中,由于防反转离合器352的输出构件364经由第二减速齿轮系356可操作地联接到输出轴346,因此当输出构件364锁定时,输出轴346也锁定。换句话说,在图示实施例中,防反转离合器352进一步构造为当输出轴346接收来自电拨链器马达单元340之外的外部旋转转矩时,防止输出轴346沿着绕第二旋转轴线X2的两个旋转方向旋转。另外,防反转离合器352进一步构造为响应于输出轴346的旋转从输出轴346传送到防反转离合器352的输出构件364,而相对于离合器罩360锁定输出构件364。
[0359] 当来自马达单元340之外的外力,诸如来自自行车的链条的反力,施加到链条导向件332或链接件334和336,该外力引起经由链条导向件332或链接件334和336施加到输出轴346的外部旋转转矩。但是,通过马达单元340,防止外部旋转转矩越过防反转离合器352传送到马达344。因此,可以适当地保护马达344或马达344的位置控制/检测机构。
[0360] 在图示实施例中,防反转离合器252和352响应于输出轴246和346的旋转分别从输出轴246和346传送到输出构件264和364,而相对于离合器罩260和360分别锁定输出构件264和364。另一方面,可以可替换地使用不同种类的防反转离合器来代替防反转离合器252和352。例如,通过可替换的防反转离合器,当旋转防反转离合器的输入构件时,则防反转离合器的输出构件也旋转。另一方面,如果来自防反转离合器之外的沿两个旋转方向的外部旋转力矩施加到输出构件,则输出构件可以相对于输入构件自由旋转,且旋转转矩不从输出构件传送到输入构件。
[0361] 在理解本发明的保护范围时,本文所使用的术语“包括”及其派生词意图为开放性术语,其指明所记载的特征、元件、部件、群组、整体和/或步骤的存在,但并不排除其他未记载的特征、元件、部件、群组、整体和/或步骤的存在。前述也适用于具有类似含义的词汇,诸如术语“包含”、“具有”及其派生词。本文中所使用的术语“被接附”或“接附”包含的构造有:通过固定元件而直接固定到另一个元件的元件直接到其它元件;通过将元件固定到中间构件,该中间构件又固定到其它元件而将元件间接地固定到其它元件;以及一个元件与另一个元件成一体,即一个元件实质上为其它元件的一部分。这种定义也适用于具有类似含义的词语,例如,“连结”、“连接”、“联接”、“安装”、“结合”、“固定”以及它们的衍生词。此外,术语“零件”、“区段”、“部分”、“构件”或“元件”当用作单数时可以具有单个零件或多个零件的双重含义。此外,可以理解,虽然在本文中可能使用术语“第一”和“第二”来描述各种部件,但是这些部件并不应由这些术语所限制。这些术语仅用于将一个部件与另一个部件区别
开。因此,在不背离本发明的教导的情况下,例如,上文讨论的第一部件可以称为第二部件,反之亦然。最后,本文所使用的程度术语,诸如“大致”、“大约”以及“近似”,意味着所修饰术语的合理量的偏差,以使最终结果不会显著地改变。
[0362] 虽然仅选择选定的实施例来图示本发明,但是本领域技术人员从此公开可以了解,在不背离所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下,本文可以做出各种改变和变型。此外,只要大致不会改变其想要的功能,各种部件的尺寸、形状、位置或者取向可以根据需要和/或期望改变。示出为彼此直接连接或接触的部件可以具有设置在它们之间的中间结构,除非另有特别说明。一个元件的功能可以由两个来执行,反之亦然,除非另有特别说明。一个实施例的结构和功能可以在另一个实施例中采用。在特定实施例中所有优点并非必须同时存在。从现有技术看是独特的每个特征,无论单独地或与其它特征相结合,也应当看作申请人的进一步创新的单独描述,包括由这样的特征所体现的结构性和/或功能性构思。因此,对根据本发明的实施例的上述描述仅仅是示例性的,无意于对由所附权利要求及其等同方式所限定的本发明进行限制。
QQ群二维码
意见反馈