带有马达和齿轮传动箱的自行车前变速器
专利汇可以提供带有马达和齿轮传动箱的自行车前变速器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 自行车 前 变速器 ,包括一个驱动带有铰接臂(7)延长部分的操纵臂(12)的 马 达(15),所述驱动是通过一个 齿轮 传动箱实现的,传动箱包括一个 蜗杆 (18)和一个扇形齿轮(22),或者一个 锥齿轮 副(23,24)。，下面是带有马达和齿轮传动箱的自行车前变速器专利的具体信息内容。
1.一种自行车前变速器，包括：
一个固定在自行车车架上的支撑部件(2)；
一个拨动自行车链条的叉形部件(5)；
用来把叉形部件(5)连接到支撑部件(2)上的部件(6，7)，所述部件(6，7)具 有至少一个臂(7)，其两端铰接在支撑部件(2)和叉形部件(5)上；
一个操纵臂(12)，所述臂包含一个所述的铰接臂(7)的延伸部分；
一们连接在支撑部件(2)上用来驱动操纵臂(12)的马达(15)；
其特征在于：所述马达(15)通过齿轮传动箱来驱动所述操纵臂(12)，所述传动 箱包含与马达连接的第一齿轮组(18，23)和与所述操纵臂(12)连接的第二齿轮组 (19，24)。
2.如权利要求1所述的前变速器，其特征在于：所述的第一齿轮(18)是一个蜗 杆，所述的第二齿轮(19)是一个刚性地和操纵臂(12)连接的扇形齿轮。
3.如权利要求2所述的前变速器，其特征在于：所述的扇形齿轮(19)和操纵臂 (12)形成一个单一的部件。
4.如权利要求3所述的前变速器，其特征在于：所述的扇形齿轮(19)和所述的 操纵臂(12)形成一个带有所述铰接臂(7)的单一部件。
5.如权利要求2所述的前变速器，其特征在于：所述的蜗杆(18)通过一个辅 助的扇形齿轮(22)驱动所述的扇形齿轮(19)，辅助扇形齿轮(22)和所述的蜗杆(18) 啮合，并和小齿轮(21)连接以至于能一起旋转小齿轮(21)和连接在操纵臂(12)上 的所述扇形齿轮(19)相啮合。
6.如权利要求1所述的前变速器，其特征在于：所述齿轮传动箱包含一对锥齿 轮副，所述锥齿轮副包含一个连接在马达轴上的锥形小齿轮(23)和一个驱动操纵 臂(12)的锥形扇齿轮(24)。
7.如权利要求6所述的前变速器，其特征在于：所述的扇形齿轮(24)和所述的 操纵臂(12)相连接。
8.如权利要求7所述的前变速器，其特征在于：所述的扇形齿轮(24)和操纵臂 (12)形成一个单一的部件。
9.如权利要求8所述的前变速器，其特征在于：所述的扇形齿轮(24)和所述 的操纵臂(12)形成一个带有所述铰接臂(7)的单一部件。
10.如权利要求6所述的前变速器，其特征在于：所述的扇形齿轮(24)和小 齿轮(25)固定在一起(并能一起转动)，小齿轮(25)和一个固定在操纵臂(12)上的扇 形齿轮(19)相啮合。
11.如权利要求10所述的前变速器，其特征在于：操纵臂(12)与一对不 同直径的扇形齿轮(19a，19b)相连，用来有选择地啮合一对小齿轮(25a，25b)，两个小 齿轮(25a，25b)和扇形齿轮24连接形成一个整体并能一起转动，此整体在两个运 转位置之间向轴的方向移动，其中小齿轮(25a，25b)和相应的扇形齿轮(19a，19b) 啮合。
12.如权利要求1所述的前变速器，其特征在于：所述传动箱包含一个在两 个不同运转位置之间移动的部件，此两个不同的运转位置用于选择两个不同的传 动比，所述传动比由所述传动箱操纵。
本发明涉及一种自行车的前变速器，该变速器包括：一个固定在自行车车架 上的支撑部件；一个拨动自行车链条的叉形部件；一个连接叉形部件和支撑部 件的装置，该装置包括至少一个两端铰接在支撑部件和叉形部件上的臂；一个操 纵臂，它包括所述铰接臂的延长部分；一个安装在支撑部件上，用来驱动所述操 纵臂的马达。
美国专利US5470277的附图5和意大利专利申请TO99A001023的附图11中 都说明了上述的一种前变速器。附图1图示了一种上述意大利发明申请中提及 的前变速器。在此附图中，前变速器用附图标记1标识。它包含一个支撑部件2， 其具有一个卡箍3，用来把支撑部件2固定在自行车车架的一个车管上。附图标记 5是一个叉形部件，用来控制自行车的链条(图中未示出)，链条与链轮齿(图中未示 出)有选择地啮合与自行车的中心运动有关。叉形部件5通过一个平行四边形的 铰接系统与支撑部件2相连，该铰接系统包括两个分别在节点8，9和节点10，11与 支撑部件2和叉形部件5相铰接的臂6，7。铰接臂7安装在操纵臂12的外部延长部 分上并形成一个角度大约为90°的单一部件。一个固定在螺孔14上的蜗杆元件 13与前变速器马达15的输出轴相连接，该蜗杆元件13铰接在臂12上。马达15装 备有一个箍16，用来把马达的主体铰接在变速器2的轴17上，因为当开启马达后， 臂12在支撑部件2上有角位移，马达会在轴17上产生摆动。
本申请人以前提出的解决方案，由于各种原因，在工作时并不能完全令人满 意。首先，马达必须转很多圈以驱动叉形部件在其两个极端位置之间运动。第二， 由于几何学的原因，马达15必须被铰接在轴17上，并且占用一个相当大的空间，另 外还有一个可能的耦合间隙的问题。最后，如图1中所示，在没有固定的情形下，如 果尺寸被控制的相应地很低，一个很大的前变速器偏移就不可能获得。这些都被 要求，例如，当三个链轮齿和中心运动有关的情形下。
为了解决上述所有的问题，本发明提供一种前变速器，其特征在说明书的开 头已经提到，其特征还在于所述的马达通过齿轮传动箱来驱动所述的操纵臂，该 传动箱包含一个连接到马达轴的第一齿轮和连接到所述的操纵臂的第二齿轮。
由于此特征，马达和受控部件之间的传动比附图1中所示的情形要好得多。 而且，通过选择合适的所述齿轮的传动比，便可获得一个相当大的使变速器由一 端达到另一端的马达的旋转减少量。与此同时，马达可以被固定，例如被固定 在自行车车架上，以至于不产生如附图1中所示的摆动，由于耦合，减小了尺 寸和间隙。最后，伴随着上面提及的尺寸减小，齿轮的传动提供了一个更大的 变速范围，在没有固定的情形下，同样适合三组链轮齿的传动。
在第一个实施例中，所述的固定在马达轴上的第一齿轮是一个蜗杆，第 二齿轮是一个扇形齿轮，并和所述的操纵臂，所述的铰接臂形成一个单一的部 件。在其他不同形式的实施例中，固定在马达轴上的蜗杆啮合一个与小齿轮固 定在一起并能共转的辅助齿轮，小齿轮和操纵臂上的扇形齿轮啮合。这种变换 形式显然是一个两阶段的分级传动形式。
在第二个实施例中，第一齿轮组包括一个固定在马达上的锥形小齿轮， 而第二组齿轮是一个固定在操纵臂上的扇形齿轮。一种变换形式值得注意，固 定在马达轴上的锥形小齿轮啮合一个辅助锥形小齿轮，该辅助锥形小齿轮和一 个啮合在操纵臂上的扇形齿轮上的锥形齿轮相连接，并能一起转动。在这种情 形下，也能得到一个分为两阶段的减速。
最后，可以自由选择两种不同的传动比的齿轮传动形式值得注意。首选 的传动比可以通过滑动一个固定在两个共轴的小齿轮上的部件获得，使所述的 小齿轮中的一个啮合在一个固定在操纵臂上的扇形齿轮上。所述的选择可以由 骑自行车者根据其特殊的需要手动调节。
下面将通过附图和实施例对本发明进行更详细的说明。
图1是一个垂直于自行车纵向的平面的详细视图，显示了一种先前已经被申 请人提及过的自行车变速器。
图2是一个本发明的前变速器第一实施例的有局部剖视的透视图。
图3是图2所示的变速器的进一步视图，在一个垂直于自行车纵向的平面 上。
图4是图3所示变速器的的一个变换形式。
图5是本发明第二实施例的图示。
图6是图5所示变速器的的一个变换形式。
图7是图5所示变速器的的一个变换形式。
图2-7中和图1中相同的部件使用同一个附图标记。
在图2、3所示的实施例中，马达15刚性地和支撑部件2连接，并且通过一个齿 轮和一个扇形齿轮19驱动操纵臂12，该齿轮包括一个安装在马达输出轴外伸部15 上的蜗杆18，并且齿轮19与操纵臂12和铰接臂7形成一个单独部件。如图2中所示， 铰接臂6为一个叉形的结构，中心臂6a与支撑部件2和两个分支臂6b铰接在节点8 上(其中只有一个分支臂在图2中可见)。图3也部分示出了两个和自行车中心运 动有关系的链轮齿A，B，根据叉形部件5的运转功能，它们有选择地啮合自行车的 传动链(图中未示出)。如图3中所示，马达轴15上的蜗杆18通过一个滚动轴承20 与支撑部件2的上端连接(并且可以转动)。
图4显示了一个图3所示变速器的的一个变换形式，它们的区别仅仅在于运 动由蜗杆18传递到扇形齿轮19的方式上。在图4所示的情形中，扇形齿轮19啮合 一个小齿轮21，从而转动扇形齿轮22，扇形齿轮22和蜗杆18啮合，这种啮合方式取 代了扇形齿轮19直接和蜗杆18啮合的方式。结果，附图4所示的实施例中，传动包 含一个两阶段的减速。更具体地说，第一阶段包含蜗杆18啮合辅助扇形齿轮22， 第二阶段包含小齿轮21啮合扇形齿轮19。这样，马达所要求的把叉形部件5由— 个极端位置转到另一个极端位置的旋转的总数量额外地减少了。
图5显示了第二个实施例，其中，马达轴15通过锥齿轮驱动操纵臂12，该锥齿 轮包括一个锥形小齿轮23和一个锥形小齿轮24，锥形小齿轮23连接到马达轴15， 锥形齿轮24刚性地和操纵臂12连接(最好它们做成一个整体)。在这里所图示的 所有实施例中，驱动臂12和变速器的铰接臂7构成一个单独部件。
图6显示了图5所示变速器的的一个变换形式，其中，锥形齿轮24可以自由地 在支撑部件2上转动，驱动臂12支撑一个扇形齿轮19，齿轮19与一个小齿轮25啮合， 齿轮25可以被锥形齿轮24转动。结果是，图6中所示的实施例中，传动也包括两个 阶段的减速：第一阶段是由锥形小齿轮23-锥形齿轮24的耦合获得，第二个阶段由 小齿轮25—扇形齿轮19的耦合获得。
最后，图7显示了图6所示变速器的的一个变换形式，其中，操纵臂12提供了两 个不同直径的扇形齿轮19a，19b，用来有选择地啮合两个小齿轮25a，25b，两者稳固 地连接，用来转动锥形齿轮24。锥形齿车24和两个小齿轮25a，25b形成一个部件， 此部件可以相对于支撑结构2向轴的方向移动，其移动范围在两个运转位置之间， 在其中的一个位置，小齿轮25a和扇形齿轮19a啮合，或者小齿轮25b和扇形齿轮 19b啮合。这个向轴的方向的机动部件的运动是由骑自行车者根据使用变速器 所要求的传动比手动驱动的。就其他所有方面而言，图7中所示装置的结构和图6 中的是一样的。
自然地，如图7中所示，在一个包含图4所示的蜗杆的传动情形下，也可以选 择不同的传动比。
自然地，许多关于本发明结构的改变是可以实现的，并成为另外的实施例，所 有在上下文中提到的概念，在以下的权利要求中给予确切的定义。
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