用于自行车特别是电动自行车的后轮齿轮装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于自行车特别是电动自行车的后轮齿轮装置。用于自行车的后轮齿轮装置(26)包括具有不同齿数的至少七个同轴布置的齿轮(38，40，42，44，46，48，50，52)，其中齿轮装置(26)的定义为最大齿轮(38)的齿数与最小齿轮(52)的齿数之比的全变速范围至少为350％，并且其中平均百分比变速级阶跃以个体百分比变速级阶跃的总和除以变速级阶跃的数量来计算，其中，进而，个体百分比变速级阶跃被定义为两个轴向直接相邻齿轮(38，40，42，44，46，48，50，52)的齿数差除以相邻齿轮(38，40，42，44，46，48，50，52)中的较小者的齿数，位于15％到30％的范围内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于自行车的后轮齿轮装置，涉及一种用于具有这样的后轮齿轮装置的自行车的驱动组件，并且涉及一种具有这样的后轮齿轮装置或/和具有这样的驱动组件的自行车。
技术介绍
属于Morse的US 3 748 916 A被认为是最接近的现有技术。这项专利公开了一种具有500％的非常大的变速范围的后轮齿轮装置，该后轮齿轮装置由总共五个同轴布置的齿轮产生，即具有以下齿数：9、14、20、30和45。变速范围也被称为“变速比范围”，或者就与之相关的扭矩传递而言，被称为“扭矩范围”或“扭矩比范围”。变速范围是最大齿轮与最小齿轮的齿数比。在该公知的后轮齿轮装置中，个体百分比变速级阶跃(individual percentage gear stage step)很大，导致使用齿轮装置的骑行者可清楚感知负载跃变。在本申请中，“个体百分比变速级阶跃”应理解为意指轴向直接相邻的齿轮的齿数差除以较小相邻齿轮的齿数。根据US 3 748 916 A公知的齿轮装置的个体百分比变速级阶跃从最小齿轮到最大齿轮相应为55.6％、42.9％、50％和50％，在五个齿轮中总共有四个变速级阶跃。就算术平均值而言，即个体百分比变速级阶跃的总和除以目前的变速级阶跃数，以这种方式计算的平均百分比变速级阶跃为49.6％，即仅略小于50％。此外，现有技术公开的后轮齿轮装置具有大量的齿轮，并且与此关联，具有较小的平均百分比变速级阶跃，特别是因为尽管它们的齿轮数较大，但是所述公知后轮齿轮装置具有相当小的变速范围。EP 2 048 075 A由此公开了一种具有总共九个齿轮的后轮齿轮装置，其齿轮具有以下齿数：11、13、15、17、20、23、26、30、34。该齿轮装置因此具有大约309％的变速范围，平均百分比变速级阶跃为15.2％。作为现有技术的另一个例子，应该参考根据EP 2 022 712 A公知的12倍齿轮装置。其可以具有例如含以下齿数的齿轮：11、12、13、14、15、17、18、19、21、23、25和27。该齿轮装置具有大约245.5％的变速范围，平均百分比变速级阶跃仅为8.5％。这些公知的后轮齿轮装置不再总是满足强加在其上的现代人的需求。首先，由于倾向于减少自行车上前链轮的数目，可选地甚至只使用单个链轮，并且由于倾向于为自行车配备电动辅助马达，所以强加在齿轮装置上的新的需求出现。最后提到的自行车目前一般被称为“电动自行车”。特别是，操作“电动自行车”的技术和法律框架(其驱动器由电动马达辅助)导致强加在后轮齿轮装置上的要求，涉及较大的变速范围及各个齿轮之间相对适中的间距，以便通过变速时可能发生的扭矩跃变不使骑行者过载。此外，应当指出的是，在此还被称为“辅助电动马达”的电动辅助马达可能一般仅输出其辅助扭矩，直到达到预定的自行车速度或预定的自行车速度范围。相比之下，在较高的速度下，骑行者仅仅依赖于他的肌肉力量。在被称为“电动自行车”的情况下，不仅存在比在仅仅靠肌肉力量操作自行车的情况下基本上更高的作用在后轮齿轮装置上的连续峰值负载。自行车的变速行为还因为因辅助马达扭矩而获得的较高动力而改变。然而，在仅仅通过肌肉力量驱动的常规自行车的情况下，一般在负载下或仅在很小负载下不会做出从齿轮装置的一个齿轮到轴向相邻齿轮的改变；在由电动马达辅助的自行车的情况下，在全马达负载下，即在加速操作期间，频繁地做出改变，特别是从一个齿轮到下一个更小齿轮的改变。在此应当指出的是，在现代“电动自行车”的情况下，由电动马达输出的辅助扭矩经由后轮齿轮装置被如同骑行者的肌肉力量传递到自行车的后轮。因能在“电动自行车”的情况下通过一方面基于肌肉力量的扭矩和另一方面的电动马达的辅助扭矩的组合能够获得较高整体扭矩，尤其是在低速范围中(依据法规)，由电动马达辅助骑行者的肌肉力量允许行驶速度直达介于20到30km/h之间(不期望获取这样高的加速度值)，这被称为“多个变速操作”，其中在完成后轮齿轮装置处的时间上在前的变速操作之前，启动时间上在后的变速操作。当前链轮的数量减少时进一步的改变需求出现，因为由后轮齿轮装置所提供的自行车的扭矩传递范围必须增加。到目前为止，在单个前链轮的情况下，可获得的整个扭矩传递范围仅仅取决于后轮齿轮装置的构造。链轮数量的减少有时还造成在操作期间在一个或多个链轮与后轮齿轮装置之间运转的自行车链条的倾斜情形加剧。
技术实现思路
本专利技术的目的是发展用于自行车的公知的后轮齿轮装置，使之可以比现有技术后轮齿轮装置的情况更好地符合上述需求。该目的根据本专利技术由一种用于自行车的后轮齿轮装置实现，所述后轮齿轮装置包括具有不同齿数的至少七个同轴布置的齿轮，其中所述齿轮装置的全变速范围至少为350％，优选地至少为400％，特别优选地至少为435％，并且其中平均百分比变速级阶跃位于15％到30％的范围内，优选地位于20％到30％的范围内。所述个体百分比变速级阶跃在一开始被定义为两个轴向直接相邻齿轮的齿数差除以相邻齿轮中的较小齿轮的齿数。所述后轮齿轮装置的所述平均百分比变速级阶跃被定义为个体百分比变速级阶跃的总和除以变速级阶跃的数目。具有齿数不同的k个齿轮的齿轮装置在每种情况下在此具有k-1个变速级阶跃。齿轮装置的全变速范围被定义为最大齿轮的齿数与最小齿轮的齿数之比。借助规定的至少350％的最小变速范围，本专利技术的后轮齿轮装置可以在宽广范围内传递扭矩，所述扭矩在自行车的踏板曲柄处被引入并由在链轮与齿轮装置之间运行的自行车链条传递到所述后轮齿轮装置。因此，当前链轮的数量减少时以及当除了骑行者所供应的肌肉力量之外辅助扭矩由电动马达可选地引入时，适合相应骑行情形的扭矩可以经由所述后轮齿轮装置传递到自行车的后轮。在所述踏板曲柄处以及因此在前链轮处引入的扭矩可以由此向下阶跃至所述后轮齿轮装置的“快模式”或“弱模式”，或者例如当爬坡行驶时可以向上阶跃至“慢模式”或“强模式”。利用15％到30％的平均百分比变速级阶跃，优选地甚至17％、18％或20％到30％，虽然所述平均变速级阶跃大于具有较多数量齿轮的公知齿轮装置的情况，但是其显著小于具有较大变速范围的公知齿轮装置的情况。因此，在操作所述齿轮装置期间，当从一个齿轮到轴向相邻齿轮进行改变时，得以避免非期望的较大扭矩跃变。与此同时，对于齿轮的数量为已经至少七个同轴布置的齿轮，所述齿轮装置所需要的安装费用和构建空间可以有利地保持在极限内。利用提出的后轮齿轮装置，当所述后轮齿轮装置用在“电动自行车”上时，“多个变速操作”的问题也得以避免：参照所述平均百分比变速级阶跃的值的规定范围借助提出的所述后轮齿轮装置的间距，不仅可以避免在变速期间可察觉的过度扭矩跃变，而且轴向直接相邻齿轮传动比之间的距离增加到这样的限度，即当使用商购的辅助电动马达时，甚至当将高扭矩引入到踏板曲柄轴中时，在两个连续变速操作之间具有在时间上足够大的间隔，在时间上在第一变速操作之后的变速操作开始以前，可以完成两个变速操作中在时间上在前的变速操作。为了避免各个变速级阶跃的过大差异，有利的是，所述个体百分比变速级阶跃的值位于15％到35％的范围内，即所述个体百分比变速级阶跃不小于15％且不大于35％。因此，所述个体百分比变速级阶跃的特定变化性在预定极限内，因此，依据相应选择的变速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于自行车(10)的后轮齿轮装置(26)，所述后轮齿轮装置(26)包括具有不同齿数的至少七个同轴布置的齿轮(38，40，42，44，46，48，50，52)，其中所述齿轮装置(26)的全变速范围至少为350％，优选地至少为400％，特别优选地至少为435％，所述全变速范围被定义为最大齿轮(38)的齿数与最小齿轮(52)的齿数之比，并且其中平均百分比变速级阶跃以个体百分比变速级阶跃的总和除以变速级阶跃的数量来计算，其中，进而，个体百分比变速级阶跃被定义为两个轴向直接相邻齿轮(38，40，42，44，46，48，50，52)的齿数之差除以所述相邻齿轮(38，40，42，44，46，48，50，52)中的较小者的齿数，所述个体百分比变速级阶跃位于15％到30％的范围内，优选地位于20％到30％的范围内。

【技术特征摘要】
2015.06.09 DE 102015210503.21.一种用于自行车(10)的后轮齿轮装置(26)，所述后轮齿轮装置(26)包括具有不同齿数的至少七个同轴布置的齿轮(38，40，42，44，46，48，50，52)，其中所述齿轮装置(26)的全变速范围至少为350％，优选地至少为400％，特别优选地至少为435％，所述全变速范围被定义为最大齿轮(38)的齿数与最小齿轮(52)的齿数之比，并且其中平均百分比变速级阶跃以个体百分比变速级阶跃的总和除以变速级阶跃的数量来计算，其中，进而，个体百分比变速级阶跃被定义为两个轴向直接相邻齿轮(38，40，42，44，46，48，50，52)的齿数之差除以所述相邻齿轮(38，40，42，44，46，48，50，52)中的较小者的齿数，所述个体百分比变速级阶跃位于15％到30％的范围内，优选地位于20％到30％的范围内。2.根据权利要求1所述的后轮齿轮装置(26)，其特征在于，所述个体百分比变速级阶跃的值位于15％到35％的范围内。3.根据权利要求1或2所述的后轮齿轮装置(26)，其特征在于，当在从最小齿轮(52)朝向最大齿轮(38)的轴向方向上观察时，所述后轮齿轮装置(26)包括累进式变大的一组轴向连续齿轮(48，46，44)，并且在所述累进式变大的一组轴向连续齿轮(48，46，44)之间，所述个体百分比变速级阶跃的值从一个变速级向下一变速级增加；并且其中所述后轮齿轮装置(26)包括递减式变大的一组轴向连续齿轮(52，50，48；42，40，38)，并且在所述递减式变大的一组轴向连续齿轮(52，50，48；42，40，38)之间，所述个体百分比变速级阶跃的值从一个变速级向下一变速级减小。4.根据权利要求3所述的后轮齿轮装置(26)，其特征在于，所述累进式变大的一组轴向连续齿轮(48，46，44)沿轴向放置在递减式变大的两组轴向连续齿轮(52，50，48；42，40，38)之间。5.根据前述权利要求中的任一项所述的后轮齿轮装置(26)，其特征在于，最大的个体百分比变速级阶跃发生在第三大齿轮(42)与第四大齿轮(44)之间，或/和发生在第四大齿轮(44)与第五大齿轮(46)之间。6.根据前述权利要求中的任一项所述的后轮齿轮装置(26)，其特征在于，所述最大齿轮(38)具有供一驱动器(66)从中穿过的中央开口(68)，其中在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨里克·布雷特，
申请(专利权)人：SRAM德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE