用于电动马达式自行车附加驱动器的挡位切换器制造技术

本发明专利技术涉及用于电动马达式自行车附加驱动器的挡位切换器，具有中央轴，在其中，曲柄轴的和驱动轴的转矩量值彼此叠加。中央轴每挡位级地经由小齿轮和与其啮合的传动轮与牵引器件轮处于转动连接。在挡位级中的最小的挡位级中，小齿轮转动刚性地与中央轴连接，在其它的挡位级中，小齿轮在中央轴上滚动支承。从挡位级中的第二低的挡位级起，在中央轴与小齿轮中的所配属的小齿轮之间作用有形状配合的联结器，其带有在中央轴上抗转动的爪式轮。爪式轮和由此联结器借助于由伺服马达能够转动的切换轴经由切换叉通过沿着中央轴的移位能切换控制。切换叉从与中央轴的和切换轴的轴线平行的支撑柱横向引导。

【技术实现步骤摘要】
用于电动马达式自行车附加驱动器的挡位切换器
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的、设计成用于电动马达式自行车附加驱动器的挡位切换器。
技术介绍
这样装备的附加驱动器由DE102014009833B4已知。在行星传动机构的空心轮上，将在所述行星传动机构的行星载体上的曲柄轴的（在锁定太阳轮的情况下）和在正齿轮传动机构上的驱动轴的转矩量值引到一起。空心轮传动了在该处装备有作为牵引器件轮的链条的空心轴，所述空心轴支承在曲柄轴上。空心轮经由空载运行件持久地与空心轴处于接合。由此超过这种驱动，如果且只要空心轴由空心轮经由并联的传动机构较快地被驱动。为了进行转换，将所述传动机构的输入轮借助于在行星传动机构的轴上轴向可移位的爪转动刚性地与空心轮连接。这种用作挡位切换器的移位如何得到实现在该专利中没有得到公开；同样没有公开如何能够按需地在仪器方面实现以有益于尽可能无负荷跳变的、均匀的踩踏板的方式以另外的挡位来补充在该处描述的机构。由JP10194186A已知，到取决于引入的踏板力矩来操控的电动马达式附加驱动器中集成有自动的多挡位切换器。
技术实现思路
在开头讨论的事实的认知方面，本专利技术的任务是，将这两个彼此叠加的转矩在结构上较简单地传递到挡位切换器上；并且将所述挡位切换器设计成，其以有益于理想的能效定量的方式在功能上无问题地能够扩展到超过两个挡位的、另外的挡位级上，在其之间要力争全自动的转换。所述任务通过在权利要求1中给出的基本的特征的共同作用来解决。据此，将两个转矩量值如有需要经由传动机构引入到耦联轮中，所述耦联轮与中央轴处于转动连接。除了最低的挡位级的、在行驶运行中与中央轴抗转动连接的小齿轮之外，使得在中央轴上不一样定量的、与传动轮啮合的小齿轮能够转动地支承、优选地滚动支承。为了能切换控制的联结接合，使得小齿轮与中央轴经由优选地设计为轴向可移位的爪式轮的联结轮抗转动地能够耦联，所述联结轮为此本身与中央轴处于或能够置于转动连接。也就是说，不是基于肌肉力的、曲柄轴的转矩量值并且也不是由附加驱动器提供的转矩量值；而是作用于输出器的合成的转矩才受制于挡位切换器。为了通过联结轮或小齿轮相对彼此的轴向位移进行转换，能够考虑电磁发动的纵向升程；但优选地设置成，伺服马达使类似于螺纹地以大的斜率卷绕的、在切换轴的周面中的导槽以受限的角度转动；其中，例如切换叉以插销接合到导槽中。这种切换叉根据U型几何结构成边缘。于在中央轴处抗转动的但沿着其轴向可位移的爪联结轮中的环绕的凹槽由径向接合的U支边部分包围。但能够还设置有为了能切换控制的联结接合而轴向可位移的小齿轮。这种建造成紧凑的和运行可靠的、能够电动马达式操纵的自动的挡位切换器到另外的挡位级上的扩展没有问题地如下地可行，即不同的速比必要时连同联结轮的、附加的小齿轮-传动轮-配对轴向相对彼此错开地在中央轴上或在空心轴上、连同在切换轴中的所配属的导槽走向成排。通过空载运行件引起了总是仅仅在当前最快旋转的小齿轮将转矩经由与其啮合的、在空心轴上的传动轮传递到牵引器件轮，较低的挡位相应被高一级的挡位超过。在空心轴上的附加的空载运行件能够设置成用于牵引器件轮的回退转动。由此能够通过单纯地操控伺服马达用于转动带有用于联结接合的导槽的切换轴，将与传动轮啮合的小齿轮耦联到中央轴处，以便在这种当前的挡位级中驱动带有牵引器件轮的空心轴。伺服马达的操控全自动地根据由集成到附加驱动器的包围式壳体中的测量机构在当前测定的、尤其用于在脚踏曲柄处的脚踏频率和/或转矩的运行值来进行。为此，由于缺乏外部的调节环节和传感器，线缆绝不必离开包围式壳体，这预防了损伤和误调整。经由后置于测量机构的控制线路针对当前的能效需求将所需的附加的、源自电动马达式驱动器的转矩和用于必要地快速的踩踏板的、理想的挡位级全自动地测定，如这本身由电动助力车测量值处理已知的那样；并且同样在负荷的情况下（也就是说不必对踩踏板进行匹配或甚至暂时中断）变换到相应的挡位级中。附图说明根据本专利技术的解决方案的附加的改进方案和改型方案由另外的权利要求并且还在考虑其优点的情况下由在抽象成基本功能的情况下简绘的优选的、关于本专利技术的实现示例的、下面的描述得知。附图的唯一的图1在简化地图示转矩叠加和摆动到图示平面中地简绘的切换器传动机构的情况下示出用于电动马达式自行车附加驱动器的三挡位切换器。如果在下面谈及在轴与轮之间的抗转动的连接，则这总是基于沿行驶方向的运动；沿相反方向、例如在回退踩踏板时，为了避免自锁通常适宜地有在轮与轴之间的空载运行件。附图标记列表11包围式壳体（用于12）12附加驱动器（带有31）13脚踏支承件（用于在11中的14）14曲柄轴（穿过13-13/11）15加速传动机构（用于14）16正齿轮（在14处）17--18--19--20--21--22--23--24--25耦联轮（在40处）2626.i传动轮（在27处；在43与27/28之间）:i=1、2、327空心轴（作为在14上的输出轴）28牵引器件轮（在27处）29牵引器件（在28上）30--31（12的）驱动器32减速传动机构（用于31）33--34--35（31的）驱动轴36--37--38--39--40中央轴（带有25）41--42测量机构（在11中用于14）4343.i小齿轮（在40与26之间）；i=1、2、344滚动支承件（在27与14之间）45挡位切换器（在40与27-28之间）46联结器（在40与43、26、27、28之间）47爪（在48.i处，用于接合到43中）4848.i爪式轮（作为在40与43之间的联结轮）；i=2、349切换叉（在54与48.i之间）50伺服马达（用于54）51支撑柱（用于49，在11处平行40/58）5252.i导槽（在53/54中用于49/59）；i=2、353（54的，带有52的）周面54切换轴（用于49）55--56空载运行件（在27与26之间，用于较低的挡位的过转）57（50的）传动机构58控制线路（在42之后，用于31和50）59插销（在49处用于接合到52中）60凹槽（在48.i处环绕，用于49的接合）61滚动支承件（在40与43之间）。具体实施方式电动马达式附加驱动器12的稳定的包围式壳体11如在自行车框架（没有示出）处那样承担着容纳脚踏支承件13，所述脚踏支承件用于在两侧从包围式壳体11突出的曲柄轴14，所述曲柄轴14带有其用于肌肉驱动自行车的踏板（没有示出）。抗转动地装备有正齿轮16的曲柄轴14的转速借助于加速传动机构15来提高。所述加速传动机构驱动耦联轮25连同其中央轴40。如果传动机构15涉及行星传动机构，则优选地其空心轮与正齿轮16处于接合，而太阳轮与耦联轮25和中央轴40同轴地处于刚性的转动连接。所述行星传动机构的行星载体那么优选地经由支撑臂在作用于固定在壳体处的转矩测量机构42的情况下置于静止。包围式壳体11此外含有优选地高速的电动马达式驱动器31。其转速如有需要借助于减速传动机构32降低。所述减速传动机构能够尤其涉及正齿轮传动机构，或涉及带有牵引器件如链、齿带或成型带的传输器。同样，带有直接安置在马达31的驱动轴35上的太阳轮的行星传动机构能够是所述减速传动机构32的组成部分。（也就是说还设计有不同的传动机构级或组合的本文档来自技高网...

【技术保护点】
挡位切换器（45），设立成用于电动马达式自行车附加驱动器（12），在所述自行车附加驱动器中，曲柄轴（14）的和驱动轴（35）的转矩量值彼此叠加地来驱动牵引器件轮（28），其特征在于，由这两个转矩量值加载的中央轴（40）为了多于一个挡位级同轴地装备有多于一个小齿轮（43），所述多于一个小齿轮分别经由与其啮合的传动轮（26）与所述牵引器件轮（28）处于转动连接，其中，在相对于最下面的挡位级较高的挡位级中，在所述中央轴（40）与配属于所述挡位级的、支承在所述中央轴（40）上的小齿轮（43）之间设置有能切换控制的联结接合。

【技术特征摘要】
2016.11.25 DE 102016014066.61.挡位切换器（45），设立成用于电动马达式自行车附加驱动器（12），在所述自行车附加驱动器中，曲柄轴（14）的和驱动轴（35）的转矩量值彼此叠加地来驱动牵引器件轮（28），其特征在于，由这两个转矩量值加载的中央轴（40）为了多于一个挡位级同轴地装备有多于一个小齿轮（43），所述多于一个小齿轮分别经由与其啮合的传动轮（26）与所述牵引器件轮（28）处于转动连接，其中，在相对于最下面的挡位级较高的挡位级中，在所述中央轴（40）与配属于所述挡位级的、支承在所述中央轴（40）上的小齿轮（43）之间设置有能切换控制的联结接合。2.根据权利要求1所述的挡位切换器，其特征在于，所述联结接合借助于在能够转动的切换轴（54）中的导槽（52）能切换控制。3.根据前述权利要求所述的挡位切换器，其特征在于具有由伺服马达（50）能够转动的切换轴（54）用于所述能切换控制的联结接合。4.根据两个前述权利要求中任一项所述的挡位切换器，其特征在于，切换叉（49）以从与所述中央轴（40）的和所述切换轴（54）的轴线平行的支撑柱（51）横向引导的方式一方面接合到在所述切换轴（54）的周面（53）中的导槽（52）中并且另一方面接合到沿着联结轮的端部环绕的凹槽（60）中。5.根据前...

【专利技术属性】
技术研发人员：D莫切特，F格雷斯，M纳普费尔，
申请(专利权)人：裕克施乐股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE