带有行星齿轮变速器的变速单元制造技术

本发明专利技术涉及一种选择性地用于自行车或用于自行车挂车的、带有行星齿轮变速器的变速单元。为驱动小尺寸后轮而开发的变速单元包含：行星齿轮变速器，其具有与自行车架（9）连接的内齿轮（7）、带有行星齿轮（6a，6b）的行星轮架（3b）和一个或两个太阳轮（10，11）；与所述太阳轮共轴的后轮轴（12）或具有前述太阳轮的后轮轴；与行星轮架耦联的驱动器或成型为行星轮架（3b）的驱动器（3）。其特征在于：轴承（35）沿径向看在内侧相对于自行车架（9）支承后轮轴（12）并且沿轴向看在后轮（40）的支座与行星齿轮变速器之间，该行星齿轮变速器又连同前置的变速器、例如链传动装置（1，2）处在自行车架的同一侧。通过这种方式可实现前置的带传动、后轮与踏板轴承之间的短距离和自行车架中的单臂悬挂。变速单元提供一个或两个传动比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种选择性地用于自行车或用于自行车挂车的、带有行星齿轮变速器的变速单元。为驱动小尺寸后轮而开发的变速单元包含：行星齿轮变速器，其具有与自行车架（9）连接的内齿轮（7）、带有行星齿轮（6a，6b）的行星轮架（3b）和一个或两个太阳轮（10，11）；与所述太阳轮共轴的后轮轴（12）或具有前述太阳轮的后轮轴；与行星轮架耦联的驱动器或成型为行星轮架（3b）的驱动器（3）。其特征在于：轴承（35）沿径向看在内侧相对于自行车架（9）支承后轮轴（12）并且沿轴向看在后轮（40）的支座与行星齿轮变速器之间，该行星齿轮变速器又连同前置的变速器、例如链传动装置（1，2）处在自行车架的同一侧。通过这种方式可实现前置的带传动、后轮与踏板轴承之间的短距离和自行车架中的单臂悬挂。变速单元提供一个或两个传动比。【专利说明】带有行星齿轮变速器的变速单元
本专利技术涉及一种如权利要求1的前序部分所述的带有行星齿轮变速器的变速单元，选择性地用于具有小车轮的自行车或用于自行车挂车。
技术介绍
链传动装置为最流行的自行车传动装置。在这种情况下，与踏板相连接的驱动链轮沿轴向看主要处在自行车架之外，而支承在后轮轴上的从动齿圈沿轴向看主要设置在自行车架内自行车架与后轮之间。用于自行车的多挡变速优选通过在踏板上具有不同链轮且在后轮上具有不同齿圈的链传动装置或通过单级的链传动装置与后轮中的轮毂变速装置组合或通过这两种方案的组合得以实现。这样总共实现直到1:4.9的总传动比(例如带有链轮组合48/18的SRAM1-motion)。为了实现具有骑过的距离与踏板频率之间的适当比例的、适合使用的展开长度(踏板每回转一圈的程长)，这些变速组合应用于28至16英寸的车轮尺寸。优选使用具有较小车轮的自行车，以便实现小的包装尺寸和重量，其经常构造成折叠自行车。车轮为14英寸和更小的自行车需要踏板频率与车轮频率之间的传动比为至少1:5，以便实现适合使用的展开长度。此外已知有用于自行车的自行车挂车，这些自行车挂车挂在自行车的后面并且与它们挂着的自行车不同大多具有明显较小的车轮。迄今为止，大多数情况下为这种车轮应用的变速装置与用于自行车本身的变速装置所具有的传动比类似。因此在自行车挂车上骑行的人不得不以比该自行车挂车挂着的自行车上的人明显较高的踏板频率骑行。具有小车轮的自行车挂车页要求上述的踏板频率与车轮频率之间的传动比。为了实现用于车轮尺寸为14英寸和更小的自行车的上述的约为1:5和更小的总传动比，已知有下列方案:a.特别是为14英寸的车轮尺寸在个别情况下采用具有特别大的、设置在自行车架之外的驱动链轮(例如具有53个齿)和特别小的从动齿圈(例如具有11个齿)的链传动装置，其中，从动齿圈沿轴向看设置在自行车架与后轮之间。b.在法国 Bures-sur-Yvette 的 dreamslide S.A 公司制造的 dreamslide 自行车中同样采用了特别大的驱动链轮和特别小的从动齿圈，其中，驱动链轮和从动齿圈沿轴向看设置在自行车架内。c.应用两个串联的链传动装置(例如 US3623749A，EP1600368A2, US5186482A,US7229089B2, US6595539B1, US2005/0035570A1, US6799771B2)。d.应用踏板上具有固定的内齿轮和从动太阳轮的行星齿轮变速器与链传动装置的组合(DE3905579A1 和瑞士的 Vilters 的 schlumpf innovations gmbh 公司制的 highspeed drive)。e.应用后轮上具有固定的内齿轮和从动太阳轮的行星齿轮变速器与链传动装置的组合(例如 DE3905579A1，还有 US3944253A 的一部分，W02011/102606A2 的附图 20)。方案a.具有的缺点是:由于驱动链轮(外侧)和从动链轮(内侧)相对自行车架的不同布局，自行车架必须被引导穿过各链轮之间或引导经过链传动装置。由于大量的框架条件的原因(例如必要的大链轮和小从动齿圈，框架几何形状，必要的框架强度，链条至自行车架的必要的距离，后轮至自行车架的必要的距离，适当的制动器的设置结构，用于后轮和链条的拆卸条件)，在这种情况下必须遵守踏板轴承轴与后轮轴之间的、可以与车轮尺寸相关地确定的最小距离。这个最小距离以及大的驱动链轮在折叠自行车的结构中导致相应大的包装尺寸。利用例如所采用的链轮组合53/11仅仅实现1:4.8的总传动比。因此存在另外的缺点:用于小于14英寸的车轮尺寸的可实现的总传动比几乎不能实现适当的展开长度。作为多挡链条变速系统的结构由于产生链条跑偏所以只能使用相应长的链条，由此使得踏板轴承轴与后轮轴之间的可确定的最小距离又是必要的。方案b.具有的缺点是:自行车架、踏板轴承和链轮作为特殊部件必须以相应的费用加工、装配和维护。链轮的特殊结构妨碍了多重链轮的应用。同样地，由于特殊的驱动链轮、制动器的设置结构和对自行车架的要求的原因，踏板轴承轴与后轮轴之间的、可以与车轮尺寸相关地确定的最小距离又是必要的，该最小距离在折叠自行车的结构中又导致相应大的包装尺寸。方案c.具有的缺点是:双链传动装置由于两个需成列(in Reihe)实现的链传动装置的原因而需要在踏板轴承轴与后轮轴之间的比较大的水平距离。由此使得折叠自行车的折叠长度变得比较大而且直线行驶由于较小地处在后轮上的骑行者重量而更加不稳定。作为一挡变速装置，这些方案需要至少两个变速级(2个链传动装置)。作为多挡变速装置这些方案则会要求至少三个变速级(2个链传动装置和一个后轮中的多挡轮毂变速器(Mehrgangnabenschaltung))。第二链传动装置产生的高转速需要高的能量消耗。方案d.具有的缺点是:扭矩从踏板导入到踏板轴承轴上。由于还未转化的高曲轴力和踏板轴承轴的较小的直径的原因，踏板轴承轴与连接在后面的行星齿轮变速器的行星轮架之间的轴一轮毂连接的尺寸必须确定地相应大或如在DE3905579A1中那样设置成材料锁合的(stoffschluessig)0需应用在踏板曲柄上的行星齿轮变速器中的齿轮同样必须设计得较大并且由此也构造得重。产生的链传动装置的高转速需要高能量消耗。在DE3905579A1中针对方案e.公开的变型具有的缺点是:行星齿轮变速器的行星轮架与链传动装置的从动齿圈沿轴向看处自行车架的不同侧上。由此产生的缺点是:从动齿圈的扭矩在其在自行车架的另一侧上能够被行星轮架接收之前首先必须传递到后轮轴上。后轮轴以及在从动齿圈与后轮轴之间的或者在后轮轴与行星轮架之间的可能的轴一轮毂连接必须能够接收高扭矩。于是行星轮架和后轮轴如在DE3905579A1中示出的那样必须由一件原料制成，由此将产生用于后轮轴的费用支出和很高的材料损耗。或者在后轮轴与行星轮架之间必须设置相应大尺寸的轴一轮毂连接。由已知的变型在悬链线与自行车的基准中心面之间总共需要巨大的轴向安装空间。另一个缺点在于:由于骑车人的重量而作用在后轮轴上的弯曲力矩在公开的方案中也作用在行星轮架上并且妨碍行星齿轮变速器的齿啮合。另外，在将行星齿轮变速器设置在自行车架的内侧的情况下只能实现行星齿轮变速器的一个变速挡位，这是因为由于从动太阳轮设置为支承本文档来自技高网...

【技术保护点】
带有行星齿轮变速器的变速单元，选择性地用于自行车或用于自行车挂车，该变速单元包含：a.行星齿轮变速器，其中，该行星齿轮变速器具有：直接或间接抗相对转动地与自行车架（9，109，209，366）连接的内齿轮（7，107，207，307）、带有行星齿轮（6a，6b，106，206，306a，306b）的行星轮架（3b，103b，251，303b）和与所述行星齿轮（6a，6b，106，206，306a）啮合的至少一个太阳轮（10，11，111，211，310，311）；b.与太阳轮（10，11，111，211，310，311）同轴的后轮轴（12，112，212，312）；c.与行星轮架（3b，103b，251，303b）抗相对转动地作用连接的驱动器（3，103，203，303）；d.相对自行车架（9，109，209，366）支承后轮轴（12，112，212，312）的至少一个轴承（35，135，235，335），该变速单元用于在驱动器（3，103，203，303）与后轮轴（12，112，212，312）之间提供至少一个传动比，其特征在于：轴承（35，135，235，335）沿轴向看设置在行星齿轮变速器与后轮（40，140，240，340）的支座之间并且沿径向看在内侧支承着后轮轴（12，112，212，312）和沿径向看在外侧直接或间接地与自行车架（9，109，209，366）相连接。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡斯滕·贝廷，
申请(专利权)人：卡斯滕·贝廷，
类型：
国别省市：