专利名称：具有行星齿轮系的多速档位轮毂的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种例如用于自行车的多速档位轮毂的传动机构，特别是一种带有第一行星齿轮系和至少一个第二行星齿轮系的传动机构。
背景技术：
例如在DE 41 42 867 A1中公开了一种用于多速档位轮毂的带有两个行星齿轮系的自行车传动装置。如文献中已知的机构主要包括固定轴，驱动构件，轮毂套以及用来将驱动力矩从驱动构件传输到轮毂套上的机构。此传输机构尤其包括第一行星齿轮系和第二行星齿轮系，第二行星齿轮系设置在第一行星齿轮系和驱动构件之间，还包括单向有效的换档离合器和单向有效的太阳轮离合器，其中这样操纵行星齿轮系，即驱动力矩转可转换成不同的变速档位。只在一个方向对太阳轮产生影响的离合器，是通过成型在固定轴上的凸起相对于设置在换档元件上的操作元件的位置关系来操作的，所述换档元件在固定轴的圆周面上是可移动的。尽管根据此文献的自行车传动装置可正常工作，但还有不足的地方。例如，转换档位时会产生不期望的噪音，和使骑自行车者感到不舒服以及有令人不快的颠簸。而且，该结构在径向上要求的尺寸相应更大。
发明内容
本发明的目在于改进多速档位轮毂的传动机构。特别是，对骑自行车者来说换档应该更舒适，换档过程中骑行的感觉应该得到改进。另外，应当提供简单，紧凑，结构修长的传动机构，而且该机构在使用过程中具有可靠性。
此目的是通过独立权利要求1中所述的传动机构实现的，其中通过附属权利的特征阐述了符合目的的实施例。
用于多速档位轮毂、尤其是用于自行车的传动机构，主要包括第一行星齿轮系和至少一个第二行星齿轮系。另外，耦合元件可以构成为管状体并且可以包括两个或多个不同的直径，所带的齿环分别与第一行星齿轮系和至少一个第二行星齿轮系相啮合，因此至少在两个行星齿轮系之间形成持久同步。优选的是，分别与至少两个行星齿轮系相啮合的齿环位于耦合元件的轴向端部区域，其可以有不同的直径并且安装在耦合元件的内表面。齿环可以与行星齿轮系各自的行星齿轮相啮合。
对于专业人员而言很清楚的是，行星齿轮系主要但并不限制地包括至少一个太阳轮，其围绕多速档位轮毂的固定轴设置；行星齿轮，其与至少一个太阳轮相啮合；齿轮架，其用来装载行星齿轮；内齿圈，其与行星齿轮相啮合；并且附加至少一个太阳轮离合器，其位于至少一个太阳轮和固定轴之间，所述太阳轮离合器这样设置，即它借助控制装置是可操纵的。根据本发明，该传动机构布置可以并入到多速档位轮毂中去，其尤其是但并不限制与此包括以上所提到的固定轴、驱动器和轮毂套，该驱动器和轮毂套可旋转地支承在固定轴上。在一个有利的结构中，此至少两个行星齿轮系在轴向上是彼此隔开的，其中耦合元件在它们之间延伸。
耦合元件可以具有至少两个不同的外直径，其中驱动侧的外直径优选大于输出侧的外直径。所形成的变细结构可借助至少一个台阶结构或偏移结构实现。或者变细结构可以是连续的，也就意味着直径均匀地变小或者变大，但没有台阶结构或偏移结构。
另外，耦合元件在行星齿轮系之间也可能会有第三齿环。此第三齿环位于耦合元件内圆周表面。
第三内齿环与第一行星齿轮系的行星齿轮架的输出侧部件之间，可设置单侧有效的离合器，因此第三齿环与第一行星齿轮系的行星齿轮架的输出侧部件处于有效连接。行星齿轮架优选一体构成。
耦合元件两端与第一输出离合器的轴相啮合，该离合器位于第三齿环和优选第二行星齿轮系之间。第一输出离合器为此设置在耦合元件的外围凹槽或通道上。
在一个优选的结构中，耦合元件构成一个整体。
另外，传动机构还可具有输出选择装置，其可通过控制装置操纵，在纵向上移动，因此即可以通过第一输出离合器也可以通过第二输出离合器来实现输出。
第二输出离合器可以与第二行星齿轮系的行星齿轮架的输出侧部件处于操作连接。行星齿轮架优选构成一个整体。
在一个优选的结构中，第一行星齿轮系的行星齿轮架的驱动侧部件适合用作驱动件。
此外，在行星齿轮系的行星齿轮和固定轴之间可以分别设置太阳轮离合器。优选的是，太阳轮离合器可分别设置在固定轴和第一行星齿轮系的太阳轮之间。
优选的是，耦合元件将驱动构件引入的驱动力矩依据所选的档位从第一行星齿轮系传输到第一输出离合器，再从此处传送到轮毂套，或通过第一输出离合器传输到第二行星齿轮系，再从此处通过第二行星齿轮架和第二输出离合器传输到轮毂套。
控制装置可这样操纵，即通过控制位于第一行星齿轮系上优选的两个太阳轮离合器和输出选择装置来获得多样的档位。
在一个优选结构中，第一行星齿轮系形成二级的结构，第二行星齿轮系形成单级的结构，因此可以产生五档位的传动装置。
对于专业人员来说，通过下面的详细阐述，本发明的其它目的，优点和有效的特征都是很清楚的。借助附图公开了本发明的一个优选的实施例。
图1是根据本发明的传动机构的部分纵向剖视图，传动机构装在自行车上的多速档位轮毂上，具有图示的第一档位的力矩传输路径。
图2是可以用在根据本发明的传动机构上的耦合元件的透视图。
图3是根据本发明的传动机构的部分纵向剖视图，传动机构装在自行车上的多速档位轮毂上，具有图示的第二档位的力矩传输路径。
图4是根据本发明的传动机构的部分纵向剖视图，传动机构装在自行车上的多速档位轮毂上，具有图示的第三档位的力矩传输路径。
图5是根据本发明的传动机构的部分纵向剖视图，传动机构装在自行车上的多速档位轮毂上，具有图示的第四档位的力矩传输路径。
图6是根据本发明的传动机构的部分纵向剖视图，传动机构装在自行车上的多速档位轮毂上，具有图示的第五档位的力矩传输路径。
具体实施例方式
参考图1到图6，以下详细阐述了本发明的优选实施例。
根据本发明，图1示出了带有齿轮传动装置的多速档位轮毂，适合用在自行车上。所示的结构主要，但并不限制地包括，固定在自行车构架上的固定轴1，可旋转的驱动件2，可旋转的轮毂套3，第一输出离合器26，第二输出离合器28，输出选择装置27，链轮30，第一行星齿轮系4，第二行星齿轮系5和耦合元件6。
第一行星齿轮系4包括行星齿轮架，其带有驱动侧部件4a和输出侧部件4b。行星齿轮架4a、4b在此这样布置，即它同时作为由链轮30驱动的驱动器2。第一行星齿轮系4包括第一太阳轮11和第二太阳轮12，两者都支承在固定轴1上，在纵向不可移动。第一太阳轮11可以与至少一个第一行星齿轮41啮合，第二太阳轮12可以与至少一个第二行星齿轮42啮合，其中第一行星齿轮41的直径大于第二行星齿轮42。太阳轮离合器21和22分别安装在太阳轮11和12及固定轴1之间。可以有选择性地控制太阳轮离合器21和22，以便传输或不传输驱动力矩。太阳轮离合器21和22通过安装在固定轴1上的控制装置8来控制，并优选通过未示出的拉绳从外面操纵。此时，控制装置8的旋转运动会使太阳轮离合器21和22被激活或去激活。设置在圆周方向上的控制凸起通过旋转相应地对齐，其通过图1中的箭头A1和A2标识出来。控制装置8基本上从固定轴1的驱动侧的端部区域一直延伸到输出侧选择装置27。
太阳轮离合器21和22以及第一行星齿轮系4因此可以通过控制装置8这样操纵，即提供多个档位。行星齿轮系4构成为二级的形式，也就是说，它包括带有不同直径的行星齿轮(41、42)的行星齿轮对。
第二行星齿轮系5包括至少一个行星齿轮51和行星齿轮架，该齿轮架具有驱动侧部件5a和输出侧部件5b。第二行星齿轮系5构成为单级的形式，因此并不带有不同直径的行星齿轮，其中此处它并不由太阳轮离合器直接控制。该至少一个行星齿轮51与固定轴1上的太阳轮13相啮合。在行星齿轮架5a，5b的输出侧部件5b和轮毂套3之间安装了输出离合器28，所述输出离合器可以构成为单侧有效的。图1中所示两个行星齿轮架4a、4b和5a、5b分别都是一体构成的。
如图1所示，一体构成的耦合元件6，在图2的透视图中也有示出，其设置在第一行星齿轮系4和第二行星齿轮系5之间。耦合元件6这样把第一行星齿轮系4和第二行星齿轮系5相连，即在两个行星齿轮系4、5之间达到持久的同步。耦合元件6构构造成管状，在本实施例中包括四个不同的外直径R1、R2、R3和R4，其分别由于倾斜的台阶结构或倾斜的偏移结构而形成，其中从第一行星齿轮系4开始到第二行星齿轮系5，外直径逐渐变小。专业人员都明白，大的外直径与大的内直径相对应，小的外直径与小的内直径相对应。
耦合元件6在其驱动侧的端部具有与至少一个行星齿轮42啮合的内齿环15，和在其输出侧的端部具有与至少一个行星齿轮51啮合的内齿环16。因为耦合元件6在驱动侧的端部处的直径比输出侧的大，所以齿环15的直径比齿环16的大。在第一行星齿轮系4和第一输出离合器26之间的区域，耦合元件6在其内表面具有第三齿环17。位于区域R3处的第三内齿环17能与单向离合器19相啮合。离合器19设置在第三齿环17和第一行星齿轮系4的行星齿轮架4a、4b的输出侧部件4b之间，因此它们之间彼此处于有效连接。优选通过传动棘爪来产生有效连接，传动棘爪位于行星齿轮架4a、4b的输出侧部件4b的外围凹槽内，并朝第三齿环17张紧。如果要传输驱动力矩，则传动棘爪与第三齿环17进行扭力传输的啮合。如果不传输驱动力矩，则传动棘爪在第三齿环17上滑动，而不进行扭力传输啮合。
第一输出离合器26位于第三齿环17的输出侧，此第一输出离合器两端通过轴与耦合元件6相啮合。
还如图2中所示的一样，耦合元件6具有外围凹槽或通道25，用来容纳第一输出离合器26。另外，还有输出选择装置27，该装置可通过控制装置8操纵，使其在纵向上移动，如图1中箭头A3所标识的一样。通过控制装置8的相应旋转运动，可在固定轴1的纵向上操纵输出选择装置27。通过这种方式，即可以通过第一输出离合器16也可以通过第二输出离合器28选择性地控制毂套3的输出。在本实施例中，通过操纵控制装置8、与之相连的太阳轮离合器21，22的控制器和输出选择装置27，可以提供五个不同的变速档位。
上述的结构使第一行星齿轮系4和第二行星齿轮系5相互耦合在一起而达到持久的同步。通过按本发明的传动机构的结构，对骑自行车者来说换档变得更加舒适，同时换档时的骑行感觉得以改善。尽管所述的结构简单、紧凑、修长，但使用时仍具有可靠性。
如图1及图3到图6的显示，驱动力矩由驱动器2，或由第一行星齿轮系4的行星齿轮架4a、4b的驱动侧部件4a，通过不同的路径传送到轮毂套3上。图3至图6中分别用标记标出了关键部件。
图1中的路径P1示出了对于第一档位，驱动力矩从链轮30通过传动机构传输到轮毂套3上。
图3中的路径P2示出了对于第二档位，驱动力矩从链轮30通过传动机构传输到轮毂套3上的路径。
图4中的路径P3示出了对于第三档位，驱动力矩从链轮30通过传动机构传输到轮毂套3上的路径。
图5中的路径P4示出了对于第四档位，驱动力矩从链轮30通过传动机构传输到轮毂套3上的路径。
图6中的路径P5示出了对于第五档位，驱动力矩从链轮30通过传动机构传输到轮毂套3上的路径。
在下列的表1内，用符号“-”表示离合器处于非运行位置的状态，也就是说，不传输驱动力矩。用符号“0”表示离合器处于运行位置的状态，也就是传输驱动力矩。如同在图1及图3到图6中，结合路径P1至P5所见，当驱动力矩通过第二行星齿轮系5使用一路径时，第二输出离合器28总是传输该驱动力矩。符号“X”表示第二输出离合器28传输驱动力矩的状态，而“n”表示第二输出离合器28不传输驱动力矩的状态。
表1
从图1及图3到图6可以很显然地看出，第一行星齿轮系4与第二行星齿轮系5持久地耦合在一起并且因此在两行星齿轮系4和5之间形成同步，其与传输路径P1到P5是独立的，也就是说，独立于骑自行车者选择的档位。优点是，第二行星齿轮系5并不需要成本很高地通过机械装置来控制，这种机械装置通常由借助控制装置控制的太阳轮离合器所组成，或由位于其驱动侧的复杂离合器装置所组成。第二行星齿轮系5因此可以永久地与耦合元件6及太阳轮13相啮合，不过在本实施例中只传输档位位于1到3时的驱动力矩。
尽管只说明和阐述了本发明的一个优选实施例，但清楚的是专业人员根据本公开的内容，在不背离在权利要求中所限定的该发明的保护范围的情况下可以进行各种修改，改变，改进以及变化。如上所述的实施例包括两个行星齿轮系。但是对于专业人员来说，很清楚本发明并不局限于两个行星齿轮系，而是也可以应用三个或是更多的行星齿轮系。另外，本发明并不局限于二级的第一行星齿轮系和单级的第二行星齿轮系。行星齿轮系的数量、级数以及位置可以适应于不同的要求，例如，档位、加速齿轮/减速齿轮的数量等等。此外，所述的优选整体结构，当需要的时候，也可由多个部分构成。
权利要求
1.用于多速档位轮毂的、尤其用于自行车的传动机构，具有第一行星齿轮系(4)和至少一个第二行星齿轮系(5)；和管状耦合件(6)，该耦合件在其具有不同直径的轴向端部区域上带有齿环(15、16)，用于分别与该第一行星齿轮系(4)和该至少一个第二行星齿轮系(5)相啮合以便在该至少两个行星齿轮系(4、5)之间达到持久的同步。
2.根据权利要求1的传动机构，其特征在于，耦合件(6)在传动侧的直径大于在输出侧的直径，其中由此产生的变细是连续实现的和/或借助偏移结构实现。
3.根据权利要求1或2的传动机构，其特征在于，耦合件(6)包括位于行星齿轮系(4、5)之间的第三齿环(17)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的传动机构，其特征在于，在第三齿环(17)和第一行星齿轮系(4)的行星齿轮架(4a、4b)的输出侧部件(4b)之间设置有单向作用的离合器(19)，使得第三齿环(17)可操作地连接到第一行星齿轮架(4a、4b)的输出侧部件(4b)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的传动机构，其特征在于，耦合件(6)在两端与在第三齿环(17)和行星齿轮系(4、5)的其中一个之间的输出离合器(26)的轴相啮合。
6.根据前述权利要求中任一项所述的传动机构，其特征在于，耦合件轴(6)是整体构成的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的传动机构，其特征在于，设有输出选择装置(27)，其可通过控制装置(8)操纵而在纵向移动，使得传输给轮毂套(3)的输出可以通过第一输出离合器(26)完成或者通过第二输出离合器(28)完成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的传动机构，其特征在于，第二输出离合器(28)与第二行星齿轮系(5)的行星齿轮架(5a、5b)的输出侧部件(5b)相连接。
9.根据前述权利要求中任一项所述的传动机构，其特征在于，第一行星齿轮系(4)的行星齿轮架(4a、4b)的驱动侧部件(4a)适合用作驱动器(2)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的传动机构，其特征在于，在第一行星齿轮系(4)的至少一个太阳轮(11、12)和固定轴(1)之间设有至少一个可通过控制装置(8)操纵的太阳轮离合器(21、22)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的传动机构，其特征在于，耦合件(6)适合于将由驱动器(2)引入的驱动力矩依据所选的档位或者从第一行星齿轮系(4)传输到第一输出离合器(26)，再从此处传输到轮毂套(3)，或者通过第一输出离合器(26)传输到第二行星齿轮系(5)，再从此处经第二行星齿轮架(5a)和第二输出离合器(28)传输到轮毂套(3)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的传动机构，其特征在于，控制装置(8)是可这样来操纵，使得通过控制至少一个太阳轮离合器(20、21)和输出选择装置(27)可获得多个档位。
13.根据前述权利要求中任一项所述的传动机构，其特征在于，第一行星齿轮系(4)形成二级的结构，第二行星齿轮系(5)形成单级的结构，由此可产生五速档位的传动装置。
全文摘要
本发明涉及一种用于多速档位轮毂、尤其用于自行车的传动机构，具有第一行星齿轮系和至少一个第二行星齿轮系。此外设有构造成管状的可具有两个或多个不同直径的耦合元件，其具有分别与至少两个行星齿轮系相啮合的齿环，因此在至少两行星齿轮系之间达到持久同步。传动机构和多速档位轮毂以其更好更舒适的换档和更紧凑更细巧的结构被证明是特别有利的。
文档编号B62M11/18GK101062712SQ20061006363
公开日2007年10月31日 申请日期2006年12月27日 优先权日2006年4月28日
发明者大河内浩之 申请人:株式会社岛野