[發明專利]電動機和腳踏裝置兼用的變速器和變速方法

有效

• 申請號: 201010285051.5
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN102343967A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 丁臺鎮;劉赫;安圣哲
• 申請（專利權）人: 株式會社MBI
• 主分類號: B62M11/14
• 分類號: B62M11/14;B62M25/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張勁松

技術領域

本發明涉及內置在自行車輪轂內的變速器和變速方法，更具體地說，涉及能夠適用于內置有電動機的電動自行車或小型摩托車、普通所有腳踏裝置自行車的電動機和腳踏裝置兼用的變速器和變速方法。

背景技術

通常自行車是利用騎車人自己的腳踩蹬踏板使車輪旋轉來進行行駛的交通工具。

這種自行車已經發展為由用于替代人力的電動機驅動的電動式自行車。

電動式自行車通過操作加速裝置調整電動機的旋轉力，能對自行車的速度從低速至高速進行控制，將這種利用加速裝置的驅動方式稱作小型摩托車式。

另外，電動式自行車還具有踩蹬踏板時能夠感知該踩蹬并使電動機自動旋轉的踏板輔助式或PAS方式。

將電動機內置在輪轂內的輪轂型電動機與普通電動機相同，當轉速降低時則效率急劇下降，電動自行車或小型摩托車的驅動能力變差。因而，為了改進低速下的驅動力，需要變速器。最近正在開發一種將變速器和電動機都內置在輪轂內的輪轂型電動機。

這種變速器通常是僅對電動機的輸入進行變速，而且，現實情況為在自行車利用電動機或踏板的驅動行駛期間，如果負荷施加在變速控制部，則不能進行速度變換。

如果電動機的輸入和踏板的輸入被輸入到一個變速器，則在電動機或踏板的驅動中也存在難以立刻變換到所希望的變速級的問題。

發明內容

本發明是鑒于所述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠適用于電動自行車或小型摩托車以及普通自行車的輪轂內置型變速器的變速器及其變速方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供的電動機和腳踏裝置(ペダリング)兼用的變速器使電動機和鏈輪的動力經由變速裝置輸出到輪轂殼的，其特征在于，所述變速裝置具備：行星輪架，其一側與所述電動機嚙合，另一側單向嵌合或嵌合結合在與所述鏈輪連接的主動輪(ドライバ)上；齒圈，其與所述行星輪架連接并進行變速且將速度傳遞給所述輪轂殼；一速用桿，其安裝在所述行星輪架內并與所述齒圈直接連接；多級行星齒輪，其安裝在所述行星輪架內并使所述齒圈增速；二速用太陽齒輪和三速用太陽齒輪，其與所述多級行星齒輪嚙合，滑動接觸地被軸支承并選擇性地被軸限制，且能夠變換速度；變速控制部，其通過外部的變速桿操作，選擇性地控制二速用桿和三速用桿；滑環，其使主動輪的旋轉力選擇性地輸入到所述變速控制部內。

在此，電動機和行星輪架也可以利用減速行星齒輪連接以提供減速比。

另外，齒圈和輪轂殼通過輸出桿連接，在輪轂殼以比齒圈更快的速度旋轉時，動力不能逆向輸入。

另外，優選所述變速控制部具備：二速用桿和三速用桿，其安裝在軸上，用于選擇性地限制與所述多級行星齒輪內側嚙合的二速用太陽齒輪和三速用太陽齒輪；桿控制環，其以選擇性地推壓所述二速用桿和三速用桿的方式進行控制，并通過復位彈簧與所述變速桿彈性連接；滑環，以在桿控制環的另一側突出的延長片貫穿內側游離槽的方式配置在桿控制環的扣鎖槽的側方；強制復位桿，其安裝在所述主動輪的內側面上并延長至所述桿控制環的扣鎖槽和滑環外周面，在所述桿控制環的外周面上形成有被所述強制復位桿限制的扣鎖槽(ラツチ溝)，在扣鎖槽的前方、在所述滑環的外周面上形成有選擇性地使所述強制復位桿空轉的滑槽。

另外，插入固定在延長片上并能與桿控制環一體旋轉的旋轉環利用第二復位彈簧以與彈簧固定環彈性連接的方式配置在所述滑環的側方，利用所述變速桿傳遞旋轉力的傳遞環利用第一復位彈簧以與彈簧固定環彈性連接的方式配置在所述旋轉環的內側，以使所述旋轉環和滑環僅在一個方向旋轉的方式而延伸的第二臂形成在所述傳遞環上。

此時，在二速用太陽齒輪的內側和三速用太陽齒輪的內側形成有與裝配在軸上的桿嚙合的扣鎖齒。在二速用太陽齒輪和三速用太陽齒輪的另一側上設置有與軸側滑動旋轉被支承的接觸支承部，其一體地形成了從扣鎖齒的內周面延伸至軸向下方的內周面，以齒輪系不晃動的方式將齒輪系支承在軸上。另外，在軸上僅幅度寬地切削出桿能立起的卡止部和能夠組裝控制部的部分，能夠組裝的薄的延伸部的部分僅開口至能夠安裝薄的延伸部并能旋轉的程度，圓周方向上殘余部分維持圓形，圓滑地旋轉支承太陽齒輪的導向部。

另外，所述軸如下述方式而形成，即、在二速用桿和三速用桿安裝在軸上時，二速用桿和三速用桿的運動根據桿座部的形狀被限制，從而使桿在軸的桿座部從立起或倒下的旋轉中心旋轉一定角度，或僅被限制在夾持旋轉軸的軸線方向上，不能在與旋轉軸垂直的方向上被拔出，二速用桿和三速用桿以與軸的晃動少的方式被安裝。