TW201811608A - 驅動裝置及車輛 - Google Patents

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TW201811608A
TW201811608A TW106130464A TW106130464A TW201811608A TW 201811608 A TW201811608 A TW 201811608A TW 106130464 A TW106130464 A TW 106130464A TW 106130464 A TW106130464 A TW 106130464A TW 201811608 A TW201811608 A TW 201811608A
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coupling
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馬克斯 行德庫森
彼得 金米希
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德商羅伯特博斯奇股份有限公司
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Abstract

一種用於可由馬達動力且特定言之額外由肌肉動力驅動的一車輛(1)、一電動自行車、電動車或電動助力車之驅動裝置(80)，其具有用以產生一馬達力矩之一電動驅動器(3)、用以接收至少該馬達力矩的可繞一旋轉軸線(Y)旋轉之一曲柄軸(15)、經設計用於將由該曲柄軸(15)接收的一力矩傳輸至可耦接至該車輛(1)之一驅動輪(9-2)的一輸出元件(4)且用於實現一可轉換地可變傳動比之一傳輸裝置(20)，及耦接至該傳輸裝置(20)且可通過其致動來調節該傳輸裝置(20)之該傳動比之一調節設備(60)，其中該電動驅動器(3)經設計用於致動該調節設備(60)且特定言之，出於傳輸該馬達力矩的至少一部分的目的而可耦接至該調節設備(60)。

Description

驅動裝置及車輛
本發明係關於一種驅動裝置及車輛。本發明特定言之係關於可由馬達動力且(可能額外地)由肌肉動力來驅動的車輛、電動自行車、電動車(cBike)或電動助力車(pedelec)之驅動裝置，且係關於可由馬達動力且(可能額外地)由肌肉動力來驅動的車輛本身，特定言之關於電動自行車、電動車或電動助力車。
自行車、電動自行車及類似者通常經形成為在驅動後輪上具有變速器或齒轂換檔裝置。作為此之替代例，亦可提供具有整合式換檔傳動裝置的踏板-曲柄軸承驅動器。
就在踏板-曲柄軸承上設置換檔傳動裝置的已知驅動裝置而言，一個問題是其大小增加，就馬達操作的換檔機構而言，除重量外，大小進一步增加。
根據本發明之具有如申請專利範圍第1項的特徵之驅動裝置的優點與此有關：具有經減少重量之馬達輔助換檔機構在踏板-曲柄軸承區域中的相對較小的結構空間中實現。根據本發明，此借助於獨立申請專 利範圍第1項實現，其中產生用於可由馬達動力且特定言之額外由肌肉動力來驅動的車輛、電動自行車、電動車或電動助力車之驅動裝置，其具有用以產生馬達力矩之電動驅動器、用以接收至少馬達力矩的可繞旋轉軸線Y旋轉之曲柄軸、經設計用於將由曲柄軸接收的力矩傳輸至可耦接至車輛之驅動輪的輸出元件且用於實現可轉換地可變傳動比之傳輸裝置，及耦接至傳輸裝置且通過其致動可調節傳輸裝置之傳動比的調節設備，其中電動驅動器經設計用於致動調節設備，且特定言之，出於傳輸馬達力矩的至少一部分之目的而可耦接至調節設備。此處，本發明之核心態樣係用以輔助騎行者推進基礎車輛的驅動裝置之電動驅動器亦同時用以操作用於傳輸裝置的調節設備，以改變傳輸裝置之傳動比。借助於此措施，消除了提供額外馬達以操作調節設備之需要。此節省了根據本發明的驅動裝置中之結構空間及重量，且由於省略了另一個馬達而使操作更安靜。
附屬項呈現本發明之較佳改良。
若提供可啟動的耦接傳動裝置以將電動驅動器耦接至調節設備，則在根據本發明的驅動裝置之較佳實施例中，將電動驅動器耦接至調節設備係尤其可靠的。
電動驅動器與可啟動的耦接傳動裝置之間的耦接之各種實施例係合宜的。在根據本發明的驅動裝置之較佳實施例中，電動驅動器具有馬達軸，且耦接傳動裝置直接地耦接或可耦接至馬達軸及/或間接地經由馬達減速傳動裝置耦接或可耦接至馬達軸，該馬達減速傳動裝置耦接或可耦接至馬達軸，且特定言之經由正齒輪級，特定言之，經由在相對於耦接傳動裝置的輸入側處之正齒輪級來耦接或可耦接至馬達軸。
耦接傳動裝置本身之實施例亦提供許多可能性。
舉例而言，耦接傳動裝置可呈行星傳動裝置之形式。此措施尤其產生耦接出電動驅動器至調節設備之馬達力矩的部分之無損耗耦接。
此實施例之耦接傳動裝置的行星傳動裝置可具有帶有行星之行星架，特定言之，該行星架在相對於耦接傳動裝置的輸入側處直接地或間接地可耦接或耦接至電動驅動器。
將耦接傳動裝置耦接至調節設備之實體實施例可類似地以各種方式改變。
在驅動裝置之較佳實施例中，耦接傳動裝置之行星傳動裝置具有用於行星內部旋轉的共同內齒輪。特定言之，內齒輪在相對於耦接傳動裝置的輸出側處直接地或間接地可耦接或耦接至調節設備，較佳地以外部嚙合之方式，其在內齒輪上及/或借助於與內齒輪可旋轉結合地連接的正齒輪級形成正齒輪。
替代性地或另外地，將調節設備耦接至電動驅動器(且特定言之，對於耦接至耦接傳動裝置)可使用耦接機構來形成，該耦接機構具有可旋轉主軸，其具有包圍轉主軸且藉由主軸之旋轉而在主軸上可移動的主軸螺母，且特定言之具有附接至主軸螺母且用於與調節設備連接之連接元件。
在此情況下，若主軸在輸入側處具有特定地用於耦接至耦接傳動裝置的輸出側、較佳地耦接至耦接傳動裝置之行星傳動裝置的內齒輪之輸出側正齒輪級的正齒輪級，則實現將耦接出的馬達力矩特定地無損耗傳輸至調節設備。
可以多種方式實現將電動驅動器耦接至調節設備之轉換能力。
若針對將電動驅動器耦接至調節設備之轉換能力，提供可以可控制方式轉換的離合器，則實現將耦接出電動驅動器的馬達力矩部分特定地無損耗傳輸至調節設備，特定言之，該離合器配置於耦接傳動裝置之行星傳動裝置的太陽齒輪與驅動裝置之可旋轉地固定區域之間，特定言之，殼體可以受控制的方式假定至少耦接狀態及解耦狀態，其中，在耦接狀態下，行星傳動裝置之太陽齒輪出於傳輸馬達力矩的至少一部分的目的而保持可旋轉地固定，並且其中在解耦狀態下，行星傳動裝置之太陽齒輪可自由旋轉而不傳輸馬達力矩。
若該驅動裝置形成為中心馬達驅動且特定言之具有殼體，其中容納有傳輸裝置、調節設備、電動驅動器、馬達減速傳動裝置及至少一部分曲柄軸，則在根據本發明之驅動裝置的情況下獲得特定緊密構造。
下文將特定地結合傳輸裝置及其實施例呈現本發明之其他態樣：在提供行星傳動裝置的情況下(特定言之，在傳輸裝置中)，可提供例如用於控制空轉及驅動器的相應的太陽齒輪驅動元件。
此處，根據本發明分別提供的驅動元件亦可相對於太陽齒輪之旋轉軸線徑向形成於基礎行星換檔傳動裝置之太陽齒輪內但軸向形成於其外部。就相對較大的太陽齒輪而言，驅動元件可定位於該等太陽齒輪之半徑內但是與其橫向間隔開，且仍然遠離相對於習知掣爪或牽伸鍵的軸線而配置，在力方面具有相對應的優勢。
在根據本發明之驅動裝置的尤其可靠的改良中，驅動元件在各個情況下形成於可旋轉結合地耦接至相應的太陽齒輪之換檔棘爪的徑向外部或最外部部分上或形成為該部分。以此方式，驅動元件之結構可獨立於耦接至太陽齒輪而出於以尤其可靠的方式執行齒輪變速的目的來適當地經組態。
此外，在有利的改良中，相對於旋轉軸線且因此相對於曲柄軸的可能經提供的多級行星換檔傳動裝置之同軸裝置尤其節省空間且產生相對地緊密結構形式。
在踏板-曲柄軸承換檔傳動裝置之上下文中根據本發明的驅動裝置之緊密設計可借助於可能經提供的多段行星換檔傳動裝置替代性地或另外地強化，該可能經提供的多段行星換檔傳動裝置亦相對於可旋轉地對稱形式的輸出元件同軸地形成，以使得實現一種裝置，該裝置中輸出元件相對於曲柄軸之旋轉軸線且相對於行星傳動裝置同軸地形成為可旋轉地對稱組件。輸出元件可取決於驅動類型較佳地呈鏈環或嚙合帶環形式。
特定言之，具有增速傳動比的具有行星傳動裝置或呈行星傳動裝置形式的增速級可出於減少輸入側處的較高騎行者力矩之目的而連接於傳動裝置換檔級之上行。
替代性地或另外地，傳動裝置換檔級之串聯連接的可能經提供的行星傳動裝置可借助於共同內齒輪彼此耦接。
在根據本發明之驅動裝置的另一個有利的實施例中，可能得到尤其可靠的齒輪變速，其中該齒輪變速可借助於調節設備、特定言之借助於換檔滑環來執行，該換檔滑環與曲柄軸之旋轉軸線及/或太陽齒輪之旋 轉軸線徑向地間隔開且可以受控方式關於其平行軸向定位，且具有大量用於驅動元件之擋止元件。
在根據本發明的驅動裝置之較佳實施例中，出於此目的，呈多級正傳動裝置形式的馬達減速傳動裝置形成於電動驅動器與行星傳動裝置之間。
根據根據本發明的驅動裝置之替代性實施例，若呈漸展線(Evoloid)傳動裝置形式的馬達減速傳動裝置形成於電動驅動器與行星傳動裝置之間，則實現徑向特定緊密構造。該漸展線(Evoloid)傳動裝置可為內嚙合或外嚙合形式。
不論馬達減速傳動裝置以何種方式組態，若使用塑膠材料製作相應的馬達減速傳動裝置之一個、若干或所有組件或該或該等組件由塑膠材料製成，則為尤其有利的。因此可進一步減少在根據本發明之驅動裝置中的操作雜訊及/或其傳輸。
在根據本發明的驅動裝置之有利的改良中，傳輸裝置具有可轉換之行星傳動裝置或替代地具有可連續轉換摩擦環傳動裝置，例如具有兩個球體或具有作為運行元件的兩個雙錐體之摩擦環傳動裝置。
本發明亦係關於可由馬達動力且特定言之額外由肌肉動力來驅動之車輛、電動自行車、電動車或電動助力車。
根據本發明之自行車經形成而具有至少一個輪且具有根據本發明經設計的用於驅動該至少一個輪的驅動裝置。
將參考隨附圖式詳細地描述本發明之實施例。
圖1為呈電動自行車形式的車輛之實例之示意圖，其中實現本發明之第一實施例。
圖2及圖3展示根據本發明的具有曲柄驅動器且具有電動驅動器的驅動裝置之兩個實施例的示意圖，其集中在耦接傳動裝置之連接及與調節設備之耦接。
圖4及圖5展示根據本發明的具有曲柄驅動器且具有電動驅動器的驅動裝置之兩個實施例的示意圖，其集中在具有如圖2及圖3之連接的耦接傳動裝置之設計。
圖6及圖7展示根據本發明的如圖4及圖5的驅動裝置之實施例，其中傳輸裝置具有多狀態行星傳動裝置且借助於換檔棘爪及換檔滑環實現調節設備。
圖8及圖9展示根據本發明的如圖4的驅動裝置之實施例，其中傳輸裝置具有帶有球體或帶有雙圓柱體的摩擦環傳動裝置。
下文將參看圖1至圖9詳細地描述本發明之例示性實施例及技術背景。由相同參考標示來表示相同的及同等的元件及組件，及相同的或同等的操作之元件及組件。將不在標示的元件及組件每次出現時重複其詳細描述。
所說明之特徵及其他特性可以任何所需形式彼此分離且以任何所需方式彼此組合而不背離本發明之核心。
首先，參看圖1，將借助於實例詳細描述作為根據本發明的車輛1之較佳實施例之電動自行車。
作為電動自行車之車輛1包含車架12，其上配置有前輪9-1、後輪9-2及具有帶有踏板7-1及踏板8-1的兩個曲柄7、曲柄8之曲柄驅動器2。電動驅動器3整合於曲柄驅動器2中。小齒輪6配置於後輪9-2上。
由騎行者及/或由電動驅動器3提供之驅動力矩經由鏈條5自曲柄驅動器2處的鏈環4傳輸至小齒輪6。
在車輛1之把手上進一步配置有控制單元10，其與可能經提供的電動驅動器3連接。此外，電池11形成於車架12中或車架12上，該電池之作用為將電力供應至電動驅動器3。
具有曲柄殼體14及曲柄軸15之曲柄軸承13或踏板-曲柄軸承整合於車架12中。
自圖1之根據本發明的車輛1之根據本發明的驅動裝置80具有曲柄驅動器2及電動驅動器3，其中可由此等驅動器產生之力矩可借助於相對應的傳輸裝置20(圖1中未說明)接收且傳輸至作為輸出元件4的鏈環。
圖2及圖3示意性地展示根據本發明的驅動裝置80之兩個通用實施例。
自圖2及圖3之根據本發明的驅動裝置80之實施例具有用以將由肌肉動力產生的力矩給予曲柄軸15之曲柄驅動器2，且具有用以產生馬達力矩之電動驅動器3，特定言之具有電動馬達。
來自曲柄驅動器2及來自電動驅動器3之所產生力矩借助於傳輸裝置20接收且傳輸至例如鏈環或類似物的輸出元件4，其中，結合傳 輸裝置20實行可控制地可變傳動比，其借助於相對應的傳動裝置在傳輸裝置20中實現。
圖2及圖3之說明主要集中在用以將電動驅動器3耦接至調節設備60之耦接傳動裝置90之連接的可能性，該耦接傳動裝置耦接至傳輸裝置20且可通過其致動調節傳輸裝置20之傳動比。
在如圖2之實施例中，用以將由電動驅動器3產生之馬達力矩引入至傳輸裝置20中的馬達減速傳動裝置30直接地或間接地形成於電動驅動器3之驅動軸31上。
耦接傳動裝置90獨立於此形成，其耦接傳動裝置類似地接收電動驅動器3之馬達力矩的至少一部分及/或至少臨時地接收一部分(較佳地以可轉換之方式)，且以可控制的方式將馬達力矩的該部分釋放至調節設備60，以便實行改變傳輸裝置20之傳動比。
在圖2中所說明之實施例中，耦接傳動裝置90在***有可借助於致動器97致動之離合器96的情況下實質上直接與電動驅動器3之驅動軸31連接。
相反地，在如圖3之實施例中，離合器96在致動器97之控制下非直接地而是經由電動驅動器3之經***的減速傳動裝置30而與電動驅動器3之驅動軸31接合。
圖2及圖3亦結合曲柄驅動器2來說明具有踏板7-1及踏板8-1之曲軸7及曲軸8。
圖4及圖5示意性地展示根據本發明之具有曲柄驅動器2及電動驅動器3的驅動裝置80之兩個通用實施例的視圖，但是此處集中在 耦接傳動裝置90之實體實施例且集中在自耦接傳動裝置90至調節設備60之傳輸機構。
圖4及圖5之實施例僅在相對於電動驅動器3的耦接傳動裝置90之連接方面不同。
在如圖4之實施例中，或多或少地用在電動驅動器3之驅動軸31處的直接選截來執行電動驅動器3之馬達力矩的至少一部分之傳輸，特定言之，結合第一正齒輪32，其與電動驅動器3之驅動軸31直接可旋轉結合地連接。
相反地，在如圖5之實施例中，藉由耦接傳動裝置90選截電動驅動器3之馬達力矩僅間接地執行，特定言之，經由馬達減速傳動裝置30之下行正齒輪級34及上行正齒輪32、33借助於耦接傳動裝置90之正齒輪級99執行。
在圖4及圖5之驅動裝置80之實施例中的耦接傳動裝置90在每一情況下由行星傳動裝置91組成。
行星傳動裝置91具有安裝在中心的太陽齒輪93、具有行星94之行星架或行星框95及共同且內部嚙合的內齒輪92。
行星架95與上文所描述之正齒輪級99可旋轉結合地連接且如圖4直接地，亦即直接經由馬達減速傳動裝置30之馬達軸31或與馬達軸31可旋轉結合地連接的正齒輪32，或如圖5間接地經由馬達減速傳動裝置30之下行正齒輪34來實現將來自電動驅動器3之部分馬達力矩引入。
行星傳動裝置91之太陽齒輪93與離合器96連接，例如與可轉換的摩擦離合器連接。離合器96可借助於致動器97致動且可實現至 少兩種狀態，特定言之，解耦狀態及耦接狀態。在解耦狀態中，太陽齒輪93可自由旋轉且在經由正齒輪99引入部分馬達力矩期間以相應的方式自由地旋轉，以使得總而言之沒有馬達力矩由作為耦接傳動裝置90之行星傳動裝置91傳輸。
然而，在離合器96之耦接狀態中，行星傳動裝置91之太陽齒輪93相對於行星傳動裝置91之其餘部分(且特定言之，與殼體14，其可例如踏板-曲柄軸承殼體或曲柄軸承殼體)可旋轉固定地連接。此意謂著在經由正齒輪99引入來自電動驅動器3之馬達力矩期間，若具有行星94之行星架95圍繞太陽齒輪93旋轉，則行星傳動裝置91之太陽齒輪93無法自由地旋轉。出於此原因，當具有行星94的行星架95借助於驅動器經由正齒輪99旋轉時，由行星傳動裝置91接收之馬達力矩首先傳輸至共同內部嚙合的內齒輪92且因此傳輸至與內齒輪92可旋轉結合地連接的正齒輪98。
在如圖4及圖5之實施例中，行星傳動裝置91之與內齒輪92可旋轉結合地連接的正齒輪98耦接至正軸62之正齒輪級62-1。主軸62及主軸62之正齒輪級62-1彼此可旋轉結合地連接，以使得由於正齒輪級98與正齒輪級62-1嚙合，產生主軸62之旋轉。形成主軸螺母63以便包圍主軸62。由於主軸62之旋轉及主軸62與主軸螺母63之螺紋的嚙合，主軸螺母63沿主軸軸線之方向65發生位移。
在圖4及圖5之說明中，主軸軸線平行於y方向或基礎車輛1之橫軸向方向Y。
連接元件64附接至主軸螺母63，該連接元件與調節設備60 中之特定機構連接且在由於主軸螺母63沿主軸62移動而移動的情況下，實現改變傳輸裝置20之傳動比，亦即特定言之，換檔程序。
在圖4中，亦結合具有正齒輪32、33、34及35之馬達減速傳動裝置30來說明馬達自由輪36。
馬達減速傳動裝置30之輸出側正齒輪35自身耦接至傳輸裝置20且用於最終將電動驅動器3之馬達力矩引入至包含於傳輸裝置20中之換檔傳動裝置50中。
在如圖5之實施例的說明中，馬達減速傳動裝置30具有改質形式。在該圖式中，自由輪36不提供於正齒輪33與正齒輪34之間的轉移，而是提供於自馬達減速傳動裝置30之正齒輪35至傳輸裝置20的轉移。
圖6及圖7展示根據本發明之如圖4及圖5的驅動裝置80之實施例的改良，但是對於調節設備60自身及傳輸裝置20之設計具有更特定細節。
圖6之耦接傳動裝置90對應於圖4之耦接傳動裝置90。
圖7之耦接傳動裝置90直接對應於圖5之耦接傳動裝置90。
自圖6及圖7之具有主軸62、正齒輪級62-1、主軸螺母63及連接元件64之傳輸機構70分別對應於自圖4及圖5之傳輸機構70。
圖6及7圖中之傳輸裝置20大體上由多狀態行星傳動裝置21形成。下文將基於多級行星傳動裝置21來詳細論述傳輸裝置20之特定實施例。
因此圖6為根據本發明之具有電動驅動器3及曲柄驅動器2的驅動裝置80之實施例的平面示意圖。
為了傳輸來自曲柄驅動器2及來自電動驅動器3之力矩而提供傳輸裝置20，其具有相對於由曲柄軸15定義之旋轉軸線Y同軸地配置的行星傳動裝置21。
行星傳動裝置21首先由增速級40組成，其具有增速級40之行星傳動裝置41且具有多級換檔傳動裝置50，該多級換檔傳動裝置具有第一且在此情況下二級行星傳動裝置51(特定言之在輸入側，面朝向增速級40且背向輸出元件4)，且具有第二且在此情況下二級行星傳動裝置52(特定言之在輸出側，面朝向輸出元件4且背向增速級40)。
換檔傳動裝置50之第一及第二行星傳動裝置51及52分別地具有相對應的第一太陽齒輪55及第二太陽齒輪56，且其具有分別地分配至太陽齒輪55、56之行星齒輪57及58，其中行星齒輪安裝於行星框22、23上且借助於共同內齒輪53耦接。
借助於可釋放連接以控制方式實現太陽齒輪55、56與驅動裝置80之殼體14的連接。在如圖6及圖7之實施例中，此在具有換檔滑環66之滑環主體67上的擋止元件68之換檔棘爪61的末端處借助於受控制的可轉換阻塞或釋放驅動元件來實現，該驅動元件與太陽齒輪55、56可旋轉結合地連接且隨該等太陽齒輪旋轉，結合亦可被稱作調節設備60之調整單元60，該等擋止元件與旋轉軸線Y間隔開但是在箭頭方向65上平行相對於該旋轉軸線而軸向地可移動。
換檔傳動裝置50之第一行星傳動裝置51之太陽齒輪55中之每一個及第二行星傳動裝置52之太陽齒輪56中之每一個具有可旋轉結合地耦接至相應太陽齒輪55、56的專用換檔棘爪61。亦可被稱作鉤爪或驅 動鉤爪且定位於換檔棘爪61之相應末端上的驅動元件以與間隙69及擋止元件68配位之方式經配置，擋止元件亦可被稱作逆軸承元件或滑環鉤爪，以使得藉由換檔滑環66沿箭頭方向65之位移，可實現獨立地或組合地釋放或阻塞換檔傳動裝置之傳動裝置換檔級50的第一行星傳動裝置51及第二行星傳動裝置52之單個太陽齒輪55及56。
此外，在換檔傳動裝置50中的各個點處，在每一情況下提供一個自由輪或傳動裝置自由輪59或59-1，其中結合直接齒輪提供自由輪59-1。
用以將由肌肉動力產生的力矩引入之具有行星傳動裝置41之增速級40具有內齒輪42、在內部運行的太陽齒輪43及行星框45，該行星框在其間運行且具有增速級40之行星44。
另一方面，由電動驅動器3產生的馬達力矩由馬達軸31輸出至馬達減速傳動裝置30且最終輸出至作為馬達減速傳動裝置30之輸出元件的正齒輪35，該正齒輪與換檔傳動裝置50之輸入側行星框22材料上連接。
在圖6中所說明之情況下，馬達減速傳動裝置30另外由多個正齒輪32至34之裝置組成，該裝置將輸出側處之馬達力矩傳輸至耦接至輸入側行星框22的正齒輪35。
關於傳輸裝置20之行星傳動裝置21的如圖7之實施例的彼等態樣與如圖6之實施例的彼等一致，且將不再重複。
圖8及圖9示意性地基於如圖4之實施例來展示根據本發明的驅動裝置80之實施例，其中基於相應的摩擦環傳動裝置24形成相應的 傳輸裝置20，具有球體27-1或具有作為運行元件27之雙錐體27-2。
分別地借助於傾斜機構29-1或借助於位移機構29-2，根據傾角借助於該連接元件沿著沿主軸62的位移方向65之位移來調節耦接至調節設備60之連接元件64的運行元件27之相應的旋轉主軸28，以使得運行元件27之不同半徑與運行環25相互作用以便實現改變傳輸裝置20之傳動比。
將基於以下陳述更詳細地論述本發明之此等及其他特徵及特性：本發明亦係關於電動自行車，且特定言之，如根據本發明之車輛1之電動助力車或電動車，該等車輛具有中心馬達且具有將騎行者的受限制的驅動動力調適至不同驅動阻抗的自行車傳動裝置。
就具有踏板-曲柄驅動器的電動自行車而言，已知裝置有在後輪處之變速器或齒轂換檔裝置及在踏板-曲柄軸承處之電動驅動器。
亦已知自行車傳動裝置，特定言之結合具有機電致動的自動齒輪選擇之電動助力車或電動車踏板-曲柄軸承驅動。
額外電動馬達用於致動。
因此，用於電動自行車、電動助力車、電動車的該等驅動系統不僅具有如用以輔助驅動的電動驅動器3之電動馬達，而且通常亦具有帶有用於自動齒輪選擇的傳動裝置之至少一個其他電動馬達。
帶有傳動裝置之該等額外馬達根據所執行的換檔的裝載之大小來設定尺寸。
本發明之目的(特定言之，在具有整合式換檔傳動裝置的電 動助力車/電動車踏板-曲柄軸承驅動中)為提供不具有額外電動馬達及/或具有極緊密調節設備60之機電致動的自動齒輪選擇，例如具有帶有傳動裝置的馬達之致動驅動器，其僅用於作為離合器的致動器之實例。
因此試圖提供特定言之用於電動助力車或電動車的一種特定緊密驅動器，其具有經減少之重量且產生經減少之雜訊。
本發明實現所陳述的目標，其係(在已提供用於驅動目的之電動馬達3中)用於輔助騎行者之如驅動裝置80的踏板-曲柄軸承驅動用作用於換檔程序之自動致動的調節馬達。
因此，根據本發明，無需作為致動器用以調節齒輪之額外電動馬達，或使用特定緊密調節設備60(且特定言之，致動驅動器具有馬達或由馬達組成，該馬達帶有如用於離合器96的致動器97之低電力傳動裝置)係可能的。無額外電動馬達或使用特定緊密及輕型致動驅動器產生特定緊密設計，其使根據本發明之驅動裝置80具有經減少之重量且產生經減少之雜訊。
借助於借助於可啟動的耦接傳動裝置90將電動馬達3與換檔機構連接來實現作為調節馬達而用以輔助騎行者之電動馬達3的使用。
可啟動耦接傳動裝置90在換檔程序期間產生馬達3與換檔機構60之間的連接，且將馬達3之轉速及力矩調適成換檔機構60所需的動力(且待由換檔機構解決負載)。
對於特定緊密實施，可啟動耦接傳動裝置90可較佳地部分聯合地利用現有馬達減速傳動裝置30。
借助於離合器96來執行該耦接傳動裝置90之啟動。離合器 96可較佳地與可啟動耦接傳動裝置90之行星傳動裝置91連接，以使得借助於可旋轉固定地固定在殼體14上的太陽齒輪93來執行耦接傳動裝置90之啟動。以此方式，離合器96或用於離合器96之致動器97及控件及電子構件並不需要與可啟動耦接傳動裝置90共同旋轉。用於離合器96之致動器97或離合器96可例如為螺線管、可轉換自由輪或電動馬達/致動驅動器。
圖4在一例示性實施例中展示根據本發明之如電動助力車或電動車踏板-曲柄軸承驅動的驅動裝置80之構造，該驅動裝置具有相對於曲柄軸15及如輸出元件4之鏈環同軸配置的整合式換檔傳動裝置50，且使用作為用於調節設備60或致動驅動器60的調節馬達來輔助驅動器的電動馬達3。
由於作為超轉自由輪之馬達自由輪36在正齒輪33與正齒輪34之間的馬達減速傳動裝置30之中間軸上，在馬達軸31上的馬達減速傳動裝置30之小齒輪32處借助於可啟動傳動裝置來實現電動馬達3與換檔機構60之連接。當馬達3停止時，超轉自由輪36防止馬達3附隨地驅動或強制性地旋轉，且因此亦防止馬達3逆方向旋轉。然而，對於換檔方向自換高檔至換低檔之逆轉需要馬達3逆方向旋轉。
圖5說明具有超轉自由輪36之替代性裝置的傳動裝置之替代性裝置。
用於馬達3與換檔機構60之間的連接的可啟動耦接傳動裝置90由多級傳動裝置組成，尤其具有主軸62及主軸螺母63，該主軸螺母用以將轉速及馬達3之力矩調適成換檔機構所需的動力(且待由換檔機構解決負載)(圖4及圖5)。
配置可啟動耦接傳動裝置90之行星傳動裝置91以使得僅借助於相對於殼體14保持可旋轉地固定或釋放的太陽齒輪93，可另外借助於離合器96來啟動及釋放耦接傳動裝置90。所說明之用於離合器96之致動器97或離合器96可例如為螺線管、可轉換自由輪或電動馬達/致動驅動器。
圖6及圖7展示相對於曲柄軸15及鏈環4同軸配置的整合式7檔齒輪轉速行星換檔傳動裝置50之較佳的例示性實施例，該整合式7檔齒輪轉速行星換檔傳動裝置能夠在負載情況下執行換擋。
在此情況下主軸螺母63在相對於踏板-曲柄軸15的平行方向65上移動換檔滑環66，借助於該換檔滑環，行星換檔傳動裝置50之不同齒輪轉速可藉由阻塞換檔棘爪61而嚙合，該等換檔棘爪與行星換檔傳動裝置50之太陽齒輪55、56可旋轉結合地連接。
亦指出，在圖6及圖7之實施例中，增速級40之太陽齒輪43經形成而具有中空軸43-1及第一行星傳動裝置51及第二行星傳動裝置52之太陽齒輪55、56，該等太陽齒輪分別地各自經形成而具有中空軸55-1或56-1。
圖8中展示具有相對於曲柄軸15及鏈環4同軸配置的整合式可換擋球型摩擦環傳動裝置24之另一例示性實施例。此涉及一種傳動裝置，其可以連續地可變方式換擋且具有分佈於外周上方作為運行及動力傳輸元件27之多個球體27-1。球體27-1位置固定且不旋轉，且由於靠在該等球體上的摩擦環25旋轉而繞著該等球體自有的主軸28旋轉(圖8)。藉由借助於傾斜機構29調節球體27-1之旋轉主軸28的傾角來實現改變換檔傳動裝置24之傳動比。
在如圖8之摩擦環傳動裝置24的實施例中，作為運行元件27之球體27-1在中心運行環26的運行表面26-1上運行且進一步與摩擦環25相互作用。
用如圖9之呈雙錐體摩擦環傳動裝置形式的摩擦環傳動裝置24來表示具有相對於曲柄軸15及鏈環4同軸配置的整合式傳動裝置之另一例示性實施例，該整合式傳動裝置以連續地可變方式可換擋。此處，運行及動力傳輸元件27為雙錐體27-2，其由於靠在該等雙錐體上的摩擦環25旋轉而繞著該等雙錐體自有的主軸28旋轉，且同時可沿著該旋轉主軸28移動。可借助於平行於踏板-曲柄軸承軸15之雙錐體旋轉主軸28之平移移動來改變換檔傳動裝置24之傳動比。
在如圖8及圖9之具有摩擦環傳動裝置24的實施例中，增速級40之中空軸43-1具有正齒輪級43-2，其與馬達減速傳動裝置30之正齒輪級35重合。
圖式之實施例的核心態樣將再次概括如下：圖4：具有整合式換檔傳動裝置50之電動助力車/電動車踏板-曲柄軸承驅動器80之構造，及作為調節馬達用以輔助騎行者的電動馬達3之使用。
圖5：具有整合式換檔傳動裝置50之電動助力車/電動車踏板-曲柄軸承驅動器80之構造，及作為調節馬達用以輔助騎行者的電動馬達3之使用，以及與馬達減速傳動裝置30的替代性連接。
圖6：具有相對於曲柄軸及鏈環同軸配置的整合式7檔齒輪轉速行星換檔傳動裝置21之例示性實施例，該整合式7檔齒輪轉速行星換 檔傳動裝置能夠在負載情況下執行換擋。
圖7：具有相對於曲柄軸及鏈環同軸配置的整合式7檔齒輪變速行星換檔傳動裝置21以及與馬達減速傳動裝置30的替代性連接之例示性實施例，該整合式7檔齒輪變速行星換檔傳動裝置能夠在負載情況下執行換擋。
圖8：具有相對於曲柄軸15及鏈環4同軸配置的整合式可換擋球型摩擦環傳動裝置24之例示性實施例。
圖9：具有相對於曲柄軸15及鏈環4同軸配置的整合式可換擋雙錐體摩擦環傳動裝置24之例示性實施例。
就如圖4至圖9之實施例而言，亦應注意結合耦接傳動裝置90，耦接傳動裝置90之太陽齒輪93具有軸93-1，借助於該軸實現與可借助於致動器97致動之離合器96的連接。

Claims (12)

  1. 一種驅動裝置(80)，其用於可由馬達動力且特定言之額外由肌肉動力驅動的一車輛(1)、一電動自行車、電動車(eBike)或電動助力車(pedelec)，該驅動裝置(80)具有：一電動驅動器(3)，其用於產生一馬達力矩，一曲柄軸(15)，其可繞一旋轉軸線(Y)旋轉，用於接收至少該馬達力矩，一傳輸裝置(20)，其經設計用於將由該曲柄軸(15)接收之一力矩傳輸至一輸出元件(4)且用於實現一可轉換地可變傳動比，該輸出元件可耦接至該車輛(1)之一驅動輪(9-2)，及一調節設備(60)，其耦接至該傳輸裝置(20)且可通過致動該調節設備來調節該傳輸裝置(20)之該傳動比，其中該電動驅動器(3)經設計用於致動該調節設備(60)，且特定言之，出於傳輸該馬達力矩的至少一部分的目的可耦接至該等調節設備(60)。
  2. 如申請專利範圍第1項之驅動裝置(80)，其中提供一可啟動耦接傳動裝置(90)以將該電動驅動器(3)耦接至該調節設備(60)。
  3. 如申請專利範圍第2項之驅動裝置(80)，其中：該電動驅動器(3)具有一馬達軸(31)且該耦接傳動裝置(90)直接地耦接或可耦接至該馬達軸(31)及/或間接地經由一馬達減速傳動裝置(30)耦接或可耦接至該馬達軸，該 馬達減速傳動裝置耦接或可耦接至該馬達軸(31)，且特定言之經由其一正齒輪級(34)，特定言之經由在相對於該耦接傳動裝置(90)的輸入側處之一正齒輪級(99)。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項之驅動裝置(80)，其中該耦接傳動裝置(90)具有一行星傳動裝置(91)。
  5. 如申請專利範圍第4項之驅動裝置(80)，其中該耦接傳動裝置(90)之該行星傳動裝置(91)具有帶有行星(94)的一行星架(95)，特定言之，該行星架特別地在相對於該耦接傳動裝置(90)的該輸入側處直接地或間接地可耦接或耦接至該電動驅動器(3)。
  6. 如申請專利範圍第4項或第5項之驅動裝置(80)，其中該耦接傳動裝置(90)之該行星傳動裝置(91)具有用於該等行星(94)內部旋轉的一共同內齒輪(92)，特定言之，該內齒輪在相對於該耦接傳動裝置(90)的該輸出側處較佳地以外嚙合之方式直接地或間接地可耦接或耦接至該調節設備(60)，其在該內齒輪(92)上及/或借助於與該內齒輪(92)可旋轉結合地連接的一正齒輪級(98)形成一正齒輪。
  7. 如前述申請專利範圍中任一項之驅動裝置(80)，其中，為了將該調節設備(60)耦接至該電動驅動器(3)且特定言之為了耦接至該耦接傳動裝置(90)而提供一耦接機構，該耦接機構具有一可旋轉主軸(62)，其具有包圍該主軸(62)且隨著 該主軸(62)之旋轉可在該主軸(62)上移動之一主軸螺母(63)，且尤其具有一連接元件(64)，該連接元件附接至該主軸螺母(63)且用於連接至該調節設備(60)。
  8. 如申請專利範圍第7項之驅動裝置(80)，其中該主軸(62)在該輸入側具有一正齒輪級(62-1)，特定言之，其用於耦接至該耦接傳動裝置(90)之該輸出側，較佳地耦接至該耦接傳動裝置(90)之該行星傳動裝置(91)的該內齒輪(92)之該輸出側正齒輪級(98)。
  9. 如申請專利範圍第2項至第8項中任一項之驅動裝置(80)，其中，針對將該電動驅動器(3)耦接至該調節設備(60)之轉換能力，提供可以可控制方式特定言之借助於一致動器(97)轉換的離合器(96)，特定言之，該離合器配置於該耦接傳動裝置(90)之該行星傳動裝置(91)的太陽齒輪(93)與該驅動裝置(80)之一可旋轉固定區域之間，特定言之一殼體(14)，可以受控制的方式假定至少一耦接狀態及一解耦狀態，其中在該耦接狀態下，該行星傳動裝置(91)之該太陽齒輪(93)出於傳輸該馬達力矩之至少一部分的目的而保持可旋轉地固定，且其中，在該解耦狀態下，該行星傳動裝置(91)之該太陽齒輪(93)可自由旋轉而不傳輸馬達力矩。
  10. 如前述申請專利範圍中任一項之驅動裝置(80)，其形成為一中心馬達驅動器且特定言之具有一殼體(14)，其中容納有 該傳輸裝置(20)、該調節設備、該電動驅動器(3)、該馬達減速傳動裝置(30)及至少一部分曲柄軸(15)。
  11. 如前述申請專利範圍中任一項之驅動裝置(80)，其中該傳輸裝置(20)具有一可轉換行星傳動裝置(21)或一可連續轉換摩擦環傳動裝置(24)。
  12. 一種可由馬達動力且特定言之額外由肌肉動力來驅動之車輛(1)、一電動自行車、電動車或電動助力車，其具有：至少一個輪(9-1、9-2)及如申請專利範圍第1項至第11項中任一項之用於驅動至少一個輪(9-1、9-2)的一驅動裝置(80)。
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