电拨链器马达单元和机动拨链器的制造方法
【专利说明】电拨链器马达单元和机动拨链器
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年11月1日提交的第2012-242247号日本专利申请的优先权。特此，本文通过引用并入第2012-242247号日本专利申请的全部公开内容。
技术领域
[0003]本发明总地涉及自行车拨链器马达齿轮单元。
【背景技术】
[0004]电驱动的齿轮改变装置已广泛地用于自行车中的电齿轮换档(例如，参见第2006-219029号日本公开专利申请公开文献(专利文件1))。常规的电驱动齿轮改变装置经由换档缆线操作自行车拨链器。
【发明内容】
[0005]链条等的张紧将大的力施加到拨链器。由此，对于拨链器来说有必要逆着该大的力而作用，以维持其位置。为了此原因，在上述专利文件1中，蜗杆齿轮安装在电驱动马达的输出轴上且将马达的转矩传送到蜗杆轮，同时蜗杆轮的旋转驱动拨链器。
[0006]当大的力施加到在上述专利文件1中描述的构造中的定位单元时，大的负载作用在蜗杆齿轮和蜗杆轮上，从而引起齿轮的故障，诸如磨损。因此，有必要增加诸如齿轮等部件的尺寸和强度。
[0007]本发明的一个目的是提供使用简单构造而具有自锁功能的电拨链器马达单元。
[0008]根据本发明的第一方面，电拨链器马达单元包括基座构件、马达、输出轴和传动系。马达安装到基座构件。马达具有绕第一旋转轴线可旋转的马达轴。输出轴绕第二旋转轴线可旋转。传动系可操作地设置在马达的马达轴和输出轴之间。传动系包括防反转离合器。该防反转离合器构造为将马达的马达轴的沿着绕第一旋转轴线的两个旋转方向的旋转传送到输出轴。防反转离合器进一步构造为当输出轴从电拨链器马达单元之外接收外部旋转转矩时，防止输出轴沿着绕第二旋转轴线的两个旋转方向旋转。
[0009]根据本发明的第二方面，根据第一方面的电拨链器马达单元构造为使得防反转离合器包括离合器罩、输入构件、输出构件和嗤合元件。离合器罩安装到基座构件。输入构件相对于离合器罩可旋转。输入构件可操作地联接到马达的马达轴。输出构件相对于离合器罩可旋转。输出构件可操作地联接到输出轴。啮合元件可操作地设置在离合器罩和输出构件之间。
[0010]根据本发明的第三方面，根据第二方面的电拨链器马达单元进一步构造为使得防反转离合器进一步构造为响应于输出轴的旋转从输出轴传送到防反转离合器的输出构件，而相对于离合器罩锁定输出构件。
[0011]根据本发明的第四方面，根据第一方面的电拨链器马达单元构造为使得传动系进一步包括固定地接附到马达的马达轴的正齿轮。
[0012]根据本发明的第五方面，根据第一方面的电拨链器马达单元构造为使得第一旋转轴线和第二旋转轴线平行于彼此。
[0013]根据本发明的第六方面，根据第一方面的电拨链器马达单元构造为使得传动系进一步包括第一减速齿轮系，该第一减速齿轮系可操作地联接在马达轴和防反转离合器之间。
[0014]根据本发明的第七方面，根据第六方面的电拨链器马达单元构造为使得第一减速齿轮系包含正齿轮，以将马达轴可操作地联接到防反转离合器。
[0015]根据本发明的第八方面，根据第一方面的电拨链器马达单元构造为使得传动系进一步包括第二减速齿轮系，该第二减速齿轮系可操作地联接在防反转离合器和输出轴之间。
[0016]根据本发明的第九方面，根据第八方面的电拨链器马达单元进一步构造为使得第二减速齿轮系包含正齿轮，以将防反转离合器可操作地联接到输出轴。
[0017]根据本发明的第十方面，根据第六方面的电拨链器马达单元构造为使得传动系进一步包括第二减速齿轮系，该第二减速齿轮系可操作地联接在防反转离合器和输出轴之间。
[0018]根据本发明的第十一方面，根据第十方面的电拨链器马达单元构造为使得第二减速齿轮系包含正齿轮，以将防反转离合器可操作地联接到输出轴。
[0019]根据本发明的第十二方面，机动拨链器包括根据第一方面的电拨链器马达单元。该机动拨链器包括连杆和可移动构件。连杆可操作地联接到输出轴。可移动构件由连杆可移动地支撑，以在第一换档位置和第二换档位置之间相对于基座构件移动。
[0020]根据本发明的第十三方面，根据第十二方面的机动拨链器构造为使得防反转离合器包括离合器罩、输入构件、输出构件和嗤合构件。离合器罩安装到基座构件。输入构件相对于离合器罩可旋转。输入构件可操作地联接到马达的马达轴。输出构件相对于离合器罩可旋转。输出构件可操作地联接到输出轴。啮合元件可操作地设置在离合器罩和输出构件之间。
[0021]根据本发明的第十四方面，根据第十三方面的机动拨链器构造为使得防反转离合器进一步构造为响应于输出轴的旋转从输出轴传送到防反转离合器的输出构件，而相对于离合器罩锁定输出构件。
[0022]根据本发明的第十五方面，根据第十二方面的机动拨链器构造为使得传动系进一步包括固定地接附到马达的马达轴的正齿轮。
[0023]根据本发明的第十六方面，根据第十二方面的机动拨链器构造为使得第一旋转轴线和第二旋转轴线平行于彼此。
[0024]根据本发明的第十七方面，自行车拨链器马达齿轮单元构造为降低马达的马达速度并将马达的马达转矩传送到拨链器。自行车拨链器马达齿轮单元包括输出轴、固定太阳轮、输出太阳轮、多个行星轮和承载件。输出太阳轮相对于固定太阳轮可旋转。输出太阳轮固定地联接到输出轴。承载件可旋转且可绕转地支撑行星轮。行星轮中的每个具有与固定太阳轮啮合的第一齿轮以及与输出太阳轮啮合的第二齿轮。第一齿轮和第二齿轮同轴地联接到彼此。固定太阳轮、输出太阳轮、第一齿轮和第二齿轮分别具有这样的齿数，使得当外力施加到输出太阳轮时，固定太阳轮、输出太阳轮、第一齿轮和第二齿轮锁定。
[0025]根据本发明的第十八方面，自行车拨链器马达齿轮单元构造为降低马达的马达速度并将马达的马达转矩传送到拨链器。自行车拨链器马达齿轮单元包括输出轴、固定外部太阳轮、输出外部太阳轮、多个行星轮和承载件。输出外部太阳轮相对于固定外部太阳轮可旋转。输出外部太阳轮固定地联接到输出轴。输出外部太阳轮具有外部齿轮齿。承载件可旋转且可绕转地支撑行星轮。行星轮中的每个具有与固定外部太阳轮啮合的第一齿轮以及与输出外部太阳轮啮合的第二齿轮。第一齿轮和第二齿轮同轴地联接到彼此。固定外部太阳轮、输出外部太阳轮、第一齿轮和第二齿轮分别具有这样的齿数，使得齿数满足以下公式:
[0026]当Zb*Ze〈Za*Zd 时(n ab*Za/Zb+l) / (Ze/ ( n de*Zd) +1) ( 1 ;和
[0027]当Zb*Ze>Za*Zd 时(nde*Ze/Zd+l)/(Za/(nab*Zb)+1)彡 1，
[0028]其中，Za表示固定外部太阳轮的齿数，Ze表示输出外部太阳轮的齿数，Zb表示第一齿轮的齿数，Zd表;^第二齿轮的齿数，nab表;^固定外部太阳轮和第一齿轮之间的传动系数，且n de表示输出外部太阳轮和第二齿轮之间的传动系数。
[0029]根据本发明的第十九方面，自行车拨链器马达齿轮单元构造为降低马达的马达速度并将马达的马达转矩传送到拨链器。自行车拨链器马达齿轮单元包括输出轴、固定内部太阳轮、输出内部太阳轮、多个行星轮和承载件。输出内部太阳轮相对于固定内部太阳轮可旋转。输出内部太阳轮固定地联接到输出轴。输出内部太阳轮具有内部齿轮齿。承载件可旋转且可绕转地支撑行星轮。行星轮中的每个具有与固定内部太阳轮啮合的第一齿轮以及与输出内部太阳轮啮合的第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮同轴地联接到彼此。固定内部太阳轮、输出内部太阳轮、第一齿轮和第二齿轮分别具有这样的齿数，使得齿数满足以下公式:
[0030]当Zc*Zd>Zb*Zf 时(n bc*Zc/Zb_l) / {If/( n df*Zd) -1} ( 1 ;和[0031 ]当 Zc*Zd〈Zb*Zf 时(n df*Zf/Zd_l) / ( n bc*Zc/Zb_l) ( 1，
[0032]其中，Zc表示固定内部太阳轮的齿数，Zf表示输出内部太阳轮的齿数，Zb表示第一齿轮的齿数，Zd表;^第二齿轮的齿数，Π be表;^固定内部太阳轮和第一齿轮之间的传动系数，且n df表示输出内部太阳轮和第二齿轮之间的传动系数。
[0033]根据本发明的第二十方面，根据第十七方面的自行车拨链器马达齿轮单元进一步包括齿轮减速机构，其构造为设置在马达和包括固定太阳轮、输出太阳轮、行星轮和承载件的行星齿轮机构之间。齿轮减速机构构造为将马达的马达转矩传送到行星齿轮机构。
[0034]根据本发明的第二十一方面，根据第十七方面的自行车拨链器马达齿轮单元进一步包括齿轮系，其具有至少一个正齿轮，齿轮系构造为设置在马达的马达小齿轮和包括固定太阳轮、输出太阳轮、行星轮和承载件的行星齿轮机构之间。齿轮系构造为将马达的马达转矩传送到行星齿轮机构。
[0035]根据本发明的第二十二方面，根据第十七方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得行星轮中的至少一个具有防护件，该防护件轴向地设置在第一齿轮和第二齿轮之间。第一齿轮、第二齿轮和防护件为整块构件。
[0036]根据本发明的第二十三方面，根据第十七方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得输出轴相对于输出太阳轮的旋转轴线同轴地设置。行星轮的第二齿轮与输出太阳轮嗤合。输出轴的旋转输出向外部传送。
[0037]根据本发明的第二十四方面，根据第十七方面的自行车拨链器马达齿轮单元进一步包括齿轮减速机构，其构造为设置在马达和包括固定外部太阳轮、输出外部太阳轮、行星轮和承载件的行星齿轮机构之间。齿轮减速机构构造为将马达的马达转矩传送到行星齿轮机构。
[0038]根据本发明的第二十五方面，根据第十七方面的自行车拨链器马达齿轮单元进一步包括齿轮系，其具有至少一个正齿轮，齿轮系构造为设置在马达的马达小齿轮和包括固定外部太阳轮、输出外部太阳轮、行星轮和承载件的行星齿轮机构之间。齿轮系构造为将马达的马达转矩传送到行星齿轮机构。
[0039]根据本发明的第二十六方面，根据第十八方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得行星轮中的至少一个具有防护件，该防护件轴向地设置在第一齿轮和第二齿轮之间。第一齿轮、第二齿轮和防护件为整块构件。
[0040]根据本发明的第二十七方面，根据第十八方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得输出轴相对于输出外部太阳轮的旋转轴线同轴地设置。行星轮的第二齿轮与输出外部太阳轮嗤合。输出轴的旋转输出向外部传送。
[0041]根据本发明的第二十八方面，根据第十八方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得固定内部太阳轮和第一齿轮之间的传动系数以及输出内部太阳轮和第二齿轮之间的传动系数的值为0.9。
[0042]根据本发明的第二十九方面，根据第十八方面的自行车拨链器马达齿轮单元进一步包括齿轮减速机构，其构造为设置在马达和包括固定内部太阳轮、输出内部太阳轮、行星轮和承载件的行星齿轮机构之间。齿轮减速机构构造为将马达的马达转矩传送到行星齿轮机构。
[0043]根据本发明的第三十方面，根据第十九方面的自行车拨链器马达齿轮单元进一步包括齿轮系，其具有至少一个正齿轮，齿轮系构造为设置在马达的马达小齿轮和包括固定内部太阳轮、输出内部太阳轮、行星轮和承载件的行星齿轮机构之间。齿轮系构造为将马达的马达转矩传送到行星齿轮机构。
[0044]根据本发明的第三十一方面，根据第十九方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得行星轮中的至少一个具有防护件，该防护件轴向地设置在第一齿轮和第二齿轮之间。第一齿轮、第二齿轮和防护件为整块构件。
[0045]根据本发明的第三十二方面，根据第十九方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得输出轴相对于输出内部太阳轮的旋转轴线同轴地设置。行星轮的第二齿轮与输出内部太阳轮嗤合。输出轴的旋转输出向外部传送。
[0046]根据本发明的第三十三方面，根据第十九方面的自行车拨链器马达齿轮单元构造为使得固定内部太阳轮和第一齿轮之间的传动系数以及输出内部太阳轮和第二齿轮之间的传动系数的值为0.9。
[0047]使用该自行车拨链器马达齿轮单元，齿轮的齿数之间的关系设置为使得即使当外部力施加到输出太阳轮时，行星轮也不旋转或绕转。因此，可能获得具有响应于外部力的自锁功能的自行车拨链器马达齿轮单元。
[0048]从对结合附图公开了电拨链器马达单元的选定实施例的下文的详细描述中，本领域技术人员可以了解本公开的其他目的、特征、方面和优点。
【附图说明】
[0049]现在参考形成了此原始公开的一部分的附图:
[0050]图1是具有根据第一实施例的驱动装置的自行车的侧立视图；
[0051]图2A是在图1中图示的自行车的拨链器的侧立视图；
[0052]图2B是在图2A中图示的拨链器的后立视图；
[0053]图2C是在图2A中图示的拨链器的俯视平面图；
[0054]图3是在图2A中图示的拨链器的后立视图，图示了延伸通过拨链器的链条；
[0055]图4A是驱动装置的立体图；
[0056]图4B是驱动装置的行星齿轮减速机构的立体图；
[0057]图4C是行星齿轮减速机构的放大立体图；
[0058]图5A是沿图4A中的v_v线所截的行星齿轮减速机构的截面图；
[0059]图5B是在图5A中图示的行星齿轮减速机构的架构图；
[0060]图6是图示了驱动装置的电构造的框图；
[0061]图7是图示了行星齿轮减速机构的齿轮的规格的图表；
[0062]图8A是图示了太阳轮和行星轮之间的关系的示意图；
[0063]图8B是图示了太阳轮和行星轮之间的关系的示意图；
[0064]图9是图示了当Zb*Ze〈Za*Zd时旋转方向和力的方向的示意图；
[0065]图10是图示了当Zb*Ze>Za*Zd时旋转方向和力的方向的示意图；
[0066]图11是图示了施加到行星轮的力以及该力的分解的示意图；
[0067]图12是根据第一实施例的变型示例的行星齿轮减速机构的立体图；
[0068]图13A是根据第一实施例的变型示例的行星齿轮减速机构的架构图；
[0069]图13B是根据第一实施例的变型示例的行星齿轮减速机构的架构图；
[0070]图13C是根据第一实施例的变型示例的行星齿轮减速机构的架构图；
[0071]图14A是根据第二实施例的行星齿轮减速机构的立体图；
[0072]图14B是根据第二实施例的行星齿轮减速机构的截面图；
[0073]图15是在图14A和14B中图示的行星齿轮减速机构的架构图；
[0074]图16是图示了当Zc*Zd>Zb*Zf时旋转方向和力的方向的示意图；
[0075]图17是图示了在图16中图示的旋转方向和力的方向的细节图；
[0076]图18是图示了当Zc*Zd〈Zb*Zf时旋转方向和力的方向的示意图；
[0077]图19是图示了在图18中图示的旋转方向和力的方向的细节图；
[0078]图20A是根据第二实施例的变型示例的行星齿轮减速机构的架构图；
[0079]图20B是根据第二实施例的变型示例的行星齿轮减速机构的架构图；
[0080]图20C是根据第二实施例的变型示例的行星齿轮减速机构的架构图；
[0081]图21A是根据变型示例的行星齿轮减速机构的立体图；
[0082]图21B是根据变型示例的行星齿轮减速机构的立体图；
[0083]图22是具有防护件的行星轮的立体图；
[0084]图23A是设置在马达和行星齿轮减速机构之间的齿轮系的轴向平面图和立体图；
[0085]图23B是设置在马达和行星齿轮减速机构之间的齿轮系的轴向平面图和立体图；
[0086]图23C是设置在马达和行星齿轮减速机构之间的齿轮系的轴向平面图和立体图；
[0087]图23D是设置在马达和行星齿轮减速机构之间的齿轮系的轴向平面图和立体图；
[0088]图24A是中间齿轮系的示意性框图；
[0089]图24B是中间齿轮系的示意性框图；
[0090]图25是装备有机动前拨链器和机动后拨链器的自行车的侧立视图，机动前拨链器和机动后拨链器每个都具有根据第三实施例的电拨链器马达单元；
[0091]图26是在图25中图示的自行车的包括前拨链器的部分的前侧立体图；
[0092]图27是在图26中图示的机动前拨链器的电拨链器马达单元的后侧立体图；
[0093]图28是在图27中图示的电拨链器马达单元的后侧立体图，其中电拨链器马达单元的壳体被移除；
[0094]图29是在图27中图示的电拨链器马达单元的后侧立视图，其中电拨链器马达单元的壳体被移除；
[0095]图30是在图27中图示的电拨链器马达单元的前侧立视图，其中电拨链器马达单元的壳体被移除；
[0096]图31在图27中图示的电拨链器马达单元的俯视平面图，其中电拨链器马达单元的壳体被移除；
[0097]图32在图27中图示的电拨链器马达单元的右侧立视图，其中电拨链器马达单元的壳体被移除；
[0098]图33是接附到在图25中图示的自行车的自行车车架的后部的机动后拨链器的后侧立视图；
[0099]图34是在图33中图示的机动后拨链器的电拨链器马达单元的立体图；
[0100]图35是在图34中图示的电拨链器马达单元的轴向侧视图；
[0101]图36是在图34中图示的电拨链器马达单元的另一个轴向侧视图；
[0102]图37是在图34中图示的电拨