诸如用于自行车的无级变速器单元的制作方法

本发明涉及一种诸如用于自行车变速器的无级变速器单元。

背景技术：

1、例如用于车辆、风车等的变速器系统是已知的。在自行车中，尤其是竞赛自行车中，变速器系统传统上包括前拨链器和后拨链器，用于对变速器系统进行换挡。拨链器的替代方案是由齿轮轮毂形成，其中齿轮的换挡由通常位于后轮轮毂内部的齿轮换挡机构来实现。混合形式是已知的，其中具有至少两个可选择的齿轮比的齿轮轮毂扭矩变速器联接在后轮轮毂和后飞轮之间。在本文中，后飞轮可以包括可通过后拨链器选择的多个齿轮。此处，齿轮毂可以代替前拨链器。

2、这种齿轮毂可包括一个或多个行星齿轮组。行星齿轮包括至少三个旋转构件，诸如太阳齿轮、行星架和齿圈。离合器或制动系统可以用于选择性地联接两个旋转构件，例如行星架和齿圈。当联接时，轮毂齿轮换挡机构根据第一齿轮比操作。当分离时，轮毂齿轮换挡机构根据第二齿轮比操作。

技术实现思路

1、根据一方面，提供了一种无级变速器(cvt)单元。cvt单元可以用于各种车辆。cvt单元包括可绕第一轴线旋转的第一驱动元件和可绕平行于第一轴线的第二轴线旋转的第二驱动元件。第一驱动元件和第二驱动元件可沿横向于第一轴线和第二轴线的方向相对于彼此运动。cvt单元包括在距第一轴线恒定的第一半径处并且距第二轴线可变的第二半径处设置的第一联接元件。第一联接元件设置成用于在第一驱动元件和第二驱动元件之间传递扭矩。第一驱动元件和第二驱动元件可沿横向于第一轴线和第二轴线的方向相对于彼此运动，以传递扭矩。通过改变第一轴线和第二轴线之间的相对位移，来改变在第一驱动元件和第二驱动元件之间传递扭矩的可变的第二半径。因此，可以在第一驱动元件和第二驱动元件之间获得各种传动比。因此，可以在cvt单元的输入和输出之间获得各种传动比。

2、可选地，第一联接元件沿切向方向联接至第二驱动元件，并且可沿径向方向相对于第二驱动元件运动。因此，第一联接元件可以相对于第二轴线径向运动，同时保持切向地联接至第二驱动元件。可选地，第一联接元件在第一半径处沿径向方向联接至第二驱动元件，并且可沿第一切向方向相对于第一驱动元件运动。可选地，第一联接元件可沿与第一切向方向相反的第二切向方向联接至第一驱动元件。因此，第一联接元件可以相对于第一轴线保持预定的径向距离。第一联接元件可以例如相对于第一驱动构件沿第一切向方向自由地运动，并且相对于第一驱动构件沿第二切向方向联接至第一驱动元件。因此，第一驱动元件可以驱动第一联接元件沿第一切向方向旋转，且第一驱动元件可以相对于第一联接元件沿第二切向方向自由运动。此外，第一联接元件可以驱动第一驱动元件沿第二切向方向旋转，且第一联接元件可以相对于第一驱动元件沿第一切向方向自由运动。

3、可选地，第一驱动元件包括围绕第一轴线同心延伸的第一同心引导件，其中，第一同心引导件布置成引导第一联接元件沿第一切向方向的运动。第一同心引导件可以例如是设置在第一驱动元件中的槽，该槽围绕第一轴线同心地延伸。

4、可选地，第一同心引导件和第一联接元件形成或包括单向联接部，以用于允许第一联接元件相对于第一同心引导件沿第一切向方向的运动，并且用于阻止第一联接元件相对于第一同心引导件沿第二切向方向的运动。每个第一联接元件可以例如包括单向单元，该单向单元布置成当沿第二切向方向被驱动时楔入在第一同心引导件的内座圈和外座圈之间。

5、可选地，每个第一联接元件包括楔入体，该楔入体能够围绕倾斜轴线在中间位置和楔入位置之间倾斜，在中间位置中允许联接元件相对于第一同心引导件自由运动，在楔入位置中允许楔入体与第一同心引导件楔入接合。例如，楔入体可以楔入在第一同心引导件的两个座圈之间，例如内座圈和外座圈之间。将理解的是，中间位置和楔入位置可以仅略有不同，例如在极值点处几微米。为了呈现中间位置，楔入体不再与第一同心引导件楔入地接合就足够了。

6、可选地，每个第一联接元件包括至少一个辊，用于启动楔入体从中间位置到楔入位置的倾斜。

7、可选地，楔入体的第一端设置有用于与第一辊协配的会聚楔入凹部，并且楔入体的与第一端相对的第二端设置有用于与第二辊协配的发散楔入凹部。此处，会聚和发散被定义为从远离楔入体中心的方向观察。相对于楔入体的飞轮方向，会聚楔入凹部可设置在楔入体的前端处，而发散凹部可设置在楔入体的尾端处。第一辊可以例如设置在第一同心引导件的内座圈和会聚楔入凹部的会聚楔入面之间。第二辊可以例如设置在第一同心引导件的外座圈和发散楔入凹部的发散楔入面之间。可选地，第一和/或第二辊沿楔入方向被偏置，例如弹性偏置，例如利用弹簧。第一辊和/或第二辊可以朝向楔入凹部的会聚侧偏置。这提供的优点是楔入体在楔入状态下被偏置，并且可以通过沿飞轮方向的运动来释放。

8、可选地，第二驱动元件包括第一径向引导件，该第一径向引导件相对于第二轴线至少径向延伸，即具有径向分量。第一径向引导件布置成用于引导第一联接元件沿径向方向的运动并且用于沿切向方向传递扭矩。第一径向引导件可包括在第二驱动元件的主体中的径向延伸的槽。

9、可选地，每个第一联接元件包括用于沿着第一径向引导件运行的引导轮。

10、可选地，第一联接元件可运动地，诸如铰接地连接至第二驱动元件，以允许第一联接元件相对于第二驱动元件的径向运动。

11、可选地，每个楔入体可围绕倾斜轴线在中间位置和楔入位置之间倾斜，在中间位置中允许联接元件相对于第一同心引导件自由运动，在楔入位置中每个楔入体与第一同心引导件楔入地接合。

12、可选地，每个第一联接元件包括两个楔入体。可选地，第一联接元件的每个楔入体可围绕公共倾斜轴线在中间位置和楔入位置之间倾斜，在中间位置中允许联接元件相对于第一同心引导件自由运动，在楔入位置中每个楔入体与第一同心引导件楔入地接合。

13、可选地，引导轮可围绕公共倾斜轴线旋转，其中，两个楔入体布置在引导轮的两侧上。

14、可选地，无级变速器单元包括可围绕平行于第二轴线的第三轴线旋转的第三驱动元件。第三驱动元件和第二驱动元件可以沿横向于第三轴线和第二轴线的方向相对于彼此运动。cvt可以包括在距第三轴线恒定的第三半径处并且距第二轴线可变的第四半径处设置的第二联接元件，用于在第三驱动元件和第二驱动元件之间传递扭矩。因此，扭矩可以根据第一cvt传动比从第一驱动元件传递至第二驱动元件，并且根据第二cvt传动比从第二驱动元件传递至第三驱动元件。第一cvt传动比和第二cvt传动比特别地串联布置，因此能够增加利用cvt单元可获得的cvt单元传动比步长。可选地，恒定的第一半径对应于恒定的第三半径，即恒定的第一半径和恒定的第三半径相等。可选地，可变的第二半径对应于可变的第四半径，即可变的第二半径与可变的第四半径相等。

15、可选地，第二联接元件沿切向方向联接至第二驱动元件，并且可沿径向方向相对于第二驱动元件运动。因此，第二联接元件可以相对于第二轴线径向运动，同时保持切向联接至第三驱动元件。可选地，第二联接元件在第三半径处沿径向方向联接至第三驱动元件，并且可沿第四切向方向相对于第三驱动元件运动。可选地，第二联接元件可沿与第四切向方向相反的第三切向方向联接至第三驱动元件。可选地，第三切向方向对应于第一切向方向，即第三切向方向和第一切向方向相同。可选地，第四切向方向对应于第二切向方向，即第四切向方向和第二切向方向相同。因此，第二联接元件能够在第三半径处沿径向方向联接至第三驱动元件，且可沿第二切向方向相对于第三驱动元件运动，并且第二联接元件可沿第一切向方向联接至第三驱动元件。因此，第二联接元件可以驱动第三驱动元件沿第一切向方向旋转，且第二联接元件可以相对于第三驱动元件沿第二切向方向自由运动。此外，第三驱动元件可以驱动第二联接元件沿第二切向方向旋转，且第三驱动元件可以相对于第二联接元件沿第一切向方向自由运动。

16、可选地，第三驱动元件包括围绕第三轴线同心地延伸的第二同心引导件，其中，第二同心引导件布置成引导第二联接元件沿第三切向方向的运动。第一二同心引导件可以例如是设置在第三驱动元件中的槽，该槽围绕第三轴线同心地延伸。

17、可选地，第二同心引导件和第二联接元件形成或包括单向联接部，以用于允许第二联接元件相对于第二同心引导件沿第四切向方向的运动，并且用于阻止第二联接元件相对于第二同心引导件沿第三切向方向的运动。

18、可选地，每个第二联接元件包括楔入体，该楔入体能够围绕倾斜轴线在中间位置和楔入位置之间倾斜，在中间位置中允许联接元件相对于第一同心引导件自由运动，在楔入位置中允许楔入体与第二同心引导件楔入接合。例如，楔入体可以楔入在第二同心引导件的两个座圈之间，例如内座圈和外座圈之间。将理解的是，中间位置和楔入位置可以仅略有不同，例如在极值点处几微米。为了呈现中间位置，楔入体不再与第一同心引导件楔入地接合就足够了。

19、可选地，每个第二联接元件包括至少一个辊，用于启动楔入体从中间位置到楔入位置的倾斜。

20、可选地，楔入体的第一端设置有用于与第一辊协配的会聚楔入凹部，并且楔入体的与第一端相对的第二端处设置有用于与第二辊协配的发散楔入凹部。相对于楔入体的飞轮方向，会聚楔入凹部可设置在楔入体的前端处，而发散凹部可设置在楔入体的尾端处。第一辊可以例如设置在第二同心引导件的内座圈和会聚楔入凹部的会聚楔入面之间。第二辊可以例如设置在第二同心引导件的外座圈和发散楔入凹部的发散楔入面之间。可选地，第一和/或第二辊沿楔入方向被偏置，例如弹性偏置，例如利用弹簧。第一辊和/或第二辊可以朝向楔入凹部的会聚侧偏置。这提供的优点是楔入体在楔入状态下被偏置，并且可以通过沿飞轮方向的运动来释放。

21、可选地，第二驱动元件包括相对于第二轴线径向延伸的第二径向引导件，其中，第二径向引导件布置成用于引导第二联接元件沿径向方向的运动并且用于沿切向方向传递扭矩。第二径向引导件可包括在第二驱动元件的主体中的径向延伸的槽。

22、可选地，每个第二联接元件包括用于沿着第二径向引导件运行的引导轮。

23、可选地，第二联接元件可运动地，诸如铰接地连接至第二驱动元件，以允许第二联接元件相对于第二驱动元件的径向运动。

24、可选地，每个楔入体可围绕倾斜轴线在中间位置和楔入位置之间倾斜，在中间位置中允许联接元件相对于第二同心引导件自由运动，在楔入位置中每个楔入体与第二同心引导件楔入地接合。

25、可选地，每个第二联接元件包括两个楔入体。可选地，第二联接元件的每个楔入体可围绕公共倾斜轴线在中间位置和楔入位置之间倾斜，在中间位置中允许联接元件相对于第二同心引导件自由运动，在楔入位置中每个楔入体与第二同心引导件楔入地接合。

26、可选地，引导轮可围绕公共倾斜轴线旋转，其中，两个楔入体布置在引导轮的两侧上。

27、可选地，第一轴线和第三轴线重合。第一驱动元件和第三驱动元件可以例如围绕公共轴线旋转。

28、可选地，第二驱动元件可围绕平行于第一轴线和第二轴线延伸的枢转轴线枢转地运动，以相对于第一驱动元件沿横向于第一轴线和第二轴线的方向枢转地运动。因此，第二驱动元件可通过旋转驱动器围绕枢转轴线相对于第一驱动元件运动。

29、可选地，变速器单元包括第二变速器轮，该第二变速器轮同心地联接至第二驱动元件并可与其一起围绕所述第二轴线共同旋转；以及第一变速器轮，该第一变速器轮驱动连接至第二变速器轮，用于在第一变速器轮与第二变速器轮之间传递扭矩，其中，第一变速器轮具有与枢转轴线重合的旋转轴线。第一变速器轮和第二变速器轮可以例如分别是第一齿轮和第二齿轮，其中，第一齿轮和第二齿轮啮合以传递扭矩。第一变速器轮和第二变速器轮也可以分别为经由链条连接的第一链轮和第二链轮。

30、可选地，变速器单元包括环形驱动构件，例如链条或带，其驱动地接合第一变速器轮和第二变速器轮，用于在第一变速器轮和第二变速器轮之间传递扭矩。因此可以获得无齿轮变速器单元。此外，例如，当驱动第一驱动构件绕第一轴线旋转时，驱动力通过第一联接元件传递至第二驱动元件。该力作为来自环形驱动构件的反作用力沿基本相反的方向作用在第二驱动元件上。因此，至少相对于齿轮驱动布置，可以减小用于使第二驱动元件相对于第一驱动元件运动的致动力。

31、可选地，变速器单元布置成使第二驱动元件在第一轴线和第二轴线重合的同心位置与第一轴线和第二轴线偏移的偏心位置之间枢转，并且其中，如果第一驱动元件围绕第二轴线沿从动旋转方向驱动第二驱动元件，则变速器单元布置成用于沿与从动旋转方向相反的围绕枢转轴线的旋转方向将第二驱动元件从同心位置枢转至偏心位置；并且如果第二驱动元件围绕第一轴线沿从动旋转方向驱动第一驱动元件，则变速器单元布置成用于将第二驱动元件围绕枢转轴线沿从动旋转方向从同心位置枢转至偏心位置。因此，可以最小化用于使第二驱动元件相对于第一驱动元件运动的致动力。

32、可选地，例如替代地或附加地，第一驱动元件可围绕平行于第一轴线和第二轴线延伸的枢转轴线枢转地运动，以相对于第二驱动元件沿横向于第一轴线和第二轴线的方向枢转地运动。然后，变速器单元可以布置成使第一驱动元件在第一轴线和第二轴线重合的同心位置与第一轴线和第二轴线偏移的偏心位置之间枢转，并且其中，如果第二驱动元件围绕第二轴线沿从动旋转方向驱动第一驱动元件，则变速器单元布置成用于沿与从动旋转方向相反的围绕枢转轴线的旋转方向将第一驱动元件从同心位置枢转至偏心位置；并且如果第一驱动元件围绕第一轴线沿从动旋转方向驱动第二驱动元件，则变速器单元布置成用于将第以驱动元件围绕枢转轴线沿从动旋转方向从同心位置枢转至偏心位置。因此，可以最小化用于使第一驱动元件相对于第二驱动元件运动的致动力。

33、可选地，变速器单元包括用于将第一变速器轮联接至第二变速器轮并在第二轴线与枢转轴线之间限定恒定距离的枢转臂，枢转臂在第一端与第二端之间延伸，在第一端处，枢转臂在枢转轴线处联接至第一变速器轮，在第二端处，枢转臂在第二轴线处联接至第二变速器轮。因为，第一变速器轮与枢转轴线旋转地相关联，并且第二变速器轮与第二轴线旋转地相关联，所以第一变速器轮和第二变速器轮可以保持驱动地接合，同时例如直接啮合地接合或通过诸如带或链条之类的环形驱动构件使第二变速器轮与第二驱动构件一起相对于第一变速器枢转。

34、可选地，变速器单元包括第四变速器轮，该第四变速器轮同心地联接至第二驱动元件并可与其一起围绕所述第二轴线共同旋转；以及第三变速器轮，该第三变速器轮驱动连接至第四变速器轮，用于在第三变速器轮与第四变速器轮之间传递扭矩，其中，第三变速器轮具有与枢转轴线重合的旋转轴线。

35、可选地，第一变速器轮和第二变速器轮之间的扭矩传递限定第一变速器路径，并且第三变速器轮和第四变速器轮之间的扭矩传递限定平行于第一变速器路径的第二变速器路径；并且变速器系统包括离合器，用于将扭矩传递从第一变速器路径切换到第二变速器路径和/或反之亦然。离合器可以具体地是布置成在负载下换档的负载换档离合器，例如如wo2018/199757a2、wo2020/085911a2或wo2021/080431a1中所描述的。

36、根据一方面，提供了一种用于自行车的轮毂组件和/或曲柄组件，其包括如本文所述的无级变速器单元。

37、可选地，轮毂组件包括用于联接至自行车的从动轮的轮毂壳，该轮毂壳联接至第一驱动元件并可与其一起围绕第一轴线共同旋转；以及飞轮，该飞轮同心地联接至第二驱动元件并可与其一起围绕第二轴线共同旋转。替代地，轮毂组件包括用于联接至自行车的从动轮的轮毂壳，该轮毂壳联接至第二驱动元件并可与其一起围绕第二轴线共同旋转；以及飞轮，该飞轮同心地联接至第一驱动元件并可与其一起围绕第一轴线共同旋转。

38、可选地，轮毂组件包括用于联接至自行车的从动轮的轮毂壳，该轮毂壳联接至第一驱动元件并可与其一起围绕第一轴线共同旋转；以及飞轮，该飞轮联接至第三驱动元件并可与其一起围绕第三轴线共同旋转。

39、可选地，所述曲柄组件还包括第一变速器，其中，无级变速器单元与第一变速器串联连接；第一变速器可根据第一传动比或第二传动比选择性地操作，并且具有用于将第一变速器从第一传动比切换到第二传动比和/或反之亦然的第一离合器。

40、可选地，所述曲柄组件还包括第二变速器，其中，无级变速器单元、第一变速器和第二变速器串联连接；第二变速器可根据第三传动比或第四传动比选择性地操作，并且具有用于将第二变速器从第三传动比切换到第四传动比和/或反之亦然的第二离合器。

41、根据一方面，提供了一种车辆，其包括如本文所述的变速器单元。具体地，提供了一种包括如本文所述的变速器单元的自行车。自行车例如包括轮毂组件和/或曲柄组件，其包括如本文所述的无级变速器单元。

42、根据一方面，提供了一种例如用于自行车的无齿轮变速器单元，该无齿轮变速器单元提供至少两个离散的可选择传动比，其中，至少两个传动比中的第一传动比由第一环形驱动构件提供，并且其中，至少两个传动比中的第二传动比由第二环形驱动构件提供。

43、可选地，第一环形驱动构件和第二环形驱动构件平行地放置在无齿轮变速器单元的输入部和输出部之间，并且无齿轮变速器单元包括用于选择经由第一环形驱动构件或第二环形驱动构件的动力传输的选择器。

44、可选地，无齿轮变速器单元包括用于选择经由第一环形驱动构件或第二环形驱动构件的动力传输的离合器。

45、可选地，无齿轮变速器单元还包括第三环形驱动构件和第四环形驱动构件，其中，第三环形驱动构件和第四环形驱动构件平行地放置在第一环形驱动构件和第二环形驱动构件的输出部与无齿轮变速器单元的输出部之间，并且无齿轮变速器单元包括用于选择经由第三环形驱动构件或第四环形驱动构件的动力传输的选择器。

46、可选地，无齿轮变速器单元包括用于选择经由第三环形驱动构件或第四环形驱动构件的动力传输的离合器。

47、可选地，离合器布置成在负载下联接和/或分离。该离合器例如是负载换挡离合器。

48、可选地，第一、第二、第三和第四环形驱动构件中的至少一个是非润滑的。特别地，无齿轮变速器单元的每个环形驱动构件可以是非润滑的。因此，没有润滑流体设置在第一环形驱动构件、第二环形驱动构件、第三环形驱动构件和第四环形驱动构件中的至少一个上，特别是在所有的四个所述环形驱动构件上。因此可以获得干式驱动系统。

49、可选地，第一、第二、第三和第四环形驱动构件中的至少一个包括例如干式带或干式链条。

50、可选地，第一、第二、第三和第四环形驱动构件中的至少一个包括润滑链条。具体地，并且作为干式驱动系统的替代，无齿轮变速器单元的每个环形驱动构件可以例如用诸如油之类的润滑流体来润滑。

51、可选地，无齿轮变速器单元包括无级变速器，例如本文所述的无级变速器。

52、根据一方面，由本文所述的变速器系统提供的每个传动比是无油的，优选地是免润滑的。

53、根据一方面，提供了一种用于自行车的轮毂组件，该轮毂组件包括无齿轮变速器单元的。

54、根据一方面，提供了一种用于自行车的曲柄组件，该曲柄组件包括无齿轮变速器单元。

55、根据一方面，提供了一种用于自行车的分布式变速器系统，该系统包括曲柄变速器和轮毂变速器，曲柄变速器包括如本文所述的cvt并且可选地包括如本文所述的第一变速器，轮毂变速器包括如本文所述的第二变速器。将理解的是，替代地，曲柄变速器可包括如本文所述的第二变速器，并且轮毂变速器可包括如本文所述的第一变速器。

56、将理解的是，可以组合上述方面、特征和选项中的任意一个或多个。将理解的是，针对一个方面描述的任何一个选项可以同等地应用于任何其他方面。还将清楚的是，考虑到变速器单元所描述的所有方面、特征和选项等同地适用于轮毂和曲柄组件。