机电变速器的制作方法

本发明涉及一种用于装配在自行车的后车轮轴上的机电变速器。

背景技术：

从现有技术中已知各种机电变速器。ep1396419示出了一种通过电缆供应电流的机电变速器。该变速器的第一基座元件(b关节)通过螺钉(b螺栓)可释放地紧固至自行车框架。具有传动装置(gearing)的齿轮箱布置在第一基座元件和第二基座元件之间。该齿轮箱被多个销穿过，这些销将齿轮箱相对于基座元件固定。这些销防止齿轮箱相对于基座元件发生任何滑移。在这种结构的情况下，不利之处是为了将齿轮箱固定而需要采取销的形式的附加部件。不得不以复杂方式确定这些销通过齿轮箱的路线，并且不能影响传动装置的功能部件。而且，壳体中的销开口降低了后者的紧密性。变速器装配复杂并且耗时。另一个缺点是电动变速器必须通过电缆提供电力。

还已知具有电池的机电变速器，所述电池接近变速器附装或者直接附装在变速器上。变速器的驱动单元容纳在基座元件(b关节)附近或者可动元件(p关节)附近，从而与电池间隔开。电池通过电缆连接至变速器的驱动单元，并且给所述驱动单元提供电力。由于电池和驱动电路之间的相互间隔，不可能没有电缆就能够向驱动单元供应能量，电缆必须桥接该间隔。

而且，从de102014015365(参见图2)已知一种电动变速器，所述电动变速器具有基座元件，该基座元件可以沿着装配轴线装配在自行车上。可动元件具有附装至该可动元件的链条引导装置。铰接设备包括枢转轴线，这些枢转轴线被排列成基本垂直于装配轴线。电池布置在基座元件上。由传动装置和电动马达构成的驱动单元布置在基座元件中。电池电连接至马达。马达致动传动装置以便使可动元件相对于基座元件移动。在该实施方式的情况下的不利之处是，驱动单元集成在基座元件中。基座元件同时用作齿轮箱，这需要复杂的制造和装配。缺陷部件导致更换包括驱动单元的整个基座元件。

技术实现要素：

因此，目的是提供一种后变速器，该后变速器克服已知变速器的缺点。本发明的第一方面通过第一方面的用于装配在后车轮轴线上的机电变速器实现所述目的。

机电变速器适合于装配在自行车的后车轮轴上。该变速器具有固定元件(b关节)、枢转机构、具有链条引导装置的可动元件(p关节)以及传动装置壳体。所述固定元件适合于可释放地装配在自行车框架上。所述枢转机构将所述固定元件连接至所述可动元件。所述枢转机构被构造成使得所述可动元件能够相对于所述固定元件运动。所述传动装置壳体适合于收纳用于驱动所述枢转机构的机电驱动器。所述固定元件限定壳体空腔。所述传动装置壳体至少部分地布置在所述固定元件的壳体空腔中。

所述固定元件被构造成使得能量源将被紧固至所述固定元件。能量源以如下方式紧固至所述固定元件，即：所述能量源电连接至所述传动装置壳体中的机电驱动器。

所述能量源因而可以直接紧固至所述固定元件。在紧固状态下，所述能量源直接布置在所述传动装置壳体旁边并且电连接至位于所述传动装置壳体中的驱动器。所述电池无需附加的收纳部或支撑件来进行机械紧固。

相反，具体地说，一个紧固件被构造在所述固定元件和所述能量源之间，所述紧固件允许将所述能量源以如下方式紧固至所述固定元件，即：所述能量源电连接至所述传动装置壳体中的机电驱动器。所述固定元件特别地具有用于所述能量源的所述紧固件。

所述机电驱动器(也称为驱动单元)包括联接至电动马达并且由所述电动马达致动的传动装置。所述传动装置以及所述电动马达都收纳在所述传动装置壳体中。位于所述传动装置壳体中的驱动部件的确切结构与本发明不再进一步相关。被构造成与所述固定元件分离的所述传动装置壳体允许独立地预组装所述机电驱动器。这种模块化构造允许相互分开地生产、预组装和测试变速器的各个部件。可以更换缺陷模块特别是缺陷驱动单元而不会影响其它模块。模块化构造进一步允许使用不同材料。

将所述传动装置壳体布置在所述固定元件的壳体空腔中提供了进一步的优点。它允许相对于所述固定元件将所述壳体牢固地固定。具体而言，所述传动装置壳体以形状配合和/力配合方式连接至所述固定元件。具体而言，所述传动装置壳体相对于所述固定元件固定，从而防止旋转。所述固定元件包围所述壳体并且防止所述壳体受到诸如冲击之类的外部影响。而且，该布置允许节省空间地构造所述变速器。

根据本发明的固定元件的构造允许将所述传动装置壳体和所述能量源二者紧固至所述固定元件。在紧固至所述固定元件的状态下，所述传动装置壳体或收纳在其中的驱动器分别地和能量源以存在电连接的方式相互定位。通过将驱动单元布置在所述固定元件中并且将所述能量源以与前者直接相邻的方式布置在所述固定元件上，能够在所述能量源和所述机电驱动器之间建立直接连接。不需要电缆来桥接所述驱动器和所述电池之间的间隔。

根据一个实施方式，用于所述能量源的紧固件适合于可释放地紧固所述能量源。用于所述能量源的紧固件特别地包括紧固开口和紧固钩。所述紧固钩可旋转地安装。这允许不用工具地简单地取回和紧固用于充电的所述能量源。

根据一个实施方式，所述固定元件以多部件形式构成。所述固定元件特别地包括第一基座元件和第二基座元件。所述第一基座元件适合于装配在自行车框架上。所述第二基座元件适合于装配在所述第一基座元件上。所述壳体空腔限定在所述第一基座元件和所述第二基座元件之间，其中所述第一基座元件和所述第二基座元件限定所述壳体空腔的第一部分和第二部分。所述基座元件在组装状态下在其内部形成其中至少部分地布置有所述传动装置壳体的壳体空腔。

为了连接所述第一基座元件和所述第二基座元件，在接合方向上将所述第一基座元件和所述第二基座元件螺接至彼此。为此，所述第一基座元件和所述第二基座元件具有多个第一和第二接合点。这些接合点被构造成开口并且用来收纳螺钉。特别地，这些接合点设置在所述第一基座元件和所述第二基座元件之间。在连接状态下所述基座元件相互固定。

在所述固定元件采取多部件形式的设计实施方式的情况下，有利的是能够容易地插入所述传动装置壳体。通过连接所述第一基座元件和所述第二基座元件将所述传动装置壳体固定在所述基座元件之间。这里，所述传动装置壳体和所述基座元件相互适配，从而不需要任何附加部件将所述传动装置壳体相对于所述固定元件固定。

根据一个实施方式，所述紧固钩布置在所述第一基座元件上，并且所述紧固开口布置在所述第二基座元件上。所述能量源可以通过卡扣配合机构紧固至所述固定元件。为此，所述能量源特别地具有一个配对紧固件，该配对紧固件能够与所述第一基座元件上的紧固钩进行接合。而且，所述能量源被支撑在所述固定元件上。为此，所述能量源具有能够与所述固定元件的第二基座元件中的紧固开口接合的紧固突起。所述电池初始通过其紧固突起插入到所述第二基座元件的紧固开口内，被定位，并且随后所述紧固钩被卡扣配合在所述电池的配对件中。

总体来说，所述紧固件允许所述固定元件和所述能量源之间进行可释放的连接。紧固机构的类型和该紧固机构在所述固定元件和/或所述能量源上的布置可自由选择。

根据一个实施方式，所述能量源可附装至所述固定元件的后部。所述能量源因而还分别布置在所述驱动单元或所述传动装置壳体的后部。然而，所述能量源被布置成与所述驱动单元直接相邻。向后布置使得所述能量源容易接近并且提供了充足的空间，而不会与变速器的其它部件发生碰撞。

所述能量源可以被构造成可充电电池或蓄能器，例如锂离子蓄能器。

根据一个实施方式，所述传动装置壳体可释放地布置在所述固定元件中。所述固定元件可以以单部件形式或多部件形式构造。在所述固定元件的单部件实施方式的情况下，所述传动装置壳体可以例如从一侧卡扣配合到壳体空腔中。在所述固定元件具有第一和第二基座元件的多部件形式的实施方式中，在两个基座元件的连接状态下，所述传动装置壳体固定在所述壳体空腔中。所述传动装置壳体插入在所述第一基座元件的壳体空腔中，并且由于所述第二基座元件装配在所述第一基座元件上而固定在所述壳体空腔中。所述传动装置壳体相对于所述基座元件在所有方向上都固定。为了将所述传动装置壳体释放必须将两个基座元件拆开。

这里，所述传动装置壳体的外部轮廓适合于所述固定元件，从而能够使所述齿轮箱与所述固定元件的内部轮廓接合。换言之，所述传动装置壳体形成了所述基座元件的内部轮廓的反面轮廓(negative)。特别地，所述传动装置壳体只可以沿着接合轴线分别插入到两件式基座元件内或者从该两件式基座元件取回。该实施方式使得所述传动装置壳体特别紧密地安置在所述b关节中。在所述传动装置壳体和所述固定元件之间不再需要任何进一步的螺钉配件或紧固件。

根据一个实施方式，所述传动装置壳体具有第一壳体部分和第二壳体部分。这两个壳体部分可以在多个(例如六个)壳体接合点处通过螺钉连接。沿着接合轴线(该接合轴线相当于所述基座元件的接合方向)连接壳体部分允许特别简单地进行组装。

特别地，所述第一壳体部分被收纳在所述第一基座元件的第一壳体空腔中，并且所述第二壳体部分被收纳在所述第二基座元件的第二壳体空腔中。

根据一个实施方式，所述传动装置壳体和所述能量源之间存在电气接口。特别地，所述传动装置壳体具有与所述能量源接口的电气接口，所述电气接口有可能被构造成电气触头。所述传动装置壳体上的电气触头与所述能量源上的对应配对触头相互作用。通过将所述传动装置壳体和所述能量源直接相邻地布置在所述固定元件上，不需要用于能量传输的电缆。电流从所述能量源直接传输至所述传动装置壳体中的所述驱动器，特别地传输至所述电动马达。

根据一个实施方式，所述枢转机构具有外部枢转元件和内部枢转元件。所述外部枢转元件通过第一枢转销可旋转地连接至所述固定元件并且通过第三枢转销可旋转地连接至所述可动元件。所述内部枢转元件通过第二枢转销可旋转地连接至所述固定元件并且通过第四枢转销可旋转地连接至所述可动元件。

所述内部枢转元件特别地包括第一枢转臂和第二枢转臂。所述第一枢转臂布置在所述第二枢转臂上方。所述内部枢转元件的第一枢转臂和第二枢转臂通过第二枢转销在每种情况下都可旋转地连接至所述固定元件，并且通过所述第四枢转销在每种情况下都可旋转地连接至所述可动元件。所述枢转臂是分开地构造的部件。分开的枢转臂借助于所述第二和第四枢转销相互定位。根据一个实施方式，增强销相互增强下和上内部枢转臂。所述增强销与所述枢转机构的枢转销平行地延伸。

根据一个实施方式，四个枢转销限定所述枢转机构的四个枢转轴线，所述枢转轴线排列成基本垂直于所述变速器的组装轴线或所述自行车的后车轮轴线。换言之，四个枢转轴线在每种情况下都位于一平面内，该平面位于垂直于所述后车轮轴线或与所述链轮平面平行的位置。

根据一个实施方式，所述第一基座元件具有第一上销收纳部，并且所述第二基座元件具有用于收纳所述第一枢转销的第一下销收纳部。所述第一基座元件进一步具有第二上销收纳部，并且所述第二基座元件进一步具有用于收纳所述第二枢转销的第二下销收纳部。所述第一和第二基座元件的销收纳部在延伸成分别基本垂直于组装轴线m或后车轮轴线的平面内延伸。所述第二枢转销特别地包括上销桩和下销桩。所述上销桩安装在所述第一基座元件的上第二销收纳部中并且支撑在所述传动装置壳体上。

根据一个实施方式，所述传动装置壳体和所述基座元件的相应接合轴线或接合方向延伸成与所述枢转轴线基本平行。位于所述基座元件中的用于所述第一和第二枢转轴线的销收纳部因而也与接合方向平行地延伸。换言之，所述接合轴线和所述枢转轴线都在垂直于所述后车轮轴线的平面内延伸。枢转轴线的这种排列允许更好地吸收竖直冲击。而且，这些轴线一致排列便于生产、脱模和接合过程。

根据一个实施方式，驱动臂布置在所述机电驱动器和所述可动元件之间。所述驱动臂特别地联接至所述传动装置并且作为对所述机电驱动器的传动装置的操作的反作用而移动所述可动元件。所述传动装置包括输出轴，所述驱动臂以旋转固定方式联接至所述驱动臂。所述驱动臂可以具有推靠在所述枢转机构特别是下内部枢转臂上的棘爪。所述驱动臂在第一方向上特别是以向外方式推动所述枢转机构，并因而在从较大链轮到较小链轮的换挡方向上推动所述枢转机构。为此，所述输出轴在顺时针方向上旋转。所述输出轴延伸成与所述第二枢转轴线同轴或者与分别所述第二枢转销的两个销桩同轴。所述输出轴从所述枢转销脱离。

根据一个实施方式，复位弹簧分别安装在第四枢转销上或围绕该第四枢转销安装。所述弹簧的纵向轴线延伸成与所述第四枢转轴线同轴。具体而言，所述复位弹簧的弹簧支腿张紧在所述可动元件和所述驱动臂之间。所述复位弹簧一方面支承在所述驱动臂上，另一方面支承在所述可动元件上。所述复位弹簧相对于所述固定元件预张紧所述变速器特别是所述可动元件。具体而言，所述驱动臂在第二方向上以向内方式预张紧，因而在从较小链轮到较大链轮的换挡方向上预张紧。这意味着，所述枢转机构被向内推。当换挡至较小链轮(弦外)时，所述电动马达必须克服弹簧力来移动所述枢转机构。当换挡至较大链轮(弦内)时，所述复位弹簧的预张紧支撑所述电驱动器。所述驱动臂以向内方式推靠在所述弹簧上，随后是向内预张紧枢转机构。

另选地，所述弹簧可以以向外方式预张紧所述变速器。为此，所述弹簧必须在相反方向上缠绕。因而，在这种情况下，所述驱动臂还必须以向内方式从外侧推靠所述枢转臂，并且所述弹簧将必须在外部支承在所述驱动臂上。这将具有的优点是，当从较大链轮换挡至较小链轮(弦外)时，所述支撑弹簧支撑所述马达。在该方向上换挡必须施加特别大的力。而且，还可以因此对来自外部的重进进行缓冲。该实施方式没有示出。

本发明的进一步方面涉及变速器的组装。后变速器通常借助于变速器挂架紧固在框架的右勾爪端上。为此，变速器挂架在其一端固定至框架从而与后车轮轴线a同轴，并且在其另一端沿着装配轴线m连接至基座元件(冲击关节(beatknuckle))。后车轮轴线a和装配轴线m因而相互间隔开。这相当于还在图1和图2中示出的实施方式。根据这里没有示出的实施方式，根据本发明的机电变速器还适合于同轴地装配在后车轮轴线上。这意味着，变速器的装配轴线m对应于后车轮轴线a。用于紧固至自行车框架的第一基座元件可以具有内部组装臂和外部组装臂。所述组装臂在轴向方向上相互间隔开。在组装状态下，所述第一组装臂位于所述框架的内侧，并且所述第二臂位于所述框架的外侧。所述臂在每种情况下都具有用于b螺栓的一个收纳部。所述第一基座元件借助于穿过两个臂和自行车框架的b螺栓紧固至自行车框架。所述第二基座元件和所述变速器的剩余部分原则上遵循上述实施方式。与后车轮轴线a同轴地组装变速器具有的优点是，不需要容易损坏的不稳定的变速器挂架。还可实现不依赖于公差的更精确组装。该实施方式没有示出。

附图说明

图1示出了安装在自行车上的传统电动变速器；

图2示出了传统电动变速器的放大侧视图；

图3示出了根据本发明的电动变速器的立体图；

图4示出了变速器的功能子组的立体外部视图；

图5示出了变速器的功能子组的立体内部视图；

图5a示出了图5的平面图；

图5b示出了沿着枢转轴线s1和s2的截面b-b；

图6a示出了变速器的功能子组的外部视图；

图6b示出了图6a的功能子组的立体外部视图；

图6c示出了图6a的功能子组的内部视图；

图6d示出了图6a的功能子组的立体内部视图；

图7示出了功能子组的分解立体图；

图8示出了另一个实施方式的立体内部视图；

图9示出了能量源的立体图；

图10示出了图8的分解外部视图；

图11a示出了组装好的第一和第二基座元件的外部视图；以及

图11b示出了图11a的立体内部视图。

具体实施方式

这里将参照附图描述本发明的实施方式。要理解的是，提供所述附图以及所阐述的描述仅仅为了形象化，并不不是为了限制本发明。为了更好地理解本发明，附图以不同比例分别示出了变速器实施方式的各种功能子组或装配阶段。

图1和图2示出了从现有技术已知的机电后变速器3，该变速器3装配在后车轮轴线a上。图1中所示的自行车驱动器包括前单链条轮9、后链轮组2以及链条，该链条能够借助于后变速器3从一个链轮移动到下一个链轮。仅具有一个前链条轮的驱动器不需要任何前变速器，并且优选与11、12或13个增加数量的后链轮组合。这种驱动器的链轮组具有可用的500％或更大的大齿轮跨距(gearspread)。搜索齿轮跨距可以通过具有9、10或11个齿的最小链轮和具有50个或更多齿的最大链轮实现。当然，根据本发明的变速器还可以与前变速器和具有多个前链条轮的驱动器相组合。

下面使用的方向表示“前”和“后”、“外部”和“内部”、“顶部”和“底部”、“左”和“右”涉及以标准方式排列并在行进方向上使用的自行车。自行车框架1具有左和右后勾爪端(dropoutend)，后车轮装配在左和右勾爪端之间。后车轮与链轮组2共同地围绕后车轮轴线a旋转。链轮组2的最大链轮被布置成比最小链轮更靠内。当从较大链轮换挡至较小链轮时，后变速器3以向外方式(弦外)移动链条。当从较小链轮切换至较大链轮时，后变速器3以向内方式(弦内)移动链条。图1和图2中所示的变速器3通过变速器挂架以传统方式沿着装配轴线m紧固在框架1和后车轮轴线a上。装配轴线m和后车轮轴线a之间的间隔被变速器挂架突破(breach)。

图2中的机电变速器3包括：固定元件4，该固定元件4还被称为基座元件或b关节，并且能够被附装至自行车框架1；和可动元件6，该可动元件6还被称为p关节。链条引导装置7通过上和下链条引导辊连接至可动元件6，从而可围绕旋转轴线p旋转。具有外部和内部枢转元件的枢转机构5在每种情况下都可枢转地连接至固定元件4和可动元件6，并且使可动装置6和7能够相对于固定元件4重新定位。变速器3的机电驱动器的传动装置和电动马达都集成在固定元件4中。电池8可释放地在固定元件4上布置在固定元件4的后部。

枢转机构5可以是直(straight)平行四边形类型(图2)或斜(oblique)平行四边形类型(图1)的铰接机构。图2中所示的直式枢转机构5具有铰接设备，该铰接设备分别具有枢转销或枢转轴线，所述枢转销或枢转轴线位于基本垂直于(也就是说，在几度以内)后车轮轴线a的轴线方向的位置。也可以认为所述枢转轴线与由链轮限定的平面平行。这具有的效果是，当可动装置6和7在换挡时以基本水平方式移动。当自行车在崎岖地形上行进时，力在竖直方向上作用在变速器3的p关节上。在诸如图1所示的斜铰接机构中，枢转销的轴线被设置成相对于链轮平面倾斜。作用在竖直方向上的力可以通过铰接设备向上传输至传动装置，这是因为该铰接设备能够在具有基本竖直分量的方向上移动。相比而言，直枢转机构5由于枢转销及其枢转轴线的竖直对齐而在基本水平方向上移动。变速器的元件因而与自行车在崎岖地形上行进时产生的竖直力隔离。竖直冲击不会传输至传动装置。

图3示出了根据本发明的电动变速器的来自于后部的倾斜立体图。该变速器同样由固定元件、具有链条引导装置70的可动元件60和枢转机构50构成。固定元件包括第一基座元件10和第二基座元件20。第一基座元件10将通过用于b螺栓12的收纳部和这里没有示出的螺栓(b螺栓)装配在自行车框架上。第二基座元件20装配在第一基座元件10上。铰接机构50被构造成具有内部和外部枢转元件和四个枢转轴线s1、s2、s3、s4的直平行四边形四联接头。四个枢转轴线s1、s2、s3、s4在每种情况下都在以直角和后车轮轴线a相交的平面内延伸。换言之，枢转轴线s1、s2、s3、s4位于与链轮平面(这里没有示出)平行的平面中(参见图1和图2)。第一和第二枢转轴线s1、s2(被挡住了)将枢转机构50连接至固定元件10、20。第三和第四枢转轴线s3和s4将枢转机构50连接至可动元件60。

第一和第二基座元件10、20共同形成限定壳体空腔的固定元件。传动装置壳体30收纳在两个基座元件10、20之间的壳体空腔中并且相对于固定元件固定。该固定元件被构造成使得能够将电池40紧固至该固定元件，从而与传动装置壳体30直接接触。电池40被布置在固定元件的后部。第二基座元件20在至少两侧包围电池40。传动装置壳体30布置成与电池40直接相邻，从而至少部分地位于固定元件的壳体空腔中。

传动装置壳体30在枢转机构50的方向上从固定元件朝向前方突出并且延伸到枢转机构50的区域内。更具体地说，枢转机构50的内部和外部枢转元件在它们之间形成了另一个空腔，齿轮箱30能够延伸到该另一个空腔内。朝向顶部和底部的该另一个空腔由枢转元件的相应的上枢转臂和下枢转臂限定。枢转元件中的凹部允许枢转机构50相对于固定传动装置壳体30枢转，而不会有任何相互碰撞(为此，在图5a的情况下更多)。该实施方式允许节省空间地布置相对较大的传动装置壳体30(该壳体30突出超过由固定元件10、20限定的壳体空腔)，而不用必须扩大其余变速器零件的尺寸。

链条引导装置70连接至可动元件60，从而可围绕轴线p旋转并且在顺时针方向上(向后)预张紧，从而将以s形方式延伸穿过链条引导件70的链条(未在这里示出)张紧。链条引导装置70包括上和下链条引导辊，该上和下链条引导辊在每种情况下都被安装成可在两个链条引导架半部之间旋转。上链条引导辊距离p轴线以上部间隔布置，从而可围绕上旋转轴线旋转。下链条引导辊距离p轴线以下间隔布置，从而可围绕下旋转轴线旋转，其中上链条引导辊比下链条引导辊距离p轴线以更小的间隔布置。图4至图5b示出了在枢转机构50以猛烈向内方式枢转的状态下变速器的功能子组。为了提高清晰度，p关节和链条引导装置没有在这里示出。当相比较地观看时，图4至图5b可以清楚地理解变速器的枢转功能。

枢转机构50的所示位置对应于分别位于最大或最内链轮上的换挡位置。这里，变得明显的是，传动装置壳体30朝向前方延伸超过第一和第二基座元件10、20的壳体空腔而进入由枢转机构50形成的另一个空腔内。枢转机构50的另一个空腔由外部枢转元件55在外侧限定并且由内部枢转元件56在内侧限定。

枢转元件55、56中的间隙能够抵消所述横向限定。枢转机构50的另一个空腔朝向顶部由上臂限定，并且朝向底部由内部和外部枢转元件55、56的下臂限定。传动装置壳体30和枢转机构50在这里相互适配，从而使得所述传动装置壳体30和所述枢转机构50即使在枢转机构50的极端位置中也不会碰撞。枢转元件55、56分别在传动装置壳体30的上方或下方旋转，或者具有可供传动装置壳体30穿过的间隙。

在已知结构的情况下，通常通过对角地延伸穿过枢转机构的张紧弹簧在一个方向上将变速器预张紧。这种传统的张紧弹簧例如从b关节上的外部枢转销张紧至p关节的内部枢转销，因而占据枢转内部内部的空间。

相比而言，图4中所示的变速器包括安装在第四枢转销54上的采取扭转弹簧形式的复位弹簧82。复位弹簧82被构造成支腿弹簧(legspring)或扭转弹簧，其弹簧支腿82a和82b被张紧在p关节和驱动臂81之间。复位弹簧82的第一端82a支撑在p关节上，而复位弹簧82的第二端(这里不可见)支撑在位于驱动臂81(参见图6a至图6d)上的凹槽状收纳部81b上。弹簧82的弹簧支腿在每种情况下都从内侧向外侧推靠驱动臂81和固定元件60。结果，变速器通过复位弹簧82以向内方式预张紧。这意味着，枢转机构50相对于固定元件10、20被向内推动。弹簧82的这种布置不会延伸到由枢转机构50限定的另一个空腔内。

为了以向外方式驱动枢转机构50，也就是说，为了将枢转机构50从较大链轮驱动到较小链轮，输出轴80和驱动臂81通过机电驱动器围绕枢转轴线s2在顺时针方向上旋转(当在图5a中从上方看时)。驱动臂81通过其棘爪81a推靠在内部下枢转臂56b上的配对棘爪上，这使内部枢转元件56在以向外(弦外)方式移动。为此，复位弹簧82的弹簧张力必须由马达克服。

为了以向内方式驱动枢转机构50，也就是说，为了将枢转机构50从较小链轮驱动到较大链路，输出轴80和驱动臂81通过机电驱动器围绕枢转轴线s2逆着顺时针方向旋转。这里，驱动臂81将被向内预张紧的枢转机构50释放。由于预张紧，枢转机构50跟随驱动臂81的运动，并且以向内方式枢转。复位弹簧82以向内方式进行的预张紧在所述方向上支撑马达。

驱动臂81在顺时针方向(弦外)上的旋转对枢转机构50具有直接作用，并且使后者以向外方式移动。驱动臂81逆着顺时针方向(弦内)的旋转通过复位弹簧82的预张紧间接地移动枢转机构50。

由于驱动臂81和弹簧82的布置，从内侧作用在变速器上的力不会传递至传动装置。来自于内侧的冲击实际上将使可动装置50、60、70以弦外方式枢转，而不是对驱动臂81具有任何作用，因而对传动装置也不会有任何作用。

弹簧82的这种布置还为变速器提供了防护机构，因为所述复位弹簧81可以用作蓄力器弹簧。当从小链轮换挡到大链轮(弦内)时，枢转机构50以向内方式枢转。在换挡时没有发生任何枢转的情况下，枢转机构50实际上朝向链轮以向内方式移动链条引导装置70，然而，链条引导装置70由于保持该链条引导装置70的链条张力而不会围绕p轴线朝向前方枢转。结果，在链条引导装置70特别是上链条引导辊与链轮之间发生碰撞。在机械变速器和机电变速器中都会同等程度地出现这种问题。然而，由于增大的力，在机电变速器的情况下会发生更大的损坏。在发生碰撞的情况下，链轮组形成用于可动装置50、60、70的外部棘爪。枢转机构50不能再以向内方式进行枢转。然而，枢转臂81能够逆着顺时针方向从输出轴80进一步推靠在第二弹簧支腿82b上。由于这样，弹簧82被进一步张紧并且用作蓄力器。一旦骑车人开始踏车，链条引导装置70就围绕p轴线朝向前方枢转并且将枢转机构50释放。存储在弹簧82中的力被释放并且使枢转机构50以向内方式(弦内)进一步枢转。可以说，换挡过程以延迟方式完成。同样，枢转机构50的枢转可以由于外力而被阻挡。在这种情况下，在外力移除时通过弹簧82的蓄力功能以同样的延迟方式进行枢转。复位弹簧82因而完成三个功能。所述复位弹簧82在一个方向上(弦内)预张紧变速器。因而消除了传动装置和枢转机构的任何机械游隙。弹簧82还防止传动装置受到从内侧向外侧作用在变速器上的外力。在枢转机构在该方向上(弦内)被阻挡的情况下，弹簧表现为蓄力元件并且延迟换挡过程的执行。

图5以内部立体图示出了变速器。在该视图中，省略了(围绕s4安装的)复位弹簧82和(围绕s2安装的)驱动臂81。被排列成与枢转轴线s2同轴的输出轴80因而变成可见。内部枢转元件56由可旋转地安装在第二枢转销52上的上枢转臂56a和下枢转臂56b构成。内部枢转元件56的两个臂56a、56b通过增强销57而被相互增强。增强销57在两个臂56a、56b之间延伸，从而与枢转轴线平行，并且以力配合和形状配合方式连接至臂56a、56b，例如螺纹配合在一个臂中并且铆接至另一个臂(在图5的底部处示出为尚未铆接)。单边铆接防止两个臂56a、56b在组装增强销57时相互旋转。换言之，用于增强销57的开口保留成在组装时以相互同轴方式对准。增强销57防止枢转臂56a和下枢转臂56b之间发生任何相对运动。在第二枢转销52和第四枢转销54与固定元件10、20和可动元件60组装并对准之后，将增强销57插入并连接至臂。通过单独增强销57对两部件式内部枢转元件56进行这种增强形成了本发明的单独方面，该单独方面也可以独立于上述应用进行应用。

具有上枢转臂56a、56b的构造允许组装多部件式第二枢转销52。两个销桩52a、52b只能这样在图示的实施方式中进行组装。而且，这样便于组装和张紧复位弹簧82。弹簧82被沉重地张紧，因而向枢转机构50施加高张紧力，以便在整个枢转范围上以均匀地强烈方式使枢转机构50预张紧。

如能够从图5a的平面图推导出的，在该严重向内枢转状态下，传动装置壳体30的前部穿过外部枢转元件55。为此，外部枢转元件55具有位于其上枢转臂和下枢转臂之间的凹部。这里，还变得明显的是，齿轮箱30朝向前方突出超过由第一和第二枢转轴线s1、s2形成的平面(对应于线b-b)多远。传动装置壳体30的近似三分之二收纳在固定元件的壳体空腔中。传动装置壳体30的近似三分之一突出超过固定元件的壳体空腔并且被由枢转机构50限定的另一个空腔收纳。

传动装置壳体30的尺寸由多个因素限定。对于前部，壳体尺寸由枢转机构50限制，而对于后部，由电池40的连接位置限制。以弦外方式，壳体尺寸由第一枢转销51限定。第一枢转销51被横向引导经过传动装置壳体30的外部并且安装在基座元件10、20中。以向内方式，壳体尺寸由链条引导装置70的枢转平面限定。在最小或相应的最外链轮上的最外换挡位置中，枢转机构50以完全向外方式枢转，并且链条引导装置70围绕p轴线向后枢转，从而将链条张紧。链条引导装置70特别是上链条引导辊在该位置中必须能够被横向引导经过传动装置壳体30而不与传动装置壳体30的内部发生碰撞。传动装置壳体39实际上能够以向内方式伸出超过固定元件10、20，但是只到达链条引导装置70枢转时所在的平面。

图5b示出了沿着图5a中绘制的线b-b的截面。剖切平面还对应于上述经过枢转轴线s1和s2的假想平面。位于固定元件10、20的壳体空腔你的壳体箱30具有上壳体部分31和下壳体部分32。在传动装置壳体30内，仅仅示出了可旋转地安装在上壳体部分31和下壳体部分32之间并且通过开口离开下壳体部分32的输出轴80。在壳体30外部，输出轴80以旋转固定方式联接至驱动臂81。容纳在壳体30中的机电驱动器的其余部件诸如马达或齿轮没有示出。外部枢转元件55的上臂在第一基础元件10上方包围第一枢转销51，并且外部枢转元件55的下臂在第二基础元件20的下方包围第一枢转销51。

两部件式枢转销52由上销桩52a和下销桩52b构成。上销桩52a以旋转固定方式安装在第一基座元件10和上壳体部分31之间。具体而言，上销桩52a被压配合到上基础元件20内并且支撑在上壳体部分31上。为此，上壳体部分31具有销桩收纳部36。上内部枢转臂56a包围上销桩52a并且可相对于后者旋转。下销桩52b以旋转固定方式安装(具体而言压配合)在第二基座元件20中。下内部枢转臂56b包围下销桩52b并且可相对于后者旋转。内部枢转元件56a的位于第一基座元件10下方的上臂和内部枢转元件56b的位于第二基座元件20下方的下臂因而可旋转地连接至第二枢转销52。输出轴80的下端支撑在下销桩52b上。具体而言，输出轴80被下销桩52b的套筒状端包围并且可旋转地安装在后者中。输出轴80、两个销桩52a、52b和第二枢转轴线s2延伸成彼此同轴。销桩52a、52b和输出轴80(该输出轴80安装在下销桩52b中)有助于将齿轮箱30定位在基座元件10、20的壳体空腔内。

内部枢转元件56与驱动轴81共同地围绕第二枢转轴线s2旋转。这里，从输出轴80到驱动臂81的扭矩传递在功能上与内部枢转元件56的可旋转安装分离。内部枢转元件56被安装成可围绕上和下销桩52a、52b旋转。两个销桩52a、52b在每种情况下都以旋转固定方式连接至第一和第二基座元件10、20。内部枢转元件56或其上臂56a和下臂56b因而分别围绕固定销桩52a、52b旋转。销桩52a、52b被布置成与输出轴80同轴，但是在功能上与后者分离。输出轴80相对于第二枢转销52或分别相对于两个销状52a、52b旋转。输出轴80可旋转地安装在下销桩52b上。从输出轴80到驱动臂81的扭矩传递与可旋转安装独立地进行。输出轴80的扭矩传递至下枢转臂56b并因而通过驱动臂81间接地传递至枢转机构50。

从现有技术已知的机电变速器通常具有延伸穿过整个齿轮箱并在两个位置退出齿轮箱的传动装置输出轴。传动装置输出轴的两个退出端通常也用作用于枢转机构的枢转臂的支承。当骑行时产生的冲击或作用变速器上的其它外力从枢转机构(更具体地说从安装在传动装置输出轴上的枢转臂)通过传动装置输出轴传递至传动装置并且可能损坏后者。相比而言，根据本发明的输出轴80(该输出轴80与枢转机构50分离)具有的优点是，从外部作用在变速器上的力实际上从枢转机构50传递至两部件式枢转销52而不是传递至传动装置的输出轴80，所述输出轴80与枢转机构50分离。从输出轴80到枢转机构50的扭矩传递通过驱动臂81间接地进行。进一步优点在于，输出轴80仅在一个位置退出传动装置壳体30。传动装置壳体30因而仅需要在一个位置开口。这里，传动装置30的指向下的开口更不容易侵入灰尘和水。

为了在固定元件和枢转机构之间实现相对运动，枢转销可以或者是a)以固定旋转方式连接至固定元件并且枢转元件可以安装成可围绕枢转轴线旋转；或者b)以旋转固定方式连接至枢转元件并由此可旋转地安装在固定元件上。

图6a至图6d示出了变速器的一个实施方式的进一步减少功能的子组的各种视图。这里省略了枢转机构的主要部分。在没有枢转元件的情况下，被安装成可围绕第二枢转轴线s2旋转的驱动臂81变得可见，该驱动臂81的棘爪81a用于枢转机构50，所述枢转臂81的凹槽状收纳部81b用于复位弹簧82。还可以容易地看到由上销桩52a和下销桩52b构成的第二枢转销52。上销桩52a沿着枢转轴线s2在位于上壳体部分31的上侧的销桩插销36和上基座元件10的下侧之间延伸。下枢转销52b压配合在下基座元件20中，并且同样以向下方式沿着第二枢转轴线s2从所述基座元件20延伸出。

由具有b螺栓收纳部12的第一基座元件10和第二基座元件20构成的固定元件在图6a中以外部横向视图示出。固定元件一方面安装齿轮箱30，另一方面安装电池40。这里，传动装置壳体30主要布置在形成在第一基座元件10和第二基座元件20之间的壳体空腔内。传动装置壳体30向前延伸远远超过固定元件的所述壳体空腔。电池40布置在传动装置壳体30和固定元件的后部，从而与传动装置壳体30直接相邻。

在图6b中的外部立体图中能够看到布置在传动装置壳体30上用于手动操作变速器的按钮33和采取led灯33a形式的显示器。led灯显示器33a可以表明电池的充电水平或缺陷。按钮33被构造成为隔膜按钮以便改善传动装置壳体30的紧密性。为此，在按钮33和位于壳体30的内部中的机电驱动器之间布置隔膜。另选地，还可以施加粘合剂膜作为密封件。在机电变速器的正确操作中，换挡信号以无线电信号的形式从附装至自行车把手的开关无线地传输至后变速器的控制器。控制器以及用于接收无线电信号的天线布置在传动装置壳体的内部。控制器对传动装置壳体直接进行的手动操作不与正常操作对应。

固定元件10、20以笼式方式构成并且以如下方式包围传动装置壳体30，即：使得传动装置壳体30相对于固定元件牢固地固定并且防止受到外部冲击。然而，固定元件10、20还具有多个凹部，这些凹部使得壳体箱30及其功能部件33、33a、37能够被接近和看到。例如，固定元件的后侧被设计成较大地开口，从而可接近电池40和壳体30之间的电气接口37(参照图7、图8、图11b)。固定元件的笼结构和凹部在图11a和图11b中变得特别明显。

在图6b的视图中，第一基座元件10中的第一上销收纳部15变得可见。下基座元件20中的第一下销收纳部25(不可见)作为其延伸部接合第一上销收纳部15。第一销收纳部15、25延伸穿过第一基座元件10和第二基座元件20，从而与第一枢转轴线s1同轴，并且适合于收纳枢转机构50的第一枢转销51。

图6c和图6d示出了来自于图6a和图6b的功能子组的内部立体图。这里，第二枢转轴线s2现在变成可见。基座元件10、20具有两个上和下销收纳部16、26，第二两部件式枢转销52a、52b收纳在所述销收纳部16、26内。第二销收纳部16、26延伸穿过第一基座元件10和第二基座元件20，从而与第二枢转轴线s2同轴，并且适合于收纳枢转机构50的上和下销桩52a、52b。为了使内部上枢转臂(56a，这里没有示出)实现足够的接合面，上销桩52a从第一基座元件10一直延伸至上壳体半部31，在此处，所述上销桩52a安装在销桩收纳部36中。为了使内部下枢转臂(56b，这里未示出)实现足够的接合面，下销桩52b以向下方式从第二基座元件20延伸。概括地说，固定元件具有用于枢转机构50的第一枢转销51和第二枢转销52的第一销收纳部和第二销收纳部。销收纳部的轴线延伸成与第一和第二枢转轴线s1、s2同轴，因而垂直于后车轮轴线a。

图7示出了第一基座元件10和第二基座元件20以及传动装置壳体30的分解立体图。第一基座元件10和第二基座元件20将例如通过螺钉沿着多个第一(不可见)和第二接合点24组装。传动装置壳体30同样包括例如通过螺钉沿着壳体接合点34相连的上部分31和下部分32。基座元件10、20和壳体部分31、32的接合点的轴线在接合方向f上延伸或者分别与基座元件10、20中的第一销收纳部15(被阻挡)和第二销收纳部25平行地延伸。诸如固定元件10、20之类的吸收力的结构部件可以被构造成比传动装置壳体30更结实。固定元件特别地由金属材料制成。特别地，这些是铝压铸件。电池40特别地牢固地锚固在更稳定的结构部件10、20中。相比而言，壳体部分31、32为制造起来简单的轻质塑料注射成型部件。机电驱动器的部件可以更容易地集成在塑料注射成型部件中而不是金属壳体中。而且，无线电信号到布置在传动装置壳体30中的传动装置控制器的天线的传输不会受到塑料壳体30阻碍。而且，用于发射无线电信号的发射器可以布置在传动装置壳体30中。塑料壳体30和b关节10、20中的凹部17允许没有干扰地接收和/或发射无线电信号。

渐缩的形状有利于注射成型或压铸部件的脱模。壳体部分31、32以及基座元件10、20在前者的关闭侧的方向上渐缩，相应的上部分首先朝向顶部渐缩，并且相应的下部分朝向底部渐缩。

壳体30的外部轮廓一方面由收纳在壳体30中的驱动器的部件确定。传动装置的齿轮安装在直接收纳在第一壳体部分31和第二壳体部分32中的轴线上。

另一方面，传动装置壳体30的外部轮廓适合于基座元件10、20的内部轮廓，并且用于相对于基座元件10、20固定壳体30。第一壳体部分31的上外部侧适合于第一基座元件10的下内部侧，从而能够在第一壳体部分31和第一基座元件10之间建立形状配合和/或力配合连接。第二壳体部分32的下外部侧适合于第二基座元件20的上内部侧，从而能够在第二壳体部分32和第二基座元件20之间建立形状配合和/或力配合连接。

传动装置壳体30只需要沿着接合方向f就能够被插入到固定元件10、20内或者从固定元件10、20移除。这意味着，上壳体部分31能够沿着接合轴线f仅在第一接合方向上(朝向图7中的顶部)插入到基座元件10的第一壳体空腔11内，并且能够沿着接合轴线f在相反的第二接合方向上(朝向图7中的底部)再次移除。因而，下壳体部分32能够沿着接合轴线f仅在第二接合方向上(朝向图7中的底部)插入到第二基座元件20的第二壳体空腔21内，并且能够沿着接合轴线f在相反的第一接合方向上(朝向图7中的顶部)再次移除。除了在接合方向f上之外，在所有其它方向上齿轮箱部分31、32都以形状配合方式保持在基座元件10、20中。当两个基座元件10、20互连时，齿轮箱30不再可能在接合方向f上运动或者仅仅可能进行最小程度上的运动。在这种情况下，传动装置壳体30以形状配合方式被基座元件10、20包围并且相对于所述基座元件10、20固定。具体而言，重要的是以防止围绕输出轴80的轴线(对应于第二枢转轴线s2)相对与基座元件10、20旋转的方式固定传动装置壳体30。

传动装置壳体30在其上侧具有第一保持突起38，该第一保持突起38接合在第一基座元件10中的对应保持凹陷中(形状配合连接)。保持突起38和保持凹陷朝向顶部渐缩，也就是说，侧面以倾斜方式略微会聚。位于传动装置壳体30的下侧上的另一个保持突起39(这里不可见)以形状配合方式接合在第二基座元件20的保持间隙29中。所述第二保持间隙29和保持突起39也可以朝向底部渐缩。

两个保持突起38、39具体用作传动装置壳体30和基座元件10、20之间的防旋转保护措施。由于扭矩从输出轴80传递至枢转机构50，传动装置壳体30具有相对于固定元件10、20旋转的倾向。该旋转通过保持突起38、39抵消。考虑到有效的防旋转保护措施，保持突起38、39被布置成距离输出轴80的旋转点(第二枢转轴线s2)尽可能远。而且，保持突起或多个保持突起38、39被构造成细长，从而能够吸收尽可能多的以横向方式发生的力。对于整个变速器的换挡精度来说，相对于固定元件旋转固定的传动装置壳体30的定位特别重要。

传动装置壳体30由塑料制成，因此允许容易地进行弹性变形。传动装置壳体30略微大于由第一基座元件10和第二及座元件20形成的壳体空腔，从而在组装状态下在传动装置壳体30和固定元件10、20之间产生压配合。当螺纹装配基座元件10、20时，保持突起38被压配合到渐缩的保持凹陷内。特别是在至少一个保持突起28上传动装置壳体30发生略微变形，并且因而产生壳体30和基座元件10之间的力配合连接。因而，第二保持突起39也可以以力配合方式保持在第二基座元件20的第二保持间隙29中。

传动装置壳体30和基座元件10、20之间的形状配合和力配合连接使得能够相对于变速器的其余模块特别精确地定位和固定传动装置壳体30。

所述至少一个保持突起38的另一个优点在于，从收纳机电驱动器的其余齿轮箱30分离的保持突起38能够吸收力而不会使所述力传递至齿轮箱30的功能面。这意味着，保持突起38、39能够在产生的力的作用下变形，而不会使传动装置壳体30由此受到影响。因为这样而防止了安装在传动装置壳体30中的传动装置的轴线错误对准。

传动装置壳体30具有可用于电池40的电气接口37，该电池40紧固至固定元件10、20。传动装置壳体30上的电气接口具有电触头37。用于能量源的紧固件包括可旋转地安装在第一基座元件10上的紧固钩13和位于第二基座元件20中的紧固开口23。壳体30布置在固定元件10、20中，使得电气接口与电触头37共同接近用于电池40的紧固件13、23定位。

图8至图11b示出了固定元件10、20的第二实施方式，所述第二实施方式与图3至图7中所示的第一实施方式仅略微不同。一个不同点在于第二接合点24、24’和第二基座元件20的第二轴线收纳部25、25’的设计实施方式。第二实施方式中的所述接合点和轴线收纳部具有接合在第一基座元件10中的可选突起24’、25’。图10中所示的突起24’、25’便于进行组装，这是因为所述突起24’、25’防止基座元件10、20之间的任何相对运动。第一基座元件10和第二基座元件20通过突起24’、25’以形状配合方式互连。相比而言，第一实施方式的第一基座元件10和第二基座元件20之间的形状配合(参见图7)仅通过传动装置壳体30产生。

另一个不同点在于，在第一实施方式中，位于第二基座元件20下方的内部下枢转臂56b安装在第二销桩52b上。基座元件20因而位于枢转臂56b和驱动臂81之间(在图5b中)。相比而言，在图8中的第二实施方式中，内部下枢转臂56b安装在第二基座元件20上方。为此，下基座元件20被构造成使得在传动装置壳体30和下基座元件20之间存在足够的空间，以便收纳下枢转臂56b和驱动臂81(二者在图8中均未示出)。下枢转臂56b因而位于驱动臂81和第二基座元件20之间。在有关本发明的要点方面这两个实施方式没有不同，这就是为什么在其它方面使用相同附图标记的原因。

图8和图9结合地看时分别示出了电池40和固定元件10、20之间的机械连接能力，并且还示出了电池40和传动装置壳体30或布置在壳体30中的电动马达之间的电气连接能力。机械连接这样建立，即：首先将电池40的紧固突起42引入到第二基座元件20的紧固开口23内，之后使可旋转地安装在第一基座元件10上的紧固钩13与电池40上的配对紧固元件43接合。弹性的紧固钩13和配对件43形成了卡扣配合机构。电池40直接支撑在固定元件的第二基座元件20上并且由紧固钩13保持。

在电池40(其中电池40机械地连接至固定元件10、20)的该状态下，电池40的电触头41变成位于传动装置壳体30的电触头37上。壳体30上的电触头被构造成与电池40上的对应弹簧接触销基座41相互作用的弹簧接触销37。具有弹簧接触销37的装置可以通过两个螺钉附装至传动装置壳体30(参见图7和图8)。一旦已经安装电池40，就可以通过电触头41、37从电池40向驱动器的电动马达传输电力。可选地，采取至少一个防旋转防护肋形式的机械防旋转保护措施也可以布置在能量源和传动装置壳体之间，并且防止电池相对于传动装置壳体进行任何旋转。

图10示出了两个基座元件10、20和齿轮箱30的分解侧视图。在接合方向f上已经分解了三个部件10、20、30。传动装置壳体30上的第一保持突起38和第二保持突起39在这里都变得可见。传动装置壳体30上的两个突起38、39以形状配合和/或力配合方式接合在基座元件10、20中的对应保持间隙中。两个保持突起38、39具体用作传动装置壳体30相对于固定元件的防旋转保护措施。在第一实施方式的情况下所做的说明在这里以类似地方式采用。

图11a示出了侧视图，而图11b示出了固定元件10、20的立体后视图。第一基座元件10在从后面看时略微类似于朝向底部敞开并且限定第一壳体空腔11的u形轮廓。第一壳体空腔11适合于至少部分地收纳壳体30特别是第一壳体部分31。第一基座元件10的内部表面轮廓适合于第一壳体部分31的外部表面轮廓。第一基座元件10具有横向增强肋18和凹部17。凹部17使得可接近齿轮箱30的功能部件。而且，固定元件中的凹部17允许没有干扰地向齿轮箱30内和从齿轮箱30传输用于控制机电变速器的无线电信号。第二基座元件20在从后部看时略微类似于朝向顶部敞开的u形轮廓。第二基座元件20限定适合于至少部分收纳壳体30特别是适合于至少部分收纳第二壳体部分32的第二壳体空腔21。第二基座元件20的内部表面轮廓适合于第二壳体部分21的外部表面轮廓。第一壳体空腔11和第二壳体空腔12形成了由固定元件限定并且至少部分地布置有传动装置壳体30的壳体空腔。所形成的壳体空腔以及固定元件的笼式结构在图11a和图11b中变得可见性特别好。