用于人力车辆的花鼓的制作方法

1.本公开总体涉及用于人力车辆的花鼓。


背景技术：

2.一些用于人力车辆(例如自行车)的车轮具有可旋转地支撑车轮的花鼓。例如，该花鼓包括花鼓轴和可旋转地围绕花鼓轴设置的花鼓主体。花鼓轴非可旋转地安装在人力车辆的框架上。花鼓主体同轴地联接到花鼓轴，使得花鼓主体相对于花鼓轴径向向外设置。花鼓主体联接到支撑轮胎的轮辋。在一些情况下，花鼓设置有发电装置以根据人力车辆的行驶来产生电力。


技术实现要素：

3.总地，本公开涉及用于人力车辆的花鼓的各种特征。这里所说的“人力车辆”是指至少可以由人力驱动的车辆，但不包括仅使用人力以外的驱动力的车辆。特别是，仅使用内燃机作为驱动力的车辆不包括在人力车辆中。人力车辆一般被认为是一种紧凑的、轻型的车辆，有时不需要在公共道路上驾驶的许可证。人力车辆的车轮数量不受限制。人力车辆包括，例如，单轮车和具有三个或更多轮子的车辆。人力车辆包括，例如，各种类型自行车，如山地自行车、公路自行车、城市自行车、货运自行车、卧式自行车等、电动辅助自行车(e-bike)。
4.鉴于现有技术的现状，根据本发明的第一方面，提供了一种用于人力车辆的花鼓，其基本包括花鼓轴、花鼓主体、链轮支撑结构、被检测部和旋转检测传感器。花鼓轴具有中心轴线。花鼓主体绕中心轴线可旋转地设置。链轮支撑结构绕中心轴线可旋转地设置以在绕中心轴线沿驱动旋转方向旋转时将驱动力传递至花鼓主体。被检测部被设置至链轮支撑结构。旋转检测传感器设置于花鼓主体中，且配置为检测被检测部以检测链轮支撑结构绕中心轴线的旋转。
5.利用根据第一方面的花鼓，可以可靠地检测链轮支撑结构的旋转。
6.根据本公开的第二方面，根据第一方面的花鼓构造成使得旋转检测传感器包括磁传感器，以及被检测部包括磁体。
7.利用根据第二方面的花鼓，可以低价地检测链轮支撑结构的旋转。此外，磁传感器可以节省空间并具有优异的环境耐受性。
8.根据本公开的第三方面，根据第二方面的花鼓还包括联接主体，联接至花鼓主体并设置于磁传感器与被检测部之间，联接主体至少部分地由非磁性材料制成或具有开口。
9.利用根据第三方面的花鼓，可以保护磁传感器免受诸如灰尘、沙子等异物的影响。
10.根据本公开的第四方面，根据第一方面的花鼓构造成使得旋转检测传感器包括光学传感器，以及被检测部包括反射构件。
11.利用根据第四方面的花鼓，可以精确地检测链轮支撑结构的旋转。
12.根据本公开的第五方面，根据第四方面的花鼓还包括联接主体，联接至所述花鼓
主体并设置于所述光学传感器与所述被检测部之间，所述联接主体至少部分地由透明材料制成或具有开口。
13.利用根据第五方面的花鼓，可以保护光学传感器免受诸如灰尘、沙子等异物的影响。
14.根据本公开的第六方面，根据第一方面的花鼓构造成使得链轮支撑结构包括构造成支撑至少一个链轮的外主体和联接至花鼓主体以随其旋转的内主体，外主体联接至内主体以绕中心轴线在驱动旋转方向一起旋转，并构造成绕中心轴线在非驱动旋转方向相对于内主体旋转。
15.利用根据第六方面的花鼓，链轮支撑结构用作飞轮以允许链轮支撑结构在滑行期间停止旋转。
16.根据本公开的第七方面，根据第六方面的花鼓还包括联接主体，其联接至花鼓主体和内主体，并设置在旋转检测传感器和被检测部之间。
17.利用根据第七方面的花鼓，可以保护旋转检测传感器免受诸如灰尘、沙子等异物的影响。
18.根据本公开的第八方面，根据第一方面至第七方面中任一方面的花鼓构造成还包括设置在花鼓主体中的电路板，旋转检测传感器设置在电路板上。
19.利用根据第八方面的花鼓，可以方便地将旋转检测传感器设置在花鼓主体中。
20.根据本公开的第九方面，根据第八方面的花鼓还包括电控制器，设置在电路板上并配置为接收来自旋转检测传感器的检测信号。
21.利用根据第九方面的花鼓，旋转检测传感器的检测结果可用于控制其他部件。
22.根据本公开的第十方面，根据第一方面至第九方面中任一方面的花鼓，还包括电动部件，设置在花鼓主体中，在相对于中心轴线的径向方向位于花鼓轴和花鼓主体之间。
23.利用根据第十方面的花鼓，花鼓可以用于将电动部件容纳在花鼓主体中。
24.根据本公开的第十一方面，根据第十方面的花鼓构造成使得电动部件包括旋转检测传感器。
25.利用根据第十一方面的花鼓，可以检测链轮支撑结构的旋转。
26.根据本公开的第十二方面，根据第十方面或第十一方面的花鼓还包括电缆，电连接至电动部件并轴向穿过链轮支撑结构和花鼓轴之间的空间。
27.利用根据第十二方面的花鼓，电缆能够电连接到电动部件而不会干扰链轮支撑结构或花鼓主体的旋转。
28.根据本公开的第十三方面，根据第十二方面的花鼓构造成使得花鼓轴包括凹槽，并且电缆收容于凹槽内。
29.利用根据第十三方面的花鼓，可以容易地沿着花鼓轴布线电缆。
30.根据本公开的第十四方面，根据第十方面至第十三方面中任一方面的花鼓还包括电力生成器，设置在花鼓主体中，并配置为通过花鼓主体的旋转产生电力，电动部件与电力生成器电连接。
31.利用根据第十四方面的花鼓，可以通过花鼓主体的旋转产生电力并且向电动部件供应电力。
32.根据本公开的第十五方面，根据第一方面至第九方面中任一方面的花鼓还包括电
力生成器，设置在花鼓主体中，并配置为通过花鼓主体的旋转产生电力。
33.利用根据第十五方面的花鼓，可以通过花鼓主体的旋转产生电力。
34.根据本公开的第十六方面，根据第十五方面的花鼓还包括电缆，电连接至电力生成器，并轴向穿过链轮支撑结构和花鼓轴之间的空间。
35.利用根据第十六方面的花鼓，电缆能够电连接到电气部件而不干扰链轮支撑结构或花鼓主体的旋转。
36.根据本公开的第十七方面，根据第十五方面的花鼓构造成使得花鼓轴包括凹槽，并且电缆收容于凹槽内。
37.利用根据第十七方面的花鼓，可以容易地沿着花鼓轴布线电缆。
38.根据本公开的第十八方面，提供了一种用于人力车辆的花鼓，基本上包括花鼓轴、花鼓主体、联接主体、链轮支撑结构和固定构件。花鼓轴具有中心轴线。花鼓主体绕中心轴线可旋转地设置。联接主体包括联接至花鼓主体的外周部分和相对于中心轴线的径向方向定位在外周部分的径向内侧的内周部分。链轮支撑结构绕中心轴线可旋转地设置，以将驱动力传递至花鼓主体。链轮支撑结构包括外主体和内主体。外主体构造成支撑至少一个链轮。内主体经由联接主体联接至花鼓主体以随其旋转。外主体联接至内主体以绕中心轴线在驱动旋转方向一起旋转，并且外主体构造成绕中心轴线在非驱动旋转方向相对于内主体旋转。固定构件附接至联接主体的内周部分并且将内主体附接至联接主体。
39.利用根据第十八方面的花鼓，花鼓主体可以经由联接主体可靠地联接到链轮支撑结构的内主体，使得链轮支撑结构用作飞轮以允许链轮支撑结构在滑行期间停止旋转。
40.根据本公开的第十九方面，根据第十八方面的花鼓构造成使得固定构件为具有抵接内主体的第一端部分和联接至联接主体的内周部分的第二端部分的管状构件。
41.利用根据第十九方面的花鼓，内主体能够通过固定构件绕花鼓轴可靠地联接到联接主体。
42.根据本公开的第二十方面，根据第十八方面或第十九方面的花鼓构造成使得联接主体的内周部分通过螺纹连接至固定构件。
43.利用根据第二十方面的花鼓，固定构件可螺纹旋入至联接主体以将内主体附接到联接主体。
44.根据本公开的第二十一方面，根据第十八方面至第二十方面中任一方面的花鼓构造成使得联接主体的外周部分包括具有花键和凹槽中的至少一个的第一联接结构，花鼓主体包括具有花键和凹槽中的至少一个的第二联接结构，并且第一联接结构与第二联接结构配合以将联接主体不可旋转地联接至花鼓主体。
45.利用根据第二十一方面的花鼓，联接主体能够以相对简单的构造不可旋转地联接到花鼓主体。
46.根据本公开的第二十二方面，根据第十八方面至第二十一方面中的任一方面的花鼓构造成使得内主体包括具有花键和凹槽中的至少一个的第三联接结构，联接主体包括具有花键和凹槽中的至少一个的第四联接结构，并且第三联接结构与第四联接结构配合以将内主体不可旋转地联接至联接主体。
47.利用根据第二十二方面的花鼓，内主体能够以相对简单的构造不可旋转地联接到联接主体。
48.根据本公开的第二十三方面，根据第十八方面至第二十二方面中任一方面的花鼓还包括保持器，可移除地联接至花鼓主体，并且将联接主体保持至花鼓主体。
49.利用根据第二十三方面的花鼓，联接主体可以以可移除的方式不联接到花鼓主体，以便于维修花鼓。
50.根据本公开的第二十四方面，根据第十八方面至第二十三方面中任一方面的花鼓构造成使得内主体轴向保持在联接主体与固定构件的接触表面之间。
51.利用根据第二十四方面的花鼓，通过固定构件防止内主体相对于联接主体轴向移动。
52.根据本公开的第二十五方面的花鼓，根据第十八方面至第二十四方面中任一方面的花鼓构造成使得固定构件具有工具接合部分。
53.利用根据第二十五方面的花鼓，可以容易地安装固定构件。
54.根据本公开的第二十六方面的花鼓，根据第二十五方面的花鼓构造成使得固定构件具有包括工具接合部分的环形内表面。
55.利用根据第二十六方面的花鼓，通过在固定构件的环形内表面上设置工具接合部分，花鼓的轴向尺寸不会增加。
56.根据本公开的第二十七方面，根据第十八方面至第二十六方面中任一方面的花鼓还包括电动部件，设置在所述花鼓主体中，在相对于所述中心轴线的径向方向位于所述花鼓轴和所述花鼓主体之间，以及电缆，电连接至所述电动部件并且轴向穿过所述固定构件和所述花鼓轴之间的空间。
57.利用根据第二十七方面的花鼓，花鼓可以用于将电动部件容纳在花鼓主体中，并且电动部件可与电缆电连接而不干扰链轮支撑结构或花鼓主体的旋转。
58.根据本公开的第二十八方面，根据第二十七方面的花鼓构造成使得花鼓轴包括凹槽，并且电缆收容于凹槽内。
59.利用根据第二十八方面的花鼓，可以容易地沿着花鼓轴布线电缆。
60.根据本公开的第二十九方面，根据第二十七方面或第二十八方面的花鼓还包括电力生成器，设置在花鼓主体中，并配置为通过花鼓主体的旋转产生电力，以及电动部件，与电力生成器电连接。
61.利用根据第二十九方面的花鼓，可以通过花鼓主体的旋转产生电力并将电力供应给电动部件。
62.根据本公开的第三十方面，根据第十八方面至第二十六方面中任一方面的花鼓还包括电力生成器，设置在花鼓主体中，并配置为通过花鼓主体的旋转产生电力。
63.利用根据第三十方面的花鼓，可以通过花鼓主体的旋转产生电力。
64.根据本公开的第三十一方面，根据第三十方面的花鼓还包括电缆，电连接至电力生成器并且轴向穿过固定构件和花鼓轴之间的空间。
65.利用根据第三十一方面的花鼓，电缆能够电连接到电力生成器而不会干扰链轮支撑结构或花鼓主体的旋转。
66.根据本公开的第三十二方面，根据第三十一方面的花鼓构造成使得花鼓轴包括凹槽，并且电缆收容于凹槽内。
67.利用根据第三十二方面的花鼓，可以容易地沿着花鼓轴布线电缆。
68.此外，根据以下详细描述，所公开的花鼓的其他目的、特征、方面和优点对于本领域技术人员将变得显而易见，该详细描述结合附图公开了花鼓的优选实施例。
附图说明
69.现在参考构成本原始公开的一部分的附图：
70.图1是配备有根据第一实施例的花鼓形式的自行车部件的人力车辆(例如，自行车)的侧视立面图。
71.图2是附接至图1所示的人力车辆的自行车主体上的花鼓的纵向立面图。
72.图3是图2中所示的花鼓的纵向立面图，其中后链轮被移除。
73.图4是图2和图3所示的花鼓的纵向截面图。
74.图5是图2至图4中所示的花鼓的立体图，其中多个部分被剖开以示出具有旋转检测传感器和设置到链轮支撑结构以检测链轮支撑结构的旋转的磁体的电动单元；
75.图6是图2至图5中所示的花鼓在链轮支撑结构的外主体已经被分离之后的部分分解立体图；
76.图7是图2至图5中所示的花鼓在固定构件已经被分离从而链轮支撑结构的内主体可以被移除的部分分解立体图；
77.图8是图2至图5中所示的花鼓在链轮支撑结构的内主体已经被分离之后的部分分解立体图；
78.图9是图2至图5中所示的花鼓在保持器已经被分离从而联接主体可以被移除的部分分解立体图；
79.图10是图2至图5中所示的花鼓在联接主体已经被分离之后的部分分解立体图；
80.图11是通过固定构件附接到联接主体的链轮支撑结构的内主体的立体图；
81.图12是沿着图11的截面线12-12看到的通过固定构件附接到联接主体的内主体的纵向截面图；
82.图13是图2至图5所示的花鼓的内主体、联接主体和固定构件的分解立体图；
83.图14是沿图3的截面线14-14看到的图2至图5中所示的花鼓的横向视图，以显示联接主体和花鼓主体之间的连接；
84.图15是沿图3的截面线15-15看到的图2至图5中所示的花鼓的立体图，以显示设置在花鼓主体中的电动单元；
85.图16是沿图3的截面线16-16看到的图2至图5中所示的花鼓的立体图，以显示花鼓内部的电动部件；
86.图17是图2至图5中所示的花鼓的电动单元的第一侧立体图；
87.图18是图2至图5中所示的花鼓的图17所示的电动单元的第二侧立体图；
88.图19是图2至图5中所示的花鼓的图17和图18所示的电动单元的局部分解立体图；
89.图20是图2至图5中所示的花鼓的图17至图19所示的电动单元的局部分解立体图；
90.图21是根据第二实施例的花鼓的纵向截面图；
91.图22是根据第三实施例的花鼓的纵向截面图。
具体实施方式
92.现在将参照附图对选定的实施例进行解释。对人力车辆领域(例如自行车领域)的技术人员来说，从本公开内容中显而易见的是，以下对实施例的描述仅用于说明，而不是为了限制由所附权利要求书及其等同物定义的本发明。
93.首先参考图1，根据一个图示实施例，提供了用于人力车辆v的花鼓10。此处，在图示的实施例中，花鼓10是提供给人力车辆v的花鼓发电机，用于向人力车辆v的一个或多个部件提供电力。然而，花鼓10不限于花鼓发电机。特别地，花鼓10的某些方面可以提供给不产生电力的花鼓。此外，虽然花鼓10被示为后花鼓，但花鼓10的某些方面可以提供给前花鼓。因此，花鼓10不限于后花鼓。
94.此处，人力车辆v是电动辅助自行车(e-bike)。可替换地，人力车辆v可以是公路自行车、城市自行车、货运自行车、卧式自行车，或者其他类型的例如越野自行车的非公路自行车。人力车辆v的车轮数量不受限制。人力车辆v包括，例如，单轮车和具有三个或更多轮子的车辆。此处，人力车辆v是至少部分地使用人力作为行驶驱动力并且包括辅助人力的电力驱动单元的自行车。特别地，仅使用内燃机作为驱动动力的车辆不包括在本公开的人力车辆中。在任何情况下，在所示实施例中，花鼓10是自行车部件的一个示例。
95.如图1所示，人力车辆v包括由后轮rw和前轮fw支撑的车辆主体vb。车辆主体vb基本上包括前车架主体fb和后车架主体rb(摆臂)。车辆主体vb还设置有车把h和用于使前轮fw转向的前叉ff。后车架主体rb可摆动地安装到前车架主体fb的后部，使得后车架主体rb能够相对于前车架主体fb枢转。后轮rw安装到后车架主体rb的后端。后减震器rs可操作地设置在前车架主体fb和后车架主体rb之间。后减震器rs设置在前车架主体fb和后车架主体rb之间，以控制后车架主体rb相对于前车架主体fb的运动。即，后减震器rs吸收从后轮rw传递的震动。后轮rw可旋转地安装到后车架主体rb。前轮fw经由前叉ff安装到前车架主体fb。即，前轮fw安装至前叉ff的下端。高度可调节的座杆asp以常规方式安装到前车架主体fb的座管并以任何合适的方式支撑自行车座椅或鞍座s。前叉ff可枢转地安装到前车架主体fb的头管。车把h安装至前叉ff的转向柱或转向管的上端。前叉ff吸收从前轮fw传递的冲击。优选地，后减震器rs和前叉ff为电动可调悬架。例如，后减震器rs和前叉ff的刚度和/或行程长度可调节。
96.人力车辆v还包括动力传动系dt和可操作地联接到动力传动系dt的电驱动单元du。此处，例如，动力传动系dt是包括曲柄c、前链轮fs、多个后链轮cs和链条cn的链传动类型。曲柄c包括曲柄轴ca1和一对曲柄臂ca2。曲柄轴ca1经由电驱动单元du可旋转地支撑到前车架主体fb。曲柄臂ca2设置在曲柄轴ca1的两端。踏板pd可旋转地联接到每个曲柄臂ca2的远端。动力传动系dt可以选自任何类型，并且可以是皮带传动型或轴传动型。
97.电驱动单元du具有向前链轮fs提供驱动辅助力的电动马达。电驱动单元du可以以常规方式被致动以辅助人力车辆v的推进。例如，电驱动单元du是根据施加在踏板pd上的人力驱动力而致动的。电驱动单元du由安装在人力车辆v的下管上的主电池组bp提供的电力致动。主电池组bp可以向其他车辆部件，例如后拨链器rd、高度可调节座杆asp、后减震器rs、前叉ff和任何其他使用电力的车辆部件，提供电力。
98.人力车辆v还包括自行车计算机sc。此处，自行车计算机sc安装到前车架主体fb。可替换地，自行车计算机sc可以设置在车把h上。自行车计算机sc通知骑行者人力车辆v的
各种行驶和/或操作条件。自行车计算机sc还可以包括用于自动控制一个或多个车辆部件的各种控制程序。例如，自行车计算机sc可以设置有自动换挡程序，用于根据人力车辆v的一个或多个行驶和/或操作条件改变后拨链器rd的挡位。
99.此处，人力车辆v还包括附接到后车架主体rb的后拨链器rd，用于在后链轮cs之间变换链条cn。后拨链器rd是一种类型的换挡装置。此处，后拨链器rd是电动拨链器(即，电动换挡装置或电动传动装置)。此处，后拨链器rd设置在靠近花鼓10的后车架主体rb的后侧。当人力车辆v的骑行者手动操作换挡操作装置或换挡器sl时，可以操作后拨链器rd。后拨链器rd还可以根据人力车辆v的行驶条件和/或运行条件自动操作。人力车辆v还可以包括多个电子部件。部分或全部电子部件可以在本文讨论的发电状态期间由花鼓10产生的电力供应。
100.现在将具体参照图2至图5描述花鼓10的结构。花鼓10基本上包括花鼓轴12和花鼓主体14。花鼓轴12具有中心轴线a1。花鼓轴12构造成不可旋转地附接至车辆主体vb。花鼓轴12构造成不可旋转地附接至后车架主体rb。花鼓主体14可旋转地绕中心轴线a1设置。换言之，花鼓主体14绕花鼓轴12可旋转地安装。
101.如图2至图4所示，花鼓轴12是由诸如金属材料的合适材料制成的刚性构件。此处，花鼓轴12是管状构件。花鼓轴12可以是一件式构件或由几件制成。此处，花鼓轴12包括主体12a和端件12b。端件12b螺纹安装至主体12a的第一端(图2至图4中的右侧)。这样，如图2所示，主体12a的第二端(图2至图4中的左侧)和端件12b被接收在后框架主体rb的安装开口中。主体12a的第二端和端件12b接收在车辆主体vb的安装开口中。此处，花鼓轴12还包括通过端件12b联接到主体12a的旋转限制构件12c。旋转限制构件12c与车辆主体vb接合。旋转限制构件12c与后车架主体rb接合，从而限制了花鼓轴12相对于后车架主体rb的旋转。
102.此处，如图2所示，花鼓10还包括用于将花鼓10的花鼓轴12固定到后车架主体rb的车轮保持机构16。车轮保持机构16基本上包括轴或串杆16a、凸轮主体16b、凸轮杆16c和调节螺母16d。凸轮杆16c经由凸轮主体16b附接至串杆16a的一端，而调节螺母16d螺纹接合在串杆16a的另一端。凸轮杆16c附接至凸轮主体16b。凸轮主体16b联接在串杆16a和凸轮杆16c之间以相对于凸轮主体16b移动串杆16a。因此，凸轮杆16c被操作以相对于凸轮主体16b在中心轴线a1的轴向方向上移动串杆16a以改变凸轮主体16b和调节螺母16d之间的距离。优选地，在串杆16a的每一端设置有压缩弹簧。可替换地，花鼓轴12可根据需要和/或期望通过其他附接结构不可旋转地附接到后车架主体rb。
103.如图1和图5所示，花鼓主体14可旋转地绕花鼓轴12安装以沿驱动旋转方向d1旋转。驱动旋转方向d1对应于后轮rw的向前驱动方向。花鼓主体14构造成以常规方式支撑后轮rw。更具体地，在图示的实施例中，花鼓主体14包括第一外凸缘14a和第二外凸缘14b。第一外凸缘14a和第二外凸缘14b相对于中心轴线a1径向向外延伸。第一外凸缘14a和第二外凸缘14b构造成接收用于将后轮rw的轮辋(图1)附接至花鼓主体14的多个辐条(图1)。这样，花鼓主体14和后轮rw被联接以绕中心轴线a1一起转动。
104.此处，花鼓10还包括链轮支撑结构18。在图示的实施例中，链轮支撑结构18支撑后链轮cs，如图2所示。链轮支撑结构18绕中心轴线a1可旋转地设置以将驱动力传递至花鼓主体14。特别地，链轮支撑结构18在绕中心轴线a1沿驱动旋转方向d1旋转时将驱动力传递至花鼓主体14。如下所述，链轮支撑结构18在绕中心轴线a1沿非驱动旋转方向d2旋转的同时
不将驱动力传递至花鼓主体14。非驱动旋转方向d2相对于中心轴线a1与驱动旋转方向d1相反。链轮支撑结构18的中心旋转轴线与花鼓轴12的中心轴线a1同心布置。
105.虽然链轮支撑结构18构造成不可旋转地支撑后链轮cs，但是链轮支撑结构18不限于图示的实施例。可替换地，后链轮cs中的一个或多个可与链轮支撑结构18一体形成。在任何情况下，链轮支撑结构18和后链轮cs联接在一起以沿第一旋转方向d1和第二旋转方向d2一起旋转。
106.如图4和图5所示，花鼓10还包括电动部件20，该电动部件20设置在花鼓主体14中，在相对于中心轴线a1的径向方向上位于花鼓轴12和花鼓主体14之间。此处，电动部件20设置在相对于花鼓轴12不可旋转的电动单元eu中。因此，当花鼓主体14相对于花鼓轴12旋转时，电动部件20保持静止。花鼓10还包括电连接至电动部件20的电缆22。电缆22轴向穿过链轮支撑结构18和花鼓轴12之间的空间。具体地，在所示实施例中，花鼓轴12包括凹槽12d。这样，电缆22被容纳在凹槽12d中。电缆22延伸出花鼓10并电连接至人力车辆v的另一个电动部件，例如后拨链器rd、电池组bp或电接头。如后文所解释的，电缆22可以将花鼓10产生的电力提供给后拨链器rd、电池组bp或另一电动部件。
107.如图4所示，花鼓10还包括设置在花鼓主体14中的电力生成器24。更具体地，电力生成器24设置在花鼓主体14中，位于花鼓轴12和花鼓主体14的中心部分之间。电力生成器24配置为通过花鼓主体14的旋转产生电力。电动部件20电连接至电力生成器24。花鼓10还包括电连接至电力生成器24的电缆26。电缆26也电连接至电动部件20。这样，电缆26将电动部件20电连接至电力生成器24，使得电动部件20可以从电力生成器24接收电力。电缆26还电连接至轴向穿过链轮支撑结构18和花鼓轴12之间的空间的电缆22。
108.电力生成器24基本上包括电枢28(即，所示实施例中的定子)和磁体30(即，所示实施例中的转子)。虽然电枢28被图示为相对于花鼓轴12固定并且磁体30被图示为相对于花鼓主体14固定，但是电枢28可以相对于花鼓主体14固定，磁体30可以相对于花鼓轴12固定。电枢28包括第一磁轭28a、第二磁轭28b和线圈28c。第一磁轭28a包括在花鼓轴12的圆周方向布置的两个或更多个第一轭片。同样地，第二磁轭28b包括在花鼓轴12的圆周方向布置的，与第一磁轭28a的第一轭片交替的两个或更多个第二轭片。线圈28c位于第一磁轭28a和第二磁轭28b之间。磁体30包括布置在管状支撑件32内部的多个第一磁体部30a和多个第二磁体部30b。管状支撑件32固定地联接到花鼓主体14的内部，使得磁体30和花鼓主体14绕花鼓轴12一起旋转。第一磁体部30a和第二磁体部30b布置成使得第一磁体部30a和第二磁体部30b的s极和n极在花鼓轴12的圆周方向上交替布置。因此，在轴构件12的轴向方向上，第一磁体部30a的s极不与第二磁体部30b的s极对齐，并且第一磁体部30a的n极不与第二磁体部30b的n极对齐。
109.在图示的实施例中，花鼓10还包括被检测部36和旋转检测传感器38。此处，被检测部36设置到链轮支撑结构18。此外，旋转检测传感器38设置于花鼓本体14中。具体地，此处，电动部件20包括旋转检测传感器38。更具体地，花鼓10还包括设置在花鼓主体14中的电路板40。电路板40位于电动单元eu的内部。旋转检测传感器38设置在电路板40上。这样，电路板40和旋转检测传感器38相对于花鼓轴12不可旋转。如图5所示，旋转检测传感器38在与花鼓轴12径向向外间隔开的位置处设置在花鼓主体14中。
110.在图示的实施例中，旋转检测传感器38包括磁传感器38a，并且被检测部36包括磁
体36a。因此，磁传感器38a检测与链轮支撑结构18一起旋转的磁体36a的运动。换言之，通过这种布置，旋转检测传感器38配置为检测被检测部36以检测链轮支撑结构18绕中心轴线a1的旋转。此处，被检测部36的磁体36a是s极区段和n极区段交替的环状构件。这样，磁传感器38a可以检测链轮支撑结构18的旋转量和旋转方向。这里使用的术语“传感器”是指设计用于检测特定事件、物体、物质的出现或消失，或其环境变化，并发出响应信号的硬件设备或仪器。这里使用的术语“传感器”不包括人。如下所述，旋转检测传感器38从电力生成器24接收电力。
111.花鼓10还包括设置在电路板40上的电控制器42。电控制器42配置为接收来自旋转检测传感器38的检测信号。电控制器42包括至少一个执行预定控制程序的处理器。所述至少一个处理器可以是例如中央处理单元(cpu)或微处理单元(mpu)。这里使用的术语“电控制器”是指执行软件程序的硬件，不包括人。电控制器42接收来自电力生成器24的电力。电控制器42配置为控制由电力生成器24产生的电力。此处，电动部件20包括第一电力存储设备44和第二电力存储设备46。电控制器42配置为控制电力生成器24产生的电力在第一电力存储设备44和第二电力存储设备46中的存储。第一电力存储设备44和第二电力存储设备46为传统的电力存储设备，如可充电电池、电容器等。电控制器42配置为控制第一电力存储设备44及第二电力存储设备46所存储的电力向其他部件的分配。因此，由电力生成器24产生的电力可以被存储和/或直接供应给其他部件，例如旋转检测传感器38、后拨链器rd等。
112.优选地，如图5所示，花鼓10还包括设置在电路板40上的数据存储设备48。数据存储设备48存储用于各种控制过程的各种控制程序和信息，控制过程包括电力生成控制、电力存储控制、花鼓旋转检测控制等。数据存储设备48包括任何计算机存储设备或任何非暂时性计算机可读媒介，唯一的例外是暂时性传播信号。例如，数据存储设备48包括非易失性存储器和易失性存储器。非易失性存储器包括例如只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)和闪存中的至少一种。易失性存储器包括例如随机存取存储器(ram)。
113.现在参考图4和图6至图8，将更详细地讨论链轮支撑结构18。链轮支撑结构18基本上包括外主体50和内主体52。外主体50和内主体52是绕花鼓轴12同轴布置的管状构件。外主体50设置为支撑至少一个链轮cs。此处，外主体50具有设置在其外周表面上的多个轴向延伸的花键50a，用于不可旋转地支撑链轮cs。外主体50还具有设置在其内周表面上的多个轴向延伸的棘轮齿50b，其形成了单向离合器的第一部分。如下所述，内主体52联接到花鼓主体14以与其一起旋转。
114.链轮支撑结构18还包括多个棘爪54和偏置元件56。多个棘爪54和偏置元件56形成单向离合器的第二部分。棘爪54通过偏置元件56保持到内主体52上，使得棘爪54朝向与链轮支撑结构18的棘轮齿50b接合的方向被偏置。更具体地，此处，偏置元件56包括一对开口环56a和56b，其中每个开口环56a、56b的末端部分重叠。偏置元件56绕内主体52安装，棘爪54设置在偏置元件56和内主体52之间。偏置元件56将棘爪54挤压在内主体52上，使得棘爪54朝向与链轮支撑结构18的棘轮齿50b啮合的方向枢转。这样，外主体50联接至内主体52以绕中心轴线a1在驱动旋转方向d1一起旋转。而且，当外主体50在非驱动旋转方向d2旋转时，链轮支撑结构18的棘轮齿50b推动棘爪54并将棘爪54枢转至抵接内主体52的缩回位置。因此，外主体50构造成绕中心轴线a1在非驱动旋转方向d2相对于内主体52旋转。这样，外主体
50、内主体52、棘爪54和偏置元件56形成自行车中常用的飞轮。由于飞轮的基本操作是相对常规的，因此将不进一步详细讨论或说明飞轮。
115.如图4和图7所示，花鼓10还包括固定构件60。基本上，固定构件60将内主体52保持至花鼓主体14。具体地，花鼓10还包括联接主体62。联接主体62联接至花鼓主体14。联接主体62不可旋转地联接至花鼓主体14，并且固定构件60将内主体52附接至联接主体62。这样，内主体52不可旋转地联接至花鼓主体14。此处，在图示的实施例中，花鼓10还包括可移除地联接至花鼓主体14的保持器64。保持器64将联接主体62保持到花鼓主体14。因此，内主体52经由联接主体62联接至花鼓主体14以与其一起旋转。换言之，花鼓主体14、内主体52和联接主体62构造成一起旋转。因此，到链轮支撑结构18的外主体50的输入扭矩经由内主体52和联接主体62传递至花鼓主体14。
116.基本上，固定构件60是具有第一端部分60a和第二端部分60b的管状构件。第一端部分60a抵接内主体52。第二端部分60b联接至联接主体62。更具体地，第二端部分60b具有用于将联接主体62附接至固定构件60的外螺纹60b1。联接主体62在轴向方向保持内主体52。联接主体62防止内主体52朝向固定构件60的第二端部分60b移动。这样，内主体52被轴向地保持在联接主体62和固定构件60的接触表面60a1之间。此处，在内主体52和联接主体62之间设置有垫圈66。优选地，固定构件60具有环形内表面60c。为了将固定构件60附接至联接主体62，固定构件60具有工具接合部分60d。此处，固定环形内表面60c包括工具接合部分60d。因此，固定构件60构成管状固定螺栓。固定构件60的外螺纹60b1螺纹旋入联接主体62的内螺纹62b1中。
117.现在将更详细地讨论联接主体62。联接主体62包括外周部分62a和内周部分62b。外周部分62a联接至花鼓主体14，内周部分62b相对于中心轴线a1的径向方向位于外周部分62a的径向内侧。此处，联接主体62的外周部分62a包括具有花键和凹槽中的至少一个的第一联接结构62a1。优选地，如在图示实施例中，第一联接结构62a1具有在圆周方向交替的多个花键和多个凹槽。花鼓主体14包括具有花键和凹槽中的至少一个的第二联接结构14c。优选地，如在所示实施例中，第二联接结构14c具有在圆周方向交替的多个花键和多个凹槽。这样，第一联接结构62a1与第二联接结构14c配合以将联接主体62不可旋转地联接到花鼓主体14。
118.在联接主体62不可旋转地联接至花鼓主体14的情况下，联接主体62设置在旋转检测传感器38和被检测部36之间。更具体地，联接主体62设置在磁传感器38a和被检测部36之间。联接主体62至少部分地由非磁性材料制成或具有开口。例如，非磁性材料包括奥氏体不锈钢、高锰钢、高镍合金、铝和铜。非磁性材料允许磁力线通过。此处，如图5所示，联接主体62由诸如硬树脂材料和铝合金的非磁性材料制成。因此，被检测部36的磁力通过联接主体62并到达旋转检测传感器38。
119.如上所述，固定构件60将内主体52附接至联接主体62。具体地，第二端部分60b联接至联接主体62的内周部分62b。这样，内主体52轴向地保持在联接主体62的内周部分62b和固定构件60的接触表面60a1之间。
120.如上所述，保持器64可移除地联接至花鼓主体14以将联接主体62保持到花鼓主体14。此处，保持器64具有外螺纹64a，其被螺纹拧入到花鼓主体14的内螺纹14d中。保持器64具有接触表面64b，该接触表面64b接触联接主体62的外周部分62a以将联接主体62保持到
花鼓主体14。另一方面，联接主体62的内周部分62b与固定构件60通过螺纹连接。具体地，联接主体62的内周部分62b具有与固定构件60的外螺纹60b1螺纹接合的内螺纹62b1。这样，固定构件60附接到联接主体62的内周部分62b。因此，联接主体62和保持器64联接至花鼓主体14以与其一起旋转。
121.这里，内部主体52包括具有花键和凹槽中的至少一个的第三联接结构52a。优选地，如在图示实施例中，第三联接结构52a具有在圆周方向交替的多个花键和多个凹槽。联接主体62包括具有花键和凹槽中的至少一个的第四联接结构62b2。优选地，如在图示实施例中，第四联接结构62b2具有在圆周方向交替的多个花键和多个凹槽。这样，第三联接结构52a与第四联接结构62b2配合以将内主体52不可旋转地联接至联接主体62。
122.返回参考图5、图10和图14，联接主体62具有容纳被检测部36的环形凹槽62c。被检测部36包括磁体36a。如图5所示，磁体36a通过支撑环68不可旋转地联接到外主体50。支撑环68例如通过压配合、螺纹连接、粘合剂或其他合适的紧固方法固定至外主体50。如图14所示，磁体36a是具有交替的s极区段和n极区段的环形构件。
123.现在参考图15至图20，现在将更详细地讨论电动单元eu。这里，电动部件20包括壳体70和盖72。壳体70限定了具有环形形状的内部空间74。盖72附接(例如，粘合)到壳体70以封闭壳体70的内部空间74。优选地，壳体70和盖72优选地由诸如树脂材料的非金属材料制成。
124.壳体70包括内周部分70a、外周部分70b和端壁部分70c。内周部分70a和端壁部分70c限定用于接收花鼓轴12的通孔70d。盖72是具有用于接收花鼓轴12的中心开口72a的板。壳体70的端壁部分70c包括多个键合突起70e。键合突起70e构造成接合固定板76中的开口，该固定板76键合到花鼓轴12的凹槽12d。固定板76具有板状形状。固定板76包括与多个键合突起70e对应的多个开口。这样，防止了电动单元eu相对于花鼓轴12旋转。固定板76在轴向方向布置在电力生成器24和电动单元eu之间。
125.这里，壳体70支撑电路板40，电路板40又支撑旋转检测传感器38、电控制器42和数据存储设备48。第一电力存储设备44和第二电力存储设备46被支撑到端壁部分70c。例如，第一电力存储设备44和第二电力存储设备46粘合至端壁部分70c。
126.现在参考图21，示出了根据第二实施例的花鼓110。此处，花鼓10和花鼓110之间的唯一区别在于联接主体。这里，花鼓110包括与花鼓10的联接主体62相同的联接主体162，除了联接主体162包括多个开口163。因此，联接主体162可以由导磁材料制成。特别地，联接主体162可以由铁磁材料制成。铁磁材料具有屏蔽作用。铁磁材料包括例如镍、钴和铁。联接主体162绕花鼓轴12旋转。因此，优选是多个开口163相对于中心轴线a1在圆周方向排列。因此，被检测部36的磁力在联接主体162处被切断，但它穿过多个开口163并到达旋转检测传感器38。鉴于第一和第二实施例之间的相似性，与第一实施例的部件相同的第二实施例的部件将被赋予与第一实施例的部件相同的附图标记。此外，为简洁起见，可以省略对第二实施例的与第一实施例的部件相同的部件的描述。
127.现在参考图22，示出了根据第三实施例的花鼓210。此处，花鼓10和花鼓210之间的唯一区别在于联接主体、被检测部和旋转检测传感器。此处，花鼓210包括被检测部236和旋转检测传感器238。被检测部236包括反射构件236a。例如，反射构件236a可以是反射金属垫圈或具有反射涂层的非金属垫圈。旋转检测传感器238包括光学传感器238a。旋转检测传感
器238还包括输出由光学传感器238a检测到的光的光源238b(例如，led)。
128.这里，在第三实施例中，花鼓210包括至少部分地由透明材料制成或具有开口的联接主体262。这里，联接主体262包括多个开口263。这些开口263可以设置有透明材料或者可以不含任何材料。在任一情况下，联接主体262设置在光学传感器和被检测部236之间。在任何情况下，开口263的尺寸和位置被设计成使得由光源238b发射的光穿过开口263，并被反射构件236a反射回来穿过开口263，由光学传感器238a检测。联接主体262绕花鼓轴12旋转。因此，优选是多个开口263相对于中心轴线a1在圆周方向排列。因此，即使联接主体262不允许光穿过，从旋转检测传感器238发出的光也穿过多个开口263，被被检测部236反射，并返回到旋转检测传感器238。
129.鉴于第一和第三实施例之间的相似性，与第一实施例的部件相同的第三实施例的部件将被赋予与第一实施例的部件相同的附图标记。此外，为简洁起见，可以省略对第三实施例的与第一实施例的部件相同的部件的描述。
130.在理解本发明的范围时，如本文所用的术语“包含”及其派生词旨在是开放式术语，其指定所述特征、元素、组分、组、整数和/或步骤，但不排除存在其他未说明的特征、元素、组分、组、整数和/或步骤。上述内容也适用于具有相似含义的词语，例如“包括”、“具有”及其派生词。此外，除非另有说明，术语“部”、“区段”、“部分”、“构件”或“元件”当以单数使用时可具有单个部件或多个部件的双重含义。
131.如本文所使用的，以下方向性术语“面向框架侧”、“非面向框架侧”、“向前”、“向后”、“前”、“后”、“上”、“下”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”、“侧面”、“竖直”、“水平”、“垂直”和“横向”以及任何其他类似的方向术语指处于直立、骑行姿势并配备花鼓的人力车辆领域(如自行车)的那些方向。因此，用于描述花鼓的这些方向性术语应相对于在水平表面上处于直立骑行位置并配备有花鼓的人力车辆领域(例如自行车)进行解释。术语“左”和“右”用于表示从人力车辆领域(例如自行车)后部观察从右侧参考时的“右”，以及从人力车辆领域(例如自行车)的后部观察从左侧参考时的“左”。
132.如在本公开中使用的短语“至少一个”意指所期望选择中的“一个或多个”。例如，如果其选择的数量是两个，则本公开中使用的短语“至少一个”意味着“仅一个单一选择”或“两个选择中的两者”。又例如，如果其选择的数量等于或多于三个，则本公开中使用的短语“至少一个”是指“仅一个单一选择”或“等于或多于两个选择的任何组合”。此外，本公开中使用的术语“和/或”是指“其中之一或两者”。
133.此外，应当理解，尽管术语“第一”和“第二”可在本文中用于描述各种部件，但这些部件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个部件与另一个部件。因此，例如，在未背离本发明的教导的情况下，上面讨论的第一部件可以被称为第二部件，反之亦然。
134.如本文所用，术语“附接至”或“附接”涵盖以下配置：通过将元件直接粘附到另一元件上而将其直接固定到另一元件上；通过将元件粘附到中间部件上而将其间接固定到另一元件上；以及一个元件与另一元件是一体的配置，即一个元件基本上是另一元件的一部分。该定义也适用于具有相似含义的词语，例如“接合”、“连接”、“联接”、“安装”、“粘合”、“固定”及其派生词。最后，如本文所用的诸如“基本上”、“大约”和“近似”之类的术语是指术语是指修改后的术语的合理偏差量，使得最终结果不会显著改变。
135.虽然仅选择了选定的实施例来说明本发明，但对本领域技术人员将显而易见的
是，从本公开内容中，在不脱离本发明的范围的情况下，在不脱离所附权利要求书中定义的本发明范围的情况下，可以在此做出各种改变和修改。例如，除非另有特别说明，各种部件的尺寸、形状、位置或取向可以根据需要和/或期望改变，只要这些改变不对其预期功能产生实质性影响。除非另有特别说明，显示为彼此直接连接或接触的部件可以具有设置在它们之间的中间结构，只要这些变化基本上不对它们的预期功能产生实质性影响。一个元件的功能可以由两个执行，反之亦然，除非另有特别说明。一个实施例的结构和功能可以在另一个实施例中采用。不必在特定实施例中同时存在所有优点。每一个与现有技术独特的特征，单独或与其他特征相结合，也应被认为是申请人进一步发明的单独描述，包括这种特征所体现的结构和/或功能概念。因此，提供根据本发明的实施例的前述描述仅用于说明，并不用于限制如所附权利要求及其等同物所限定的本发明。