，永磁体转子组件1704径向地向励磁绕组1702外定位。支承框架1706可以适于支承永磁体转子组件1704并且联接至牵引太阳轮轴1622，所述牵引太阳轮轴1622适于联接至牵引太阳轮1624和传递转矩至牵引太阳轮1624。在一个实施例中，支承框架1706例如通过滑动花键联接至牵引太阳轮轴1622。
[0195]现在参照图100，将说明又一个电力牵引传动装置1800。电力牵引传动装置1800与先前讨论的电力牵引传动装置1600、1700类似。在一个实施例中，电力牵引传动装置1800包括励磁绕组1802，所述励磁绕组1802从一排磁体1804径向地向内定位。励磁绕组1802可以刚性地联接至绕组支承框架1806，所述绕组支承框架1806可以刚性地联接至主轴1604。在某些实施例中，绕组支承框架1806刚性地联接至托架1616，所述托架1616可以刚性地联接至主轴1604。在图100中所示的实施例中，主轴1604相对于纵向轴线1608旋转地并轴向地固定。一排磁体1804可以支承在磁体支承框架1808上，所述磁体支承框架1808构造成可绕纵向轴线1608旋转。牵引太阳轮轴1622可以例如通过滑动花键联接至磁体支承框架1808以从磁体支承框架1808传递转矩至牵引太阳轮1624。牵引太阳轮轴1622可以轴向地平移而不旋转。应当注意到，在电力牵引传动装置1800中，例如与电力牵引传动装置1700相比，电缆1618不必通过托架1616引导到励磁绕组1802。在某些实施例中，为了调节电力牵引传动装置1800的速比，换档致动器1810可以例如通过螺纹联接器联接至换档凸轮保持架1812。在一个实施例中，换档致动器1810构造成绕自身的纵向轴线旋转，由此致动换档凸轮保持架1812的轴向平移。为了防止换档凸轮保持架1812绕纵向轴线1608旋转，换档凸轮保持架1812可以通过滑动花键联接至主轴1614或托架1616。
[0196]如图101中所示，电力牵引传动装置1900在某些方面与电力牵引传动装置1800类似。电力牵引传动装置1900包括永磁体转子组件1902，所述永磁体转子组件1902与励磁绕组1904相邻地轴向定位。永磁体转子组件1902可以刚性地联接至磁体支承框架1906，所述磁体支承框架1906例如通过滑动花键刚性地旋转地联接至牵引太阳轮轴1622;牵引太阳轮轴1622自由地轴向平移。变换器1602的牵引太阳轮1624刚性地联接至牵引太阳轮轴1622。在一个实施例中，励磁绕组1904刚性地联接至绕组框架1908，所述绕组框架1908可以刚性地联接至主轴1614或托架1616。应当注意到，与其它所述实施例相反，电力牵引传动装置1900在电动装置1910的电磁部件(S卩，励磁绕组1904和磁体1902)之间示出有轴向的空气间隙。
[0197]在图102中示出电力牵引传动装置的又一个实施例1950。电力牵引传动装置1950在多个方面与电力牵引传动装置1900类似。在一个实施例中，电力牵引传动装置1950包括无芯的轴向间隙电动机装置1952，所述无芯的轴向间隙电动机装置1952包括励磁绕组1954和永磁体1956。在某些实施例中，励磁绕组1954嵌入在树脂中并且刚性地联接至励磁绕组框架1958。永磁体1956可以刚性地联接至磁体支承框架1960，所述磁体支承框架1960例如通过滑动花键联接至牵引太阳轮轴1622，所述滑动花键允许牵引太阳轮轴1622轴向地平移。永磁体1956布置成使得在永磁体1956与励磁绕组1954之间有轴向的空气间隙。励磁绕组框架1958可以刚性地联接至主轴1604和/或托架1616。遍及此处所述的部件和组件的各种实施例，附图标记“5”用于表示在彼此相邻的部件之间提供滚动界面、推力和/或径向支承的轴承元件。
[0198]现在参照图103至105，电力牵引传动装置2000在多个方面与电力牵引传动装置100类似。在一个实施例中，电力牵引传动装置2000包括总体上由图103中的细节H示出的速比换档机构2002。在某些实施例中，速比换档机构2002总体上被接收或容纳在主轴108的腔体421内(参见图79)。主轴108可以旋转地固定有电动机2004。电动机2004的转子2006可以操作地联接至减速器组件2008。减速器组件2008可以操作地联接有换挡杆201 O。在一个实施例中，换挡杆2010例如通过梯形螺纹而联接至换挡杆螺母174。换挡杆2010可以通过轴承组件2012和推力座圈2014被主轴108轴向地约束。如先前所解释，在一个实施例中，主轴108构造成旋转地约束换挡杆螺母174。随着转子2006转动换挡杆2010，换挡杆螺母174通过与换挡杆2010相互作用而轴向地平移。因此，激活电动机2004导致换挡杆螺母174轴向平移。如图103中所示，在一个实施例中，换挡杆螺母174操作地联接至牵引太阳轮和换档杆子组件112。因为换挡杆螺母174操作地联接至行星轮轴128，所以换挡杆螺母174的轴向平移最终导致行星轮轴128的位置上的倾斜，并且由此导致电力牵引传动装置2000的速比改变。在某些实施例中，电动机2004可以控制成提供多种速比控制方案。
[0199]现在参照图106，电力牵引传动装置3000包括外壳3005，所述外壳3005适于可绕电力牵引传动装置3000的纵向轴线3010旋转。在一个实施例中，外壳3005设有动力输入/输出接口 3015，所述动力输入/输出接口 3015例如可以是螺纹联接器，所述螺纹联接器接收自由轮、自由轮适配器、链轮等。在某些实施例中，外壳3005可以适于联接至外壳盖3020，所述外壳盖3020与外壳3005协同操作以基本封装电力牵引传动装置300全部或大部分的部件。对于某些应用，尤其设置主轴3025以用于支承换档致动器框架3030和推力反作用轴承3035。在一个实施例中，换档致动器框架3030刚性地联接有换档机构致动器电动机3040，所述换档致动器框架3030防止绕轴线3010旋转或防止通过主轴3035轴向地平移。在某些实施例中，换档致动器框架3030刚性地联接有励磁绕组组件3045。在一个应用中，磁体组件3050径向地向励磁绕组组件3045内放置，以便由此形成机动化的换档机构致动器，用于帮助调节电力牵引传动装置3000的速比。磁体组件3050适于绕轴线3010旋转。
[0200]在一个实施例中，磁体组件3050刚性地联接至换档机构轴3055，所述换档机构轴3055刚性地联接至换档机构螺纹3060。在某些情况下，换档机构轴3055和换档机构螺纹3060形成为单个部件。换档机构轴3055可以例如通过角推力轴承3065支承和/或定位。在某些实施例中，换档机构螺纹3060联接至换档机构衬套3070，所述换档机构衬套3070包括用于接合换档机构螺纹3060的配合螺纹。换档机构衬套3070可以联接至换档凸轮3075，以便由此产生牵引太阳轮3080的轴向平移。在某些情况下，换档凸轮3075中的一个或两个和换档机构衬套3070至少部分地形成为单个部件。换档机构致动器电动机3040的致动产生牵引太阳轮3080的轴向平移。
[0201]在一个实施例中，传动电动机支承件3080刚性地联接至电动机支承框架3085，所述电动机支承框架3085优选地适于为传动绕组组件3090提供轴向的、径向的以及抗旋转的支承。在某些实施例中，传动绕组组件3090径向地向传动磁体组件3095外定位，所述传动磁体组件3095联接至托架3100。如图106中所示，在某些情况下，传动绕组3090和传动磁体组件3095基本与牵引行星轮组件3105同轴地、轴向对准地、径向向外地设置。在某些实施例中，牵引环3110和载荷凸轮组件3115操作地联接至换档机构致动器框架3030和/或电动机支承框架3085，使得牵引环3110基本不能绕轴线3010旋转。牵引环3120和载荷凸轮组件3125可以操作地联接至行星轮组件3105。传动板3130可以适于在载荷凸轮组件3125和外壳3005之间传递转矩。在一个应用中，轴承3135在传动板3130和托架3100之间提供滚动界面。在某些实施例中，电导体3140可以引导通过主轴3025的一部分和/或换档机构致动器框架3030，并且电导体3140可以连接至传动励磁绕组3090。
[0202]在操作期间，电力可以经由电导体3140提供到励磁绕组3090。这激发了励磁绕组3090并且导致传动磁体组件3095绕轴线3010传动。由于托架3100联接至传动磁体组件3095，并且牵引行星轮组件3105连接至托架3100，所以机械动力从传动磁体组件3095流向牵引行星轮组件3105。牵引环3110旋转地固定；因此，牵引环3110没有传递动力并且仅对牵引行星轮组件3105的行星轮的滚动起反作用。机械动力从牵引行星轮组件3105流向牵引环3120、载荷凸轮组件3125、传动板3130和外壳3005。动力可以继而从外壳3005经由动力输入/输出接口 3015和/或外壳法兰或轮辐3145传递。应当注意到，在某些应用中，刚刚说明的动力流的方向可以反向，以便可以向外壳3005施加机械动力，并且电能可以由此在传动励磁绕组3090处产生；电能可以继而经由电导体3140传出电力牵引传动装置3000。因此，电力牵引传动装置3000可以操作为接收电力并将其转化成机械动力的装置，或者电力牵引传动装置3000可以操作为接收机械动力并将该机械动力的至少某些转化成电力的装置。当然，在某些实施例中，电力牵引传动装置3000可以交替地操作，S卩，在电动运行功能与发电功能之间前后切换。
[0203]电力牵引传动装置3000可以用在动力输入与动力输出之间执行调制的任何机械【背景技术】中。电力牵引传动装置3000的优选的用法是辅助自行车的电动机，在所述自行车中骑车人(或车辆自动控制)可以致动传动绕组3090以向骑车人提供辅助的机械动力。可替代地或另外，来自骑车人的动力可以经由电力牵引传动装置被用来产生电力，以致动尤其换档机构致动器电动机3040和/或其它自行车部件。在一种情况下，电力牵引传动装置3000的尺寸方便地设计成配合在某些自行车勾爪(dropouts)的标准宽度内(例如，勾爪宽度优选的是130mm至170mm，较优选的是140mm至165mm，并且最有选的是150mm至160mm)。应当注意到，在某些实施例中，电力牵引传动装置3000不必包括换档机构致动器电动机3040，而代替地，电力牵引传动装置3000的速比可以经由先前讨论的任一种速比调节机构而致动，包括但不限于，换挡杆3150和换挡杆螺母3155。在这些实施例中，电力牵引传动装置3000的尺寸可以设计成在较低范围内配合自行车勾爪的宽度(例如，优选的是80mm至13 5mm，较优选的是90mm至120mm，并且最有选的是10mm至IlOmm)。
[0204]前述的描述详细地说明了本发明的某些实施例。然而，将应当理解，不管文中出现的前述内容如何详细，此处公开的本发明可以以多种方式实行。应当注意到，当说明本发明的实施例的某些部件或方面时，特定的术语的用法不应当是该术语在此处被重新定义，而使得该术语被限制成包含与该术语相关联的本发明的部件或方面的任何具体特征。
【主权项】
1.一种电力牵引传动装置，其包括: 纵向轴线； 多个牵引行星轮，其绕所述纵向轴线径向地分布，各所述牵引行星轮都构造成绕可倾斜的轴线旋转； 第一牵引环，其与所述牵引行星轮接触； 可旋转的牵引太阳轮，其绕着所述纵向轴线同轴，并且所述可旋转的牵引太阳轮从各所述牵引行星轮径向地向内定位并与各所述牵引行星轮接触； 第二牵引环，其与各所述牵引行星轮接触；以及 电动装置，其能够操作地联接至所述第二牵引环，所述电动装置包括电动机绕组和电气转子，其中，所述电动机绕组和所述电气转子构造成在与所述纵向轴线重合的轴线上沿着相反的方向旋转。2.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括联接至所述牵引太阳轮的牵引太阳轮轴，所述牵引太阳轮轴联接至所述电动装置。3.根据权利要求2所述的电力牵引传动装置，其中，所述牵引太阳轮轴联接至所述电动机绕组。4.根据权利要求3所述的电力牵引传动装置，还包括联接至所述电气转子的载荷凸轮组件。5.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括沿所述纵向轴线布置的主轴，并且还包括联接至所述主轴的电动绕组支承框架，所述电动绕组支承框架能够操作地联接至所述第二牵引环。6.根据权利要求5所述的电力牵引传动装置，还包括联接至所述主轴的电力整流器组件。7.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括速比换档机构，所述速比换档机构具有换档凸轮保持架和换档凸轮致动器。8.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括能够操作地联接至所述牵引太阳轮的换挡杆，所述换挡杆径向地向所述牵引太阳轮内布置。9.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，其中，所述电动机绕组包括多个励磁绕组，所述励磁绕组从所述电气转子径向地向内定位。10.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括绕着所述纵向轴线同轴的外壳，所述外壳能够绕所述纵向轴线旋转，其中，所述外壳能够操作地联接至所述第二牵引环。11.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括能够绕所述纵向轴线旋转的外壳，其中，所述外壳能够操作地联接至所述第一牵引环。12.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括能够操作地联接至所述第一牵引环的载荷凸轮传动器。13.根据权利要求12所述的电力牵引传动装置，还包括联接至所述载荷凸轮传动器的磁体阵列。14.根据权利要求1所述的电力牵引传动装置，还包括绕着所述纵向轴线同轴的托架组件，所述托架组件能够操作地联接至所述牵引行星轮。
【专利摘要】本发明涉及一种电力牵引传动装置，其包括：纵向轴线；多个牵引行星轮，其绕所述纵向轴线径向地分布，各所述牵引行星轮都构造成绕可倾斜的轴线旋转；第一牵引环，其与所述牵引行星轮接触；可旋转的牵引太阳轮，其绕着所述纵向轴线同轴，并且所述可旋转的牵引太阳轮从各所述牵引行星轮径向地向内定位并与各所述牵引行星轮接触；第二牵引环，其与各所述牵引行星轮接触；以及电动装置，其能够操作地联接至所述第二牵引环，所述电动装置包括电动机绕组和电气转子，其中，所述电动机绕组和所述电气转子构造成在与所述纵向轴线重合的轴线上沿着相反的方向旋转。
【IPC分类】F16H57/021, F16H63/30, F16H15/52
【公开号】CN105626801
【申请号】CN201610024939
【发明人】B·P·波尔
【申请人】福博科知识产权有限责任公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2008年4月21日
【公告号】CN101720397A, CN101720397B, CN102943855A, CN102943855B, EP2142826A2, EP2142826B1, EP2573424A2, EP2573425A2, US8393989, US9273760, US20100137094, US20130190123, US20160178037, WO2008131353A2, WO2008131353A3