链条传动装置,包括链条传动装置的车辆以及用于车辆中转换电机转矩的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及链条传动装置和包括该链条传动装置的车辆，该车辆同时包括踏板驱动和电机驱动。它进一步涉及用于车辆中转换电机转矩的方法。
【背景技术】
[0002]像电动自行车这样具有电机的两轮车，例如，通常具有齿轮，该齿轮在允许电机以合适的速度运转的同时，允许骑车者以舒适的速度踏蹬。
[0003]具有电机的一自行车，该电机以套管电机(quill motor)形式，它具有带齿齿轮，如行星齿轮，例如，从德国专利DE2025007002368U1可知。
[0004]一包括电机的自行车，具有固定在自行车框架上的整体式减速齿轮，电机的转矩通过链条的方式传送到踏板轴承轴，这可从德国专利DE40 27 365 Al可知。类似的自行车也可从德国专利DE299 04 342 Ul可知。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一能够转换电机扭矩的齿轮，具有很好的可靠性、可持续性和效率。
[0006]此外，本发明另外的目的是提供一具有此种齿轮的车辆，能以特定的能量效率运行，且同时提供骑车者高舒适度。
[0007]通过独立权利要求的主题，根据本发明的目的能实现。本发明的优点的发展在从属权利要求中公开。
[0008]本发明提供的齿轮，被认为是链条传动装置。它包括三个传动级(gearingstages)，其中第一传动级由第一齿轮缘和第四齿轮缘形成，第二传动级由第二齿轮缘和第五齿轮缘形成，以及第三传动级由第三齿轮缘和第六齿轮缘形成。第一齿轮缘，第二齿轮缘，和第三齿轮缘被设置在第一轴上，并且第四齿轮缘，第五齿轮缘和第六齿轮缘被设置在第二轴上。一链条传动装置设置在每一传动级用于转矩传送。
[0009]根据本发明的根本原理，链条传动装置提供相对高的效率和可持续性。然而，在特定环境下，例如，链条传动装置需要比齿状齿轮更大的空间。因此，链条传动装置的单个部件节省空间的设置是需要的。三级链条传动装置的设计是有利的，因为在这种情况下，必需的齿轮缘能够设置在两个轴上，其中一个轴设计为或者与电机的驱动轴连接。另一个轴设计为车辆的踏板轴承轴。结果，三个链条能设置为实质上互相平行，在空间高度节省的构造中。
[0010]同时，此三级链条传动装置允许充分减速以允许电机在例如，2500转/分钟的有利速度下运转，仍然保证高的骑车舒适度，这是由于它可能达到例如1:45的减速比。
[0011]在一个实施例中，链条传动装置的传动比因此少于1，而且电机速度因此降低。
[0012]在此结构的一个实施例中，第一齿轮缘包括齿数nl，第二齿轮缘的齿数n2，第三齿轮缘的齿数n3，第四齿轮缘的齿数n4，第五齿轮缘的齿数n5，第六齿轮缘的齿数n6，其中，nl<n4, n3〈n6and n5〈n2，速度因此在每一个传动级减少。
[0013]在此结构的一个实施例中，nl = n3 = n5并且n2 = n4 = n6。因此这具体化了三个同一的小齿轮缘和三个同一的大齿轮缘的特征。这种设计特别简单，而且具有高对称性的附加优点，是三条相同类型的链子用作传动链的结果。
[0014]如果使用三条相同类型的链子和相同类型的三个齿轮缘的两种设置形成的相同类型的三对齿轮缘，本发明提供的齿轮因此能由特别小数量的不同部件组成。可选择地，能通过代替一齿轮缘或一齿轮缘对对齿轮齿数比进行改变。
[0015]在一个实施例中，第二齿轮缘和第三齿轮缘设置在普通的第一中空轴，也被认为是空心轴上，其具有与该第一轴的旋转轴一致的旋转轴。第四齿轮缘和第五齿轮缘设置在第二普通的中空轴上，其具有与该第二轴的旋转轴一致的旋转轴。中空轴的使用导致特别紧凑的传动设计。
[0016]在一个可选的实施例中，使用分开的轴代替中空轴，或者一个中空轴。例如，第一轴可以是分轴设计，并具有能独立但围绕相同轴旋转的第一区域和第二区域。第一轴的第一区域与电机连接。第一齿轮缘设置在该第一区域中，并且第二齿轮缘和第三齿轮缘设置在该第一轴的该第二区域中。
[0017]在一个实施例中，第六齿轮缘包括第一活动轮(free-wheel)。因此，当关闭电机的时候，有可能使用车辆，因为基于活动轮，有可能将第六齿轮缘的和电机的旋转运动与第二轴和踏板的旋转运动分离。
[0018]本发明提供的链条传动装置能在车辆中使用达到电机转矩大量减少，并同时节省空间。因此，有可能将齿轮设置在踏板轴承的轴区域，这也在获得低的车辆重心方面是有利的。
[0019]本发明提供的链条传动装置，能配置为具有少于或至多等于常见的前链轮直径的直径。本发明提供的链条传动装置由此能特别好地集成到车辆框架中，并且，当安装时，提供好的底面干净度和令人满意的外观。链条传动装置能由此形成车辆框架的一整体部件。使用链条传动装置的进一步优势在于它运行噪声低，同时方便制造，并且它提供高的效率。
[0020]在一个实施例中，链条传动装置的传动比至少是1:100，并且至多是1:25，而在另一个实施例中，它实际上是至少1:50，并且至多是1:40。此设置下的传动比允许电机速度特别有良好的调整，其对普通的骑车者的踩踏率来说，在至少大约1000转/分钟是有利的。
[0021]根据本发明的一个方面，一车辆具有根据本发明的链条传动装置，所述车辆都具有踏板驱动和电机驱动。电机的驱动轴和踏板驱动的驱动轴通过链条传动装置连接在一起。此结构的一个实施例中，第一轴设计作为电机的驱动轴，而第二轴设计作为车辆的踏板轴承轴。
[0022]车辆可以设计为两轮车，三轮车或者四轮车，例如。如果它设置为三轮车，其中两个轮子并列设置在后部的结构和其中两个轮子并列设置在前部的结构都可以想象得到的。然而，一个单个前轮的实施方式提供更有利的转弯表现。
[0023]在一个实施例中，一第七齿轮缘，其通过链条与车辆后轮的后齿轮缘连接，设置在第二轴上。
[0024]可选择地，第七齿轮缘与一差速齿轮的齿轮缘连接。这是特别的优势，如果车辆设计为四轮车或三轮车，其中并列设置的两个轮子被驱动。
[0025]第七齿轮缘有利地包括一第二活动轮使得当车辆移动的时候，骑车者不需要踩踏或，相应地，电机不需要运行。
[0026]链条传动装置设计特别紧凑，并因此能非常容易设置在与车辆的框架连接壳体内。在这样的设置中，壳体具有至少一个侧面保护，防止传动链条伤害骑车者。然而，它也可以主要是封闭的设计，为了防止污垢的侵入和很大程度的潮湿。
[0027]根据本发明的一个方面，用于具有电机驱动和踏板驱动的车辆中转换电机转矩的方法，具有下述步骤:通过一第一传动链条的方式将来自一第一齿轮缘的转矩转换至一第四齿轮缘的第一转换；通过一第二传动链条的方式将来自一第二齿轮缘的转矩转换至一第五齿轮缘的第二转换；通过一第三传动链条的方式将来自一第三齿轮缘的转矩转换至一第六齿轮缘的第三转换；第六齿轮缘与车辆的踏板轴承轴连接；通过一链条将来自踏板轴承轴的转矩转换至分派到一车辆一后轮的一链轮。
[0028]此中，当车辆在运行时，踏板转矩能够另外在踏板轴承轴处与传送的电机转矩衔接。
【附图说明】
[0029]参考附图，本发明的实施例在下面更详细地说明。
[0030]图1以示意形式示出根据本发明一个实施例的链条传动装置的立体图。
[0031]图2以示意的形式示出具有根据本发明一个实施例链条传动装置的车辆的剖面。
[0032]图3以示意的形式示出根据本发明一个实施例的链条传动装置的横截面图。
[0033]图4以示意的形式示出具有活动轮的另一齿轮。
[0034]在所有图中，由相同的附图标记标示同一部件。
[0035]附图标号列表:
[0036]I链条传动装置
[0037]2 壳体
[0038]3 第一轴
[0039]4 第二轴
[0040]5 电机
[0041]6第一齿轮缘
[0042]7第二齿轮缘
[0043]8第三齿轮缘
[0044]9第四齿轮缘
[0045]10第五齿轮缘
[0046]11第六齿轮缘
[0047]12第七齿轮缘
[0048]13第一端部
[0049]14第二端部
[0050]15第一活动轮
[0051]16第二活动轮
[0052]17 框架
[0053]18 曲柄
[0054]19 踏板
[0055]20后齿轮缘
[0056]21 链条
[0057]22滚珠轴承
[0058]23第一中空轴
[0059]24第二中空轴
[0060]25第一滚珠轴承
[0061]26第二滚珠轴承
[0062]27第一传动链条
[0063]28第二传动链条
[0064]29第三传动链条
[0065]30接收件
[0066]31 轴
[0067]第一齿轮缘中齿数nl
[0068]第二齿轮缘中齿数n2
[0069]第三齿轮缘中齿数n3
[0070]第四齿轮缘中齿数n4
[0071]第五齿轮缘中齿数n5
[0072]第六齿轮缘中齿数n6
【具体实施方式】
[0073]图1以示意的形式示出根据本发明一个实施例的链条传动装置I的立体图。链条传动装置I包括第一齿轮缘6，第二齿轮缘7，第三齿轮缘8，第四齿轮缘9，第五齿轮缘10和第六齿轮缘11，其中第一齿轮缘6，第二齿轮缘7和第三齿轮缘8设置在第一轴3上，并且第四齿轮缘9，第五齿轮缘10，第六齿轮缘11设置在第二轴4上。
[0074]第一轴3与电机5的驱动轴连接。
[0075]第二轴4被设计为车辆的踏板轴承轴，并具有第一端部13和第二端部14，第一端部13和第二端部14适合接收踏板曲柄，其没有在图1中示出。
[0076]第一齿轮缘6，第三齿轮缘8和第五齿轮缘10是具有相对小的直径，并由此具有少量的齿数。相反，第二齿轮缘7，第四齿轮缘9和第六齿轮缘11时具有相对大的直径，并由此具有数量多的齿数。
[0077]在第六齿轮缘11和第二轴4之间设置第一活动轮15，其允许第六齿轮缘11与第二轴4分离。
[0078]在第二轴4上还设置第七齿轮缘12，其具有第二活动轮16。
[0079]第一传动链条，为了清晰的原因未显示，将第一齿轮缘6与第四齿轮缘9连接，同样没有显示的第二传动链条将第二齿轮缘7与第五齿轮缘10连接，并且同样未显示的第三传动链条将第三齿轮缘8与第六齿轮缘11连接。
[0080]链条传动装置I容纳在壳体2内，所述壳体2容纳第一齿轮缘6，第二齿轮缘7，第三齿轮缘8，第四齿轮缘9，第五齿轮缘10和第六齿轮缘11，也容纳第一传动链条，第二传动链条和第三传动链条。在那里，壳体2采取至少侧面保护链条传动装置I和车辆的骑车者的形式。
[0081]在本发明的(未显示)的可选实施例中，电机5设置在壳体2的内部。
[0082]电机5可以是小尺寸设计，且在高速运行