换档系统技术方案

一种换档系统，其包括驱动轴、面齿轮和至少一个动力传递部件。该换档系统还包括小齿轮组件，该小齿轮组件联接到所述驱动轴的第一端。该小齿轮组件被构造成与所述面齿轮上的同心齿环中的一个同心齿环啮合，使得该齿环的旋转运动被传递到所述轴。该换档系统易于操作，机械上简单，在任何换档条件下都能够在档位之间平稳地切换，并且表现出减少的部件磨损。

【技术实现步骤摘要】
换档系统相关申请的引用本申请要求2019年4月22日提交的名称为“换档系统(AGEARSHIFTINGSYSTEM)”的美国临时专利申请No.62/836,864和2019年9月2日提交的名称为“换档系统(AGEARSHIFTINGSYSTEM)”的丹麦申请No.PA201901029的优先权，这两者均通过引用的方式整体并入本文。
本专利技术涉及一种换档系统。特别地，本专利技术涉及一种小齿轮换档系统。
技术介绍
传统齿轮系统利用带有多个链轮的面齿轮。这些链轮包括多个齿和齿谷。不同的一组齿轮接合冠状齿轮的齿和齿谷，从而将动力从马达传递到陆地车辆的车轮。先前已经描述了许多不同的换档系统，例如链条驱动系统和轴驱动系统。在轴驱动系统中，面齿轮的齿接合轴上的齿。目前可用的有若干种自行车轴驱动系统。目前的自行车轴驱动系统使用与固定齿齿轮啮合的固定齿齿轮，或使用与冠状齿轮上的固定齿接合的滚子-衬套系统，以提供旋转动力传递。例如，US5,078,416公开了一种自行车轴驱动器，该自行车轴驱动器使用伞形的固定齿齿轮来接收和传递旋转动力。US2011/0062678(A1)公开了一种自行车轴驱动器，该自行车轴驱动器使用扁平形的固定齿齿轮来接收和传递旋转动力。US7,434,489公开了一种自行车轴驱动器，该自行车轴驱动器使用球形的固定齿齿轮和圆柱形的固定齿齿轮来接收和传递旋转动力。该文献还描述了一种无效率的方法，该方法使用安装在面齿轮的齿环之间的旋转定位销(dowelpins)使系统换档。WO2006/049366(A1)和WO2007/132999(A1)都描述了包括接合在冠状齿轮中的衬套的自行车驱动轴。这些滚子-衬套系统通过使用位于支撑构件上的简单的滑动界面来使滚子旋转。US6,158,296描述了一种分体式小齿轮，该小齿轮包括接合在冠状齿轮中的固定的非旋转元件。该系统依靠使用换档通道来容许齿轮传动装置的换档。在不使用这些换档通道的情况下，所描述的齿轮传动装置不能换档。使用换档通道来换档使得齿轮传动装置效率低并且反应缓慢。这些参考文献均未描述功能良好且有效率的换档系统。US2011/0062678(A1)要求使用多个档位小齿轮，以允许在同心齿环之间切换。具体地，每一个独特的齿环都需要一个小齿轮。在该文献的情形中，有四个独特的档位变化是可用的，并且需要四(4)个带档位的小齿轮以随时将动力传递到相应的四(4)个同心齿环。另外，在档位变化期间，花键轴必须在以不同速度旋转的小齿轮之间过渡。这可能会导致不同步的和磨削的“强制”啮合。US7,434,489使用单个档位小齿轮。然而，为了能够实现档位变化，必须通过力使该单个档位小齿轮移动跨越相邻的齿环。如果在换档期间骑手正在踩踏板并因此通过小齿轮施加扭矩，则在侧向滑动期间仍然施加骑手的扭矩的同时，随着小齿轮的齿试图滑动跨越齿环的齿，将需要额外的换档力来克服小齿轮的齿与齿环的齿之间的摩擦。这种摩擦能够导致所述齿的过度磨损。考虑到现有的换档系统，具有功能良好的换档系统将是有利的，该系统即使在较大的骑手踩踏扭矩期间也会在无磨削、无齿与齿之间的侧向滑动摩擦的情况下平稳地进行换档，并且该系统在机械上是简单的。另外，将有利的是具有如下换档系统：该换档系统产生最小的部件磨损并且具有延长的零件寿命。
技术实现思路
在本专利中使用的术语“专利技术”、“该专利技术”、“此专利技术”和“本专利技术”旨在广泛地指代本专利和所附专利权利书要求的所有主题。包含这些术语的陈述应被理解为并非限制本文中所描述的主题，或者并非限制所附专利权利要求书的含义或范围。此专利所涵盖的专利技术的实施例由所附权利要求书而非本
技术实现思路
限定。本
技术实现思路
是对本专利技术的各种实施例的高度概述，并且介绍了在以下具体实施方式部分中进一步描述的概念中的一些概念。本
技术实现思路
并非旨在标识出所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在单独用于确定所要求保护的主题的范围。应该通过参考本专利的整个说明书的适当部分、任意或所有附图以及每一项权利要求来理解本主题。根据某些实施例，一种换档系统包括驱动轴，该驱动轴被构造成连接换档系统的面齿轮和至少一个动力传递部件。该换档系统包括至少一个动力传递部件，该至少一个动力传递部件被联接到驱动轴的第二端。该换档系统还包括：面齿轮，该面齿轮包括嵌齿盘和至少一个同心齿环；和驱动轴，该驱动轴具有旋转轴线并具有该驱动轴的第一端和第二端。该驱动轴包括小齿轮组件，该小齿轮组件联接到该驱动轴的第一端，其中，该小齿轮组件被构造成与面齿轮上的所述同心齿环中的一个同心齿环啮合，使得该齿环的旋转运动被传递到所述轴。在一些示例中，该小齿轮组件包括一个或多个接合元件，并且该小齿轮组件的所述一个或多个接合元件接合面齿轮的所述同心齿环中的一个同心齿环。在各种示例中，该小齿轮组件包括旋转器的至少两个分体(split)的部段。在各种实施例中，该小齿轮组件包括任何数量的部段，该数量从两个到与所述旋转器中的接合元件的数量一样多。在一些示例中，该小齿轮组件包括两个到十二个部段。在某些方面，该小齿轮组件包括彼此独立地移动的至少两个部段。在某些实施例中，该小齿轮组件包括至少两个部段，其中所有部段具有相同数量的接合元件。在一些实施例中，所述动力传递部件是前部面齿轮，该前部面齿轮连接到自行车上的踏板和/或马达。在各种方面，所述动力传递部件是前部面齿轮，该前部面齿轮连接到自行车上的踏板。在某些示例中，所述接合元件是固定的接合元件和/或滚动元件。在一些示例中，所述接合元件是固定齿、3D非滚动物体、衬套、轴承、滚珠轴承、滚子轴承和/或双列滚珠轴承。在某些示例中，所述面齿轮包括多个齿环，并且其中，所述齿环中的至少一些齿环中的齿被放置成形成在嵌齿盘的径向方向上延伸的由多个齿谷构成的换档通道。在各种实施例中，所述齿被放置成形成在不同径向方向上延伸的至少三个换档通道。在某些方面，这些换档通道是间断(unconnected)的和/或整体连通(solid)的。在各种实施例中，所述嵌齿盘包括至少六个同心齿环，并且其中，这些齿环保持每个齿环增加三个齿。在一些实施例中，所述嵌齿盘包括至少六个同心齿环，这些齿环保持每个齿环增加三个齿，并且所述齿环上的齿的数量被列出在下表中：15-18-21-24-27-30-33-36-39-42-45-48-51-54。在某些实施例中，该小齿轮组件包括旋转器，并且该旋转器具有接合元件，这些接合元件均匀地分布在距中心的一定径向距离处。在各种实施例中，所述面齿轮的一个或多个齿环包括多个齿和多个齿谷，并且所述齿相对于该嵌齿盘的表面平面以一定角度延伸，该角度在约0°至约120°的范围内。在一些示例中，机电档位选择装置位于所述驱动轴的内部，并且连接到换档控制器和该小齿轮组件。根据各种实施例，一种通过换档系统来换档的方法包括：在启动换档之前，所有的所述部段接合所述面齿轮上的同一齿环；当启动换档时，至少一个部段仍接合初始齿环，而至少一个其它部段轴向地移动，并且其中，所述其它部段移动而进入与新的齿环对准的路径中；并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换档系统，包括：/n驱动轴，所述驱动轴包括旋转轴线、第一端和第二端；/n至少一个动力传递部件，所述至少一个动力传递部件联接到所述驱动轴的所述第二端；和/n面齿轮，所述面齿轮包括嵌齿盘和至少一个同心齿环，/n其中，所述驱动轴还包括小齿轮组件，所述小齿轮组件联接到所述驱动轴的所述第一端，/n其中，所述小齿轮组件被构造成与所述至少一个同心齿环啮合，使得所述齿环的旋转运动被传递到所述驱动轴，/n其中，所述小齿轮组件包括：/n至少一个接合元件，所述至少一个接合元件接合所述面齿轮的所述至少一个同心齿环；和/n旋转器，其中，所述旋转器包括转子和至少两个部段。/n

【技术特征摘要】
20190902 DK PA201901029;20190422 US 62/836,8641.一种换档系统，包括：
驱动轴，所述驱动轴包括旋转轴线、第一端和第二端；
至少一个动力传递部件，所述至少一个动力传递部件联接到所述驱动轴的所述第二端；和
面齿轮，所述面齿轮包括嵌齿盘和至少一个同心齿环，
其中，所述驱动轴还包括小齿轮组件，所述小齿轮组件联接到所述驱动轴的所述第一端，
其中，所述小齿轮组件被构造成与所述至少一个同心齿环啮合，使得所述齿环的旋转运动被传递到所述驱动轴，
其中，所述小齿轮组件包括：
至少一个接合元件，所述至少一个接合元件接合所述面齿轮的所述至少一个同心齿环；和
旋转器，其中，所述旋转器包括转子和至少两个部段。


2.根据权利要求1所述的换档系统，其中，所述旋转器的所述部段的数量不超过所述小齿轮组件的所述接合元件的数量。


3.根据权利要求1所述的换档系统，其中，所述至少两个部段包括两个到十二个部段。


4.根据权利要求1所述的换档系统，其中，所述小齿轮组件包括两个部段，并且其中，所有部段的所述接合元件的数量不相等。


5.根据权利要求1所述的换档系统，其中，所述至少两个部段和所述转子均彼此独立地移动，或者其中，所述至少两个部段中的一个部段和所述转子以主/从构造移动。


6.根据权利要求1所述的换档系统，其中，所述转子能够在所述驱动轴的轴线上轴向地移动，并且所述转子能够绕所述驱动轴旋转，从0°最多到36°的旋转。


7.根据权利要求6所述的换档系统，其中，所述旋转器的所述至少两个部段中的一个部段充当主件，并且其中，所述至少两个部段中的其它部段和所述转子充当从件。


8.根据权利要求1所述的换档系统，其中，所述至少一个动力传递部件是前部面齿轮，所述前部面齿轮连接到自行车上的踏板和/或马达。


9.根据权利要求1所述的换档系统，其中，所述接合元件是固定的接合元件和/或滚动元件。


10.根据权利要求9所述的换档系统，其中，所述接合元件包括固定齿、3D非滚动物体、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰森·史密斯，诺亚·格拉尼甘，科林·迪亚蒙德，威廉·戈尔丁，莫腾·奥普鲁德·雅各布森，格瑞特·格尔沙尔，亚历山大·雅各布森·罗森伯里，
申请(专利权)人：赛拉米克斯皮德运动股份有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK