專利名稱：后變速器和換檔系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種馬達(dá)化的后變速器。更具體地，本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生電能的馬達(dá)化的后變速器。
背景技術(shù)：
近來，自行車已配備有各種電部件以使騎行對(duì)于騎行者更容易并且更愉悅。一些自行車配備有電控?fù)Q檔系統(tǒng)。這些電控?fù)Q檔系統(tǒng)可以基于自行車騎行狀況自動(dòng)地操作或者可以由騎行者按照期望手動(dòng)操作。該電控?fù)Q檔系統(tǒng)需要來自電源的電力以進(jìn)行操作。一些自行車設(shè)置有電池作為電部件的電源。一些自行車設(shè)置有輪轂發(fā)電機(jī)作為電部件的電源?？傊?對(duì)于配備有各種電部件的自行車需要電源。

發(fā)明內(nèi)容
本公開中呈現(xiàn)的一個(gè)方面提供了一種馬達(dá)化的后變速器，其產(chǎn)生用于操作該后變 速器的馬達(dá)的電能。鑒于現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)，提供了一種馬達(dá)化的后變速器，其基本上包括基礎(chǔ)部件(basemember)、可移動(dòng)部件、滑輪裝置、馬達(dá)單元和功率限制電路。可移動(dòng)部件在多個(gè)檔位之間可移動(dòng)地安裝到基礎(chǔ)部件?；喲b置由可移動(dòng)部件支承?；喲b置包括具有發(fā)電機(jī)(dynamo)的滑輪，該發(fā)電機(jī)響應(yīng)滑輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。馬達(dá)單元可操作地耦接在基礎(chǔ)部件和可移動(dòng)部件之間，以選擇性地使可移動(dòng)部件相對(duì)于基礎(chǔ)部件在檔位之間移動(dòng)。馬達(dá)單元電耦接到發(fā)電機(jī)以選擇性地接收由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。功率限制電路電耦接在發(fā)電機(jī)和馬達(dá)單元之間。


現(xiàn)在參照形成本原始公開的一部分的附圖圖I是根據(jù)一個(gè)說明性實(shí)施例的配備有換檔系統(tǒng)(gear shift system)的自行車的側(cè)面正視圖，該換檔系統(tǒng)包括產(chǎn)生用于自行車的電部件的電力的馬達(dá)化的后變速器；圖2是示出圖I中圖示的自行車的換檔系統(tǒng)的整體配置的示意性框圖；圖3是圖I中圖示的自行車的后部的側(cè)面正視圖，其示出了圖I中圖示的自行車的馬達(dá)化的后變速器；圖4是圖I和3中圖示的馬達(dá)化的后變速器的透視圖，其中部分的導(dǎo)板(guideplate)和張緊滑輪(tension pulley)被去除；圖5是如沿圖3的剖面線5-5所見的馬達(dá)化的后變速器的剖視圖，引導(dǎo)滑輪(guide pulley)被完整地示出；以及圖6是馬達(dá)化的后變速器的滑輪的分解透視圖，用于圖示發(fā)電動(dòng)馬達(dá)的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)將參照附圖解釋所選擇的實(shí)施例。根據(jù)本公開本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，下文的實(shí)施例的描述僅用于說明，而非用于限制如所附權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的目的。首先參照?qǐng)DI和2，圖示了配備有換檔系統(tǒng)12的自行車10，根據(jù)一個(gè)圖示實(shí)施例，換檔系統(tǒng)12包括馬達(dá)化的后變速器14等。馬達(dá)化的后變速器14安裝在自行車10的自行車架16的后部上。除了馬達(dá)化的后變速器14外，如圖I中所見，換檔系統(tǒng)12進(jìn)一步包括馬達(dá)化的前變速器18、一對(duì)換檔器20和22、計(jì)算機(jī)單元24、和蓄電單元26。如下文所解釋的，后變速器14產(chǎn)生電力，以向蓄電單元26提供電力。后變速器14是電操作設(shè)備，其從蓄電單元26接收儲(chǔ)存的電能和/或直接接收由后變速器14產(chǎn)生的電能。換檔系統(tǒng)12使用后變速器14來使鏈條28在多個(gè)后鏈輪(sprocket) 32之間移位，并且使用前變速器18來使鏈條28在多個(gè)前鏈輪34之間移位。一般說來，換檔系統(tǒng)12的換檔操作是常規(guī)的?；旧?，騎行者操作設(shè)置在換檔器20和22至少之一上的一個(gè)或多個(gè) 電開關(guān)36來對(duì)后變速器14進(jìn)行加檔和減檔，并且操作設(shè)置在至少一個(gè)換檔器上的一個(gè)或多個(gè)電開關(guān)38來對(duì)前變速器18進(jìn)行加檔和減檔。更具體地，電開關(guān)36的操作向后變速器14輸出相應(yīng)的換檔信號(hào)，而電開關(guān)38的操作向前變速器18輸出相應(yīng)的換檔信號(hào)。在圖示實(shí)施例中，換檔器20和22是公路類型的換檔器，其安裝在如圖I中所示的下彎把手上。如所示出的，電開關(guān)36和38構(gòu)成手動(dòng)操作輸入設(shè)備(即，換檔控制部件)，其安裝在換檔器20和22的托架上和/或換檔器20和22的制動(dòng)桿上。然而，換檔器20和22不限于公路類型的換檔器。此外，電開關(guān)36和38可以安裝在與制動(dòng)桿分開的位置。優(yōu)選地，電開關(guān)36和38安裝在騎行者可以在騎行時(shí)容易觸及的區(qū)域中，諸如安裝在自行車10的把手40上。盡管電開關(guān)36和38優(yōu)選地安裝在自行車10的把手40上，但是也可以根據(jù)需要和/或期望安裝在其他地方。電開關(guān)36和38選擇性地向變速器14和18輸出開關(guān)信號(hào)以改變變速器14和18的檔位。計(jì)算機(jī)單元24對(duì)于變速器14和18的操作不是必要的。由于換檔器20和22以及電開關(guān)36和38是已知的結(jié)構(gòu)，因此為了簡(jiǎn)明，將省略換檔控制部件20和22以及電開關(guān)36和38的詳細(xì)描述。如圖I和2中所不，換檔系統(tǒng)12被圖不為完全線連系統(tǒng)，其中每個(gè)部件通過一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)線電連接。然而，換檔系統(tǒng)12的一些部件可以被配置為使用無線通信進(jìn)行通信。如圖2中所示，電開關(guān)36和38分別通過電導(dǎo)線41和42電連接到計(jì)算機(jī)單元24。電配線束(electrical wiring harness) 43將計(jì)算機(jī)單元24電連接到配線接點(diǎn)(wiringjunction) 44。配線接點(diǎn)44通過電源線45電連接到蓄電單元26,并且分別通過配線束46和47電連接到后變速器14和前變速器18。每個(gè)配線束43、46和47包括用于接收來自蓄電單元26的電力和如下文討論的由后變速器14產(chǎn)生的電力的電源線。在圖示實(shí)施例中，每個(gè)配線束43、46和47包括至少一個(gè)用于傳遞來自變速器14和18之一的變速器位置信號(hào)的變速器位置信號(hào)線，以及至少一個(gè)用于傳遞來自電開關(guān)36和38之一的換檔開關(guān)信號(hào)的換檔開關(guān)信號(hào)線。在圖不實(shí)施例中，變速器14和18和電開關(guān)36和38中的每一個(gè)通過PCL(電力線通信)技術(shù)連接以經(jīng)由電源線傳送/接收電信號(hào)和信息信號(hào)。在圖示實(shí)施例中，如圖2中所見，變速器14和18、計(jì)算機(jī)單元24、以及電開關(guān)36和38均電耦接到蓄電單元26以從其接收電力。后變速器14產(chǎn)生提供給蓄電單元26的電力。然而，變速器14和18、計(jì)算機(jī)單元24、以及電開關(guān)36和38均可以按照需要和/或期望具有分立的電源(例如，蓄電單元)。在這種多個(gè)蓄電單元的情形下，后變速器14產(chǎn)生電力，該電力可以按照需要和/或期望提供給一個(gè)或多個(gè)蓄電單元。然而，如上文所述，電開關(guān)36和38可以被配置為按照需要和/或期望通過無線通信分別直接向變速器14和18發(fā)送信號(hào)。當(dāng)電開關(guān)36和38通過無線通信直接向變速器14和18發(fā)送信號(hào)時(shí)，可以消除導(dǎo)線41和42以及配線束43。此外，在該情況下，計(jì)算機(jī)單元24可以按照需要和/或期望與變速器14及18和/或電開關(guān)36及38無線通信?？商孢x地，可以消除計(jì)算機(jī)單元24。這里使用的術(shù)語“信號(hào)”不限于電信號(hào)，而是包括其他類型的
號(hào)，諸如命令。如圖I中所示，計(jì)算機(jī)單元24安裝到自行車10的把手40。計(jì)算機(jī)單元24優(yōu)選地是自行車計(jì)算機(jī)，其測(cè)量、計(jì)算和顯示各種騎行參數(shù)，諸如自行車速度、行進(jìn)距離、踩踏速度、踩踏節(jié)奏等。計(jì)算機(jī)單元24包括對(duì)于把手40的附接部件和可從附接部件拆卸的主體。該主體包括具有控制電路的微計(jì)算機(jī)，其具有一個(gè)或多個(gè)CPU、蓄電單元(例如，電池)、存儲(chǔ)器單元、計(jì)算單元等。微計(jì)算機(jī)還包括軟件，其根據(jù)從電開關(guān)36和38以及其他輸入設(shè)備 (未示出)的輸出的輸入信號(hào)來輸出預(yù)定參數(shù)。如圖I中所見，前變速器18被安裝到車架16，使得其鏈條引導(dǎo)件位于前鏈輪34上方，鏈條28穿過其鏈條引導(dǎo)件。在圖示的實(shí)施例中，前變速器18包括電動(dòng)馬達(dá)單元48。馬達(dá)單元48可以是常規(guī)部件,其基本上包括具有齒輪減速(gear reduction)單元(未示出)的電動(dòng)馬達(dá)(未示出)。馬達(dá)單元48優(yōu)選地包括位置傳感器(未示出)。馬達(dá)單元48的位置傳感器可以是任何類型的位置傳感器，諸如，電位計(jì)或者霍爾效應(yīng)傳感器和磁體裝置。馬達(dá)單元48基于來自電開關(guān)38的開關(guān)信號(hào)進(jìn)行操作。馬達(dá)單元48被配置和布置為使前變速器18的鏈條引導(dǎo)件相對(duì)于自行車架16橫向移動(dòng)，以使鏈條28在前鏈輪34之間移位。在圖示的實(shí)施例中，馬達(dá)單元48從蓄電單元26接收電力。由于馬達(dá)化的前變速器是已知結(jié)構(gòu)，因此為了簡(jiǎn)明起見，將省略前變速器18的詳細(xì)描述。蓄電單元26構(gòu)成了電能儲(chǔ)存設(shè)備或儲(chǔ)存元件，其用作變速器14和18、計(jì)算機(jī)單元24以及電開關(guān)36和38的電源。蓄電單元26可以例如由一個(gè)或多個(gè)可再充電的蓄電池、電容器或電池形成。例如，蓄電單元26可以是可再充電的鎳氫電池、鋰離子電池、或鋰離子電容器。蓄電單元26通過固持器(holder) 26a可移動(dòng)地安裝到自行車架16 (例如，車架下管(down tube))。蓄電單元26經(jīng)由配線接點(diǎn)44電I禹接到變速器14和18、計(jì)算機(jī)單元24以及電開關(guān)36和38，配線接點(diǎn)44安裝到自行車架16 (例如，懸架管(hanger tube))。因此，蓄電單元26被配置為將儲(chǔ)存的電能提供給變速器14和18、計(jì)算機(jī)單元24、以及電開關(guān)36和38。在某些情況下，計(jì)算機(jī)單元24的附接部件電連接在配線接點(diǎn)44與電開關(guān)36和38之間，使得電能流過配線接點(diǎn)44與電開關(guān)36和38之間的附接部件。在該情況下，計(jì)算機(jī)單元24的主體不包括蓄電單元。而是，通過計(jì)算機(jī)單元24的附接部件向計(jì)算機(jī)單元24的主體提供電能?，F(xiàn)在，將參照?qǐng)D2至6更詳細(xì)地討論馬達(dá)化的后變速器14。在圖2中示意性地圖示了馬達(dá)化的后變速器14的基本電部件，同時(shí)在圖3中以簡(jiǎn)單的形式圖示了馬達(dá)化的后變速器14的基本機(jī)械部件。首先轉(zhuǎn)到圖3，馬達(dá)化的后變速器14基本上包括基礎(chǔ)部件50、聯(lián)接部件(link member)、可移動(dòng)部件56、和滑輪裝置58。聯(lián)接部件包括外聯(lián)接件52和內(nèi)聯(lián)接件54?；A(chǔ)部件50通過限定樞軸Al的車架附接螺栓60固定地安裝到自行車架16 (例如，變速器懸架)。車架附接螺栓60螺紋連接到自行車架16的螺孔?；A(chǔ)部件50優(yōu)選地包括偏置裝置(未示出)，其以常規(guī)方式可操作地布置在基礎(chǔ)部件50和自行車架16之間。外聯(lián)接件52和內(nèi)聯(lián)接件54均在第一端樞軸安裝到基礎(chǔ)部件50并且在第二端樞軸安裝到可移動(dòng)部件56以形成四桿聯(lián)接?；喲b置58由可移動(dòng)部件56樞軸支承。因此，可移動(dòng)部件56在多個(gè)檔位之間可移動(dòng)地安裝到基礎(chǔ)部件50。如下文討論的，滑輪裝置58被配置為咬合鏈條28以用于使鏈條28在后鏈輪32之間移位。馬達(dá)化的后變速器14進(jìn)一步包括電動(dòng)馬達(dá)單元62，其固定地安裝在基礎(chǔ)部件50上。馬達(dá)單元62具有輸出軸(shaft)，該輸出軸可操作地連接到外聯(lián)接件52和內(nèi)聯(lián)接件54至少之一，以使外聯(lián)接件52和內(nèi)聯(lián)接件54相對(duì)于基礎(chǔ)部件50移動(dòng)。結(jié)果，外聯(lián)接件52和內(nèi)聯(lián)接件54使可移動(dòng)部件56相對(duì)于基礎(chǔ)部件50在自行車架16的橫向方向上移動(dòng)。換言之，馬達(dá)單元62可操作地耦接在基礎(chǔ)部件50和可移動(dòng)部件56之間，以選擇性地使可移動(dòng)部件56相對(duì)于基礎(chǔ)部件50在檔位之間移動(dòng)。馬達(dá)單元62基于來自電開關(guān)36的開關(guān)信號(hào)操作。馬達(dá)單元62被配置和布置為使滑輪裝置58相對(duì)于自行車架16橫向移動(dòng)，以使鏈條28在后鏈輪32之間移位。馬達(dá)單元62從蓄電單元26和/或滑輪裝置58接收電力。
再次參照?qǐng)D2，馬達(dá)單元62可以是常規(guī)部件，其基本上包括具有齒輪減速單元(未示出)的電動(dòng)馬達(dá)(未示出)。電動(dòng)馬達(dá)64是例如DC馬達(dá)或者三相無刷DC馬達(dá)，在其輸出軸上具有齒輪減速單元(未示出)。如果AC馬達(dá)用于電動(dòng)馬達(dá)64，則典型地馬達(dá)單元62將包括逆變器，其將提供給電動(dòng)馬達(dá)單元48的DC電流轉(zhuǎn)換為用于為電動(dòng)馬達(dá)64供電的AC電流。如圖2中所見，馬達(dá)化的后變速器14進(jìn)一步包括位置傳感器66 (例如，電位計(jì)或者霍爾效應(yīng)傳感器和磁體裝置)，位置傳感器66可以按照需要和/或期望是馬達(dá)單元62的一部分或者與馬達(dá)單元62分開。優(yōu)選地，位置傳感器66優(yōu)選耦接到電動(dòng)馬達(dá)64的齒輪減速單元的移動(dòng)部。位置傳感器66提供指示齒輪減速單元的移動(dòng)部的當(dāng)前位置的信號(hào)，使得電動(dòng)馬達(dá)64可以操作來基于來自電開關(guān)36的開關(guān)信號(hào)對(duì)馬達(dá)化的后變速器14進(jìn)行加檔和減檔。仍參照?qǐng)D2，馬達(dá)化的后變速器14進(jìn)一步包括馬達(dá)控制器68。馬達(dá)控制器68電耦接到蓄電單元26以接收蓄電單元26中儲(chǔ)存的電能。如下文解釋的，馬達(dá)控制器68還可以接收由滑輪裝置58產(chǎn)生的電能。電動(dòng)馬達(dá)64還可操作地耦接到馬達(dá)控制器68以響應(yīng)來自馬達(dá)控制器68的控制信號(hào)進(jìn)行操作。具體地，馬達(dá)控制器68通過基于來自位置傳感器66的信號(hào)控制針對(duì)電動(dòng)馬達(dá)64的電能供應(yīng)來操作電動(dòng)馬達(dá)64。馬達(dá)控制器68包括中央處理單元(CPU)、馬達(dá)控制電路和休眠模式控制電路以及馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器等。如下文解釋的，馬達(dá)控制器68的休眠模式控制電路響應(yīng)于在預(yù)定時(shí)間量中不存在速度信號(hào)而將馬達(dá)控制電路置于休眠模式，并且響應(yīng)于檢測(cè)到速度信號(hào)而將馬達(dá)控制器68的馬達(dá)控制電路從休眠模式激活。此外，如圖2中所見，馬達(dá)化的后變速器14進(jìn)一步包括功率限制電路70，如下文解釋的，功率限制電路70用于調(diào)節(jié)滑輪裝置58產(chǎn)生的電能。在該圖示的實(shí)施例中，功率限制電路70設(shè)置有整流器電路72，其用于將滑輪裝置58產(chǎn)生的交變電流(AC)轉(zhuǎn)換為直流電流(DC)。功率限制電路70可以是馬達(dá)控制器68的一部分或者可以是分立的芯片。如圖3中所見，在該圖示的實(shí)施例中，印刷電路板安裝在包括功率限制電路70的滑輪裝置58上。馬達(dá)控制器68被置于基礎(chǔ)部件50上或者在馬達(dá)單元62的殼體內(nèi)部。功率限制電路70也可以置于基礎(chǔ)部件50上或者在馬達(dá)單元62的殼體內(nèi)部?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4和5，現(xiàn)將更詳細(xì)地解釋滑輪裝置58?；喲b置58通過安裝軸74 (例如，螺栓或其他適當(dāng)?shù)木o固件)安裝到可移動(dòng)部件56。安裝軸74設(shè)置有套管76，使得滑輪裝置58可以相對(duì)于可移動(dòng)部件56在安裝樞軸74上回轉(zhuǎn)。安裝樞軸74限定樞軸A2，樞軸A2被偏移，但是平行于由安裝螺栓60限定的樞軸Al。偏置裝置(未示出)以常規(guī)方式可操作地布置在可移動(dòng)部件56和滑輪裝置58之間，使得滑輪裝置58繞樞軸A2在順時(shí)針方向上偏置，如圖3中所見的那樣。基本上，如圖4和5中所見，滑輪裝置58包括引導(dǎo)滑輪78、張緊滑輪80和一對(duì)鏈條導(dǎo)板82。每個(gè)滑輪78和80包括多個(gè)用于咬合自行車鏈條28的鏈條咬合齒。鏈條導(dǎo)板82位于滑輪78和80的相反的軸線兩側(cè)以將鏈條28引導(dǎo)到滑輪78和80上?；?8和80可旋轉(zhuǎn)地安裝在鏈條導(dǎo)板82之間?；旧希笞兯倨?4利用鏈條28產(chǎn)生電力，鏈條28使 張緊滑輪80旋轉(zhuǎn)并且將電力儲(chǔ)存在蓄電單元26中。特別地，張緊滑輪80包括發(fā)電機(jī)84，其響應(yīng)于自行車鏈條28使張緊滑輪80旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電能。張緊滑輪80可旋轉(zhuǎn)地安裝在回轉(zhuǎn)軸87上，回轉(zhuǎn)軸87限定發(fā)電機(jī)84的旋轉(zhuǎn)軸A3?；剞D(zhuǎn)軸87固定到一個(gè)鏈條導(dǎo)板82，使得回轉(zhuǎn)軸87相對(duì)于鏈條導(dǎo)板82靜止。發(fā)電機(jī)84電連接到蓄電單元26，以將發(fā)電機(jī)84產(chǎn)生的電能提供給蓄電單元26。馬達(dá)單元62也電耦接到發(fā)電機(jī)84以接收發(fā)電機(jī)84產(chǎn)生的電能。發(fā)電機(jī)84還產(chǎn)生速度信號(hào)。發(fā)電機(jī)84的速度信號(hào)被發(fā)送到馬達(dá)控制器68，以用于確定發(fā)電機(jī)84正在產(chǎn)生電力還是停止。功率限制電路70電耦接在發(fā)電機(jī)84和馬達(dá)單元62之間。功率限制電路70電耦接到配線束45和46的電源線，其將來自蓄電單元26的儲(chǔ)存的電能經(jīng)由配線接點(diǎn)44提供給馬達(dá)單元62。以這樣的方式，將儲(chǔ)存的電能從蓄電單元26提供給馬達(dá)單元62。另一方面，發(fā)電機(jī)84產(chǎn)生的電能通過功率限制電路70經(jīng)電源線(圖2中示意性示出)提供給馬達(dá)單元62。在圖示的實(shí)施例中，僅張緊滑輪80包括發(fā)電機(jī)84。然而，引導(dǎo)滑輪78也可以按照需要和/或期望設(shè)置有通過鏈條28進(jìn)行操作以產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)。如果引導(dǎo)滑輪78包括發(fā)電機(jī)，則可以在需要和/或期望時(shí)消除張緊滑輪80中的發(fā)電機(jī)84。如圖6中所見，發(fā)電機(jī)84基本上包括轉(zhuǎn)子88、定子90和蓋92。轉(zhuǎn)子88固定到張緊滑輪80以與張緊滑輪80 —起旋轉(zhuǎn)。定子90不可旋轉(zhuǎn)地安裝在回轉(zhuǎn)軸87上。蓋92通過卡扣連接固定到張緊滑輪80。轉(zhuǎn)子88和定子90被置于蓋92和張緊滑輪80配置的空間中。轉(zhuǎn)子88具有多個(gè)用于生成恒定磁場(chǎng)的永磁體。定子90具有多個(gè)電樞繞組以在電樞繞組穿過轉(zhuǎn)子88上的永磁體的磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生電流。因此，轉(zhuǎn)子88和定子90形成了發(fā)電機(jī)，其利用電磁原理將機(jī)械能(張緊滑輪80的旋轉(zhuǎn))轉(zhuǎn)換為電能(交流電流)。特別地，響應(yīng)于自行車鏈條28使張緊滑輪80旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子88繞定子90旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。在該圖示的實(shí)施例中，整流器電路72將發(fā)電機(jī)84產(chǎn)生的交變電流(AC)轉(zhuǎn)換為直流電流(DC)，以供換檔系統(tǒng)12的各種電部件使用或者儲(chǔ)存在蓄電單元26中。在該圖示的實(shí)施例中，馬達(dá)控制器68和功率限制電路70優(yōu)選地被配置為使得在馬達(dá)控制器68操作電動(dòng)馬達(dá)64時(shí)，馬達(dá)控制器68檢測(cè)蓄電單元26的電壓。功率限制電路70被布置來限制從發(fā)電機(jī)84提供給電動(dòng)馬達(dá)64的電能的電壓值，使得當(dāng)發(fā)電機(jī)84產(chǎn)生的電能處于規(guī)定水平或者之上時(shí)，電能被直接提供給電動(dòng)馬達(dá)64。功率限制電路70限制的電壓值被選擇為適用于電源線46和45以及蓄電單元26的值。然而，當(dāng)發(fā)電機(jī)84產(chǎn)生的電能在規(guī)定水平之下時(shí)，從蓄電單元26向電動(dòng)馬達(dá)64提供電能。如果蓄電單元26的電壓被確定為低于如馬達(dá)控制器68確定的預(yù)定值,并且發(fā)電機(jī)84產(chǎn)生的電能在規(guī)定水平之下，則馬達(dá)控制器68不操作電動(dòng)馬達(dá)64。馬達(dá)控制器68還優(yōu)選地被配置為包括休眠模式，當(dāng)馬達(dá)控制器68在預(yù)定時(shí)間內(nèi)未檢測(cè)到來自開關(guān)36和38的開關(guān)信號(hào)(加檔或減檔信號(hào))時(shí)，則馬達(dá)控制器68進(jìn)入休眠模式以節(jié)約能量。當(dāng)馬達(dá)控制器68在預(yù)定時(shí)間內(nèi)未檢測(cè)到發(fā)電機(jī)84輸出的速度信號(hào)時(shí)，馬達(dá)控制器68也進(jìn)入休眠模式。換言之，如果張緊滑輪80在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒有移動(dòng)，則馬達(dá)控制器68進(jìn)入休眠模式。在休眠模式期間，馬達(dá)控制器68停止操作并且停止監(jiān)視位置傳感器66和/或與計(jì)算機(jī)單元24和/或一個(gè)開關(guān)36通信。一旦馬達(dá)控制器68從一個(gè)開關(guān)36接收到開關(guān)信號(hào)(加檔或減檔信號(hào))，該開關(guān)信號(hào)被輸入到馬達(dá)控制器68，因此馬達(dá)控制器68可以喚醒。此外，一旦張緊滑輪80開始再次旋轉(zhuǎn)，來自發(fā)電機(jī)84的速度信號(hào)被輸入到馬達(dá)控制器68,從而馬達(dá)控制器68可以在鏈條28移動(dòng)時(shí)快速地喚醒。在理解本發(fā)明的范圍時(shí)，如這里使用的術(shù)語“包括”及其衍生變形旨在是開放式的 術(shù)語，其指明所陳述的特征、要素、部件、組、整體和/或步驟的存在，但是并不排除其他未陳述的特征、要素、部件、組、整體和/或步驟的存在。前述內(nèi)容同樣適用于具有相似含義的詞，諸如術(shù)語“包含”、“具有”及其衍生變形。此外，術(shù)語“部分”、“部”、“部件”或“元件”在以單數(shù)形式使用時(shí)可以具有單個(gè)部分或多個(gè)部分的雙重含義。最后，如這里使用的諸如“基本上”、“約”和“大致”的程度術(shù)語意味著使得最終結(jié)果不會(huì)顯著改變的修正項(xiàng)的合理偏差量。盡管僅選擇了選定實(shí)施例來說明本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本公開顯見的是，這里可以進(jìn)行各種改變和修改而不偏離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。例如，各種部件的尺寸、形狀、位置或取向可以按照需要和/或期望改變。被示出為直接地彼此連接或接觸的部件可以在它們之間設(shè)置有中間結(jié)構(gòu)。一個(gè)元件的功能可以由兩個(gè)元件執(zhí)行，反之亦然。在圖示的實(shí)施例中，功率限制電路70被置于一個(gè)鏈條導(dǎo)板82上。然而，功率限制電路70可以置于基礎(chǔ)部件50或馬達(dá)單元62上。單獨(dú)地或者與其他特征組合地相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)獨(dú)特的每個(gè)特征，也應(yīng)被視為申請(qǐng)人的另外的發(fā)明的分立的描述，包括通過這些特征實(shí)施的結(jié)構(gòu)和/或功能概念。因此，前面的對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的描述僅被提供用于說明目的，而非用于限制如所附權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種馬達(dá)化的后變速器，包括基礎(chǔ)部件；可移動(dòng)部件，在多個(gè)檔位之間可移動(dòng)地安裝到所述基礎(chǔ)部件；滑輪裝置，由所述可移動(dòng)部件支承，所述滑輪裝置包括具有發(fā)電機(jī)的滑輪，所述發(fā)電機(jī)響應(yīng)于所述滑輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能；馬達(dá)單元，可操作地耦接在所述基礎(chǔ)部件和所述可移動(dòng)部件之間，以選擇性地使所述可移動(dòng)部件相對(duì)于所述基礎(chǔ)部件在檔位之間移動(dòng)，所述馬達(dá)単元電耦接到所述發(fā)電機(jī)以選擇性地接收由所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能；以及功率限制電路，電耦接在所述發(fā)電機(jī)和所述馬達(dá)単元之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的馬達(dá)化的后變速器，其中所述功率限制電路被布置為限制從所述發(fā)電機(jī)提供給所述馬達(dá)單元的電能的電壓值，使得當(dāng)所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能處于規(guī)定水平或者在規(guī)定水平之上時(shí)將電能直接提供給所述馬達(dá)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的馬達(dá)化的后變速器，其中所述功率限制電路包括整流器電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的馬達(dá)化的后變速器，其中當(dāng)所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能在規(guī)定水平之下時(shí)，從蓄電單元將電能提供給所述馬達(dá)單J Li ο
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的馬達(dá)化的后變速器，其中所述馬達(dá)単元包括電動(dòng)馬達(dá)和可操作地耦接到所述電動(dòng)馬達(dá)以操作所述電動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的馬達(dá)化的后變速器，其中所述馬達(dá)控制器包括馬達(dá)控制電路和休眠模式控制電路，所述休眠模式控制電路響應(yīng)于在預(yù)定時(shí)間量中不存在速度信號(hào)而將所述馬達(dá)控制電路置于休眠模式，并且響應(yīng)于檢測(cè)到速度信號(hào)而將所述馬達(dá)控制電路從休眠模式激活。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的馬達(dá)化的后變速器，其中由所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生所述速度信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的馬達(dá)化的后變速器，進(jìn)ー步包括蓄電單元，電耦接到所述發(fā)電機(jī)以儲(chǔ)存所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的馬達(dá)化的后變速器，其中所述馬達(dá)単元電耦接到所述蓄電單元以從所述蓄電單元接收所儲(chǔ)存的電能。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的馬達(dá)化的后變速器，其中所述功率限制電路電耦接到電源線并且將所儲(chǔ)存的電能從所述蓄電単元提供給所述馬達(dá)單元，使得所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能也通過所述電源線提供給所述馬達(dá)單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的馬達(dá)化的后變速器，進(jìn)ー步包括蓄電單元，電耦接到所述馬達(dá)單元以將所儲(chǔ)存的電能從所述蓄電單元提供給所述馬達(dá)單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的馬達(dá)化的后變速器，其中所述功率限制電路電耦接到電源線，所述電源線將所儲(chǔ)存的電能從所述蓄電単元提供給所述馬達(dá)單元，使得由所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能也通過所述功率限制電路由所述電源線提供給所述馬達(dá)單元。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的馬達(dá)化的后變速器，其中所述蓄電単元安裝在固持器上，所述固持器通過電源線遠(yuǎn)程連接到所述后變速器。
14.一種換檔系統(tǒng),包括馬達(dá)化的后變速器；換檔控制部件，被配置為向所述馬達(dá)化的后變速器輸出換檔信號(hào)；以及蓄電單元，電耦接所述馬達(dá)化的后變速器以將所儲(chǔ)存的電能提供給所述馬達(dá)化的后變速器；所述馬達(dá)化的后變速器包括基礎(chǔ)部件，可移動(dòng)部件，在多個(gè)檔位之間可移動(dòng)地安裝到所述基礎(chǔ)部件，滑輪裝置，由所述可移動(dòng)部件支承，所述滑輪裝置包括具有發(fā)電機(jī)的滑輪，所述發(fā)電機(jī)響應(yīng)于所述滑輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能，所述發(fā)電機(jī)電耦接到所述蓄電単元以將所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存在所述蓄電單元中，馬達(dá)單元，可操作地耦接在所述基礎(chǔ)部件和所述可移動(dòng)部件之間，以選擇性地使所述可移動(dòng)部件相對(duì)于所述基礎(chǔ)部件在檔位之間移動(dòng)，所述馬達(dá)単元電耦接到所述發(fā)電機(jī)以選擇性地接收由所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，所述馬達(dá)単元電耦接到所述蓄電単元以選擇性地從所述蓄電単元接收所儲(chǔ)存的電能；以及功率限制電路，電耦接在所述發(fā)電機(jī)和所述馬達(dá)単元之間。
全文摘要
一種馬達(dá)化的后變速器基本上設(shè)置有基礎(chǔ)部件、可移動(dòng)部件、滑輪裝置、馬達(dá)單元和功率限制電路?？梢苿?dòng)部件在多個(gè)檔位之間可移動(dòng)地安裝到基礎(chǔ)部件?；喲b置由可移動(dòng)部件支承?；喲b置包括具有發(fā)電機(jī)的滑輪，該發(fā)電機(jī)響應(yīng)于滑輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。馬達(dá)單元可操作地耦接在基礎(chǔ)部件和可移動(dòng)部件之間，以選擇性地使可移動(dòng)部件相對(duì)于基礎(chǔ)部件在檔位之間移動(dòng)。馬達(dá)單元電耦接到發(fā)電機(jī)以選擇性地接收由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。功率限制電路電耦接在發(fā)電機(jī)和馬達(dá)單元之間。
文檔編號(hào)B62M25/08GK102826189SQ20111041978
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者北村智, 森進(jìn)太郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島野