用于腳踏支持系統(tǒng)的安裝裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于兩輪車的驅(qū)動裝置（200）、尤其是腳踏支持系統(tǒng)的安裝裝置，包括一個固定裝置和一個用于接收驅(qū)動裝置的適配器，其特征在于，所述固定裝置被設置用于固定在兩輪車的一個框架元件（606，608）上。
【專利說明】用于腳踏支持系統(tǒng)的安裝裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于固定腳踏力支持系統(tǒng)的安裝組件。
【背景技術】
[0002]由現(xiàn)有技術已知大量的電動驅(qū)動器，例如腳踏支持系統(tǒng)。為了安裝腳踏支持系統(tǒng)，由現(xiàn)有技術已知了不同的變型方案。它的例子尤其是W003/064243A1、DE202008001881U1、DE4027365A1 以及 DE29904342U1。
[0003]大多數(shù)腳踏支持系統(tǒng)共同地具有問題，即分別需要一個適合于該系統(tǒng)地設計的自行車框架。因此，具有腳踏支持系統(tǒng)的自行車的制造者/使用者非常受限并且對于由很多自行車部件組成的確定組合是不合適的。制造者/使用者必須使用預給定的組合，它們幾乎始終不完全地對應于其正確的預想。
[0004]為此出現(xiàn)以下問題，即可安裝的腳踏支持系統(tǒng)限于很少的運行模式。因此，例如由現(xiàn)有技術已知的可安裝的腳踏支持系統(tǒng)既沒有不受支持的運行模式、支持腳踏運動的運行模式，也沒有與腳踏運動無關的運行模式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的任務是提供一種腳踏支持系統(tǒng)，它解決了現(xiàn)有技術的問題并且尤其是可安裝在具有不同自行車部件組合的很多不同的自行車框架上。此外按照本發(fā)明的腳踏支持系統(tǒng)應當允許很多不同的運行模式，從而制造者/使用者在他的腳踏支持的自行車的設計方面具有大的自由度。
[0006]該任務通過根據(jù)以下實施方式的可安裝的腳踏支持系統(tǒng)解決。
[0007]設置用于安裝的驅(qū)動裝置，例如腳踏支持系統(tǒng)具有一個具有腳踏軸承軸的腳踏軸承單元、一個具有輸入軸和輸出軸的腳踏支持單元和一個具有輸入軸的后輪單元。此外該腳踏支持單元包括一個驅(qū)動器，其中，一個作用在輸入軸上的轉(zhuǎn)矩通過驅(qū)動器支持或者提高并且能夠輸出到它的輸出軸上。按照本發(fā)明設置一個安裝裝置，它允許將腳踏支持單元設置在很多位置上或者說在自行車的很多部件上、尤其是在底管或鞍座管上。在此，腳踏支持單元的驅(qū)動器可以安裝在相應的部件的一側(cè)或另一側(cè)上。例如，腳踏支持單元被這樣地安裝，使得驅(qū)動器位于底管下方，即位于面向前輪的側(cè)上，或者位于底管上方，即位于面向鞍座的側(cè)上。優(yōu)選地，腳踏支持單元這樣地安裝在底管上，使得驅(qū)動器一免受外界影響地——位于面向鞍座的側(cè)上。腳踏支持單元的安裝裝置可以為此以不同的方式構(gòu)成。一方面安裝裝置可以被構(gòu)造為夾緊裝置，其中，該夾緊裝置可借助螺栓固定在一個連同腳踏支持單元在內(nèi)的管上。另一方面腳踏支持單元可以具有可更換的安裝適配器，它們分別被構(gòu)造用于確定的自行車類型。最后也提供了不同的其它安裝技術，即例如旋緊、焊接、粘接和其它這樣的安裝技術。
[0008]按照本發(fā)明的腳踏支持系統(tǒng)的優(yōu)點是，不需要適合于該系統(tǒng)地設計的自行車框架。因此，具有腳踏支持系統(tǒng)的自行車的制造者/使用者具有大的自由度并且能夠適合于與它的正確的預想相當?shù)挠珊芏嘧孕熊嚥考M成的自行車部件組合。
[0009]按照本發(fā)明的腳踏支持單元可以設置(安裝等)在自行車的不同的位置上，由此提出這樣的問題，即作用在腳踏軸承軸上的轉(zhuǎn)矩首先必須被傳遞到腳踏支持單元的輸入軸上。因此，腳踏軸承軸和腳踏支持單元的輸入軸按照本發(fā)明作用連接，確切地說優(yōu)選通過一個第一傳動裝置作用連接。該第一傳動裝置可以是任何類型的傳動裝置，例如是具有齒輪的傳動裝置、行星齒輪傳動裝置和齒條傳動裝置。但是優(yōu)選該第一傳動裝置是鏈條傳動裝置、按照傳統(tǒng)地在自行車中用于在腳踏軸承軸和后輪軸之間傳遞力的鏈條傳動裝置。通過第一傳動裝置將作用在腳踏軸承軸上的轉(zhuǎn)矩傳遞到腳踏支持單元的輸入軸上。
[0010]典型地，腳踏軸承單元是一個原始地不提供腳踏支持系統(tǒng)的自行車的改進的腳踏軸承單元。在第一傳動裝置是鏈條傳動裝置的情況下，原始的腳踏軸承單元可以這樣地改進，使得盡管腳踏軸承軸的已有的齒輪用于第一傳動裝置，但是鏈條引入和引出的方向根據(jù)腳踏支持單元的相對位置被適配。如果腳踏支持單元例如安裝在底管上，那么鏈條引入和引出的方向沿著自行車的底管定向。相應地，鏈條拋擲器的結(jié)構(gòu)必須改進。這是有利的，因為原始沒有腳踏支持的自行車的很多部件可以被繼續(xù)使用并且僅需執(zhí)行最小程度的改型。
[0011]最后，腳踏支持單元的輸出軸也必須這樣地與后輪單元的輸入軸作用連接，使得作用在輸出軸上的轉(zhuǎn)矩被傳遞到后輪單元的輸入軸上。因此這本身已經(jīng)是有利的，因為他在該實施方式中除了原始沒有腳踏支持的自行車的少量改型之外不需要任何改型。因此，整個具有后輪軸承、后輪軸連同齒輪在內(nèi)的后輪單元可以被接受。
[0012]附加地但是也可以在后輪單元中安裝第二傳動裝置。在此尤其是一個行星齒輪傳動裝置或者甚至一個無級的行星齒輪傳動裝置(例如紐芬奇(Nuvinci)傳動裝置)。但是也可想到，具有大量在后輪單元的輸入軸上以及在腳踏支持單元的輸出軸上的齒輪以及相應安裝的鏈條拋擲器的鏈條傳動裝置。
[0013]當轉(zhuǎn)矩在腳踏支持單元的輸出軸和后輪單元的輸入軸之間通過一個鏈條和安裝到相應軸上的齒輪傳遞時，鏈條在它的向前和向后路程中通過轉(zhuǎn)向裝置通向腳踏軸承單元。轉(zhuǎn)向裝置可以例如是兩個或更多的轉(zhuǎn)向齒輪。一個、兩個或更多轉(zhuǎn)向齒輪可以按照功能安裝在腳踏軸承單元附近。轉(zhuǎn)向裝置因此是有利的，因為他們可以被這樣地使用，使得腳踏支持系統(tǒng)也可以安裝在原始沒有腳踏支持的、具有后輪搖桿的自行車上。其中即在腳踏支持單元和后輪單元之間的錯誤導向時出現(xiàn)問題，即由于后輪相對于自行車的其余部分的運動，鏈條的張緊可以這樣地增加和減小，使得鏈條斷裂或者離開它的導向裝置并且從齒輪跳開。即轉(zhuǎn)向裝置被這樣地安裝，使得鏈條在它的從腳踏支持單元到后輪軸承的路徑盡可能從后輪搖桿的旋轉(zhuǎn)軸線旁經(jīng)過。這直接導致，鏈條的張緊在后輪軸線的運動中僅僅很小地改變，并且間接地導致，腳踏支持系統(tǒng)也可以安裝在原來沒有腳踏支持的自行車上。
[0014]腳踏支持單元本身可以在技術方面以不同的方式實現(xiàn)。在功能上不同的實施方式具有以下共同點:作用在輸入軸上的轉(zhuǎn)矩(它典型地通過第一傳動裝置傳遞到輸入軸上)直接地、通過轉(zhuǎn)矩傳感器和/或通過第三傳動裝置傳遞到輸出軸上。換言之，也沒有第三傳動裝置地發(fā)生從輸入軸到腳踏支持單元的輸出軸上的傳遞。然而可以附加地(和自然也沒有作用在輸入軸上的轉(zhuǎn)矩地)將驅(qū)動器的支持轉(zhuǎn)矩加載到輸出軸上。驅(qū)動器可以例如是電動驅(qū)動器，但是也可以是任何其它類型的驅(qū)動器。在一種優(yōu)選的實施方式中，驅(qū)動器通過電子調(diào)節(jié)裝置控制。在一種特別優(yōu)選的實施方式中，腳踏支持單元具有一個轉(zhuǎn)矩傳感器，它確定作用在輸入軸上的轉(zhuǎn)矩并且將轉(zhuǎn)矩測量值作為第一輸出傳送到電子調(diào)節(jié)裝置上。此外或變換地，使用者輸入可以作為第二輸入通過一個使用者接口傳輸?shù)诫娮诱{(diào)節(jié)裝置上。電子調(diào)節(jié)裝置根據(jù)第一和/或第二輸入來確定驅(qū)動器的輸出功率并且由此確定用于對輸出軸(附加地或完全地)加載的轉(zhuǎn)矩。
[0015]在驅(qū)動器是電動驅(qū)動器的情況下，腳踏支持系統(tǒng)具有至少一個蓄電池。蓄電池中的一個可以安裝在鞍座管中，確切地說這樣地安裝，使得蓄電池至少部分地沉入到鞍座管中。蓄電池中的一個可以相應地安裝在受腳踏支持的自行車的底管或者任何其它部件中。
[0016]腳踏支持系統(tǒng)的其它的改型、尤其是不同的運行模式由在下面描述的實施方式說明。
[0017]其它的優(yōu)點由以下對實施例的說明或者由從屬權利要求給出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1示出按照本發(fā)明的腳踏支持系統(tǒng)的第一實施方式的示意側(cè)視圖；
[0019]圖2示出按照本發(fā)明的腳踏支持系統(tǒng)的第一實施方式的示意俯視圖的一部分；
[0020]圖3示出按照本發(fā)明的腳踏支持系統(tǒng)的第二實施方式的示意側(cè)視圖；和
[0021]圖4示出按照本發(fā)明的腳踏支持系統(tǒng)的第二實施方式的示意立體圖的一部分。
【具體實施方式】
[0022]圖1示出一個根據(jù)本發(fā)明的用于腳踏支持系統(tǒng)的安裝裝置的第一實施方式。其中腳踏支持系統(tǒng)用在具有后輪搖桿的自行車中。在該視圖中容易看出一個腳踏軸承單元100、一個電動的腳踏支持單元200和一個后輪單元300。
[0023]腳踏支持單元200在該實施例方式中安裝在自行車的底管606上。在鞍座管608或自行車框架的任何其它元件上的安裝同樣是可以的。優(yōu)選為了安裝腳踏支持單元200使用一個安裝裝置150。它可以被這樣地構(gòu)成，使得它允許以多種多樣的方式和方法將腳踏支持單元200安裝到不同的自行車框架上。例如，安裝裝置可以具有一個適配的具有螺栓152的夾緊裝置150。變換地，安裝裝置可以具有一個可更換的適配器元件，其中，這時可更換的適配器元件分別通過制造者或者與相應的自行車架的制造者協(xié)商提供。
[0024]腳踏軸承單元100在當前情況中具有一個腳踏軸承殼體，它與鞍座管608和底管606連接。一個腳踏軸承104相對于由鞍座管608和底管606撐開的平面垂直地延伸穿過腳踏軸承殼體，該腳踏軸承又接收一個沿著第一軸線101延伸的腳踏軸承軸。在腳踏軸承軸的兩個端部上分別固定一個具有踏板(未示出)的腳踏曲柄612。通過在向前和向后方向上操作踏板，第一傳動裝置驅(qū)動。第一傳動裝置在該實施方式中被實施為換擋傳動裝置，尤其是鏈條系統(tǒng)，并且包括安設在腳踏軸承軸上的第一組齒輪和安設在腳踏支持單元200的輸入軸上的第二組齒輪，它們通過第一鏈條502相互作用連接。當在向前和向后方向上操作踏板(即在向前和向后方向上施加轉(zhuǎn)矩到踏板上)時，第一組齒輪被驅(qū)動并且轉(zhuǎn)矩通過第一鏈條502被傳遞到第二組齒輪上。傳動比可以例如通過以下方式改變，其方式是第一鏈條借助兩個分別安裝在第一組齒輪和第二組齒輪上的鏈條拋擲器各與另一個由第一和第二組齒輪上的兩個齒輪組成的組合配合。兩個鏈條投擲器中的一個也可以作為鏈條張緊器用于張緊第一鏈條。優(yōu)選第二組齒輪不是直接地、而是通過一個第一空轉(zhuǎn)裝置與輸入軸連接。當使用者間接地通過踏板將轉(zhuǎn)矩施加到第二組齒輪上時并且當?shù)谝荒_踏軸具有與第一組齒輪相同的回轉(zhuǎn)速度時，第一空轉(zhuǎn)裝置使第二組齒輪與輸入軸在向前方向上耦合。在其它情況下，腳踏軸和第一組齒輪通過第一空轉(zhuǎn)裝置的作用相互解耦。
[0025]腳踏支持單元200的輸入軸與腳踏支持單元的輸出軸同軸地設置。在這里，輸入軸和輸出軸優(yōu)選連續(xù)地構(gòu)成。然而輸入軸具有一個轉(zhuǎn)矩傳感器。如果轉(zhuǎn)矩在向前方向上作用在輸入軸上，那么由轉(zhuǎn)矩傳感器連續(xù)地(即始終重復和在需要時以規(guī)則的間隔)測定轉(zhuǎn)矩的測量值并且將測量值作為第一使用者輸入被傳送給一個電子調(diào)節(jié)裝置，它要么是腳踏支持單元200的集成部分要么從腳踏支持單元移出。另外電子調(diào)節(jié)裝置可以通過使用者接口獲得第二使用者輸入，使用者接口例如可以通過一個氣體踏板、氣體旋轉(zhuǎn)把手和/或車載電腦實現(xiàn)。電子調(diào)節(jié)裝置處理第一和第二使用者輸入并且基于它們來控制腳踏支持單元200的電驅(qū)動器。電動的腳踏支持單元通過一個第二空轉(zhuǎn)裝置與輸出軸201連接，該第二空轉(zhuǎn)裝置與第一空轉(zhuǎn)裝置相應地工作，從而僅當電驅(qū)動器將轉(zhuǎn)矩在向前方向上施加到輸出軸上時，電驅(qū)動器與輸出軸201耦合。在其他情況下，電驅(qū)動器與輸出軸201解耦。
[0026]一個第一齒輪又不可相對轉(zhuǎn)動地被安裝在輸出軸201上。第一齒輪通過一個第二鏈條504與一個安裝在后輪單元300的換擋傳動裝置的傳動裝置輸入軸301上的第二齒輪作用連接。優(yōu)選地，第二鏈條504通過轉(zhuǎn)向裝置614、615這樣地轉(zhuǎn)向，使得第二鏈條504的張緊在自行車的后輪搖桿611偏轉(zhuǎn)時基本上不改變。為此第二鏈條504從第一齒輪到第二齒輪的最短距離或者說從第二齒輪往回到第一齒輪的最短距離不會顯著改變。這在當前通過以下方式實現(xiàn)，即轉(zhuǎn)向裝置614、615，例如兩個轉(zhuǎn)向齒輪614、615被這樣地設置，使得第一鏈條504盡可能近地從后輪搖桿的旋轉(zhuǎn)軸線旁經(jīng)過。在圖1中所示的自行車中，旋轉(zhuǎn)軸線靠近第一軸線101。
[0027]換擋傳動裝置此外還具有一個傳動裝置輸出軸，它又與后輪軸和設置在后輪軸上的后輪604作用連接。然而在傳動裝置輸出軸和后輪之間安設一個第三空轉(zhuǎn)裝置，它與第一和第二空轉(zhuǎn)裝置相應地作用，從而僅當傳動裝置輸出軸將轉(zhuǎn)矩在向前方向上施加到后輪軸上時，轉(zhuǎn)矩才由傳動裝置輸出軸施加到后輪軸上。在其他情況中，傳動裝置輸出軸與后輪軸解率禹。
[0028]根據(jù)電子調(diào)節(jié)裝置，電動的腳踏支持裝置可以在很多不同的運行模式中使用。基本上這些不同的運行模式允許被歸納為三種一般的運行模式:在第一運行模式中完全不通過電動驅(qū)動單元支持腳踏。通過使用者施加的轉(zhuǎn)矩從踏板經(jīng)由腳踏曲柄612、腳踏軸承軸104、第一組齒輪、第一鏈條502、第二組齒輪、第一空轉(zhuǎn)裝置、輸入軸、輸出軸201、第一齒輪、第二鏈條504、轉(zhuǎn)向裝置614、615、第二齒輪、傳動裝置輸入軸301、換擋傳動裝置、傳動裝置輸出軸、第三空轉(zhuǎn)裝置和后輪軸傳遞到后輪604上。在此尤其是第二空轉(zhuǎn)裝置是有利的，因為它在該運行模式中使位于腳踏支持單元200中的輸出軸201的運動與電驅(qū)動器解耦。換言之，使用者不必對后輪附加地也將電驅(qū)動器置于運動中。引入到踏板上的轉(zhuǎn)矩和輸出到后輪上的轉(zhuǎn)矩的效率因此較高。
[0029]在第二運行模式中，腳踏運動通過電動驅(qū)動單元支持。正如在第一運行模式中那樣，通過使用者施加到踏板上的轉(zhuǎn)矩被傳遞到后輪上。然而該轉(zhuǎn)矩以在下面說明的方式還通過電動驅(qū)動單元被提高。首先通過轉(zhuǎn)矩傳感器測量由使用者施加的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩的測量值作為輸入被連續(xù)地傳輸?shù)诫娮诱{(diào)節(jié)裝置。此外可以通過使用者接口將使用者輸入作為第二輸入傳輸給電子調(diào)節(jié)裝置。電子調(diào)節(jié)裝置處理第一和第二使用者輸入并且基于它們控制腳踏支持單元的電驅(qū)動器。以該方式能夠例如動態(tài)地調(diào)節(jié)電驅(qū)動器，使得通過電驅(qū)動器施加的轉(zhuǎn)矩相對于由使用者施加的轉(zhuǎn)矩成比例，其中，比例系數(shù)可以通過使用者輸入被調(diào)節(jié)。另外的第三輸入一它們可以被傳輸給電子調(diào)節(jié)裝置并且可以用于控制電驅(qū)動器一例如是行駛數(shù)據(jù)，例如速度、加速度和傾斜，它們可以通過相應的傳感器被采集并且可以被傳輸給電子控制裝置。根據(jù)第二運行模式的很多不同的運行模式是可能的，它們與可供使用的傳感器、電子調(diào)節(jié)裝置的編程和大量其它因素有關。
[0030]在第三運行模式中，自行車后輪上的轉(zhuǎn)矩僅僅通過腳踏支持單元提供。在該情況中，使用者通過使用者接口、尤其是氣體手把確定通過電驅(qū)動單元施加的轉(zhuǎn)矩。對于該運行模式，尤其是第一空轉(zhuǎn)裝置是有利的，因為它使輸出軸與第二組齒輪解耦并且由此與踏板和腳踏曲柄解耦，輸入軸通過輸出軸和轉(zhuǎn)矩傳感器被電驅(qū)動器伴隨驅(qū)動。換言之，使用者不必在第三運行模式中帶動踏板。使用者可以放松并且在踏板不動的情況下僅僅通過腳踏支持單元承擔自行車的驅(qū)動。
【權利要求】
1.用于兩輪車的驅(qū)動裝置(200)、尤其是腳踏支持系統(tǒng)的安裝裝置，包括: 一個固定裝置；和 一個用于接收驅(qū)動裝置的適配器； 其特征在于，所述固定裝置被設置用于固定在兩輪車的一個框架元件(606，608)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的安裝裝置，其特征在于，所述固定裝置具有一個夾緊裝置，借助該夾緊裝置能夠?qū)惭b裝置固定夾緊在框架的一個管上，其中，尤其是夾緊裝置具有一個管形的留空。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的安裝裝置，其特征在于，所述固定裝置借助旋緊、焊接或粘接固定在框架元件上。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的安裝裝置，其特征在于，所述適配器是可更換的，其中，尤其是所述適配器隨著固定裝置在框架元件的固定而牢固地通過安裝裝置固定。
5.兩輪車，尤其是自行車，包括: 一個驅(qū)動裝置；和 一個根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的安裝裝置； 其特征在于，所述安裝裝置固定在兩輪車的框架上。
6.根據(jù)權利要求5所述的兩輪車，其特征在于，自行車具有一個腳踏軸承單元，該腳踏軸承單元具有一個用于通過駕駛者驅(qū)動兩輪車的腳踏曲柄，其中，所述驅(qū)動裝置具有一個傳動裝置，借助該傳動裝置實現(xiàn)驅(qū)動裝置在腳踏軸承單元上的驅(qū)動。
7.根據(jù)權利要求6所述的兩輪車，其特征在于，所述腳踏軸承單元具有至少三個運行模式，其中，第一運行模式能夠?qū)崿F(xiàn)通過駕駛者的驅(qū)動，第二運行模式能夠?qū)崿F(xiàn)通過駕駛者和驅(qū)動裝置的組合式驅(qū)動，并且第三運行模式能夠?qū)崿F(xiàn)通過驅(qū)動裝置的驅(qū)動。
【文檔編號】B62M6/55GK103507909SQ201310239546
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月17日 優(yōu)先權日:2012年6月20日
【發(fā)明者】T·齊默爾曼 申請人:羅伯特·博世有限公司