[发明专利]自行车的脚踏轴承驱动装置

说明书

本发明涉及一种自行车的脚踏轴承驱动装置，其包括设置用于由骑行者进行操作的脚踏曲轴；传动装置组件，其布置在脚踏曲轴上并且包括多个彼此连接的行星传动装置；相对于脚踏曲轴抗扭地布置的换挡滑板，换挡滑板能够沿着脚踏曲轴的轴向方向移动，其中，行星传动装置的太阳轮分别具有换挡拨指，换挡拨指关于脚踏曲轴径向向外延伸，其中，换挡滑板具有闭锁元件，其中，闭锁元件沿脚踏曲轴的径向方向与至少一个换挡拨指搭接，使得由于换挡滑板的移动，通过换挡拨指与闭锁元件沿脚踏曲轴的轴向方向和径向方向的搭接阻止单个或多个换挡拨指绕着脚踏曲轴旋转。

技术领域

本发明涉及一种自行车的脚踏轴承驱动装置。该自行车尤其具有作为辅助驱动装置的电动机并且因此为电动踏板车(Pedelec)或电动自行车(Ebike)。在本发明描述的范畴内包括和具有上述两个词作为同义词使用。

背景技术

由现有技术已知一种电动自行车，也就是说电动踏板车或电动自行车，所述电动自行车具有中置马达和自行车换挡装置，用于使骑行者的有限驱动力匹配于不同的行驶阻力。在具有脚踏轴承驱动装置的电动自行车中，通常在后轮上安装有链换挡装置或毂换挡装置，而电驱动装置则布置在脚踏轴承上。

由公开文献DE 10 2012 109 637 A1和DE 10 2014 000 898 A1已知一种具有集成的换挡传动装置的脚踏轴承驱动装置，该脚踏轴承驱动装置具有与脚踏曲轴同轴的空心轴马达和与脚踏曲轴轴线平行的换挡传动装置。在DE 10 2013 220 299 A1和DE 10 2014007 271 A1中描述了将摩擦环传动装置作为可无级调节的自行车换挡传动装置集成到脚踏轴承驱动装置中。然而，摩擦环传动装置由于通过摩擦锁合实现的力传递而具有低效率，该低效率在没有马达支持的情况下尤其在7m/s(约25km/h)以上的速度时对电池续航里程和行驶性能产生明显影响。

基于正齿轮传动装置的、具有集成的换挡装置的脚踏轴承驱动装置(例如在DE 102010 051 727 A1或EP2 881 315 A2中所述那样)具有较低转矩密度的缺点并且在降挡到较低挡位中时不能处于负载下或仅能处于部分负载下进行换挡。此外，这样的换挡装置不具有机电式促动的自动选挡。如在WO2013/160477 A1中那样的方案具有以下缺点：所述换挡不是无牵引力中断地进行。因此，骑行者经历明显可感觉到的脚踏曲柄空行程。如在DE102012 109 637 A1、DE 10 2014 000 898 A1或DE 10 2010 051 727 A1那样的方案中的换挡通过借助棘爪固定或释放齿轮来进行，所述棘爪绕着齿轮的中心轴布置并且径向地从内部形状锁合地嵌接到车轮体中。

发明内容

本发明的脚踏轴承驱动装置允许自动的并且尤其在负载下在各个挡位之间所执行的换挡。为此存在可直线运动的换挡滑板，该换挡滑板可以通过直线位移来闭锁和释放各个齿轮。

行驶工具的脚踏轴承驱动装置包括脚踏曲轴和传动装置组件。脚踏曲轴设置用于由骑行者进行操作。脚踏曲轴尤其设有踏板，骑行者可以经由该踏板将转矩施加到脚踏曲轴上。脚踏曲轴优选具有中轴线，其中，下面所有方向给定在轴向或径向上都涉及所述中轴线。传动装置组件布置在脚踏曲轴上并且包括多个相互连接的行星传动装置。通过所述行星传动装置尤其限定传动装置组件的多个自由度，使得通过闭锁单个自由度可以实现传动装置组件的不同传动比。尤其可以以这种方式实现多个挡位。传动装置组件特别有利地接合在链盘(Kettenblatt)中，其中，所述链盘设置用于将力例如经由链传动装置传递到自行车的驱动轮上。