[发明专利]用于电驱动的两轮车的可切换的多档变速器以及两轮车

说明书

技术领域

本发明涉及电驱动的两轮车，即所谓的电动踏板车或小型摩托车，和尤其是具有变速器的电驱动的两轮车。

背景技术

电驱动的两轮车，例如电动踏板车或小型摩托车，可以或者通过一个设置在后轮轮毂中的驱动马达或者通过一个单独的与框架或摇臂固定的驱动马达来实现。以后种方式布置的驱动马达此时可以借助于合适的减速齿轮与后轮耦联。

这种减速齿轮大多数不提供换档，而是以单档型式实施。

开头所述的电动踏板车具有缺点，为了达到足够的起动力矩，必须使用扭矩强大的驱动马达，它们又在大于其循环运行时间的70%中必须在部分负荷区域中运行。在部分负荷区域中，电驱动装置一般地具有低的效率，由此尽管采用具有直到95%的极高效率的高效电动机，到达的循环效率仍然显著低于80%。

通过使用两档变速器，在相应地设计驱动马达和可供使用的减速比的情况下，在理论上可以使循环效率和因此使得有效距离提高直至10%。通过由此可能的较高的减速比可以同时设计用于通过较小的起动扭矩的驱动马达，这不仅带来重量的节省而且也改善了循环效率。

可以提供具有两档变速器的电动踏板车，其中档位的选择在主要为直齿圆柱齿轮的变速器中实施，它们与驱动马达一起被直接地定位在后轮上。但是这种布置导致在后轮区域中重量分布的不希望的不对称性。此外，如果致动器被加载连续的保持电流，那么只能够使用其中一个行驶级（行驶速度级），由此能耗增大。

本发明的任务是，提供一种用于两轮车的换档装置，它需要很小的结构空间并且它的布置在最大程度上避免后轮上的重量分布的不对称性。

发明内容

按照本发明该任务通过一种用于两轮车的驱动轮的换档装置以及通过一种驱动装置、一种两轮车和一种方法来解决。按照本发明的用于两轮车的驱动轮的换档装置包括:第一行星齿轮传动机构，所述第一行星齿轮传动机构具有第一太阳轮、第一行星齿轮和第一空心轮，其中，第一太阳轮经由第一行星齿轮与第一空心轮耦联；第二行星齿轮传动机构，所述第二行星齿轮传动机构具有第二太阳轮、第二行星齿轮和第二空心轮，其中，第二太阳轮经由第二行星齿轮与第二空心轮耦联；马达轴，所述马达轴与第二太阳轮固定地耦联；输出轴，所述输出轴与第一和第二行星齿轮固定地耦联，由此行星齿轮围绕相应的太阳轮的环绕运动被传递到输出轴上；和自由轮，马达轴经由所述自由轮与第一太阳轮耦联，以便在第一转动方向上传递扭矩和在相反的第二转动方向上提供空转，其中，第一空心轮是固定的，并且设有一个用于可切换地闭锁或释放第二空心轮的离合器。按照本发明的用于两轮车的驱动装置包括:驱动马达；根据本发明的换档装置，所述换档装置布置在驱动马达上；和二级减速机构，用于将换档装置的输出轴与驱动轮耦联。按照本发明的两轮车具有布置在后轮振动平衡杆上的驱动轮，其中，驱动轮与根据本发明的驱动装置耦联。在按照本发明的用于切换根据本发明的换档装置的方法中，为了在第一行驶级和第二行驶级之间进行切换，仅仅闭锁或释放第二空心轮。

本发明的另外的有利的设计方案在以下说明中给出。

按照第一方面，设置一种用于两轮车的驱动轮的换档装置，包括:

-第一行星齿轮传动机构，其具有第一太阳轮、第一行星齿轮和第一空心轮，它们相互啮合；

-第二行星齿轮传动机构，其具有第二太阳轮、第二行星齿轮和第二空心轮，它们相互啮合；

-马达轴，其与第二太阳轮固定地耦联；

-输出轴，其与第一和第二行星齿轮固定地耦联，由此行星齿轮围绕相应的太阳轮的环绕运动传递到输出轴上；和

-自由轮，经由该自由轮马达轴与第一太阳轮耦联，用于在第一转动方向上传递扭矩和在相反的第二转动方向上提供空转（自由转动）。

上述换档装置的构思在于，将换档装置在空间上设置在驱动马达的马达轴和输出轴之间。换档装置设计成可切换地多档变速器，尤其是两档变速器并且具有第一行星齿轮传动机构和第二行星齿轮传动机构。此外第一行星齿轮传动机构的空心轮是持续固定的并且第二行星齿轮传动机构的空心轮为了变换行驶级可以自由地转动和闭锁。行星齿轮传动机构的行星齿轮分别布置在太阳轮和空心轮之间并且不仅相互耦联而且与变速器单元的输出轴固定耦联。行星齿轮传动机构的两个太阳轮经由共同的马达轴在一个固定的向前转动方向上抗扭转地相互连接。为此第一行星齿轮传动机构的太阳轮通过相应的自由轮与马达轴连接，由此保证在向后方向上的空转。