專利名稱：電機(jī)驅(qū)動(dòng)的撥鏈器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于自行車傳動(dòng)裝置的電動(dòng)換檔控制裝置，并且更具體說涉及與自行車鏈輪組件一起使用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)撥鏈器。
不需騎車者手動(dòng)操作的自動(dòng)自行車傳動(dòng)裝置正變得更加普及。一些自動(dòng)傳動(dòng)裝置包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)的撥鏈器，由電子開關(guān)和/或來自安裝在自行車手柄桿上的計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令操作。例如，一電機(jī)驅(qū)動(dòng)的撥鏈器可用安裝在車架上遠(yuǎn)離撥鏈器的電機(jī)構(gòu)成，其中電機(jī)通過一Bowden纜索操作撥鏈器，該Bowden纜索沿車架延伸到撥鏈器。這種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的撥鏈器是很笨重的，并且Bowden纜索將不精確性帶入換檔操作，這可能會(huì)使換檔操作失敗。美國(guó)專利5,480,356所示的電機(jī)驅(qū)動(dòng)撥鏈器的另一類型包括一個(gè)連接在撥鏈器的平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)相對(duì)角落之間的電機(jī)，其中呈一螺絲形式的電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸從電機(jī)外殼伸出和縮回，以便同樣地伸出和縮回該連桿機(jī)構(gòu)的相對(duì)的角落。這種撥鏈器的一個(gè)困難是在撥鏈器中可能積累污泥和臟物。污泥和臟物可能干涉電機(jī)或者撥鏈器連桿機(jī)構(gòu)的操作，并且清洗起來十分困難。
本發(fā)明的目的是提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的撥鏈器，它很緊湊但基本不存在污染問題。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一電機(jī)驅(qū)動(dòng)的撥鏈器包括一基件；一可動(dòng)件；和一連桿機(jī)構(gòu)，該連桿機(jī)構(gòu)包括一連接于基件并連接于可動(dòng)件的連桿件，使得可動(dòng)件可相對(duì)于基件運(yùn)動(dòng)，其中連接件通過一第一連桿連接件可擺動(dòng)地連接于基件和可動(dòng)件之一。設(shè)有一電機(jī)，用以轉(zhuǎn)動(dòng)第一連桿連接件，其中可動(dòng)件響應(yīng)第一連桿連接件的轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)于基件運(yùn)動(dòng)。
如果需要，可與基件或者連桿件一體地安裝電機(jī)，以形成一更緊湊的結(jié)構(gòu)。在第一連桿連接件和可動(dòng)件之間的動(dòng)力傳動(dòng)路徑上可設(shè)置一能量?jī)?chǔ)存機(jī)構(gòu)，以便在遇到對(duì)可動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)存在過大阻力的情況下避免損壞撥鏈器。這種機(jī)構(gòu)保存了第一連桿連接件的轉(zhuǎn)動(dòng)力直至阻力來源消除，隨后該轉(zhuǎn)動(dòng)力施加在可動(dòng)件上以完成換檔操作。作為選擇，在電機(jī)和第一連桿連接件之間的動(dòng)力傳動(dòng)路徑上可設(shè)置一離合器，這樣即使當(dāng)遇到對(duì)可動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)過大的阻力時(shí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸也可轉(zhuǎn)動(dòng)。


圖1是一自行車的后部的側(cè)視圖，該自行車采用了自行車傳動(dòng)裝置的一特定實(shí)施例，包括根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動(dòng)撥鏈器和運(yùn)動(dòng)傳感器；圖2是圖1所示自行車傳動(dòng)裝置的前視圖；圖3是圖1所示電機(jī)驅(qū)動(dòng)撥鏈器的一部分的斜視圖；圖4是圖3所示電機(jī)驅(qū)動(dòng)撥鏈器的一部分的分解圖；圖5是圖3所示撥鏈器的電機(jī)單元的視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一齒輪減速單元的一特定實(shí)施例；圖6是圖3-5所示電機(jī)單元的分解圖；圖7是沒有鏈輪時(shí)的圖1所示運(yùn)動(dòng)傳感器的分解圖；圖8是圖1所示運(yùn)動(dòng)傳感器的局部剖視圖；圖9是一鏈輪組件的另一實(shí)施例的分解圖，其中傳感件過固定在一鎖環(huán)上；圖10是根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動(dòng)撥鏈器的另一實(shí)施例的分解圖；圖11是用在圖10所示撥鏈器的離合器組件的組裝圖；圖12是一局部剖切視圖，示出了處于原始位置的圖10所示的已組裝的電機(jī)驅(qū)動(dòng)撥鏈器；圖13是一局部剖切視圖，示出了處于延伸位置的圖10所示的已組裝的電機(jī)驅(qū)動(dòng)撥鏈器。
圖1是一自行車后部的側(cè)視圖，采用了根據(jù)本發(fā)明的自行車變速器10的一特定實(shí)施例，包括一電機(jī)驅(qū)動(dòng)的撥鏈器14和一安裝在自行車車架22上的運(yùn)動(dòng)傳感器18。更具體說，包括多個(gè)鏈輪28(A-G)的鏈輪組件28同軸地且可轉(zhuǎn)動(dòng)地繞一輪軸32(圖7)安裝，輪軸32形成一自由輪轂式輪轂320的一部分。如圖1-6所示，撥鏈器14包括一個(gè)帶有軸孔48的基件44，這樣通過使輪軸32穿過軸孔48并將螺母52擰在輪軸32上就可將撥鏈器14安裝在車架22上。通過將螺絲64和66插入在電機(jī)單元蓋板60上的相應(yīng)孔70和74以及電機(jī)單元外殼56上的相應(yīng)孔78和82，并插入基件44上的螺孔86和90，使電機(jī)單元外殼56和電機(jī)單元蓋板60形成基件44的一部分。
通過一個(gè)穿過基件上的孔102和叉架96上的孔103延伸的擺動(dòng)軸100，以及一個(gè)穿過電機(jī)單元外殼56上的孔113和叉架98上的孔104延伸的擺動(dòng)軸112，將一帶有叉架96和98的連桿件94可擺動(dòng)地連接在基件44和電機(jī)單元56上。這樣，叉架96位于基件44和電機(jī)單元外殼56之間，而叉架98位于電機(jī)單元外殼56和電機(jī)單元蓋板60之間。固定螺栓111(圖4中僅示出了一個(gè))延伸進(jìn)叉架96和98上的孔115，以便將擺動(dòng)軸100和112固定在位。通過一擺動(dòng)軸150(它穿過連桿件108上的孔116)的軸段150A(圖6)，一連桿件108可擺動(dòng)地連接于電機(jī)單元外殼56，并且通過一擺動(dòng)軸150(它穿過連桿件130上的孔154)的軸段150B，一連桿件130可擺動(dòng)地連接于電機(jī)單元外殼56。如下面將詳細(xì)討論的，擺動(dòng)軸150也起一致動(dòng)器軸的作用，以移動(dòng)撥鏈器。通過穿過連桿件94上的孔164以及穿過可動(dòng)件158上的孔168和170延伸的擺動(dòng)軸160，連桿件94的另一端可擺動(dòng)地連接于可動(dòng)件158。類似地，通過穿過連桿件108上的孔174，穿過連桿件130上的孔178以及穿過可動(dòng)件158上的孔180和182延伸的一擺動(dòng)銷172，使連桿件108和130的另一端可擺動(dòng)地連接于可動(dòng)件158。擺動(dòng)銷172還穿過一間隔件188上的孔184延伸，該間隔件位于連桿件108和130之間。這樣，電機(jī)單元外殼56，連桿件94，108和130，和可動(dòng)件158形成了一“四桿”式連桿機(jī)構(gòu)(其中連桿件108和130起一個(gè)“桿”的作用)，使得可動(dòng)件158可相對(duì)于基件44和電機(jī)單元外殼56移動(dòng)。一帶有導(dǎo)向輪194和張緊輪198的導(dǎo)鏈器190通過一個(gè)擺動(dòng)軸199以已知的方式可擺動(dòng)地安裝在可動(dòng)件158上，以便在鏈輪組28(A-G)之間切換鏈條200。
通過將致動(dòng)臂204一端上的孔208鍵連接于擺動(dòng)軸150上的平面210上，將呈致動(dòng)臂204形式的一致動(dòng)件不可擺動(dòng)地安裝在擺動(dòng)軸150上。致動(dòng)臂204的另一端通常倚靠在連桿件108和130上形成的貼靠面211A和211B上，并有一孔或者槽212，用以容納一螺旋彈簧218的第一端214，彈簧218盤繞間隔件188。彈簧218的第二端222插入連接件108上的孔226。套管230和234分別位于彈簧218和連桿件108及130之間以盡量減小彈簧218和連桿件108及130之間的摩擦。
如圖5和6所示，電機(jī)單元外殼56包括一第一外殼部分56A，一第二外殼部分56B，和一位于第一外殼部分56A和第二外殼部分56B之間的墊圈250。位于電機(jī)單元外殼56之內(nèi)的是一個(gè)安裝支架254，該支架位于第一外殼部分56A上的槽258和第二外殼部分56B上的槽260之內(nèi)。具有一驅(qū)動(dòng)軸263的電機(jī)262由螺絲264和268剛性地固定在安裝支架254上。電機(jī)262由在一電氣總線272上接收的信號(hào)控制，該電氣總線連接于一控制單元(圖1)，后者通過安裝支架280連接在車架22上。電機(jī)控制單元276還通過一電氣總線284連接于一控制中心(未示出，但一般安裝在自行車的手柄桿上)。
一蝸桿齒輪290通過一固定螺絲263固定在電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸263上，以通過齒輪減速單元800驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)軸150。齒輪減速單元800包括一個(gè)與蝸桿齒輪290嚙合的大直徑齒輪804。大直徑齒輪804通過一擺動(dòng)軸808可擺動(dòng)地安裝在第一外殼部分56A上，擺動(dòng)軸808則位于在第一外殼部分56A上形成的凹槽810內(nèi)。一小直徑齒輪814不可擺動(dòng)地與大直徑齒輪814固定在一起，并與另一個(gè)大直徑齒輪818嚙合。大直徑齒輪818通過一擺動(dòng)軸822可擺動(dòng)地安裝在第一外殼部分56A上，擺動(dòng)軸822則位于在第一外殼部分56A上形成的凹槽826內(nèi)。一小直徑齒輪830不可擺動(dòng)地固定在擺動(dòng)軸822上并與一扇齒輪834嚙合，后者不可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在擺動(dòng)軸150上。擺動(dòng)軸150通過第一外殼部分56A上的孔836并通過第二外殼部分56B上的孔838延伸。在扇齒輪834的相對(duì)側(cè)面上繞擺動(dòng)軸150設(shè)置有0形密封圈840和844，以防污物通過開孔836和838進(jìn)入電機(jī)單元外殼56。一電位計(jì)870安裝在擺動(dòng)軸150的軸段150A上，以檢測(cè)擺動(dòng)軸150的轉(zhuǎn)動(dòng)位置及可動(dòng)件158的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。
在操作中，電機(jī)262通過齒輪減速單元800逆時(shí)針驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)軸150，以使導(dǎo)鏈器190將鏈條200從一大直徑鏈輪28(A-G)切換到一小直徑鏈輪28(A-G)，并且電機(jī)262通過齒輪減速單元800順時(shí)針驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)軸150，以使導(dǎo)鏈器190將鏈條200從一小直徑鏈輪28(A-G)切換到一大直徑鏈輪28(A-G)。當(dāng)電機(jī)262逆時(shí)針驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)軸150時(shí)，致動(dòng)臂204逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并向上拉彈簧218的第一端214。如果不存在對(duì)可動(dòng)件158的明顯的運(yùn)動(dòng)阻力，那么致動(dòng)臂204就仍然位于貼靠面211A和211B上，并且致動(dòng)臂108的向上運(yùn)動(dòng)使得彈簧218在間隔件188上向上升高。然后這就使可動(dòng)件158朝一較小鏈輪28(A-G)移動(dòng)，而不會(huì)使彈簧218的第一端214繞間隔件188扭轉(zhuǎn)。
然而，如果對(duì)可動(dòng)件158的運(yùn)動(dòng)施加一很大的阻力，例如當(dāng)騎車者未正在蹬車時(shí)，那么致動(dòng)臂204就從貼靠面211A和211B上升高，而可動(dòng)件158仍然保持不動(dòng)，并且致動(dòng)臂204的向上運(yùn)動(dòng)使得彈簧第一端214繞間隔件218扭轉(zhuǎn)，這樣增加了螺旋彈簧218上的張力。這樣螺旋彈簧218就保存了用于換檔操作的能量，直至對(duì)可動(dòng)件158的運(yùn)動(dòng)的阻力源消除為止，例如當(dāng)騎車者重新蹬車時(shí)。當(dāng)該阻力消除時(shí)，可動(dòng)件158朝一小直徑鏈輪28(A-G)移動(dòng)，并且連桿件108和130上的貼靠面211A和211B升高直至它們接觸致動(dòng)臂204。
應(yīng)當(dāng)注意，在自行車下落并且撥鏈器撞擊地面的情況下，螺旋彈簧218也起一振動(dòng)吸收件的作用。這樣，當(dāng)可動(dòng)件158從左面(圖2)遭受撞擊時(shí)，可動(dòng)件趨向于朝下運(yùn)動(dòng)。從圖4可理解，這就使得貼靠面211A和211B離開致動(dòng)臂204向下運(yùn)動(dòng)，這樣就吸收了振動(dòng)。
當(dāng)電機(jī)262沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)擺動(dòng)軸150時(shí)致動(dòng)臂204壓靠在貼靠面211A和211B上，這就使可動(dòng)件158朝一大直徑鏈輪28(A-G)移動(dòng)。
運(yùn)動(dòng)傳感器18提供了關(guān)于鏈輪組28(A-G)的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的信息。該信息可用來確定鏈輪組28(A-G)的轉(zhuǎn)速和/或鏈輪組28(A-G)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。該信息也被用來確定是否和何時(shí)啟動(dòng)電機(jī)262以移動(dòng)撥鏈器。例如，如果鏈輪組28(A-G)不在轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就對(duì)可動(dòng)件158的移動(dòng)產(chǎn)生很大阻力，可能希望推遲換檔操作直至騎車者重新蹬車。而且，如果鏈輪組28(A-G)在某些位置包括換檔輔助結(jié)構(gòu)(下面將描述)，那么可能希望只在換檔輔助結(jié)構(gòu)相對(duì)于撥鏈器導(dǎo)向輪199處在一理想位置時(shí)才啟動(dòng)電機(jī)262。
如圖1，2，7和8所示，運(yùn)動(dòng)傳感器18包括一個(gè)與鏈輪組件28同軸地安裝的傳感器保持件300，這樣傳感器保持件300可與鏈輪組件一起轉(zhuǎn)動(dòng)。一組呈信號(hào)發(fā)生件形式的第一傳感件304，例如磁鐵，沿周向嵌在傳感器保持件300內(nèi)或者沿周向繞傳感器保持件300安裝，以便與傳感器保持件300一起轉(zhuǎn)動(dòng)。一第二傳感件308連接于基件44或者安裝得極靠近傳感器保持件300，使得傳感器保持件300可相對(duì)于第二傳感件308轉(zhuǎn)動(dòng)。在本實(shí)施例中，第二傳感件308包括一個(gè)通過螺栓311連接于基件44的框架310，一個(gè)與多個(gè)第一傳感件304連通的第一傳感器單元308A和一個(gè)與多個(gè)第一傳感件304連通的第二傳感器單元308B。各傳感器單元308A和308B包括一個(gè)磁性信號(hào)接收器之類的信號(hào)接收件，并且第一傳感器單元308A在周向上偏離第二傳感器單元308B。這樣，基于哪一個(gè)傳感器單元308A和308B首先接收來自各第一傳感件304的磁性信號(hào)就可以確定鏈輪組件28的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。除了傳統(tǒng)的利用對(duì)于鏈輪組件28的持續(xù)轉(zhuǎn)數(shù)而言在接收磁性信號(hào)之間的消逝的時(shí)間之外，對(duì)于鏈輪組件28的一給定轉(zhuǎn)數(shù)而言在第一傳感器單元308A接收信號(hào)和第二傳感器單元308B接收信號(hào)之間消逝的時(shí)間提供了一個(gè)關(guān)于鏈輪組件28的轉(zhuǎn)速的第二數(shù)據(jù)來源。所接收的信號(hào)通過一電氣總線309連通到控制單元276，電氣總線309在結(jié)構(gòu)上與來自電機(jī)262的電氣總線272會(huì)合而形成一集中的電氣總線313(圖1)。
在本實(shí)施例中，傳感器保持件300可被安裝在一自由輪轂式的輪轂320上。輪轂320包括一輪轂殼324和一對(duì)分別帶有輪輻孔334和338的輪輻凸緣328和330，用于接納將輪轂320安裝在輪輞(未示出)上的輪輻(未示出)。一圓柱形的鏈輪安裝套筒340通過一個(gè)單向離合機(jī)構(gòu)(未示出)繞輪軸32可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝，使得當(dāng)鏈輪組件28僅沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)鏈輪安裝套筒340將轉(zhuǎn)動(dòng)力從鏈輪組件28傳遞到輪轂殼324。包括鏈輪安裝套筒340和單向離合機(jī)構(gòu)的輪轂320的結(jié)構(gòu)和功能是公知的，所以將省略對(duì)這些部件的詳細(xì)描述。
一組花鍵350沿周向形成在鏈輪安裝套筒340的外周面上，以便與在傳感器保持件300的內(nèi)周面上形成的互補(bǔ)花鍵354嚙合。類似的花鍵(未示出)形成在各鏈輪28(A-G)的內(nèi)周面上。在本實(shí)施例中，設(shè)置有一個(gè)寬度比其他花鍵大的定位花鍵358，以便與在鏈輪安裝套筒340上的一類似的較大寬度的定位槽(未示出)嚙合，這樣傳感器保持件300只能在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)位置安裝于鏈輪安裝套筒340上。出于相同原因，在各鏈輪28(A-G)的內(nèi)周面上形成有類似的定位花鍵(未示出)。這樣，不僅傳感器保持件300和鏈輪28(A-G)將僅在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)位置安裝在鏈輪安裝套筒340上，而且傳感器保持件300相對(duì)于鏈輪組件28的轉(zhuǎn)動(dòng)位置將被預(yù)定。當(dāng)鏈輪組28(A-G)帶有換檔輔助結(jié)構(gòu)以便輔助將鏈條從一個(gè)鏈輪轉(zhuǎn)換到另一個(gè)鏈輪上時(shí)，這特別有用，如下面所詳細(xì)描述的。
鏈輪安裝套筒340的自由端包括一個(gè)帶螺紋內(nèi)周面360，用以與一鎖環(huán)368的帶螺紋外周面364嚙合。將鎖環(huán)368擰入鏈輪安裝套筒340就不可轉(zhuǎn)動(dòng)地鏈輪組件28和傳感器保持件300固定在輪轂320上。鎖環(huán)368還包括一組花鍵370，用以與一工具(未示出)嚙合，這樣就可按需要將鎖環(huán)368裝在鏈輪安裝套筒340上或者從其上卸下。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的鏈輪組件28’的另一實(shí)施例的側(cè)視圖。在該實(shí)施例中，省略了傳感器保持件300。但是，大致結(jié)構(gòu)與圖7所示鎖環(huán)368相同的一個(gè)鎖環(huán)368’起著傳感器保持件的作用。其中嵌在鎖環(huán)368’內(nèi)或者安裝在鎖環(huán)368’上。而且，鏈輪組件28’包括換檔輔助結(jié)構(gòu)，以便于一鏈條從一個(gè)鏈輪移動(dòng)到另一鏈輪。用鏈輪28F’和28G’作為例子，鏈輪28’包括一換檔輔助結(jié)構(gòu)400，其形式為位于鏈輪28G’側(cè)面上的槽404和一個(gè)或者多個(gè)成角度和/或斜削的鏈輪齒408，以便于將鏈條從鏈輪28F’轉(zhuǎn)移到鏈輪28G’。這種結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是公知的，并在例如美國(guó)專利4,889,521中進(jìn)行了描述，該專利結(jié)合于此作為參考。鏈輪28G’還包括一換檔輔助結(jié)構(gòu)410，其形式為位于鏈輪28G’側(cè)面上的槽414和一個(gè)或者多個(gè)成角度和/或斜削的鏈輪齒418，以便于將鏈條從鏈輪28G’轉(zhuǎn)移到鏈輪28F’。采用這種換檔輔助結(jié)構(gòu)，當(dāng)導(dǎo)向輪199非?？拷鼡Q檔輔助結(jié)構(gòu)時(shí)啟動(dòng)撥鏈器轉(zhuǎn)移鏈條是十分理想的。這一狀態(tài)可通過根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)傳感器來確定。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動(dòng)撥鏈器500的另一實(shí)施例的分解圖。圖1所示的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的撥鏈器有一個(gè)與基件形成一體的電機(jī)，但在本實(shí)施例中電機(jī)是與其中一個(gè)連桿件形成一體。更具體說，撥鏈器500包括一個(gè)基件504，該基件帶有一個(gè)用以將撥鏈器500安裝在車架22上的安裝螺栓506。一連桿件508通過一擺動(dòng)軸510可擺動(dòng)地安裝在基件504上，該擺動(dòng)軸510穿過連桿件508上的一個(gè)孔514并穿過基件504上的孔518和522。一連桿件530通過螺絲534和538可擺動(dòng)地安裝在基件504上，該螺絲534和538穿過基件504上相應(yīng)的孔544和548并進(jìn)入連桿件530上相應(yīng)的螺孔554和558。一可動(dòng)件560通過螺絲564和568可擺動(dòng)地連接于連桿件508的另一端，該螺絲564和568穿過相應(yīng)的孔574和578并進(jìn)入連桿件508上相應(yīng)的螺孔584和588。可動(dòng)件560也通過一管狀螺母594可擺動(dòng)地連接在連桿件530的另一端，該管狀螺母穿過可動(dòng)件560上的一個(gè)孔604并穿過連桿件530上的一個(gè)孔618。一管狀螺絲598穿過可動(dòng)件560上的一個(gè)孔608，穿過扇齒輪780上的一個(gè)孔610，穿過電刷件612上的一個(gè)孔611，通過一電阻接觸件614上的一個(gè)孔613，并擰入管狀螺母594?？蓜?dòng)件560，管狀螺母594，管狀螺絲598，扇齒輪780和電刷件612一起相對(duì)于連桿件530轉(zhuǎn)動(dòng)，而電阻接觸件614保持不動(dòng)。一帶有導(dǎo)向輪654和張緊輪658的導(dǎo)鏈器650以傳統(tǒng)方式通過一螺紋軸660可擺動(dòng)地安裝在可動(dòng)件560上，螺紋軸660擰入可動(dòng)件560上的一螺孔664。
在該實(shí)施例中，連桿件530包括一個(gè)圓柱形孔700，其內(nèi)裝有一個(gè)帶驅(qū)動(dòng)軸708的電機(jī)704。一驅(qū)動(dòng)齒輪712不可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在驅(qū)動(dòng)軸708上以便與一傘齒輪716嚙合。如圖11所示，傘齒輪716有一帶花鍵724的連接軸720，花鍵724與一中間軸730一端上的互補(bǔ)花鍵728嚙合，這樣中間軸730不能相對(duì)于連接軸720轉(zhuǎn)動(dòng)，但中間軸730相對(duì)于連接軸720可沿軸向移動(dòng)一定距離。中間軸730的另一端不可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于第一離合盤734，后者具有在背離傘齒輪716的側(cè)面上形成的一組半球形凹槽738。一組球740裝在半球形凹槽738內(nèi)。一個(gè)與扇齒輪780嚙合的中間齒輪744通過一個(gè)螺絲748可擺動(dòng)地連接于可動(dòng)件，螺絲748穿過可動(dòng)件560上的一個(gè)孔752并進(jìn)入在中間齒輪744上的一個(gè)螺孔。一第二離合盤760不可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在中間齒輪744上，其中第二離合盤760包括一組半球形凹槽，用以容納該組球740。
第一離合盤734由彈簧770偏置向第二離合盤760，這樣球740以爪式關(guān)系容納在槽738和764內(nèi)。這樣，傘齒輪716和中間齒輪通常作為一個(gè)單元一起轉(zhuǎn)動(dòng)，除非一明顯的阻力施加在中間齒輪744上。當(dāng)明顯的阻力施加在中間齒輪744上時(shí)，傘齒輪716的轉(zhuǎn)動(dòng)就使球740離開槽738和/或764，這樣就將中間軸730推向圖11中的左方并允許傘齒輪716和中間齒輪744中間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)對(duì)中間齒輪744的明顯阻力消除時(shí)，球740重新與槽738和764嚙合，并且中間齒輪744繼續(xù)與傘齒輪716一起轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，驅(qū)動(dòng)軸708的轉(zhuǎn)動(dòng)就使得扇齒輪780相對(duì)于連桿件508和530移動(dòng)可動(dòng)件560，如圖12和13所示。可動(dòng)件560相對(duì)于連桿件508和530的位置可以由電刷件612和電阻接觸件614的相互配合來確定，兩者形成了一電位計(jì)。
盡管以上是對(duì)本發(fā)明各種實(shí)施例的描述，但可作出進(jìn)一步的改動(dòng)而不超出本發(fā)明的精神和范圍。例如，可以按需要改變各種零件的尺寸，形狀，位置或者取向。一個(gè)零件的作用可以用兩個(gè)來完成，反之亦然。沒有必要在一個(gè)特定實(shí)施例中同時(shí)展現(xiàn)所有的優(yōu)點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)不同的每項(xiàng)特征，單獨(dú)的或者與其他特征組合，也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是本發(fā)明人所作進(jìn)一步發(fā)明的單獨(dú)描述，包括由這種特征實(shí)施的結(jié)構(gòu)性和/或功能性概念。
電機(jī)單元外殼56可以與基件44形成為一個(gè)零件，傳感器單元308A和308B可以直接形成在基件44上或者撥鏈器的一些其他部分上。位置檢測(cè)電位計(jì)可位于電機(jī)單元外殼56上或者撥鏈器上任何位置。可省略齒輪減速單元800并可用某些其他裝置(例如步進(jìn)電機(jī))來直接操作撥鏈器。這樣，本發(fā)明的范圍不應(yīng)當(dāng)由所公開的具體結(jié)構(gòu)或者集中在特定結(jié)構(gòu)或特征的初步討論限定。
權(quán)利要求
1.一種撥鏈器，包括一基件；一可動(dòng)件；一連桿機(jī)構(gòu)，包括一連接于基件并連接于可動(dòng)件的連桿件，使得可動(dòng)件可相對(duì)于基件運(yùn)動(dòng)，其中連接件通過一第一連桿連接件可擺動(dòng)地連接于基件和可動(dòng)件之一；一電機(jī)，用以轉(zhuǎn)動(dòng)第一連桿連接件；和其中可動(dòng)件響應(yīng)第一連桿連接件的轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)于基件運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的撥鏈器，其中電機(jī)位于基件上。
3.如權(quán)利要求1所述的撥鏈器，包括一外殼，大致完全地覆蓋電機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的撥鏈器，其中電機(jī)位于連桿件上。
5.如權(quán)利要求1所述的撥鏈器，其中連桿件包括一第一連桿件并進(jìn)一步包括一第二連桿件，后者可擺動(dòng)地連接于基件并連接于可動(dòng)件。
6.如權(quán)利要求5所述的撥鏈器，其中電機(jī)位于第一連桿件上。
7.如權(quán)利要求1所述的撥鏈器，還包括一能量?jī)?chǔ)存機(jī)構(gòu)，位于第一連桿連接件和可動(dòng)件之間的動(dòng)力傳遞路徑上，用以儲(chǔ)存第一連桿連接件的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力。
8.如權(quán)利要求7所述的撥鏈器，還包括一個(gè)與第一連桿連接件一體轉(zhuǎn)動(dòng)的致動(dòng)件，并且其中能量?jī)?chǔ)存機(jī)構(gòu)位于致動(dòng)件和可動(dòng)件之間的動(dòng)力傳遞路徑上。
9.如權(quán)利要求8所述的撥鏈器，其中能量?jī)?chǔ)存機(jī)構(gòu)包括一個(gè)彈簧，其第一端連接于致動(dòng)件，第二端則連接于連桿件。
10.如權(quán)利要求9所述的撥鏈器，其中連桿件通過第一連桿連接件連接于基件，并進(jìn)一步包括一用以將連接件連接于可動(dòng)件的第二連桿連接件，其中能量?jī)?chǔ)存機(jī)構(gòu)包括一彈簧，其第一端連接于致動(dòng)件，并且其中該彈簧包括一繞第二連桿連接件纏繞的螺旋部分。
11.如權(quán)利要求8所述的撥鏈器，其中電機(jī)包括一驅(qū)動(dòng)齒輪，并且進(jìn)一步包括一扇齒輪，后者固定在連桿連接件上并由驅(qū)動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)，這樣連桿連接件響應(yīng)驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
12.如權(quán)利要求1所述的撥鏈器，其中連桿件通過第一連桿連接件連接于可動(dòng)件。
13.如權(quán)利要求12所述的撥鏈器，還包括一離合器，位于電機(jī)和第一連桿連接件之間的動(dòng)力傳遞路徑上。
14.如權(quán)利要求13所述的撥鏈器，其中離合器包括一第一離合盤，連接成與電機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)；一第二離合盤，連接成與第一連桿連接件一起轉(zhuǎn)動(dòng)；其中第一離合盤和第二離合器可相互朝對(duì)方或離開對(duì)方移動(dòng)；和一偏置機(jī)構(gòu)，用以將第一離合盤朝第二離合盤偏置。
15.如權(quán)利要求14所述的撥鏈器，其中離合器還包括一位于第一離合盤和第二離合盤之間的爪式機(jī)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求15所述的撥鏈器，其中爪式機(jī)構(gòu)包括一組第一凹槽，形成在第一離合盤的一側(cè)上；一組第二凹槽，形成在第二離合盤的一側(cè)上；和一組球，位于第一凹槽組和第二凹槽組內(nèi)。
17.如權(quán)利要求1所述的撥鏈器，還包括一連接于基件的第一傳感器，用以感測(cè)撥鏈器所操作的鏈輪組件的轉(zhuǎn)動(dòng)。
18.如權(quán)利要求17所述的撥鏈器，其中第一傳感器包括一磁性傳感器。
19.如權(quán)利要求17所述的撥鏈器，還包括一連接于基件的第二傳感器，用以感測(cè)撥鏈器所操作的鏈輪組件的轉(zhuǎn)動(dòng)。
20.如權(quán)利要求19所述的撥鏈器，其中第一傳感器在周向上偏離第二傳感器。
21.如權(quán)利要求20所述的撥鏈器，其中第一傳感器包括一第一磁性傳感器，并且其中第二傳感器包括一第二傳感器。
22.如權(quán)利要求17所述的撥鏈器，其中第一傳感器位于基件上。
23.如權(quán)利要求1所述的撥鏈器，還包括一連接于撥鏈器的位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)，用以檢測(cè)可動(dòng)件相對(duì)于基件的位置。
24.如權(quán)利要求23所述的撥鏈器，其中位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括一位于基件上的電位計(jì)。
全文摘要
一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)的撥鏈器,包括:一基件;一可動(dòng)件;和一連桿機(jī)構(gòu),包括一連接于基件并連接于可動(dòng)件的連桿件,使得可動(dòng)件可相對(duì)于基件運(yùn)動(dòng),其中連接件通過一第一連桿連接件可擺動(dòng)地連接于基件和可動(dòng)件之一。設(shè)有一電機(jī),用以轉(zhuǎn)動(dòng)第一連桿連接件,其中可動(dòng)件響應(yīng)第一連桿連接件的轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)于基件運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B62M25/08GK1257808SQ9912641
公開日2000年6月28日 申請(qǐng)日期1999年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月18日
發(fā)明者福田雅彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島野