CN111433491B - 用于交通工具的传动系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于交通工具的传动系统，并且尤其是涉及用于在电动自行车中使用的传动系统，其中通过电动马达得到的功率将人力扩增。本公开包括各种实施方案，其中电动马达是谐波驱动类型的，并且其中设置有为系统提供输出的次级轴或托架，该次级轴或托架既可由人工输入又可由马达输入来驱动，并且其中这两种输入通过将单向离合器放置在柔轮与次级轴或托架之间以及托架与主驱动轴之间而相互隔离。还公开了一种用于这种传动系统的模块组件和一种组装和拆卸的方法。

Description

用于交通工具的传动系统
发明领域
本公开涉及交通工具(特别是电辅助或电力驱动自行车)、可与交通工具一起使用但也适用于其他应用的传动系统、用于所述交通工具的控制系统、以及用于自行车的框架构造的方法。
发明背景
电动自行车为双动力交通工具的形式，即：电动自行车既使用人工踏板与曲柄驱动装置又使用电动马达。这两种驱动装置可彼此独立地运转，或者可以一起运转以扩增彼此的原动力。用户可以选择选择性地接合电驱动装置，或可根据诸如所测量的踏板速度、自行车速度等条件而自动地启动电驱动装置。
电驱动装置可在几种不同的位置安置；电驱动装置可驱动后轮的轮毂并安置在该轮毂内；电驱动装置可为踏板曲柄提供动力；或电驱动装置可安置在这两个极端位置之间的某一点处，来驱动自行车的链条。一种替代方案是驱动前轮，但这有其自身缺点。
电源(通常为可再充电电池)必须安置自行车上，且通常庞大的电池将置放于后轮上或后轮附近。
谐波驱动装置已经作为这样的方法被提出，该方法将动力输入提供至这类传动系统，并且将谐波驱动装置围绕主驱动轴的外部放置。
然而，当前已知方法并不令人满意，因为谐波驱动装置就这一点而言难以安装于自行车的框架内，即谐波驱动装置倾向于将Q-因子(即，在踏板孔处的踏板曲柄的外侧之间的距离)增加至超出骑车者感到舒适或稳定的点。
此外，这类传动系统可能难以维修或修理，这是因为这类传动系统拆卸及重组可能会很复杂，且可能超出使用者当地的修理或维修人员的能力。
发明概述
根据本发明的第一方面，提供了一种传动系统，该传动系统包括至少两个旋转输入和至少一个旋转输出，旋转输入中的一个旋转输入为谐波驱动装置，该谐波驱动装置包括柔轮(flex-spline)，柔轮包围另一个旋转输入的驱动轴，柔轮旋转地联接至第一单向离合器，第一单向离合器围绕托架安装并且旋转地联接至托架，并且第二单向离合器安装在界定在托架内的壳体内，并且其中第二单向离合器旋转地联接至驱动轴。
柔轮可固定至第一单向离合器的外座圈。
柔轮可在其内部内界定场所(locus)，并且第一单向离合器可位于该场所内。
第二单向离合器可位于该场所内。
托架可基本上位于该场所内。
电动马达可基本上位于该场所内。
托架可包括圆柱形单向离合器壳体和圆柱形单向离合器支座(mounting)。
托架包括圆柱形单向离合器壳体和圆柱形单向离合器支座，并且其中圆柱形单向离合器支座与圆柱形单向壳体是径向同轴的(co-radial)。
关于“径向同轴的”，应理解，是指圆柱形单向离合器支座与圆柱形单向壳体皆同轴且从他们所围绕安装的中心轴线逐渐向外定位。
托架可包括圆柱形单向离合器壳体和圆柱形单向离合器支座，并且其中圆柱形单向离合器支座和圆柱形单向壳体可由凸缘封盖。
圆柱形突出部可从所述凸缘与圆柱形支座和壳体相反地延伸。
圆柱形突出部可具有比圆柱形支座小的直径。
圆柱形突出部可具有比圆柱形壳体小的直径。
圆柱形突出部可包括齿轮支座。
传动系统可适于在混合驱动交通工具中使用，其中旋转输入可来自选自包括以下项组成的组的动力：内燃、电、人工及KERS。
传动系统可适于在混合驱动交通工具且具体地电动自行车中使用，并且可包括电动马达旋转输入和来自踏板曲柄装置的人工旋转输入。
传动系统可为大致圆柱形的。
传动系统可具有170mm的最大长度，不包括踏板曲柄的宽度。
传动系统可具有在60mm与170mm之间的长度。
传动系统可具有在108mm至127mm之间的长度。
传动系统可具有大约125mm的长度。
传动系统可具有108mm的最大外径。
传动系统可具有在68mm与108mm之间的外径。
传动系统可具有在80mm至110mm之间的外径。
传动系统可具有大约90mm的外径。
传动系统可全部含于合适的标准框架自行车的底部托架壳内。
该底部托架壳可具有在140mm与172mm之间的对应的Q因子。
底部托架壳可具有在70mm与110mm之间的外径。
传动系统可进一步包括曲柄速度传感器。
曲柄速度传感器可使用磁场得到旋转速度。
曲柄速度传感器可使用磁场得到旋转方向。
曲柄速度传感器可装入至马达控制器内以控制由电动马达提供的旋转输入。
根据本发明的第二方面，提供了一种自行车，其包括至少一个根据第一方面的传动系统。
根据本发明的第三方面，提供了一种交通工具，其包括至少一个根据第一方面的传动系统。
根据本发明的第四方面，提供了一种传动系统，其包括至少两个旋转输入和至少一个旋转输出，旋转输入中的一个旋转输入为谐波驱动装置，该谐波驱动装置包括柔轮和电动马达，其中传动系统具有包括第一模块和第二模块的模块化构造，其中第一模块容纳柔轮并且第二模块容纳电动马达，两个模块可选择性地拆卸。
第一模块可具有第一模块外部壳体。
第二模块可具有第二模块外部壳体。
第一模块外部壳体可具有圆柱形形状。
第二模块外部壳体可具有圆柱形形状。
第二模块外部壳体可具有自其延伸的轴套(boss)。
轴套可适于接纳第一模块外部壳体的至少一部分。
模块中的一个可具有自其延伸的一个或更多个销或螺栓以实现两个模块的机械附接。
所述模块中的另一个可具有用于所述销或螺栓的对应的接收孔。
可使用螺母或其他合适的机械紧固件紧固两个模块。
第一单向模块的轴套和/或外部壳体可设置有插口及凹槽特征以实现两个模块的恰当对准。
第一模块可另外容纳驱动轴。
第一模块可包括一个或更多个单向离合器。
第一模块可容纳谐波驱动装置的柔轮。
第一模块可容纳谐波驱动装置的刚轮、波发生器及柔轮。
第二模块可容纳电动马达。
柔轮可旋转地联接至第一单向离合器，第一单向离合器围绕托架安装并且旋转地联接至托架，并且第二单向离合器安装在界定在托架内的壳体内，并且其中第二单向离合器旋转地联接至驱动轴。
柔轮可固定至第一单向离合器的外座圈。
柔轮可在其内部内界定场所，并且第一单向离合器可位于该场所内。
第二单向离合器可位于该场所内。
托架可基本上位于该场所内。
可设置端盖以覆盖且附接至底部托架壳的非链盘侧。
模块化构造可允许传动系统的维修。
第一模块可通过松开机械紧固件并将第一模块从轴套/底部托架壳移除来简单地从传动系统拆卸，且相反的方法可用于再附接。
根据本发明的第五方面，提供了一种自行车，其包括至少一个根据第四方面的传动系统。
根据本发明的第六方面，提供了一种交通工具，其包括至少一个根据第四方面的传动系统。
根据本发明的第七方面，提供了一种用于电动自行车的传动系统，该传动系统包括第一模块和第二模块，模块可选择性地拆卸，其中第一模块具有第一模块外部壳体，第二模块具有第二模块外部壳体，第一模块外部壳体具有圆柱形形状，第二模块外部壳体也具有圆柱形形状，第二模块外部壳体具有自其延伸的轴套，并且其中轴套适于接纳第一模块外部壳体的至少一部分。
模块中的一个可具有自其延伸的一个或更多个销或螺栓以实现两个模块的机械附接。
所述模块中的另一个可具有用于所述销或螺栓的对应的接收孔。
可使用螺栓或其他合适的机械紧固件紧固两个模块。
第一单向模块的轴套和/或外部壳体可设置有插口及凹槽特征以实现两个模块的恰当对准。
第一模块可另外容纳驱动轴。
第二模块可包括穿过其中心的驱动轴接收孔。
第一模块可包括一个或更多个单向离合器。
第一模块可容纳谐波驱动装置的柔轮。
第一模块可容纳谐波驱动的刚轮、波发生器及柔轮。
第二模块可容纳电动马达。
柔轮可旋转地联接至第一单向离合器，第一单向离合器围绕托架安装并且旋转地联接至托架，并且第二单向离合器安装在界定在托架内的壳体内，并且其中第二单向离合器旋转地联接至驱动轴。
柔轮可固定至第一单向离合器的外座圈。
柔轮可在其内部内界定场所，且第一单向离合器可位于该场所内。
第二单向离合器可位于该场所内。
托架可基本上位于该场所内。
模块化构造可允许传动系统的维修。
第一模块可通过松开机械紧固件并将第一模块从轴套/底部托架壳移除来简单地从传动系统拆卸，且相反的方法可用于再附接。
根据本发明的第八方面，提供了一种自行车，其包括至少一个根据第七方面的传动系统。
根据本发明的第九方面，提供了一种交通工具，其包括至少一个根据第七方面的传动系统。
根据本发明的第十方面，提供了一种组装根据第四方面或第七方面中的任一者的传动系统的方法，其包括以下步骤：
通过将第一模块圆柱形壳体轴向滑动至与第二模块接合来将第一模块附接至第二模块；
在第一模块与第二模块之间形成机械紧固。
第一模块可附接使得其壳体至少部分地由自第二模块延伸的轴套接纳。
设置在第一模块上的曲柄轴可由穿过第二模块设置的曲柄轴孔接纳。
然后可通过将传动系统插入至底部托架壳内和提供一个或更多个端盖以将传输单元保持于底部托架壳内来将传动系统附接至具有底部托架壳的自行车中。
应认识到，颠倒这些步骤可提供进一步的拆卸方法。
附图简述
现在将仅通过示例的方式，参考以下附图来描述本发明的实施方案，其中：
图1示出了具有位于底部托架壳中的本发明的传动系统的电动自行车EB的侧视图；
图2示出了在自行车框架的底部托架旁边的根据本发明的传动系统的局部分解透视图；
图3示出了在自行车框架的底部托架旁边的根据本发明的传动系统的局部分解透视剖面图；
图4是传动系统的透视剖面图，其中为了清晰起见省略了谐波驱动装置和电动马达部件；
图5是传动系统的托架和支架组件的透视图；
图6是传动系统的托架及支架组件的另一透视图；
图7是传动系统的马达组件的透视图和剖面侧视图；
图8是传动系统的变速箱组件的透视图和剖面侧视图；
图9是传动系统的马达变速箱组件的透视图和剖面侧视图；
图10是传动系统的剖面透视正面图；
图11是根据本发明的第二实施方案传动系统的示意性表示；
图12是根据本发明的第三实施方案传动系统的示意性表示；
图13是根据本发明的第四实施方案传动系统的示意性表示；
图14是根据本发明的第五实施方案传动系统的示意性表示；
图15是本发明的模块化系统的局部分解透视图；和
图16是根据本发明的第六实施方案传动系统的局部分解剖面侧视图。
表1：位于本申请的附录中，包括用于图4的图的零件列表。
图1描绘了根据本发明的简单双动力的驱动系传动系统，总体上被称为100。传动系统100设置在电动自行车EB上，允许双输入驱动装置进入自行车的链盘(chain ring)35内。
要传输的两个旋转输入是电动马达动力和人力。在本实施方案中，电动马达102通过变速箱103提供电动马达动力，但技术人员应理解，本发明不限于此类输入。踏板曲柄3、4允许人力的旋转和转矩传递至传动系统100内；但是另外，技术人员应理解的是，旋转输入的替代形式和来源是可能的并且在本发明的范围内。
传动系统100大部分被包含在电动自行车EB的底部托架壳1内。
主轴2定位于底部托架壳1内并且基本上在传动系统100的界限内。踏板曲柄3、4在位于底部托架壳1的场所之外的远侧部分上附接在主驱动轴2的两端(使用轴螺栓5)。
使用螺栓33组装的钢座圈25和铝支架32，此后被称作次级轴或托架101和链盘35，按照图10的布局邻近位于传动系统100的右手侧的踏板曲柄4安装。次级轴101充当次级轴和支架。这是系统100的“驱动侧(drive side)”，因为系统的旋转输出被传输至次级轴101/链盘35的组件，次级轴/链盘35的组件进而又驱动链条109。
电动马达102位于底部托架壳1内并且包括马达绕组13、马达转子磁体组14和马达转子15，电动马达102的非驱动侧与马达座12联接，马达座12通过轴承11安置到端盖9，驱动侧与谐波发生器16联接。
马达102用来在骑车者踩踏板时提供额外辅助。马达102优选地为三相直流马达，以大约3000rpm至6000rpm的速度旋转。
谐波驱动装置由三个主要部件组件组成，内部波发生器16、谐波柔轮17以及外部谐波刚轮18。谐波柔轮17和谐波刚轮18具有齿轮齿，谐波刚轮18具有一个额外的齿以获得齿轮减速，从而使谐波柔轮17能够在每一次旋转时错过一个或更多个齿。
在整个操作过程中，谐波刚轮18保持静止，被夹在非驱动侧上的马达102和驱动侧上的端盖31中间，并且直接通过传动中心环10联接至马达102，通过非驱动侧上的轴承保持器19联接至端盖31。
波发生器16的输入端直接由马达102驱动，并且将与马达102以相同的速度旋转。谐波柔轮17用于高效地将马达的输入旋转速度按大约50倍至66倍的系数减小至大约80rpm至90rpm。其他马达/谐波配对是可能的，以使速度转矩的输入匹配所期望的输出。
齿数比在计算速度比时是重要的：
谐波柔轮17进而容纳用螺栓22紧固的由硬化钢制成的钢斜撑离合器外座圈21，钢斜撑离合器外座圈21进而容纳第一单向离合器23(为马达斜撑离合器23)，马达斜撑离合器23进而驱动次级轴或托架101。马达102和谐波驱动变速箱103安装在一直线上，即，同轴安装。外挡圈24位于次级轴的钢型材25的外侧上，以防止谐波柔轮朝向非驱动侧漂移并且进入马达绕组13内。
如从附图可以看出的，柔轮17在其内部内界定柔轮场所17a，且单向离合器23位于此场所17a内。
此外，次级轴或托架101基本上位于此场所17a内。
端盖9位于非驱动侧上，并且此端盖9连同马达101、传动中心环10、谐波刚轮18、轴承保持器19及驱动侧上的端盖31用传动螺栓20紧固在一直线上，以形成传动组件100。
旋转轴承11用以将马达座12安装于非驱动侧上，并且将次级轴101安装于驱动侧上，旋转轴承11被约束在非驱动侧端盖9和驱动侧端盖31内。
当在非辅助模式下使用传动系统100时，即，在仅使用人力输入来推进自行车EB的情况下，曲柄3、4驱动标准轴2(此处绘制为直径19mm)，进而驱动次级轴101组件，次级轴组件通过1个或2个简单斜撑离合器驱动标准链盘35(典型地，4螺栓108BCD，或5螺栓110或130BCD)。
本实施方案使用两个现成的内斜撑离合器(宽斜撑离合器28和薄斜撑离合器29)，在这两个内斜撑离合器两侧上具有间隔物(薄间隔物27和厚间隔物30)，用内挡圈26将内斜撑离合器保持在适当位置，以操纵19mm直径主轴2所需的增大的转矩。在本实施方案中使用两个斜撑离合器28、29，然而一个可能就足够了。
如从附图且尤其是图4和图10可以看出的，斜撑离合器28、29还位于谐波柔轮17的场所17a内。两个斜撑离合器28、29旋转地联接至驱动轴2和托架或次级轴101，使得向前踩踏曲柄3、4促使旋转运动/转矩从驱动轴2传输至次级轴101。因为使用了单向斜撑离合器28、29，所以曲柄3、4的向后踩踏使这种连接断开，并且防止向后运动或相对转矩传递到托架/次级轴101。
如从附图且尤其是图10可以看出的，单向斜撑离合器23、28及29从主轴2向外径向地定位，其中次级轴/托架101夹在内主轴2侧离合器28、29与外柔轮17侧离合器23之间。这样减小了传动系统100的宽度(如沿着轴2所测量的宽度)，从而允许传动系统100更好地配合于自行车EB的底部托架壳1内。
轴和曲柄通过标准构造(典型地为ISIS式、方锥式、8键槽式(8Spline)或类似设置)中的任一种接合。
可能重要的是，产生旋转输入的电动马达102仅在达到预定速度时接合，或在实际简单地感测到使用者正按旋转输入的形式施加人工转矩并且因此希望向前移动时接合，并且另外，可能期望的是，在达到第二预定速度时，产生旋转输入的电动马达102被脱离开，使得电动自行车不会达到对于此交通工具不合法或不合适的速度。
速度感测的实现如下：踏板曲柄3、4分布在右侧及左侧，并且典型地由铝材料、有色金属材料(因此对磁场不穿透)构成。
速度传感器磁体6通过铝制速度传感器磁体保持器7紧固至曲柄4。在本实施方案中，传动系统仅在曲柄4中具有磁体/保持器，但在可选实施方案中，可安置在非驱动侧或两侧都安置。
速度传感器(未示出)与速度传感器磁体6相对地安装于端盖中，并且在该设置内是整体静止的，速度传感器以不超过25mm的距离定位于驱动侧端盖31内，定位在如同钟面上的11点和1点的位置，并且因为速度传感器和速度传感器磁体都安装于距中心轴轴线相同的直径上而允许检测由形成速度传感器磁体6的稀土磁体建立的磁场。在本实施方案中，存在三个这样的速度传感器。
应理解，将速度传感器的数目增加三个以上会增大得到的运动的准确度。此外，使速度传感器磁体6及速度传感器位于与链盘侧相对的曲柄侧上可能是有益的。
次级轴101的铝部分在检测的范围内旋转，但不干扰磁场或速度传感器34的检测能力。
当曲柄3、4旋转时，速度传感器磁体6也旋转，并且当其朝向静态速度传感器34旋转时，磁场的强度增大，当速度传感器磁体6在速度传感器34的正前方时，磁场的强度增大至峰值。随着速度传感器磁体6继续旋转经过速度传感器34和远离速度传感器34，磁场的强度消退。
速度传感器34直接连接至自行车上的主电子马达控制板(未示出)，并且开/关信号至马达控制板的连续数据馈送被馈入至计算程序，该计算程序使随车计算机能够知晓曲柄3、4是否正由用户旋转以及旋转的速度。
当检测到曲柄3、4在旋转和/或以足够的速度旋转时，可启动马达40，以经谐波驱动部件16和18，经马达斜撑离合器23，至次级轴101的钢型材25，经次级轴101的铝型材32，至链盘，以向骑车者提供马达辅助。
当检测到曲柄3、4已停止旋转和/或速度不足时，可停用马达102以停止向骑车者提供经变速箱103，经外斜撑离合器，至次级轴101的钢型材的马达辅助。
在图11中描绘了第二实施方案传动系统2100。相同或类似发挥功能的整体使用类似的编号方案，但是前面加有前缀“2”或“20”，使得柔轮变为217，且托架/次级轴变为2101。类似发挥功能的部件将不再进行进一步描述，因为其可从上述关于第一实施方案的描述推断出。
第二实施方案传动系统2100同样地包括主曲柄驱动轴202和谐波驱动单元，主曲柄驱动轴202由曲柄203、204提供动力，谐波驱动单元包括柔轮217，柔轮217界定场所217a。
托架或次级轴2101基本上位于柔轮217的场所217a内。
柔轮联接件217b旋转地联接至柔轮217。第一单向离合器223通过安装于圆柱形支座2101a周围而旋转地联接至柔轮联接件217b并且进而联接至托架或次级轴2101，圆柱形支座2101a由托架2101的外表面界定。
单个内部单向斜撑离合器228设置在圆柱形壳体2101b内并且旋转地联接至圆柱形壳体2101b，圆柱形壳体2101b在托架2101内界定，其中内部单向斜撑离合器228旋转地联接至主曲柄轴202。
托架2101在其大致中点处包括凸缘2101c，凸缘2101c封盖壳体2101b。圆柱形突出部2101c从托架2101延伸，并且支架/链盘在突出于底部托架壳201之外的远侧端处安装于托架2101。两个简单的轴承(simple bearings)208、211设置在圆柱形突出部2101c周围及其内，从而使圆柱形突出部在曲柄轴202周围并且在底部托架壳侧孔内。两个对应的密封件250、251邻近简单轴承208、211设置，以减轻外来材料进入至底部托架壳内。
在此实施方案中，圆柱形突出部2101c的直径小于圆柱形支座2101a的直径。此外，圆柱形突出部2101c的直径小于圆柱形壳体2101b的直径。
两个单向斜撑离合器223、228都位于柔轮217的场所217a内。此外，托架2101也主要地位于此场所217a内，但圆柱形突出部2101c并不主要地位于此场所217a内。
还应注意到，两个单向斜撑离合器223、228同轴地且从曲柄轴202径向向外地定位。
在图12中描绘了第三实施方案传动系统3100。相同或类似发挥功能的整体使用类似的编号方案，但是前面加有前缀“3”或“30”，使得柔轮变为317，且托架/次级轴变为3101。类似发挥功能的部件将不再进行进一步描述，因为其可从以上关于第一实施方案和/或第二实施方案的描述推断出。
第三实施方案大部分类似于第二实施方案，但具有几个关键的差异。
首先，内部单向斜撑离合器328位于圆柱形突出部3101c内，其中对应的简单轴承311与内部单向斜撑离合器328置换定位在圆柱形壳体3101b内。
第一单向离合器323仍然安装于圆柱形支座3101a周围并且在柔轮场所317a内。
在图13中描绘了第四实施方案传动系统4100。相同或类似发挥功能的整体使用类似的编号方案，但是前面加有前缀“4”或“40”，使得柔轮变为417，且托架/次级轴变为4101。类似发挥功能的部件将不再进行进一步描述，因为其可从以上关于第一实施方案、第二实施方案和/或第三实施方案的描述推断出。
第四实施方案的不同之处主要在于电动马达组件4102的部件容纳于柔轮417界定的场所417a内。联接件417b附接至柔轮417，柔轮417则附接至第一单向斜撑离合器423，第一单向斜撑离合器423进而附接至托架/次级轴4101，托架/次级轴4101进而附接至第二/内单向斜撑离合器428，第二/内单向斜撑离合器428进而附接至主踏板曲柄轴402。
虽然单向轴承组件位于柔轮417的场所417a外，但应理解的是，将马达部件容纳于此场所内实现了类似的轴向空间节省效果。
在图14中描绘了第五实施方案传动系统5100。相同或类似发挥功能的整体使用类似的编号方案，但是前面加有前缀“5”或“50”，使得柔轮变为517，并且托架/次级轴变为5101。类似发挥功能的部件将不再进一步进行描述，因为其可从上述关于第一实施方案、第二实施方案、第三实施方案和/或第四实施方案的描述推断出。
在第五实施方案系统5100中，系统的所有主要部件容纳于由柔轮517界定的场所517a内。这不仅包括根据第四实施方案的马达本身，还包括根据第一实施方案的轴承组件。
应理解的是，设置在波发生器的任一侧上的滑环及刷装置可用于将动力传递至第四实施方案和第五实施方案中的马达。
描述的各种实施方案传动系统可提供优于现有技术系统的若干优势(这些优势从所使用的第一实施方案进行统计，但应理解的是，这些优势可适用于其他描述的实施方案)：
-传动系统100可适合许多马达尺寸，例如，290W及190W额定功率的马达；
-在第一实施方案中，全部位于底部托架壳1的界限内的传输系统100的紧凑尺寸为大约80mm至110mm的外径，具体地，大约90mm和108mm至127mm的长度，具体地，大约125mm的长度；
-传动系统100是在自行车EB以外制成的完全充分测试的单元，并且可甚至用来将较旧的自行车转换成电动自行车，在现有车架上焊接一个所需尺寸的补充的底部托架；
-将传动系统100从驱动侧组装至框架和底部托架壳1内，从而装入马达/速度传感器线束，马达/速度传感器线束从传动中心环10伸出至框架下管内，以进一步连接至MCB。可存在索环以将电缆密封于出口点处，并且防止水进入；
-MCB不与可拆卸式电池成整体，或位置与电池分开；
-框架凸耳可用于框架BB中以辅助所期望的传动位置以及帮助防止传动系统在框架底部托架中的旋转。这在本实施方案中未描绘；
-可由将外端盖38紧固至内端盖9(非驱动侧)的3至6个螺栓将传动系统紧固于适当位置，从而使底部托架1夹于外端盖38(非驱动)与端盖31(驱动)之间，其中两个“O”形环39密封组装的单元；
-可选择地，外端盖38和内端盖9可以是带螺纹的，并且可通过特殊工具旋转来紧固以及通过紧紧地拧紧来紧固，用类似于粘合剂的螺纹粘合剂封闭框架底部托架。
这种构造允许在需要修理的情况下对总体传动系统的快速移除和替换，从而允许原始传动件在自行车店中的工作台上修理或返回进行基本类型的操作。
图15示出了各种实施方案的模块化布置，示出了第一或“变速箱”模块103以及第二或“马达”模块102。
如从附图可以看出的，第一或变速箱模块103容纳主曲柄轴2，并且在变速箱模块壳体110内，设置有柔轮17、第一单向离合器23、托架或次级轴2101和上面描述的各种其他部件。如可看出的，第一模块103及其壳体110为大致圆柱形的。
第二或马达模块102容纳电动马达。马达模块102具有大致圆柱形形状的外部壳体111。轴套112从外部壳体111从第一端113延伸。曲柄轴孔114设置成穿过马达模块102的中心。
电动马达环形输出轴杆116位于轴套112内并且围绕曲柄轴孔114。插口突出部118形成在输出轴杆116的最外表面上，以实现与位于第一模块103内的谐波驱动部件的接合。
对于组装，通过将螺栓20装入对应的螺栓孔(未示出)中而将第一模块103上的曲柄轴2装入第二模块102的曲柄轴孔114中。这些是通过机械紧固件例如螺母(未示出)紧固的。
圆柱形壳体110被接纳于轴套112内。
轴套112的内表面112a包括三个对准凹槽112b，该三个对准凹槽112b与第一模块103上的导引突出部120配合以确保两个模块102、103的恰当相对定向。
内部肋状物122邻近第二模块102的侧壁112a和内表面102a设置在轴套112内。对准凹槽接纳凹部122a设置在肋状物122周围以接纳突出部120。
一旦将两个模块102、103紧固在一起以形成传动单元100，则传动单元100可装入自行车EB的底部托架壳1中。端盖38在马达模块102的第二端124处定位于马达模块102之上，第二端124位于第一端113的远端。端盖38将传动系统100紧固于底部托架壳1内适当位置处。
应理解的是，拆卸是上述步骤的简单颠倒。传动系统100可以容易地从系统移除和再插入，这将有利于维护和修理，尤其是因为单个有故障的模块102、103或整个传动系统100可容易地替换。
应理解，此模块化构造原理可应用于所有描述的实施方案，并且可应用于其他基于谐波驱动的传动系统。
据估计，可在五分钟内移除根据本发明的传动系统并用新的将其替换，从而允许骑车者在测试及修理有故障的传动系统的同时能够重新回到路上继续骑行。货架上具有替换单元的修理店能够提供此服务。
在图16中描绘了第六实施方案传动系统6100。相同或类似发挥功能的整体使用类似的编号方案，但是前面加有前缀“6”或“60”，使得柔轮变为617，并且托架/次级轴变为6101。类似发挥功能的部件将不再进行进一步描述，因为其可从上面关于先前描述的实施方案的描述推断出。
第六实施方案6100大部分类似于第二实施方案2100，在于其中单向离合器623、628围绕托架/次级轴6101径向同轴地布置于柔轮617的场所617a内。
主要差别是增添了轴环602a，其作为主驱动轴602的制造的一部分机械加工成或为单独的轴环件，该单独的轴环件可以粘合地固定、热收缩、键合或通过一些其他合适的固定方法附接。
轴环602a被用来增大安装于主轴602上的单向离合器628的内座圈直径。这允许使用较大的轴承，此可改良转矩处理。此轴环602a也可设置肩部，肩部使轴602位于底部托架壳601内，并且辅助使柔轮617及其他零件夹在曲柄604与轴环602a之间。
本发明不限于前文描述的实施方案，而是可在构造或细节上加以更改。
例如，虽然描述为斜撑离合器，但技术人员应理解的是，可使用其他单向离合器/轴承代替这些离合器。
另外，使用的速度传感器可包括或包含磁性正交传感器和/或LED旋转编码器。
可在传动件和/或交通工具/自行车上设置另外的传感器以测量诸如以下的量：
-自行车所处的挡位；
-自行车的仰角；
-自行车及骑车者的重量；和
-空气阻力。
虽然托架/次级轴在上文被描述为邻接结构，但托架/次级轴可分裂成两个或更多个部件，该两个或更多个部件可通过螺纹部分或锁定环或其他合适固定方法接合。这可以有助于传动单元的制造及或维修。
对技术人员将明显的是，可组合来自所描述实施方案中的每一项的特征以产生在本发明的范围内的另外的实施方案。
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Claims (28)

1.一种传动系统，包括至少两个旋转输入和至少一个旋转输出，所述旋转输入中的一个是谐波驱动装置，所述谐波驱动装置包括柔轮，所述柔轮包围另一个旋转输入的驱动轴，所述柔轮旋转地联接至第一单向离合器，所述第一单向离合器围绕托架安装并且旋转地联接至所述托架，并且第二单向离合器被安装在界定在所述托架内的壳体内，其中所述第二单向离合器旋转地联接至所述驱动轴，并且其中，所述柔轮在其内部内界定场所，并且所述第一单向离合器和/或所述第二单向离合器位于该场所内。
2.根据权利要求1所述的传动系统，其中，所述柔轮固定至所述第一单向离合器的外座圈。
3.根据权利要求1所述的传动系统，其中，所述柔轮在其内部内界定场所，并且所述托架位于该场所内。
4.根据权利要求1所述的传动系统，其中，所述柔轮在其内部内界定场所，并且电动马达位于该场所内。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的传动系统，其中，所述托架包括圆柱形单向离合器壳体和圆柱形单向离合器支座。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的传动系统，其中，所述托架包括圆柱形单向离合器壳体和圆柱形单向离合器支座，并且其中，所述圆柱形单向离合器支座与所述圆柱形单向壳体是径向同轴的。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的传动系统，其中，所述托架包括圆柱形单向离合器壳体和圆柱形单向离合器支座，并且其中，所述圆柱形单向离合器支座和所述圆柱形单向壳体能够由凸缘封盖。
8.根据权利要求7所述的传动系统，其中，圆柱形突出部与所述圆柱形支座和所述圆柱形壳体相对地从所述凸缘延伸。
9.根据权利要求8所述的传动系统，其中，所述圆柱形突出部具有比所述圆柱形支座小的直径。
10.根据权利要求8或9所述的传动系统，其中，所述圆柱形突出部具有比所述圆柱形壳体小的直径。
11.根据权利要求8或9所述的传动系统，其中，所述圆柱形突出部包括齿轮支座。
12.根据权利要求1-4、8和9中任一项所述的传动系统，所述传动系统适于在混合驱动交通工具中使用，其中旋转输入能够来自选自包含以下项的组的动力：内燃、电、人工和KERS。
13.根据权利要求4所述的传动系统，所述传动系统适于在混合驱动交通工具并且具体地电动自行车中使用，包括电动马达旋转输入及来自踏板曲柄装置的人工旋转输入。
14.根据权利要求1-4、8、9和13中任一项所述的传动系统，所述传动系统是大致圆柱形的。
15.根据述权利要求1-4、8、9和13中任一项所述的传动系统，所述传动系统具有170mm的最大长度。
16.根据权利要求1-4、8、9和13中任一项所述的传动系统，所述传动系统具有在60mm与170mm之间的长度。
17.根据权利要求1-4、8、9和13中任一项所述的传动系统，所述传动系统具有在108mm至127mm之间的长度。
18.根据权利要求1-4、8、9和13中任一项所述的传动系统，所述传动系统具有125mm的长度。
19.根据权利要求1-4、8、9和13中任一项所述的传动系统，其中，所述传动系统具有108mm的最大外径。
20.根据权利要求1-4、8、9和13中任一项所述的传动系统，其中，所述传动系统具有在68mm和108mm之间的外径。
21.根据权利要求1-4、8、9和13中任一项所述的传动系统，其中，所述传动系统具有80mm至110mm之间的外径。
22.根据权利要求1-4、8、9和13中任一项所述的传动系统，所述传
动系统具有90mm的外径。
23.根据权利要求13所述的传动系统，所述传动系统还包括曲柄速度传感器。
24.根据权利要求23所述的传动系统，其中，所述曲柄速度传感器采用磁场来获得旋转速度。
25.根据权利要求23或24所述的传动系统，其中，所述曲柄速度传感器采用磁场来获得旋转方向。
26.根据权利要求23或24所述的传动系统，其中，所述曲柄速度传感器装入至马达控制器内以控制由所述电动马达提供的旋转输入。
27.一种自行车，包括至少一个根据权利要求1至26中任一项所述的传动系统。
28.一种交通工具，包括至少一个根据权利要求1至26中的任一项所述的传动系统。
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