特表 2023-551489 ギアシフト装置および関連するモビリティマシン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-08

(54)【発明の名称】ギアシフト装置および関連するモビリティマシン

(51)【国際特許分類】

   B62M 9/134 20100101AFI20231201BHJP

【ＦＩ】

B62M9/134

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023532422

(86)(22)【出願日】2021-11-26

(85)【翻訳文提出日】2023-07-26

(86)【国際出願番号】 EP2021083182

(87)【国際公開番号】W WO2022112506

(87)【国際公開日】2022-06-02

(31)【優先権主張番号】2012292

(32)【優先日】2020-11-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(31)【優先権主張番号】2013339

(32)【優先日】2020-12-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】503041177

【氏名又は名称】ヴァレオ アンブラヤージュ

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(72)【発明者】

【氏名】ジョナタン、カイヨー

(72)【発明者】

【氏名】ジャン、バティスト、シーグワルト

(72)【発明者】

【氏名】カンタン、ドレ

(72)【発明者】

【氏名】クリストフ、ローランス

(72)【発明者】

【氏名】ダビド、ルメア

(57)【要約】

本発明は、モビリティマシン用のギアシフト装置（１００）であって、
前記装置は、ギアＮｏ．１と称される第１ギアとトップギアとの間に複数のｋ個のギアを有し、
前記ギアシフト装置は、
‐軸Ｘ_２を有する選択シャフト（２００）であって、ウォームスクリュー（１３２）およびシャトル（１５５）を収容する選択シャフト（２００）を中心として自由に回転するように構成された一連のｋ個の入力ピニオン（２０、Ｆｒ_１～Ｆｒ_ｋ）と、
‐軸Ｘ_３を有する一連のｋ個の出力ピニオン（３０、Ｆ_１～Ｆ_ｋ）であって、中空シャフト（２３０）とともに回転する出力ピニオン（３０、Ｆ_１～Ｆ_ｋ）と、
‐前記シャトル（１５５）を前記ウォームスクリュー（１３２）に沿って複数の位置間で変位させるとともに、選択されたギアに係合するように構成されたギアシフトアクチュエータ（１５０）と、
を有するギアシフト装置に関する。
また、本発明は、このような装置を有するモビリティマシンに関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モビリティマシン（９００）用のギアシフト装置（１００）であって、
前記装置は、ギアＮｏ．１と称される第１ギアとギアｋと称されるトップギアとの間に複数のｋ個のギアを有し、
前記ギアシフト装置は、
‐軸Ｘ_２を有する選択シャフト（２００）であって、ウォームスクリュー（１３２）およびシャトル（１５５）を収容する選択シャフト（２００）を中心として自由に回転するように構成された一連のｋ個の入力ピニオン（２０、Ｆｒ_１～Ｆｒ_ｋ）と、
‐軸Ｘ_３を有する一連のｋ個の出力ピニオン（３０、Ｆ_１～Ｆ_ｋ）であって、中空シャフト（２３０）とともに回転する出力ピニオン（３０、Ｆ_１～Ｆ_ｋ）と、
‐前記シャトル（１５５）を前記ウォームスクリュー（１３２）に沿って複数のｋ個の位置（Ｐ_１～Ｐ_ｋ）間で変位させるとともに、選択されたギアに係合させるように構成されたギアシフトアクチュエータ（１５０）と、
を有するギアシフト装置。

【請求項2】

前記シャトル（１５５）は、ギア（ｉ）に対応する各位置（Ｐｉ）において、入力ピニオン（Ｆｒｉ）と係合しそれが前記出力ピニオン（Ｆ_ｉ）に噛み合うように構成され、
前記入力ピニオン（Ｆｒｉ）および出力ピニオン（Ｆ_ｉ）は、前記ギア（ｉ）に関連付けられる、
請求項１に記載のギアシフト装置。

【請求項3】

前記シャトル（１５５）は、少なくとも１つの復帰部材（１５２）を収容するように構成される、
請求項１または２に記載のギアシフト装置。

【請求項4】

前記シャトル（１５５）は、前記ウォームスクリュー（１３２）を囲む、
請求項１～３のいずれか一項に記載のギアシフト装置。

【請求項5】

枢動接続部を有する、
請求項１～４のいずれか一項に記載のギアシフト装置。

【請求項6】

前記ギアシフトアクチュエータ（１５０）は、モータ（１４０）と、減速ギア（１３０）または遊星歯車列（１３０’）と、を有する、
請求項１～５のいずれか一項に記載のギアシフト装置。

【請求項7】

前記ギアシフトアクチュエータ（１５０）は、前記モビリティマシンに乗っている人からのギア選択リクエスト、および／または前記モビリティマシンの制御ユニット（８００）からのギア選択リクエストに従って、前記シャトル（１５５）を、所定の前記位置（Ｐ_ｉ、Ｐ_１～Ｐ_ｋ）間で変位させるように構成される、
請求項１～６のいずれか一項に記載のギアシフト装置。

【請求項8】

前記シャトル（１５５）は、どのギア比も係合しないニュートラル位置（Ｐ０）と称される位置を取り得る、
請求項１～７のいずれか一項に記載のギアシフト装置。

【請求項9】

前記ギアシフト装置は、レール（１３４）であって前記シャトル（１５５）がこれに沿って変位するレール（１３４）を有し、
前記レールは、特に前記選択シャフト（２００）に配置される、
請求項１～８のいずれか一項に記載のギアシフト装置。

【請求項10】

内輪（３０_ｉｎｔ）と外輪（３０_ｅｘｔ）とを有する遊星歯車列（１３０’）を有する、
請求項１～８のいずれか一項に記載のギアシフト装置。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか一項に記載のギアシフト装置（１００）を有するモビリティマシン（９００）、特に電動アシスト付きモビリティマシン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の分野は、「ソフト」モビリティと呼ばれるものの分野であり、より具体的には、電気推進力と筋肉の力とを組み合わせたモビリティマシン、例えば電動アシスト付き自転車の分野に関する。

【背景技術】

【0002】

自転車で走行する場合、動力が自転車に乗っている人（サイクリスト）により供給され、後輪を駆動するクランクセットの軸を中心として回転するクランクシステムを介して、一般的にはチェーンを介して、車輪に伝達される。

【0003】

自転車用のギアボックス（変速機）は、先行技術から知られている。具体的には、ＦＲ２９７５３６７Ａ１号公報は、ギアボックスと、ギアを選択するための摺動シャトルと、を有する自転車用のギアシフト装置（変速装置）を開示している。シャトルの軸方向変位は、自転車のハンドルバーに配置された回転ハンドルに接続する２つのケーブルを介して制御される。このシステムには多くの部品が必要である。製造やメンテナンスも複雑である。特に、ケーブル制御には、正確で定期的な調整が必要である。自転車用のギアボックスの簡素化および自動化が求められている。

【0004】

物や人を輸送するクランクセットを動力源とする軽量の車両が多様化する中、信頼性が高く製造が容易な自動電気ギアボックスも必要とされている。

【発明の概要】

【0005】

これらの要求に少なくとも部分的に応えるために、第１態様による本発明の主題は、モビリティマシン用のギアシフト装置（変速装置）であって、
前記装置は、ギアＮｏ．１と称される第１ギアとギアｋと称されるトップギアとの間に複数のｋ個のギアを有し、
前記ギアシフト装置は、
‐ウォームスクリューおよびシャトルを収容する選択シャフトを中心として自由に回転するように構成された一連のｋ個の入力ピニオンと、
‐特に前記モビリティマシンのクランクセットの軸を囲むように構成された中空シャフトとともに回転する一連のｋ個の出力ピニオンと、
‐前記シャトルを前記ウォームスクリューに沿って特に前記ギアＮｏ．１～前記トップギアに対応する複数のｋ個の位置間で変位させるとともに、選択されたギア（ギア位置、ギア段）に係合させる、ギアシフトアクチュエータ（変速アクチュエータ）と、
を有するギアシフト装置である。

【0006】

ギア（ギア位置、ギア段）の各々は、ギアシフト装置の出力速度と入力速度との間に特定の比を有する。

【0007】

シャトルの位置の個数は、ギアシフト装置のギア（ギア位置、ギア段）の個数に少なくとも等しい。

【0008】

各ギア（ギア位置、ギア段）は、選択されたギアの入力ピニオンが対応する出力ピニオンと噛み合うシャトルの特定の位置に対応する。

【0009】

ユーザがペダルを漕ぐとすぐに、中空シャフトが回転することによりシャトルが駆動される。本発明により、ギア（ギア位置、ギア段）の変更時に、ウォームスクリューがギアシフトアクチュエータにより回転する。ウォームスクリューの回転運動は、シャトルの並進運動に変換されて、シャトルは選択されたギア（ギア位置、ギア段）に対応する位置に変位する。

【0010】

ここで、中空シャフトは選択シャフトであり、本願ではこれら２つの表現を等価に使用する。

【0011】

また、本発明は、かさばらないコンパクトなギアシフト装置を提供する。

【0012】

ギアシフトアクチュエータにより駆動されるウォームスクリューにより、従来技術のケーブルが不要となるため、より信頼性が高くメンテナンスが容易な解決策が提供される。

【0013】

ギアシフトアクチュエータは、シャトルの並進運動をもたらすための機械的手段、特に回転運動を並進運動に変換するための手段を有する。また、ギアシフトアクチュエータは、シャトルを移動させるための電気的手段、特に減速ギアセット（減速機セット）を有する。有利には、本発明によるギアシフト装置は、以下の特徴のうちの１つまたは別のものを、単独でまたは組み合わせて有する。

【0014】

‐前記シャトルは、ギアに対応する各位置において、関連付けられた入力ピニオンに、それが前記ギアに関連付けられた前記出力ピニオンに噛み合うよう係合するように構成される。

【0015】

‐ギアに対応する各位置において、入力ピニオンに、それが出力ピニオンに噛み合うよう係合し、前記入力ピニオンおよび出力ピニオンは、前記ギアに関連付けられる。

【0016】

‐前記シャトルは、特に前記選択シャフトの少なくとも１つのボールと協働するように構成された少なくとも１つの復帰部材を収容する。このボール／スプリング装置により、シャトルは、入力ピニオンに、それが関連付けられた出力ピニオンに噛み合うよう係合することができる。シャトルは、単数または複数の復帰部材、例えば１～６個の復帰部材を収容し得る。各ギア比について、単数または複数の復帰部材は、選択シャフトの単数または複数のボール、例えば１～６個のボールと協働する。任意のギア比について、選択シャフトのボールの個数は、特に、シャトルの復帰部材の個数以下である。

【0017】

‐前記シャトルは、前記ウォームを囲む。

【0018】

‐前記ギアシフト装置は、２～１２個のギア、または５～９個のギアを有する。

【0019】

‐前記ギアシフト装置は、枢動接続部を有する。

【0020】

‐前記ギアシフトアクチュエータは、モータ、減速ギア（減速機）、および／または遊星歯車列を有する。減速ギア（減速機）は、特に、モータとウォームとの間に配置された複数のピニオンを有する。本願において、「減速ギアセット」という用語は、実施形態に応じて、モータ、減速ギア、および／または遊星歯車列を指すように使用される。

【0021】

‐前記ギアシフトアクチュエータは、前記モビリティマシンに乗っている人からのギア選択リクエスト、および／または前記モビリティマシンの制御ユニットからのギア選択リクエストに従って、前記シャトルを、所定の前記位置間で変位させるように構成される。

【0022】

‐前記シャトルは、どのギア比も係合しないニュートラル位置と称される位置を取り得る。換言すれば、シャトルは、それがいずれの入力ピニオンとも係合しない／入力ピニオンと出力ピニオンとの対が噛み合わない位置にある。特に、シャトルがニュートラル位置にある場合、異なる表現ではギアシフト装置がニュートラルギアにある場合、クランクセットの運動は、自転車を推進しない。

【0023】

‐シャトルは、後退移動位置を取り得る。後退移動位置は、トリガされると、ペダルを漕ぐ動作は前進のままで、モビリティマシンを後退移動において推進する。

【0024】

第１実施形態によれば、シフト装置は、レールであって前記シャトルがこれに沿って変位するレールを有する。このレールは、特に選択シャフトに収納される。シャトルは、その全長に亘って、レールが配置される少なくとも１つの軸方向チャネルを有し得る。したがって、このチャネル、またこれらのチャネルのうちの１つは、レールを保持する役割を果たす。

【0025】

ギア比を変更しない場合、ウォームスクリューは回転しない。

【0026】

ギア比の変更時には、ウォームスクリューはギアシフトアクチュエータにより回転する。

【0027】

特に、シャトルは、レールにナットを介して接続する。レールは、ナットの回転を防止する線状の当接部を構成する。ナットの軸方向移動により、シャトルが駆動されてギアがチェンジする。

【0028】

特に、ナットは、シャトルの内部に収容される。

【0029】

したがって、レールおよびナットは、シャトルの並進運動をもたらす機械的手段である。それらは、ウォームスクリューとシャトルとの間の枢動接続部を形成して、ウォームスクリューの回転運動をシャトルの並進運動に変換する。

【0030】

第２実施態様によれば、ギアシフト装置は、少なくとも１つの遊星歯車列を有する。これは、先行する実施形態のレールおよびナットに代わるものである。ここでは、遊星歯車列は、シャトルの並進運動をもたらす機械的手段の一部である。特に、遊星歯車列は、選択シャフトと一体である内輪と、ウォームと一体である外輪と、を有する二重遊星歯車列である。内輪および外輪の２つは、少なくとも３つの衛星ピニオンにより連結される。

【0031】

転動の定常状態において、ギアがトリガされると、シャトルは、前記ギアに対応する位置に配置される。これにより、対応する入力ピニオンと出力ピニオンとが噛み合う。

【0032】

ウォーム、選択シャフト、およびシャトルは、同一速度で回転する。

【0033】

ギア変更をすることを目的として、減速ギアセットは、減速ギアセットは、当初のギアおよび所望のギアにそれぞれ対応する位置間におけるシャトルの必要な変位に応じた所定の角度に亘って、外輪を一時的に回転させる。

【0034】

このようにして生じた内輪と外輪との角度的偏向の後、各輪の回転比は、一時的にもはや１に等しくない。シャトルは、こうして、選択された新しいギアに対応する新しい位置に到達するまで、並進運動において駆動される。

【0035】

別の態様によれば、本発明は、モビリティマシン用のトランスミッションアセンブリに関する。前記トランスミッションアセンブリは、特に前記マシンを推進するためのエネルギーの全部または一部を供給するように構成された電気モータと、上述のギアシフト装置と、を有する。

【0036】

さらに別の態様によれば、本発明は、上述のギアシフト装置を有するモビリティマシンに関する。

【0037】

マシンは、電力を減速ギアセット装置に供給するための特にバッテリである再充電可能なエネルギー源を有し得る。前記バッテリは、好適には、モビリティマシンの種々の部材、特に照明、光学ロケーション／ナビゲーションシステム等（このリストは非限定的である）に、エネルギーを供給するように構成される。

【0038】

１つの特定の実施形態において、モビリティマシンは、電動アシスト付きであり、例えば減速ギアを設けられた電気モータを有する。モビリティマシンは、特に、モビリティマシンの瞬時速度が閾値を下回った場合に、電気モータがトルクを提供できるように構成される。

【0039】

別の実施形態において、モビリティマシンは、電動アシスト付きでない。

【0040】

さらに別の態様によれば、本発明は、上述のギアシフト装置を制御するための方法に関する。

【0041】

特に、本方法は、ギアシフト装置の選択されたギアをトリガするステップを有する。このステップにおいて、制御ユニットは、選択したギアを示すユーザ側の命令に基づいて、ギアシフトアクチュエータを制御する。

【0042】

本発明の特徴、詳細および利点は、図面を参照しつつ例示を目的として以下になされる説明を読むことで、より明瞭になるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】図１は、本発明の態様の１つによるモビリティマシンの図である。

【図2】図２は、図１のモビリティマシンのトランスミッションアセンブリを示す。

【図3a】図３ａは、本発明の第１実施形態によるギアシフト装置の断面図を示す。

【図3b】図３ｂは、本発明の第１実施形態によるギアシフト装置の断面図を示す。

【図3c】図３ｃは、本発明の第１実施形態によるギアシフト装置の断面図を示す。

【図4】図４は、本発明によるギアシフト装置を収容するケーシングを示す。

【図5】図５は、本発明の第２実施形態によるギアシフト装置を断面で示す。

【図6】図６は、本発明の第２実施形態によるギアシフト装置を断面で示す。

【図7a】図７ａは、本発明の第１実施形態によるギアシフトアクチュエータの変形例を概略的に示す。

【図7b】図７ｂは、本発明の第１実施形態によるギアシフトアクチュエータの変形例を概略的に示す。

【図7c】図７ｃは、本発明の第１実施形態によるギアシフトアクチュエータの変形例を概略的に示す。

【図7d】図７ｄは、本発明の第１実施形態によるギアシフトアクチュエータの変形例を概略的に示す。

【図7e】図７ｅは、本発明の第１実施形態によるギアシフトアクチュエータの変形例を概略的に示す。

【図7f】図７ｆは、本発明の第１実施形態によるギアシフトアクチュエータの変形例を概略的に示す。

【図7g】図７ｇは、本発明の第１実施形態によるギアシフトアクチュエータの変形例を概略的に示す。

【図8a】図８ａは、本発明の第２実施形態によるギアシフトアクチュエータの変形例を概略的に示す。

【図8b】図８ｂは、本発明の第２実施形態によるギアシフトアクチュエータの変形例を概略的に示す。

【図8c】図８ｃは、本発明の第２実施形態によるギアシフトアクチュエータの変形例を概略的に示す。

【図8d】図８ｄは、本発明の第２実施形態によるギアシフトアクチュエータの変形例を概略的に示す。

【図8e】図８ｅは、本発明の第２実施形態によるギアシフトアクチュエータの変形例を概略的に示す。

【図8f】図８ｆは、本発明の第２実施形態によるギアシフトアクチュエータの変形例を概略的に示す。

【図8g】図８ｇは、本発明の第２実施形態によるギアシフトアクチュエータの変形例を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0044】

図１は、本発明の態様の１つによるモビリティマシン９００を示す。ここで、マシン９００は、回転軸Ｘ_ｍを有する電気モータ４００を有する電動アシスト付き自転車である。前記電気モータは、前記マシンの推進力の一部を提供するように構成されている。

【0045】

電動アシストなしで走行する場合、動力が自転車に乗っている人（サイクリスト）により供給され、チェーンを介して後輪を駆動するクランクセットの軸Ｘｐを中心として回転する２つのペダルを介して、車輪９５０に伝達される。

【0046】

図１に示すように、マシン９００は、制御ユニット８００と複数のセンサ８０とを有している。センサ８０は、特にクランクセットに、自転車フレームに、または車輪に配置されている。

【0047】

ここで、マシン９００は、バッテリ９１０の形態にあるエネルギー貯蔵装置と、照明システム９２０と、軸Ｘｐを有するクランクセット９４０と、ロケーションおよび／またはナビゲーションシステム９８０と、特に情報を表示できる、および／または前記ユーザのリクエストを考慮できるタッチスクリーンを有するヒューマン／マシンインターフェースシステム９９０と、をさらに有している。ヒューマン／マシンインターフェースシステム９９０は、特に、ロケーションシステム９０８に接続し、ナビゲーションインターフェースとして機能する。本発明は、特定のヒューマン／マシンインターフェースシステムに限定されず、当業者に知られる任意のシステムを備え得る。

【0048】

車輪９５０は、特にディスクブレーキ９６５を有するブレーキシステム９６０を設けられている。

【0049】

マシン９００は、図２に示すトランスミッションアセンブリ７００を有している。トランスミッションアセンブリ７００は、本発明によるギアシフト装置１００と、回転軸Ｘｍを有する電気モータ３００であって、マシン９００を推進するための電力の一部を供給するための電気モータ３００と、を有している。

【0050】

トランスミッションアセンブリ７００は、ここではクランクセット９４０に配置されたケーシング６００（図４に示す）に少なくとも部分的に収容されており、その軸はギアシフト装置１００の出力軸Ｘ_３と一致している。

【0051】

ギアシフト（変速）は、自動かつ電動である。

【0052】

図３ａ等に示すギアシフト装置１００は、ギアＮｏ．１と称される第１ギアとギア７と称されるトップギアとの間に、７個のギアを有している。

【0053】

ギアシフト装置１００は、軸Ｘ_３を有する参照符号Ｆ_１～Ｆ_７の一連の７個の出力ピニオン３０であって、中空シャフトとともに回転する出力ピニオン３０と、参照符号Ｆｒ_１～Ｆｒ_７の一連の７個の入力ピニオン２０であって、選択シャフト２００を中心として自由に回転するように構成された入力ピニオン２０と、を有している。選択シャフト２００は、ギアシフト装置１００のウォームスクリュー１３２を囲むシャトル１５５を収容している。ギアシフトアクチュエータ１５０が、シャトル１５５をウォームスクリュー１３２に沿って、Ｐ_１～Ｐ_７の７個の位置間で変位させるとともに、選択されたギアに係合するように構成されている。

【0054】

装置はコンパクトであり、選択シャフト２００は中空である。

【0055】

ギアシフト装置１５０は、シャトルを移動させるための手段を、減速ギアセット（減速機セット）の形態で含んでいる。減速ギアセットは、モータ１４０および減速ギア（減速機）１３０を有している。ギアシフトアクチュエータ１５０は、シャトル１５５の並進運動をもたらすための機械的手段、特に回転運動を並進運動に変換するための手段も有している。

【0056】

ここで、減速ギアセットアセンブリは、ウォームスクリュー１３２の軸上のピニオン１３５と、中間ピニオン１３５と、モータ１４０の軸Ｘｍ上のピニオン１３５と、を有している。ピニオン１３５の歯は、図示のように直線状であり得るか、図示しない変形例において、らせん状であり得る。

【0057】

図３ａに示すように、ギアは、ギアボックスのフリーピニオン３０の下方にある摺動シャトル１５５によりシフトする。

【0058】

ギアシフトアクチュエータ（変速アクチュエータ）１５０は、らせん運動接続を介して、シャトルをウォームスクリュー１３２に沿って軸方向に変位させる。

【0059】

したがって、シャトル１５５は、選択されたギアｉに対応する入力ピニオンＦｒ_１の下方で停止する。フランス特許出願ＦＲ２９７５３６７Ａ１（図５でより詳細に図示）に記載のスプリング／ボールシステムが、前記入力ピニオンＦｒｉの回転を阻止する。入力ピニオンＦｒｉは、トリガされると、出力ピニオンＦｉと噛み合って、出力ピニオンＦｉに、ひいては自転車の車輪に連結したチェーンスプロケットに力を伝達する。

【0060】

ウォームスクリュー１３２の回転案内は、例えばその端部の各々にある軸受を使用して確保される。図３ａは、特に、減速ギア１３０のピニオン１３５の一側におけるニードルブッシュ、およびウォームスクリュー１３２の他端部におけるボール軸受を示す。

【0061】

図３ｂおよび図３ｃは、図３ａのギアシフト装置の詳細図を示す。

【0062】

図３ａに示すシャトル１５５は、ここではトップギアであるギアＮｏ．７に対応する位置Ｐ_７にあり、入力ピニオンＦｒ_７に、これが出力ピニオンＦ_７と噛み合うように係合していることが図示されている。これに対して、図３ｂにおいて、シャトル１５５はギアＮｏ．１に対応する位置Ｐ_１にあり、ボール／スプリング装置により入力ピニオンＦｒ_１に係合している。シャトルは、選択シャフト２００のボール１５１と協働する復帰部材１５２を収納している。

【0063】

さらに、シャトル１５５は、ナット１３８によりレール１３４に接続している。

【0064】

マシン９００がギアｉにおいて、シフト（変更）なく転動する場合、ウォームスクリュー１３２は回転しない。

【0065】

図３ｃに示すように、ナット１３８を囲むシャトル１５５は、ここではクリップ１３７により保持された軸受１３６により回転することができる。

【0066】

ギア比をシフト（変更）する場合、ウォームスクリュー１３２がギアシフトアクチュエータ１５０により回転する。ウォームスクリュー１３２は、ギアシフトアクチュエータ１５０により回転することで、ナット１３８の軸方向移動が生じることによりシャトル１５５が駆動されてギアチェンジが行われる。このようにして実現された旋回接続により、ウォームスクリュー１３２の回転運動がシャトル１５５の並進運動に変換される。ストッパ１３３が、各端部におけるシャトル１５５の変位を制限する。ストッパ１３３は、例えば、図示のように中空であり、ウォームスクリュー１３２を支持するとともに案内する役割を果たす軸受１３６を収容している。

【0067】

図示しない変形例において、シャトル１５５は、どのギア比も係合しないニュートラル位置Ｐ０と称される位置を取り得る。

【0068】

上述のギアシフト装置の例において、ギアシフトアクチュエータ１５０は、直線状のピニオンを有している。本発明の文脈において、減速ギアセットは、らせん状ピニオンを有し得る。

【0069】

図４は、図１のモビリティマシン用のケーシング６００をより詳細に示す。

【0070】

ケーシング６００は、ギアシフト装置１００の歯車装置を収容するように構成された第１ハウジング６１０を画定するクランクケース６６０を有している。クランクケース６６０は、互いに別個の複数の第２ハウジングも画定している。ハウジング６４０、６３０、６１５および６８０は、モビリティマシンの電気モータ４００、減速ギア３００、ギアシフトアクチュエータ１５０、および制御ユニット８００をそれぞれ収容するように配置されている。第２ハウジングは、好適にはシールされている。特に、制御ユニット８００を収納するように構成されたものはシールされている。

【0071】

ギアシフト装置１００を収容するクランクケース６６０は、２つの横方向フランジ６６７により閉鎖されている。種々の第１および第２ハウジングがより明瞭に見えるように、ケーシング６００を、図４において、空の状態で、１つのフランジ６６７のみを有するように示す。第１ハウジング６１０は、モビリティマシン９００のクランクセットスピンドルの車軸を受容するための２つの対面する孔を、横方向フランジ６６７に有している。

【0072】

図５および図６は、第２実施形態に関する。ギアシフト装置１００は、選択シャフト２００と一体の内輪３０ｉｎｔと、ウォームスクリュー１３２と一体の外輪３０ｅｘｔと、を有する遊星歯車列１３０’を有している。内輪３０ｉｎｔおよび外輪３０ｅｘｔは、３つの衛星ピニオンにより連結されている。

【0073】

転動の定常状態において、ウォームスクリュー１３２、選択シャフト２００、およびシャトル１５５は、同一速度で回転する。ギアを変更することを目的として、減速ギアセット１４０は、当初のギアおよび所望のギアにそれぞれ対応する位置間におけるシャトル１５５の必要な変位に応じた所定の角度に亘って、外輪を一時的に回転させる。このようにして生じた内輪３０ｉｎｔと外輪３０ｅｘｔとの角度的偏向の後、各輪の回転比は、一時的にもはや１に等しくない。シャトル１５５は、こうして、選択された新しいギアに対応する新しい位置に到達するまで、並進運動において駆動される。

【0074】

レールおよびナットを有する第１実施形態は、図３ａに示すような、平行な軸を持つピニオンを有する減速ギアセット（減速機セット）の１つのタイプに限定されない。減速ギアセットのピニオンの軸は、垂直であってもよい。

【0075】

第１実施形態の図示の変形例において、特に図３ａに示す例において、減速ギアセットは、複数のピニオン１３５を有するが、図７ａは、減速ギアセット１３０が単一のピニオンに限定されている例に対応する。

【0076】

図７ｂは、ギアシフトアクチュエータ１５０が円錐歯車装置１３０_ｂを有する変形例を示す。

【0077】

図７ｃは、ギアシフトアクチュエータ１５０が、単数または複数の段を持つストレートカット歯車装置またはらせん歯車装置１３０_ｃを有する変形例を示す。

【0078】

図７ｄは、ギアシフトアクチュエータ１５０が連続的に可変のストレートカット歯車装置またはらせん歯車装置１３０_ｄを有する変形例を示す。

【0079】

図７ｅは、ギアシフトアクチュエータ１５０の変形例のウォームスクリュー１３０_ｅを示す。

【0080】

図７ｆおよび図７ｇは、ベルト１３０_ｆを有するギアシフトアクチュエータ１５０、およびチェーン１３０_ｇを有するギアシフトアクチュエータ１５０をそれぞれ示す。

【0081】

同様に、図８ａ～図８ｇは、本発明の第２実施形態によるギアシフトアクチュエータの様々な変形例を概略的に示す。

【0082】

図８ａは、遊星歯車列１３０’を有する図５ａに示す例に対応する。

【0083】

図８ｂは、ギアシフトアクチュエータ１５０_ｂが遊星歯車列１３０’および円錐歯車装置を有する変形例を示す。

【0084】

図８ｃは、ギアシフトアクチュエータ１５０_ｃが遊星歯車列１３０’および単数または複数の段を持つストレートカット歯車装置またはらせん歯車装置を有する変形例を示す。

【0085】

図８ｄは、ギアシフトアクチュエータ１５０_ｄが遊星歯車列１３０’および連続的に可変のストレートカット歯車装置またはらせん歯車装置を有する変形例を示す。

【0086】

図８ｅは、ギアシフトアクチュエータ１５０_ｅが遊星歯車列１３０’およびウォームを有する変形例を示す。

【0087】

図８ｆおよび図８ｇは、ギアシフトアクチュエータ１５０ｆが遊星歯車列１３０’およびベルトを有する変形例、およびギアシフトアクチュエータ１５０ｇが遊星歯車列１３０’およびチェーンと有する変形例をそれぞれ示す。

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7a】

【図7b】

【図7c】

【図7d】

【図7e】

【図7f】

【図7g】

【図8a】

【図8b】

【図8c】

【図8d】

【図8e】

【図8f】

【図8g】

【国際調査報告】