CN104943812A - 自行车驱动单元 - Google Patents

Abstract

一种自行车驱动单元包括壳体、电机、曲柄轴和至少一个鳍状构件。电机设置在壳体内。曲柄轴相对于壳体绕第一旋转轴能够旋转地被支撑。鳍状构件相对于壳体能够旋转地设置。该鳍状构件可操作地连接到曲柄轴上，以响应于曲柄轴的旋转而旋转并在壳体内产生气流。

Description

自行车驱动单元

技术领域

本发明涉及一种自行车驱动单元。更具体而言，本发明涉及一种具有电机的自行车驱动单元。

背景技术

传统上，电动辅助自行车在本领域是公知的，其使用电机的驱动力作为辅助动力。具体而言，电动辅助自行车具有自行车驱动单元，通过踏板将踩踏力输入给自行车驱动单元。自行车驱动单元具有根据踩踏力产生驱动力的电机。电机设置在自行车驱动单元的壳体内。通过这种自行车驱动单元，踏板的踩踏力和电机的驱动力合成在一起，然后输出该合成的驱动力使后车轮旋转。

发明内容

通常，本专利申请涉及具有电机的自行车驱动单元的各种特征。当电机工作时，电机通常在壳体内部产生热量。由于电机容纳在壳体内，因此，电机产生的热量将使壳体内部的温度升高。

在一个方面，提供了一种自行车驱动单元，通过该自行车驱动单元，电机在壳体内部能被合适地冷却。

根据现有技术状态以及本发明的第一方面，提供了一种自行车驱动单元，该自行车驱动单元包括壳体、电机、曲柄轴和至少一个鳍状构件。电机设置在壳体内。曲柄轴相对于壳体绕第一旋转轴线被可旋转地支撑。鳍状构件相对于壳体被可旋转地设置。该鳍状构件可操作地连接到曲柄轴上，以响应于曲柄轴的旋转而旋转并在壳体内产生气流。

根据本发明的第二方面，根据第一方面的自行车驱动单元包括传递机构，其包括多种可选择的传动比。该传递机构设置在壳体内。该传递机构可操作地连接到曲柄轴上。

根据本发明的第三方面，根据第二方面的自行车驱动单元被构造成，传递机构具有旋转输出构件，该旋转输出构件响应于曲柄轴的旋转可相对于壳体绕第二旋转轴线旋转。

根据本发明的第四方面，根据第三方面的自行车驱动单元被构造成，鳍状构件相对于壳体绕第二旋转轴线可旋转地被设置。

根据本发明的第五方面，根据第三方面的自行车驱动单元被构造成，鳍状构件设置在旋转输出构件上，使得鳍状构件响应于曲柄轴的旋转可与旋转输出构件一起绕第二旋转轴线一体地旋转。

根据本发明的第六方面，根据第一方面的自行车驱动单元被构造成，鳍状构件在相对于第一旋转轴线的径向上相对于电机的最外端部分径向朝外设置。

根据本发明的第七方面，根据第一方面的自行车驱动单元被构造成，鳍状构件相对于电机设置，使得在鳍状构件与电机两者之间具有畅通通道，从而，从鳍状构件产生的气流通过该通道直接到达电机。

根据本发明的第八方面，根据第一方面的自行车驱动单元还包括电机驱动电路，在壳体内，该电机驱动电路固定附装到壳体内表面上。

根据本发明的第九方面，根据第八方面的自行车驱动单元被构造成，鳍状构件相对于电机驱动电路设置，使得在鳍状构件与电机驱动电路两者之间具有畅通通道，从而，从鳍状构件产生的气流通过该通道直接到达电机驱动电路。

根据本发明的第十方面，根据第八方面的自行车驱动单元被构造成，当鳍状构件旋转时，从垂直于第一旋转轴线的方向上观察，鳍状构件位于电机和电机驱动电路之间。

根据本发明的第十一方面，根据第八方面的自行车驱动单元还包括具有旋转输出构件的传递机构，该旋转输出构件响应于曲柄轴的旋转可相对于壳体绕第二旋转轴线旋转；在沿垂直于第二旋转轴线的平面的方向上，传递机构设置在电机和电机驱动电路之间。

根据本发明的第十二方面，根据第一方面的自行车驱动单元被构造成，壳体的底部部分上具有排放孔。

根据本发明的第十三方面，根据第三方面的自行车驱动单元被构造成，在相对于第二旋转轴线的径向上，鳍状构件从旋转输出构件外周径向朝外延伸。

根据本发明的第十四方面，根据第一方面的自行车驱动单元被构造成，曲柄轴可旋转地设置在电机的曲柄轴接收孔中。

根据本发明的第十五方面，根据第三方面的自行车驱动单元被构造成，第一旋转轴线和第二旋转轴线相互偏离。

根据本发明的第十六方面，根据第三方面的自行车驱动单元被构造成，第一旋转轴线和第二旋转轴线相互平行。

下面将结合附图详细描述本专利申请，这些描述内容公开了自行车驱动单元的一个实施例。通过下面的详细描述内容，本领域的普通技术人员可明显看出本专利申请的其他目的、特征、方面和优点。

附图说明

现在请参照附图，这些附图构成原始公开内容的一部分，附图如下：

图1是电动辅助自行车的驱动机构的侧视图，该驱动机构装配有根据一个实施例的驱动单元；

图2是截面图，沿图1中的线II-II示出了根据一个实施例的驱动单元；以及

图3是示意性截面图，沿图2中的线III-III示出了根据一个实施例的驱动单元。

具体实施方式

现在将参照附图解释选定的实施例。本领域的普通技术人员从本专利申请说明书中可明显看出，下面对实施例的描述仅是阐释性的，并没有限制本发明的目的，所附的权利要求书及其等同形式界定本发明。

首先参照图1和2，根据一个实施例示出了驱动单元10(如，自行车驱动单元)。如图1所示，驱动单元10设置在电动辅助自行车的驱动机构11上。在该所示的实施例中，图1仅示出了与电动辅助自行车的驱动机构11相关的部分，因为电动辅助自行车的其他部分可以是传统的部分。因此，为简洁起见，将省掉对电动辅助自行车的详细描述。如图1所示，驱动机构11主要包括一对踏板100、一对曲柄臂101、驱动单元10、第一链条102、后链轮103和后轮毂104。该对踏板100分别可旋转地安装到曲柄臂101的自由端上。曲柄臂101的内端部分别固定到驱动单元10的曲柄轴14(参见图2)的相对端上。第一链条102可操作地连接在驱动单元10和后链轮103之间。对于电动辅助自行车的驱动机构11而言，作用在踏板100上的踩踏力传递给可旋转地安装在后轮毂轴105上的后轮毂104，从而通过下列传递路径使电动辅助自行车的后轮(未示出)旋转：曲柄臂101→驱动单元10→第一链条102→后链轮103→后轮毂104。在传递踩踏力的过程中，驱动单元10合并电机输出转矩，用作为辅助踩踏力的辅助动力。在该所示的实施例中，检测出踩踏力大于指定极限值时，将产生对应于踩踏力的电机输出转矩作为辅助动力。驱动单元10通常设置在位于车架座管(未示出)和车架下管(未示出)之间的连接部分附近。驱动单元10的电池沿后托架、下管或座管布置。

如图1所示，驱动单元10设置在曲柄臂101附近。在该所示的实施例中，如图2所示，驱动单元10具有壳体12、曲柄轴14、第一旋转传递构件16、中间轴18、第二旋转传递构件20、支撑轴22、第二链条24、第三旋转传递构件26和第四链轮28。在该所示的实施例中，曲柄轴14、中间轴18和支撑轴22被设置成在隔开的位置上相互平行延伸。如图2所示，驱动单元10具有电机30、变速机构32(如，传动机构)、齿轮减速单元34、转矩合成机构36和离合器机构38。另外，驱动单元10具有多个鳍状构件44以及电机驱动电路46。因此，自行车驱动单元10(如，自行车驱动单元)包括壳体12、电机30、曲柄轴14和鳍状构件44(如，至少一个鳍状构件)。另外，自行车驱动单元10包括变速机构32(如，传动机构)。自行车驱动单元10还包括电机驱动电路46。

如图2所示，壳体12容纳第一旋转传递构件16、第二旋转传递构件20、第三旋转传递构件26、电机30、变速机构32、齿轮减速单元34、转矩合成机构36、离合器机构38、鳍状构件44和电机驱动电路46。因此，电机30设置在壳体12内。另外，变速机构32(如，传动机构)设置在壳体12内。

壳体12例如是由铝或其他金属制成的构件。但是，壳体12的局部或全部也可由合成树脂制成。壳体12具有第一侧壁12a和第二侧壁12b。第一侧壁12a和第二侧壁12b被单独制成为独立部件，在曲柄轴14的轴向上相互面朝对方。壳体12具有容纳第二侧壁12b的壳体主体和容纳第一侧壁12a的盖。盖通过螺栓或其他固定构件可拆卸地固定在壳体主体的开口上，以形成容纳空间，用于容纳第一旋转传递构件16、第二旋转传递构件20、第三旋转传递构件26、电机30、变速机构32、齿轮减速单元34、转矩合成机构36、离合器机构38、鳍状构件44和电机驱动电路46。第一侧壁12a具有第一侧壁主体12c和第一板构件12d。第一板构件12d可拆卸且不可旋转地安装在形成在第一侧壁主体12c上的第一接合孔12e中。第二侧壁12b具有第二侧壁主体12f。

第一板构件12d由与第一侧壁主体12c不同的金属材料制成。当然，可供选择地，它们可由与第一侧壁主体12c相同的材料制成。第一板构件12d可从壳体12外侧可拆卸地安装在第一侧壁主体12c上。第一板构件12d在此形成为圆板，在其外周部分上形成的锯齿状突起和凸缘用于接合所述第一接合孔12e。第一板构件12d的锯齿状突起与第一接合孔12e接合。第一板构件12d的凸缘接触第一侧壁主体12c的侧面。在第一接合孔12e上，形成有用于与第一板构件12d的锯齿状突起相接合的锯齿凹槽。通过这种结构，第一板构件12d不可旋转地接合到第一侧壁主体12c上。

壳体12具有一对圆形的第一孔13a、13b、一对第二孔13c、13d。第一孔13a、13b分别形成在第一侧壁主体12c和第二侧壁主体12f上。在该所示的实施例中，第一轴承和第二轴承39a、39b(如，球轴承)分别设置在第一孔13a和13b中。

第二孔13c、13d形成在第一板构件12d和第二侧壁主体12f上。在第二孔13c、13d中，支撑轴22不可旋转地设置在第二孔13c和13d中。在该所示的实施例中，第一板构件12d可拆卸地附装到第一侧壁主体12c上。当然，可供选择地，第一板构件12d可被压装在第一侧壁主体12c上并与其结合成一体。

在该所示的实施例中，壳体12的第一侧壁12a的底部部分12h上具有排放孔12g。具体而言，排放孔12g贯穿第一侧壁12a的底部部分12h，从而排放孔12g使壳体12内侧和壳体12外侧之间进行空气交换。通过所述排放孔12g还排出流体。

曲柄轴14例如是由铁、不锈钢或类似材料制成的金属轴构件。曲柄轴14相对于壳体12绕旋转轴线X1(如，第一旋转轴线)被可旋转地支撑。具体而言，曲柄轴14通过第一轴承39a和第二轴承39b被可旋转地支撑。曲柄轴14的两端被设置成分别从第一侧壁12a和第二侧壁12b伸出。在曲柄轴14的端部部分上，曲柄臂101可拆卸且不可旋转地连接到曲柄轴14上。曲柄轴14的位于第一侧壁主体12c侧的端部部分中，曲柄轴14具有大直径凸缘部分14a和锯齿状突起部分14b，大直径凸缘部分14a用于沿轴向定位第一旋转传递构件16，锯齿状突起部分14b用于与第一旋转传递构件16连接。大直径凸缘部分14a和锯齿状突起部分14b相互靠近布置。大直径凸缘部分14a在曲柄轴14的圆周方向上形成在整个圆周上。当然，可供选择地，大直径凸缘部分14a可间断地形成在圆周方向上并从曲柄轴14突伸出。

第一旋转传递构件16不可旋转地附装到曲柄轴14上，使第一旋转构件16传递曲柄臂01的旋转运动。第一旋转传递构件16具有第一齿轮16a，第一齿轮16a例如由合成树脂或金属制成。第一齿轮16a连接至曲柄轴14的锯齿状突起部分14b，使得第一齿轮16a和曲柄轴14一起旋转。第一齿轮16a通过压配合方式、粘结方式或其他的合适紧固方式固定到曲柄轴14上。第一齿轮16a接触曲柄轴14的大直径凸缘部分14a，使得第一齿轮16a定位在曲柄轴14的轴向上。第一齿轮16a通过第一轴承39a可旋转地支撑到壳体12上。曲柄轴14通过第一轴承39a和第一齿轮16a可旋转地支撑到壳体12上。

中间轴18是由铁、不锈钢或其他金属制成的轴构件。中间轴18具有第一端部部分18a和第二端部部分18b。第一端部部分18a支撑在第一侧壁主体12c上，第二端部部分18b支撑在电机30的电机壳体56的第二壳体56b上。中间轴18可旋转地支撑第二旋转传递构件20。

第二旋转传递构件20是一种传递第一旋转传递构件16的旋转运动的构件。第二旋转传递构件20具有第二齿轮20a和第一链轮20b，第二齿轮20a与第一齿轮16a啮合，第一链轮20b与第二齿轮20a一起旋转。第二旋转传递构件20是一种例如由合成树脂或金属制成的构件。第二旋转传递构件20通过轴承40(如，针状滚柱轴承)支撑在中间轴18上。第二齿轮20a具有与第一链轮20b的内周部分20d接合的接合部分20c。接合部分20c形成在第二齿轮20a的齿面中的不接合第一齿轮16a的齿面上。在第一链轮20b的内周部分20d上，形成与第二齿轮20a的至少一部分接合的接合部分。因此，第二齿轮20a和第一链轮20b不可旋转地相互接合。另外，止动器设置在第二齿轮20a上，用于限制第一链轮20b在中间轴18的轴向上进行轴向运动。在中间轴18的轴向上，止动器设置在第一链轮20b的两侧上。

支撑轴22被设置成相对于壳体12支撑变速机构32和离合器机构38。支撑轴22具有贯穿所述第二孔13c、13d的端部部分。支撑轴22的端部部分通过螺母42分别紧固到第一侧壁12a和第二侧壁12b上。因此，它们被分别紧固到第一侧壁12a和第二侧壁12b上。支撑轴22延伸穿过变速机构32和离合器机构38。支撑轴22可旋转地支撑第三旋转传递构件26。

第三旋转传递构件26是传递第二旋转传递构件20的旋转运动的构件。第二旋转传递构件20的旋转运动通过第二链条24传递给第三旋转传递构件26。第三旋转传递构件26具有与第二链条24接合的第二链轮26a。第二链条24卷绕在第一链轮20b和第二链轮26a上。第二链轮26a可操作地附装到变速机构32上。具体而言，第二链轮26a固定连接到变速机构32的输入部件64上。因此，第二链轮26a通过输入部件64可旋转地支撑在支撑轴22上。

如图2所示，电机30是内转子式电机。电机30具有电机壳体56、可旋转地支撑在电机壳体56上的转子58、以及安装在电机壳体56上的定子60。在该所示的实施例中，电机壳体56具有第一机壳56a和第二机壳56b，第一机壳56a与壳体12一体形成，第二机壳56b可拆卸地连接到第一机壳56a上。电机壳体56还具有轴支撑凹部56c，其将中间轴18的第二端部分18b支撑在第二机壳56b上。

转子58是相对于曲柄轴14同轴布置的圆柱形构件。曲柄轴14延伸穿过转子58。转子58具有磁铁单元58a，磁铁单元58a的多个磁极沿圆周方向并排布置在转子58的外周部分上。电机30的转子58具有曲柄轴接收孔58b。曲柄轴14可旋转地设置在电机30的转子58的曲柄轴接收孔58b中。转子58通过一对轴承62a、62b(如，球轴承)可旋转地支撑在电机壳体56上。轴承62a、62b设置在转子58的外周侧上。轴承62a安装在第一机壳56a上，轴承62b安装在第二机壳56b上。

定子60设置在转子58的外周侧上，与转子58相对布置。定子60具有多个在圆周方向上以一定间隔布置的线圈60a。定子60固定接合到第一机壳56a的内周部分上。

在该所示的实施例中，电机30由电机驱动电路46驱动。具体而言，电机驱动电路46具有逆变器(未示出)、控制器(未示出)以及类似件。逆变器由控制器驱动。控制器根据踩踏力和自行车车速控制所述逆变器。电机驱动电路46是传统公知的电机驱动电路。因此，为简洁起见，在此省掉对电机驱动电路46的详细结构。

在该所示的实施例中，电机30的旋转轴线和曲柄轴14的旋转轴线重合。因此，能简化电机30的内部结构。因此，能进一步简化驱动单元10。但是，本领域的普通技术人员从本专利申请说明书中可明显看出，电机30和曲柄轴14可相对于彼此布置而使得电机30的旋转轴线和曲柄轴14的旋转轴线相互偏离。

变速机构32设置在动力传输路径中，位于第三旋转传递构件26和转矩合成机构36之间。变速机构32具有换挡电机单元32a和变速主体32b。一旦接收到安装在自行车车把上的变速器的变速操作信号，换挡电机单元32a就使变速主体32b的致动构件旋转至预定状态。换挡电机单元32a是传统公知的电机单元，如，日本专利No.3529723中公开的电机单元。但是，本领域的普通技术人员从本专利申请说明书中可明显看出，换挡电机单元32a可由用于转换变速主体32b的动力传输路径的传统公知的机构替换，例如替换为从安装在自行车车把上的变速器接收到手动换挡操作而被操作的线操作式致动器。

变速主体32b是可从多个(如，8个)传动比中进行选择的传递单元。除了下面详细描述的结构以外，变速主体32b的结构基本上与传统公知的传递单元(如，美国专利No.6,607,465或美国专利No.7,682,283中公开的传递单元)相同。

变速机构32的变速主体32b主要包括支撑轴22、输入部件64、行星齿轮单元66和输出部件或轮毂68(如，旋转输出构件)。第三旋转传递构件26的旋转运动被传递给输入部件64、行星齿轮单元66和输出部件68。输入部件64、行星齿轮单元66和输出部件68分别可旋转地支撑在支撑轴22上。具体而言，输入部件64可旋转地支撑在支撑轴22上且可操作地连接到曲柄轴14上。第三旋转传递构件26的第二链轮26a固定连接到输入部件64上，使得它们能一起旋转。行星齿轮单元66设置在输入部件64和输出部件68之间。行星齿轮单元66选择性地产生多个(如，8个)传动比。输出部件68可旋转地支撑在支撑轴22上且可操作地连接到转矩合成机构36上。通过行星齿轮单元66改变转速之后，输出部件68将旋转运动输出给转矩合成机构36。在该所示的实施例中，如图2所示，支撑轴22具有中心轴线，该中心轴线界定输入部件64、行星齿轮单元66和输出部件68的旋转轴线X2(如，第二旋转轴线)。具体而言，旋转轴线X2平行于旋转轴线X1，且相对于旋转轴线X1偏置。因此，在该所示的实施例中，变速机构32(如，传递机构)包括多个可选择的传动比。变速机构32(如，传递机构)可操作地连接到曲柄轴14上。另外，变速机构32(如，传递机构)具有输出部件68(如，旋转输出构件)，其响应于曲柄轴14的旋转而绕旋转轴线X2(如，第二旋转轴线)可相对于壳体12旋转。旋转轴线X1和X2(如，第一旋转轴线和第二旋转轴线)相互偏离。旋转轴线X1和X2(如，第一旋转轴线和第二旋转轴线)相互平行。

变速机构32设置在驱动单元10上。通过变速机构32可对多个传动比进行选择。因此，可通过电机30高效地进行辅助驱动。另外，即使采用内部传递单元用作变速机构32，由于作用在变速机构32上的力较小时，也能迅速执行传递操作。变速机构32的变速主体32b基本上与传统公知的传递单元(如，美国专利No.6,607,465或美国专利No.7,682,283中公开的传递单元)相同。因此，为简洁起见，在此省掉对变速机构32的结构的详细描述。

齿轮减速单元34将电机30的转子58的旋转运动传递给转矩传递构件70。齿轮减速单元34具有一个或更多个齿轮。在该所示的实施例中，齿轮减速单元34具有第一行星齿轮机构72和第二行星齿轮机构74。第一行星齿轮机构72具有连接到转子58上的第一太阳齿轮72a、多个第一行星齿轮72b、可旋转地支撑第一行星齿轮72b的第一托架72c、以及固定连接到壳体12上的第一环形齿轮72d。第二行星齿轮机构74具有连接到第一托架72c上的第二太阳齿轮74a、多个第二行星齿轮74b、可旋转地支撑第二行星齿轮74b的第二托架74c、以及固定附装到壳体12上的第二环形齿轮74d。齿轮减速单元34的旋转输出通过转矩传递构件70传递给转矩合成机构36。转矩传递构件70与第二托架74c一体形成。转矩传递构件70由转矩合成机构36的第二齿轮构件78可旋转地支撑。转矩传递构件70支撑单向离合器80的多个离合器爪80a。

转矩合成机构36将电机30的旋转力和曲柄轴14的旋转力传递给前链轮28。转矩合成机构36可操作地连接到电机30和曲柄轴14上以合并电机30和曲柄轴14的旋转输出。转矩合成机构36具有第一齿轮构件76、第二齿轮构件78和单向离合器80。第一齿轮构件76固定连接到变速机构32的输出部件68上，第二齿轮构件78与第一齿轮构件76啮合。转矩合成机构36通过单向离合器80可操作地连接到电机30的转子58上，以接收电机30的旋转输出。

第二齿轮构件78通过壳体12上的第二轴承39b可旋转地支撑在壳体12上。例如为球轴承形式的轴承82安装在第二齿轮构件78的内周部分和曲柄轴14的外周面之间。从而，曲柄轴14通过第二齿轮构件78可旋转地支撑在壳体12上。

第二齿轮构件78具有第一环形凹部78a和第二环形凹部78b，单向离合器80设置在第一环形凹部78a中，第二轴承39b设置在第二环形凹部78b中。转矩合成机构36的第二齿轮构件78具有链轮安装部分78c。

第一环形凹部78a被形成为环形结构，形成在壳体12的与第二侧壁12b相对的表面上。第一环形凹部78a内侧上的外周部分可旋转地支撑转矩传递构件70。第二环形凹部78b形成为环形形状，形成在与第二侧壁12b相对的表面上。第二轴承39b的内环设置在第二环形凹部78b中。链轮安装部分78c被构造成可操作地附装到前链轮28上，从而，曲柄轴14在向前旋转的方向上绕旋转轴线X1旋转时，前链轮28在向前旋转的方向上绕旋转轴线X1旋转。链轮安装部分78c在曲柄轴14的轴向上从第二环形凹部78b内侧上的外周面以环形方式延伸。在第二齿轮构件78中，第二环形凹部78b形成在第一环形凹部78a的径向内侧上。前链轮28固定附装到链轮安装部分78c的内周面上的连接部分78d上。连接部分78d可具有锯齿状突起。前链轮28被压装到连接部分78d中，例如通过压紧发生塑性变形而被固定。因此，第二齿轮构件78和前链轮28一起旋转。

在该所示的实施例中，单向离合器80仅将电机30的向前旋转运动传递给第二齿轮构件78，电机30在向前方向上驱动自行车。另一方面，第二齿轮构件78相对于电机30的向前旋转运动不被传递给电机30。单向离合器80具有离合器爪80a、离合器齿80b和内侧构件80c。离合器爪80a被调节成使其能沿内侧构件80c的外周面在释放位置和接合位置之间枢转。离合器爪80a被朝向接合位置偏压。离合器齿80b形成在第一环形凹部78a外侧上的内周面上。内侧构件80c形成为环形结构。转矩传递构件70可旋转地支撑在内侧构件80c的内周部分上。

前链轮28具有环形部分28b和圆柱形部分28c，环形部分28b具有形成在其外周部分上的链齿28a，圆柱形部分28c一体地形成在环形部分28b的内周部分上。圆柱形部分28c的外周面被压装到第二环形凹部78b的内周部分中，圆柱形部分28c的顶端部分通过压紧方式被固定。但是，用于固定前链轮28的方法并不局限于压装。前链轮28可通过任何其他的合适方式(如，旋拧接合、粘结、熔焊等)固定到第二齿轮构件78上。前链轮28绕曲柄轴14的旋转轴线X1旋转。因此，曲柄轴14的旋转轴线X1和前链轮28的旋转轴线相互重合。但是，本领域的普通技术人员从本专利申请说明书中可明显看出，前链轮28和曲柄轴14可相对于彼此布置而使得它们的旋转轴线相互偏离。

通过这种驱动单元10，如图2所示，向前旋转方向上的踩踏力所产生的转矩以下面的传递路径被传递：曲柄臂101→曲柄轴14→第一旋转传递构件16→第二旋转传递构件20→第三旋转传递构件26→变速主体32b→第一齿轮构件76→第二齿轮构件78。另一方面，电机30的输出转矩以下列路径被传递：齿轮减速单元34→转矩传递构件70→单向离合器80→第二齿轮构件78。第二齿轮构件78合成这两个转矩，将它们传递给前链轮28。因此，曲柄臂101的向前旋转运动在通过电机30辅助之后被传递给前链轮28。在变速主体32b中，行星齿轮单元66通过多个动力传递路径传递曲柄轴14的向前旋转运动，从而，使输出部件68响应于曲柄轴14的向前旋转而绕旋转轴线X2旋转。

如图2和3所示，鳍状构件44设置在输出部件68的外周68a上。具体而言，在该所示的实施例中，十个鳍状构件44相对于旋转轴线X2沿输出部件68的外周68a在圆周方向上沿周向地等距布置。当然，本领域的普通技术人员从本专利申请说明书中可明显看出，根据需要和/或要求，鳍状构件44的数量可以少于或多于十。在该所示的实施例中，鳍状构件44与输出部件68一体地形成为单一的整体构件。例如，鳍状构件44和输出部件68由合成树脂或金属材料制成。从而，鳍状构件44可与输出部件68一起相对于壳体12绕旋转轴线X2旋转。因此，当输出部件68响应于曲柄轴14的旋转而绕旋转轴线X2旋转时，鳍状构件44也绕旋转轴线X2旋转或转动，从而在壳体12内部产生气流。因此，在该所示的实施例中，鳍状构件44可相对于壳体12绕旋转轴线X2(如，第二旋转轴线)可旋转地设置。另外，鳍状构件44设置在输出部件68(如，旋转输出构件)上，使得鳍状构件44与输出部件68(如，旋转输出构件)响应于曲柄轴14的旋转而一体地绕旋转轴线X2(如，第二旋转轴线)旋转。在该所示的实施例中，鳍状构件44与输出部件68一体地形成。但是，本领域的普通技术人员从本专利申请说明书中可明显看出，鳍状构件44可单独形成为与输出部件68分开的独立部件。这种情况下，鳍状构件44通过合适的紧固方式固定附装到输出部件68上。另外，这种情况下，鳍状构件44和输出部件68可分别由不同材料制成。

在该所示的实施例中，每个鳍状构件44具有平坦的细长板结构。鳍状构件44设置在输出部件68的外周68a上，使得鳍状构件44相对于旋转轴线X2从输出部件68的外周68a径向朝外延伸。因此，在该所示的实施例中，鳍状构件44相对于旋转轴线X2(如，第二旋转轴线)在径向上从输出部件68(如，旋转输出构件)的外周68a径向朝外延伸。具体而言，在该所示的实施例中，每个鳍状构件44具有一对相反的侧面44a，它们分别朝向围绕旋转轴线X2的相反的圆周方向。在鳍状构件44的表面中，所述相反的侧面44a的面积最大。所述相反的侧面在沿旋转轴线X2的方向上的长度比在旋转轴线X2的径向上的长度要长。具体而言，鳍状构件44分别沿输出部件68的外周68a径向延伸。在该所示的实施例中，鳍状构件44具有平坦的细长板结构。但是，只要鳍状构件44响应于曲柄轴14的旋转而在壳体12内部能够产生气流，鳍状构件44相对于径向可具有弯曲的截面形状。另外，在该所示的实施例中，鳍状构件44沿输出部件68的外周68a轴向地连续延伸。但是，每个鳍状构件44可由沿输出部件68的外周68a轴向地分开布置的多个部分形成。

如图2和3所示，电机30和变速机构32在垂直于旋转轴线X1和X2的方向上相互隔开布置。具体而言，鳍状构件44相对于电机30设置，使得电机30不会干扰鳍状构件44的旋转。换句话说，如图3所示，电机30和鳍状构件44被设置成，使得穿过鳍状构件44末端的假想圆不接触或穿过电机30的部件。因此，在该所示的实施例中，鳍状构件44在相对于旋转轴线X1(如，第一旋转轴线)的径向上布置在电机30的最外侧部分径向外部。另外，如图2和3所示，电机30和变速机构32相互直接相邻地布置。在此，短语“相互直接相邻”例如意为，电机30和变速机构32相邻，在垂直于旋转轴线X1和X2的方向上两者之间没有任何构件。因此，如果鳍状构件44响应于曲柄轴14的旋转而与输出部件68一起旋转，那么，从鳍状构件44产生的气流通过畅通的通道P1直接到达电机30。因此，在该所示的实施例中，鳍状构件44相对于电机30布置而在鳍状构件44和电机30两者之间具有畅通通道P1，从而，从鳍状构件44产生的气流通过畅通通道P1直接到达电机30。在该所示的实施例中，从鳍状构件44产生的气流直接到达电机30。因此，电机30通过壳体12内部的气流可被合适地冷却。

如图2和3所示，在壳体12内，电机驱动电路46固定附装到处于壳体12内的壳体12的内表面12i上。具体而言，在该所示的实施例中，电机驱动电路46通过螺栓、粘结剂或任何其他合适的方式固定连接到壳体12上。如上所述，电机驱动电路46具有逆变器(未示出)、控制器(未示出)以及类似件。电机驱动电路46电连接到电机30上以操作电机30。如图2和3所示，电机驱动电路46和变速机构32相互隔开布置。特别地，鳍状构件44相对于电机驱动电路46布置，使得电机驱动电路46不干扰鳍状构件44的旋转。换句话说，如图3所示，电机驱动电路46和鳍状构件44被设置成使得穿过鳍状构件44的远端的假想圆不接触或不经过电机驱动电路46的部件。另外，如图2和3所示，电机驱动电路46和变速机构32相互直接相邻地布置。在此，短语“相互直接相邻”例如意为，电机驱动电路46和变速机构32相邻布置，两者之间没有任何构件。因此，如果鳍状构件44响应于曲柄轴14的旋转而与输出部件68一起旋转，那么从鳍状构件44产生的气流通过畅通通道P2直接到达电机驱动电路46。因此，在该所示的实施例中，鳍状构件44相对于电机驱动电路46布置而在鳍状构件44与电机驱动电路46两者之间具有畅通通道P2，从而，从鳍状构件44产生的气流通过通道P2直接到达电机驱动电路46。在该所示的实施例中，从鳍状构件44产生的气流直接到达电机驱动电路46。因此，电机驱动电路46能由壳体12内部的气流合适地冷却。

另外，如上所述，如图3所示，电机30、鳍状构件44和电机驱动电路46被设置成，使得穿过鳍状构件44远端的假想圆不接触或不经过电机30的部件和电机驱动电路46的部件。因此，在该所示的实施例中，如图2所示，当鳍状构件44旋转时，从垂直于旋转轴线X1(如，第一旋转轴线)的方向观察，鳍状构件44位于电机30和电机驱动电路46之间。另外，如图3所示，在沿垂直于旋转轴线X2(如，第二旋转轴线)的平面的方向上，传递机构32设置在电机30和电机驱动电路46之间。

在理解本发明的范围的过程中，文中使用的术语“包括”及其派生词是开放式术语，明确表示具有所声明的特征、元件、部件、组件、整体和/或步骤，但是并不排除存在其他未声明的特征、元件、部件、组件、整体和/或步骤。上述内容也适用于具有类似含义的词语，如术语“包含”、“具有”及其派生词。另外，术语“部件”、“部分”、“部”、“构件”或“元件”以单数形式使用时可以具有复数意义或表示多个部件，除非文中另有所指。

文中使用的下列方向术语“向前”、“向后”、“前”、“后”、“上”、“下”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”、“侧部”、“竖直”、“水平”、“垂直”和“横向”以及任何其他类似方向术语表示装配有自行车驱动单元的自行车处于竖直的骑行位置时的方向。因而，这些方向术语在用来描述自行车驱动单元时，应该相对于在水平面上处于竖向的骑行位置的自行车来解释它们。

另外，应该理解为，尽管术语“第一”和“第二”在此用来描述各种不同元件，但是这些元件不受这些术语的限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件区分开。因而，例如，在不违背本发明提供的相关技术知识的情况下，上述第一元件可称之为第二元件，反之亦然。文中使用的术语“被连接”或“连接”包括下述结构：通过将一个元件直接附装到另一元件上而将所述一个元件直接固定到所述另一元件上；将一个元件固定到中间元件上，然后将中间元件固定到另一元件上，从而将该一个元件非直接地固定到另一元件上；以及，一个元件与另一元件成一体，即，一个元件实质上是另一元件的部件。这种定义也适用于具有类似含义的术语，例如“被结合”、“被连结”、“被附装”、“被安装”、“被粘结”、“被固定”及其派生词。最后，文中使用的程度术语如“基本上”、“大致”和“大约”表示改变的元素在最终结果没有明显改变的情况下的偏差程度。

尽管仅选择了选定的实施例来阐述本发明，但是本领域的普通技术人员从公开内容可明显看出，在不脱离所附权利要求书界定的本发明的范围内，可进行各种改变和改进。例如，可根据需要和/或要求改变各部件的尺寸、形状、位置或方位，只要此种改变基本上不改变其预定功能即可。除非文中另有声明，被示出直接相互连接或接触的部件可以具有设置在它们之间的中间结构，只要这种改变基本上不改变其预定功能即可。一个元件的功能可通过两个元件来实现，反之亦然，除非文中另有声明。一个实施例的结构和功能可采纳在另一实施例中。某具体实施例不需要同时具有所有优点。相对于现有技术来说独特的每个特征可单独使用或与其他特征相结合，所述的每个独特特征也应认为是本申请人的其他发明的单独描述，包括这些特征所体现的结构和/或功能原理。因而，前面对本发明的实施例的描述仅是阐释性的，并没有限制本发明的目的，本发明由所附的权利要求书及其等同形式界定。

Claims (16)

1.一种自行车驱动单元，包括：

壳体；

设置在壳体内的电机；

曲柄轴，其相对于壳体绕第一旋转轴能够旋转地被支撑；以及

至少一个鳍状构件，所述鳍状构件相对于壳体能够旋转地设置，该鳍状构件可操作地连接到曲柄轴上，以响应于曲柄轴的旋转而旋转并在壳体内产生气流。

2.根据权利要求1的自行车驱动单元，还包括：

传递机构，其包括多个可选择的传动比，该传递机构设置在壳体内，可操作地连接到曲柄轴上。

3.根据权利要求2的自行车驱动单元，其中，

传递机构具有旋转输出构件，该旋转输出构件响应于曲柄轴的旋转能够相对于壳体绕第二旋转轴线旋转。

4.根据权利要求3的自行车驱动单元，其中，

鳍状构件相对于壳体设置为能够绕第二旋转轴线旋转。

5.根据权利要求3的自行车驱动单元，其中，

鳍状构件设置在旋转输出构件上，使得鳍状构件响应于曲柄轴的旋转而与旋转输出构件一起绕第二旋转轴线一体地旋转。

6.根据权利要求1的自行车驱动单元，其中，鳍状构件在相对于第一旋转轴线的径向上相对于电机的最外端部分处于该最外端部分的径向外部。

7.根据权利要求1的自行车驱动单元，其中，

鳍状构件相对于电机设置为使所述鳍状构件与所述电机两者之间具有畅通通道，从而，从鳍状构件产生的气流通过该通道直接到达电机。

8.根据权利要求1的自行车驱动单元，还包括，

电机驱动电路，在壳体内，该电机驱动电路固定连接到壳体的内表面上。

9.根据权利要求8的自行车驱动单元，其中，

鳍状构件相对于电机驱动电路设置为使鳍状构件与电机驱动电路两者之间具有畅通通道，从而，从鳍状构件产生的气流通过该通道直接到达电机驱动电路。

10.根据权利要求8的自行车驱动单元，其中，

当鳍状构件旋转时，从垂直于第一旋转轴线的方向上观察，鳍状构件位于电机和电机驱动电路之间。

11.根据权利要求8的自行车驱动单元，还包括，

具有旋转输出构件的传递机构，该旋转输出构件响应于曲柄轴的旋转而能够相对于壳体绕第二旋转轴线旋转；在沿垂直于第二旋转轴线的平面的方向上，传递机构设置在电机和电机驱动电路之间。

12.根据权利要求1的自行车驱动单元，其中，

壳体的底部部分上具有排放孔。

13.根据权利要求3的自行车驱动单元，其中，

在相对于第二旋转轴线的径向上，鳍状构件从旋转输出构件外周径向朝外延伸。

14.根据权利要求1的自行车驱动单元，其中，

曲柄轴可旋转地设置在电机的曲柄轴接收孔中。

15.根据权利要求3的自行车驱动单元，其中，

第一旋转轴线和第二旋转轴线相互偏离。

16.根据权利要求3的自行车驱动单元，其中，

第一旋转轴线和第二旋转轴线相互平行。