CN115214834A - 电动自行车驱动单元、用于电动自行车驱动单元的自行车车架、车架接口单元和蓄能器装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于布置在自行车车架的底部支架区域(R)中的电动自行车驱动单元(D_U)。驱动单元(D_U)具有电动马达装置(M_E)以及具有底部支架轴(S_B)的底部支架组件(A_B)。本公开还涉及自行车车架或车架接口单元(I_U)以及用于电动自行车驱动单元(D_U)的蓄能器装置(S_i)。驱动单元(D_U)包括用于给马达装置(M_E)供能的集成式蓄能器装置(S_i)。集成式蓄能器装置(S_i)能够与马达装置(M_E)相邻地这样布置，使得蓄能器装置(S_i)的重心位置(C_GE)和驱动单元(D_U)的重心位置(_CGC)位于底部支架区域(R)内。

Description

电动自行车驱动单元、用于电动自行车驱动单元的自行车车 架、车架接口单元和蓄能器装置

技术领域

本公开涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电动自行车驱动单元、一种根据权利要求30的前序部分所述的自行车车架或车架接口单元以及一种根据权利要求34的前序部分所述的蓄能器装置。

背景技术

在以下描述中使用、未进一步限定的位置或方向指示词如“左”、“右”、“前”、“后”、“上”、“下”、“侧视图”等对应于自行车上的骑行者视角。

电动辅助驱动的越野自行车越来越受欢迎。这些自行车也被称为电动山地车或简称E-MTB，分为“越野型”、“林道型”、“耐力型”和“速降型”等类别，并用于运动。

在此类应用中，对电动山地车的稳健性、车架刚度和“操控性”提出了很高的要求。在电动山地车的操控性方面，自行车的重心位置尤为重要。自行车的高重心会影响转弯性能，并增加在强烈制动减速或陡峭下坡时翻车的风险。

特别重要的是自行车重心和后轮轴之间的距离。自行车的重心在行进方向上越靠前，侧翻的危险就越高，骑行者越难以抬起前轮，特别是在没有驱动转矩辅助的情况下。

前轮抬起是最重要的驾驶技术之一，适用于各种驾驶情况。通过这种方式，可以越过较大的障碍物和台阶，或者以高速越过减速带。与自行车或没有辅助驱动的山地车相比，电池和马达的重量对此而言是重要的。

此外，在电动山地自行车中，与没有附加驱动装置的山地自行车相比，后轮轴与底部支架轴之间的距离趋于增大，因为电机也占据底部支架轴区域中的结构空间，并且因为由此在那里为后轮轮胎提供较少的径向自由空间。在全悬架自行车中，由于电动附加驱动装置，用于在底部支架的区域中的链撑之间的通常出于稳定性原因需要的桥接件的结构空间也受到影响。根据用于后轮悬架的后下叉运动情况，也可能产生与后轮悬架的相应的转动关节的结构空间冲突。

此外，在电动山地车的情况下，车架刚度以及车架重量通常通过敞开的下管结构而受到影响，所述下管结构在已知的电动山地车的情况下通常需要用于容纳驱动电池。特别地，由于踏板载荷或经由控制单元的力矩输入引起的扭转载荷可以通过具有完整的管横截面的下管明显更好地吸收，因为在闭合的管横截面的情况下抗扭转的阻力矩明显高于在这种U形的轮廓横截面的情况下。

由此也得出，封闭的管横截面具有比已知的敞开的型材横截面更好的刚度重量比。此外，用于在下管中或下管上容纳和固定驱动电池的连接元件增加了自行车车架的复杂性和重量。由于这种驱动电池与后轮轴的相当大的距离，自行车的重心进一步向前移动，不利于操控性。

发明内容

基于上述现有技术，本公开的目的是提供一种用于布置或集成用于电动山地车的蓄能器或蓄电池和驱动单元的解决方案，以此能够克服上述缺点。

用以达成该目的的解决方案为具有权利要求1所述特征的用于布置在自行车车架的底部支架区域中的电动自行车驱动单元，以及具有权利要求30所述特征的电动自行车驱动单元的自行车车架和车架接口单元和具有权利要求34所述特征的用于电动自行车驱动单元的蓄能器装置。优选的实施方式是从属权利要求的主题。

驱动单元通常包括电动马达装置以及具有用于容纳自行车的踏板曲柄的底部支架轴的底部支架组件。根据马达的实施方式，这种类型的驱动单元大多也包括通常与马达一起布置在共同的马达壳体中的减速传动机构，用于将辅助的马达力矩传递到底部支架轴上，然而其中也已知用于直接驱动底部支架轴的无传动机构的驱动单元。

驱动单元的特征在于用于给马达装置供能的集成式蓄能器装置。在此，集成式蓄能器装置与马达装置相邻地布置或可以如此布置，并且集成式蓄能器装置的重心在驱动单元安装在自行车车架上之后位于底部支架区域中。

这意味着，蓄能器与马达装置和底部支架组件以及必要时与减速传动机构一起在马达装置和底部支架轴之间在空间上合并，并且构造为因此集成的驱动单元，所述驱动单元在安装驱动单元之后定位在自行车的底部支架区域中。

在本公开中，“底部支架区域”是指自行车底部支架的紧邻空间环境，包括与底部支架相邻的座管和下管的直接端部区域，尤其与整个自行车下管直至自行车控制头的空间区域划界，在现有技术中，自行车控制头通常包含用于电动机装置的蓄能器装置。

术语“集成式蓄能器装置”在本公开中指的是蓄能器装置，所述蓄能器装置或者集成到马达装置的壳体中，或者与马达装置一起布置在共同的壳体中，或者所述蓄能器装置能够在独立的壳体中直接布置在马达装置的壳体上。

因此，与开头所述的现有技术不同，根据本公开的蓄能器装置定位在驱动单元的紧邻处并且因此基本上定位在底部支架组件的水平高度上。由此导致集成的驱动单元有非常低的垂直重心位置，所述重心位置仅通过在底部支架的区域中保持相应期望的离地间隙而受到限制。

此外，通过这种方式有利地减少了驱动单元或整个自行车的重心距后轮轴的间距。

因为在自行车车架中，除了后下叉之外，最宽的区域通常是底部支架容纳部，所以借助根据本公开的驱动单元，在该区域中沿轴向方向(关于底部支架轴)提供的结构空间可以比在现有技术中常见的设计明显更好地利用。

这意味着，尤其集成式蓄能器的横截面尺寸(相关于与底部支架轴的轴线平行的截面)可以明显大于布置在下管或下管的区域中的传统的蓄能器的横截面尺寸。

由于根据本公开的集成式驱动单元，相对于为了取出电池而敞开并且通常具有U形横截面的下管之现有技术，自行车车架可以实现为具有完整的，即闭合的下管横截面，由此下管的弯曲和扭转刚度、因此自行车车架的弯曲和扭转刚度可以显著增加，或者自行车车架的质量可以相应地减小。

此外，通过马达装置和蓄能器装置的集成，可以减少或节约否则对于这些组件的电连接所需的电缆和特别是可拆卸、麻烦的插头装置，这导致进一步的成本节约和减重。

根据一种优选的实施方式，集成式蓄能器装置直接布置或可布置在马达装置的壳体上。在该实施方式中，集成式蓄能器装置可以具有自身的壳体或至少部分壳体，所述壳体或部分壳体与马达装置的壳体或壳体连接或可以与其连接。

集成式蓄能器装置与马达装置之间的这种连接尤其可以构造成可分离的，例如具有快速锁定件，由此使得使用者能够独立于马达装置地取出集成式蓄能器，例如为了充电的目的而独立于自行车的位置地取出集成式蓄能器。

通过这种方式，集成式蓄能器装置的移除也可以打开通向下管的内部空间的开口，从而可以利用该结构空间来容纳工具、较小的行李件或也用于附加电池，而不由此影响下管的封闭的管横截面。

根据另一优选的实施方式，集成式蓄能器装置至少部分地被马达装置的壳体包围或能够被包围。在此，马达装置的壳体不必是封闭的壳体，尤其是在壳体的构造用于包围蓄能器装置的区域中不必是封闭的壳体。更确切地说，至少该壳体区域也可以构造成基本上骨架状地包围蓄能器装置。以这种方式，节省了重量，并且提高了电池的可接近性，特别是用于更换电池和/或充电的目的。

根据另一优选的实施方式，集成式蓄能器装置与马达装置一起以完全集成的结构形式布置在共同的壳体中或可以如此布置。在该实施方式中，尤其可以通过不需要的连接元件和单独的壳体元件来减小质量并节省成本。在该实施方式中，优选地通过技术人员在相应打开马达装置和集成式蓄能器装置的共同壳体的之后，进行集成式蓄能器装置的可能需要的更换。

特别优选地，集成式蓄能器装置在运行准备状态下仅固定在马达装置上，或者固定在马达装置的壳体上，或者固定在共同的壳体上，而不固定在自行车车架上。这显著地改善了蓄能器装置的操作或取出和重新插入。此外，由于取消了在现有技术中常见的、用于电池在自行车车架上的复杂的附加固定装置，因此可以显著降低用于配备有根据本公开的驱动单元的自行车的部件采购和装配成本。

根据另一种特别优选的实施方式，在将驱动单元安装在自行车车架上之后，集成式蓄能器装置至少部分地布置在自行车车架的下管中或可以如此布置。以这种方式，集成式蓄能器装置可以进一步扩大，特别是集成式蓄能器装置的一部分可以基本上沿着下管的纵向轴线从下方延伸到下管中。因此，下管还可以具有封闭的管横截面，并且仍然包含集成式蓄能器装置的至少一部分，根据另一实施方式，也可以包含整个集成式蓄能器装置。

根据同样优选的实施方式，除了集成式蓄能器装置之外，驱动单元也配属有附加蓄能器装置。在此，在将驱动单元与附加蓄能器装置装配之后，附加蓄能器装置至少部分地，优选完全地布置在自行车车架的下管中或可如此布置。借助于附加蓄能器装置可以相应地增大驱动单元的能量储备，为此在此也可以再次利用自行车车架的下管中的结构空间，而不影响其封闭的管横截面。

根据另一优选的实施方式，附加蓄能器装置机械地直接与驱动单元或与集成式蓄能器装置连接或可与之连接。在附加蓄能器装置与集成式蓄能器装置直接机械连接的情况下，机械连接优选也包括两个蓄能器装置之间的电连接，该电连接例如构造为电插接连接。

在附加蓄能器装置与集成式蓄能器装置直接机械连接或一体式实施的情况下，两个蓄能器装置由此组合成优选固定在马达装置的壳体上的蓄能组件或蓄能器装置。通过将附加蓄能器装置与集成式蓄能器装置连接为必要时一体的集成式蓄能器装置，在下管中的结构空间可以用于附加的蓄能器容量，而不需要附加的固定装置或机械接口用于将附加蓄能器装置或集成式蓄能器装置固定或固持在下管中。

优选地，集成式蓄能器装置在驱动单元安装在自行车车架上的状态下大部分布置在自行车车架的下管的外部或可如此布置。同样优选地，集成式蓄能器装置在驱动单元的与驱动单元在自行车车架上的安装状态相对应的位置中至少部分地位于底部支架轴的旋转轴线下方。这满足自行车的期望的低重心，并且使得驱动单元在结构上集成到自行车车架中以及蓄能器装置在移除和重新插入时的操作变得容易。

关于期望的尽可能低的重心位置，根据另一优选的实施方式，集成式蓄能装置的重心，或者集成式蓄能装置和附加蓄能装置的共同的重心，或者包括集成式蓄能器的驱动单元的重心在自行车侧视图中位于围绕底部支架轴的350mm，优选250mm，特别优选200mm的半径内。为此，集成式蓄能器单元优选这样布置，使得该蓄能器单元在驱动单元安装在自行车上的状态下，至少部分地位于底部支架轴下方。

以这种方式实现了自行车的低重心，如开头所述，该低重心对于行驶行为是有利的。同时，由此也可以确保，自行车的重心尽可能远地在行驶方向上向后移动，这同样有利于行驶行为。

根据驱动单元的一种优选的实施方式，蓄能器装置的重心和/或驱动单元的重心在侧视图中从右侧并且关于底部支架轴的旋转轴线位于右上方的具有侧面长度175mm的底部支架象限内，优选位于具有侧面长度125mm的底部支架象限内，特别优选位于具有侧面长度100mm的底部支架象限内。

同样优选地，电池质量重心和/或驱动单元质量重心关于底部支架轴的旋转轴线位于底部支架轴的旋转轴线上方50mm，优选30mm，特别优选20mm的高度中。

利用电池和/或驱动单元的重心的这种位置，可以显著改善或消除已知的电动山地车的在说明书引言中阐述的缺点，尤其是在操控性和行驶安全性方面的缺点。

驱动单元的另一优选的实施方式包括仅固定在马达装置的壳体上或固定在驱动单元的共同的壳体上的驱动防护罩，其中，驱动防护罩同时形成用于遮盖和/或保持集成式蓄能器装置的可运动的封闭活门。

这是有利的，特别是因为由此例如在将自行车放置在底部支架区域中的障碍物上时可能出现的显著的力可以直接从驱动保护罩导入到驱动单元上，并且必要时从驱动单元导入到自行车车架中。

此外，通过以下方式进一步显著减轻自行车车架的负荷：当自行车在底部支架区域中被放置在障碍物上时，骑行者经常站在踏板中。在此，由于驱动防护罩仅在驱动单元上的固定，冲击力可以直接导入到驱动单元的底部支架轴中并且从那里导入到骑行者的具有减振和缓冲作用的腿中，而不会显著地给车架加载负荷。

而在现有技术中，驱动防护罩通常不与驱动壳体连接，而是直接与自行车车架连接。出于该原因，在现有技术中存在例如在放置在障碍物上时损坏自行车车架的显著风险。

根据一种特别优选的实施方式，驱动单元包括刚好两个车架接口装置。二者定义了前固定轴和后固定轴。

下面简要描述车架接口装置、驱动单元接口装置或固定轴相对于驱动单元或相对于车架接口单元的优选位置。

优选地，车架接口以及因此作为驱动单元与主车架之间的接口的两个固定轴位于包含底部支架轴的旋转轴线的假想水平面上方的垂直区域中以及位于包含链条拉力在链轮上的作用点的水平面下方。

为了使驱动单元或主车架的由链条拉力产生的转矩和相应的负荷或变形最小化，在此，在后固定轴与链条拉力的作用点之间的垂直间距尽可能小，优选小于30mm，特别优选小于21mm。

同样优选地，两个固定轴比包含底部支架轴S_B的旋转轴线的假想垂直平面更靠前，优选比假想垂直平面更靠前15mm以上。

在此，两个固定轴优选位于假想的倾斜平面之前方，所述倾斜平面包含底部支架轴的旋转轴线，其中，所述倾斜平面相对于水平面向前倾斜50°的角度β，换言之，相对于自行车的右侧视图顺时针倾斜。

同样优选地，从右侧观察，两个固定轴处于位于右上方的底部支架象限中的30°至80°的角度之内，特别优选处于50°至60°的角度之内，其中，该角度的顶点与底部支架轴的旋转轴线重合。

两个固定轴的这种定位仅通过根据本公开的驱动单元的多个特殊特征的共同作用才得以实现，其中尤其包括几乎所有的力、力矩和公差与后车架接口的关联以及由此实现的驱动单元的短的公差链条和力传递路径及高的刚度，这又能够实现省去在现有技术中常见的远在底部支架轴后面并且部分地甚至在底部支架轴下方的第三固定轴。

通过将两个固定轴中的一个定位为驱动单元和主车架之间的接口，相对于现有技术可以实现许多优点。

首先，由此为后下叉悬架的组件，例如摇臂轴承和减振器铰接装置提供了明显更多的结构空间，因为主车架不必再像在现有技术中那样相对远地到达底部支架后面并且在此部分地甚至到达底部支架高度以下，一般在该处对电动驱动单元进行支撑。这也降低了复杂性、重量和成本，车架制造商在底部支架后面的功能上非常重要的区域获得了更多的设计自由度。

此外，相对于现有技术(其中车架至少在与驱动单元连接的区域中包围驱动单元并且通常大部分包围驱动单元)，利用上述结构方式也改善了用于冷却驱动单元的电气和电子部件的可能性。这在这些部件的当前不断减小的结构尺寸中起着越来越大的作用，同时发动机功率趋于增加。

关于车架接口在驱动单元上的侧向定位优选地，在驱动单元的后车架接口和所属的车架侧后驱动单元接口之间的、优选平行于车轮纵向平面的接口平面在从驱动单元到主车架上的最佳力矩和力传递方面并且在驱动单元的高刚度方面分别在主车架外的左侧和右侧定位，由此得到相应有利的大的支撑宽度。

在这种情况下，可以作为该支撑宽度与踏板力作用宽度的商数形成支撑因数，踏板力作用宽度对应于有效的踏板力作用点在踏板曲柄与踏板轴承轴之间的连接表面上的水平距离。支撑因数大于0.5，优选大于0.55，特别优选大于0.6。

作为支撑因数的优选值的备选或补充方案，如此选择支撑宽度，使得形成为支撑宽度与链条拉力在链轮上的作用点与右侧接口平面之间的链条拉力水平间距的商数的链条拉力因数大于5，优选大于5.5，特别优选大于6。

以这种方式，确保了作用在驱动单元上的横向力，尤其是踏板力以及链条拉力以最短的路径最佳地传递到自行车车架中。由此，驱动单元和主车架的参与该力传递的结构在重量小的情况下也获得特别高的刚度，这抵消了在驱动单元运行时非期望的扭转和与之相关的力损失。

相反，在现有技术中的驱动单元中，用于支撑因数的值通常明显低于0.4，并且用于链条拉力因数的值通常明显低于3。

用于支撑因数或用于链条拉力因数的值尤其通过如下方式实现，即，根据本公开的驱动单元在底部支架区域中从外部包围自行车车架或设置在那里的车架接口单元。在现有技术中，情况通常是相反的，换言之，(本身通常已经相对窄的)自行车车架至少在车架接口或固定轴的区域中包围驱动单元，由此特别是支撑宽度明显小于根据本公开可以实现的支撑宽度。

因此，在现有技术中，由于踏板力和链条拉力的作用而产生高的弯矩，所述弯矩要么导致驱动单元或自行车车架在底部支架区域中的相应大的变形，要么必须在这些区域中以大的壁厚来吸收和补偿，这导致驱动单元和/或车架的相应大的重量。

此外优选地，驱动单元相对于自行车车架或相对于车架接口单元的所有运动自由度，除了围绕平行于底部支架轴的旋转轴线的旋转轴线的旋转自由度之外，经由后车架接口装置来确定或可确定。在本公开中，这也应包括，除了围绕后车架接口装置的旋转轴线或固定轴作用的扭矩之外，所有的力和扭矩可经由后车架接口装置在驱动单元与自行车车架或车架接口单元之间传递。相对于自行车车架或相对于车架接口单元的剩余旋转自由度在此借助于前车架接口装置确定或可确定。

同样优选地，驱动单元的后车架接口装置包括用于补偿自行车车架或车架接口单元的宽度公差的车架补偿适配器。为了将后车架接口组件相对于自行车车架或相对于车架接口单元径向固定，以及为了在后车架接口组件与自行车车架或车架接口单元之间无级可调的轴向公差补偿，车架补偿适配器包括可轴向调节地拧入驱动壳体的容纳孔中的阶梯套筒或可轴向移动地容纳在驱动壳体的容纳孔中的径向夹紧装置。

这种公差补偿是非常重要的，因为驱动单元在自行车市场的实践中可以与不同的自行车车架或必要时与不同的车架接口单元组合，其中，自行车车架或必要时车架接口单元可以由不同的制造商制造或供应。

由此，根据经验，根据自行车车架或车架接口单元的来源或制造商，得出关于支撑宽度的最不同的公差情况。这种不同的公差情况可以通过补偿适配器简单且无级地补偿。

此外优选地，驱动单元包括布置在马达装置和蓄能器装置之间的空间区域中的、气密封闭的控制器壳体，所述控制器壳体用于容纳用于控制马达装置和/或蓄能器装置的控制器装置。

控制器壳体可以具有本身在现有技术中已知的用于连接控制器装置和蓄能器装置的插头装置。

然而，特别优选地，控制器壳体包括用于连接控制器装置和蓄能器装置的无插头的电流接口。无插头的电流接口具有接口平面，所述接口平面平行于蓄能器装置的取出方向布置。以这种方式，可以通过取出电池自动地打开电流接口，并且可以通过插入和/或固定电池自动地连接电流接口。

为了为尽可能大的蓄能器提供足够的结构空间，对于驱动单元优选使用具有紧凑结构类型的马达装置。特别有利的是所谓的同心的或同轴的驱动单元，其中马达这种及其所需的减速传动机构或其各自的从动轴与所述底部支架轴同轴或与底部支架轴同心地布置。

作为替代方案，驱动单元的马达装置也可以具有从动轴，所述从动轴轴线平行于底部支架轴或与底部支架轴成角度地或成直角地布置。尤其具有与底部支架轴轴线平行地定向的从动轴的马达装置使用广泛并且成本低廉。在这种情况下有利的是，这样布置马达装置，使得为集成式蓄能单元或集成式蓄能组件设置的结构空间不与驱动单元的为马达装置设置的结构空间重叠。

为此，马达装置优选如此布置，使得马达装置的最大径向延伸的区域垂直地布置在底部支架组件或底部支架轴的上方，从而在根据本公开的用于集成式蓄能器的优选的结构空间区域之外。在马达装置的这种基本上垂直的定向的情况下，马达装置的壳体延伸到如下区域中，在该区域中，在有弹簧的自行车车架的情况下通常布置有用于后下叉悬架的主旋转轴承。

在此背景下，根据另一优选的实施方式，马达装置的壳体或马达装置和集成式蓄能器装置的共同的壳体同时具有或形成用于弹簧式后下叉车架的的后下叉悬架的主转动轴承或摇臂的接口或轴承容纳部。

由此有利地在减轻重量和节省结构空间和成本的同时得到进一步的功能集成。此外，以这种方式改善后下叉悬架的侧向刚度，所述侧向刚度在理想情况下应具有较高的数值。

根据另一优选的实施方式，蓄能器装置和/或附加蓄能器装置包含基本上棱柱形地成形的蓄能器单元，其中，“棱柱形”的定义尤其也包括柱形的形状。蓄能器单体在此如此布置，使得蓄能器单体的主要部分的纵轴线基本上轴线平行于底部支架轴延伸，其中，蓄能器单体的其余部分的纵轴线基本上平行于垂直于底部支架轴的方向延伸。

在此优选地，基本上轴线平行于底部支架轴布置的蓄能器单体的数量与基本上平行于垂直于底部支架轴的方向布置的蓄能器单体的数量的比为3至5比1之间的值。

利用蓄能器单体的这种主要与底部支架轴平行的位置实现了单体封装配置，由此允许最佳地利用在底部支架区域中可用的体积。

作为备选方案，集成式蓄能器装置和/或附加蓄能器装置的所有蓄能器单体也可以基本上平行于一个或多个垂直于底部支架轴的方向布置，由此通常得到蓄能器单体的相应更小的封装密度。

在此，蓄能器单体的极性的定向可以根据需要来选择，具体为：蓄能器单体的正极或负极侧优选交替地朝向左/右或前/后或上/下。

本公开还涉及一种自行车车架或车架接口单元。自行车车架或车架接口单元具有用于与驱动单元连接的后驱动单元接口装置以及前驱动单元接口装置，如上所述。

因此，自行车车架或车架接口单元具有恰好两个驱动单元接口装置，所述驱动单元接口装置定义了用于固定驱动单元的前固定轴和后固定轴。通过后车架接口装置，驱动单元相对于自行车车架或相对于车架接口单元的所有运动自由度可以确定，除了围绕后固定轴的旋转的剩余自由度之外。前车架接口组件构造为用于确定剩余旋转自由度的转矩支撑件。

换言之，这意味着，除了围绕作为旋转轴线的后固定轴的扭矩之外，后车架接口装置从驱动单元传递所有的力和扭矩并且传递给驱动单元。与现有技术不同的是，这尤其实现了所有负载路径的明确的确定以及所有主要公差与后车架接口的明确的配属，而前车架接口作为转矩悬臂仅必须传递相对小的力并且在精度和公差方面仅需满足非常小的要求。

自行车车架或车架接口单元的恰好两个固定轴在此优选类似于固定轴在驱动单元中的布置布置，如上面关于驱动单元所描述的那样。同样优选地，支撑因数和链条拉力因数采用与上面在驱动单元中所描述的相同的数值。

优选地，自行车车架或车架接口单元包括用于弹簧式后下叉架的摇臂的支承容纳部。尤其在车架接口单元的情况下，这实现了弹簧式后下叉架的特别紧凑且重量减轻的构造，同时相对于现有技术降低了成本耗费。

本公开还涉及一种如上所述的用于驱动单元的蓄能器装置。蓄能器装置优选具有以下特征，所述特征已经在上面在驱动单元的描述中提到，并且所述特征在随后的附图说明中详细示出。

附图说明

下面根据附图示例性地描述本公开的优选实施方式。

其中：

图1：以驱动侧侧视图示出了根据现有技术的电动山地车；

图2：以图1相应的示意图示出了具有根据本公开的驱动单元的一种实施方式的电动自行车的示意图，其中集成式蓄能器装置直接安装在马达装置上；

图3：根据图2的电动自行车从非驱动侧观察的侧视图；

图4：以图2相应的视图示出了根据图2和3的具有附加蓄能器装置的电动山地车；

图5：根据图4的电动自行车从非驱动侧观察的侧视图；

图6：以图2相应的视图示出了具有驱动单元的一种实施方式的电动自行车，其中集成式蓄能器装置和马达装置完全集成在共同的壳体中；

图7：根据图6的电动自行车从非驱动侧观察的侧视图；

图8：以图2相应的视图示出了具有类似图2所示的驱动单元的一种实施方式的电动自行车，其中集成式蓄能器装置或附加蓄能器装置延伸到下管中；

图9：根据图8的电动自行车从非驱动侧观察的侧视图；

图10：以图2相应的视图示出了具有类似图2和3所示的驱动单元的一种实施方式的电动自行车，其中包括减速传动机构的马达装置与底部支架轴同轴地构造和布置；

图11：根据图10的电动自行车从非驱动侧观察的侧视图；

图12：以图2相应的视图示出了根据图10和11的电动山地车，其中示出了重心位置；

图13：根据图12的电动自行车从非驱动侧观察的侧视图；

图14：以图2相应的视图示出了具有类似图4和5所示、含有额外集成的后下叉悬架摇臂轴承的驱动单元的一种实施方式的电动自行车；

图15：根据图14的电动自行车从非驱动侧观察的侧视图；

图16：根据图14和15的电动自行车的驱动单元的的等距示意图；

图17：示出了电动山地车的示意性轮廓图，该电动山地车具有安装在其中的驱动单元的第一实施例，该驱动单元具有集成式或集成的蓄能器装置；

图18：根据图17的驱动单元从驱动侧观察的侧视图；

图19：根据图17和18的驱动单元从非驱动侧观察的侧视图；

图20：根据图17至19的驱动单元从非驱动侧观察的后斜视图；

图21：根据图17至20的驱动单元从非驱动侧观察的前斜视图；

图22：根据图17至21的驱动单元的分解图；

图23：根据图17至22的驱动单元的横截面图以及相关的截面曲线；

图24：以根据图23的横截面图示出根据图17至23的驱动单元以及相关的截面曲线，其中驱动保护罩处于打开状态以取出电池；

图25：根据图17至24的驱动单从非驱动侧观察的斜视图，其中，驱动保护罩处于打开状态以取出电池，其中，驱动保护罩的打开角度为了更好地示出各个部件而相对于在优选实施方式中实际实现的打开角度而增大；

图26：根据图17至25的驱动单元的沿车架接口的纵截面图以及相关的截面曲线；

图27：根据图17至26的驱动单元的沿底部支架轴和后车架接口装置的纵截面图以及相关的截面曲线；以及

图28：根据图17至27的驱动单元的马达/传动机构壳体的分解图；

图29A/B：根据图17至26的第一实施例的驱动单元的驱动壳体的部件以及电池；

图29C/D：驱动单元的第二实施例；

图30：根据图29C和29D的第二实施例的驱动单元，其具有打开的驱动保护罩和取出的电池；

图31：根据图29C至30的第二实施例的驱动单元，其没有电池并且以部分分解图示出；

图32A-C：在根据图29C至31的第二实施例的驱动单元中用于在电池和马达控制器之间的电流传输的电流接口；

图33A-C：在根据图29C至32C的第二实施例的驱动单元中用于补偿驱动单元与自行车车架之间或驱动单元与车架接口单元之间的不同公差的车架补偿适配器；和

图34：根据图29C至33C的第二实施例的驱动单元，包括蓄能器装置。

具体实施方式

图1示出了根据现有技术的具有电动附加驱动装置的山地车。山地车具有主车架1，其具有弹簧式的后下叉2。山地车的传动系3包括链轮R_C、后拨链器4、多级小齿轮飞轮5以及传动链6。此外，山地车配备有辅助骑行者的电驱动单元D_U，所述电驱动单元具有电动马达装置M_E，所述电马达装置构造为中置马达，即布置在底部支架组件A_B的区域中。驱动单元D_U配属有蓄能器装置S_E以及附加蓄能器装置S_A。为了控制马达M_E和/或电池S_E，S_A，驱动单元D_U包括控制器C_MB。

蓄能器装置S_E布置在主车架1的下管T_L的内部中，并且可以相对于下管T_L基本上径向地沿取出方向D_R从下管T_L移除，并且可以沿相反的方向重新插入。为此，需要的是，下管T_L具有向前下方敞开的，尤其是U形的管横截面，具有在说明书引言中所描述的缺点，尤其是刚度降低或重量增加方面的缺点。

需要对下管T_L进行麻烦的防水防尘密封，对布线和可插拔的插接装置的麻烦的电连接以及为蓄能器装置S_E配备机械锁定装置。

附加蓄能器装置S_A关于自行车设置在下管T_L的上方并且具有同样基本上径向于下管T_L延伸的取出方向D_R。对于附加蓄能器装置S_A也需要具有相应的布线的另外的插接连接以及相对于主车架1的下管T_L的机械锁定装置。

由于马达装置M_E以及蓄能装置S_E，S_A布置在底部支架A_B前方或较远的前方，从而形成图1所示的、蓄能器装置S_E+S_A的重心位置C_GEA或驱动单元D_U和蓄能装置S_E，S_A的共同的重心位置C_GCA，显然自行车的重心由于具有相当大的质量的组件而大幅度向上和向前移动，具有在说明书引言中所述的缺点，尤其是在操控性和行驶安全性方面的缺点。

图2以示意图示出了装备有根据本公开的驱动单元D_U的实施方式的电动山地车的主要组件和部件。

为了简洁明了，在图2至图15中除了大多数部件的示意图之外，未示出根据图1的传动系3的大多数部件，以及车轮悬架的位于自行车的纵向中间平面之前方的部件。此外，链轮R_C部分透明地绘制，以便能够看到位于其后面的部件。

可以看出，马达装置M_E以节省结构空间的方式布置在底部支架组件A_B上方或底部支架轴S_B上方。由此在底部支架组件A_B之前方和倾斜上方释放结构空间，所述结构空间在此用于根据本公开集成式蓄能器装置S_i。集成式蓄能器装置S_i在该实施方式中具有自己的壳体H_B。集成式蓄能器装置S_i的壳体H_B在所示出的实施方式中借助钩装置F_B1悬挂在包含具有马达控制器C_M的马达装置M_E、传动装置以及底部支架组件A_B的壳体H_M上，并且附加地借助可松开的连接部F_B2与马达壳体H_M连接，例如旋拧。所述马达壳体H_M以及由此也固定在所述马达壳体H_M上的蓄电池壳体H_B在此在两个车架接口或固定轴F_M1和F_M2上与主车架1连接或可与之连接。马达控制器C_M也可以是用于马达和/或电池的组合控制器C_MB。然而，优选地，马达和电池具有分开的控制器C_M和C_B，其中，电池控制器C_B尤其接管对电池充电过程的控制和检查。

集成式蓄能器装置或集成的蓄电池S_i由基本上棱柱形的，在此圆柱形的蓄能器单体C构成，其中至少大部分C_C轴线平行于底部支架轴S_B地布置。

图3中可以看出，在本实施方式中，蓄能器单体C的较小的部分C_L平行于垂直于底部支架轴S_B延伸的方向布置。结合图2所示的蓄能器单体C的的较大部分C_C的轴平行布置，实现了蓄能器单体C的高的封装密度并且同时得到在底部支架区域中可供使用的整个的结构空间宽度的最佳利用。

除了图2所示的组件，在图3中尤其可以看到电池控制器C_B的布置，所述电池控制器占据在集成式蓄能装置S_i的壳体H_B中的既不被轴线平行地布置的电池单体C_C也不被与其垂直或纵向地布置的电池单体C_L所占据的部分。以这种方式最佳地利用在底部支架区域中可供集成式蓄能器装置S_i使用的结构空间。

此外，如图3结合图2所示，在该实施方式中，弹簧式后下叉2的摇臂A_S的枢转轴线与马达M_E的输出轴S_M的旋转轴线重合。这可以用于将连接后摇臂A_S接口或后下叉摇臂A_S的枢转支承件P_S与驱动单元的旋转构件一起，例如与马达装置M_E的转子和/或输出轴S_M或输出齿轮一起布置在同一轴上，由此产生由驱动单元和后下叉摇臂A_S的枢转支承件P_S构成的特别紧凑且抗扭的单元。

在图4和图5中示出的电动山地车或其驱动单元D_U与根据图2和3的电动山地车及其驱动单元D_U一致，区别在于，根据图4和5的电动山地车除了集成式蓄能器装置S_i之外还具有带有蓄能器单体C_LA的附加蓄能器装置S_A。附加蓄能器装置S_A类似于根据图1的现有技术，布置在下管T_L的内部。

由于在图4和5所示的驱动单元D_U中，马达装置M_E布置在底部支架组件A_B的垂直上方，实现了可以在与下管T_L同轴地延伸的取出方向DR_A上取出或重新放入附加电池S_A。为此，仅事先将集成式蓄能器装置S_i或驱动单元D_U连同集成式蓄能器装置S_i一起从底部支架区域中取出或移除。

以这种方式，可以保持下管T_L的封闭管横截面，这有利于车架1的刚性和期望的低重量。

在图6和图7中示出的电动山地车或其驱动单元D_U与根据图2和图3的电动山地车及其驱动单元D_U大体一致，区别在于，对于图6和图7所示的驱动单元D_U，马达装置M_E、传动装置、集成式蓄能器装置S_i以及马达控制器C_M、电池控制器C_B和底部支架组件A_B布置在唯一的共同的壳体H_C中。所述共同的壳体H_C进而整个驱动单元D_U与在根据图2和3的实施方式中类似，借助于两个固定轴F_C1和F_C2与主车架1连接或可与之连接。

驱动单元D_U与自行车主车架1之间的在本公开中部分地称为“固定轴”的接口不一定是轴状的固定件或接口。更确切地说，在本公开中，术语“固定轴”通常意指驱动单元D_U、自行车车架或车架接口单元I_U的连接结构或紧固区域，所述连接结构或紧固区域沿自行车的纵轴线和/或沿自行车的竖轴线彼此间隔开。在此，每个固定轴又可以包括沿着自行车车架的横向轴线间隔开的多个连接结构。这些连接结构，例如螺纹连接部也不一定必须在自行车的横向方向上延伸或布置。更确切地说，这种螺纹连接部的纵轴线例如也可以在纵向平面内延伸，对于自行车而言。

通过将电驱动单元D_U的所有构件或组件布置在共同的壳体H_C中，实现了显著的集成优点，其中尤其是重量和成本优点以及关于维护和使用寿命的优点。

在图8和图9中示出的电动山地车或其驱动单元D_U与根据图2和图3的电动山地车及其驱动单元D_U大体一致。然而，根据图8和9的实施方式的驱动单元D_U具有带有蓄能单元C_CA的附加蓄能器装置S_A，其中，附加蓄能器装置S_A在该实施方式中以集成式蓄能器装置S_i的扩展形式存在。换言之，附加蓄能器装置S_A在此一件式地或一件式地集成到集成式蓄能器装置S_i中并且布置在共同的壳体H_B中。在本实施方式中，集成式蓄能器装置S_i部分地延伸到主车架1的下管T_L中。

在该实施方式中，集成式蓄能器装置S_i借助于两个固定点或固定轴F_B1和F_B2连接到马达壳体H_M。由此，在蓄能器装置S_i与车架1之间的自身的固定接口是多余的，从而降低了复杂性、重量和成本。

作为图8和图9所示方案的备选方案，蓄能器装置S_i，类似于在根据图6和图7的实施方式中一样，也可以与驱动单元D_U的其他组件一起，特别是与马达装置M_E、传动装置、马达控制器C_M、电池控制器C_B和底部支架组件A_B一起布置在唯一的共同的壳体H_C中。

在图10和图11中示出的电动山地车或其驱动单元D_U与根据图2和图3的电动山地车及其驱动单元D_U大体一致。然而，具有减速传动机构的马达装置M_E在根据图10和图11的实施方式中与底部支架轴S_B同轴或同心地实施和布置。

与根据图2和3或图8和9的实施方式类似地，集成式蓄能器装置S_i在此借助于两个固定点或固定轴F_M1和F_M2与马达壳体H_M连接，并且马达壳体H_M包括固定在其上的集成式蓄能器装置S_i借助于两个另外的固定点或固定轴F_M1和F_M2与主车架1连接或可与之连接。

在该实施方式中使用同轴的马达传动装置M_E导致特别紧凑的驱动单元，从而附加地为其他部件，例如为枢转支承件P_S或用于后下叉摇臂A_S的连接，或者也可以用于进一步扩大集成式蓄能器装置S_E的蓄能器装置S_E而利用释放的结构空间。也可以考虑和设置如下实施方式，在所述实施方式中，后下叉摇臂A_S的枢转轴承P_S与同轴的马达传动装置M_E的轴S_B同轴地布置，在所述实施方式中，后下叉摇臂A_S因此支承在同轴的马达传动装置M_E的输出轴S_M上或与之同轴的底部支架轴S_B上。

图12和13示出了根据图10和11的电动自行车或驱动单元D_U，其具有集成式蓄能器装置S_i的附加地绘出的重心位置C_GE以及整个驱动单元D_U的绘出的重心位置C_GC，即尤其包括马达传动装置M_E和集成式蓄能器装置S_i的共同的重心位置C_GC。

与根据图1的现有技术相比，显而易见的是，由于根据本公开的驱动单元D_U，重心C_GE，C_GC在自行车中比现有技术中的(在图12、13、17、18、19和23中再次以虚线示出的)质量重心C_GEA，C_GCA显著地更低并且明显更靠后。

由此显著改善或消除了已知的电动山地车的在说明书引言中所阐述的缺点，尤其是在操控性和行驶安全性方面的缺点。

此外，在图12和图13中以虚线绘出半径为175mm、150mm、125mm和100mm的圆周R₁、R₂、R₃和R₄，所述圆周分别限定底部支承区域，当驱动单元D_U在相应于驱动单元D_U的安装在自行车上的位置的位置中观察时，蓄能器装置S_i的重心位置C_GE以及驱动单元D_U的重心位置C_GC位于所述底部支架区域之内。

可以看出，驱动单元D_U在根据图10至13的实施方式中的重心位置C_GC位于最小圆R₄内，即与底部支架轴S_B的转动轴线具有小于100mm的间距。此外，在图12中可以看出蓄能器单体C_C1或C_C2的极性与行驶方向相关地向右或向左交替地定向。

图14至图16示出了类似于图4和图5的电动山地车或驱动单元D_U，尤其具有附加电池S_A以及集成电池S_E，其固定在马达壳体_HM上，其中马达壳体H_M连同固定在其上的集成电池在车架接口或固定轴F_M1和F_M2上与主车架1连接。在此，在取下集成电池S_i之后，附加电池S_A也可以沿轴向取出方向D_RA从下管T_L中取下，进而能够实现下管T_L的封闭的管横截面，其具有上面进一步描述的优点。

此外可以看出，根据根据图14至图16的实施方式的驱动单元D_U具有用于后下叉摆臂A_S的枢转轴承P_S的轴承容纳部M_P。由此获得由驱动单元和枢转轴承P_S构成的特别紧凑且抗扭的单元。以这种方式，后轮轴与底部支架轴S_B之间的间距也可以有利地尽可能短，这有利于自行车的操控性和机动性以及后下叉2的刚性。

图14和图15结合根据图1的现有技术，尤其示出了借助本公开的主题可实现的高度的功能集成和构件集成。

图16示出了根据图14和图15的电动山地车的驱动单元D_U的局部等距图。其中示出了包含用于与这里未示出的主车架1连接的车架接口或固定轴F_M1和F_M2的马达壳体H_M。

驱动单元D_U的所示实施方式具有布置在底部支架组件A_B上方的马达装置M_E，该马达装置经由传动装置，例如经由圆柱齿轮传动装置和/或经由皮带传动装置作用到底部支架轴S_B上。尤其由于这种节省结构空间的布置和功能集成，能够将蓄能器S_i直接定位在底部支架区域中并与马达M_E直接相邻地定位。

图16中，尤其是附加电池S_A的以及主车架1的封闭板P_E(所述封闭板在P_P中例如被附加电池S_A穿过)，以及附加电池S_A的电池单体C_LA的在此纵向的定向仅应示例性地和示意性地理解。在这方面参考例如图8和图9示出的附加电池S_A的备选实施方式，其可与根据图14至图16的实施方式的其他特征，尤其可以与集成的摇臂轴承P_S、M_P组合。

这同样适用于图10至13中示出的具有同轴马达M_E的实施方式。该实施方式也可以与根据图14至图16的集成的摇臂轴承P_S、M_P组合。

图17示出安装在电动山地车中的驱动单元D_U的第一优选实施例，所述驱动单元具有集成式或集成蓄能装置。图18至图27示出了根据图17的驱动单元D_U的不同视图和截面图。图28示出了根据图17至图27的驱动单元D_U的驱动壳体H_C的分解图。

如图17，尤其如图18、19、23、24和26所示，利用驱动单元实现了尤其是自行车车架的复杂性以及质量和成本的显著降低，具体方式为，省略了在现有技术中常见的在驱动单元D_U的后部区域中、尤其是在延伸穿过底部支架轴S_B的假想的垂直平面P_VB后方的另外的悬挂点，被将其转移到该垂直平面P_VB的前方。以这种方式实现了在现有技术中存在的在垂直平面P_VB后方，尤其也在底部支架轴S_B和后轮轴A_R之间的构件体积的显著减小，并且由此尤其在弹簧式后下叉车架2的情况下实现关于几何形状的更高的设计自由度。

根据图17至27的第一实施例的驱动单元D_U具有或整合了上述的、图2至16中示出的驱动单元中的至少多个的特性，具体可参见对应于图17至28以及下面对在图17至28中设有相应的附图标记的组件或构件的简要描述。

首先，在图17中可以看到类似于在图1至15中示出的车架1的自行车主车架1。此外，可以看到后下叉悬架2、后车架接口装置I_R以及前车架接口装置I_F。在此，驱动单元D_U的车架接口I_R，I_F布置在车架接口单元I_U的相应的驱动单元接口装置I_DR，I_DF上，所述车架接口单元尤其从图22中可见。

在此，后部的车架接口装置I_R以及与此相应地还有车架接口单元I_U的后部的驱动单元接口装置I_DR优选位于直线的固定轴F_M1上(参见图16、20、22和26至28)。如图18所示，在驱动单元D_U和车架接口单元I_U的安装状态下，固定轴F_M1与链条拉力F_TC的作用点P_C之间的垂直距离D_PV很小，优选小于30mm，特别优选小于21mm。

以类似的方式，固定轴F_M1与底部支架轴S_B的转动轴线(骑行者重力和骑行者驱动力的作用点，即近似在根据图18的底部支架轴垂直平面P_VB中延伸的有效踏板力F_PE)之间的水平间距D_M1也很小，优选小于30mm，特别优选小于18mm。

以这种方式，通过这两个必要时非常高的力产生的并且必须由驱动单元传递到车架上的转矩被最小化。特别地，链条拉力F_TC可以在动态负载情况下容易地达到和超过5000N的数量级。通过利用这种结构方式实现的由链条拉力F_TC和骑行者重力/驱动力F_PE产生的转矩的最小化，并且由于驱动壳体悬臂C_D的大的有效长度D_M2，支撑这些转矩所需的反作用力在前车架接口装置I_F处很小并且可以在那里通过驱动单元D_U和车架接口单元I_U之间的优选纯摩擦锁合的连接容易地导入到车架中，所述连接此外在遵守尺寸公差方面仅需满足较低的要求。

反之，这意味着，由两个车架接口装置I_F和I_R仅对后车架接口装置I_R提出关于力传递、刚度和保持公差的高要求，而前车架接口装置I_F在力方面仅受小的负荷，并且仅需满足较低的公差或精度要求。

在两个车架接口装置I_F(扭矩支撑)和I_R(在最短路径上支撑所有力以及尺寸参考)上的任务的这种特定分配也意味着，驱动单元D_U和后车架接口装置I_R之间的连接提供特别高的刚度以及直接的力流。

此外，驱动单元D_U相对于主车架1的所有运动自由度(除了围绕后固定轴F_M1的旋转自由度F_R之外，参见图22)仅借助于后车架接口装置I_R来确定。如尤其从图22中得知的那样，在根据图17至29A的第一实施例中，后车架接口装置I_R包括用于将后车架接口装置I_R与驱动单元D_U连接的螺纹连接部C_R。

螺纹连接部C_R(尤其参见图22、26、27)在第一实施例中包括呈阶梯式套筒S_G形式的或具有阶梯式套筒S_G的车架补偿适配器A_O，其包括用于在轴向方向上可变地无间隙地调节在车架接口单元I_U的马达壳体H_M或驱动器壳体H_C与后驱动单元接口装置I_DR之间的夹紧的外螺纹，此外包括螺纹套筒B_S、推压垫圈W_P和用于旋入到螺纹套筒B_S中的连接销B_C，由此在马达壳体HM或驱动器壳体H_C与后驱动单元接口装置I_DR之间建立上述的，在所有三个空间方向上无间隙地传递负载的连接。

马达壳体H_M或驱动器壳体H_C与车架接口单元I_U的后驱动单元接口装置I_DR之间借助车架补偿适配器A_O的连接，在此不仅在轴向方向上相对于补偿适配器A_O的纵轴线无间隙。通过相应地选择车架补偿适配器A_O的外直径与在马达壳体HM或驱动器壳体H_C中和在车架接口单元I_U的驱动单元接口装置I_DR中的容纳该外直径的孔O_R1，O_R2之间的配合，可以确保马达壳体H_M或驱动器壳体H_C与后驱动单元接口装置I_DR之间的连接也在径向方向上相对于补偿适配器A_O的纵轴线无间隙。

在此，车架补偿适配器A_O尤其用于补偿在自行车车架1上或在驱动单元接口装置I_DR上存在的可能的公差，尤其关于支撑宽度W_S(参见图26至28和33B)。

这种公差补偿是非常重要的，因为驱动单元D_U在自行车市场的实践中可以与不同的自行车车架或必要时与不同的车架接口单元I_U组合，其中，自行车车架或必要时车架接口单元I_U可以由不同的制造商制造或供应。

由此，根据经验，根据自行车车架或车架接口单元I_U的来源或制造商，得出关于支撑宽度W_S的最不同的公差情况。这种不同的公差情况可以通过补偿适配器A_O简单且无级地补偿。

如上所述，驱动单元D_U的前车架接口装置I_F仅用于通过驱动壳体悬臂C_D进行扭矩支撑(并且因此用于确定驱动单元D_U相对于主车架1的六个运动自由度中的第六自由度F_R)。由于在前车架接口装置I_F或前固定轴F_M2与底部支架轴S_B的转动轴线之间的大的水平间距D_M2，在此仅产生小的待支撑在前车架接口装置I_F上的反作用力。

在现有技术中，通常使用三个用于连接驱动单元和自行车车架的固定轴，然而，与本公开不同的是，在不同的固定轴之间，在驱动单元相对于自行车车架的力传递、力矩传递和运动自由度的确定方面没有具体的任务划分。特别地，不存在用于将力和力矩从驱动单元引入到自行车车架中的明确的负载路径。更确切地说，在现有技术中，实际的负载路径以及哪个悬挂点或哪个固定轴传递力和力矩的哪一部分的问题基本上取决于驱动单元上和自行车车架上的多个相同的固定轴之间的随机公差比和公差分布。

由此，在现有技术中在将驱动单元安装在自行车车架中时在公差补偿方面以及在驱动单元与自行车车架之间的持久固定且无间隙的连接方面经常出现相当大的困难。

此外，在现有技术中，用于连接驱动单元和自行车车架的通常三个固定轴中的一个固定轴位于垂直平面P_VB后面或甚至明显远的区域中，所述垂直平面包含底部支架轴S_B的旋转轴线，典型地在所述垂直平面P_VB后方约40mm以上，并且在此经常甚至在水平面P_HB之下，所述水平面包含所述底部支架轴S_B的旋转轴线。这意味着，自行车车架或自行车车架的车架接口单元必须围绕底部支架构建至远至底部支架后面并且经常甚至构建至底部支架高度之下，以便在那里提供用于与驱动单元连接的所需的固定轴或固定容纳部。

这种在行业中也被称为“车架凸耳”的车架在底部支架后面的延长部或外翻部用于能够在该处固定驱动单元，但制造成本高，尤其是当驱动单元应同时满足所提到的关于遵守公差和吸收力的高要求时。此外，车架在底部支架后面的这种延长或外翻与通常布置在相同的结构空间区域中的用于后悬架支座容纳部M_P的容纳部(参见图1和图17至25)相冲突，这会决定性地使其结构设计和优化复杂化。

利用根据本公开的驱动单元D_U可持续地消除这种有问题的混合情况，特别是通过以下方式，特别优选地设置有恰好两个车架接口I_R，I_F或恰好两个固定轴F_M1，F_M2，其中后车架接口装置I_R或固定轴F_M1定位得非常靠近链条拉力F_TC和骑行者重力/驱动力F_PE的重要的力作用线，并且承担所有公差补偿和力传递任务以及驱动单元D_U的所有运动自由度的确定(除了围绕平行于底部支架轴S_B的旋转轴线的旋转自由度F_R之外，参见图22)，由此仅还需要扭矩悬臂形式的前车架接口装置I_F或固定轴F_M2来确定驱动单元D_U的作为其余部分的、前述的旋转自由度_FR。

驱动单元D_U相应地特别优选地具有恰好两个车架接口I_R，I_F，所述车架接口构造用于与车架接口单元I_U的相应所属的驱动单元接口I_DR，I_DF连接。

优选地，驱动单元D_U的前车架接口装置I_F在此与用于驱动防护罩S_D的枢转支承装置P_D功能结合地构成，这尤其由图22至26和图30所示。

在此，驱动保护罩S_D优选可枢转地支承在马达壳体H_M上和/或车架接口单元I_U上。驱动保护罩S_D的这种支承优选在轴线F_M2上与驱动单元D_U的前车架接口装置I_F与车架接口单元I_U的驱动单元接口装置I_DF(参见图21至26以及图33B)的螺纹连接C_F同轴地进行，优选借助轴承衬套B_B，例如借助塑料或烧结轴承衬套。作为备选方案，驱动保护罩S_D也可以在L_D的情况下可枢转地与驱动壳体H_C连接。在这种情况下，驱动保护罩S_D的封闭件位于前固定轴F_M2的区域中(参见图22至25)，驱动保护罩S_D可以被打开以取出电池。

驱动保护罩S_D保护驱动单元D_U和尤其是其可取出的电池S_i，并且优选同时形成用于电池保持和电池取出的可运动的活门。在第一实施例中，电池S_i的容纳优选通过在驱动保护罩盖S_D和马达壳体H_M之间的夹紧来实现。

如尤其由图29A和34得知的那样，驱动保护罩S_D直接固定在马达壳体HM上或者固定在马达M_E和电池S_i的共同的壳体H_C上。

这是特别有利的，因为以这种方式，特别是在将自行车放置在底部支架区域中例如在障碍物上时出现的显著力(这在运动使用中可能经常发生)可以直接从驱动保护罩S_D经由驱动保护罩S_D在驱动壳体H_C上的固定接口P_D，L_D导入到驱动壳体H_C中，并且从驱动壳体经由驱动单元D_U的车架接口I_R，I_F并且经由驱动单元接口装置I_DR，I_DF导入到主车架1中。因为具有车架接口I_R，I_F的驱动壳体H_C和驱动单元接口装置I_DR，I_DF都设计用于吸收高的力，所以这种例如在放置自行车时出现的力能够无问题地吸收并且可靠地导入到自行车车架中。

此外，通过以下方式进一步显著减轻自行车车架的负荷：当自行车在底部支架区域中被放置在障碍物上时，骑行者经常站在踏板上。在此，由于驱动防护罩S_D在马达壳体H_M上的固定，冲击力可以直接经由底部支架轴S_B的支承部B_R，B_L从马达壳体H_M导入到底部支架轴S_B中并且从那里导入到骑行者具有减振和缓冲作用的腿中。

而在现有技术中，驱动防护罩通常不与驱动壳体连接，而是直接与主车架1连接。出于该原因，在现有技术中存在例如在放置在障碍物上时损坏自行车车架的显著风险。

为了进一步改善通过驱动防护罩S_D吸收力冲击的可能性，驱动防护罩S_D的沿行驶方向后方的固定装置L_D尤其可以与图19、22、23、25、30和34中所示的不同地布置在更前方，从而驱动防护罩S_D的自支撑长度相应地缩短。

在驱动防护罩S_D和电池S_i之间，至少在驱动防护罩S_D的悬臂式长度上优选存在气隙，由此驱动防护罩S_D的悬臂式长度在出现力冲击时屈服并且可以相应地拦截力冲击，而不会发生驱动防护罩S_D与电池S_i的碰撞以及电池S_i的不允许的高机械负荷。

作为备选方案，力冲击也可以经由驱动防护罩S_D的自支撑区域至少部分地导出到电池S_i上。为此，电池壳体H_B相应地坚固地构造，并且优选地至少在驱动防护罩SD的自承式区域和电池S_i的前下方区域之间设置有阻尼的并且分配力的弹性体中间层。

此外，利用根据本公开的驱动保护罩S_D，可以省去在现有技术(参见图1)中通常需要的在主车架1和电池S_i之间的用于电池固定的另外的机械接口，由此进一步决定性地降低了耗费、成本和可能的误差源。

驱动防护罩活门S_D优选设有保持凸起R_P(参见图22至25)，所述保持凸起使电池的插入和取出变得容易，尤其避免电池在活门S_D打开时不受控制地掉出。

如图29C所示，驱动防护罩活门S_D可以具有相对于驱动防护罩活门S_D的旋转轴线F_M2偏心地成形的，优选弹性屈服地设计的夹紧凸起PL或相应偏心地成形的凸轮，所述凸轮在驱动防护罩活门S_D关闭时(参见图23/24以及图25、30和33B)将电池S_i压靠例如在马达壳体H_M，T_H上的相应的支座。以这种方式，电池S_i牢固地并且即使在自行车的要求高的使用目的中也无嘎嘎声地保持在驱动单元D_U中，而为此不需要另外的锁定装置或紧固装置，所述锁定装置或紧固装置必须由使用者特别地操纵。

电池S_i借助于弹性可挠曲的夹紧突出部P_L的固定和锁定具有另外的优点，即在运行中自行车车架和/或驱动单元D_U在底部支架和下管T_L之间的区域中出现的扭转不会对电池Si在驱动单元D_U中的固定包围产生不利影响，因为弹性可挠曲的夹紧突出部P_L容易补偿这种扭转。

图17至19和23在该实施例中也示出重心位置C_GE1(所示电池S_i的电池重心)和C_GC1(包括电池S_i的驱动单元D_U的总重心)或重心位置C_GE2(在此未示出的较小电池S_i的电池重心，类似于根据图12和13的实施例，其中电池不延伸到下管中)和C_GC2(包括较小电池的驱动单元的总重心)。尤其如图19和23示出，在该实施方式中，所有的重心C_GE1、C_GE2、C_GC1和C_GC2有利地位于具有半径R₃的小象限Q_B3之内，并且因此不仅在其高度方面而且在其水平位置方面紧邻底部支架轴S_B。

为了比较，在图17中还再次绘出相应的重心位置C_GEA(根据图1的现有技术中的电池重心)和C_GCA(马达装置M_E以及电池S_i和S_A的总重心)。在图18、19和23中相应地为了比较再次绘出总重心C_GCA。由此可以在图17中特别清楚地看到，根据本公开的驱动单元D_U的总重心C_GC与例如根据图1的现有技术相比显著更低且更远地位于自行车车架中并且因此有利地更加居中。

这在已知的电动自行车中带来了关于在说明书引言中所阐述的重心问题的决定性的优点，尤其是在操控性和行驶安全性方面的明显的改进。

此外，图17示出了从底部支架S_B看位于右上方的象限Q_B，在那里具有边长R₁，所述边长相应于围绕底部支架S_B的圆周半径R₁，并且所述象限包含电池S_i的重心位置C_GE以及包括电池S_i的驱动单元D_U的共同重心位置C_GC。在此已经可以看出，相对于现有技术的相应的重心位置C_GEA和C_GCA(参见图1)，重心C_GE和C_GC在自行车中设置得更靠下和更靠后多少。特别地，重心位置C_GE和C_GC再次特别清楚地从根据图18、图19和图23的放大图中得出。

此外，图18和19示出倾斜平面I_P，该倾斜平面包含底部支架轴S_B的旋转轴线。倾斜平面I_P相对于水平面向前倾斜50°的角度β，并且划定底部支架S_B前方和上方的区域，在该区域内，两个固定轴F_M1和F_M2优选地布置在驱动单元D_U和自行车车架之间或驱动单元D_U和车架接口单元I_U之间。同样优选地，两个固定轴F_M1和F_M2布置在30°至80°的角度α之内，特别优选布置在50°至60°的角度α之内，其中，该角度α的顶点与底部支架轴S_B的转动轴线重合，并且其中，该角度α位于底部支架象限Q_B1中。

固定轴F_M1，F_M2的这种布置及其决定性的，已经在上文中描述的优点通过根据本公开的驱动单元的多个特殊特征的共同作用是可能的，其中几乎所有的力、力矩和公差与后车架接口的关联，以及由此实现的驱动单元的短的力传递路径和高的刚度。这又实现了可以省去在现有技术中常见的远在底部支架轴后面并且经常甚至在底部支架轴下方的第三固定轴。

图23和24尤其示出(在此剖切示出的)电池壳体H_B以及包含在其中的蓄电池单体C_C。如在图23和24中可看出的那样，蓄电池单体C_C优选以最小的相互间距布置在六边形的封装中。因为六边形的封装对应于具有最高封装密度的圆柱形体的空间布置，所以由此可以在小的体积中实现高的电池容量。

同时，六边形的填料连同大部分或全部蓄电池单体C_C轴线平行于底部支架轴的布置能够实现：给蓄电池S_i赋予最优地匹配于在马达壳体H_M/T_H、控制器C_MB、下管T_L或下管套筒L_L之间的不规则形状的空间边界条件的形状(参见图23和24的概要)。

由此可以使电池S_i的能量含量最大化，通过从驱动单元DU中枢转来确保电池Si的简单取出(参见图24、25和30)，并且确保电池在驱动单元DU中的牢固且无嘎嘎声的封闭，尽管优选地，除了驱动防护罩S_D之外不存在或需要用于电池的另外的锁定装置或紧固装置，尤其是在自行车车架侧不存在锁定装置或紧固装置。

此外，在图23和24中可以看到用于容纳用于马达和/或电池S_i的控制器C_MB的附加壳体(也参见图25和26)。在电池壳体中可以附加地包含电池控制器C_B(在图23/24中未示出，然而例如参见图9)，所述电池控制器尤其负责给电池S_i充电。

根据图23和24，在控制器C_MB和电池S_i之间存在用于在控制器C_MB和电池S_i之间进行能量传输和优选无线信息传输的电接口I_E。例如可以以插接连接的形式构造的电接口I_E在根据图24打开驱动保护罩盖S_D并且与之连接的电池S_i枢转时自动分离成其两个接口部分I_ED(配属于驱动单元)和I_EB(配属于电池)。同样地，两个接口部件I_ED和I_EB在插入电池S_i之后并且在随后关闭驱动保护罩盖S_D时自动地并且在运动学上明确地确定地再次合并，由此排除了错误操作和与此相关联的接口触点的错误接触或损坏。从图23和图24的概要中可以看出，电池S_i在打开驱动保护罩S_D时与该驱动保护罩盖一起围绕前驱动单元接口装置I_F旋转或枢转。电池S_i在其上部区域中的特殊形状允许这种枢转运动，而电池S_i在此不会与下管T_L或下管套筒L_L的内壁碰撞。

驱动防护罩活门S_D具有驱动防护罩封闭件L_D，所述驱动防护罩封闭件优选地构造为能够借助于常见的内六角扳手容易地移除的螺栓，用于简单地打开驱动防护罩S_D(参见图22、25、27)。以这种方式，驱动保护罩S_D因此同时形成用于容纳和保持电池S_i的电池隔室的重要部分。

与在图23至25和30中示出的实施例不同，驱动防护罩S_D也可以与电池连接或与电池壳体的一部分一体地构造，使得电池本身一起承担驱动防护罩S_D的功能。

尤其在图18至25中还可以看到后下叉摇臂轴承容纳部M_P，该后下叉摇臂轴承容纳部以集成到马达壳体H_M、马达装置M_E和电池S_i中的驱动壳体H_C的形式存在，或者根据在此考虑的实施方式集成到车架接口单元I_U中的支承容纳部M_P，用于可枢转地支承自行车车架的弹簧式后下叉摇臂2。

后下叉摇臂支承容纳部M_P也可以类似于在现有技术中如图1所示布置或固定在自行车车架上。

后下叉摇臂A_S(参见图11至24)的轴承轴线P_S理想地并且因此优选地延伸穿过链轮R_C上的链条拉力F_TC的主力作用点P_C或非常靠近该主力作用点P_C(参见图11至24)，以便不引起后下叉摇臂A_S根据链条拉力F_TC的非期望的压缩运动。

在图17中、图25中，S_R表示用于自行车车架的弹簧式后下叉摇臂2的弹簧/减振器单元D_S(参见图1至15和17)的容纳部。

在根据图17至29B的第一实施例中，座管套筒L_S(参见图17至25)接合到主车架1的座管T_S(参见图1至15和17)中，座管套筒L_S(参见图17至25)优选与后下叉摇臂轴承容纳部M_P、后下叉减振器容纳部S_R和下管套筒L_L(参见图17至25)一体地构造，下管套筒L_L接合到主车架1的下管T_L(参见图1至15和17)中。

特别优选地，座管套筒L_S、下管套筒T_L、后下叉摇臂支承容纳部M_P、后下叉减振器容纳部S_R与驱动单元接口装置I_DR和I_DF一起一体地形成车架接口单元I_U，所述车架接口单元因此尤其设置用于将驱动单元D_U与主车架1连接并且必要时与带弹簧的后下叉摇臂2连接(参见图16，17和22)。

如上所述，驱动壳体悬臂C_D用于确定驱动单元D_U相对于自行车车架1或相对于车架接口单元I_U的第六(旋转)运动自由度F_R(参见图22)，其方式为，驱动壳体悬臂C_D与车架接口单元I_U的前驱动单元接口装置I_DF连接。

因为驱动壳体悬臂C_D与车架接口单元I_U的前部的驱动单元接口装置I_DF的连接，如同样已经在上面在讨论两个车架接口装置I_F和I_R的任务分配时所阐述的那样，仅必须传递相对小的力并且不必满足高的精度要求或公差要求，所以足够并且因此优选的是，驱动壳体悬臂C_D与前部的驱动单元接口装置I_DF之间的连接通过摩擦锁合实现。

为此，在根据图17至29B的第一实施例中使用摩擦盘W_F(参见图22和26)，所述摩擦盘在前驱动单元接口装置I_DF的外表面O_S和车架接口I_F的相应的内表面I_S之间通过前驱动单元接口装置I_DF与驱动单元D_U的螺纹连接C_F摩擦地夹紧在驱动壳体悬臂C_D上(参见图22和26)。

如上所述，在驱动壳体悬臂C_D和车架接口单元I_U的前驱动单元接口装置I_DF之间的连接仅用于驱动单元D_U的旋转固定和从驱动单元D_U出发向车架接口单元I_U或自行车车架中引入转矩。

在驱动壳体悬臂C_D和前驱动单元接口装置I_DF之间通过摩擦锁合(例如借助于螺纹连接C_F和摩擦盘W_F)的当前优选的连接在这方面是有利的，因为该连接对车架侧的前驱动单元接口装置I_DF以及驱动侧的车架接口装置I_F的精度，在此即对螺纹连接C_F在径向方向上关于前固定轴F_M2的孔、凸肩和螺纹的精度没有高的要求。

在关于前固定轴F_M2的轴向方向上，在驱动壳体悬臂C_D和车架接口单元I_U的前驱动单元接口装置I_DF之间的仅作为用于确定旋转自由度F_R的转矩悬臂需要的连接仅提出非常低的要求。

特别地，驱动壳体悬臂C_D可以这样设计，使得所述驱动壳体悬臂在驱动单元D_U的无力负载的、未安装的状态下具有相对于前驱动单元接口装置I_DF的接口面或接口平面P_IF稍微过大的间距。在安装驱动单元D_U时，驱动壳体悬臂C_D随后通过螺纹连接C_F的力略微向内弹性变形，由此可以大幅度且方便地补偿前驱动单元接口装置I_DF的接口平面P_IF的可能的间距公差。

相反，驱动单元D_U在所有三个空间方向上相对于车架接口单元I_U或相对于主车架1的尺寸固定以及与这些空间方向相对应的力的传递实际上仅通过在所有三个空间方向上在后驱动单元接口装置I_DR和驱动单元D_U之间的优选形状配合的连接实现(参见图22、26和27)。

相反，在驱动壳体悬臂C_D和前驱动单元接口装置I_DF之间的连接上仅提出关于精度和公差的低要求，这除了上面在讨论两个车架接口装置I_F和I_R的任务分配时所描述的优点之外，还降低了车架接口单元I_U的制造耗费和制造成本。

从图22尤其结合图28得出，在此同时形成用于马达M_E和电池S_i的共同的壳体H_C的马达壳体H_M优选仅由三个单独部件组成，即由两个壳体盖C_H1，C_HR和优选基本上或完全棱柱形的壳体管T_H组成，其中，壳体盖C_H与壳体管T_H一起能够借助于多个马达壳体螺钉B_D连接成马达壳体H_M。

如尤其图28示出的那样，壳体盖C_H优选分别一体式地分别包括驱动器壳体悬臂C_D中的一个，并且具有轴承容纳部M_BR，M_BL，在所述轴承容纳部中能够在左侧容纳用于底部支架轴S_B的支承部B_L，并且在右侧容纳用于马达输出空心轴S_HM的支承部B_R(参见图29C和27)。

在图27的剖视图中还可看到曲柄适配器A_C，所述曲柄适配器将在图30\31和34中可见的，布置在底部支架轴上的轴齿部S_T与布置在踏板曲柄C_P中的、波浪形的花键S_W(如在图22、29C和34中可看到的那样，在曲柄适配器的外径上的形状对应的波浪形的花键S_W)旋转地形状配合地连接。

曲柄适配器A_C在两个方面是有利的。一方面，这能够实现用于马达装置M_E的更简单的安装方案，尤其是用于马达装置M_E的(在附图中未示出的)布置在右侧的减速传动装置的安装方案，用于布置在左侧的(同样未示出的)电机。在装配方案中，特别是在没有插上的曲柄适配器A_C的情况下，底部支架轴S_B可以更简单地与马达装置M_E的其他部件，特别是与减速器的部件装配，因为底部支架轴S_B在没有插上的曲柄适配器A_C的情况下具有更小的直径。

曲柄适配器A_C的另一优点在于踏板曲柄C_P和底部支架轴S_B之间的由此实现的，在两个转动方向上旋转无间隙的形状配合的连接。

在传动技术中的其它应用中，花键S_W通常仅在一个方向上无间隙地传递额定转矩。相反，在自行车中需要在踏板曲柄_CP和底部支架轴S_B之间无间隙地在两个旋转方向上传递高转矩。例如，自行车的骑行者可以以其整个身体重量站在踏板上，由此分别具有相反旋转方向的高转矩从踏板曲柄C_P作用到底部支架轴S_B上。如果扭矩不从踏板曲柄CP无间隙地从花键S_W传递到底部支架轴S_B上，则这将导致踏板曲柄C_P和底部支架轴S_B之间的非期望的剧烈的旋转运动和相应的咔嗒声。此外，由此踏板曲柄C_P与底部托架轴S_B之间的连接会随着时间损坏或松动，这还会导致事故危险。

出于该原因，在自行车上，除了传递扭矩的齿部之外，踏板曲柄C_P和底部支架轴S_B之间的花键S_W必须锥形地构造，以便能够将踏板曲柄C_P轴向地压紧到底部支架轴S_B上并且由此在踏板曲柄CP和底部支架轴S_B之间产生无间隙的连接。只有这样，由骑行者在两个方向上施加的扭矩才能在两个旋转方向上无间隙地传递。

尤其当曲柄适配器A_C由延展性材料和/或薄壁地构造时，踏板曲柄C_P在轴向方向上压紧到底部支架轴S_B上导致曲柄适配器A_C在轴齿部S_T上的径向压缩(参见图30，31和34)。由此，在轴齿部S_T和曲柄适配器A_C之间也产生期望的、在两个转动方向上无间隙地固定的形状配合的连接，即使轴齿部ST不是圆锥形地而是棱柱形地构成，如图30、31和34所示。此外，轴齿部S_T的棱柱形的构造方案相对于轴齿部S_T的在没有曲柄适配器A_C的情况下否则需要的圆锥形的构造方案节省了在制造底部支架轴S_B时的成本。

布置在驱动单元D_U上的车架接口I_R，I_F作为与车架接口单元I_U的驱动单元接口装置I_DR，I_DF的形状相对应的配对件优选位于驱动单元D_U的壳体盖C_H上，如尤其从图22、28、31和34中得知的那样，在此车架接口I_R，I_F优选与壳体盖C_H一件式地构造。

以这种方式，尤其实现了驱动单元D_U与主车架1或车架接口单元I_U之间的连接的期望的最大的支撑宽度W_S(参见图26至28)，这改善了自行车车架与驱动单元D_U之间的连接的刚度以及直接的力流。

与在图26和27中示出的并且类似地也在图32B和33B中示出的不同，驱动单元D_U关于其在横向方向上(沿着底部托架轴S_B的轴线)的基本尺寸也可以关于车架中心平面P_FC不对称地构造(参见图27)。特别地，在横向方向上的主要尺寸可以在左侧大于相应的右侧尺寸。由此，尤其可能的是，将必要时非常高的链条拉力F_TC以最小的链条拉力水平距离D_PH引导至所属的后车架接口装置I_R的右侧接口平面P_IR。由此使驱动单元D_U、车架接口单元I_U以及主车架1的通过链条拉力F_TC产生的转矩和因此扭转最小化。

通过车架接口I_R，I_F在壳体盖C_H中的优选一件式的布置，作用在底部支架轴S_B上的重量力或驱动力F_PE以及链条拉力F_TC直接经由布置在壳体盖C_H中的支承装置B_L，B_R导入壳体盖C_H中，并且从那里经由车架接口I_R，I_F和驱动单元接口装置I_DR，I_DF导入车架接口单元I_U中进而导入自行车车架中。

因此，中央壳体管T_H几乎不需要传递负载，并且可以在其他方面，例如材料选择和制造方案方面进行优化。由于壳体管T_H的优选完全棱柱形的形状，例如通过铝管的车削或挤压成型实现简单且低成本的制造。

壳体管T_H也可以在最大热导率方面同时在低重量的情况下优化，其方式为：优选地为壳体管T_H选择铝合金，例如Al6060，其具有比在现有技术中经常使用的镁好得多的热导率。

作为备选方案，壳体盖C_H也可以布置在自行车车架10上，尤其与自行车车架一体地构造。同样提供了一种实施方式，其中壳体盖中的一个，优选地布置在驱动侧上的壳体盖C_HR，即与骑行者相关地布置在右侧的壳体盖C_HR布置在自行车车架上并且优选地与自行车车架一体地构造，而另一左侧壳体盖C_HL构造为可与壳体管T_H分离的单独部件。由此，例如为了维护目的，实现了对这样至少部分地与主车架1一体地构造的马达壳体H_M的简单的操作可能性。

(在根据图17至29B的第一实施例的图中未示出，但在根据图29C至34的第二实施例的图29C中可看出的)马达输出空心轴S_HM(其在第一实施例中也以类似的形式存在)具有外齿部T_E，该外齿部设置用于啮合到链轮卡盘S_C的形状对应的内齿部T_i中(参见图22)。通过由内齿部T_i和外齿部T_E形成的转矩接口，由骑行者转矩和马达转矩形成的总转矩从驱动单元D_U传递到传动系3中(参见图1)。

内齿部T_i也可以(在取消链轮卡盘S_C的情况下)直接布置在链轮R_C中。然而优选地，存在链轮卡盘S_C，在该链轮卡盘上可选地可以安装具有例如不同齿数或不同链线L_C的链轮R_C(参见图26和22).

下面描述车架接口I_R，I_F或驱动单元接口装置I_DR，I_DF相对于驱动单元D_U或相对于车架接口单元I_U的优选位置(参见图17至19和图22至26)。

如尤其从图18中得知的那样，优选所有车架接口装置I_R，I_F或驱动单元接口装置I_DR，I_DF以及因此两个固定轴F_M1，F_M2作为驱动单元D_U与主车架1之间或驱动单元D_U与车架接口单元I_U之间的接口位于假想的水平面P_HB上方的垂直区域中以及位于包含链条拉力F_TC的作用点P_C的水平面P_HC下方。

为了使驱动单元D_U、车架接口单元I_U或主车架1的由链条拉力F_TC产生的转矩和相应的负荷或变形最小化，在此，在后固定轴F_M1和链条拉力F_TC的作用点P_C之间的垂直距离D_PV尽可能小，优选小于30mm，特别优选小于21mm。

同样优选地，两个固定轴F_M1，F_M2比包含底部支架轴S_B的旋转轴线的假想垂直平面P_VB更靠前，优选比假想垂直平面P_VB更靠前15mm以上。

优选地，两个固定轴F_M1，F_M2位于假想的倾斜平面I_P之前方，该倾斜平面包含底部托架轴S_B的旋转轴线，其中，倾斜平面I_P相对于水平面向前倾斜50°的角度β，换言之，相对于例如根据图17和18的右侧视图顺时针倾斜。

在三个上述实施方案的特别优选的组合中，两个固定轴F_M1，F_M2位于两个水平面P_HB和P_HC之间的垂直区域中，在垂直平面P_VB之前方以及在倾斜平面I_P之前方。

同样优选地，两个固定轴F_M1，F_M2处于位于右上方的底部支架象限Q_B1中的30°至80°的角度之内，特别优选地处于50°至60°的角度之内，其中，该角度的顶点与底部支架轴S_B的旋转轴线重合(参见图18和19)。

此外，特别优选的是上述实施方式的组合，其中，两个固定轴F_M1，F_M2位于两个水平面P_HB和P_HC之间的垂直区域中以及位于垂直平面P_VB之前方，此外位于倾斜平面I_P之前方，以及在30°至80°的角度α之内，特别优选在50°至60°的角度α之内。

利用两个固定轴F_M1，F_M2作为驱动单元D_U与主车架1之间或驱动单元D_U与车架接口单元I_U之间的接口的这种布置，相对于现有技术可以实现许多优点。

首先，通过这种设计为后下叉悬架的组件，例如摇臂轴承和减振器铰接装置提供了明显更多的结构空间，因为主车架1不必再像在现有技术中那样相对远地到达底部支架后面并且在此部分地甚至到达底部支架高度以下。这也降低了复杂性、重量和成本，车架制造商在底部支架后面的功能上非常重要的区域获得了更多的设计自由度。

此外，相对于现有技术(其中车架包围驱动单元并且通常大部分包围驱动单元，然而至少在固定轴的区域中)，利用上述结构方式也改善了用于冷却驱动单元的电气和电子部件的可能性。这在这些部件的当前不断减小的结构尺寸中起着越来越大的作用，同时发动机功率趋于增加。

关于车架接口的侧向定位，优选地，在驱动单元D_U的后车架接口装置I_R和车架或车架接口单元I_U的所属的后驱动单元接口装置I_DR之间的接口平面P_IR在从驱动单元DU到主车架1上的最佳力矩和力传递方面并且在驱动单元D_U的高刚度方面分别在主车架1的左侧和右侧定位，由此得到相应有利的大的支撑宽度W_S(参见图22、26和27)。

在这种情况下，支撑因数F_S可以作为支撑宽度W_S与踏板力作用宽度W_PE的商数形成，踏板力作用宽度W_PE对应于有效的踏板力作用点在踏板曲柄与踏板轴承轴之间的连接面上的水平距离(参见图27)。支撑因数F_S大于0.5，优选大于0.55，特别优选大于0.6。

作为支撑因数F_S的优选值的备选或补充方案，如此选择支撑宽度W_S，使得形成为支撑宽度W_S与链条拉力F_TC的作用点与右侧的接口平面P_IR之间的链条拉力水平距离D_PH的商数的链条拉力因数F_PC大于5，优选大于5.5，特别优选大于6。

以这种方式，确保了作用在驱动单元D_U上的横向力，特别是踏板力F_PE以及链条拉力F_TC以最短的路径最佳地传递到自行车车架中。由此，驱动单元D_U和主车架1或车架接口单元I_U的参与该力传递的结构在重量小的情况下也获得特别高的刚度，这抵消了在驱动单元D_U运行时不期望的扭转和与之相关的力损失。

相反，在现有技术的驱动单元中，用于支撑因数F_S的值大多明显低于0.4，并且用于链条拉力因数F_PC的值大多明显低于3。

因此，在现有技术中，由于踏板力F_PE和链条拉力F_TC的作用而产生高的弯矩，所述弯矩要么导致驱动单元或自行车车架在底部支架区域中的相应大的变形，要么必须在这些区域中以大的壁厚来吸收和补偿，这导致驱动单元和车架的相应大的重量。

如果驱动单元D_U关于其在横向方向上(沿着底部托架轴S_B的轴线)的基本尺寸相对于车架中心平面P_FC不对称地构造，如进一步上面参考图27所描述的那样，那么作为支撑宽度W_S和链条拉动水平距离D_PH的商数构成的链条拉力因数F_PC的替代或补充方案，链条拉力因数F‘_PC可以作为右侧的支撑间距W’_s(参见图27)和链条拉动水平距离D_PH的商数构成。根据本公开，该链条拉力因数F‘_pc大于2.5，优选大于2.75，特别优选大于3。

在图29C至34中示出了相对于根据图17至29B的第一实施例改变的和结构上细化的第二实施例。在根据图17至29B的第一实施例与根据图29C至34的第二实施例之间的一些主要区别在此由图29A至图29D得出。

首先尤其可以看出，在根据图17至29B的第一实施例中基本上仅示意性地示出的马达和/或电池控制器C_MB在根据图29C至34的第二实施例中以更高的细节程度示出，在那里具体地作为马达控制器C_M。

因此，第二实施例的马达控制器C_M提供了多个附加接头C_A，在所述附加接头上可以连接另外的电器，例如自行车照明装置、根据图1的电气后拨链器4、根据图1的电气控制的高度可调节的座椅柱8，或者在市场上例如以术语“Flight Attendant”已知的用于避震前叉和/或用于后下叉悬架2，D_S的电气或电子控制的弹簧/减振器元件(参见图1)。

通过附加接口C_A中的一个或多个，例如也可以实现用于人机界面或操纵界面H_MI的供电，所述人机界面或操纵界面被设置用于控制自行车的各种电气或电子系统。在操作界面H_MI处或在自行车上的其他位置处，例如在自行车车架的顶管T_U的区域中，也可以布置用于运行或充电附加设备(例如智能手机)的充电插座，其供电同样可以通过附加连接C_A中的一个实现。

优选地，附加接口C_A仅用于给附加设备(例如上述的那些)供电，而马达控制器C_M和附加设备之间的数据交换，或者不同附加设备之间的数据交换，特别是为了控制附加设备或马达控制器C_M的目的，借助于无线通信协议，例如通过蓝牙进行。

在图29D中(以及在图30中)可看出，电池壳体H_B在该实施例中包括壳体中间部件P_M以及两个壳体盖板C_H。优选类似于在图23和24的剖视图中构造用于容纳和固定电池单体CC的壳体中间部分P_M在两侧用壳体盖板C_H封闭，所述壳体盖板优选与壳体中间部分P_M螺纹连接，以便于修理或更换用过的或有缺陷的电池单体。用于将壳体盖板C_H与壳体中间部件P_M连接的螺钉在图29C和30中未示出。

作为根据图17至29B的第一实施例与根据图29C至34的第二实施例之间的另一主要区别，在图29C和29D中可以看出基本上轴状地构造或布置的电流接口I_C，所述电流接口包括控制器侧的电流接口组件I_CC和电池侧的电流接口组件I_CB。

电流接口I_C一方面可以设置用于将电池S_i附加地机械固定在其运行准备就绪的摆入位置中，类似于图23。然而，电流接口I_C尤其用于电池S_i和马达控制器C_M之间的电流传输的接触和连接，马达控制器C_M又将从电池S_i中作为行驶电流提取的驱动能量传递给马达M_E。

在图1给出示例的现有技术中，电池S_i通常借助于插头连接与马达控制器C_M或与用于马达和/或电池的组合控制器C_MB连接。这种由现有技术已知的插头连接通常多极地实施并且构造用于不仅在控制器和马达的方向上传输行驶电流而且在电池的方向上传输充电电流，并且同样构造用于在控制器和电池之间或者在例如存在的单独的充电器，充电接口或充电控制器和电池之间传输控制信号。

这种已知的插接连接在电气上以及机械上都是耗费的并且因此一方面在生产和装配中引起相对高的成本。另一方面，这种插头连接经常是例如由于污染或由于在取出电池S_i时或在重新插入电池S_i时的不当处理而引起的故障或问题的原因。

如上文或更上面在关于图23和24的描述中所述，控制器C_MB和电池S_i之间的控制信号的传输在根据本公开的电动自行车驱动单元D_U中优选借助于无线传输协议进行。以这种方式，已经消除了在控制器C_MB和电池S_i之间设置包括各种控制线路的多极插头连接的必要性。

在该背景下，电流接口I_C优选双极地构造并且特别优选不包括插接连接。

电流接口I_C的这种特别优选的实施方式的工作原理可以结合图30和31得出。可以看出，在此又由控制器侧的电流接口组件I_CC和电池侧的电流接口组件I_CB组成的电流接口I_C包括螺栓B_T，所述螺栓除了将电池S_i包含在驱动保护罩S_D和壳体H_C之间之外还设置用于将电池S_i机械地固定在驱动壳体悬臂C_D上，并且还用于在电池Si和控制器C_MB之间建立电接触连接。

为了建立该电接触连接，在电池S_i上不仅在左侧(根据图30)而且在右侧(在图30中被遮盖，但在图32C中可见)布置金属接触垫圈W_CB，其中两个金属接触垫圈W_CB中的每一个与电池的两个电压极之一连接。接触垫圈W_CB和接触垫圈W_CC两者的接触表面在接口平面P_i中延伸，所述接口平面平行于电池S_i的取出方向布置，参见图32C。

相应的金属接触垫圈W_CC在右侧(根据图30)以及左侧(在图30中被隐藏，但在图32C中可见)布置在控制器C_MB的突起C_E的内侧上，其中两个金属接触垫圈W_CC中的每一个与控制器的相应的电压极连接。

在逆着图30中的取出方向D_R插入电池S_i时以及在随后的电池S_i在图30的图示中逆时针枢转时，电池S_i的金属接触垫圈W_CB与控制器C_MB的对应的金属接触垫圈W_CC相互重叠，这可以从图32C中特别清楚地看出。

然后，如果螺栓B_T穿过所属的夹紧开口O_C并且在根据图30和32C的B_P中穿过电池被拧紧，则由于驱动壳体悬臂C_D的轻微的弹性变形，控制器C_MB的金属接触垫圈W_CC由于螺栓B_T的螺栓力而放置在电池Si的金属接触垫圈W_CB上，并且由于螺栓B_T的螺栓力而被牢固地压在彼此上。

电流接口I_C的结构可以在图31中再次详细地特别清楚地示出。再次可以看到螺栓B_T以及电池S_i和控制器C_MB的金属接触垫圈W_CB，W_CC，所述金属接触垫圈在电池S_i枢转时以及在随后拧紧螺栓B_T时彼此重合并且彼此压紧，如上文所描述的那样。

与电池S_i相关联的接触垫圈W_CB在电流接口I_C的所示实施方式中通过金属接触套筒C_S的外端面形成，而与控制器C_MB相关联的接触垫圈W_CC分别具有一体成型的接触片F_CC。因此，接触垫圈W_CC与接触片F_CC一起形成从盘形元件W_CC到控制器CMB的壳体中的两极电流连接。

配属于电池Si的接触垫圈W_CB在电流接口I_C的示出的实施方式中通过金属导电的接触套筒C_S的端侧形成，所述接触套筒同样通过螺栓B_T的压紧力压在接触片F_CB上。在此，接触片F_CB形成从导电接触套筒C_S到电池S_i的壳体中的两极电流连接，也参见图32C。

图32C示出穿过根据图29C至31的电流接口I_C的纵剖面，其中，在图32C中示出的纵剖面的剖面曲线可以由图32A和32B推导出。

首先可以看到驱动器壳体H_C的仅局部地或部分切开地示出的，具有其驱动器壳体悬臂C_D的组件，以及同样仅局部地且切开地示出的，具有电池壳体HB的控制器C_MB和电池S_i的组件。

电流接口I_C包括螺栓B_T、电池侧的接触片F_CB、接触套筒C_S和接触片W_CB以及控制器侧的接触片W_CC和接触片F_CC。在图32C的图示中，螺栓B_T还没有拧紧，使得驱动器壳体悬臂C_D连同控制器C_MB的在内侧贴靠在其上的突出部C_E还没有通过螺栓BT的螺栓力向内弯曲，参见在电池壳体H_B的外表面或接触套筒C_S的接触垫圈W_CB的与之齐平的端侧接触面，与控制器C_MB的突出部C_E的内表面和与之齐平的控制器侧的接触垫圈W_CC和接触片F_CC之间的气隙P_i。

在拧紧螺栓B_T时，驱动器壳体悬臂C_D连同控制器C_MB的在内侧贴靠在其上的突出部C_E使螺栓BT的螺栓力略微向内弯曲，由此电池侧的接触垫圈W_CB和控制器侧的接触垫圈W_CC牢固地相互压紧。

同时，由此也将电池侧的接触套筒C_S和同样电池侧的接触片相互压紧，其中，接触片F_CB的环形区域(参见图31)贴靠在电池壳体S_i的当前圆柱形的贯穿凹部P的孔凸肩O_B上，螺栓B_T在所述贯穿凹部中横向地贯穿电池壳体(参见图30)。

以这种方式，通过接触路径F_CB>C_S>W_CB>W_CC>F_CC在电池S_i和控制器C_MB之间建立具有高载流能力的可靠的、两极的电连接，而为此不需要根据现有技术的技术上复杂、昂贵的并且此外易受影响的插头连接。在此，例如左侧的接触元件F_CB、C_S、W_CB、W_CC和F_CC配属于由电池S_i供电的正极，并且右侧的接触元件F_CB、C_S、W_CB、W_CC和F_CC配属于负极。也可以相反的方式对正极端子和负极端子进行分配。

为了使配属于两个电极的左侧和右侧的接触元件F_CB、C_S、W_CB、W_CC和F_CC彼此电绝缘，在根据图29A至32C的电流接口I_C的实施方式中，在螺栓B_T上设有与螺栓B_T同轴地布置在电池壳体H_B的贯穿凹部P中的由非导电材料制成的绝缘套筒I_T，如结合图32C与图31所示。

在此，绝缘套筒I_T用于将左侧的接触元件，即导电的接触套筒C_S与(在此一体地)布置在其上的接触垫圈W_CB以及接触片F_CB相对于螺栓B_T与相应的右侧的接触元件C_S、W_CB和F_CB电绝缘。

优选地，在控制器C_MB的壳体E_C上也布置有充电端口(在附图中未示出)，用于将关于驱动单元D_U外部的或内部的充电器与电网连接。控制器C_MB的壳体E_C的另一功能可以在于，将驱动单元D_U的电气或电子组件彼此连接，所述电气或电子组件布置在驱动单元D_U的不同侧的区域中，而为此尤其不需要在马达装置M_E之内或横向于马达装置M_E的电力线。

例如，驱动单元D_U的转矩传感器装置可以在驱动单元D_U的右侧区域中布置在与链轮R_C的转矩连接部附近，而马达控制器C_MB的至少部分，尤其是功率电子器件的部分可以在驱动单元的左侧区域中布置在电机附近。在这种情况下，控制器C_MB的壳体E_C实现了例如转矩传感器装置与功率电子器件或与其操控电路穿过壳体E_C连接，而不必通过马达装置或在很大程度上不受保护地在马达装置外部铺设导线。尤其是后者在现有技术中是常见的做法。

也可以设置为使得仅将用于运行电动机的功率电子器件的特定部分，特别是电子马达换向装置的相对体积较大的电容器布置在控制器C_MB的壳体E_C中，而功率电子器件的其他部分，特别是功率晶体管布置在电动机壳体H_M中，例如布置在特别是左侧的壳体盖C_HL的内侧上。后者能够实现功率晶体管的最佳冷却，特别是当相应的壳体盖C_HL在外侧设有冷却肋时(参见图30、31和34)。

图33C示出了穿过左后车架接口装置I_R和穿过车架接口单元I_U的所属的左后驱动单元接口装置I_DR的纵剖面，该车架接口单元I_U具有布置在那里的车架补偿适配器A_O，该车架补偿适配器用于在马达壳体H_M或车架接口装置I_R与驱动单元接口装置I_DR之间的轴向方向上可变地无间隙地调节夹紧。在此，在图33C中示出的纵截面的截面曲线可以由图33A和33B推导出。

在根据图17至29B的第一实施例中，车架补偿适配器A_O构造为在轴向方向上借助螺纹可调节的止挡套筒，参见图22、26和27以及上面的相关说明。通过不同深度地拧入补偿适配器A_O，可以由此补偿自行车车架或车架接口单元I_U以及马达壳体H_M的关于支撑宽度W_S(也参见图28)的宽度公差或距离公差。

相反，根据图29C至34的第二实施例的补偿适配器A_O不需要主动手动补偿关于支撑宽度W_S的公差。如结合图33C与图31所得知的那样，根据图29C至34的第二实施例的补偿适配器A_O包括两个在其外周上楔形地逐渐变细的推力环R_T1，R_T2，沿着其周向分成多个区段的膨胀环R_E以及定向套筒S_A。

在将驱动单元D_U安装在主车架1上或车架接口单元I_U上时，将连接销B_C拧入螺纹套筒B_S中(参见图31和33B)。

在拧紧连接销B_C时，包括推力环R_T1，R_T2，膨胀环R_E以及定向套筒S_A的补偿适配器A_O在后车架接口装置I_R的容纳孔O_R中向内拉(在图33C中与附图相关地根据箭头方向P向右拉)，直到内推力环R_T2贴靠在车架接口单元I_U的后驱动单元接口装置I_DR的外端侧F_E上。

在进一步拧紧连接销B_C时，于是这样进行补偿适配器A_O的轴向压缩，使得推力环R_T1和R_T2沿轴向方向被压入膨胀环R_E中，由此膨胀环R_E的外径增大，直至膨胀环R_E摩擦锁合地牢固地被压入容纳孔O_R中。

因此，仅通过拧紧连接销B_C自动地建立驱动单元D_U与主车架1或车架接口单元I_U之间的轴向和径向(关于连接销B_C)无间隙的固定连接。

这加速并简化了驱动单元D_U的安装，特别是考虑到驱动单元D_U在自行车市场的实践中将与最不同的自行车车架或必要时与不同的车架接口单元I_U组合，其中，自行车车架或必要时车架接口单元I_U可以由最不同的制造商制造或供应。

由此，根据经验，可以得出关于后驱动单元接口装置I_DR的支撑宽度W_S的最不同的公差情况。因此，根据自行车车架或车架接口单元I_U的来源，这种不同的公差情况尤其可以利用根据图29C至34的第二实施例的补偿适配器A_O以最简单的方式处理和补偿。

与主车架1或车架接口单元I_U的可能的公差的精确匹配以及驱动单元D_U与主车架1或车架接口单元I_U之间在所有三个空间方向上的固定无间隙连接不仅在安全且可靠地传递显著的驱动力和链条拉力方面是重要的，如在图17和后续附图中进一步所示，此外，还为了避免干扰的噪音，例如吱吱声或嘎吱声。

因为在现有技术中通常使用至少两个或更多个固定轴来连接驱动单元和自行车车架，但是与本公开不同的是，在不同的固定轴之间在力传递，力矩传递和确定驱动单元相对于自行车车架的运动自由度方面没有具体的任务划分，所以在将驱动单元安装在自行车车架中时在公差补偿方面以及在驱动单元和自行车车架之间的持久固定且无间隙的连接方面经常出现相当大的困难。

如上文在图17和后续附图中进一步所示，根据本公开的驱动单元D_U的这个问题尤其通过以下方式消除：设置正好两个固定轴，其中后固定轴定位得非常靠近主要的力作用线并且承担除驱动单元D_U的旋转自由度F_R之外的所有运动自由度的确定，并且前固定轴仅仅并且具体地构造为用于确定驱动单元D_U的剩余的旋转自由度F_R的转矩悬臂。

图34示出了根据图29C至33的驱动单元D_U的第二实施例的从左后方观察的透视总视图。可以再次看出，驱动单元_DU包括马达装置ME以及具有底部支架轴S_B的底部支架组件A_B。此外可以看到用于给马达装置M_E供能的电池或集成式蓄能器装置S_i。集成式蓄能器装置S_i与马达装置M_E相邻地布置。

因为尤其是根据图29C至34的第二实施例的驱动单元D_U的对于重心位置C_GE，CG_C重要的特性和组件，尤其是集成式蓄能器装置S_i的特性与第一实施例的特性一致(参见图29A至29D)，结合图34与图17至19和23之一可知，蓄能器装置S_i和驱动单元D_U的重心位置C_GE，C_GC在根据图29C至34的第二实施例的驱动单元D_U中也有利地位于底部支架区域R内。

以上关于根据图17至29B的第一实施例以及关于根据图2至16的实施例所描述的所有其它特性和优点也存在于根据图29C至34的第二实施例中。

Claims (34)

1.一种电动自行车驱动单元(D_U)，其用于布置在自行车车架(1)的底部支架区域(R)中，所述驱动单元(D_U)包括电动马达装置(M_E)以及具有底部支架轴(S_B)的底部支架组件(A_B)，

其特征在于，

所述驱动单元(D_U)包括用于给所述马达装置(M_E)供电的集成式蓄能器装置(S_i)，其中，所述集成式蓄能器装置(S_i)适于与所述马达装置(M_E)相邻地布置，使得所述蓄能器装置(S_i)的重心位置(C_GE)和所述驱动单元(DU)的重心位置(C_GC)位于所述底部支架区域(R)内。

2.根据权利要求1所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述集成式蓄能器装置(S_i)设置为用于直接布置在所述马达装置(M_E)的壳体(H_M)上。

3.根据权利要求1或2所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述驱动单元(D_U)设置为用于由所述马达装置(M_E)的壳体(H_M)至少部分地包围所述集成式蓄能器装置(S_i)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述驱动单元(D_U)设置为用于至少部分地将集成式蓄能器装置(S_i)与所述马达装置(M_E)一起布置在共同的壳体(H_C)中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

在所述驱动单元(D_U)的运行准备状态下，所述集成式蓄能器装置(S_i)仅固定在所述马达装置(M_E)上，或者固定在所述马达装置(M_E)的壳体(H_M)上，或者固定在所述共同的壳体(H_C)上，而不固定在所述自行车车架(1)上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述驱动单元(D_U)和所述集成式蓄能器装置(S_i)是配置成用于将集成式蓄能器装置(S_i)至少部分地布置在所述自行车车架(1)的下管(T_L)中。

7.据权利要求1至6中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

附加蓄能器装置(S_A)被分配给所述驱动单元(D_U)，其中，所述驱动单元(D_U)和所述附加蓄能器装置(S_A)设置为至少部分地将附加蓄能器装置(S_A)布置在所述自行车车架(1)的下管(T_L)中。

8.根据权利要求7所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述附加蓄能器装置(S_A)设置为用于机械地固定在所述驱动单元(D_U)上或所述集成式蓄能器装置(S_i)上。

9.根据权利要求7或8所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述附加蓄能器装置(S_A)集成到所述集成式蓄能器装置(S_i)中。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

在所述驱动单元(D_U)安装在所述自行车车架(1)上的状态下，所述驱动单元(D_U)和所述集成式蓄能器装置(S_i)是设置为用于将集成式蓄能器装置(S_i)的较大部分布置在所述自行车车架(1)的下管(T_L)的外部。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述集成式蓄能器装置(S_I)在对应于所述驱动单元(D_U)于所述自行车车架(1)上的状态下的位置中是至少部分地位于所述底部支架轴(S_B)的旋转轴线下方。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述集成式蓄能器装置(S_i)的重心(C_GE)和/或所述驱动单元(D_U)的重心(C_GC)，在自行车侧视图中并且在所述驱动单元(D_U)的对应于所述驱动单元(D_U)安装在所述自行车车架(1)上的状态下的位置中，是位于围绕所述底部支架轴(S_B)的旋转轴线的半径为175mm(R₁)的圆周内，优选位于半径为125mm(R₃)的圆周内，特别优选位于半径为100mm(R₄)的圆周内。

13.根据权利要求12所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述集成式蓄能器装置(S_i)的重心(C_GE)和/或所述驱动单元(D_U)的重心(C_GC)，在从右侧并且关于所述底部支架轴(S_B)的旋转轴线的侧视图中，位于右上方的具有边长175mm(R₁)的底部支承象限(Q_B1)之内，优选位于具有边长125mm(R₃)的底部支承象限(Q_B3)之内，特别优选位于具有边长100mm(R₄)的底部支承象限(Q_B4)之内。

14.根据权利要求13所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述电池的重心(C_GE)和/或所述驱动单元的重心(C_GC)相对于所述底部支架轴(S_B)的旋转轴线，是位于所述底部支架轴(S_B)的旋转轴线上方50mm，优选30mm，特别优选20mm的高度(H_GC)。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于

具有仅固定在所述马达装置(M_E)的壳体(H_M)上或固定在所述驱动单元(D_U)的共同的壳体(H_C)上的驱动防护罩(S_D)，其中，所述驱动防护罩(S_D)同时形成用于遮盖和/或保持所述集成式蓄能器装置(S_i)的可运动的封闭活门。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于

有恰好两个车架接口装置(I_DR，I_DF)，所述车架接口装置定义了前固定轴和后固定轴(F_M1)和(F_M2)。

17.根据权利要求16所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述固定轴(F_M1)和(F_M2)布置在包含所述底部支架轴(S_B)的旋转轴线的水平面P_HB上方的垂直区域中，并且布置在包含链条拉力F_TC的作用点P_C的水平面P_HC下方。

18.根据权利要求16或17所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述固定轴(F_M1)和(F_M2)布置在垂直平面P_VB之前方，所述垂直平面包含所述底部支架轴S_B的旋转轴线。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述固定轴(F_M1)和(F_M2)布置在倾斜平面I_P之前方，所述倾斜平面包含所述底部支架轴S_B的旋转轴线，其中，所述倾斜平面I_P相对于水平面向前倾斜50°的角度(β)。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述固定轴(F_M1)和(F_M2)布置在位于右上方的底部支架象限(Q_B1)中的30°至80°的角度(α)之内，特别优选地布置在50°至60°的角度(α)之内，其中，所述角度(α)的顶点与所述底部支架轴(S_B)的旋转轴线重合。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

支撑宽度W_S被选择作为后车架接口装置(I_R)的左侧与右侧接口平面(P_IR)的间距，以使得由所述支撑宽度W_S与踏板力作用宽度W_PE的商数所构成的支撑因数F_S大于0.5，优选大于0.55，并且特别优选大于0.6。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

支撑宽度W_S被选择作为所述后车架接口装置(I_R)的左侧与右侧接口平面(P_IR)的间距，以使得由所述支撑宽度W_S与链条拉动水平距离D_PH的商数所构成的链条拉力因数F_PC大于5，优选大于5.5，特别优选大于6。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

驱动单元(D_U)设置为通过后车架接口装置(I_R)而将所述驱动单元(D_U)相对于所述自行车车架(1)或相对于车架接口单元(IU)的所有运动自由度加以固定，除了围绕与所述底部支架轴(S_B)的旋转轴线平行的旋转轴线(F_M1)的旋转自由度(F_R)之外。

24.根据权利要求23所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

驱动单元(D_U)设置为用于通过前车架接口装置(I_F)借助于摩擦连接(CF，W_F)来固定相对于所述自行车车架(1)或相对于车架接口单元(IU)的旋转自由度(F_R)。

25.根据权利要求23或24所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述后车架接口装置(I_R)具有车架补偿适配器(A_O)，其用于补偿所述自行车车架(1)或所述车架接口单元(IU)的宽度公差，其中，所述车架补偿适配器(A_O)用于所述后车架接口装置(I_R)相对于所述自行车车架(1)或相对于所述车架接口单元(IU)的径向固定，以及用于在所述后车架接口装置(I_R)与所述自行车车架(1)或所述车架接口单元(IU)之间的可无级调节的轴向公差补偿，并包括以可轴向调节的方式旋入驱动壳体(H_C)的容纳孔(O_R)中的阶梯式套筒(S_G)或以可轴向移动的方式可容纳在驱动壳体(H_C)的容纳孔(O_R)中的径向夹紧装置(RE，R_T1，R_T2)。

26.根据权利要求1至25中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

具有布置在马达装置(M_E)与蓄能器装置(S_i)之间的空间区域中的、气密封闭的控制器壳体(E_C)，用于容纳用于控制马达装置(M_E)和/或蓄能器装置(S_i)的控制器装置(C_MB)。

27.根据权利要求26所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述控制器壳体(E_C)具有用于将所述控制器装置(C_MB)与所述蓄能器装置(S_i)连接的无插头的电流接口(I_C)，所述电流接口具有平行于所述蓄能器装置(S_i)的取出方向(DR)布置的接口平面(P_i)，使得所述电流接口通过所述电池的取出而打开并且通过所述电池的插入和/或固定(B_T)而连接。

28.根据权利要求1至27中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述马达装置(M_E)的输出轴(S_M)与所述底部支架轴(S_B)同轴地布置。

29.根据权利要求1至28中任一项所述的驱动单元(D_U)，

其特征在于，

所述马达装置(M_E)的壳体(H_M)或所述马达装置(M_E)和集成式蓄能器装置(S_i)的共同的壳体(H_C)具有用于弹簧式后下叉架(2)的摇臂(A_S)的轴承容纳部(M_P)。

30.一种自行车车架(1)或车架接口单元(I_U)，具有后驱动单元接口装置(I_DR)和用于与根据权利要求1至29中任一项所述的驱动单元(D_U)连接的前驱动单元接口装置(I_DF)，

其特征在于

正好两个驱动单元接口装置(I_DR，I_DF)，所述驱动单元接口装置定义了后固定轴(F_M1)和前固定轴(F_M1)，其中，通过所述后驱动单元接口装置(I_DR)能够固定所述驱动单元(D_U)相对于所述自行车车架(1)或所述车架接口单元(IU)的除了围绕所述后固定轴(F_M1)的旋转自由度(F_R)之外的所有运动自由度，其中所述前驱动单元接口装置(I_DF)构造为用于确定所述旋转自由度(F_R)的转矩支撑件。

31.根据权利要求30所述的自行车车架(1)或车架接口单元(I_U)，

其特征在于，

所述固定轴(F_M1)和(F_M2)的布置方式类似于根据权利要求1至29中任一项所述的驱动单元(D_U)中的固定轴(F_M1)和(F_M2)的布置方式。

32.根据权利要求30或31所述的自行车车架(1)或车架接口单元(I_U)，

其特征在于

具有类似于权利要求21的支撑因数(F_S)和/或类似于权利要求22的链条拉力因数(F_PC)。

33.根据权利要求30至32中任一项所述的自行车车架(1)或车架接口单元(I_U)，

其特征在于

具有用于弹簧式后下叉架(2)的摇臂(A_S)的轴承容纳部(M_P)。

34.一种用于根据权利要求1至29中任一项所述驱动单元的蓄能器装置(S_i)，

其特征在于

具有权利要求1至29中任一项所述的涉及蓄能器装置(S_i)的特征。

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