CN220662750U - 电动自行车驱动单元安装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动自行车驱动单元安装装置。安装装置用于将电驱动单元附接在自行车框架的驱动容器处，其中，自行车框架包括固定支承框架支腿和平行的松动支承框架支腿，其中，驱动单元壳体包括固定支承壳体凸缘和平行的松动支承壳体凸缘，其中，固定支承壳体凸缘直接地摩擦附接在固定支承框架支腿上，并且其中，设置有用于将松动支承壳体凸缘附接到松动支承框架支腿的松动支承紧固元件，并且其中，松动支承紧固元件被配置成松动支承螺栓，该松动支承螺栓包括圆柱形螺栓头和具有外螺纹的螺纹区段，该螺栓头无径向游隙地安置在松动支承框架支腿的松动支承圆柱孔中，该外螺纹被拧入在固定支承框架支腿处或在松动支承壳体凸缘的对应的内螺纹中。

Description

电动自行车驱动单元安装装置

技术领域

本实用新型涉及电动自行车驱动单元安装装置，用于将电动自行车驱动单元附接到电动自行车的自行车框架。

背景技术

在当前情况下，电动自行车被理解为包括辅助电驱动单元的任何类型的自行车，该辅助电驱动单元根据需要将相应的电驱动力添加到由骑车人输入到踏板曲柄的人类驱动力。特别地，本实用新型涉及一种用于所谓的中置电机驱动单元的安装装置，该中置电机驱动单元既可旋转地支撑踏板曲轴又包括输出元件，该输出元件例如为驱动电动自行车的车轮的至少一个链轮。特别是在这种中置电机驱动单元中，很高的机械力可以短时间地施加到驱动单元上，这些机械力通过安装装置传递到自行车框架上。

电动自行车驱动单元的制造商通常与集成有驱动单元的电动自行车的制造商不同。为此，电动自行车驱动单元通常被机械地配置为基本上独立的模块，使得仅相对简单的机械安装装置专用于将它们集成到自行车框架中。

在此已经证明了如下的安装装置是有效的，该安装装置包括在自行车的纵向方向上延伸并且在竖直平面中延伸的两个框架支腿，这两个框架支腿在横向方向上布置成彼此间隔开。在这两个框架支腿之间设有驱动单元的两个对应的壳体凸缘，这两个壳体凸缘通过在横向方向上插入对应的开口和孔中的多个螺栓和螺钉而附接到这些框架支腿。当驱动单元安装在自行车框架上时，固定支承壳体凸缘首先附接至对应的固定支承框架支腿的内侧，使得固定支承框架支腿与固定支承壳体凸缘直接地摩擦接触。由于一方面的驱动单元的制造商和另一方面的自行车框架的制造商通常是不同的，实际上，由于在松动支承壳体凸缘和对应的松动支承框架支腿之间的制造公差，存在公差间隙，当将松动支承壳体凸缘安装在松动支承框架支腿上时，该公差间隙必须被补偿。

从DE102016112778A1中已知多种补偿公差间隙的安装装置。在这些安装装置中的一个中，可在自行车的横向方向上移位的螺纹套筒被插入到松动支承壳体凸缘的横向孔中，并且从远端方向穿过松动支承框架支腿中的相应开口插入的螺钉被拧入该螺纹套筒中，由此将螺纹套筒拉入公差间隙中，直到螺纹套筒抵靠松动支承框架支腿的内侧。因此，需要两个单独的部件来实现这种松动支承附接，即可移位的螺纹套筒和相应的螺钉。

实用新型内容

针对该背景，本实用新型的目的是提供一种简化的电动自行车驱动单元安装装置。

根据本实用新型，该目的通过电动自行车驱动单元安装装置来解决，该安装装置用于将电驱动单元附接在自行车框架的驱动容器处，其中，所述自行车框架包括固定支承框架支腿和平行的松动支承框架支腿，其中，驱动单元壳体包括固定支承壳体凸缘和平行的松动支承壳体凸缘，其中，所述固定支承壳体凸缘直接地摩擦附接在所述固定支承框架支腿上，其中，设置有用于将所述松动支承壳体凸缘附接至所述松动支承框架支腿的松动支承紧固元件，并且其中，所述松动支承紧固元件被配置成松动支承螺栓，该松动支承螺栓包括圆柱形螺栓头和具有外螺纹的螺纹区段，该螺栓头无径向游隙地安置在所述松动支承框架支腿的松动支承圆柱孔中，该外螺纹被拧入在所述固定支承框架支腿处或在所述松动支承壳体壳体凸缘处的对应的内螺纹中。

该安装装置包括在自行车框架处的至少一个固定支承框架支腿和与固定支承框架支腿的平行的至少一个松动支承框架支腿，该固定支承框架支腿优选地与自行车框架一体地构造，该松动支承框架支腿优选地与驱动单元壳体一体地构造。其中布置有牵引电动机的驱动单元壳体包括至少一个固定支承壳体凸缘和与固定支承壳体凸缘平行的至少一个松动支承壳体凸缘，其中，这两个壳体凸缘相对于这两个框架支腿处于竖直平行平面中。固定支承壳体凸缘与固定支承框架支腿直接接触并且通过一个或更多个固定支承紧固元件摩擦连接到固定支承框架支腿。在本案中，摩擦连接被定义为固定支承壳体凸缘与固定支承框架支腿之间的直接接触，该直接接触理想地还传递平行于接触平面并且在接触平面中出现的非常高的力。在直立自行车框架中，框架支腿和壳体凸缘的基面大致处于竖直平面中。

为了将松动支承壳体凸缘附接到松动支承框架支腿，设置有至少一个专用的松动支承紧固元件，该松动支承紧固元件适合于在该松动支承壳体凸缘与该松动支承框架支腿之间可靠地并且高机械强度地桥接不同大小的公差间隙，公差间隙在实践中是不可避免的。

为此目的，松动支承紧固元件被配置成松动支承螺栓，该松动支承螺栓包括圆柱形螺栓头，该螺栓头无径向游隙地安置在松动支承框架支腿的对应的松动支承圆柱孔中。因此，螺栓头无径向游隙地并且优选地紧配合地安置在松动支承圆柱孔中，其中，然而，螺栓头可以借助于相应的旋转扳手旋转。松动支承螺栓还包括具有外螺纹的螺纹区段，该外螺纹被拧入在固定支承框架支腿处或在这两个壳体凸缘中的一个壳体凸缘处的对应的内螺纹中。

当驱动单元安装到自行车框架时，内螺纹首先与松动支承圆柱孔同轴对准，于是松动支承螺栓从远侧横向向近侧插入松动支承框架支腿的松动支承圆柱孔中，使得螺纹区段的螺栓外螺纹与对应的内螺纹接合。然后借助于旋转扳手将松动支承螺栓拧入对应的内螺纹中，从而将螺栓头拉入相应的松动支承圆柱孔中。一旦松动支承螺栓到达其末端位置，例如通过使螺栓头靠在松动支承壳体凸缘上，便建立松动支承连接。

在本案中，术语“松动支承”总是指处于组装状态的安装装置的侧面，其中，与固定支承侧相比，壳体凸缘和框架支腿相对于在竖直平面中或在松动支承壳体凸缘的平面中或在松动支承框架支腿的平面中的力没有显著的摩擦连接。

因此，在松动支承框架支腿与松动支承壳体凸缘之间的松动支承连接可以由单一的单件式松动支承紧固元件来提供，该松动支承紧固元件有效地桥接公差间隙，由此提供了一种特别是相对于竖直传递力的牢固连接，该牢固连接传递了特别是经由踏板曲轴施加到驱动单元上的大的静态和动态力，即使在高的驾驶员重量的情况下。

优选地，螺纹区段所拧入的内螺纹与固定支承框架支腿相关联或设置在固定支承框架支腿中。因此，松动支承螺栓穿过两个壳体凸缘和两个框架支腿，并且以三明治状的方式将两个壳体凸缘和固定支承框架支腿挤压在一起。松动支承螺栓确保固定支承壳体凸缘被压配合到相关联的固定支承框架支腿上，使得在固定支承框架支腿与固定支承壳体凸缘之间建立了压配合连接。松动支承螺栓建立松动支承紧固和相对的固定支承紧固二者。这样，只需要单个紧固元件和单个组装步骤来提供固定支承紧固和相对的松动支承紧固二者，从而降低了制造成本和组装工作。

根据优选实施例，单独的螺母不能旋转地安装到固定支承框架支腿，并包括与固定支承框架支腿相关联的内螺纹。因此，与固定支承框架支腿相关联的内螺纹不是由固定支承框架支腿本体直接限定的，而是由单独的螺母限定的，该螺母例如不能旋转地承载在固定支承框架支腿中的具有相应互补形状的凹部中。螺母可以由驱动单元制造商以所需的材料质量和精度提供，使得驱动单元制造商可以控制该连接的质量。

优选地，这两个壳体凸缘各自包括无螺纹的插入孔，所述松动支承螺栓的螺栓轴插入穿过所述插入孔。在组装过程中，松动支承螺栓的螺纹区段因此插入穿过这两个无螺纹的插入孔，以便最终被拧入固定支承框架支腿上的对应的内螺纹中。

更优选地，这两个壳体凸缘以它们的近侧直接彼此抵靠的方式放置，使得驱动单元壳体的两个壳体半部(其中一个壳体半部包括固定支承壳体凸缘并且其中另一个壳体半部包括松动支承壳体凸缘)也通过松动支承螺栓彼此压靠并且以此方式彼此连接。

优选地，螺栓头的外径明显大于螺纹区段的外径，其中，由此形成在螺栓头与螺栓轴或螺纹区段之间的近端螺栓头环形台阶直接抵靠松动支承壳体凸缘的开口边缘并与松动支承壳体凸缘的开口边缘摩擦连接。

根据优选的替代实施例，对应于螺纹区段的内螺纹未设置在固定支承框架支腿处，而是设置在对应的松动支承壳体凸缘处。内螺纹更优选地直接设置在松动支承壳体凸缘本体处。更优选地，规定了，固定支承壳体凸缘通过单独的螺栓附接到对应的固定支承框架支腿。

通常，可以分别设置单个固定支承框架支腿、单个松动支承框架支腿、单个固定支承壳体凸缘和单个松动支承壳体凸缘。框架支腿和壳体凸缘可以各自通过多个紧固件彼此连接。然而，可以分别设置多个单独的固定支承框架支腿、多个单独的松动支承框架支腿、多个单独的固定支承壳体凸缘和/或多个单独的松动支承壳体凸缘。从自行车的横向方向看，固定支承框架支腿和松动支承框架支腿不一定必须彼此对齐，而是也可以彼此偏移地布置。

优选地，规定了，圆柱形螺栓头包括用于附接旋转扳手的工具接纳结构，该工具接纳结构优选地被配置成内部多边形。

根据优选实施例，电驱动单元被配置成中置电机，支撑踏板曲轴并支撑布置在驱动单元壳体的外部的输出元件，该输出元件例如为至少一个链轮。踏板曲轴横向于自行车框架的纵向轴线布置，并在每侧保持曲柄臂，在曲柄臂的端部分别布置有踏板。驱动单元包括驱动输出元件的牵引电动机。

优选地，输出元件布置在固定支承框架支腿的远侧。因此，输出元件被放置成与靠近松动支承框架支腿相比更靠近固定支承框架支腿。这确保了由输出元件引起的并且位于自行车框架的纵向平面中的力主要是通过固定支承框架支腿与固定支承壳体凸缘之间的摩擦连接来传递的，并且通过相对的松动支承来传递的程度小得多。

附图说明

在下文中，参考附图更详细地解释本实用新型的两个实施例。它们显示：

图1是电动自行车驱动单元安装装置的第一实施例的示意性剖视图，该电动自行车驱动单元安装装置包括限定了松动支承连接和固定支承连接两者的单个松动支承螺栓；以及

图2是电动自行车驱动单元安装装置的第二实施例的示意性剖视图，该安装装置由松动支承螺栓和单独的固定支承螺栓限定。

具体实施方式

图1和图2分别示出了安装在脚踏电动自行车的自行车框架12上的中置电机型电驱动单元20。

驱动单元20具有用于横向定向的踏板曲轴30的轴承，踏板曲轴30在其横向轴端分别包括踏板曲柄36，36'，相应的踏板垫35附接到踏板曲柄36，36'的纵向端。踏板曲轴30还承载位于纵向平面中的输出元件32，该输出元件在本案中被配置为链轮，通过该链轮来驱动驱动链，该驱动链驱动后轮链轮。在本案中，踏板曲轴30也限定输出轴，因为牵引电动机24也经由驱动齿轮26直接驱动踏板曲轴30。然而，驱动单元20也可以以其他方式配置：例如，底部支架轴可以与驱动输出元件32的输出轴分开配置。驱动单元20包括壳体22；122，牵引电动机24和驱动齿轮26分别布置在该壳体中，而输出元件32布置在壳体22；122的外部。

壳体22；122分别基本上由两个壳体半部22'，22"；122'，122"组成，如在行进方向上所观察到的，这两个壳体半部配置了左或固定支承紧固侧壳体半部22'；122'以及右或松动支承侧壳体半部22"；122"。在本案中的壳体半部不应理解为分别确切地或近似地限定相应壳体22；122的一半，但也可以是，例如，一方面是壳体罐，另一方面是壳体盖。

驱动单元20分别通过安装装置50；150附接至自行车框架12。为此目的，自行车框架12分别包括驱动容器10，驱动单元20通过合适的紧固装置附接到驱动容器10。

驱动容器10基本上由自行车框架12的位于纵向平面中的两个框架支腿14，16限定，这两个框架支腿14，16在横向方向上间隔开并且布置成彼此平行，并且这两个框架支腿14，16与自行车框架12一体地构造。这两个框架支腿14，16和自行车框架12限定了接收框架，该接收框架的截面是U形的，并且壳体22；122的两个对应的壳体凸缘44，46；144，146插入该接收框架中，位于内部。在这两个实施例中，左框架支腿14和左壳体凸缘44；144一起限定固定支承，并且右框架支腿16和右壳体凸缘46；146一起限定松动支承。

在图1所示的安装装置50的第一实施例中，这两个壳体凸缘44；46每个横向延伸跨过驱动壳体22的整个宽度，使得这两个壳体凸缘44；46彼此直接接触。

松动支承框架支腿16包括连续的圆柱形松动支承圆柱孔80。这两个壳体凸缘44，46分别包括连续且无螺纹的插入孔45，47。固定支承框架支腿14包括圆柱形插入孔74'和多面体螺母腔74，具有内螺纹72的单独的螺母70不能旋转地插入螺母腔74中。螺母腔74的内圆直径大于圆柱形插入孔74'的内径。松动支承圆柱孔80、这两个壳体凸缘插入孔45，47、框架支腿插入孔74'和螺母70在横向方向上彼此轴向精确对准，因此包括共同的轴向。

在本案中，松动支承紧固元件是由松动支承螺栓60限定的，螺栓60包括圆柱形螺栓头61、邻接的无螺纹圆柱形螺栓轴64以及与螺栓轴64邻接的具有外螺纹67的螺纹区段66。螺栓的外螺纹67对应于螺母的内螺纹72并拧入内螺纹72中。松动支承螺栓60插入松动支承圆柱孔80中，其中，螺栓头61的外圆柱表面63完全无游隙并且在一定程度上被卡住，螺栓头61的外圆柱表面63的外径大于螺栓轴64和螺纹区段66的外径。

近端螺栓头环形台阶61'被限定在螺栓头处，位于到螺栓轴64的过渡部中，当螺栓的螺纹区段66被紧密地拧到与松动支承框架支腿14相关联的对应的内螺纹72上时，环形台阶61'直接地摩擦接合松动支承壳体凸缘的远端的开口边缘61"。结果，固定支承框架支腿14和两个壳体凸缘44，46以三明治状的方式压在一起，使得固定支承壳体凸缘44也直接靠在固定支承框架支腿14上并摩擦固定到固定支承框架支腿14。

螺栓轴64无间隙地大部分插入两个壳体凸缘的插入孔45，47中，并且以这种方式另外将驱动单元壳体22保持在驱动容器10中。

螺栓头61桥接在松动支承框架支腿16和松动支承壳体凸缘46之间的实际上不可避免的公差间隙D。螺栓头61包括内部多边形形式的用于附接旋转扳手的工具接收结构62。

通过首先将驱动单元20的两个插入孔45，47与松动支承圆柱孔80和框架支腿插入孔74'轴向对准来实现组装。然后，将松动支承螺栓60插入松动支承圆柱孔80和插入孔45，47中，使得螺栓的螺纹区段66可以借助于所应用的扳手拧入对应的内螺纹72中，直到螺栓头环形台阶61'抵靠松动支承壳体凸缘46的开口边缘61"。螺栓60以高扭矩拧紧，使得固定支承壳体凸缘44直接且摩擦地抵靠固定支承框架支腿14，并且螺栓头环形台阶61'也直接且摩擦地抵靠松动支承壳体凸缘46的开口边缘61"。在该组装位置中，螺栓头61以其大部分轴向长度插入到松动支承圆柱孔80中。

在图2所示的第二实施例中，松动支承螺栓160仅提供松动支承紧固，而不提供固定支承紧固。松动支承壳体凸缘146和固定支承壳体凸缘144未被配置成彼此邻接，而是彼此间隔开并且通过分开的紧固元件附接到分别相关联的框架支腿16，14。

为此，松动支承螺栓160包括螺纹区段200，螺纹区段200具有与螺栓头61直接相邻的外螺纹202，外螺纹202被拧入松动支承壳体凸缘146中的对应的内螺纹147中。固定支承包括单独的固定支承紧固元件，该固定支承紧固元件被配置为具有螺栓头212和带外螺纹222的螺纹部分220的固定支承螺栓210，其中，螺纹部分220被拧入固定支承壳体凸缘144中的对应的内螺纹145中。固定支承螺栓210被拧紧以提供固定支承框架支腿14和固定支承壳体凸缘144之间的压配合。

Claims (12)

1.一种电动自行车驱动单元安装装置(50；150)，用于将电驱动单元(20)附接在自行车框架(12)的驱动容器(10)处，

其中，所述自行车框架(12)包括固定支承框架支腿(14)和平行的松动支承框架支腿(16)，

其中，驱动单元壳体(22)包括固定支承壳体凸缘(44；144)和平行的松动支承壳体凸缘(46；146)，

其中，所述固定支承壳体凸缘(44；144)直接地摩擦附接在所述固定支承框架支腿(14)上，并且

其中，设置有用于将所述松动支承壳体凸缘(46；146)附接至所述松动支承框架支腿(16)的松动支承紧固元件，

其特征在于，

所述松动支承紧固元件被配置成松动支承螺栓(60；160)，该松动支承螺栓包括圆柱形螺栓头(61)和具有外螺纹(67；202)的螺纹区段(66；200)，该螺栓头无径向游隙地安置在所述松动支承框架支腿(16)的松动支承圆柱孔(80)中，该外螺纹被拧入在所述固定支承框架支腿(14)处或在所述松动支承壳体壳体凸缘(146)处的对应的内螺纹(72；147)中。

2.根据权利要求1所述的电动自行车驱动单元安装装置(50)，其特征在于，所述松动支承螺栓的螺纹区段(66)所螺纹连接到的所述内螺纹(72)与所述固定支承框架支腿(14)相关联。

3.根据权利要求2所述的电动自行车驱动单元安装装置(50)，其特征在于，单独的螺母(70)不能旋转地安装到所述固定支承框架支腿(14)，并包括与所述固定支承框架支腿(14)相关联的所述内螺纹(72)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动自行车驱动单元安装装置(50)，其特征在于，所述固定支承壳体凸缘(44)和所述松动支承壳体凸缘(46)分别包括无螺纹的插入孔(45，47)，所述松动支承螺栓(60)的螺栓轴(64)插入穿过所述插入孔。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的电动自行车驱动单元安装装置(50)，其特征在于，所述固定支承壳体凸缘(44)和所述松动支承壳体凸缘(46)彼此直接接触。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的电动自行车驱动单元安装装置(50；150)，其特征在于，所述螺栓头(61)的外径大于所述螺纹区段(66；200)的外径，并且近端螺栓头环形台阶(61')直接抵靠所述松动支承壳体凸缘(46；146)的开口边缘(61”)。

7.根据权利要求1所述的电动自行车驱动单元安装装置(150)，其特征在于，对应于所述松动支承螺栓的螺纹区段(200)的所述内螺纹(147)设置在所述松动支承壳体凸缘(146)中。

8.根据权利要求7所述的电动自行车驱动单元安装装置(150)，其特征在于，所述固定支承壳体凸缘(144)通过单独的螺栓(210)附接到所述固定支承框架支腿(14)。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的电动自行车驱动单元安装装置(50；150)，其特征在于，所述圆柱形螺栓头(61)包括用于附接旋转扳手的工具接收结构(62)。

10.根据权利要求9所述的电动自行车驱动单元安装装置(50；150)，其特征在于，所述工具接收结构(62)被配置成内部多边形。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的电动自行车驱动单元安装装置(50；150)，其特征在于，所述电驱动单元(20)是中置电机，支撑踏板曲轴(30)并驱动位于所述驱动单元壳体(22)的外部的输出元件(32)。

12.根据权利要求11所述的电动自行车驱动单元安装装置(50；150)，其特征在于，所述输出元件(32)设置在所述固定支承框架支腿(14)的远侧。