DE102019207817A1

DE102019207817A1 - Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen fahrzeugs

Info

Publication number: DE102019207817A1
Application number: DE102019207817.6A
Authority: DE
Inventors: Shinichiro Noda; Tomoyuki Iiboshi; Takaaki Fujiwara; Akihiro Izawa
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2019-12-05
Also published as: TW202003321A; JP2019206315A; CN110550136A; JP6936186B2; US20190367127A1; US11104401B2; TWI802695B

Abstract

Eine Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10, die den Verlust der menschlichen Antriebskraft reduziert, beinhaltet einen Elektromotor 12, der konfiguriert ist, um den Vortrieb eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs zu unterstützen, eine Kurbelwelle 14, einen mit der Kurbelwelle 14 gekoppelten Ausgabeabschnitt 16, einen Untersetzungsmechanismus 18, der eine Drehzahl des Elektromotors 12 in mehreren Schritten reduziert, und einen Kupplungsmechanismus 20, der zwischen dem Ausgabeabschnitt 16 und dem Untersetzungsmechanismus 18 vorgesehen ist. In einem Fall, in dem sich die Kurbelwelle 14 in einer ersten Drehrichtung dreht, ist der Ausgabeabschnitt 16 konfiguriert, um sich in der ersten Drehrichtung zu drehen. In einem Fall, in dem sich die Kurbelwelle 14 in einer zweiten Drehrichtung dreht, ist der Ausgabeabschnitt 16 konfiguriert, um sich in der zweiten Drehrichtung zu drehen. Der Kupplungsmechanismus 20 ist konfiguriert, um eine Drehkraft des Elektromotors 12 vom Untersetzungsmechanismus 18 auf den Ausgabeabschnitt 16 zu übertragen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs.
Ein Beispiel für eine Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs, die einen Elektromotor beinhaltet, der den Vortrieb eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs unterstützt, ist in JP 4 906 982 B1 offenbart. Die menschliche Antriebskraft, die in die Kurbelwelle eingeleitet wird, und die Drehkraft des Elektromotors werden in einen Ausgabeabschnitt eingeleitet. Der Elektromotor ist konfiguriert, um die Drehkraft über einen Untersetzungsmechanismus auf den Ausgabeabschnitt zu übertragen.
In der in JP 4 906 982 B1 offenbarten Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs wird auch in einem Fall, in dem der Elektromotor deaktiviert ist, menschliche Antriebskraft auf den Untersetzungsmechanismus und den Elektromotor übertragen. Dies erhöht den Verlust der menschlichen Antriebskraft durch den Drehwiderstand des Untersetzungsmechanismus und des Elektromotors.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs bereitzustellen, welche den Verlust menschlicher Antriebskraft reduziert.
Eine Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Elektromotor, der konfiguriert ist, um den Vortrieb eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs zu unterstützen, eine Kurbelwelle, einen mit der Kurbelwelle gekoppelten Ausgabeabschnitt, einen Untersetzungsmechanismus, der konfiguriert ist, um eine Drehzahl des Elektromotors in mehreren Schritten zu reduzieren, und einen Kupplungsmechanismus, der zwischen dem Ausgabeabschnitt und dem Untersetzungsmechanismus vorgesehen ist. Der Ausgabeabschnitt ist konfiguriert, um sich in einem Fall, in dem sich die Kurbelwelle in einer ersten Drehrichtung dreht, in der ersten Drehrichtung zu drehen. Der Ausgabeabschnitt ist konfiguriert, um sich in einem Fall, in dem sich die Kurbelwelle in einer zweiten Drehrichtung dreht, in der zweiten Drehrichtung zu drehen. Der Kupplungsmechanismus ist konfiguriert, um eine Drehkraft des Elektromotors vom Untersetzungsmechanismus auf den Ausgabeabschnitt zu übertragen. Bei der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem ersten Aspekt ist der Kupplungsmechanismus zwischen dem Ausgabeabschnitt und dem Untersetzungsmechanismus vorgesehen. Somit wird in einem Fall, in dem der Elektromotor deaktiviert ist, keine menschliche Antriebskraft vom Ausgabeabschnitt auf den Elektromotor übertragen. Dies reduziert den Verlust der menschlichen Antriebskraft. Zusätzlich wird in einem Fall, in dem die Kurbelwelle in einer der ersten Drehrichtungen und der zweiten Drehrichtung gedreht wird, die Drehung der Kurbelwelle auf den Ausgabeabschnitt übertragen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem ersten Aspekt so konfiguriert, dass der Untersetzungsmechanismus ein erstes Zahnrad, das auf einer Ausgabewelle des Elektromotors vorgesehen ist, und ein zweiten Zahnrad, das in das erste Zahnrad eingreift, beinhaltet. Bei der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs nach dem zweiten Aspekt vereinfachen das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad den Aufbau des Untersetzungsmechanismus.
Eine Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Elektromotor, der konfiguriert ist, um den Vortrieb eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs zu unterstützen, eine Kurbelwelle, einen mit der Kurbelwelle gekoppelten Ausgabeabschnitt, einen Untersetzungsmechanismus, der konfiguriert ist, um eine Drehzahl des Elektromotors in mehreren Schritten zu reduzieren, und einen Kupplungsmechanismus, der zwischen dem Ausgabeabschnitt und dem Untersetzungsmechanismus vorgesehen ist. Der Kupplungsmechanismus ist konfiguriert, um eine Drehkraft des Elektromotors vom Untersetzungsmechanismus auf den Ausgabeabschnitt zu übertragen. Der Untersetzungsmechanismus beinhaltet ein erstes Zahnrad, das auf einer Ausgabewelle des Elektromotors vorgesehen ist, und ein zweites Zahnrad, welches in das erste Zahnrad eingreift. Bei der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem dritten Aspekt ist der Kupplungsmechanismus zwischen dem Ausgabeabschnitt und dem Untersetzungsmechanismus vorgesehen. Somit wird in einem Fall, in dem der Elektromotor deaktiviert ist, keine menschliche Antriebskraft vom Ausgabeabschnitt auf den Elektromotor übertragen. Dies reduziert den Verlust der menschlichen Antriebskraft. Zusätzlich vereinfachen das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad den Aufbau des Untersetzungsmechanismus.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem dritten Aspekt ferner eine erste Einwegkupplung, die auf einem Übertragungsweg der menschlichen Antriebskraft zwischen der Kurbelwelle und dem Ausgabeabschnitt vorgesehen ist. Mit der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem vierten Aspekt, wird in einem Fall, in dem sich die Kurbelwelle in der zweiten Drehrichtung dreht, die Drehung nicht auf den Ausgabeabschnitt übertragen.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß einem der ersten bis vierten Aspekte so konfiguriert, dass der Kupplungsmechanismus eine zweite Einwegkupplung beinhaltet. Mit der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem fünften Aspekt überträgt die zweite Einwegkupplung die Drehkraft des Elektromotors entsprechend vom Untersetzungsmechanismus auf den Ausgabeabschnitt.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem fünften Aspekt so konfiguriert, dass der Untersetzungsmechanismus ferner ein drittes Zahnrad, das auf einem äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Einwegkupplung vorgesehen ist, und ein viertes Zahnrad, welches in das dritte Zahnrad eingreift, beinhaltet. Bei der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs nach dem sechsten Aspekt vereinfachen das dritte und das vierte Zahnrad den Aufbau des Untersetzungsmechanismus.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß einem der zweiten bis vierten Aspekte so konfiguriert, dass der Kupplungsmechanismus eine zweite Einwegkupplung beinhaltet. Der Untersetzungsmechanismus beinhaltet ferner ein drittes Zahnrad, das an einem äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Einwegkupplung vorgesehen ist, und ein viertes Zahnrad, welches in das dritte Zahnrad eingreift. Der Ausgabeabschnitt und das dritte Zahnrad sind so konfiguriert, dass sie sich um eine erste Drehachse drehen. Die Ausgabewelle des Elektromotors und das erste Zahnrad sind konfiguriert, um sich um eine zweite Drehachse zu drehen, die parallel zur ersten Drehachse verläuft. Das zweite Zahnrad und das vierte Zahnrad sind konfiguriert, um sich um eine dritte Drehachse zu drehen, die parallel zur ersten Drehachse und zur zweiten Drehachse verläuft. Die erste Drehachse, die zweite Drehachse und die dritte Drehachse sind koplanar miteinander. Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem siebten Aspekt lässt sich leicht in einer Richtung verkleinern, die sich mit einer Ebene schneidet, welche die erste Drehachse, die zweite Drehachse und die dritte Drehachse beinhaltet.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß einem der zweiten bis vierten Aspekte so konfiguriert, dass der Kupplungsmechanismus eine zweite Einwegkupplung beinhaltet. Der Untersetzungsmechanismus beinhaltet ferner ein drittes Zahnrad, das an einem äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Einwegkupplung vorgesehen ist, und ein viertes Zahnrad, welches in das dritte Zahnrad eingreift. Der Ausgabeabschnitt und das dritte Zahnrad sind so konfiguriert, dass sie sich um eine erste Drehachse drehen. Die Ausgabewelle des Elektromotors und das erste Zahnrad sind konfiguriert, um sich um eine zweite Drehachse zu drehen, die parallel zur ersten Drehachse verläuft. Das zweite Zahnrad und das vierte Zahnrad sind konfiguriert, um sich um eine dritte Drehachse zu drehen, die parallel zur ersten Drehachse und zur zweiten Drehachse verläuft. Die dritte Drehachse ist von einer Ebene getrennt, welche die erste Drehachse und die zweite Drehachse beinhaltet. Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem achten Aspekt lässt sich leicht in einer Richtung entlang einer Ebene, welche die erste Drehachse und die zweite Drehachse beinhaltet und orthogonal zu der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse, verkleinern.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem siebten oder achten Aspekt so konfiguriert, dass ein kürzester Abstand zwischen der ersten Drehachse und der zweiten Drehachse größer ist als ein kürzester Abstand zwischen der ersten Drehachse und der dritten Drehachse. Bei der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs nach dem neunten Aspekt befindet sich die Drehachse eines Zwischenzahnrades des Untersetzungsmechanismus in einem Bereich zwischen der ersten Drehachse und der dritten Drehachse.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß einem der siebten bis neunten Aspekte so konfiguriert, dass in einer Richtung parallel zur ersten Drehachse gesehen das dritte Zahnrad gegenüber dem Elektromotor versetzt ist. Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem zehnten Aspekt lässt sich leicht in einer Richtung parallel zur ersten Drehachse verkleinern.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß einem der fünften bis neunten Aspekte so konfiguriert, dass die zweite Einwegkupplung mindestens eine der folgenden Komponenten beinhaltet: eine Rollen-Einwegkupplung, eine Ratschen-Einwegkupplung und eine Klemmstück-Einwegkupplung. Mit der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem elften Aspekt schränkt mindestens eine der Rollen-Einwegkupplung, der Ratschen-Einwegkupplung und der Klemmstück-Einwegkupplung die Übertragung der menschlichen Antriebskraft auf den Elektromotor entsprechend ein.
Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Untersetzungsmechanismus in der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs nach einem der ersten bis elften Aspekte konfiguriert, um eine Drehzahl des Elektromotors mit nur einem Zahnrad zu reduzieren. Bei der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs nach dem zwölften Aspekt vereinfacht das Zahnrad den Aufbau des Untersetzungsmechanismus.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß einem der ersten bis zwölften Aspekte ferner eine Leiterplatte, auf der mindestens ein Teil einer Steuerung vorgesehen ist. Die Steuerung steuert den Elektromotor. Mit der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem dreizehnten Aspekt wird die Leiterplatte auf der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs bereitgestellt.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem dreizehnten Aspekt so konfiguriert, dass sich die Leiterplatte in einer Richtung erstreckt, die sich mit einer axialen Richtung der Kurbelwelle schneidet. Bei der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem vierzehnten Aspekt ist die Leiterplatte zweckmäßig auf der Antriebseinheit angeordnet.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem vierzehnten Aspekt so konfiguriert, dass die Leiterplatte mit dem Untersetzungsmechanismus in einer Richtung überlappt, die sich mit der axialen Richtung der Kurbelwelle schneidet. Bei der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem fünfzehnten Aspekt ist die Leiterplatte zweckmäßig auf der Antriebseinheit angeordnet.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß einem der dreizehnten bis fünfzehnten Aspekte so konfiguriert, dass die Leiterplatte eine Aussparung aufweist und ein Abschnitt einer Ausgabewelle des Elektromotors in der Aussparung angeordnet ist. Bei der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem sechzehnten Aspekt befindet sich die Leiterplatte um die Ausgabewelle des Elektromotors herum.
Gemäß einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß einem der ersten bis sechzehnten Aspekte ferner ein Gehäuse, das konfiguriert ist, um mindestens einen Teil der Kurbelwelle aufzunehmen. In axialer Richtung der Kurbelwelle gesehen, beträgt der kürzeste Abstand zwischen einer Drehachse der Kurbelwelle und einer Außenfläche des Gehäuses weniger als oder gleich 70 mm in einer Ebene, welche die Drehachse der Kurbelwelle und eine Drehachse des Elektromotors beinhaltet. Mit der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß dem siebzehnten Aspekt wird der Abstand von der Kurbelwelle zur Achse des Antriebsrades begrenzt.
Gemäß einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß einem der ersten bis siebzehnten Aspekte ferner einen Detektor, der auf einem Übertragungsweg der menschlichen Antriebskraft zwischen der Kurbelwelle und einem Teil des Ausgabeabschnitts, der mit dem Kupplungsmechanismus gekoppelt ist, vorgesehen ist. Der Detektor ist konfiguriert, um die menschliche Antriebskraft zu erfassen. Mit der Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs nach dem achtzehnten Aspekt kann die menschliche Antriebskraft durch einen Drehmomentsensor zweckmäßig erfasst werden.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs der vorliegenden Erfindung reduziert den Verlust der menschlichen Antriebskraft.
Eine umfassendere Beurteilung der Erfindung und vieler der damit verbundenen Vorteile wird leicht erreicht, da diese durch die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden wird, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, wobei:

1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs ist;
2 eine Rechtsansicht der in 1 gezeigten Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs ist;
3 eine linke Seitenansicht der in 1 gezeigten Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs ist;
4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie D4-D4 in 2 ist;
5 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht von 4 ist;
6 eine Rechtsansicht der in 2 dargestellten Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs ist, welche Positionen einer ersten Drehachse, einer zweiten Drehachse und einer dritten Drehachse zeigt;
7 eine Rechtsansicht der in 2 dargestellten Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs bei abgenommenem ersten Gehäuse ist;
8 eine perspektivische Ansicht eines in 1 gezeigten zweiten Gehäuses ist;
9 eine Querschnittsansicht entlang der Linie D9-D9 in 8 ist;
10 eine Rechtsansicht eines ersten modifizierten Beispiels einer Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs ist, welche Positionen einer ersten Drehachse, einer zweiten Drehachse und einer dritten Drehachse zeigt; und
11 eine Querschnittsansicht ist, welche ein zweites modifiziertes Beispiel für eine Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs zeigt.

Ausgewählte Ausführungsformen werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Referenzziffern entsprechende oder identische Elemente in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen.
Nun wird mit Bezug auf die 1 bis 9 eine Ausführungsform einer Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung wird die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs 10 einfach als Antriebseinheit 10 bezeichnet. Die Antriebseinheit 10 ist an einem menschlich angetriebenen Fahrzeug vorgesehen. Das menschlich angetriebene Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das von mindestens einer menschlichen Antriebskraft angetrieben werden kann. Die Anzahl der Räder am menschlich angetriebenen Fahrzeug ist nicht begrenzt. Das menschlich angetriebene Fahrzeug umfasst beispielsweise ein Einrad und ein Fahrzeug mit drei oder mehr Rädern. Das menschlich angetriebene Fahrzeug umfasst beispielsweise verschiedene Arten von Fahrrädern wie ein Mountainbike, ein Rennrad, ein Citybike, ein Cargo-Bike, ein Liegerad und ein elektrisch unterstütztes Fahrrad (E-Bike). In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen bezieht sich das menschlich angetriebene Fahrzeug auf ein Fahrrad.
Die Antriebseinheit 10 beinhaltet einen Elektromotor 12, der konfiguriert ist, um den Vortrieb des menschlich angetriebenen Fahrzeugs zu unterstützen, eine Kurbelwelle 14, einen Ausgabeabschnitt 16, einen Untersetzungsmechanismus 18, der konfiguriert ist, um die Drehzahl des Elektromotors 12 in mehreren Schritten zu reduzieren, und einen Kupplungsmechanismus 20. Der Ausgabeabschnitt 16 ist mit der Kurbelwelle 14 gekoppelt. Der Ausgabeabschnitt 16 ist konfiguriert, um sich in einem Fall, in dem sich die Kurbelwelle 14 in der ersten Drehrichtung dreht, in einer ersten Drehrichtung zu drehen, und ist konfiguriert, um sich in einem Fall, in dem sich die Kurbelwelle 14 in der zweiten Drehrichtung dreht, in einer zweiten Drehrichtung zu drehen. Der Kupplungsmechanismus 20 ist zwischen dem Ausgabeabschnitt 16 und dem Untersetzungsmechanismus 18 vorgesehen und konfiguriert, um die Drehkraft des Elektromotors 12 vom Untersetzungsmechanismus 18 auf den Ausgabeabschnitt 16 zu übertragen. Die erste Drehrichtung ist eine Drehrichtung der Kurbelwelle 14, welche das menschlich angetriebene Fahrzeug vorwärts bewegt.
Vorzugsweise beinhaltet der Untersetzungsmechanismus 18 ein erstes Zahnrad 24, das auf einer Ausgabewelle 22 des Elektromotors 12 vorgesehen ist, und ein zweites Zahnrad 26, welches in das erste Zahnrad 24 eingreift. Vorzugsweise hat das erste Zahnrad 24 einen kleineren Durchmesser als das zweite Zahnrad 26, und das erste Zahnrad 24 hat weniger Zähne als das zweite Zahnrad 26.
Vorzugsweise beinhaltet die Antriebseinheit 10 ferner ein Gehäuse 28, das konfiguriert ist, um mindestens einen Teil der Kurbelwelle 14 aufzunehmen. Das Gehäuse 28 beinhaltet ein erstes Gehäuse 30 und ein zweites Gehäuse 32. Eines des ersten Gehäuses 30 und des zweiten Gehäuses 32 umfasst in einer axialen Richtung A1 der Kurbelwelle 14 eine erste Seitenfläche der Antriebseinheit 10. Das andere des ersten Gehäuses 30 und des zweiten Gehäuses 32 umfasst in axialer Richtung A1 der Kurbelwelle 14 eine zweite Seitenfläche der Antriebseinheit 10. Das Gehäuse 28 umfasst einen Kupplungsabschnitt 34, der die Antriebseinheit 10 mit einem Rahmen des menschlich angetriebenen Fahrzeugs verbindet. Vorzugsweise ist der Kupplungsabschnitt 34 am ersten Gehäuse 30 vorgesehen. Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Kupplungsabschnitten 34 vorgesehen. Die Kupplungsabschnitte 34 sind auf Vorsprüngen 28A vorgesehen, die von einem Umfangsabschnitt des Gehäuses 28 um die Kurbelwelle 14 herum herausragen. Jeder Kupplungsabschnitt 34 beinhaltet eine Bohrung 34A, in welche ein Bolzen eingesetzt ist, um die Antriebseinheit 10 mit dem Rahmen zu verbinden.
Wie in 4 dargestellt, sind das erste Gehäuse 30 und das zweite Gehäuse 32 in einem Zustand, in dem sich eine erste Kupplungsfläche 30S des ersten Gehäuses 30 mit einer zweiten Kupplungsfläche 32S des zweiten Gehäuses 32 überlappt, durch Schrauben 28B miteinander verbunden. Ein Hohlraum S wird durch das erste Gehäuse 30 und das zweite Gehäuse 32 gebildet und nimmt einen Abschnitt des Elektromotors 12, einen Abschnitt der Kurbelwelle 14, einen Abschnitt des Ausgabeabschnitts 16, den Untersetzungsmechanismus 18 und den Kupplungsmechanismus 20 auf. Der Abschnitt des Elektromotors 12 im Hohlraum S beinhaltet einen Abschnitt der Ausgabewelle 22 des Elektromotors 12. Der Abschnitt der Kurbelwelle 14, der sich im Hohlraum S befindet, beinhaltet einen Zwischenabschnitt ohne einem ersten Ende 14A und einem zweiten Endes 14B der Kurbelwelle 14 in axialer Richtung A1. Der Abschnitt des im Hohlraum S befindlichen Ausgabeabschnitts 16 beinhaltet einen Abschnitt ohne ein erstes Ende 16A des Ausgabeabschnitts 16 in der axialen Richtung A1 der Kurbelwelle.
Das Gehäuse 28 beinhaltet ferner ein Motorgehäuse 36, das den Elektromotor 12 aufnimmt. Das Motorgehäuse 36 ist auf einer Außenfläche des zweiten Gehäuses 32 montiert. Das Motorgehäuse 36 kann integral mit dem zweiten Gehäuse 32 ausgebildet sein. Das Gehäuse 28 kann aus Metall, Harz oder sowohl Metall als auch Harz gebildet sein. In einem Fall, in dem das Gehäuse 28 beispielsweise sowohl aus Metall als auch aus Harz gebildet ist, können das erste Gehäuse 30 und das zweite Gehäuse 32 aus Metall und das Motorgehäuse 36 aus Harz gebildet sein.
Wie in den 2 und 4 dargestellt, beinhaltet das erste Gehäuse 30 ein erstes Loch 30A, aus dem das erste Ende 14A der Kurbelwelle 14 und das erste Ende 16A des Ausgabeabschnitts 16 herausragen. Ein erstes Dichtungselement 29A ist im Hohlraum S vorgesehen und steht in der Nähe des ersten Endes 14A in Kontakt mit dem ersten Gehäuse 30 und dem Ausgabeabschnitt 16.
Wie in den 3 und 4 dargestellt, beinhaltet das zweite Gehäuse 32 eine zweite Bohrung 32A, aus der das zweite Ende 14B der Kurbelwelle 14 ragt. Ein zweites Dichtungselement 29B ist im Hohlraum S vorgesehen und steht in der Nähe der zweiten Bohrung 32A in Kontakt mit dem zweiten Gehäuse 32 und der Kurbelwelle 14. Das zweite Gehäuse 32 beinhaltet eine dritte Bohrung 32B, in welche die Ausgabewelle 22 des Elektromotors 12 eingesetzt ist. Das erste Dichtungselement 29A und das zweite Dichtungselement 29B sind aus einem elastischen Harzmaterial gebildet. Das elastische Harzmaterial beinhaltet z.B. einen synthetischen Gummi.
Wie in 4 dargestellt, ist der Ausgabeabschnitt 16 eine Hohlwelle und um die Kurbelwelle 14 herum angeordnet, so dass eine erste Drehachse C1 der Kurbelwelle 14 einer Drehachse des Ausgabeabschnitts 16 entspricht. Vorzugsweise ist der Ausgabeabschnitt 16 auf der Kurbelwelle 14 vorgesehen, um sich integral mit der Kurbelwelle 14 zu drehen. Der Ausgabeteil 16 ist beispielsweise mit der Kurbelwelle 14 verzahnt. Vorzugsweise ist der Ausgabeabschnitt 16 mit der Kurbelwelle 14 gekoppelt, um eine Drehung gegenüber der Kurbelwelle 14 um die erste Drehachse C1 zu vermeiden. Der Ausgabeabschnitt 16 kann mit der Kurbelwelle 14 gekoppelt sein, um in einem vorbestimmten Winkel relativ zur Kurbelwelle 14 drehbar zu sein. Der vorgegebene Winkel ist beispielsweise kleiner als zehn Grad. Der Ausgabeabschnitt 16 ist durch ein erstes Lager 38, das in der Nähe des ersten Endes 14A des ersten Gehäuses 30 im Gehäuse 28 vorgesehen ist, drehbar gegenüber dem Gehäuse 28 gelagert. Das erste Lager 38 umfasst beispielsweise ein Wälzlager. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Ausgabeabschnitt 16 ein zweites Ende 16B auf, das in der axialen Richtung A1 der Kurbelwelle 14 auf einer Seite näher am zweiten Ende 14B der Kurbelwelle 14 angeordnet ist als ein Zwischenabschnitt der Kurbelwelle 14. Der innere Umfangsabschnitt des zweiten Endes 16B des Ausgabeabschnitts 16 beinhaltet eine Verzahnung und ist mit dem äußeren Umfangsabschnitt der Kurbelwelle 14 gekoppelt.
Das erste Ende 14A der Kurbelwelle 14 ist über ein zweites Lager 40 durch den Ausgabeabschnitt 16 getragen, das am inneren Umfangsabschnitt des Ausgabeabschnitts 16 vorgesehen ist. Das zweite Lager 40 umfasst beispielsweise ein Gleitlager. Das zweite Ende 14B der Kurbelwelle 14 ist durch ein drittes Lager 42, das im Gehäuse 28 in der Nähe der zweiten Bohrung 32A des zweiten Gehäuses 32 vorgesehen ist, gegenüber dem Gehäuse 28 drehbar gelagert. Das dritte Lager 42 umfasst beispielsweise ein Wälzlager.
Vorzugsweise ist der Elektromotor 12 ein Motor des Innenläufertyps. Der Elektromotor 12 beinhaltet einen Stator 12A und einen Rotor 12B. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Ausgabewelle 22 am Rotor 12B befestigt. Der Stator 12A und der Rotor 12B sind im Motorgehäuse 36 untergebracht. Der Stator 12A ist an einer Innenfläche des Motorgehäuses 36 befestigt. Die Ausgabewelle 22 weist einen Zwischenabschnitt auf, der in Bezug auf das Gehäuse 2 durch ein viertes Lager 44, das auf einem inneren Umfangsabschnitt des zweiten Gehäuses 32, der das dritte Loch 32B definiert, vorgesehen ist, drehbar gelagert ist. Das vierte Lager 44 umfasst beispielsweise ein Wälzlager. Die Ausgabewelle 22 weist ein erstes Ende 22A auf, das von einem fünften Lager 46 getragen wird, das am Motorgehäuse 36 vorgesehen ist und in Bezug auf das Gehäuse 28 drehbar ist. Das fünfte Lager 46 umfasst beispielsweise ein Wälzlager.
Vorzugsweise beinhaltet der Kupplungsmechanismus 20 eine zweite Einwegkupplung 48. Vorzugsweise beinhaltet die zweite Einwegkupplung 48 mindestens eine von einer Rollen-Einwegkupplung, einer Ratschen-Einwegkupplung und einer Klemmstück-Einwegkupplung. Die zweite Einwegkupplung 48 beinhaltet beispielsweise einen Innenlauf 48A, einen Außenlauf 48B und einen Getriebekörper 48C, der zwischen dem Innenlauf 48A und dem Außenlauf 48B vorgesehen ist. Der Getriebekörper 48C umfasst beispielsweise eine Rolle, eine Sperrklinke und eine Klemmstück. Die zweite Einwegkupplung 48 ist am äußeren Umfangsabschnitt des Ausgabeabschnitts 16 um die erste Drehachse C1 herum vorgesehen. Der Innenlauf 48A der zweiten Einwegkupplung 48 ist am äußeren Umfangsabschnitt des Ausgabeabschnitts 16 vorgesehen. Der Innenlauf 48A der zweiten Einwegkupplung 48 kann integral mit dem Ausgabeabschnitt 16 ausgebildet sein. Der Innenlauf 48A der zweiten Einwegkupplung 48 hat einen größeren Außendurchmesser als der Ausgabeabschnitt 16.
Vorzugsweise beinhaltet der Untersetzungsmechanismus 18 ferner ein drittes Zahnrad 50, das am äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Einwegkupplung 48 vorgesehen ist, und ein viertes Zahnrad 52, welches in das dritte Zahnrad 50 eingreift. Vorzugsweise hat das dritte Zahnrad 50 einen größeren Durchmesser als das vierte Zahnrad 52, und das dritte Zahnrad 50 hat weniger Zähne als das vierte Zahnrad 52. Der Außenlauf 48B der zweiten Einwegkupplung 48 ist an einem inneren Umfangsabschnitt des dritten Zahnrads 50 vorgesehen. Der Außenlauf 48B der zweiten Einwegkupplung 48 kann integral mit dem dritten Zahnrad 50 ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Untersetzungsmechanismus 18 konfiguriert, um die Drehzahl des Elektromotors 12 nur mit Zahnrädern zu reduzieren. In der vorliegenden Ausführungsform reduziert der Untersetzungsmechanismus 18 die Drehzahl des Elektromotors 12 in zwei Schritten, kann aber konfiguriert sein, um die Drehzahl in drei oder mehr Schritten zu reduzieren. Vorzugsweise beinhalten das erste Zahnrad 24 und das zweite Zahnrad 26 Schrägzahnräder. Das erste Zahnrad 24 kann integral mit der Ausgabewelle 22 des Elektromotors 12 gebildet sein oder separat von der Ausgabewelle 22 des Elektromotors 12 und mit der Ausgabewelle 22 gekoppelt sein. Das erste Zahnrad 24 und das zweite Zahnrad 26 können Stirnräder beinhalten. Vorzugsweise beinhalten das dritte Zahnrad 50 und das vierte Zahnrad 52 Schrägzahnräder. Das dritte Zahnrad 50 und das vierte Zahnrad 52 können Stirnräder beinhalten.
Der Untersetzungsmechanismus 18 beinhaltet ferner einen Drehkörper 54, an dem das zweite Zahnrad 26 und das vierte Zahnrad 52 vorgesehen sind. Das zweite Zahnrad 26 und das vierte Zahnrad 52 sind so konfiguriert, dass sie sich gemeinsam drehen. Vorzugsweise hat das zweite Zahnrad 26 einen größeren Durchmesser als das vierte Zahnrad, und das zweite Zahnrad 26 hat mehr Zähne als das vierte Zahnrad 52. Vorzugsweise ist der Drehkörper 54 aus einem metallischen Werkstoff geformt. Der Drehkörper 54 weist ein erstes Ende 54A auf, das durch ein sechstes Lager 56, das auf einer Innenfläche des ersten Gehäuses 30 vorgesehen ist, gegenüber dem Gehäuse 28 drehbar gelagert ist. Das sechste Lager 56 umfasst beispielsweise ein Wälzlager. Das sechste Lager 56 ist an einer Position angeordnet, die in axialer Richtung A1 der Kurbelwelle 14 zumindest teilweise mit dem ersten Lager 38 überlappt. Der Drehkörper 54 weist ein zweites Ende 54B auf, das durch ein siebtes Lager 58, das auf einer Innenfläche des zweiten Gehäuses 32 vorgesehen ist, in Bezug auf das Gehäuse 28 drehbar gelagert ist. Das siebte Lager 58 umfasst beispielsweise ein Wälzlager. Das zweite Zahnrad 26 ist konfiguriert, um in der Axialrichtung A1 der Kurbelwelle 14 einen Außendurchmesserabschnitt und einen Innendurchmesserabschnitt mit einer kleineren Breite als der Außendurchmesserabschnitt, zu haben. Vorzugsweise ist das siebte Lager 58 in axialer Richtung A1 der Kurbelwelle 14 zwischen den breiten gegenüberliegenden Enden des zweiten Zahnrads 26 angeordnet. Das im Wesentlichen gesamte siebte Lager 58 befindet sich in einem Raum, der zwischen dem Außendurchmesserabschnitt des zweiten Zahnrads 26 und dem äußeren Umfangsabschnitt des zweiten Endes 54B des Drehkörpers 54 gebildet ist. Somit ist auch in einem Fall, in dem der Außendurchmesserabschnitt des zweiten Zahnrads 26 in axialer Richtung A1 der Kurbelwelle 14 in der Breite vergrößert ist, die Ausdehnung des Drehkörpers 54 zum zweiten Gehäuse 32 in axialer Richtung A1 der Kurbelwelle 14 begrenzt. Dies ermöglicht eine Reduzierung der Breite der Antriebseinheit 10 in axialer Richtung A1 der Kurbelwelle 14. Vorzugsweise ist der Durchmesser des ersten Endes 54A und des zweiten Endes 54B im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des vierten Zahnrades 52. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser der Außenlaufe des sechsten Lagers 56 und des siebten Lagers 58 im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des zweiten Zahnrades 26. Der Drehkörper 54 weist eine dritte Drehachse C3 auf. Das zweite Zahnrad 26 befindet sich an einer Position, die in axialer Richtung A1 der Kurbelwelle 14 näher am Elektromotor 12 als das vierte Zahnrad 52 liegt. Der Innendurchmesserabschnitt des dritten Zahnrads 50 weist in der axialen Richtung A1 der Kurbelwelle 14 ein Ende 50A auf. Das Ende 50A befindet sich in Axialrichtung A1 der Kurbelwelle 14 zwischen dem Innenlauf 48A der zweiten Einwegkupplung 48 und dem Innenlauf des ersten Lagers 38. In der vorliegenden Ausführungsform befindet sich das Ende 50A des Innendurchmesserabschnitts des dritten Zahnrads 50 in der axialen Richtung A1 der Kurbelwelle 14 zwischen einer Stufe 16D (siehe 5) des äußeren Umfangsabschnitts des Ausgabeabschnitts 16 und dem Innenlauf des ersten Lagers 38. Dadurch wird das dritte Zahnrad 50 in axialer Richtung A1 der Kurbelwelle 14 positioniert.
Vorzugsweise ist das vierte Zahnrad 52 integral mit dem äußeren Umfangsabschnitt des Drehkörpers 54 um die dritte Drehachse C3 herum ausgebildet. Vorzugsweise ist das vierte Zahnrad 52 aus einem metallischen Werkstoff gebildet. Vorzugsweise ist das vierte Zahnrad 52 integral mit dem äußeren Umfangsabschnitt des Drehkörpers 54 um die dritte Drehachse C3 herum ausgebildet. Das vierte Zahnrad 52 und das zweite Zahnrad 26 sind in einer Richtung, in der sich die dritte Drehachse C3 des Drehkörpers 54 erstreckt, nebeneinander angeordnet. Vorzugsweise beinhaltet das zweite Zahnrad 26 ein Harzmaterial. Die das vierte Zahnrad 52 bildenden Grate und Täler erstrecken sich in Richtung der dritten Drehachse C3 und werden dort gebildet, wo das zweite Zahnrad 26 vorgesehen ist. Diese Grate und Täler, die das vierte Zahnrad 52 bilden, fungieren als das vierte Zahnrad 52 an einem Abschnitt, der näher am ersten Ende 54A liegt, als wo das zweite Zahnrad 26 vorgesehen ist. Der innere Umfangsabschnitt des zweiten Zahnrads 26 ist auf den Graten und Tälern vorgesehen, die das vierte Zahnrad 52 bilden, um die Drehung des zweiten Zahnrads 26 in Bezug auf den Drehkörper 54 zu begrenzen. Der äußere Umfangsabschnitt des Drehkörpers 54 um die dritte Drehachse C3 herum beinhaltet eine in radialer Richtung vertiefte Aussparung 54C. Die Aussparung 54C kann ringförmig sein. Die Aussparung 54C kann intermittierend um die dritte Drehachse C3 herum vorgesehen sein. Es kann nur eine Aussparung 54C vorgesehen sein. Der innere Umfangsabschnitt des zweiten Zahnrades 26 ist an der Aussparung 54C vorgesehen, um die Bewegung des zweiten Zahnrades 26 in einer Richtung, in der sich die dritte Drehachse C3 erstreckt, in Bezug auf den Drehkörper 54 zu begrenzen. Vorzugsweise sind das erste Ende 54A und das zweite Ende 54B des Drehkörpers 54 so konfiguriert, dass sie einen kleineren Außendurchmesser als das vierte Zahnrad 52 aufweisen. In der vorliegenden Ausführungsform sind der Drehkörper 54 und das vierte Zahnrad 52 integral aus einem Metallmaterial und das zweite Zahnrad 26 aus einem Harzmaterial gebildet. Vorzugsweise ist das zweite Zahnrad 26 am äußeren Umfangsabschnitt des Drehkörpers 54 durch Umspritzen vorgesehen. Genauer gesagt, ist beispielsweise die Bearbeitung und das Walzen durchgeführt, um den Drehkörper 54 aus einem Metall integral mit der Aussparung 54C und den Graten und Tälern, die das vierte Zahnrad 52 bilden, zu bilden, und das Umspritzen wird auf dem Drehkörper 54 durchgeführt, so dass das Harz in die Aussparung 54C eintritt und die Grate und Täler das vierte Zahnrad 52 bilden. Dadurch ist das zweite Zahnrad 26 am äußeren Umfangsabschnitt des Drehkörpers 54 vorgesehen. Vorzugsweise ist die Aussparung 54C in der axialen Richtung A1 der Kurbelwelle 14 in einem zentralen Abschnitt des Drehkörpers 54 gebildet.
Nun wird mit Bezug auf die 4 und 6 sie Positionsbeziehung des Elektromotors 12, der Kurbelwelle 14, des Ausgabeabschnitts 16 und des Untersetzungsmechanismus 18 beschrieben.
Der Ausgabeabschnitt 16 und das dritte Zahnrad 50 sind konfiguriert, um sich um die erste Drehachse C1 herum zu drehen. Die Ausgabewelle 22 des Elektromotors 12 und das erste Zahnrad 24 sind konfiguriert, um sich um eine zweite Drehachse C2, die parallel zur ersten Drehachse C1 verläuft, herum zu drehen. Das zweite Zahnrad 26 und das vierte Zahnrad 52 sind konfiguriert, um sich um die dritte Drehachse C3, die parallel zur ersten Drehachse C1 und der zweiten Drehachse C2 verläuft, herum zu drehen. Die erste Drehachse C1, die zweite Drehachse C2 und die dritte Drehachse C3 sind koplanar miteinander.
Vorzugsweise ist der kürzeste Abstand L1 zwischen der ersten Drehachse C1 und der zweiten Drehachse C2 größer als der kürzeste Abstand L2 zwischen der ersten Drehachse C1 und der dritten Drehachse C3. Vorzugsweise ist der kürzeste Abstand L3 zwischen der zweiten Drehachse C2 und der dritten Drehachse C3 kleiner als der kürzeste Abstand L2 zwischen der ersten Drehachse C1 und der dritten Drehachse C3. Der kürzeste Abstand L1 zwischen der ersten Drehachse C1 und der zweiten Drehachse C2 kann gleich dem kürzesten Abstand L2 zwischen der ersten Drehachse C1 und der dritten Drehachse C3 sein. Der kürzeste Abstand L3 zwischen der zweiten Drehachse C2 und der dritten Drehachse C3 kann gleich dem kürzesten Abstand L2 zwischen der ersten Drehachse C1 und der dritten Drehachse C3 sein.
Vorzugsweise ist der kürzeste Abstand L4 von einer Drehachse C1 der Kurbelwelle 14 zu einer Außenfläche des Gehäuses 28 auf einer Ebene mit der Drehachse C1 der Kurbelwelle 14 und einer Drehachse C2 des Elektromotors 12 in axialer Richtung A1 der Kurbelwelle 14 gesehen kleiner oder gleich 70 mm. Vorzugsweise ist, in einem Fall, in dem das menschlich angetriebene Fahrzeug ein Vorderrad und ein Hinterrad beinhaltet und das Hinterrad das Antriebsrad ist, die Antriebseinheit 10 mit dem Rahmen des menschlich angetriebenen Fahrzeugs in einem Zustand gekoppelt, in dem die Kurbelwelle 14 am menschlich angetriebenen Fahrzeug an einer Rückseite der Ausgabewelle 22 des Elektromotors 12 angeordnet ist.
Vorzugsweise ist das dritte Zahnrad 50 in einer Richtung parallel zur ersten Drehachse C1 gesehen gegenüber dem Elektromotor 12 versetzt. In einer Richtung parallel zur ersten Drehachse C1 betrachtet, ist das dritte Zahnrad 50 so angeordnet, dass es sich nicht mit dem Stator 12A des Elektromotors 12 überlappt. In diesem Fall dürfen die Zahnräder des Untersetzungsmechanismus 18 vergrößert werden. Dadurch erhöht sich der Freiheitsgrad für die Gestaltung des Untersetzungsverhältnisses des Untersetzungsmechanismus 18. Das dritte Zahnrad 50 kann in einer Richtung parallel zur ersten Drehachse C1 betrachtet, so angeordnet sein, dass er mit dem Stator 12A des Elektromotors 12 überlappt. In diesem Fall kann die Antriebseinheit 10 in einer Richtung, die sich entlang einer Ebene erstreckt, welche die erste Drehachse C1 und die dritte Drehachse C3 beinhaltet, verkleinert sein.
Wie in den 4 und 7 dargestellt beinhaltet die Antriebseinheit 10 vorzugsweise ferner eine Leiterplatte 60, auf der mindestens ein Teil einer Steuerung zum Steuern des Elektromotors 12 vorgesehen ist. Die Steuerung beinhaltet eine arithmetische Verarbeitungseinheit, welche vorgegebene Steuerprogramme ausführt. Die arithmetische Verarbeitungseinheit beinhaltet beispielsweise eine Zentraleinheit (CPU) oder eine Mikroprozessoreinheit (MPU). Die Steuerung kann einen oder mehrere Mikrocomputer beinhalten. Vorzugsweise ist ferner eine Speichereinheit auf der Leiterplatte 60 vorgesehen. Die Speichereinheit speichert Informationen, die in verschiedenen Steuerungsprogrammen und Steuerungsprozessen verwendet werden. Die Speichereinheit beinhaltet beispielsweise einen nichtflüchtigen Speicher und einen flüchtigen Speicher. Auf der Leiterplatte 60 ist eine elektronische Komponente 61 montiert. Die elektronische Komponente 61 kann auf jeder der gegenüberliegenden Oberflächen der Leiterplatte 60 in Dickenrichtung montiert sein. Die elektronische Komponente 61 beinhaltet beispielsweise einen Mikroprozessor, einen Kondensator und einen Widerstand.
Vorzugsweise erstreckt sich die Leiterplatte 60 in eine Richtung, die sich mit der axialen Richtung A1 der Kurbelwelle 14 überschneidet. In einer Richtung, die sich mit der axialen Richtung A1 der Kurbelwelle 14 überschneidet, ist die Leiterplatte 60 so angeordnet, dass sie mit dem Elektromotor 12 überlappt. Die Leiterplatte 60 ist in dem Hohlraum S, der durch das erste Gehäuse 30 und das zweite Gehäuse 32 gebildet wird, untergebracht. Vorzugsweise ist die Leiterplatte 60 so angeordnet, dass sie mit dem Untersetzungsmechanismus 18 in einer Richtung überlappt, die sich mit der axialen Richtung der Kurbelwelle 14 überschneidet. So ist beispielsweise die Leiterplatte 60 so angeordnet, dass sie mit dem ersten Zahnrad 24 und dem zweiten Zahnrad 26 in einer Richtung überlappt, die sich mit der axialen Richtung A1 der Kurbelwelle 14 schneidet. Die Richtung, die sich mit der axialen Richtung A1 der Kurbelwelle 14 überschneidet, umfasst eine Richtung orthogonal zur Kurbelwelle 14. Vorzugsweise beinhaltet die Leiterplatte 60 eine Aussparung 60A, und ein Teil der Ausgabewelle 22 des Elektromotors 12 befindet sich in der Aussparung 60A. Die Aussparung 60A ist in einem Umfangsabschnitt der Leiterplatte 60 ausgebildet. Die Leiterplatte 60 weist eine Kante auf, welche in der Nähe der äußeren Umfangsabschnitte des ersten Zahnrades 24 und des zweiten Zahnrades 26 angeordnet ist, so dass sich die Kante entlang eines Abschnitts der äußeren Umfangsbereiche des ersten Zahnrades 24 und des zweiten Zahnrades 26 erstreckt. Der Elektromotor 12 weist einen elektrischen Anschluss 12C auf, die sich durch ein Durchgangsloch des zweiten Zahnrades 32 erstreckt und direkt mit der Leiterplatte 60 verbunden ist.
Vorzugsweise beinhaltet die Antriebseinheit 10 einen Detektor 62, der konfiguriert ist, um menschliche Antriebskräfte zu erfassen. Vorzugsweise ist der Detektor 62 auf einem Übertragungsweg menschlicher Antriebskraft zwischen der Kurbelwelle 14 und einem Teil 16C des Ausgabeabschnitts 16 vorgesehen, der mit dem Kupplungsmechanismus 20 gekoppelt ist. Der Detektor 62 beinhaltet einen Drehmomentsensor. Der Drehmomentsensor wird verwendet, um das Drehmoment der menschlichen Antriebskraft zu erfassen. Der Drehmomentsensor beinhaltet beispielsweise einen Dehnungssensor 62A. Der Dehnungssensor 62A umfasst beispielsweise einen Dehnungsmesstreifen und einen Halbleiter-Dehnungssensor. Der Dehnungssensor 62A ist an einer äußeren Umfangsfläche des Ausgabeabschnitts 16 vorgesehen. Eine Vielzahl von Dehnungssensoren 62A kann vorgesehen werden. In einem Fall, in dem beispielsweise zwei Dehnungssensoren 62A vorgesehen sind, befinden sich die Dehnungssensoren 62A an um 180° um die erste Drehachse C1 herum entfernten Positionen. Der Detektor 62 ist über eine flexible Leiterplatte mit einer ersten Leiterplatte 64 verbunden. Eine erste Signalverarbeitungsschaltung, die eine Signalausgabe des Detektors 62 verarbeitet, und eine erste Antenne, die mit der ersten Signalverarbeitungsschaltung verbunden ist, sind auf der ersten Leiterplatte 64 vorgesehen. Die erste Leiterplatte 64 ist über einen Platinenhalter 65 mit dem Ausgabeabschnitt 16 gekoppelt. Eine zweite Leiterplatte 66 ist im Hohlraum S des Gehäuses 28 vorgesehen, um der ersten Leiterplatte 64 in der ersten Drehachse C1 zugewandt und von der ersten Leiterplatte 64 beabstandet zu sein. Die zweite Leiterplatte 66 ist auf dem Gehäuse 28 montiert, z.B. über einen Platinenhalter 67. Die zweite Leiterplatte 66 kann jedoch direkt auf dem Gehäuse 28 montiert sein. Eine zweite Antenne ist auf der zweiten Leiterplatte 66 vorgesehen und der ersten Antenne zugewandt. Eine zweite Signalverarbeitungsschaltung, die ein von der zweiten Antenne empfangenes Signal verarbeitet, und eine Stromversorgungsschaltung, welche die erste Antenne mit elektrischer Energie versorgt, sind auf der zweiten Leiterplatte 66 vorgesehen. Die zweite Leiterplatte 66 ist über ein elektrisches Kabel mit der Leiterplatte 60 elektrisch verbunden. Der Detektor 62 sendet mittels drahtloser Kommunikation über die erste Antenne eine Ausgabe zur zweiten Antenne. Vorzugsweise steuert die Steuerung den Elektromotor 12 entsprechend der Ausgabe des Detektors 62. So treibt die Steuerung beispielsweise den Elektromotor so an, dass das Verhältnis von menschlicher Antriebskraft zu Antriebskraft des Elektromotors 12 gemäß einem Signal, das der vom Detektor 62 erfassten menschlichen Antriebskraft entspricht, auf ein vorgegebenes Verhältnis eingestellt wird. Der Drehmomentsensor kann anstelle des Dehnungssensors 62A einen Magnetostriktionssensor beinhalten. In diesem Fall kann ein magnetostriktives Element auf dem Übertragungsweg der menschlichen Antriebskraft und der magnetostriktive Sensor um das magnetostriktive Element herum vorgesehen sein. Dies ermöglicht das Weglassen der ersten Leiterplatte 64 und der zweiten Leiterplatte 66.
Nun wird mit Bezug auf die 3, 8 und 9 ein Verfahren zur Herstellung des zweiten Gehäuses 32 beschrieben.
Das Verfahren zur Herstellung des zweiten Gehäuses 32 beinhaltet einen ersten Schritt und einen zweiten Schritt.
Der erste Schritt beinhaltet einen Schritt zur Herstellung des zweiten Gehäuses 32. Im ersten Schritt werden am Umfangsabschnitt des zweiten Gehäuses 32 Vorsprünge 32C gebildet, um in Richtung eines Außenumfangs zu ragen. Vorzugsweise werden zwei oder mehrere Vorsprünge 32C gebildet. Die Vorsprünge 32C sind an Positionen vorgesehen, die von der zweiten Kupplungsfläche 32S des zweiten Gehäuses 32 getrennt sind. Die Vorsprünge 32C sind an Positionen vorgesehen, die den Vorsprüngen 28A in axialer Richtung A1 der Kurbelwelle 14 zugewandt sind. Die Vorsprünge 28A ragen zu einer Seite hin, die näher am zweiten Gehäuse 32 liegt als die erste Kupplungsfläche 30S. Die in 3 dargestellten Vorsprünge 28A beinhalten Aussparungen 28C, an denen die Vorsprünge 32C befestigt sind. Das Anbringen der Vorsprünge 32C an die Aussparungen 28C in einem Zustand, in dem das erste Gehäuse 30 mit dem zweiten Gehäuse 32 gekoppelt ist, reduziert die Einflüsse der Vorsprünge 32C auf das äußere Erscheinungsbild des Gehäuses 28.
Der zweite Schritt beinhaltet einen Schritt zum Bearbeiten der zweiten Kupplungsfläche 32S des zweiten Gehäuses 32. Im zweiten Schritt wird in einem Zustand, in dem die Vorsprünge 32C des zweiten Gehäuses 32 durch eine Vorrichtung D eingespannt sind, die zweite Kupplungsfläche 32S zum Abflachen bearbeitet. Die Vorrichtung D befindet sich auf einer Seite, die näher an den Vorsprüngen 32C liegt als die zweite Kupplungsfläche 32S. Dadurch wird die Interferenz der Vorsprünge 32C und der Vorrichtung D mit der Bearbeitung der zweiten Kupplungsfläche 32S begrenzt.
Die Beschreibung der Ausführungsform veranschaulicht, ohne die Absicht, die anwendbaren Formen einer Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung einzuschränken. Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs nach der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise auf modifizierte Beispiele, die im Folgenden beschrieben werden, und Kombinationen von mindestens zwei der modifizierten Beispiele, die sich nicht widersprechen, anwendbar sein. In den folgenden modifizierten Beispielen werden den Elementen, die mit den entsprechenden Elementen der Ausführungsform identisch sind, die gleichen Referenzzeichen gegeben. Solche Elemente werden nicht im Detail beschrieben.
Wie in 10 dargestellt, kann die dritte Drehachse C3 von einer Ebene beabstandet sein, welche die erste Drehachse C1 und die zweite Drehachse C2 beinhaltet. Auch in diesem Fall ist vorzugsweise der kürzeste Abstand L1 zwischen der ersten Drehachse C1 und der zweiten Drehachse C2 größer als der kürzeste Abstand L2 zwischen der ersten Drehachse C1 und der dritten Drehachse C3. In einem Zustand, in dem die Antriebseinheit 10 mit dem Rahmen gekoppelt ist, kann die dritte Drehachse C3 unterhalb der Ebene mit der ersten Drehachse C1 und der zweiten Drehachse C2 in Axialrichtung A1 der Kurbelwelle 14 vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die erste Drehachse C1 in axialer Richtung A1 der Kurbelwelle 14 in einem Dreiecksbereich R angeordnet, der die Zentren der Löcher 34A der Kupplungsabschnitte 34 verbindet. In axialer Richtung A1 der Kurbelwelle 14 gesehen, kann im Dreiecksbereich R eine dritte Drehachse C3X angeordnet sein, welche die Zentren der Löcher 34A der Kupplungsabschnitte 34 verbindet. Vorzugsweise ist der kürzeste Abstand L3 zwischen der zweiten Drehachse C2 und der dritten Drehachse C3 kleiner als der Abstand L2 zwischen der ersten Drehachse C1 und der dritten Drehachse C3. In dem in 10 dargestellten modifizierten Beispiel kann das dritte Zahnrad 50 so angeordnet werden, dass er mit dem Stator 12A des Elektromotors 12 in einer Richtung parallel zur ersten Drehachse C1 überlappt. In einer Richtung parallel zur ersten Drehachse C1 betrachtet, ist mindestens ein Teil des zweiten Zahnrads 26 so angeordnet, dass er mit einem Bereich überlappt, in dem das dritte Zahnrad 50 mit dem Elektromotor 12 überlappt.
Wie in 11 dargestellt, kann die Antriebseinheit 10 ferner eine erste Einwegkupplung 68 beinhalten, die auf dem Übertragungsweg der menschlichen Antriebskraft zwischen der Kurbelwelle 14 und dem Ausgabeabschnitt 16 vorgesehen ist. In dem modifizierten Beispiel in 11 ist die erste Einwegkupplung 68 am Ausgabeabschnitt 16 vorgesehen. Der Ausgabeabschnitt 16 ist unterteilt in einen ersten Teil 16X mit dem ersten Ende 16A und einen zweiten Teil 16Y mit dem zweiten Ende 16B. Die erste Einwegkupplung 68 ist zwischen dem ersten Teil 16X und dem zweiten Teil 16Y vorgesehen. Die erste Einwegkupplung 68 ermöglicht in einem Fall, in dem die Kurbelwelle 14 in der ersten Drehrichtung dreht, die Drehung des zweiten Teils 16Y um die erste Drehachse C1 in der ersten Drehrichtung und die Drehung des zweiten Teils 16Y um die erste Drehachse C1 in der zweiten Drehrichtung in einem Fall, in dem die Kurbelwelle 14 in der zweiten Drehrichtung dreht, verbietet. Die erste Einwegkupplung 68 beinhaltet mindestens eine von einer Rollen-Einwegkupplung, einer Ratschen-Einwegkupplung und einer Klemmstück-Einwegkupplung. In diesem Fall ist der Detektor 62 auf dem zweiten Teil 16Y des Ausgabeabschnitts 16 vorgesehen. Ein Abschnitt der ersten Einwegkupplung 68 kann integral mit mindestens einem der ersten Teile 16X und dem zweiten Teil 16Y ausgebildet sein.
Der Kupplungsmechanismus 20 kann konfiguriert sein, um einen Zustand, in dem die Rotationskraft zwischen dem Ausgabeabschnitt 16 und dem Untersetzmechanismus 18 übertragbar ist, und einen Zustand, in dem die Rotationskraft nicht übertragbar ist, zu schalten. In diesem Fall beinhaltet die Antriebseinheit 10 vorzugsweise ferner ein Stellglied, das den Kupplungsmechanismus 20 betätigt, und das Stellglied wird von der auf der Leiterplatte 60 vorgesehenen Steuerung gesteuert, um den Zustand des Kupplungsmechanismus 20 zu schalten. Der Kupplungsmechanismus 20 kann anstelle einer Einwegekupplung eine Zweiwegekupplung beinhalten.
Der Untersetzungsmechanismus 18 kann eine Konfiguration beinhalten, welche die Drehzahl des Elektromotors 12 ohne Einsatz von Zahnrädern reduziert. Der Untersetzungsmechanismus 18 kann die Drehzahl über eine Riemenscheibe und einen Riemen reduzieren. So können beispielsweise das dritte Zahnrad 50 und das vierte Zahnrad 52 durch Riemenscheiben ersetzt werden, und die beiden Riemenscheiben können durch einen Riemen oder eine Kette gekoppelt sein. Das erste Zahnrad 24 und das zweite Zahnrad 26 können durch Riemenscheiben ersetzt werden, und die beiden Riemenscheiben können durch einen Riemen oder eine Kette gekoppelt sein. Der Untersetzungsmechanismus 18 kann ein Planetengetriebe beinhalten. Der in dieser Offenbarung verwendete Ausdruck „mindestens eines von“ bedeutet „eines oder mehrere“ einer gewünschten Auswahl. Zum Beispiel bedeutet der Ausdruck „mindestens eines von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahl“ oder „beide von zwei Auswahlen“, wenn die Anzahl der Auswahlen zwei beträgt. Zum Beispiel bedeutet der Ausdruck „mindestens eines von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahl“ oder „jede Kombination aus gleich oder mehr als zwei Auswahlen“, wenn die Anzahl seiner Entscheidungen gleich oder mehr als drei ist.
Bezugszeichenliste

10: Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs
12: Elektromotor
12A: Stator
12B: Rotor
12C: Elektromotor
14: Kurbelwellen
14A: erstes Ende
14B: zweites Ende
16: Ausgabeabschnitt
16A: erstes Ende
16B: zweites Ende
16C: Teil
16D: Stufe
16X: erster Teil
16Y: zweiter Teil
18: Untersetzungsmechanismus
20: Kupplungsmechanismus
22: Ausgabewelle
22A: erstes Ende
24: erstes Zahnrad
26: zweites Zahnrad
28: Gehäuse
28A: Vorsprung
28B: Schraube
28C: Aussparung
29A: erstes Dichtungselement
29B: zweites Dichtungselement
30: erstes Gehäuse
30A: erstes Loch
30S: erste Kupplungsfläche
32: zweites Gehäuse
32A: zweites Loch
32B: drittes Loch
32C: Vorsprung
32S: zweite Kupplungsfläche
34: Kupplungsabschnitt
34A: Loch
36: Motorgehäuse
38: erstes Lager
40: zweites Lager
42: drittes Lager
44: viertes Lager
46: fünftes Lager
48: zweite Einwegkupplung
48A: Innenlauf
48B: Außenlauf
48C: Getriebegehäuse
50: drittes Zahnrad
50A: Ende
52: viertes Zahnrad
54: Drehkörper
54A: erstes Ende
54B: zweites Ende
54C: Aussparung
56: sechstes Lager
58: siebtes Lager
60: Leiterplatte
60A: Aussparung
61: elektronische Komponente
62: Detektor
62A: Dehnungssensor
64: erste Leiterplatte
65: Platinenhalter
66: zweite Leiterplatte
67: Platinenhalter
68: erste Einwegkupplung
A1: axiale Richtung
C1: erste Drehachse
C2: zweite Drehachse
C3: dritte Drehachse
C3X: dritte Drehachse
D: Spannvorrichtung
L1: kürzester Abstand
L2: kürzester Abstand
L3: kürzester Abstand
L4: kürzester Abstand
R: Dreiecksbereich
S: Hohlraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4906982 B1 [0002, 0003]

Claims

Eine Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10), umfassend: einen Elektromotor (12), der konfiguriert ist, um den Vortrieb eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs zu unterstützen; eine Kurbelwelle (14); einen mit der Kurbelwelle (14) gekoppelten Ausgabeabschnitt (16), wobei der Ausgabeabschnitt (16) konfiguriert ist, um sich in einem Fall, in dem sich die Kurbelwelle (14) in einer ersten Drehrichtung dreht, in der ersten Drehrichtung zu drehen und der Ausgabeabschnitt (16) konfiguriert ist, um sich in einem Fall, in dem sich die Kurbelwelle (14) in einer zweiten Drehrichtung dreht, in der zweiten Drehrichtung zu drehen; einen Untersetzungsmechanismus (18), der konfiguriert ist, um eine Drehzahl des Elektromotors (12) in mehreren Schritten zu reduzieren; und einen Kupplungsmechanismus (20), der zwischen dem Ausgabeabschnitt (16) und dem Untersetzungsmechanismus (18) vorgesehen ist, wobei der Kupplungsmechanismus (20) konfiguriert ist, um eine Drehkraft des Elektromotors (12) von dem Untersetzmechanismus (18) auf den Ausgabeabschnitt (16) zu übertragen.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach Anspruch 1, wobei der Untersetzungsmechanismus (18) beinhaltet ein erstes Zahnrad (24), das auf einer Ausgabewelle (22) des Elektromotors (12) vorgesehen ist, und ein zweites Zahnrad (26), das mit dem ersten Zahnrad (24) in Eingriff steht.
Eine Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10), umfassend: einen Elektromotor (12), der konfiguriert ist, um den Vortrieb eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs zu unterstützen; eine Kurbelwelle (14); einen Ausgabeabschnitt (16), der mit der Kurbelwelle (14) gekoppelt ist; einen Untersetzungsmechanismus (18), der konfiguriert ist, um eine Drehzahl des Elektromotors (12) in mehreren Schritten zu reduzieren; und einen Kupplungsmechanismus (20), der zwischen dem Ausgabeabschnitt (16) und dem Untersetzmechanismus (18) vorgesehen ist, wobei der Kupplungsmechanismus (20) konfiguriert ist, um eine Drehkraft des Elektromotors (12) von dem Untersetzungsmechanismus (18) auf den Ausgabeabschnitt (16) zu übertragen, und der Untersetzungsmechanismus (18) beinhaltet ein erstes Zahnrad (24), das auf einer Ausgabewelle (22) des Elektromotors (12) vorgesehen ist, und ein zweites Zahnrad (26), welches in das erste Zahnrad (24) eingreift.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach Anspruch 3, ferner umfassend eine erste Einwegkupplung (68), die zwischen der Kurbelwelle (14) und dem Ausgabeabschnitt (16) auf einem Übertragungsweg menschlicher Antriebskraft vorgesehen ist.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kupplungsmechanismus (20) eine zweite Einwegkupplung (48) beinhaltet.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach Anspruch 5, wobei der Untersetzungsmechanismus (18) ferner ein drittes Zahnrad (50), das an einem äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Einwegkupplung (48) vorgesehen ist, und ein viertes Zahnrad (52), welches in das dritte Zahnrad (50) eingreift, beinhaltet.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Kupplungsmechanismus (20) eine zweite Einwegkupplung (48) beinhaltet, wobei der Untersetzungsmechanismus (18) ferner ein drittes Zahnrad (50), das an einem äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Einwegkupplung (48) vorgesehen ist, und ein viertes Zahnrad (52),welches in das dritte Zahnrad (50) eingreift, beinhaltet, der Ausgabeabschnitt (16) und das dritte Zahnrad (50) konfiguriert sind, um sich um eine erste Drehachse (C1) zu drehen, die Ausgabewelle (22) des Elektromotors (12) und das erste Zahnrad (24) konfiguriert sind, um sich um eine zweite Drehachse (C2) zu drehen, die parallel zur ersten Drehachse (C1) verläuft, das zweite Zahnrad (26) und das vierte Zahnrad (52) konfiguriert sind, um sich um eine dritte Drehachse (C3) zu drehen, die parallel zur ersten Drehachse (C1) und der zweiten Drehachse (C2) verläuft, und die erste Drehachse (C1), die zweite Drehachse (C2) und die dritte Drehachse (C3) koplanar zueinander sind.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Kupplungsmechanismus (20) eine zweite Einwegkupplung (48) beinhaltet, der Untersetzungsmechanismus (18) ferner ein drittes Zahnrad (50), das an einem äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Einwegkupplung (48) vorgesehen ist, und ein viertes Zahnrad (52), welches in das dritte Zahnrad (50) eingreift, beinhaltet, der Ausgabeabschnitt (16) und das dritte Zahnrad (50) konfiguriert sind, um sich um eine erste Drehachse (C1) zu drehen, die Ausgabewelle (22) des Elektromotors (12) und das erste Zahnrad (24) konfiguriert sind, um sich um eine zweite Drehachse (C2) zu drehen, die parallel zur ersten Drehachse (C1) verläuft, das zweite Zahnrad (26) und das vierte Zahnrad (52) konfiguriert sind, um sich um eine dritte Drehachse (C3) zu drehen, die parallel zu der ersten Drehachse (C1) und der zweiten Drehachse (C2) verläuft, und die dritte Drehachse (C3) von einer Ebene getrennt ist, welche die erste Drehachse (C1) und die zweite Drehachse (C2) beinhaltet.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach Anspruch 7 oder 8, wobei ein kürzester Abstand zwischen der ersten Drehachse (C1) und der zweiten Drehachse (C2) größer ist als ein kürzester Abstand zwischen der ersten Drehachse (C1) und der dritten Drehachse (C3).
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das dritte Zahnrad (50), betrachtet in einer Richtung parallel zur ersten Drehachse (C1), gegenüber dem Elektromotor (12) versetzt ist.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die zweite Einwegkupplung (48) mindestens eine von einer Rollen-Einwegkupplung, einer Ratschen-Einwegkupplung und einer Klemmstück-Einwegkupplung beinhaltet.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Untersetzungsmechanismus (18) konfiguriert ist, um eine Drehzahl des Elektromotors (12) unter Verwendung nur eines Zahnrades zu reduzieren.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner umfassend eine Leiterplatte (60), auf der mindestens ein Teil einer Steuerung vorgesehen ist, wobei die Steuerung den Elektromotor (12) steuert.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach Anspruch 13, wobei sich die Leiterplatte (60) in einer Richtung erstreckt, die sich mit einer axialen Richtung (A1) der Kurbelwelle (14) schneidet.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach Anspruch 14, wobei die Leiterplatte (60) mit dem Untersetzungsmechanismus (18) in einer Richtung überlappt, die sich mit der axialen Richtung (A1) der Kurbelwelle (14) schneidet.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Leiterplatte (60) eine Aussparung (60A) aufweist, und ein Abschnitt einer Ausgabewelle (22) des Elektromotors (12) in der Aussparung (60A) angeordnet ist.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, ferner umfassend ein Gehäuse (28), das konfiguriert ist, um mindestens einen Teil der Kurbelwelle (14) aufzunehmen, wobei in axialer Richtung der Kurbelwelle (14) gesehen, ein kürzester Abstand auf einer Ebene, welche eine Drehachse (C1) der Kurbelwelle (14) und eine Drehachse (C2) des Elektromotors (12) beinhaltet, zwischen der Drehachse (C1) der Kurbelwelle (14) und einer Außenfläche des Gehäuses (28) kleiner oder gleich 70 mm ist.
Die Antriebseinheit eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, ferner umfassend einen Detektor (62), der auf einem Übertragungsweg der menschlichen Antriebskraft zwischen der Kurbelwelle (14) und einem Teil des Ausgabeabschnitts (16), der mit dem Kupplungsmechanismus (20) gekoppelt ist, vorgesehen ist, wobei der Detektor (62) konfiguriert ist, um die menschliche Antriebskraft zu erfassen.