DE102021121418A1 - DRIVE UNIT FOR A HUMAN-POWERED VEHICLE - Google Patents
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Abstract
Eine Antriebseinheit umfasst ein Basisteil, einen Motor und ein Untersetzungsgetriebe. Der Motor umfasst eine Ausgangswelle, einen Rotor und einen Stator. Das Untersetzungsgetriebe umfasst einen ersten Zahnabschnitt, der an der Ausgangswelle vorgesehen ist, ein Lager, das eine Untersetzungswelle lagert, ein zweites Zahnrad, das einen zweiten Zahnabschnitt umfasst, der mit dem ersten Zahnabschnitt in Eingriff ist, und ein drittes Zahnrad, das an der Untersetzungswelle vorgesehen ist und einen dritten Zahnabschnitt umfasst. Das Lager des Untersetzungsgetriebes umfasst ein erstes Lager und ein zweites Lager, das sich näher an dem Rotor und dem Stator als das erste Lager befindet. Der dritte Zahnabschnitt befindet sich näher an dem Rotor und dem Stator als der zweite Zahnabschnitt. Das zweite Zahnrad weist einen größeren Durchmesser als das dritte Zahnrad auf. Zumindest ein Teil des ersten Lagers befindet sich an einer radial inneren Seite des zweiten Zahnabschnitts.A drive unit includes a base, a motor, and a reduction gear. The motor includes an output shaft, a rotor, and a stator. The reduction gear includes a first tooth portion provided on the output shaft, a bearing that supports a reduction shaft, a second gear that includes a second tooth portion that meshes with the first tooth portion, and a third gear that is on the reduction shaft is provided and comprises a third tooth section. The bearing of the speed reducer includes a first bearing and a second bearing that is closer to the rotor and the stator than the first bearing. The third tooth section is closer to the rotor and the stator than the second tooth section. The second gear has a larger diameter than the third gear. At least part of the first bearing is located on a radially inner side of the second tooth portion.
Description
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug.The present disclosure relates to a power unit for a human-powered vehicle.
Patentschrift 1 offenbart ein Beispiel für eine Komponente für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug. Die Komponente umfasst ein Untersetzungsgetriebe. Das Untersetzungsgetriebe umfasst eine Untersetzungswelle, die durch ein Lager gelagert wird.
Patentschrift 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug bereitzustellen, deren Größe in einer Richtung reduziert werden kann, in der sich eine Untersetzungswelle erstreckt.It is an object of the present disclosure to provide a drive unit for a human-powered vehicle, which can be reduced in size in a direction in which a reduction shaft extends.
Eine Antriebseinheit nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug. Die Antriebseinheit umfasst ein Basisteil, einen Motor, der an dem Basisteil vorgesehen und ausgebildet ist, eine Vortriebskraft auf das vom Menschen angetriebene Fahrzeug auszuüben, und ein Untersetzungsgetriebe, das an dem Basisteil vorgesehen und ausgebildet ist, Antriebskraft des Motors auf einen Drehkörper zu übertragen. Der Motor umfasst eine Ausgangswelle, die sich in einer vorgegebenen Richtung erstreckt und ein freies Ende an einem ersten Ende in der vorgegebenen Richtung aufweist, einen Rotor, der an der Ausgangswelle fixiert ist, und einen Stator, der dem Rotor zugewandt ist. Das Untersetzungsgetriebe umfasst einen ersten Zahnabschnitt, der an dem ersten Ende der Ausgangswelle vorgesehen ist, eine Untersetzungswelle, die sich im Wesentlichen parallel zur vorgegebenen Richtung erstreckt, zumindest ein Lager, das die Untersetzungswelle lagert, ein zweites Zahnrad, das an der Untersetzungswelle vorgesehen ist und einen zweiten Zahnabschnitt umfasst, der mit dem ersten Zahnabschnitt an einem Außenumfangsabschnitt in Eingriff ist, und ein drittes Zahnrad, auf das Drehkraft des zweiten Zahnrads übertragen wird, das an der Untersetzungswelle vorgesehen ist und das einen dritten Zahnabschnitt an einem Außenumfangsabschnitt umfasst. Das zumindest eine Lager des Untersetzungsgetriebes umfasst ein erstes Lager und ein zweites Lager, das sich in der vorgegebenen Richtung näher an dem Rotor und dem Stator befindet als das erste Lager. Der dritte Zahnabschnitt befindet sich in der vorgegebenen Richtung näher an dem Rotor und dem Stator als der zweite Zahnabschnitt. Das zweite Zahnrad weist einen größeren Durchmesser als das dritte Zahnrad auf. Zumindest ein Teil des ersten Lagers befindet sich an einer inneren Seite des zweiten Zahnabschnitts in einer Radialrichtung des zweiten Zahnrads.A power unit according to a first aspect of the present disclosure is for a human-powered vehicle. The drive unit includes a base, a motor provided on the base and configured to apply propulsive force to the human-powered vehicle, and a reduction gear provided on the base and configured to transmit driving force of the motor to a rotating body. The motor includes an output shaft extending in a predetermined direction and having a free end at a first end in the predetermined direction, a rotor fixed to the output shaft, and a stator facing the rotor. The reduction gear includes a first gear portion provided at the first end of the output shaft, a reduction shaft extending substantially parallel to the predetermined direction, at least one bearing supporting the reduction shaft, a second gear provided on the reduction shaft, and a second tooth portion meshing with the first tooth portion at an outer peripheral portion, and a third gear to which rotational force of the second gear is transmitted, which is provided on the reduction shaft and which includes a third tooth portion at an outer peripheral portion. The at least one bearing of the reduction gear comprises a first bearing and a second bearing that is closer to the rotor and the stator than the first bearing in the predetermined direction. The third tooth portion is closer to the rotor and the stator than the second tooth portion in the predetermined direction. The second gear has a larger diameter than the third gear. At least a part of the first bearing is located on an inner side of the second tooth portion in a radial direction of the second gear.
Mit der Antriebseinheit nach dem ersten Aspekt befindet sich zumindest ein Teil des ersten Lagers an einer inneren Seite des zweiten Zahnabschnitts in der Radialrichtung des zweiten Zahnrads. Somit kann die Größe der Antriebseinheit in der Richtung reduziert werden, in der sich die Untersetzungswelle erstreckt. Mit der Antriebseinheit nach dem ersten Aspekt kann der erste Zahnabschnitt ohne weiteres in der Nähe der Endfläche des ersten Endes der Ausgangswelle in der vorgegebenen Richtung angeordnet werden.With the power unit according to the first aspect, at least a part of the first bearing is located on an inner side of the second tooth portion in the radial direction of the second gear. Thus, the drive unit can be reduced in size in the direction in which the reduction shaft extends. With the power unit according to the first aspect, the first tooth portion can be easily arranged in the vicinity of the end face of the first end of the output shaft in the predetermined direction.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Antriebseinheit nach dem ersten Aspekt des Weiteren einen Ausgang, der mit dem Untersetzungsgetriebe verbunden ist und einen Verbindungsabschnitt umfasst, der mit dem Drehkörper verbunden ist.According to a second aspect of the present disclosure, the power unit according to the first aspect further includes an output connected to the reduction gear and including a connection portion connected to the rotary body.
Mit der Antriebseinheit nach dem zweiten Aspekt überträgt der Ausgang die Antriebskraft des Motors in einer bevorzugten Weise an den Drehkörper.With the driving unit according to the second aspect, the output preferably transmits the driving force of the motor to the rotating body.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist bei der Antriebseinheit nach dem zweiten Aspekt der Ausgang ausgebildet, sich um eine Drehachse zu drehen, die sich in der vorgegebenen Richtung erstreckt, und der Verbindungsabschnitt des Ausgangs befindet sich in der vorgegebenen Richtung näher am zweiten Zahnrad als das dritte Zahnrad.According to a third aspect of the present disclosure, in the power unit of the second aspect, the output is configured to rotate about a rotation axis extending in the predetermined direction, and the connecting portion of the output is closer to the second gear than in the predetermined direction the third gear.
Mit der Antriebseinheit nach dem dritten Aspekt kann die Distanz des Leistungsübertragungswegs vom ersten Zahnrad zum Verbindungsabschnitt des Ausgangs ohne weiteres verkürzt werden.With the power unit according to the third aspect, the distance of the power transmission path from the first gear to the connection portion of the output can be easily shortened.
Eine Antriebseinheit nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug. Die Antriebseinheit umfasst ein Basisteil, einen Motor, der an dem Basisteil vorgesehen und ausgebildet ist, eine Vortriebskraft auf das vom Menschen angetriebene Fahrzeug auszuüben, ein Untersetzungsgetriebe, das an dem Basisteil vorgesehen und ausgebildet ist, Antriebskraft des Motors zu übertragen, und einen Ausgang, der mit dem Untersetzungsgetriebe verbunden ist und einen Verbindungsabschnitt umfasst, der mit einem Drehkörper verbunden ist. Der Motor umfasst eine Ausgangswelle, die sich in einer vorgegebenen Richtung erstreckt, einen Rotor, der an der Ausgangswelle fixiert ist, und einen Stator, der dem Rotor zugewandt ist. Das Untersetzungsgetriebe umfasst einen ersten Zahnabschnitt, der an der Ausgangswelle vorgesehen ist, eine Untersetzungswelle, die sich parallel zur vorgegebenen Richtung erstreckt, zumindest ein Lager, das die Untersetzungswelle lagert, ein zweites Zahnrad, das an der Untersetzungswelle vorgesehen ist und einen zweiten Zahnabschnitt umfasst, der mit dem ersten Zahnabschnitt an einem Außenumfangsabschnitt in Eingriff ist, und ein drittes Zahnrad, auf das Drehkraft des zweiten Zahnrads übertragen wird, das an der Untersetzungswelle vorgesehen ist und das einen dritten Zahnabschnitt an einem Außenumfangsabschnitt umfasst. Das zumindest eine Lager des Untersetzungsgetriebes umfasst ein erstes Lager und ein zweites Lager, das sich in der vorgegebenen Richtung näher an dem Rotor und dem Stator befindet als das erste Lager. Der zweite Zahnabschnitt befindet sich in der vorgegebenen Richtung näher an dem Rotor und dem Stator als der dritte Zahnabschnitt. Das zweite Zahnrad weist einen größeren Durchmesser als das dritte Zahnrad auf. Zumindest ein Teil des ersten Lagers befindet sich an einer inneren Seite des zweiten Zahnabschnitts in einer Radialrichtung des zweiten Zahnrads. Der Ausgang ist ausgebildet, sich um eine Drehachse zu drehen, die sich in der vorgegebenen Richtung erstreckt. Der Verbindungsabschnitt des Ausgangs befindet sich in der vorgegebenen Richtung näher am zweiten Zahnrad als das dritte Zahnrad.A power unit according to a fourth aspect of the present disclosure is for a human-powered vehicle. The drive unit includes a base, a motor provided on the base and configured to apply a propelling force to the human-powered vehicle, a reduction gear provided on the base and configured to transmit propelling force of the motor, and an output, which is connected to the reduction gear and includes a connecting portion which is connected to a rotating body. The engine includes an output shaft located in extends in a predetermined direction, a rotor fixed to the output shaft, and a stator facing the rotor. The reduction gear includes a first tooth portion provided on the output shaft, a reduction shaft extending parallel to the predetermined direction, at least one bearing supporting the reduction shaft, a second gear provided on the reduction shaft and including a second tooth portion, meshing with the first tooth portion at an outer peripheral portion, and a third gear to which rotational force of the second gear is transmitted, provided on the reduction shaft and including a third tooth portion at an outer peripheral portion. The at least one bearing of the reduction gear comprises a first bearing and a second bearing that is closer to the rotor and the stator than the first bearing in the predetermined direction. The second tooth portion is closer to the rotor and the stator than the third tooth portion in the predetermined direction. The second gear has a larger diameter than the third gear. At least a part of the first bearing is located on an inner side of the second tooth portion in a radial direction of the second gear. The output is configured to rotate about an axis of rotation extending in the predetermined direction. The connection portion of the output is closer to the second gear than the third gear in the predetermined direction.
Mit der Antriebseinheit nach dem vierten Aspekt befindet sich zumindest ein Teil des ersten Lagers an einer inneren Seite des zweiten Zahnabschnitts in der Radialrichtung des zweiten Zahnrads. Somit kann die Größe der Antriebseinheit in der Richtung reduziert werden, in der sich die Untersetzungswelle erstreckt. Mit der Antriebseinheit nach dem vierten Aspekt kann die Distanz des Leistungsübertragungswegs vom ersten Zahnrad zum Verbindungsabschnitt des Ausgangs ohne weiteres verkürzt werden.With the power unit according to the fourth aspect, at least a part of the first bearing is located on an inner side of the second tooth portion in the radial direction of the second gear. Thus, the drive unit can be reduced in size in the direction in which the reduction shaft extends. With the power unit according to the fourth aspect, the distance of the power transmission path from the first gear to the connection portion of the output can be easily shortened.
Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Antriebseinheit nach dem dritten oder vierten Aspekt des Weiteren ein drittes Lager, das an dem Basisteil vorgesehen ist und den Ausgang drehbar lagert.According to a fifth aspect of the present disclosure, the power unit according to the third or fourth aspect further includes a third bearing that is provided on the base and rotatably supports the output.
Mit der Antriebseinheit nach dem fünften Aspekt wird der Ausgang gleichmäßig gedreht.With the drive unit according to the fifth aspect, the output is rotated smoothly.
Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach dem fünften Aspekt so ausgebildet, dass das zweite Zahnrad eine erste Endfläche und eine zweite Endfläche in der vorgegebenen Richtung umfasst, und sich zumindest ein Teil des dritten Lagers zwischen einer ersten Ebene, die orthogonal zur vorgegebenen Richtung ist und die erste Endfläche umfasst, und einer zweiten Ebene befindet, die orthogonal zur vorgegebenen Richtung ist und die zweite Endfläche umfasst.According to a sixth aspect of the present disclosure, the power unit according to the fifth aspect is configured such that the second gear includes a first end face and a second end face in the predetermined direction, and at least a part of the third bearing is located between a first plane orthogonal to the predetermined direction and includes the first end face, and a second plane orthogonal to the predetermined direction and includes the second end face.
Mit der Antriebseinheit nach dem sechsten Aspekt kann die Größe des Teils der Antriebseinheit, wo das dritte Lager angeordnet ist, in der vorgegebenen Richtung verkleinert werden.With the power unit according to the sixth aspect, the part of the power unit where the third bearing is arranged can be reduced in size in the predetermined direction.
Nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach dem sechsten Aspekt so ausgebildet, dass das dritte Lager vollständig zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebene befindet.According to a seventh aspect of the present disclosure, the power unit according to the sixth aspect is configured such that the third bearing is completely between the first plane and the second plane.
Mit der Antriebseinheit nach dem siebten Aspekt kann die Größe des Teils der Antriebseinheit, wo das dritte Lager angeordnet ist, in der vorgegebenen Richtung verkleinert werden.With the power unit according to the seventh aspect, the part of the power unit where the third bearing is arranged can be reduced in size in the predetermined direction.
Nach einem achten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach einem von dem fünften bis siebten Aspekt so ausgebildet, dass das dritte Lager ein Radiallager umfasst.According to an eighth aspect of the present disclosure, the power unit according to any one of the fifth to seventh aspects is configured such that the third bearing includes a radial bearing.
Mit der Antriebseinheit nach dem achten Aspekt wird ein Leistungsverlust, der aus der Drehung des Ausgangs resultiert, verringert.With the power unit according to the eighth aspect, a power loss resulting from the rotation of the output is reduced.
Nach einem neunten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Antriebseinheit nach einem von dem fünften bis achten Aspekt des Weiteren ein Dichtungselement, das sich benachbart zum dritten Lager befindet. Ein Teil des Basisteils befindet sich zwischen dem Dichtungselement und dem dritten Lager.According to a ninth aspect of the present disclosure, the power unit according to any one of the fifth to eighth aspects further includes a seal member that is adjacent to the third bearing. A part of the base part is located between the sealing element and the third bearing.
Mit der Antriebseinheit nach dem neunten Aspekt wird die Kompression des Dichtungselements, die durch das dritte Lager verursacht wird, beschränkt.With the power unit according to the ninth aspect, compression of the sealing member caused by the third bearing is restricted.
Nach einem zehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach einem von dem fünften bis neunten Aspekt so ausgebildet, dass das Untersetzungsgetriebe des Weiteren ein viertes Zahnrad umfasst, das an dem Ausgang vorgesehen ist und einen vierten Zahnabschnitt umfasst, das mit dem dritten Zahnabschnitt in Eingriff ist, und das dritte Lager in der vorgegebenen Richtung zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem vierten Zahnrad vorgesehen ist.According to a tenth aspect of the present disclosure, the power unit according to any one of the fifth to ninth aspects is configured such that the reduction gear further includes a fourth gear provided at the output and including a fourth tooth portion meshing with the third tooth portion and the third bearing is provided in the predetermined direction between the connection portion and the fourth gear.
Mit der Antriebseinheit nach dem zehnten Aspekt wird das dritte Lager an dem Ausgang zwischen dem Teil, von Drehkraft eingeleitet wird, und dem Teil angeordnet, wo Drehkraft ausgeleitet wird. Die lagert den Ausgang stabil.With the power unit according to the tenth aspect, the third bearing is arranged at the output between the part where rotational force is input and the part where rotational force is discharged. It keeps the output stable.
Nach einem elften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Antriebseinheit nach dem zehnten Aspekt des Weiteren eine Eingangsdrehwelle, in die menschliche Antriebskraft eingeleitet wird, die an dem Basisteil vorgesehen ist und sich in der vorgegebenen Richtung erstreckt, und eine Freilaufkupplung, die zwischen dem vierten Zahnrad und dem Ausgang vorgesehen ist. Die Eingangsdrehwelle ist mit dem Ausgang verbunden, um menschliche Antriebskraft auf den Ausgang in einem Fall zu übertragen, in dem die Eingangsdrehwelle in zumindest einer vorgegebenen ersten Drehrichtung gedreht wird. Die Freilaufkupplung ist ausgebildet, eine Relativdrehung der Eingangsdrehwelle und des vierten Zahnrads zu erlauben, wenn die Eingangsdrehwelle in der vorgegebenen ersten Drehrichtung in einem Fall gedreht wird, in dem der Motor gestoppt ist.According to an eleventh aspect of the present disclosure, the power unit according to the tenth aspect further includes an input rotary shaft to which human driving force is input, provided on the base and extending in the predetermined direction, and a one-way clutch connected between the fourth gear and intended for the exit. The input rotating shaft is connected to the output to transmit human driving force to the output in a case where the input rotating shaft is rotated in at least a predetermined first rotating direction. The one-way clutch is configured to allow relative rotation of the input rotating shaft and the fourth gear when the input rotating shaft is rotated in the predetermined first rotating direction in a case where the engine is stopped.
Mit der Antriebseinheit nach dem elften Aspekt wird die Übertragung von Antriebskraft von der Eingangsdrehwelle an das vierte Zahnrad in einem Fall beschränkt, in dem die Eingangsdrehwelle in der vorgegebenen ersten Drehrichtung in einem Zustand gedreht wird, in dem der Motor gestoppt ist. Dies verringert den Leistungsverlust der menschlichen Antriebskraft.With the drive unit according to the eleventh aspect, transmission of driving force from the input rotating shaft to the fourth gear is restricted in a case where the input rotating shaft is rotated in the predetermined first rotating direction in a state where the engine is stopped. This reduces the power loss of the human driving force.
Nach einem zwölften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Antriebseinheit nach einem von dem zweiten bis zehnten Aspekt des Weiteren eine Eingangsdrehwelle, in die menschliche Antriebskraft eingeleitet wird, die an dem Basisteil vorgesehen ist und sich in der vorgegebenen Richtung erstreckt. Die Eingangsdrehwelle ist mit dem Ausgang verbunden, um menschliche Antriebskraft auf den Ausgang in einem Fall zu übertragen, in dem die Eingangsdrehwelle in zumindest einer vorgegebenen ersten Drehrichtung gedreht wird.According to a twelfth aspect of the present disclosure, the power unit according to any one of the second to tenth aspects further includes an input rotary shaft to which human driving force is input, which is provided on the base and extends in the predetermined direction. The input rotating shaft is connected to the output to transmit human driving force to the output in a case where the input rotating shaft is rotated in at least a predetermined first rotating direction.
Mit der Antriebseinheit nach dem zwölften Aspekt wird der Ausgang gedreht, indem die Eingangsdrehwelle in der vorgegebenen Richtung mit menschlicher Antriebskraft gedreht wird.With the drive unit according to the twelfth aspect, the output is rotated by rotating the input rotating shaft in the predetermined direction with human driving power.
Nach einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach dem elften oder zwölften Aspekt so ausgebildet, dass die Eingangsdrehwelle koaxial mit dem Ausgang vorgesehen ist. According to a thirteenth aspect of the present disclosure, the power unit according to the eleventh or twelfth aspect is configured such that the input rotary shaft is provided coaxially with the output.
Mit der Antriebseinheit nach dem dreizehnten Aspekt kann die Größe der Antriebseinheit reduziert werden.With the power unit according to the thirteenth aspect, the size of the power unit can be reduced.
Nach einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist bei der Antriebseinheit nach dem dreizehnten Aspekt der Ausgang ausgebildet, sich einstückig mit der Eingangsdrehwelle zu drehen.According to a fourteenth aspect of the present disclosure, in the power unit according to the thirteenth aspect, the output is configured to rotate integrally with the input rotary shaft.
Mit der Antriebseinheit nach dem vierzehnten Aspekt wird ein Leistungsverlust an menschlicher Antriebskraft zwischen der Eingangsdrehwelle und dem Ausgang reduziert.With the power unit according to the fourteenth aspect, a power loss of human driving force between the input rotating shaft and the output is reduced.
Nach einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach einem von dem ersten bis vierzehnten Aspekt so ausgebildet, dass sich eine Hälfte oder mehr des ersten Lagers in der vorgegebenen Richtung an einer inneren Seite des zweiten Zahnabschnitts in einer Radialrichtung des zweiten Zahnrads befindet.According to a fifteenth aspect of the present disclosure, the power unit according to any one of the first to fourteenth aspects is configured such that a half or more of the first bearing is located on an inner side of the second tooth portion in a radial direction of the second gear in the predetermined direction.
Mit der Antriebseinheit nach dem fünfzehnten Aspekt kann die Größe der Antriebseinheit in der Richtung reduziert werden, in der sich die Untersetzungswelle erstreckt.With the power unit according to the fifteenth aspect, the power unit can be reduced in size in the direction in which the reduction shaft extends.
Nach einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach einem von dem ersten bis fünfzehnten Aspekt so ausgebildet, dass das erste Lager ein Radiallager umfasst, und das zweite Lager ein Radiallager umfasst.According to a sixteenth aspect of the present disclosure, the power unit according to any one of the first to fifteenth aspects is configured such that the first bearing includes a radial bearing and the second bearing includes a radial bearing.
Mit der Antriebseinheit nach dem sechzehnten Aspekt wird ein Leistungsverlust, der aus der Drehung der Untersetzungswelle resultiert, verringert.With the drive unit according to the sixteenth aspect, a power loss resulting from the rotation of the reduction shaft is reduced.
Die Größe der Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug nach der vorliegenden Offenbarung ist in der Richtung reduziert, in der sich die Untersetzungswelle erstreckt.The drive unit for a human-propelled vehicle according to the present disclosure is reduced in size in the direction in which the reduction shaft extends.
Figurenlistecharacter list
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1 ist eine Seitenansicht eines vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs, das eine Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug nach einer Ausführungsform umfasst.1 14 is a side view of a human-powered vehicle including a power unit for a human-powered vehicle according to an embodiment. -
2 ist eine perspektivische Ansicht der Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug nach einer Ausführungsform.2 14 is a perspective view of the power unit for a human-propelled vehicle according to an embodiment. -
3 ist eine erste Seitenansicht der in2 gezeigten Antriebseinheit des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs in einer ersten Richtung.3 is a first side view of the in2 shown drive unit of the human-powered vehicle in a first direction. -
4 ist eine zweite Seitenansicht der in2 gezeigten Antriebseinheit des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs in einer zweiten Richtung.4 is a second side view of FIG2 shown drive unit of the human-powered vehicle in a second direction. -
5 ist eine Draufsicht der in2 gezeigten Antriebseinheit des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs.5 is a plan view of the in2 shown power unit of the human-powered vehicle. -
6 ist eine Seitenansicht der in4 gezeigten Antriebseinheit ohne eine Abdeckung.6 is a side view of the in4 Drive unit shown without a cover. -
7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie D7-D7 in3 .7 is a cross-sectional view taken along line D7-D7 in FIG3 .
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER OFFENBARUNGEMBODIMENTS OF THE DISCLOSURE
Ausführungsformembodiment
Eine Antriebseinheit 40 für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug 10 nach einer Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die
Das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 umfasst eine Kurbel 12, in die menschliche Antriebskraft eingeleitet wird. Das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 umfasst des Weiteren zumindest ein Rad 14 und einen Körper 16. Das zumindest eine Rad 14 schließt ein Hinterrad 14A und ein Vorderrad 14B mit ein. Der Körper 16 umfasst einen Rahmen 18. Die Kurbel 12 umfasst eine Eingangsdrehwelle 56, die relativ zu dem Rahmen 18 drehbar ist, und zwei Kurbelarme 12A, die jeweils an den axialen Enden der Eingangsdrehwelle 56 vorgesehen sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Eingangsdrehwelle 56 eine Kurbelachswelle. Ein Pedal 20 ist an jeden der Kurbelarme 12A gekoppelt. Die Kurbel 12 wird gedreht, um das Hinterrad 14A anzutreiben. Das Hinterrad 14A wird durch den Rahmen 18 gelagert. Die Kurbel 12 und das Hinterrad 14A sind durch einen Antriebsmechanismus 22 miteinander verbunden. Der Antriebsmechanismus 22 umfasst einen Drehkörper 24, der an die Eingangsdrehwelle 56 gekoppelt ist. Der erste Drehkörper 24 umfasst ein Ritzel, eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad. Der Drehkörper 24 ist durch ein Verbindungselement mit dem Hinterrad 14A verbunden. Das Verbindungselement umfasst beispielsweise eine Kette, einen Riemen oder eine Welle.The human-powered
Das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 kann einen vorderen Umwerfer umfassen. In einem Fall, in dem das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 einen vorderen Umwerfer umfasst, kann der Drehkörper 24 eine Mehrzahl von Ritzeln umfassen. Das Vorderrad 14B ist durch eine Vorderradgabel 30 am Rahmen 18 befestigt. Ein Lenker ist durch einen Lenkervorbau an die Vorderradgabel 30 gekoppelt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Hinterrad 14A durch den Antriebsmechanismus 22 mit der Kurbel 12 verbunden. Jedoch kann jedes von dem Hinterrad 14A und dem Vorderrad 14B durch den Antriebsmechanismus 22 mit der Kurbel 12 verbunden sein.The human-powered
Bevorzugt umfasst das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 des Weiteren eine Batterie 36. Die Batterie 36 umfasst ein oder mehr Batterieelemente. Die Batterieelemente umfassen wiederaufladbare Batterien. Die Batterie 36 ist ausgebildet, die Antriebseinheit 40 mit elektrischer Leistung zu versorgen. Bevorzugt ist die Batterie 36 mit der Antriebseinheit 40 durch ein elektrisches Kabel oder eine Drahtloskommunikationsvorrichtung in einer Weise verbunden, die Kommunikation erlaubt. Die Batterie 36 ist beispielsweise durch Stromleitungskommunikation (power line communication, PLC), ein Controller Area Network (CAN) oder einen universellen asynchronen Sender-Empfänger (universal asynchronous receiver/transmitter, UART) mit der Antriebseinheit 40 auf eine Weise verbunden, die Kommunikation erlaubt.Preferably, the human-powered
Die Antriebseinheit 40 umfasst ein Basisteil 42, einen Motor 44 und ein Untersetzungsgetriebe 46 (Englisch: speed reducer; kann auch als Drehzahlminderer bezeichnet werden). Das Basisteil 42 bildet beispielsweise ein Gehäuse der Antriebseinheit 40. Das Basisteil 42 ist am Rahmen 18 vorgesehen. Das Basisteil 42 ist an den Rahmen 18 beispielsweise in einer entfernbaren Weise gekoppelt. Das Basisteil 42 umfasst zumindest einen Kopplungsabschnitt 42A. Der zumindest eine Kopplungsabschnitt 42A ist an einem Randabschnitt des Basisteils 42 vorgesehen. Der zumindest eine Kopplungsabschnitt 42A umfasst zumindest eines von einem Loch und einem Innengewindeabschnitt. Bevorzugt erstrecken sich das Loch und der Innengewindeabschnitt in einer Richtung parallel zu einer Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 56. Ein Bolzen ist mit dem zumindest einen Kopplungsabschnitt 42A und dem Rahmen 18 in Eingriff, um das Basisteil 42 an den Rahmen 18 zu koppeln.The
Der zumindest eine Kopplungsabschnitt 42A ist an jeder von einer ersten Seitenwand 40A des Basisteils 42 und einer zweiten Seitenwand 40B des Basisteils 42 in der Richtung, in der sich die Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 56 erstreckt, vorgesehen. Bevorzugt umfasst die erste Seitenwand 40A drei Kopplungsabschnitte 42A. Bevorzugt umfasst die zweite Seitenwand 40B zwei Kopplungsabschnitte 42A. Bevorzugt befinden sich zwei der drei Kopplungsabschnitte 42A, die an der ersten Seitenwand 40A vorgesehen sind, an Positionen, die die zwei Kopplungsabschnitte 42A überlappen, die an der zweiten Seitenwand 40B vorgesehen sind, betrachtet in einer Richtung, in der sich die Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 56 erstreckt. Die drei Kopplungsabschnitte 42A, die an der ersten Seitenwand 40A vorgesehen sind, sind voneinander um die Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 56 herum beabstandet. Bevorzugt sind die drei Kopplungsabschnitte 42A der ersten Seitenwand 40A so an der ersten Seitenwand 40A vorgesehen, dass sich die Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 56 in einem Bereich eines Dreiecks befindet, das die drei Kopplungsabschnitte 42A verbindet, betrachtet in einer Richtung, in der sich die Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 56 erstreckt.The at least one
Das Basisteil 42 umfasst bevorzugt ein erstes Gehäuse 42X und ein zweites Gehäuse 42Y. Das erste Gehäuse 42X umfasst die erste Seitenwand 40A des Basisteils 42. Das zweite Gehäuse 42Y umfasst die zweite Seitenwand 40B des Basisteils 42. Das erste Gehäuse 42X und das zweite Gehäuse 42Y sind beispielsweise durch Bolzen oder dergleichen aneinandergekoppelt. Das erste Gehäuse 42X und das zweite Gehäuse 42Y bilden eine Aufnahmekammer 42Z. Der Motor 44 ist in der Aufnahmekammer 42Z angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Basisteil 42 aus einem Metall ausgebildet. Das Metall, das das Basisteil 42 bildet, umfasst beispielsweise eine Aluminiumlegierung oder eine Magnesiumlegierung. Das Basisteil 42 kann aus einem Kunstharz gebildet sein.The base 42 preferably includes a
Der Motor 44 ist an dem Basisteil 42 vorgesehen und ausgebildet, Vortriebskraft auf das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 auszuüben. Der Motor 44 umfasst einen Elektromotor. Der Elektromotor ist beispielsweise ein bürstenloser Motor. Der Motor 44 ist ausgebildet, Drehkraft auf den Drehkörper 24 auszuüben. The
Der Motor 44 umfasst eine Ausgangswelle 48, einen Rotor 50 und einen Stator 52. Die Ausgangswelle 48 erstreckt sich in einer vorgegebenen Richtung A und weist ein freies Ende an einem ersten Ende 48A in der vorgegebenen Richtung A auf. Der Rotor 50 ist an der Ausgangswelle 48 fixiert. Der Stator 52 ist dem Rotor 50 zugewandt. Die Ausgangswelle 48 weist ein zweites Ende 48A auf einer Seite auf, die dem ersten Ende 48A in der vorgegebenen Richtung A gegenüberliegt. In der vorgegebenen Richtung A wird die Richtung, die sich von dem ersten Ende 48A zu dem zweiten Ende 48B der Ausgangswelle 48 erstreckt, als eine erste Richtung A1 bezeichnet. In der vorgegebenen Richtung A wird die Richtung, die sich von dem zweiten Ende 48B zu dem ersten Ende 48A der Ausgangswelle 48 erstreckt, als eine zweite Richtung A2 bezeichnet. Bevorzugt ist der Motor 44 ein Radialspaltmotor. Bevorzugt ist der Motor 44 ein Innenrotormotor. Der Motor 44 kann ein Außenrotormotor sein. Der Motor 44 kann ein Axialspaltmotor sein. Das erste Ende 48A ist einer inneren Oberfläche der ersten Seitenwand 40A des Basisteils 42 zugewandt. Ein Spalt ist zwischen dem ersten Ende 48A und der inneren Oberfläche der ersten Seitenwand 40A des Basisteils 42 ausgebildet. Die Distanz zwischen dem ersten Ende 48A und der ersten Seitenwand 40A des Basisteils 42 in der vorgegebenen Richtung A beträgt 1 mm oder mehr und 10 mm oder weniger, bevorzugt 1 mm oder mehr und 5 mm oder weniger.The
Der Motor 44 umfasst zumindest ein Motorlager 45. Das zumindest eine Motorlager 45 umfasst ein erstes Motorlager 45A und ein zweites Motorlager 45B. Das erste Motorlager 45A lagert einen Mittelabschnitt zwischen dem ersten Ende 48A der Ausgangswelle 48 und dem zweiten Ende 48B der Ausgangswelle 48 in der vorgegebenen Richtung A drehbar. Das zweite Motorlager 45B lagert das zweite Ende 48B der Ausgangswelle 48 in der vorgegebenen Richtung A drehbar. Bevorzugt umfasst das erste Motorlager 45A ein Radiallager. Bevorzugt umfasst das zweite Motorlager 45B ein Radiallager. Das erste Motorlager 45A umfasst einen Innenring, einen Außenring und eine Mehrzahl von Wälzkörpern, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind. Das zweite Motorlager 45B umfasst einen Innenring, einen Außenring und eine Mehrzahl von Wälzkörpern, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind. Der Innenring des ersten Motorlagers 45A weist einen größeren Innendurchmesser als der Innenring des zweiten Motorlagers 45B auf. Der Außenring des ersten Motorlagers 45A weist einen größeren Außendurchmesser als der Außenring des zweiten Motorlagers 45B auf. Das erste Motorlager 45A wird durch eine Ausnehmung 43A gelagert, die in der zweiten Seitenwand 40B ausgebildet ist.The
Bei der vorliegenden Ausführungsform befindet sich ein Teil des Rotors 50 zwischen dem ersten Motorlager 45A und dem zweiten Motorlager 45B in der vorgegebenen Richtung A. Der Teil der Ausgangswelle 48, der mit dem Rotor 50 versehen ist, weist einen größeren Durchmesser als der Teil auf, der mit dem ersten Motorlager 45A versehen ist. Die Ausgangswelle 48 umfasst einen Positionierabschnitt zwischen dem Teil, der mit dem Rotor 50 versehen ist, und dem Teil auf, der mit dem ersten Motorlager 45A versehen ist. Der Positionierabschnitt ist mit dem Innenring des ersten Motorlagers 45A an einer nachgelagerten Seite in der ersten Richtung A1 in Kontakt. Der Positionierabschnitt weist einen größeren Durchmesser als der Teil auf, der mit dem ersten Motorlager 45A versehen ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zumindest ein Teil des ersten Motorlagers 45A und zumindest ein Teil des zweiten Motorlagers 45B zwischen der Innenumfangsfläche des ringförmigen Stators 52 und der Ausgangswelle 48 vorgesehen.In the present embodiment, a part of the
Das Untersetzungsgetriebe 46 ist an dem Basisteil 42 vorgesehen und ausgebildet, Antriebskraft des Motors 44 auf den Drehkörper 24 zu übertragen. Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit 40 des Weiteren einen Ausgang 54. Das Untersetzungsgetriebe 46 ist in der Aufnahmekammer 42Z des Basisteils 42 angeordnet. Der Ausgang 54 ist mit dem Untersetzungsgetriebe 46 verbunden ist und umfasst Verbindungsabschnitt 54A, der mit dem Drehkörper 24 verbunden ist. Der Ausgang 54 ist ausgebildet, sich um eine Drehachse C1 zu drehen, die sich in der vorgegebenen Richtung A erstreckt.The
Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit 40 des Weiteren die Eingangsdrehwelle 56. Die Eingangsdrehwelle 56, in die menschliche Antriebskraft eingeleitet wird, ist an dem Basisteil 42 vorgesehen und erstreckt sich in der vorgegebenen Richtung A. Die Eingangsdrehwelle 56 ist mit dem Ausgang 54 verbunden, um menschliche Antriebskraft auf den Ausgang 54 in einem Fall zu übertragen, in dem die Eingangsdrehwelle 56 in zumindest einer vorgegebenen ersten Drehrichtung R1 gedreht wird. Bevorzugt ist die Eingangsdrehwelle 56 koaxial mit dem Ausgang 54 vorgesehen. Bevorzugt ist der Ausgang 54 am Außenumfangsabschnitt der Eingangsdrehwelle 56 vorgesehen. Bevorzugt ist die Eingangsdrehwelle 56 aus einem Metall gebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Eingangsdrehwelle 56 aus einer Hohlwelle gebildet. Die Eingangsdrehwelle 56 kann durch eine Vollwelle gebildet sein.Preferably, the
Das Basisteil 42 umfasst ein erstes Loch 42B und ein zweites Loch 42C. Das erste Loch 42B erstreckt sich durch die erste Seitenwand 40A. Das zweite Loch 42C erstreckt sich durch die zweite Seitenwand 40B. Die Eingangsdrehwelle 56 umfasst ein erstes Ende 56A und ein zweites Ende 56B in der Richtung, in der sich die Eingangsdrehwelle 56 erstreckt. Die Eingangsdrehwelle 56 erstreckt sich durch das erste Loch 42B und das zweite Loch 42C und steht aus dem Basisteil 42 von der Aufnahmekammer 42Z des Basisteils 42 vor. Das erste Ende 56A liegt nach außen von dem ersten Loch 42B des Basisteils 42 frei. Das zweite Ende 56B liegt nach außen von dem zweiten Loch 42C des Basisteils 42 frei.The
Zumindest ein Teil des Ausgangs 54 erstreckt sich um das erste Ende 56A herum. Zumindest ein Teil des Ausgangs 54 befindet sich im ersten Loch 42B, und der Verbindungsabschnitt 54A liegt nach außen hin vom Basisteil 42 frei. Der Ausgang 54 ist im Wesentlichen rohrförmig. Bevorzugt ist der Ausgang 54 aus einem Metall gebildet. Der Verbindungsabschnitt 54A ist an einem ersten Ende 54C des Ausgangs 54 in der vorgegebenen Richtung A vorgesehen. Der Verbindungsabschnitt 54A ist am Außenumfangsabschnitt des ersten Endes 54C vorgesehen. Der Verbindungsabschnitt 54A umfasst beispielsweise Keilnuten. Ein Innengewinde ist im Innenumfangsabschnitt des ersten Endes 54C ausgebildet und ausgebildet, mit einem Verriegelungsring zusammengefügt zu werden, der die Bewegungen des Drehkörpers 24 in der vorgegebenen Richtung A in einem Zustand zu beschränken, in dem der Drehkörper 24 mit dem Verbindungsabschnitt 54A verbunden ist. Das erste Ende 54C des Ausgangs 54 erstreckt sich durch das erste Loch 42B des Basisteils 42 und steht aus der Aufnahmekammer 42Z des Basisteils 42 vor. Bevorzugt befindet sich der Verbindungsabschnitt 54A außerhalb des Gehäuses des Basisteils 42.At least a portion of the
Bevorzugt ist der Ausgang 54 ausgebildet, sich einstückig mit der Eingangsdrehwelle 56 zu drehen. Der Ausgang 54 ist ausgebildet, sich mit der Eingangsdrehwelle 56 in einem Fall einstückig zu drehen, in dem sich die Eingangsdrehwelle 56 in zumindest der vorgegebenen ersten Drehrichtung R1 dreht. Bei der vorliegenden Ausführungsform dreht sich der Ausgang 54 einstückig mit der Eingangsdrehwelle 56 in einem Fall, in dem sich die Eingangsdrehwelle 56 in der vorgegebenen ersten Drehrichtung R1 dreht. Der Ausgang 54 dreht sich auch einstückig mit der Eingangsdrehwelle 56 in einem Fall, in dem sich die Eingangsdrehwelle 56 in einer vorgegebenen zweiten Drehrichtung R2 dreht, die der vorgegebenen ersten Drehrichtung R1 entgegengesetzt ist.Preferably, the
Beispielsweise umfasst zumindest einer von dem Außenumfangsabschnitt der Eingangsdrehwelle 56 und dem Innenumfangsabschnitt des Ausgangs 54 zumindest einen Vorsprung, und der andere von dem Außenumfangsabschnitt der Eingangsdrehwelle 56 und dem Innenumfangsabschnitt des Ausgangs 54 umfasst zumindest eine Ausnehmung, die mit dem zumindest einen Vorsprung in Eingriff ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Außenumfangsabschnitt der Eingangsdrehwelle 56 eine erste Kerbung, und der Innenumfangsabschnitt des Ausgangs 54 umfasst eine zweite Kerbung, die an die erste Kerbung gepasst ist. Die erste Kerbung kann an die zweite Kerbung pressgepasst oder durch einen Klebstoff an der zweiten Kerbung befestigt sein.For example, at least one of the outer peripheral portion of the
Das Untersetzungsgetriebe 46 ist ausgebildet, die Drehzahl des Motors 44 in zwei oder mehr Stufen zu verringern und Antriebskraft des Motors 44 auf den Drehkörper 24 zu übertragen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Untersetzungsgetriebe 46 ausgebildet, die Drehzahl des Motors 44 in zwei Stufen zu verringern und die Antriebskraft des Motors 44 auf den Drehkörper 24 zu übertragen. Das Untersetzungsgetriebe 46 umfasst einen ersten Zahnabschnitt 58, eine Untersetzungswelle 60 (Englisch: reduction speed shaft), zumindest ein Lager 62, ein zweites Zahnrad 64 und ein drittes Zahnrad 66. Der erste Zahnabschnitt 58 ist an dem ersten Ende 48A der Ausgangswelle 48 vorgesehen. Die Untersetzungswelle 60 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur vorgegebenen Richtung A. Das zweite Zahnrad 64 ist an der Untersetzungswelle 60 vorgesehen und umfasst einen zweiten Zahnabschnitt 64A, der mit dem ersten Zahnabschnitt 58 in Eingriff ist. Das dritte Zahnrad 66, auf das Drehkraft des zweiten Zahnrads 64 übertragen wird, ist an der Untersetzungswelle 60 vorgesehen und umfasst einen dritten Zahnabschnitt 66A an einem Außenumfangsabschnitt. Der dritte Zahnabschnitt 66A befindet sich in der vorgegebenen Richtung A näher an dem Rotor 50 und dem Stator 52 als der zweite Zahnabschnitt 64A. Das zweite Zahnrad 64 weist einen größeren Durchmesser als das dritte Zahnrad 66 auf.The
Das zweite Zahnrad 64 weist einen größeren Durchmesser als der erste Zahnabschnitt 58 auf. Somit ist die Drehzahl des zweiten Zahnrads 64 niedriger als die Drehzahl des ersten Zahnabschnitts 58. Der erste Zahnabschnitt 58 und der zweite Zahnabschnitt 64A können ein Geradstirnzahnrad oder ein Schrägstirnzahnrad bilden. Bevorzugt umfasst das Untersetzungsgetriebe 46 des Weiteren ein viertes Zahnrad 68, das an dem Ausgang 54 vorgesehen ist und einen vierten Zahnabschnitt 68A umfasst, das mit dem dritten Zahnabschnitt 66A in Eingriff ist. Das vierte Zahnrad 68 weist einen größeren Durchmesser als das dritte Zahnrad 66 auf. Somit wird die Drehung des Zahnrads 66 in der Drehzahl reduziert und auf das vierte Zahnrad 68 übertragen. Der dritte Zahnabschnitt 66A und der vierte Zahnabschnitt 68A können ein Geradstirnzahnrad oder ein Schrägstirnzahnrad bilden.The
Der erste Zahnabschnitt 58 ist ausgebildet, sich einstückig mit der Ausgangswelle 48 zu drehen. Bevorzugt ist der erste Zahnabschnitt 58 einstückig mit der Ausgangswelle 48 als eine einteilige Komponente ausgebildet. Bevorzugt erstreckt sich der erste Zahnabschnitt 58 zu einer Endfläche 48C des ersten Endes 48A der Ausgangswelle 48 in der vorgegebenen Richtung A. Die Ausgangswelle 48 ist aus einem Metall gebildet. In einem Fall, in dem der erste Zahnabschnitt 58 einstückig mit der Ausgangswelle 48 als eine einteilige Komponente ausgebildet ist, wird die Ausgangswelle 48 bearbeitet, um den ersten Zahnabschnitt 58 auszubilden. In einem Fall, in dem die Ausgangswelle 48 beispielsweise maschinell bearbeitet wird, um den ersten Zahnabschnitt 58 zu bilden, wird die Ausgangswelle 48 in der vorgegebenen Richtung A von der Endfläche 48C der Ausgangswelle 48 hin zum zweiten Ende 48A maschinell bearbeitet. In einem Fall, in dem die Ausgangswelle 48 in der vorgegebenen Richtung A von der Endfläche 48C der Ausgangswelle 48 hin zum zweiten Ende 48A maschinell bearbeitet wird, werden die maschinell eingearbeiteten Nuten bevorzugt allmählich in der Nähe des zweiten Endes 48B in der vorgegebenen Richtung A flacher gemacht. Die Festigkeit der Ausgangswelle 48 wird dadurch sichergestellt, dass die maschinell eingearbeiteten Nuten in der Nähe des zweiten Endes 48B in der vorgegebenen Richtung A allmählich flacher gemacht werden. Der Teil, in dem die maschinell eingearbeiteten Nuten allmählich flacher gemacht werden, kann nicht als der erste Zahnabschnitt 58 verwendet werden. Der erste Zahnabschnitt 58 wird am ersten Ende 48A der Ausgangswelle 48 so ausgebildet, dass sich der Teil, wo die maschinell eingearbeiteten Nuten allmählich flacher gemacht werden, in einem Zwischenabschnitt zwischen dem ersten Zahnabschnitt 58 und dem Rotor 50 befinden, wo der dritte Zahnabschnitt 66A angeordnet werden muss. Indem der erste Zahnabschnitt 58 an der Ausgangswelle 48 ausgebildet wird, kann die Anzahl der Komponenten verglichen mit einem Fall reduziert werden, in dem der erste Zahnabschnitt 58 von der Ausgangswelle 48 separat und an die Ausgangswelle 48 gekoppelt ist.The
Der erste Zahnabschnitt 58 kann separat von der Ausgangswelle 48 ausgebildet sein und an dem ersten Ende 48A der Ausgangswelle 48 fixiert sein. In einem Fall, in dem der erste Zahnabschnitt 58 separat von der Ausgangswelle 48 ausgebildet ist, kann der erste Zahnabschnitt 58 aus einem Metall oder einem Kunstharz ausgebildet sein.The
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Zahnrad 64 ausgebildet, sich einstückig mit der Untersetzungswelle 60 zu drehen. Bevorzugt ist das zweite Zahnrad 64 separat von der Untersetzungswelle 60 ausgebildet und an der Untersetzungswelle 60 fixiert. Die Untersetzungswelle 60 ist beispielsweise aus einem Metall gebildet. Bevorzugt ist das zweite Zahnrad 64 aus einem Kunstharz gebildet. Das zweite Zahnrad 64 kann aus einem Metall gebildet sein. Das zweite Zahnrad 64 kann einstückig mit der Untersetzungswelle 60 als eine einteilige Komponente ausgebildet sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das dritte Zahnrad 66 ausgebildet, sich einstückig mit der Untersetzungswelle 60 zu drehen. Bevorzugt ist das dritte Zahnrad 66 einstückig mit der Untersetzungswelle 60 ausgebildet. Das dritte Zahnrad 66 kann separat von der Untersetzungswelle 60 ausgebildet und an der Untersetzungswelle 60 fixiert sein. Das dritte Zahnrad 66 kann aus einem Kunstharz oder einem Metall gebildet sein. Bevorzugt ist die Untersetzungswelle 60 hohl. Die Untersetzungswelle 60 kann massiv sein.In the present embodiment, the
Bevorzugt ist das vierte Zahnrad 68 separat von dem Ausgang 54 ausgebildet und an den Ausgang 54 gekoppelt. Bevorzugt ist das vierte Zahnrad 68 aus einem Metall gebildet. Das vierte Zahnrad 68 kann aus einem Kunstharz gebildet sein. Das vierte Zahnrad 68 ist so angeordnet, dass ein Teil des vierten Zahnrads 68 in der vorgegebenen Richtung A betrachtet mit dem Stator 52 überlappt.Preferably, the fourth gear 68 is separate from the
Bevorzugt befindet sich der Verbindungsabschnitt 54A des Ausgangs 54 in der vorgegebenen Richtung A näher am zweiten Zahnrad 64 als das dritte Zahnrad 66. Das dritte Zahnrad 66 ist benachbart zum nachgelagerten Ende des zweiten Zahnrads 64 in der ersten Richtung A1 angeordnet. Zumindest ein Teil des Verbindungsabschnitts 54A des Ausgangs 54 befindet sich in der vorgegebenen Richtung A weiter von Rotor 50 und vom Stator 52 entfernt als das zweite Zahnrad 64.Preferably, the connecting
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Ausgangswelle 48, die Untersetzungswelle 60 und der Ausgang 54 so angeordnet, dass die Drehachse C2 der Ausgangswelle 48, die Drehachse C3 der Untersetzungswelle 60 und die Drehachse C1 des Ausgangs 54 in der vorgegebenen Richtung A betrachtet auf im Wesentlichen der gleichen Gerade liegen. Die Ausgangswelle 48, die Untersetzungswelle 60 und der Ausgang 54 können so angeordnet sein, dass die Drehachse C2 der Ausgangswelle 48, die Drehachse C3 der Untersetzungswelle 60 und die Drehachse C1 des Ausgangs 54 in der vorgegebenen Richtung A betrachtet jeweils einen Eckpunkt eines Dreiecks bilden.In the present embodiment, the
Die Distanz von der Drehachse C2 der Ausgangswelle 48 zur Drehachse C3 der Untersetzungswelle 60 ist kürzer als beispielsweise die Distanz von der Drehachse C3 der Untersetzungswelle 60 zur Drehachse C1 des Ausgangs 54. Die Untersetzungswelle 60 ist an einer Position angeordnet, die in der vorgegebenen Richtung A betrachtet mit zumindest einem von dem Rotor 50 und dem Stator 52 überlappt. Das zweite Zahnrad 64 ist an einer Position angeordnet, die in der vorgegebenen Richtung A betrachtet mit zumindest einem von dem Rotor 50 und dem Stator 52 überlappt. Das dritte Zahnrad 66 ist an einer Position angeordnet, die in der vorgegebenen Richtung A betrachtet mit zumindest einem von dem Rotor 50 und dem Stator 52 überlappt.The distance from the axis of rotation C2 of the
Das zumindest eine Lager 62 lagert die Untersetzungswelle 60. Das zumindest eine Lager 62 des Untersetzungsgetriebes 46 umfasst ein erstes Lager 62A und ein zweites Lager 62B, das sich in der vorgegebenen Richtung A näher an dem Rotor 50 und dem Stator 52 befindet als das erste Lager 62A. Bevorzugt lagert das erste Lager 62A ein erstes Ende 60A der Untersetzungswelle 60 in der vorgegebenen Richtung A. Bevorzugt lagert das zweite Lager 62B ein zweites Ende 60B der Untersetzungswelle 60 in der vorgegebenen Richtung A.The at least one
Bevorzugt umfasst das erste Lager 62A ein Radiallager. Bevorzugt umfasst das zweite Lager 62B ein Radiallager. Bevorzugt ist das erste Lager 62A ein Kugellager oder ein Wälzlager. Das erste Lager 62A umfasst einen Innenring, einen Außenring und eine Mehrzahl von Wälzkörpern, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind. Der Innenring des ersten Lagers 62A ist beispielsweise an der Untersetzungswelle 60 fixiert. Der Innenring des ersten Lagers 62A ist bevorzugt an die Untersetzungswelle 60 pressgepasst. Bevorzugt ist der Außenring des ersten Lagers 62A an eine erste Ausnehmung 43B gepasst, die in dem Basisteil 42 ausgebildet ist, mit einem Spiel dazwischen. Das erste Lager 62A kann ein Gleitlager sein. Bevorzugt ist das zweite Lager 62B ein Kugellager oder ein Wälzlager. Das zweite Lager 62B umfasst einen Innenring, einen Außenring und eine Mehrzahl von Wälzkörpern, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind. Der Innenring des zweiten Lagers 62B ist beispielsweise an der Untersetzungswelle 60 fixiert, und der Außenring des zweiten Lagers 62B wird durch das Basisteil 42 gehalten. Der Innenring des zweiten Lagers 62B ist bevorzugt an die Untersetzungswelle 60 pressgepasst. Bevorzugt ist der Au-ßenring des zweiten Lagers 62B an eine zweite Ausnehmung 43C gepasst, die in dem Basisteil 42 ausgebildet ist, mit einem Spiel dazwischen. Das zweite Lager 62B kann ein Gleitlager sein. Die zweite Ausnehmung 43C ist in einer Innenwand 40C des Basisteils 42 ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der Außendurchmesser des Außenrings des ersten Lagers 62A und der Außendurchmesser des Außenrings des zweiten Lagers 62B größer als der Außendurchmesser des dritten Zahnrads 66. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Außendurchmesser des Außenrings des ersten Lagers 62A gleich dem Außendurchmesser des Außenrings des zweiten Lagers 62B. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Innendurchmesser des Innenrings des ersten Lagers 62A kleiner als der Innendurchmesser des Innenrings des zweiten Lagers 62B.Preferably, the
Zumindest ein Teil des ersten Lagers 62A befindet sich an einer inneren Seite des zweiten Zahnabschnitts 64A in der Radialrichtung des zweiten Zahnrads 64. Bevorzugt befindet sich eine Hälfte oder mehr des ersten Lagers 62A in der vorgegebenen Richtung A an der inneren Seite des zweiten Zahnabschnitts 64A in der Radialrichtung des zweiten Zahnrads 64. Das zweite Zahnrad 64 umfasst einen zentralen Abschnitt 64E, der an die Untersetzungswelle 60 gekoppelt ist, einen Außenumfangsabschnitt 64F, wo der zweite Zahnabschnitt 64A vorgesehen ist, und einen Zwischenabschnitt 64B, der den zentralen Abschnitt 64E und den Außenumfangsabschnitt 64F verbindet. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Innenumfangsfläche im zentralen Abschnitt 64E ein Innengewinde. Der Abschnitt der Untersetzungswelle 60, an dem der zentrale Abschnitt 64E fixiert ist, umfasst ein Außengewinde, das mit dem Innengewinde des zentralen Abschnitts 64E zusammengefügt ist. In einem Fall, in dem der Motor 44 angetrieben wird, um eine Vortriebskraft auf das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 auszuüben, übt die Drehkraft der Ausgangswelle 48 Kraft auf das zweite Zahnrad 64 in einer Richtung aus, in der das zweite Zahnrad 64 mit der Untersetzungswelle 60 zusammengefügt ist.At least a part of the
Die Breite L1 des zentralen Abschnitts 64E in der vorgegebenen Richtung A und die Breite L2 des Zwischenabschnitts 64B in der vorgegebenen Richtung A sind kleiner als die Breite L3 des Außenumfangsabschnitts 64F in der vorgegebenen Richtung A. Die Breite L1 des zentralen Abschnitts 64E in der vorgegebenen Richtung A ist kleiner als die Breite L2 des Zwischenabschnitts 64B in der vorgegebenen Richtung A. Die Breite L1 des zentralen Abschnitts 64E in der vorgegebenen Richtung A kann gleich der Breite L2 des Zwischenabschnitts 64B in der vorgegebenen Richtung A sein. Bevorzugt ist die Breite L1 größer oder gleich 1/5 der Breite L3 und kleiner oder gleich 2/3 der Breite L3. Bevorzugt ist die Breite L1 größer oder gleich 1/5 der Breite L2 und kleiner oder gleich 2/3 der Breite L2. Der zentrale Abschnitt 64E des zweiten Zahnrads 64 kann aus einem Metall gebildet sein. In einem Fall, in dem der zentrale Abschnitt 64E des zweiten Zahnrads 64 aus einem Metall gebildet ist und der Zwischenabschnitt 64B und der Außenumfangsabschnitt 64F aus einem Kunstharz gebildet sind, wird der zentrale Abschnitt 64E mit Inserttechnik an den Zwischenabschnitt 64B angeformt. Der zentrale Abschnitt 64E kann an die Untersetzungswelle 60 pressgepasst und daran fixiert sein. Der zentrale Abschnitt 64E und der Abschnitt der Untersetzungswelle 60, der dem zentralen Abschnitt 64E entspricht, kann zumindest eines von einer Ausnehmung und einem Vorsprung umfassen, um die relative Drehung des zweiten Zahnrads 64 und der Untersetzungswelle 60 zu beschränken.The width L1 of the
Der zweite Zahnabschnitt 64A ist am Außenumfangsabschnitt 64F des zweiten Zahnrads 64 ausgebildet. Ein erster Halteraum 42W ist zwischen der Innenumfangsfläche des Außenumfangsabschnitts 64F und der Untersetzungswelle 60 definiert, um zumindest einen Teil des ersten Lagers 62A aufzunehmen. Zumindest ein Teil des Basisteils 42 ist ebenfalls in dem ersten Halteraum 42W aufgenommen. Zumindest ein Teil der ersten Ausnehmung 43B des Basisteils 42 befindet sich in dem ersten Halteraum 42W. in der vorgegebenen Richtung A kann das erste Lager 62A vollständig im ersten Halteraum 42W aufgenommen sein.The
Das Basisteil 42 umfasst die Innenwand 40C, die sich in der vorgegebenen Richtung A zwischen der ersten Seitenwand 40A und der zweiten Seitenwand 40B befindet. Die Innenwand 40C befindet sich in der Aufnahmekammer 42Z. Die Innenwand 40C teilt die Aufnahmekammer 42Z in eine erste Aufnahmekammer, die den Rotor und den Stator beherbergt, und eine zweite Aufnahmekammer, die das Untersetzungsgetriebe 46 beherbergt. Die Innenwand 40C ist separat von dem ersten Gehäuse 42X und dem zweiten Gehäuse 42Y. Die Innenwand 40C ist beispielsweise durch einen Bolzen entfernbar am zweiten Gehäuse 42Y fixiert. Die Innenwand 40C umfasst ein Einführloch 40D, durch das sich die Ausgangswelle 48 des Motors 44 erstreckt. Das erste Motorlager 45A wird durch eine Ausnehmung 43D gelagert, die in der Innenwand 40C ausgebildet ist. Das Einführloch 40D ist in der Ausnehmung 43D ausgebildet. Der Außenring des ersten Motorlagers 45A ist mit der Innenwand 40C an der nachgelagerten Seite in der ersten Richtung A1 in Kontakt.The
Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit 40 des Weiteren ein drittes Lager 70. Das dritte Lager 70 ist an dem Basisteil 42 vorgesehen, um den Ausgang 54 drehbar zu lagern. Bevorzugt umfasst das dritte Lager 70 ein Radiallager. Bevorzugt ist das dritte Lager 70 ein Kugellager oder ein Wälzlager. Das dritte Lager 70 umfasst einen Innenring, einen Außenring und eine Mehrzahl von Wälzkörpern, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind. Der Innenring des dritten Lagers 70 ist beispielsweise an dem Ausgang 54 fixiert, und der Au-ßenring des dritten Lagers 70 wird durch das Basisteil 42 gehalten. Der Innenring des dritten Lagers 70 ist bevorzugt an den Ausgang 54 pressgepasst. Bevorzugt ist der Außenring des dritten Lagers 70 an eine dritte Ausnehmung 43E gepasst, die in dem Basisteil 42 ausgebildet ist, mit einem Spiel dazwischen. Das dritte Lager 70 kann ein Gleitlager sein.The
Das zweite Zahnrad 64 umfasst eine erste Endfläche 64C und eine zweite Endfläche 64D in der vorgegebenen Richtung A. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Endfläche der zweiten Zahnrads 64 an der vorgelagerten Seite in der ersten Richtung A1 als die erste Endfläche 64C bezeichnet, und die Endfläche des zweiten Zahnrads 64 an der nachgelagerten Seite in der ersten Richtung A1 wird als die zweite Endfläche 64 D bezeichnet. Bevorzugt befindet sich zumindest ein Teil des dritten Lagers 70 zwischen einer ersten Ebene S1, die orthogonal zur vorgegebenen Richtung A ist und die erste Endfläche 64C umfasst, und einer zweiten Ebene S2, die orthogonal zur vorgegebenen Richtung A ist und die zweite Endfläche 64D umfasst. Bevorzugt befindet sich das dritte Lager 70 vollständig zwischen der ersten Ebene S1 und der zweiten Ebene S2. Ein rohrförmiges Element 57 kann zwischen der Eingangsdrehwelle 56 und einem Zwischenabschnitt des Ausgangs 54 zwischen dem ersten Ende 54C des Ausgangs 54 und einem zweiten Ende 54B des Ausgangs 54 vorgesehen sein. Das rohrförmige Element 57 umfasst ein Buchsen- oder ein Nadellager. Das rohrförmige Element 57 ist mit einer Innenumfangsfläche des Zwischenabschnitts des Ausgangs 54 und der Außenumfangsfläche der Eingangsdrehwelle 56 in Kontakt. Das rohrförmige Element 57 ist zumindest teilweise zwischen der ersten Ebene S1 und der zweiten Ebene S2 angeordnet. Das rohrförmige Element 57 ist zumindest teilweise zumindest an einer radial inneren Seite des dritten Lagers 70 angeordnet. Das rohrförmige Element 57 ist zumindest teilweise zumindest an einer radial inneren Seite des vierten Zahnrads 68 angeordnet.The
Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit 40 des Weiteren ein Dichtungselement 72, das benachbart zum dritten Lager 70 angeordnet ist. Bevorzugt befindet sich Teil des Basisteils 42 sich zwischen dem Dichtungselement 72 und dem dritten Lager 70. Die dritte Ausnehmung 43E umfasst eine innere Oberfläche 43X, die mit der Außenumfangsfläche des Außenrings des dritten Lagers 70 in Kontakt ist, und eine erste Seitenfläche 43Y, die sich zwischen dem dritten Lager 70 und dem Dichtungselement 72 befindet. Der Außenring des dritten Lagers 70 ist mit der ersten Seitenfläche 43Y an einer nachgelagerten Seite in der ersten Richtung A1 in Kontakt. Eine Innenfläche der ersten Seitenwand 40A definiert das erste Loch 42B. Der Innendurchmesser des ersten Lochs 42B ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des Ausgangs 54 an einem Abschnitt, der dem ersten Loch 42B zugewandt ist. Das Dichtungselement 72 befindet sich zwischen dem Basisteil 42 und dem Ausgang 54. Das Dichtungselement 72 ist elastisch. Das Dichtungselement 72 ist beispielsweise aus Gummi gebildet. Das Dichtungselement 72 ist im Wesentlichen ringförmig. Der Außenumfangsabschnitt des Dichtungselements 72 ist an dem Basisteil 42 fixiert. Der Außenumfangsabschnitt des Dichtungselements 72 ist an beispielsweise eine vierte Ausnehmung 43F pressgepasst, die in dem Basisteil 42 ausgebildet ist. Der Innenumfangsabschnitt des Dichtungselements 72 ist in Kontakt mit der Außenumfangsfläche des Ausgangs 54. Das Dichtungselement 72 ist an dem Basisteil 42 von der äußeren Seite des ersten Gehäuses 42X her fixiert und erleichtert somit die Befestigung und den Austausch. Das Dichtungselement 72 beschränkt den Eintritt von Fremdkörpern aus dem ersten Loch 42B in die Aufnahmekammer 42Z. Bevorzugt befindet sich das dritte Lager 70 in der vorgegebenen Richtung A zwischen dem Verbindungsabschnitt 54A und dem vierten Zahnrad 68.The
Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit 40 des Weiteren ein viertes Lager 74. Das vierte Lager 74 ist an dem Basisteil 42 vorgesehen, um das zweite Ende 56B der Eingangsdrehwelle 56 drehbar zu lagern. Bevorzugt umfasst das vierte Lager 74 ein Radiallager. Bevorzugt ist das vierte Lager 74 ein Kugellager oder ein Wälzlager. Der Innenring des vierten Lagers 74 ist beispielsweise an der Eingangsdrehwelle 56 fixiert, und der Außenring des vierten Lagers 74 wird durch das Basisteil 42 gehalten. Der Innenring des vierten Lagers 74 ist bevorzugt an die Eingangsdrehwelle 56 pressgepasst. Bevorzugt ist der Außenring des vierten Lagers 74 an eine fünfte Ausnehmung 43G gepasst, die in dem Basisteil 42 ausgebildet ist, mit einem Spiel dazwischen. Das vierte Lager 74 kann ein Gleitlager sein.Preferably, the
Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit 40 des Weiteren ein Dichtungselement 72A, das benachbart zum vierten Lager 74 angeordnet ist. Bevorzugt befindet sich Teil des Basisteils 42 sich zwischen dem Dichtungselement 72A und dem vierten Lager 74. Die fünfte Ausnehmung 43G umfasst eine innere Oberfläche 43V, die mit der Außenumfangsfläche des Außenrings des vierten Lagers 74 in Kontakt ist, und eine zweite Seitenfläche 43W, die sich zwischen dem vierten Lager 74 und dem Dichtungselement 72A befindet.Preferably, the
Bevorzugt ist zumindest eine von einer Blattfeder und einer Unterlegscheibe zwischen der zweiten Seitenfläche 43W und zumindest einem von dem Außenring des vierten Lagers 74 und dem Innenring des vierten Lagers 74 in der vorgegebenen Richtung A vorgesehen. Die zumindest eine von der Blattfeder und der Unterlegscheibe begrenzt das Lockern der Eingangsdrehwelle 56 und des Ausgangs 54 in der vorgegebenen Richtung A. Eine Innenfläche der zweiten Seitenfläche 43W definiert das zweite Loch 42C. Der Durchmesser des zweiten Lochs 42C ist geringfügig größer als der Außendurchmesser der Eingangsdrehwelle 56 an einem Abschnitt, der dem zweiten Loch 42C zugewandt ist. Das Dichtungselement 72A befindet sich zwischen dem Basisteil 42 und der Eingangsdrehwelle 56. Das Dichtungselement 72A ist elastisch. Das Dichtungselement 72A ist beispielsweise aus Gummi gebildet. Das Dichtungselement 72A ist im Wesentlichen ringförmig. Der Außenumfangsabschnitt des Dichtungselements 72A ist an dem Basisteil 42 fixiert. Der Außenumfangsabschnitt des Dichtungselements 72 ist an beispielsweise eine sechste Ausnehmung 43H pressgepasst, die in dem Basisteil 42 ausgebildet ist. Der Innenumfangsabschnitt des Dichtungselements 72A ist in Kontakt mit der Außenumfangsfläche der Eingangsdrehwelle 56. Das Dichtungselement 72A ist an dem Basisteil 42 von der äußeren Seite des zweiten Gehäuses 42Y her fixiert und erleichtert somit die Befestigung und den Austausch.Preferably, at least one of a leaf spring and a washer is provided between the
Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit 40 des Weiteren eine Freilaufkupplung 78. Die Freilaufkupplung 78 ist zwischen dem vierten Zahnrad 68 und dem Ausgang 54 vorgesehen. Die Freilaufkupplung 78 ist ausgebildet, eine Relativdrehung der Eingangsdrehwelle 56 und des vierten Zahnrads 68 zu erlauben, wenn die Eingangsdrehwelle 56 in der vorgegebenen ersten Drehrichtung R1 in einem Fall gedreht wird, in dem der Motor 44 gestoppt ist. Die Freilaufkupplung 78 umfasst beispielsweise zumindest eines von einer Rollenkupplung, einer Klemmkörperfreilaufkupplung und einer Klinkenkupplung. Die Freilaufkupplung 78 ist zwischen beispielsweise dem Innenumfangsabschnitt des vierten Zahnrads 68 und dem Ausgang 54 vorgesehen. Die Freilaufkupplung 78 umfasst einen Innenring, einen Außenring und eine Mehrzahl von Wälzkörpern, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind. Der Außenring der Freilaufkupplung 78 kann einstückig mit dem vierten Zahnrad 68 als eine einteilige Komponente ausgebildet sein. Der Innenring der Freilaufkupplung 78 kann einstückig mit dem Ausgang 54 als eine einteilige Komponente ausgebildet sein. Der Innenring und der Außenring der Freilaufkupplung 78 sind aus einem Metall gebildet. Bevorzugt werden die Wälzkörper der Freilaufkupplung 78 durch einen Träger gehalten. Die Freilaufkupplung 78 ist zwischen dem ersten Ende 54C und dem zweiten Ende 54B des Ausgangs 54 in der vorgegebenen Richtung A vorgesehen.Preferably, the
Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit 40 eine Steuervorrichtung 80. Die Steuervorrichtung 80 umfasst eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung umfasst einen Prozessor, der ein vorgegebenes Steuerprogramm ausführt. Der Prozessor umfasst beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder eine Mikroverarbeitungseinheit (MPU). Der Prozessor kann an einer Mehrzahl von getrennten Positionen vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung kann einen oder mehr Mikrocomputer umfassen. Bevorzugt umfasst die Steuervorrichtung 80 des Weiteren eine Speichervorrichtung. Die Speichervorrichtung speichert verschieden Typen von Steuerprogrammen und Information, die für verschiedene Typen von Steuerprozessen verwendet werden. Die Speichervorrichtung umfasst beispielsweise einen nichtflüchtigen Speicher und einen flüchtigen Speicher. Der nichtflüchtige Speicher umfasst beispielsweise zumindest eines von einem Nur-Lese-Speicher (read-only memory, ROM), einem löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (erasable programmable read-only memory, EPROM), einem elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (electrically erasable programmable read-only memory, EEPROM) und einem Flash-Speicher. Der flüchtige Speicher umfasst beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (RAM, random access memory).The
Die Steuervorrichtung 80 ist in der Aufnahmekammer 42Z angeordnet. Die Steuervorrichtung 80 umfasst eine Schaltplatine 80A. Die Schaltplatine 80A ist in der Aufnahmekammer 42Z angeordnet. Die Schaltplatine 80A ist in der ersten Aufnahmekammer angeordnet. Die Schaltplatine 80A ist so angeordnet, dass eine Montagefläche der Schaltplatine 80A im Wesentlichen orthogonal zur vorgegebenen Richtung A ist. Die Schaltplatine 80A ist so angeordnet, dass die Schaltplatine 80A in der vorgegebenen Richtung betrachtet mit einem Teil des Stators 52 überlappt. Der Stator 52 umfasst Spulen. Der Stator 52 umfasst Verbindungsanschlüsse, die mit den Spulen elektrisch verbunden sind. Die Verbindungsanschlüsse erstrecken sich in der vorgegebenen Richtung A und sind mit der Schaltplatine 80A elektrisch verbunden. Zumindest ein Teil der Schaltplatine 80A ist in einem Bereich zwischen der zweiten Ebene S2 und der Innenwand 40C in der vorgegebenen Richtung A angeordnet.The
Bevorzugt umfasst die Steuervorrichtung 80 des Weiteren eine Antriebsschaltung des Motors 44. Die Antriebsschaltung und die Steuereinrichtung können beispielsweise auf derselben Schaltplatine 80A vorgesehen sein. Die Antriebsschaltung umfasst eine Inverterschaltung. Die Antriebsschaltung steuert die elektrische Leistung, die von der Batterie 36 dem Motor 44 zugeführt wird. Die Antriebsschaltung ist mit der Steuereinrichtung durch eine leitfähige Leitung, ein elektrisches Kabel, eine Drahtloskommunikationsvorrichtung oder dergleichen verbunden. Die Antriebsschaltung steuert den Motor 44 gemäß einem Steuersignal von der Steuereinrichtung.Preferably, the
Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit 40 des Weiteren einen ersten Sensor 86, der menschliche Antriebskraft detektiert, die in die Kurbel 12 eingeleitet wird. Der erste Sensor 86 ist beispielsweise zwischen dem zweiten Ende 54B des Ausgangs 54 und der Freilaufkupplung 78 in der vorgegebenen Richtung A vorgesehen. Der erste Sensor 86 kann einen Dehnungssensor oder einen magnetostriktiven Sensor umfassen. Der Dehnungssensor umfasst einen Dehnungsmessstreifen. Der erste Sensor 86 ist an einem oder um einen Außenumfangsabschnitt des Ausgangs 54 vorgesehen. Der erste Sensor 86 ist mit der Steuervorrichtung 80 durch einen Leitungsdraht, ein elektrisches Kabel, eine Drahtloskommunikationsvorrichtung oder dergleichen verbunden. Der erste Sensor 86 kann an einem oder beiden der Kurbelarme 12A vorgesehen sein. In einem Fall, in dem der erste Sensor 86 an einem oder beiden der Kurbelarme 12A vorgesehen ist, umfasst der erste Sensor 86 einen Dehnungsmessstreifen.Preferably, the
Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit 40 des Weiteren einen zweiten Sensor, der den Drehzustand der Kurbel 12 detektiert. Der zweite Sensor gibt ein Signal aus, das der Drehung der Eingangsdrehwelle 56 oder des Ausgangs 54 entspricht. Der zweite Sensor umfasst beispielsweise einen Magnetsensor oder einen optischen Sensor. Der zweite Sensor ist ausgebildet, einen detektierten Abschnitt zu detektieren, der an der Eingangsdrehwelle 56 oder dem Ausgang 54 vorgesehen ist. Der detektierte Abschnitt ist beispielsweise ein Ringmagnet oder ein ringförmiges Element, das einen Schlitz umfasst. Der zweite Sensor ist mit der Steuervorrichtung 80 durch einen Leitungsdraht, ein elektrisches Kabel, eine Drahtloskommunikationsvorrichtung oder dergleichen verbunden. Der zweite Sensor kann an der vorgelagerten Seite oder der nachgelagerten Seite des ersten Sensors 86 in der ersten Richtung A1 vorgesehen sein.The
Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit 40 des Weiteren eine elektrische Verbindungseinrichtung 82. Die elektrische Verbindungseinrichtung 82 ist mit der Steuervorrichtung 80 verbunden. Die elektrische Verbindungseinrichtung 82 ist ausgebildet, mit beispielsweise zumindest einem von einem elektrischen Kabel, das mit der Batterie 36 verbunden ist, und einem elektrischen Kabel verbindbar zu sein, das mit einer Komponente des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs verbunden ist. Die elektrische Verbindungseinrichtung 82 ist beispielsweise an einer Außenfläche der zweiten Seitenwand 40B vorgesehen. Bevorzugt umfasst die Antriebseinheit 40 des Weiteren eine Abdeckung 84, die zumindest einen Teil der elektrischen Verbindungseinrichtung 82 abdeckt. Die Abdeckung 84 ist an der Außenfläche der zweiten Seitenwand 40B befestigt. Die Abdeckung 84 umfasst ein Loch 84A, in dem das zweite Ende 56B der Eingangsdrehwelle 56 angeordnet ist. Die Abdeckung 84 ist beispielsweise scheibenförmig.The
Abgewandelte BeispieleModified examples
Die Beschreibung, die sich auf die obige Ausführungsform bezieht, stellt beispielhaft anwendbare Formen einer Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug nach der vorliegenden Offenbarung dar, ohne jede Absicht der Einschränkung. Die Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug nach der vorliegenden Offenbarung kann beispielsweise auf abgewandelte Beispiele der obigen Ausführungsform, die unten beschrieben werden, und auf Kombinationen von zumindest zwei der abgewandelten Beispiele anwendbar sein, die einander nicht widersprechen. In den hiernach beschriebenen abgewandelten Beispielen werden dieselben Bezugszeichen an die Komponenten vergeben, die dieselben sind wie die entsprechenden Komponenten der obigen Ausführungsform. Solche Komponenten werden nicht detailliert beschrieben.The description related to the above embodiment exemplifies applicable forms of a power unit for a human-powered vehicle according to the present disclosure, without any intention of limitation. For example, the driving unit for a human-propelled vehicle according to the present disclosure may be applicable to modified examples of the above embodiment described below and combinations of at least two of the modified examples that do not contradict each other. In the modified examples described hereinafter, the same reference numerals are given to the components that are the same as the corresponding components of the above embodiment. Such components are not described in detail.
Die Ausgangswelle 48 muss kein freies Ende am ersten Ende 48A in der vorgegebenen Richtung A aufweisen. In diesem Fall umfasst die Antriebseinheit 40 das Basisteil 42, den Motor 44, der an dem Basisteil 42 vorgesehen und ausgebildet ist, eine Vortriebskraft auf das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 auszuüben, das Untersetzungsgetriebe 46, das an dem Basisteil 42 vorgesehen und ausgebildet ist, Antriebskraft des Motors 44 zu übertragen, den Verbindungsabschnitt 54A, der mit dem Drehkörper 24 verbunden ist, und den Ausgang 54, der mit dem Untersetzungsgetriebe 46 verbunden ist. Der Motor 44 umfasst die Ausgangswelle 48, die sich in der vorgegebenen Richtung A erstreckt, den Rotor 50, der an der Ausgangswelle 48 fixiert ist, und den Stator 52, der dem Rotor 50 zugewandt ist. Das Untersetzungsgetriebe 46 umfasst den ersten Zahnabschnitt 58, der an der Ausgangswelle 48 vorgesehen ist, die Untersetzungswelle 60, die sich parallel zur vorgegebenen Richtung A erstreckt, das Lager 62, das die Untersetzungswelle 60 lagert, das zweite Zahnrad 64, das an der Untersetzungswelle 60 vorgesehen ist und den zweiten Zahnabschnitt 64A umfasst, der mit dem ersten Zahnabschnitt 58 an einem Außenumfangsabschnitt in Eingriff ist, und das dritte Zahnrad 66, auf das Drehkraft des zweiten Zahnrads 64 übertragen wird, das an der Untersetzungswelle 60 vorgesehen ist und das den dritten Zahnabschnitt 66A an einem Außenumfangsabschnitt umfasst. Das Lager 62 des Untersetzungsgetriebes 46 umfasst das erste Lager 62A und das zweite Lager 62B, das sich in der vorgegebenen Richtung A näher an dem Rotor 50 und dem Stator 52 befindet als das erste Lager 62A. Der zweite Zahnabschnitt 64A befindet sich in der vorgegebenen Richtung A näher an dem Rotor 50 und dem Stator 52 als der dritte Zahnabschnitt 66A. Das zweite Zahnrad 64 weist einen größeren Durchmesser als das dritte Zahnrad 66 auf. Zumindest ein Teil des ersten Lagers 62A befindet sich an einer inneren Seite des zweiten Zahnabschnitts 64A in der Radialrichtung des zweiten Zahnrads 64. Der Ausgang 54 ist ausgebildet, sich um eine Drehachse zu drehen, die sich in der vorgegebenen Richtung A erstreckt. Der Verbindungsabschnitt 54A des Ausgangs 54 befindet sich in der vorgegebenen Richtung A näher am zweiten Zahnrad 64 als das dritte Zahnrad 66. Das erste Motorlager 45A kann das erste Ende 48A der Ausgangswelle 48 anstelle des Mittelabschnitts drehbar lagern.The
Die Untersetzungswelle 60 kann in einer drehfesten Weise durch das Basisteil 42 gelagert sein. In diesem Fall lagert das Lager 62 die Untersetzungswelle 60 in einer drehfesten Weise relativ zum Basisteil 42. Das zweite Zahnrad 64 und das dritte Zahnrad 66 sind so vorgesehen, dass sie relativ zu der Untersetzungswelle 60 drehbar sind, und so, dass sich das zweite Zahnrad 64 und das dritte Zahnrad 66 einstückig drehen.The
Das zweite Zahnrad 64 kann an die Untersetzungswelle 60 gekoppelt sein, wobei eine Freilaufkupplung dazwischengeschaltet ist. In diesem Fall entfällt beispielsweise die Freilaufkupplung 78, und es wird eine der Freilaufkupplung 78 ähnliche Freilaufkupplung zwischen dem zweiten Zahnrad 64 und der Untersetzungswelle 60 vorgesehen. In einem Fall, in dem die Freilaufkupplung 78 entfällt, kann das vierte Zahnrad 68 einstückig mit dem Ausgang 54 ausgebildet sein.The
Das dritte Zahnrad 66 kann an die Untersetzungswelle 60 gekoppelt sein, wobei eine Freilaufkupplung dazwischengeschaltet ist. In diesem Fall entfällt beispielsweise die Freilaufkupplung 78, und es wird eine der Freilaufkupplung 78 ähnliche Freilaufkupplung zwischen dem dritten Zahnrad 66 und der Untersetzungswelle 60 vorgesehen.The
Das Untersetzungsgetriebe 46 kann ausgebildet sein, die Drehzahl des Motors 44 in drei oder mehr Stufen zu verringern und Antriebskraft des Motors 44 auf den Drehkörper 24 zu übertragen. In diesem Fall umfasst beispielsweise das Untersetzungsgetriebe 46 eine Untersetzungseinheit, die sich zwischen dem dritten Zahnrad 66 und dem vierten Zahnrad 68 befindet und ein fünftes Zahnrad, das mit dem dritten Zahnrad 66 in Eingriff ist, ein sechstes Zahnrad, das mit dem vierten Zahnrad 68 in Eingriff ist, und ein Wellenelement umfasst, an dem das fünfte Zahnrad und das sechste Zahnrad vorgesehen sind. Das fünfte Zahnrad dreht sich einstückig mit dem sechsten Zahnrad. Das Untersetzungsgetriebe 46 kann eine Untersetzungseinheit zwischen dem dritten Zahnrad 66 und dem vierten Zahnrad 68 umfassen, die keine Zahnräder verwendet. Eine Untersetzungseinheit, die keine Zahnräder verwendet, umfasst beispielsweise Riemenscheiben und einen Riemen. Eine Untersetzungseinheit, die keine Zahnräder verwendet, umfasst beispielsweise Ritzel und eine Kette.The
Eine zweite Freilaufkupplung kann zwischen der Eingangsdrehwelle 56 und dem Ausgang 54 vorgesehen sein. Die zweite Freilaufkupplung ist ausgebildet, menschliche Antriebskraft von der Eingangsdrehwelle 56 an den Ausgang 54 in einem Fall zu übertragen, in dem die Eingangsdrehwelle 56 in einer ersten Drehrichtung R1 gedreht wird, und eine Relativdrehung der Eingangsdrehwelle 56 und des Ausgangs 54 in einem Fall zu erlauben, in dem die Eingangsdrehwelle 56 in einer zweiten Drehrichtung R2 gedreht wird, die der ersten Drehrichtung R1 entgegengesetzt ist. Eine zweite Freilaufkupplung kann zwischen dem ersten Ende 54C und dem zweiten Ende 54B des Ausgangs 54 vorgesehen sein. Der Ausgang 54 kann durch eine einteilige Komponente gebildet werden, oder durch Zusammenfügen von Segmenten eines zuvor geteilten Elements in der vorgegebenen Richtung A. In einem Fall, in dem die Antriebseinheit 40 mit der zweiten Freilaufkupplung versehen ist, wird ein dem dritten Lager 70 ähnliches Lager zwischen dem Außenumfangsabschnitt des ersten Endes 56A der Eingangsdrehwelle 56 und dem Innenumfangsabschnitt des ersten Endes 54C des Ausgangs 54 vorgesehen.A second one-way clutch may be provided between the
Zwei der drei Kopplungsabschnitte 42A an der ersten Seitenwand 40A sind beispielsweise zwischen einer vierten Ebene, die die Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 56 umfasst und orthogonal zu einer dritten Ebene ist, die die Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 56 und die Drehachse C2 der Ausgangswelle 48 des Motors 44 umfasst, und einer fünften Ebene vorgesehen, die die Drehachse C2 der Ausgangswelle 48 des Motors 44 umfasst und orthogonal zu der dritten Ebene ist. Eine der drei Kopplungsabschnitte 42A an der ersten Seitenwand 40A befindet sich beispielsweise in einem Bereich an einer Seite der vierten Ebene gegenüber dem Bereich, wo sich die Drehachse C2 der Ausgangswelle 48 des Motors 44 befindet. Eine der zwei Kopplungsabschnitte 42A an der zweiten Seitenwand 40A ist beispielsweise zwischen der vierten Ebene, die die Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 56 umfasst und orthogonal zu der dritten Ebene ist, die die Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 56 und die Drehachse C2 der Ausgangswelle 48 des Motors 44 umfasst, und der fünften Ebene vorgesehen, die die Drehachse C2 der Ausgangswelle 48 des Motors 44 umfasst und orthogonal zu der dritten Ebene ist. Eine der zwei Kopplungsabschnitte 42A an der zweiten Seitenwand 40B befindet sich beispielsweise in einem Bereich an der Seite der vierten Ebene gegenüber dem Bereich, wo sich die Drehachse C2 der Ausgangswelle 48 des Motors 44 befindet.For example, two of the three
In dieser Schrift bedeutet die Formulierung „zumindest einer von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, „einer oder mehrere“ von einer gewünschten Auswahlmöglichkeit. Als ein Beispiel bedeutet die Formulierung „zumindest einer von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“, in einem Fall, in dem die Anzahl ihrer Auswahlmöglichkeiten zwei beträgt. In einem anderen Beispiel bedeutet die Formulierung „zumindest einer von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „jede Kombination von zwei Auswahlmöglichkeiten oder mehr“, wenn die Anzahl ihrer Auswahlmöglichkeiten drei oder mehr beträgt.As used herein, the phrase "at least one of" as used in this disclosure means "one or more" of a desired choice. As an example, the phrase "at least one of" as used in this disclosure means "only a single choice" or "both of two choices" in a case where the number of their choices is two. In another example, the phrase "at least one of" as used in this disclosure means "only a single choice" or "any combination of two choices or more" when the number of their choices is three or more.
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Vom Menschen angetriebenes FahrzeugHuman powered vehicle
- 2424
- Drehkörperrotating body
- 4040
- Antriebseinheitdrive unit
- 4242
- Basisteilbase part
- 4444
- Motorengine
- 4646
- Untersetzungsgetriebereduction gear
- 4848
- Ausgangswelleoutput shaft
- 48A48A
- Erstes EndeFirst ending
- 5050
- Rotorrotor
- 5252
- Statorstator
- 5454
- Ausgangexit
- 54A54A
- Verbindungsabschnittconnection section
- 5656
- Eingangsdrehwelleinput rotary shaft
- 5858
- Erster ZahnabschnittFirst tooth section
- 6060
- Untersetzungswellereduction shaft
- 6262
- Lagercamp
- 62A62A
- Erstes LagerFirst camp
- 62B62B
- Zweites LagerSecond camp
- 6464
- Zweites ZahnradSecond gear
- 64A64A
- Zweiter ZahnabschnittSecond tooth section
- 64C64C
- Erste EndflächeFirst end face
- 64D64D
- Zweite EndflächeSecond end face
- 6666
- Drittes ZahnradThird gear
- 66A66A
- Dritter ZahnabschnittThird tooth section
- 6868
- Viertes ZahnradFourth gear
- 7070
- Drittes LagerThird camp
- 7272
- Dichtungselementsealing element
- 7878
- Freilaufkupplungoverrunning clutch
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- JP 2018158695 [0003]JP 2018158695 [0003]
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- 2020-08-31 JP JP2020146443A patent/JP2022041319A/en active Pending
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- 2021-08-18 DE DE102021121418.1A patent/DE102021121418A1/en active Pending
Patent Citations (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |