DE102022117181A1

DE102022117181A1 - Antriebseinheit für ein vom menschen angetriebenes fahrzeug und spindeleinheit für ein vom menschen angetriebenes fahrzeug

Info

Publication number: DE102022117181A1
Application number: DE102022117181.7A
Authority: DE
Inventors: Shinichiro Noda; Soichiro Hoshino
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2022-07-11
Publication date: 2023-02-02
Also published as: JP2023019883A

Abstract

Eine Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug umfasst ein Gehäuse, einen Motor und einen Lagermechanismus. Das Gehäuse umfasst zumindest einen Kopplungsabschnitt, der ausgebildet ist, an einen Rahmen eines vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs gekoppelt zu werden, eine erste Seitenwand, die ein erstes Durchgangsloch umfasst, und eine zweite Seitenwand, die ein zweites Durchgangsloch umfasst. Der Motor ist an dem Gehäuse vorgesehen. Der Lagermechanismus lagert eine Spindeleinheit des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs drehbar in einem eingesetzten Zustand, in dem die Spindeleinheit so eingesetzt ist, dass sie aus dem Gehäuse aus dem ersten und dem zweiten Durchgangsloch herausragt. Die Spindeleinheit umfasst eine Eingangsdrehwelle und eine Ausgangsdrehwelle, die an die Eingangsdrehwelle gekoppelt und koaxial damit angeordnet ist. Der Lagermechanismus ist an dem Gehäuse vorgesehen und ausgebildet, ein Befestigen/Lösen der Spindeleinheit durch zumindest eines von dem ersten und dem zweiten Durchgangsloch zu erlauben.

Description

STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug und eine Spindeleinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug.
Patentschrift 1 offenbart ein Beispiel einer Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug, die ein Gehäuse und eine Spindeleinheit umfasst. Die Spindeleinheit ist so ausgebildet, dass sie nach außen von dem Gehäuse freiliegt.
Patentschrift Nr. 1: Japanisches Patent Nr. 4416620
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug und eine Spindeleinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug bereitzustellen, die den Komfort verbessern.
Eine Antriebseinheit nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug. Die Antriebseinheit umfasst ein Gehäuse, einen Motor und einen Lagermechanismus. Das Gehäuse umfasst zumindest einen Kopplungsabschnitt, der ausgebildet ist, an einen Rahmen des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs gekoppelt zu werden, eine erste Seitenwand, die ein erstes Durchgangsloch umfasst, und eine zweite Seitenwand, die von der ersten Seitenwand beabstandet ist und ein zweites Durchgangsloch umfasst. Der Lagermechanismus lagert eine Spindeleinheit des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs drehbar in einem eingesetzten Zustand, in dem die Spindeleinheit so eingesetzt ist, dass sie aus dem Gehäuse aus dem ersten Durchgangsloch und dem zweiten Durchgangsloch herausragt. Die Spindeleinheit umfasst eine Eingangsdrehwelle und eine Ausgangsdrehwelle, die an die Eingangsdrehwelle gekoppelt und koaxial damit angeordnet ist. Der Lagermechanismus ist an dem Gehäuse vorgesehen und ausgebildet, ein Befestigen und Lösen der Spindeleinheit durch zumindest eines von dem ersten Durchgangsloch und dem zweiten Durchgangsloch zu erlauben.
Die Antriebseinheit nach dem ersten Aspekt erlaubt es, dass die Spindeleinheit an dem Lagermechanismus durch zumindest eines von dem ersten Durchgangsloch und dem zweiten Durchgangsloch befestigt oder davon gelöst wird, ohne das Gehäuse auseinanderzubauen. Dies verbessert den Komfort der Antriebseinheit. Mit der Antriebseinheit nach dem ersten Aspekt kann beispielsweise die Spindeleinheit an der Antriebseinheit befestigt werden, nachdem die Antriebseinheit am Rahmen montiert ist. Dies verbessert die Gestaltungsfreiheit für den Rahmen des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs. Die Antriebseinheit nach dem ersten Aspekt erlaubt es, dass die Spindeleinheit ohne weiteres ersetzt wird.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach dem ersten Aspekt so ausgebildet, dass der Lagermechanismus ein erstes Lager und ein zweites Lager umfasst. Das erste Lager ist an der ersten Seitenwand vorgesehen und umfasst eine erste Innenumfangsfläche, die ausgebildet ist, eine Außenumfangsfläche der Eingangsdrehwelle in dem eingesetzten Zustand zu kontaktieren. Das zweite Lager ist an der zweiten Seitenwand vorgesehen und umfasst eine zweite Innenumfangsfläche, die ausgebildet ist, eine Außenumfangsfläche der Ausgangsdrehwelle in dem eingesetzten Zustand zu kontaktieren.
Die Antriebseinheit nach dem zweiten Aspekt lagert die Spindeleinheit mit dem ersten Lager und dem zweiten Lager des Lagermechanismus in einer bevorzugten Weise.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach dem zweiten Aspekt so ausgebildet, dass die erste Innenumfangsfläche einen ersten Minimalinnendurchmesser aufweist, der größer oder gleich einem ersten Maximalaußendurchmesser eines ersten Teils der Spindeleinheit ist, der sich im eingesetzten Zustand an einer vorgelagerten Seite des ersten Lagers in einer Richtung befindet, die sich von dem ersten Lager zum zweiten Lager erstreckt. Die zweite Innenumfangsfläche weist einen zweiten Minimalinnendurchmesser auf, der größer oder gleich dem ersten Minimalinnendurchmesser der ersten Innenumfangsfläche und größer oder gleich einem zweiten Maximalaußendurchmesser eines zweiten Teils der Spindeleinheit ist, der sich im eingesetzten Zustand zwischen dem ersten Lager und dem zweiten Lager befindet.
Mit der Antriebseinheit nach dem dritten Aspekt wird die Spindeleinheit an der Antriebseinheit befestigt, indem der erste Teil der Spindeleinheit in das zweite Lager von außerhalb des Gehäuses eingesetzt wird und dann die Spindeleinheit in einer Richtung bewegt wird, die sich von dem zweiten Lager zum ersten Lager hin erstreckt, so dass der erste Teil der Spindeleinheit in das erste Lager eingesetzt wird.
Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach dem dritten Aspekt so ausgebildet, dass der erste Minimalinnendurchmesser der ersten Innenumfangsfläche kleiner als der zweite Maximalaußendurchmesser des zweiten Teils der Spindeleinheit ist.
Mit der Antriebseinheit nach dem vierten Aspekt kontaktiert das erste Lager den zweiten Teil der Spindeleinheit. Dies beschränkt die Bewegung der Spindeleinheit in der Richtung, die sich von dem zweiten Lager zum ersten Lager hin erstreckt.
Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Antriebseinheit nach einem von dem ersten bis vierten Aspekt des Weiteren einen Übertragungsmechanismus, der an dem Gehäuse vorgesehen und ausgebildet ist, die Antriebskraft des Motors an die Ausgangsdrehwelle im eingesetzten Zustand zu übertragen.
Mit der Antriebseinheit nach dem fünften Aspekt überträgt der Übertragungsmechanismus die Antriebskraft des Motors an die Ausgangsdrehwelle in einer bevorzugten Weise.
Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach dem fünften Aspekt so ausgebildet, dass der Übertragungsmechanismus einen Drehzahlminderer (Englisch: speed reducer; kann auch als Untersetzungsgetriebe bezeichnet werden) und zumindest einen Teil einer Freilaufkupplung umfasst. Die Freilaufkupplung ist ausgebildet, eine Übertragung von Drehkraft, die in die Eingangsdrehwelle eingeleitet wird, an den Motor in einem Fall zu beschränken, in dem die Eingangsdrehwelle in einer ersten Richtung um eine Drehachse der Eingangsdrehwelle im eingesetzten Zustand gedreht wird.
Mit der Antriebseinheit nach dem sechsten Aspekt beschränkt die Freilaufkupplung die Übertragung von Drehkraft, die in die Eingangsdrehwelle eingeleitet wird, an den Motor in einem Fall, in dem die Eingangsdrehwelle in der ersten Richtung um die Drehachse der Eingangsdrehwelle gedreht wird. Dies verringert die Belastung für einen Fahrer in einem Zustand, in dem der Motor gestoppt ist.
Nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach dem sechsten Aspekt so ausgebildet, dass der Drehzahlminderer ein erstes Zahnrad umfasst. Das erste Zahnrad ist ringförmig und umfasst einen Innenumfangsabschnitt und einen Außenumfangsabschnitt, der mit Zähnen versehen ist. Der zumindest eine Teil der Freilaufkupplung befindet sich im eingesetzten Zustand zwischen dem Innenumfangsabschnitt des ersten Zahnrads und der Ausgangsdrehwelle.
Mit der Antriebseinheit nach dem siebten Aspekt befindet sich die Freilaufkupplung in der Nähe der Ausgangsdrehwelle. Dies verringert die Belastung für den Fahrer weiter in einem Zustand, in dem der Motor gestoppt ist.
Nach einem achten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach dem siebten Aspekt so ausgebildet, dass der zumindest eine Teil der Freilaufkupplung Rollen, die am Innenumfangsabschnitt des ersten Zahnrads angeordnet sind, und einen Träger umfasst, der die Rollen lagert. Die Rollen sind ausgebildet, eine Außenumfangsfläche der Ausgangsdrehwelle in dem eingesetzten Zustand zu kontaktieren.
Mit der Antriebseinheit nach dem achten Aspekt bildet der Außenumfangsabschnitt der Ausgangsdrehwelle den Innenring der Freilaufkupplung. Dies verringert die Anzahl der Teile.
Nach einem neunten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Antriebseinheit nach einem von dem ersten bis achten Aspekt des Weiteren die Spindeleinheit.
Die Antriebseinheit nach dem neunten Aspekt umfasst die Spindeleinheit, die an der Antriebseinheit befestigbar und davon lösbar ist. Dies verbessert den Komfort.
Nach einem zehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Antriebseinheit nach dem dritten oder vierten Aspekt des Weiteren die Spindeleinheit und ein zylindrisches Element, das den ersten Teil der Spindeleinheit umgibt. Der erste Teil der Spindeleinheit umfasst einen ersten Kurbelarmkopplungsabschnitt, der ausgebildet ist, an einen Kurbelarm gekoppelt zu werden. Das zylindrische Element ist zwischen dem Kurbelarm, der an den ersten Kurbelarmkopplungsabschnitt gekoppelt ist, und dem ersten Lager angeordnet. Das zylindrische Element weist einen dritten Maximalaußendurchmesser auf, der größer als ein erster Maximalinnendurchmesser der ersten Innenumfangsfläche ist.
Mit der Antriebseinheit nach dem zehnten Aspekt beschränken in einem Zustand, in dem der Kurbelarm an den ersten Kurbelarmkopplungsabschnitt gekoppelt ist, der Kurbelarm und das erste Lager die Bewegung des zylindrischen Elements in der Axialrichtung der Eingangsdrehwelle und die Bewegung der Spindeleinheit in der Richtung, die sich von dem ersten Lager zum zweiten Lager hin erstreckt.
Nach einem elften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach einem von dem sechsten bis achten Aspekt so ausgebildet, dass die Ausgangsdrehwelle an die Eingangsdrehwelle in einer relativ zu der Eingangsdrehwelle um die Drehachse der Eingangsdrehwelle drehfesten Weise gekoppelt ist und ein erstes Ende und ein zweites Ende in einer Axialrichtung der Eingangsdrehwelle umfasst. Das erste Ende ist an die Eingangsdrehwelle gekoppelt. Das zweite Ende umfasst einen Drehkörperkopplungsabschnitt, der aus dem Gehäuse von dem zweiten Durchgangsloch im eingesetzten Zustand hervorragt und ausgebildet ist, an einen Drehkörper gekoppelt zu werden.
Mit der Antriebseinheit nach dem elften Aspekt wird die Eingangsdrehwelle einstückig mit der Ausgangsdrehwelle gedreht. Mit der Antriebseinheit nach dem elften Aspekt ragt das zweite Ende der Ausgangsdrehwelle, das den Drehkörperkopplungsabschnitt umfasst, aus dem Gehäuse von dem zweiten Durchgangsloch im eingesetzten Zustand hervor. Somit kann der Drehkörper ohne weiteres an den Drehkörperkopplungsabschnitt gekoppelt werden.
Nach einem zwölften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach einem von dem ersten bis elften Aspekt so ausgebildet, dass der zumindest eine Kopplungsabschnitt einen ersten Kopplungsabschnitt, der an der ersten Seitenwand vorgesehen ist, und einen zweiten Kopplungsabschnitt umfasst, der an der zweiten Seitenwand vorgesehen ist. Zumindest einer von dem ersten Kopplungsabschnitt und dem zweiten Kopplungsabschnitt ist so angeordnet, dass er die Spindeleinheit um eine Drehachse der Spindeleinheit im eingesetzten Zustand umgibt.
Die Antriebseinheit nach dem zwölften Aspekt ist durch den ersten Kopplungsabschnitt und den zweiten Kopplungsabschnitt in einer bevorzugten Weise an dem Rahmen des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs montiert.
Nach einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Antriebseinheit nach dem zwölften Aspekt so ausgebildet, dass der erste Kopplungsabschnitt ein erstes Innengewinde umfasst, das zumindest einen Teil des ersten Durchgangslochs definiert. Ferner umfasst der zweite Kopplungsabschnitt ein zweites Innengewinde, das zumindest einen Teil des zweiten Durchgangslochs definiert.
Mit der Antriebseinheit nach dem dreizehnten Aspekt sind das erste Innengewinde und das zweite Innengewinde so angeordnet, dass sie die Spindeleinheit im eingesetzten Zustand umgeben. Dies macht es möglich, dass die Antriebseinheit stabil an dem Rahmen des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs montiert wird, indem das erste Innengewinde und das zweite Innengewinde mit dem Rahmen zusammengefügt werden.
Eine Spindeleinheit nach einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug. Die Spindeleinheit umfasst eine Eingangsdrehwelle und eine Ausgangsdrehwelle. Die Ausgangsdrehwelle ist mit der Eingangsdrehwelle verbunden und mit der Eingangsdrehwelle koaxial in einer die Eingangsdrehwelle umgebenden Weise angeordnet. Die Ausgangsdrehwelle ist so ausgebildet, dass ein Ende in einer Axialrichtung der Eingangsdrehwelle an die Eingangsdrehwelle und ein anderes Ende in der Axialrichtung der Eingangsdrehwelle an einen Drehkörper gekoppelt ist. Die Eingangsdrehwelle umfasst einen ersten gelagerten Abschnitt, der durch ein erstes Lager in einer am ersten Lager befestigbaren und davon lösbaren Weise drehbar gelagert ist. Die Ausgangsdrehwelle umfasst einen zweiten gelagerten Abschnitt, der durch ein zweites Lager in einer am zweiten Lager befestigbaren und davon lösbaren Weise drehbar gelagert ist. Die Spindeleinheit umfasst einen Abschnitt zwischen dem ersten gelagerten Abschnitt und dem zweiten gelagerten Abschnitt, der einen vierten Maximalaußendurchmesser aufweist, der kleiner oder gleich einem fünften Maximalaußendurchmesser des zweiten gelagerten Abschnitts ist.
Die Spindeleinheit nach dem vierzehnten Aspekt ist in einer bevorzugten Weise an der Antriebseinheit befestigbar und davon lösbar. Dies verbessert den Komfort der Spindeleinheit.
Nach einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Spindeleinheit nach dem vierzehnten Aspekt so ausgebildet, dass die Eingangsdrehwelle einen ersten Abschnitt umfasst, der sich an einer vorgelagerten Seite des ersten gelagerten Abschnitts in einer Richtung befindet, die sich von dem ersten gelagerten Abschnitt zu dem zweiten gelagerten Abschnitt erstreckt, und einen ersten Maximalaußendurchmesser aufweist, der kleiner oder gleich einem sechsten Maximalaußendurchmesser des ersten gelagerten Abschnitts ist. Ein siebter Maximalaußendurchmesser eines Abschnitts der Eingangsdrehwelle zwischen dem ersten gelagerten Abschnitt und dem zweiten gelagerten Abschnitt und ein achter Maximalaußendurchmesser eines Abschnitts der Ausgangsdrehwelle zwischen dem ersten gelagerten Abschnitt und dem zweiten gelagerten Abschnitt sind kleiner oder gleich dem fünften Maximalaußendurchmesser des zweiten gelagerten Abschnitts.
Die Spindeleinheit nach dem fünfzehnten Aspekt ist in einer bevorzugten Weise an der Antriebseinheit befestigbar und davon lösbar.
Nach einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Spindeleinheit nach dem vierzehnten oder fünfzehnten Aspekt so ausgebildet, dass eine Außenumfangsfläche der Ausgangsdrehwelle ein Freilaufkupplungsteil umfasst, das einen Innenring der Freilaufkupplung bildet.
Mit der Spindeleinheit nach dem sechzehnten Aspekt bildet der Außenumfangsabschnitt der Ausgangsdrehwelle den Innenring der Freilaufkupplung. Dies verringert die Anzahl der Teile.
Die Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug und die Spindeleinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug nach der vorliegenden Offenbarung verbessern den Komfort.
Figurenliste

1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Spindeleinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug, einer Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug, eines Teils eines Rahmens für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug, wo die Antriebseinheit montiert ist, eines ersten Befestigungselements, eines zweiten Befestigungselements und einer Beschränkungsvorrichtung.
2 ist eine Draufsicht der Antriebseinheit, die die Spindeleinheit umfasst.
3 ist eine erste Seitenansicht der Antriebseinheit, die die Spindeleinheit umfasst.
4 ist eine zweite Seitenansicht der Antriebseinheit, die die Spindeleinheit umfasst.
5 ist eine Querschnittsansicht der Antriebseinheit, die die Spindeleinheit umfasst, entlang der Linie D5-D5 aus 3 in einem am Rahmen montierten Zustand.
6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der in 5 gezeigten Spindeleinheit.
7 ist eine Querschnittsansicht der Antriebseinheit ohne die Spindeleinheit.
8 ist eine Draufsicht der Spindeleinheit.

AUSFÜHRUNGSFORM DER OFFENBARUNG
Eine Antriebseinheit 40 für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug und eine Spindeleinheit 90 (Englisch: spindle unit) für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug nach einer Ausführungsform werden nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben. Ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug 10 ist ein Fahrzeug, das zumindest ein Rad umfasst und durch zumindest menschliche Antriebskraft angetrieben werden kann. Beispiele für das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 schließen verschiedene Typen von Fahrrädern ein, wie etwa ein Mountainbike, ein Rennrad, ein Citybike, ein Lastenfahrrad, ein Handbike und ein Liegefahrrad. Es besteht keine Beschränkung bezüglich der Anzahl der Räder des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs 10. Das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 ist nicht auf ein Fahrrad beschränkt und umfasst ebenfalls beispielsweise ein Einrad oder ein Fahrzeug, das drei oder mehr Räder aufweist. Das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 ist nicht auf ein Fahrzeug beschränkt, das nur durch menschliche Antriebskraft angetrieben werden kann. Das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 umfasst ein elektrisches Fahrrad (E-Bike), das neben menschlicher Antriebskraft eine Antriebskraft eines Elektromotors zum Vortrieb nutzt. Das E-Bike umfasst ein elektrisch unterstütztes Fahrrad, das beim Vortrieb mit einem Elektromotor Unterstützung leistet. In der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform wird das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 als ein elektrisch unterstütztes Fahrrad bezeichnet, und ein Beispiel für das elektrisch unterstützte Fahrrad ist ein Mountainbike.
Das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 umfasst zumindest ein Rad und einen Fahrzeugkörper 12. Das zumindest eine Rad schließt ein Hinterrad und ein Vorderrad mit ein. Der Fahrzeugkörper 12 umfasst einen Rahmen 14. Der Rahmen 14 umfasst ein Unterrohr 16, ein Sattelrohr 18, einen Verbindungsabschnitt 19, der das Unterrohr 16 und das Sattelrohr 18 verbindet. Die Antriebseinheit 40 ist am Rahmen 14 vorgesehen. Die Antriebseinheit 40 ist ausgebildet, an dem Rahmen 14 befestigbar zu sein. Die Antriebseinheit 40 ist ausgebildet, an zumindest einem von dem Unterrohr 16, dem Sattelrohr 18 und dem Verbindungsabschnitt 19 befestigbar zu sein. Die Antriebseinheit 40 umfasst des Weiteren die Spindeleinheit 90. Die Spindeleinheit 90 ist relativ zum Rahmen 14 in einem am Rahmen 14 befestigten Zustand drehbar.
Das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 umfasst des Weiteren beispielsweise eine Batterie, die die Antriebseinheit 40 mit elektrischer Energie versorgt. Die Batterie umfasst eine oder mehr Batteriezellen. Jede Batteriezelle umfasst eine wiederaufladbare Batterie. Die Batterie ist ausgebildet, die Antriebseinheit 40 mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Antriebseinheit 40 kann eine Steuervorrichtung 76 umfassen. Die Batterie ist mit der Steuervorrichtung 76 über ein elektrisches Kabel oder eine Drahtloskommunikationsvorrichtung in einer Weise verbunden, die Kommunikation erlaubt. Die Batterie ist ausgebildet, mit der Steuervorrichtung 76 beispielsweise durch Stromleitungskommunikation (power line communication, PLC), ein Controller Area Network (CAN) oder einen universellen asynchronen Sender-Empfänger (universal asynchronous receiver/transmitter, UART) eine Kommunikation herzustellen.
Der Rahmen 14 umfasst ein Antriebseinheitsfach 14A. Das Antriebseinheitsfach 14A ist beispielsweise an dem Verbindungsabschnitt 19 vorgesehen. Das Antriebseinheitsfach 14A muss nicht an dem Verbindungsabschnitt 19 vorgesehen sein und kann an einer passenden Position entsprechend der Form des Rahmens 14 vorgesehen sein.
Das Antriebseinheitsfach 14A definiert einen Hohlraum P, der zumindest einen Teil der Spindeleinheit 90 und zumindest einen Teil der Antriebseinheit 40 aufnimmt. Das Antriebseinheitsfach 14A umfasst einen ersten offenen Abschnitt 14B. In einem Zustand, in dem die Räder des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs 10 vertikal auf einer geraden Ebene platziert sind, befindet sich der erste offene Abschnitt 14B am unteren Ende des Antriebseinheitsfachs 14A. Der erste offene Abschnitt 14B weist eine Öffnung auf, die mit dem Hohlraum P verbunden ist. Das Antriebseinheitsfach 14A kann des Weiteren einen zweiten offenen Abschnitt 14C umfassen.
In einem Zustand, in dem die Räder des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs 10 vertikal auf einer geraden Ebene platziert sind, erstreckt sich der zweite offene Abschnitt 14C in einer seitwärts gerichteten Richtung, die rechtwinklig zu jeder von der Vorne-Hinten-Richtung und der Oben-Unten-Richtung des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs 10 ist. Der zweite offene Abschnitt 14C weist eine Öffnung auf, die mit dem Hohlraum P verbunden ist. Die Öffnung des zweiten offenen Abschnitts 14C ist mit der Öffnung des ersten offenen Abschnitts 14B verbunden. Der erste offene Abschnitt 14B und der zweite offene Abschnitt 14C sind so geformt, dass zumindest ein Teil der Antriebseinheit 40 von außerhalb des Hohlraums P in den Hohlraum P bewegt werden kann. Beispielsweise wird die Antriebseinheit 40 durch die Öffnung des ersten offenen Abschnitts 14B im Hohlraum P angeordnet. Bei einem Beispiel kann in einem Zustand, in dem die Antriebseinheit 40 in dem Hohlraum P eingesetzt ist, die Antriebseinheit 40 teilweise von dem ersten offenen Abschnitt 14B und dem zweiten offenen Abschnitt 14C freiliegen. Der zweite offene Abschnitt 14C kann entfallen. Das Antriebseinheitsfach 14A kann eine beliebige Form aufweisen, solange die Antriebseinheit 40 im Hohlraum P angeordnet werden kann.
Das Antriebseinheitsfach 14A umfasst ein erstes Loch 14D und ein zweites Loch 14E. Das erste Loch 14D ist an einer Seite des Rahmens 14 in der seitwärts gerichteten Richtung des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs 10 ausgebildet. Das zweite Loch 14E ist an der anderen Seite des Rahmens 14 in der seitwärts gerichteten Richtung des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs 10 ausgebildet. Das erste Loch 14D ist so ausgebildet, dass es eine Abmessung aufweist, die den Durchgang der Antriebseinheit 40 nicht erlaubt und den Durchgang von zumindest einem Teil der Spindeleinheit 90 erlaubt. Das zweite Loch 14E ist so ausgebildet, dass es eine Abmessung aufweist, die den Durchgang der Antriebseinheit 40 nicht erlaubt und den Durchgang von zumindest einem Teil der Spindeleinheit 90 erlaubt. Das erste Loch 14D und das zweite Loch 14E erstrecken sich durch den Rahmen 14 und sind mit dem Hohlraum P verbunden. Das erste Loch 14D und das zweite Loch 14E sind kreisförmig und koaxial, betrachtet in der seitwärts gerichteten Richtung des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs 10.
Bei einem Beispiel umfasst das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 des Weiteren zumindest eine Beschränkungsvorrichtung 28, die die Drehung der Antriebsrichtung 40 relativ zum Rahmen 14 um die Mittenachse des ersten Lochs 14D und des zweiten Lochs 14E beschränkt. Die Beschränkungsvorrichtung 28 kann jede Struktur aufweisen, solange die Drehung der Antriebsrichtung 40 relativ zum Rahmen 14 um die Mittenachse des ersten Lochs 14D und des zweiten Lochs 14E beschränkt wird.
Die Beschränkungsvorrichtung 28 umfasst beispielsweise einen Bolzen. Der Rahmen 14 umfasst ein Loch 14F, durch den die Beschränkungsvorrichtung 28 eingeführt wird. Das Loch 14F ist mit dem Hohlraum P verbunden. Das Loch 14F verläuft durch den Rahmen 14 beispielsweise in einer Richtung, die die seitwärts gerichtete Richtung schneidet. Bei einem Beispiel umfasst ein Gehäuse 42 ein Innengewinde 43, das mit dem Bolzen in Eingriff kommt. In einem Fall, in dem das Gehäuse 42 das Innengewinde 43 umfasst, wird der Bolzen in das Loch 14F eingesetzt und mit dem Innengewinde 43 des Gehäuses 42 verbunden. Dies beschränkt die Drehung der Antriebsrichtung 40 relativ zum Rahmen 14 um die Mittenachse des ersten Lochs 14D und des zweiten Lochs 14E.
Anstatt das Innengewinde 43 im Gehäuse 42 auszubilden, kann das Innengewinde in der Wand des Lochs 14F im Rahmen 14 ausgebildet sein. In einem Fall, in dem das Innengewinde in der Wand des Lochs 14F des Rahmens 14 gebildet ist, wird der Bolzen mit dem Innengewinde des Lochs 14F verbunden, und das Ende des Bolzens kontaktiert das Gehäuse 42. Dies beschränkt die Drehung der Antriebsrichtung 40 relativ zum Rahmen 14 um die Mittenachse des ersten Lochs 14D und des zweiten Lochs 14E.
Die Beschränkungsvorrichtung 28 kann einen Vorsprung umfassen, der an dem Antriebseinheitsfach 14A vorgesehen ist. Bei einem Beispiel ist der Vorsprung innerhalb des Rahmens 14 vorgesehen. Bei einem Beispiel ragt der Vorsprung zum Hohlraum P hin hervor. In einem Fall, in dem die Beschränkungsvorrichtung 28 den Vorsprung umfasst, kontaktiert das Ende des Vorsprungs das Gehäuse 42 der Antriebseinheit 40. Dies beschränkt die Drehung der Antriebsrichtung 40 relativ zum Rahmen 14 um die Mittenachse des ersten Lochs 14D und des zweiten Lochs 14E. Die Beschränkungsvorrichtung 28 kann eine Ausnehmung umfassen, die in dem Antriebseinheitsfach 14A vorgesehen ist.
Die Antriebseinheit 40 umfasst das Gehäuse 42, einen Motor 44 und einen Lagermechanismus 46. Das Gehäuse 42 umfasst zumindest einen Kopplungsabschnitt 48, eine erste Seitenwand 50 und eine zweite Seitenwand 52. Die zweite Seitenwand 52 ist von der ersten Seitenwand 50 beabstandet. Die erste Seitenwand 50 umfasst ein erstes Durchgangsloch 54. Die zweite Seitenwand 52 umfasst ein zweites Durchgangsloch 56. Das Gehäuse 42 definiert einen Spindeleinheitshohlraum 42B. Das erste Durchgangsloch 54 und das zweite Durchgangsloch 56 sind mit dem Spindeleinheitshohlraum 42B verbunden, der innerhalb des Gehäuses 42 definiert ist.
Der Spindeleinheitshohlraum 42B ist so definiert, dass er zumindest einen Teil der Spindeleinheit 90 aufnimmt. Der Lagermechanismus 46 ist ausgebildet, die Spindeleinheit 90 in einem Zustand drehbar zu lagern, in dem die Spindeleinheit 90 in dem Lagermechanismus 46 eingesetzt ist. Im eingesetzten Zustand ist die Spindeleinheit 90 des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs so eingesetzt, dass sie aus dem Gehäuse 42 aus dem ersten Durchgangsloch 54 und dem zweiten Durchgangsloch 56 herausragt.
Bevorzugt umfasst das Gehäuse 42 ein erstes Gehäuse 58 und ein zweites Gehäuse 60. Das erste Gehäuse 58 umfasst die erste Seitenwand 50. Das zweite Gehäuse 60 umfasst die zweite Seitenwand 52. Das erste Gehäuse 58 und das zweite Gehäuse 60 sind beispielsweise durch Bolzen oder dergleichen aneinander befestigt. Das erste Gehäuse 58 und das zweite Gehäuse 60 definieren ein Aufnahmefach 42A. Der Spindeleinheitshohlraum 42B ist in dem Aufnahmefach 42A enthalten. Der Spindeleinheitshohlraum 42B ist dort, wo die Spindeleinheit 90 in dem Aufnahmefach 42A eingesetzt ist. Das erste Gehäuse 58 und das zweite Gehäuse 60 sind beispielsweise aus einem Metall gebildet. Das Metall, das das erste Gehäuse 58 und das zweite Gehäuse 60 bildet, umfasst beispielsweise eine Aluminiumlegierung oder eine Magnesiumlegierung. Das erste Gehäuse 58 und das zweite Gehäuse 60 können aus einem Kunstharz gebildet sein.
Der zumindest eine Kopplungsabschnitt 48 ist ausgebildet, an den Rahmen 14 des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs 10 gekoppelt zu werden. Die Antriebseinheit 40 ist an den Rahmen 14 durch den zumindest einen Kopplungsabschnitt 48 gekoppelt. Bei einem Beispiel umfasst der zumindest eine Kopplungsabschnitt 48 einen ersten Kopplungsabschnitt 62, der an der ersten Seitenwand 50 vorgesehen ist, und einen zweiten Kopplungsabschnitt 64, der an der zweiten Seitenwand 52 vorgesehen ist. Bei einem Beispiel umfasst der erste Kopplungsabschnitt 62 ein erstes Innengewinde 62A, das zumindest einen Teil des ersten Durchgangslochs 54 definiert. Bei einem Beispiel umfasst der zweite Kopplungsabschnitt 64 ein zweites Innengewinde 64A, das zumindest einen Teil des zweiten Durchgangslochs 56 definiert.
Der zumindest eine Kopplungsabschnitt 48 kann nur eines von dem ersten Innengewinde 62A und dem zweiten Innengewinde 64A umfassen. In einem Fall, in dem der zumindest eine Kopplungsabschnitt 48 nur eines von dem ersten Innengewinde 62A und dem zweiten Innengewinde 64A umfasst, kann der zumindest eine Kopplungsabschnitt 48 des Weiteren einen Kopplungsabschnitt, der an einem Außenumfangsabschnitt des Gehäuses 42 vorgesehen ist, zusätzlich zu dem einen von dem ersten Innengewinde 62A und dem zweiten Innengewinde 64A umfassen. Der Kopplungsabschnitt, der an dem Außenumfangsabschnitt des Gehäuses 42 vorgesehen ist, ist beispielsweise an einem Vorsprung vorgesehen, der von dem Außenumfangsabschnitt des Gehäuses 42 hervorragt. Der Vorsprung umfasst ein Innengewinde. Das Gehäuse 42 ist an den Rahmen 14 in einem Fall gekoppelt, in dem ein Bolzen von außerhalb des Rahmens 14 durch ein Durchgangsloch eingeführt wird, das in dem Rahmen 14 gebildet ist, und mit dem Innengewinde verbunden wird.
Bei einem Beispiel ist der erste Kopplungsabschnitt 62 an den Rahmen 14 durch ein erstes Befestigungselement 22 gekoppelt. Das erste Befestigungselement 22 umfasst ein Außengewinde 22A, das mit dem ersten Innengewinde 62A verbunden ist. Das erste Befestigungselement 22 ist beispielsweise ein Sicherungsring. Das erste Befestigungselement 22 umfasst den Rahmen 14 sandwichartig zwischen dem ersten Befestigungselement 22 und der Antriebseinheit 40. Das Gehäuse 42 ist an den Rahmen 14 in einem Fall gekoppelt, in dem das erste Befestigungselement 22 in das erste Loch 14D eingesetzt ist und an dem ersten Innengewinde 62A des ersten Kopplungsabschnitts 62 in einem Zustand befestigt ist, in dem die Antriebseinheit 40 in dem Antriebseinheitsfach 14A eingesetzt ist.
Bei einem Beispiel ist der zweite Kopplungsabschnitt 64 an den Rahmen 14 durch ein zweites Befestigungselement 24 gekoppelt. Das zweite Befestigungselement 24 umfasst ein Außengewinde 24A, das mit dem ersten Innengewinde 62A verbunden ist. Das zweite Befestigungselement 24 ist beispielsweise ein Sicherungsring. Das zweite Befestigungselement 24 umfasst den Rahmen 14 sandwichartig zwischen dem zweiten Befestigungselement 24 und der Antriebseinheit 40. Das Gehäuse 42 ist an den Rahmen 14 in einem Fall gekoppelt, in dem das zweite Befestigungselement 24 in das zweite Loch 14D eingesetzt ist und an dem zweiten Innengewinde 64A des zweiten Kopplungsabschnitts 64 in einem Zustand befestigt ist, in dem die Antriebseinheit 40 an dem Antriebseinheitsfach 14A eingesetzt ist.
Der Motor 44 ist an dem Gehäuse 42 vorgesehen und ausgebildet, Antriebskraft auszugeben. Der Motor 44 umfasst einen oder mehrere Elektromotoren. Der Elektromotor ist beispielsweise ein bürstenloser Motor. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor 44 ausgebildet, Antriebskraft an eine Ausgangsdrehwelle 94 der Spindeleinheit 90 zu übertragen. Der Motor 44 umfasst eine Ausgangswelle 66, einen Rotor 44A und einen Stator 44B. Die Ausgangswelle 66 erstreckt sich in einer vorgegebenen Richtung A und weist ein erstes Ende 66A, das ein freies Ende ist, in der vorgegebenen Richtung A auf. Bei einem Beispiel ist die vorgegebene Richtung A parallel zu einer Axialrichtung CY der Ausgangsdrehwelle 94 der Spindeleinheit 90. Die vorgegebene Richtung A kann die Axialrichtung CY der Ausgangsdrehwelle 94 schneiden. In einem Fall, in dem die vorgegebene Richtung A die Axialrichtung CY der Ausgangsdrehwelle 94 schneidet, ist ein Umwandler, der eine Drehrichtung eines Übertragungselements ändert, in einem Übertragungsweg der Antriebskraft des Motors 44 vorgesehen, der sich von der Ausgangswelle 66 zur Ausgangsdrehwelle 94 erstreckt. Der Umwandler umfasst beispielsweise ein Kegelrad. Die Ausgangswelle 66 ist an dem Rotor 44A vorgesehen und wird einstückig mit dem Rotor 44A gedreht.
Die Ausgangswelle 66 umfasst das erste Ende 66A und ein zweites Ende 66B, das dem ersten Ende 66A in der vorgegebenen Richtung A gegenüberliegt. Der Stator 44B ist so angeordnet, dass er dem Rotor 44A zugewandt ist. Bei einem Beispiel ist der ist der Motor 44 ein Motor vom Radialspalttyp. Bei einem Beispiel ist der Motor 44 ein Motor vom Innenrotor-Typ. Der Motor 44 kann ein Motor vom Außenrotortyp sein. Der Motor 44 kann ein Motor vom Axialspalttyp sein.
Der Motor 44 umfasst des Weiteren zumindest ein Motorlager 68. Das zumindest eine Motorlager 68 umfasst ein erstes Motorlager 68A und ein zweites Motorlager 68B. Das erste Motorlager 68A lagert einen Zwischenteil der Ausgangswelle 66 zwischen dem ersten Ende 66A und dem zweiten Ende 66B in der vorgegebenen Richtung A drehbar. Das zweite Motorlager 68B lagert das zweite Ende 66B der Ausgangswelle 66 drehbar. Das erste Motorlager 68A umfasst beispielsweise ein Radiallager. Das zweite Motorlager 68B umfasst beispielsweise ein Radiallager.
Das erste Motorlager 68A umfasst einen Innenring, einen Außenring und Rollelemente, die sich zwischen dem Innenring und dem Außenring befinden. Das zweite Motorlager 68B umfasst einen Innenring, einen Außenring und Rollelemente, die sich zwischen dem Innenring und dem Außenring befinden. Der Innendurchmesser des Innenrings des ersten Motorlagers 68A ist größer als der Innendurchmesser des Innenrings des zweiten Motorlagers 68B. Der Außendurchmesser des Außenrings des ersten Motorlagers 68A ist größer als der Außendurchmesser des Außenrings des zweiten Motorlagers 68B. Das zweite Motorlager 68B wird durch eine Ausnehmung 58A gelagert, die in der Seitenwand des ersten Gehäuses 58 ausgebildet ist.
Bei einem Beispiel umfasst die Antriebseinheit 40 des Weiteren einen Übertragungsmechanismus 70, der an dem Gehäuse 42 vorgesehen ist. Der Übertragungsmechanismus 70 ist ausgebildet, die Antriebskraft des Motors 44 an die Ausgangsdrehwelle 94 der Spindeleinheit 90 im eingesetzten Zustand zu übertragen. Bei einem Beispiel umfasst der Übertragungsmechanismus 70 einen Drehzahlminderer 72 und zumindest einen Teil einer Freilaufkupplung 74. Der Übertragungsmechanismus 70 ist in dem Aufnahmefach 42A des Gehäuses 42 vorgesehen. Der Drehzahlminderer 72 ist ausgebildet, die Antriebskraft des Motors an die Ausgangsdrehwelle 94 der Spindeleinheit 90 im eingesetzten Zustand zu übertragen.
Der Drehzahlminderer 72 umfasst beispielsweise zumindest zwei Zahnräder. Bei einem Beispiel verringert der Drehzahlminderer 72 die Drehzahl der Ausgangswelle 66 in einem oder mehr Schritten. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Drehzahl der Ausgangswelle 66 in zwei Schritten verringert. Der Drehzahlminderer 72 kann eine Mehrzahl von Zahnrädern oder Riemenscheiben umfassen. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Drehzahlminderer 72 mehr als ein Zahnrad.
Der Drehzahlminderer 72 umfasst beispielsweise ein erstes Zahnrad 72A. Das erste Zahnrad 72A ist ringförmig. Das erste Zahnrad 72A umfasst einen Innenumfangsabschnitt 72X und einen Außenumfangsabschnitt 72Y, der mit Zähnen versehen ist. Der Drehzahlminderer 72 umfasst des Weiteren ein zweites Zahnrad 72B, ein drittes Zahnrad 72C, ein viertes Zahnrad 72D und eine Drehzahlminderungswelle 72E. Bei einem Beispiel ist die Drehzahlminderungswelle 72E so angeordnet, dass sie parallel zur Ausgangswelle 66 im Aufnahmefach 42A ist. Bei einem Beispiel sind das zweite Zahnrad 72B und das dritte Zahnrad 72C an einem Außenumfangsabschnitt der Drehzahlminderungswelle 72E vorgesehen. Bei einem Beispiel ist das vierte Zahnrad 72D an einem Außenumfangsabschnitt der Ausgangswelle 66 vorgesehen. Das erste Zahnrad 72A kämmt mit dem zweiten Zahnrad 72B. Das dritte Zahnrad 72C kämmt mit dem vierten Zahnrad 72D. Die Anzahl der Zähne des ersten Zahnrads 72A ist kleiner als die Anzahl der Zähne des zweiten Zahnrads 72B. Die Anzahl der Zähne des zweiten Zahnrads 72B ist größer als die Anzahl der Zähne des dritten Zahnrads 72C. Die Anzahl der Zähne des dritten Zahnrads 72C ist kleiner als die Anzahl der Zähne des vierten Zahnrads 72D.
Die Freilaufkupplung 74 ist ausgebildet, eine Übertragung von Drehkraft, die in eine Eingangsdrehwelle 92 eingeleitet wird, an den Motor 44 in einem Fall zu beschränken, in dem die Eingangsdrehwelle 92 in einer ersten Richtung B1 um eine Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 92 im eingesetzten Zustand gedreht wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Freilaufkupplung 74 eine Rollenkupplung. Der zumindest eine Teil der Freilaufkupplung 74 umfasst Rollen 74A, die am Innenumfangsabschnitt 72X des ersten Zahnrads 72A angeordnet sind, und einen Träger 74B, der die Rollen lagert 74A. Der Innenumfangsabschnitt 72X des ersten Zahnrads 72A bildet den Außenring der Freilaufkupplung 74. Der Innenring der Freilaufkupplung 74 ist an der Spindeleinheit 90 vorgesehen. Bei einem Beispiel umfasst der Innenumfangsabschnitt des Außenrings der Freilaufkupplung 74 Nuten, die die Rollen 74A aufnehmen, und die Außenumfangsfläche des Innenrings der Freilaufkupplung 74 ist zylindrisch. Beispielsweise umfasst die Außenumfangsfläche des Innenrings der Freilaufkupplung 74 keine Ausnehmungen oder Vorsprünge. Die Freilaufkupplung 74 kann eine Klinkenkupplung oder eine Klemmkörperfreilaufkupplung umfassen.
Bei einem Beispiel umfasst die Antriebseinheit 40 die Steuervorrichtung 76. Die Steuervorrichtung 76 umfasst eine Steuereinrichtung 76A. Die Steuereinrichtung 76A umfasst Prozessoren, die vorgegebene Steuerprogramme ausführen. Die Prozessoren der Steuereinrichtung 76A umfassen beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder eine Mikroverarbeitungseinheit (MPU). Die Prozessoren der Steuereinrichtung 76A können sich an separaten Positionen befinden. Die Steuereinrichtung 76A kann einen oder mehr Mikrocomputer umfassen. Bevorzugt umfasst die Steuervorrichtung 76 des Weiteren eine Speichervorrichtung. Die Speichervorrichtung speichert vorgegebene Steuerprogramme und Information, die für Steuerprozesse 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 (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).
Die Steuervorrichtung 76 ist in dem Aufnahmefach 42A angeordnet. Bei einem Beispiel umfasst die Steuervorrichtung 76 des Weiteren eine Antriebsschaltung des Motors 44. Die Antriebsschaltung umfasst eine Inverterschaltung. Die Antriebsschaltung steuert die elektrische Energie, die von der Batterie dem Motor 44 zugeführt wird. Die Antriebsschaltung ist mit der Steuereinrichtung 76A über einen leitfähigen Draht, ein elektrisches Kabel oder eine Drahtloskommunikationsvorrichtung und dergleichen verbunden. Die Antriebsschaltung steuert den Motor 44 als Reaktion auf ein Steuersignal von der Steuereinrichtung 76A. Der Stator 44B umfasst Verbindungsanschlüsse, die mit Spulen elektrisch verbunden sind. Die Verbindungsanschlüsse erstrecken sich in der vorgegebenen Richtung A und sind mit der Steuervorrichtung 76 elektrisch verbunden.
Die Spindeleinheit 90 umfasst die Eingangsdrehwelle 92 und die Ausgangsdrehwelle 94. Die Ausgangsdrehwelle 94 ist mit der Eingangsdrehwelle 92 verbunden und mit der Eingangsdrehwelle 92 koaxial angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Eingangsdrehwelle 92 eine Kurbelachswelle. Die Eingangsdrehwelle 92 umfasst ein erstes Ende 92A und ein zweites Ende 92B. Das erste Ende 92A ist ausgebildet, aus dem Gehäuse 42 aus dem ersten Durchgangsloch 54 hervorzuragen. Das zweite Ende 92B ist ausgebildet, aus dem Gehäuse 42 aus dem zweiten Durchgangsloch 56 hervorzuragen.
Die Eingangsdrehwelle 92 ist ausgebildet, in einer ersten Richtung B1 um die Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 92 gedreht zu werden. Die Eingangsdrehwelle 92 ist ausgebildet, in einer zweiten Richtung B2, die sich von der ersten Richtung B1 unterscheidet, um die Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 92 gedreht zu werden. Die Eingangsdrehwelle 92 ist mit der Ausgangsdrehwelle 94 verbunden, um menschliche Antriebskraft an die Ausgangsdrehwelle 94 in einem Fall zu übertragen, in dem die Eingangsdrehwelle 92 in der zweiten Richtung B2 um die Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 92 im eingesetzten Zustand gedreht wird. Bevorzugt ist die Eingangsdrehwelle 92 aus einem Metall gebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Eingangsdrehwelle 92 durch eine Hohlwelle gebildet. Die Eingangsdrehwelle 92 kann durch eine Vollwelle gebildet sein.
Die Ausgangsdrehwelle 94 ist im Wesentlichen zylindrisch. Bei einem Beispiel ist die Ausgangsdrehwelle 94 aus einem Metall gebildet. Bei einem Beispiel ist die Ausgangsdrehwelle 94 an die Eingangsdrehwelle 92 in einer relativ zu der Eingangsdrehwelle 92 um die Drehachse CA der Eingangsdrehwelle 92 drehfesten Weise gekoppelt. Bei einem Beispiel ist die Ausgangsdrehwelle 94 an die Eingangsdrehwelle 92 derart gekoppelt, dass sich die Ausgangsdrehwelle 94 relativ zu der Eingangsdrehwelle 92 nicht in einer Axialrichtung CX der Eingangsdrehwelle 92 bewegt. Bei einem Beispiel umgibt die Ausgangsdrehwelle 94 die Eingangsdrehwelle 92. Bei einem Beispiel umfasst die Ausgangsdrehwelle 94 ein erstes Ende 94A und ein zweites Ende 94B in der Axialrichtung CX der Eingangsdrehwelle 92.
Bei einem Beispiel ist die Ausgangsdrehwelle 94 so ausgebildet, dass ein Ende in der Axialrichtung CX der Eingangsdrehwelle 92 an die Eingangsdrehwelle 92 gekoppelt ist, und das andere Ende in der Axialrichtung CX der Eingangsdrehwelle 92 an einen Drehkörper 20 gekoppelt ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das erste Ende 94A das eine Ende der Ausgangsdrehwelle 94 in der Axialrichtung CX der Eingangsdrehwelle 92. Das erste Ende 94A ist an die Eingangsdrehwelle 92 gekoppelt. Bei einem Beispiel umfasst der Innenumfangsabschnitt des ersten Endes 94A Ausnehmungen, die mit Vorsprüngen zusammengefügt werden, die an dem Außenumfangsabschnitt der Eingangsdrehwelle 92 vorgesehen sind. Bei einem Beispiel sind Keilnuten im Innenumfangsabschnitt des ersten Endes 94A und des Außenumfangsabschnitts der Eingangsdrehwelle 92 ausgebildet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Ende 94B das andere Ende der Ausgangsdrehwelle 94 in der Axialrichtung CX der Eingangsdrehwelle 92. Der Drehkörper 20 umfasst beispielsweise ein vorderes Ritzel. Der Drehkörper 20 kann eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad umfassen.
Bei einem Beispiel umfasst das zweite Ende 94B einen Drehkörperkopplungsabschnitt 94, der ausgebildet ist, an den Drehkörper 20 gekoppelt zu werden. Der Drehkörperkopplungsabschnitt 94C umfasst beispielsweise Keilnuten. Bei einem Beispiel ist ein drittes Innengewinde 94D im Innenumfangsabschnitt des zweiten Endes 94B ausgebildet. Das dritte Innengewinde 94D ist ausgebildet, mit einem dritten Kopplungselement 26 zusammengefügt zu werden, dass eine Bewegung des Drehkörpers 20 in der Axialrichtung CX in einem Zustand beschränkt, in dem das zweite Ende 94B an den Drehkörper 20 gekoppelt ist. Das dritte Kopplungselement 26 ist beispielsweise ein Sicherungsring.
Bei einem Beispiel umfasst die Spindeleinheit 90 ein Lagerelement 90X, das zwischen dem Außenumfangsabschnitt der Eingangsdrehwelle 92 und dem Innenumfangsabschnitt der Ausgangsdrehwelle 94 vorgesehen ist. Das Lagerelement 90X kann eine Hülse oder ein Nadellager sein.
Die Ausgangsdrehwelle 94 ist ausgebildet, im eingesetzten Zustand aus dem Gehäuse 42 von dem zweiten Durchgangsloch 56 hervorzuragen. Bevorzugt erstreckt sich das zweite Ende 94B der Ausgangsdrehwelle 94 durch das zweite Durchgangsloch 56, das in dem Gehäuse 42 ausgebildet ist, und ragt aus dem Aufnahmefach 42A des Gehäuses 42 hervor. Bevorzugt befindet sich der Drehkörperkopplungsabschnitt 94C außerhalb des Gehäuses 42.
Bevorzugt ist zumindest einer von dem ersten Kopplungsabschnitt 62 und dem zweiten Kopplungsabschnitt 64 so angeordnet, dass er die Spindeleinheit 90 um die Drehachse CA der Spindeleinheit 90 im eingesetzten Zustand umgibt.
Der zumindest eine Teil der Freilaufkupplung 74 befindet sich im eingesetzten Zustand zwischen dem Innenumfangsabschnitt 72X des ersten Zahnrads 72A und der Ausgangsdrehwelle 94. Die Rollen 74A sind ausgebildet, eine Außenumfangsfläche 94E der Ausgangsdrehwelle 94 in dem eingesetzten Zustand zu kontaktieren. Bevorzugt umfasst die Außenumfangsfläche 94E der Ausgangsdrehwelle 94 ein Freilaufkupplungsteil 94F, das den Innenring der Freilaufkupplung 74 bildet.
Der Lagermechanismus 46 ist an dem Gehäuse 42 vorgesehen und ausgebildet, ein Befestigen und Lösen der Spindeleinheit 90 durch zumindest eines von dem ersten Durchgangsloch 54 und dem zweiten Durchgangsloch 56 zu erlauben. Bei einem Beispiel verringert sich der Innendurchmesser der Innenumfangsfläche an dem Teil der Antriebseinheit 40, der die Spindeleinheit 90 im eingesetzten Zustand kontaktiert, von dem zweiten Durchgangsloch 56 zum ersten Durchgangsloch 54 hin. Bei einem Beispiel ist in einem Fall, in dem die Spindeleinheit 90 an dem Gehäuse 42 befestigt und von dem Gehäuse 42 gelöst wird, die Spindeleinheit 90 derart geformt, dass der Lagermechanismus 46 das Befestigen der Spindeleinheit 90 am Gehäuse 42 und das Lösen der Spindeleinheit 90 vom Gehäuse 42 nicht behindert. Bei einem Beispiel verringert sich der Außendurchmesser der Außenumfangsfläche an dem Teil der Spindeleinheit 90, der die Antriebseinheit 40 im eingesetzten Zustand kontaktiert, von dem zweiten Durchgangsloch 56 zum ersten Durchgangsloch 54 hin. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Lagermechanismus 46 ausgebildet, ein Befestigen und Lösen der Spindeleinheit 90 zu erlauben. Somit können die Antriebseinheit 40 und die Spindeleinheit 90 in einem kompakten Zustand transportiert werden.
Bei einem Beispiel umfasst der Lagermechanismus 46 ein erstes Lager 78, das an der ersten Seitenwand 50 vorgesehen ist, und ein zweites Lager 80, das an der zweiten Seitenwand 52 vorgesehen ist. Das erste Lager 78 und das zweite Lager 80 lagern die Spindeleinheit 90 drehbar.
Bei einem Beispiel ist das erste Lager 78 in der Nähe des ersten Durchgangslochs 54 vorgesehen. Bei einem Beispiel lagert das erste Lager 78 die Eingangsdrehwelle 92 drehbar. Das erste Lager 78 umfasst eine erste Innenumfangsfläche 78A, die ausgebildet ist, eine Außenumfangsfläche 92C der Eingangsdrehwelle 92 in dem eingesetzten Zustand zu kontaktieren. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst das erste Lager 78 ein Kugellager. Das erste Lager 78 kann eine zylindrisches Wälzlager, eine Hülse oder ein Gleitlager umfassen. Bei einem Beispiel umfasst das erste Lager 78 einen ersten Innenring 78B, einen ersten Au-ßenring 78C und ein erstes Rollelement 78D. Der erste Außenring 78C ist an dem Gehäuse 42 in einer drehfesten Weise befestigt. Bei einem Beispiel ist der erste Außenring 78C an das Gehäuse 42 pressgepasst. Die erste Innenumfangsfläche 78A wird durch die Innenumfangsfläche des ersten Innenrings 78B definiert. Bei einem Beispiel ist die erste Innenumfangsfläche 78A eine glatte Oberfläche. Bei einem Beispiel ist der erste Innenring 78B lose an die Außenumfangsfläche 92C der Eingangsdrehwelle 92 gepasst.
Bevorzugt kontaktiert die Spindeleinheit 90 ein Ende 78E des ersten Innenrings 78B, das sich zum zweiten Lager 80 hin in einer Richtung befindet, die parallel zu der Drehachse der Eingangsdrehwelle 92 ist. Die Spindeleinheit 90 umfasst einen Kontaktabschnitt 90A, der das Ende 78E kontaktiert. Bei einem Beispiel ist der Kontaktabschnitt 90A ein Stufenabschnitt, der in dem Außenumfangsabschnitt der Eingangsdrehwelle 92 ausgebildet ist. Der Kontaktabschnitt 90A kann an der Ausgangsdrehwelle 94 vorgesehen sein. Das Ende 78E kontaktiert die Eingangsdrehwelle 92, um eine Bewegung der Spindeleinheit 90 relativ zum ersten Lager 78 in einer Richtung AX2 zu beschränken, die sich von dem zweiten Lager 80 zu dem ersten Lager 78 erstreckt.
Bei einem Beispiel ist das zweite Lager 80 in der Nähe des zweiten Durchgangslochs 56 vorgesehen. Bei einem Beispiel lagert das zweite Lager 80 die Ausgangsdrehwelle 94 drehbar. Das zweite Lager 80 umfasst eine zweite Innenumfangsfläche 80A, die ausgebildet ist, die Außenumfangsfläche 94E der Ausgangsdrehwelle 94 in dem eingesetzten Zustand zu kontaktieren. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst das zweite Lager 80 ein Kugellager. Das zweite Lager 80 kann eine zylindrisches Wälzlager, eine Hülse oder ein Gleitlager umfassen. Bei einem Beispiel umfasst das zweite Lager 80 einen zweiten Innenring 80B, einen zweiten Außenring 80C und ein zweites Rollelement 80D. Der zweite Au-ßenring 80C ist an dem Gehäuse 42 in einer drehfesten Weise befestigt. Bei einem Beispiel ist der zweite Außenring 80C an das Gehäuse 42 pressgepasst. Die zweite Innenumfangsfläche 80A wird durch die Innenumfangsfläche des zweiten Innenrings 80B definiert. Bei einem Beispiel ist die zweite Innenumfangsfläche 80A eine glatte Oberfläche. Bei einem Beispiel ist der zweite Innenring 80B lose an die Außenumfangsfläche 94E der Ausgangsdrehwelle 94 gepasst.
Das Lagerelement 90X ist zwischen dem ersten Ende 94A und dem zweiten Ende 94B der Ausgangsdrehwelle 94 in der Axialrichtung CX vorgesehen. Zumindest ein Teil des Lagerelements 90X befindet sich radial einwärts von dem zweiten Lager 80. Bevorzugt ist die Abmessung des Lagerelements 90X in der Axialrichtung CX größer als die Abmessung des zweiten Lagers 80 in der Axialrichtung CX. Bevorzugt umfasst das Lagerelement 90X eine Endfläche in der Richtung AX1, die von dem ersten Lager 78 zu dem zweiten Lager 80 hin verläuft, die sich an einer nachgelagerten Seite einer Endfläche des zweiten Lagers 80 in der Richtung AX1 befindet.
Bevorzugt befindet sich die nachgelagerte Endseite des Lagerelements 90X in der Richtung AX1, die von dem ersten Lager 78 zu dem zweiten Lager 80 hin verläuft, an der nachgelagerten Seite der nachgelagerten Endfläche des zweiten Lagers 80 in der Richtung AX1. Die vorgelagerte Endseite des Lagerelements 90X in der Richtung AX1, die von dem ersten Lager 78 zu dem zweiten Lager 80 verläuft, befindet sich an der vorgelagerten Seite der vorgelagerten Endfläche des zweiten Lagers 80 in der Richtung AX1. Ein Dichtungselement ist benachbart zu dem Lagerelement 90X zwischen dem Außenumfangsabschnitt der Eingangsdrehwelle 92 und dem Innenumfangsabschnitt der Ausgangsdrehwelle 94 angeordnet. Das Dichtungselement ist elastisch. Das Dichtungselement ist beispielsweise aus Gummi gebildet.
Der Abschnitt, der die Spindeleinheit 90 im eingesetzten Zustand kontaktiert, umfasst das erste Lager 78, das zweite Lager 80 und die Freilaufkupplung 74.
Bei einem Beispiel weist die erste Innenumfangsfläche 78A der Antriebseinheit 40 einen ersten Minimalinnendurchmesser X1 auf, der größer oder gleich einem ersten Maximalaußendurchmesser Y1 eines ersten Teils 96 ist. Der erste Teil 96 ist ein Abschnitt der Spindeleinheit 90, der sich im eingesetzten Zustand an einer vorgelagerten Seite des ersten Lagers 78 in der Richtung AX1 befindet, die sich von dem ersten Lager 78 zum zweiten Lager 80 hin erstreckt. Die zweite Innenumfangsfläche 80A weist einen zweiten Minimalinnendurchmesser X2 auf, der größer oder gleich dem ersten Minimalinnendurchmesser X1 der ersten Innenumfangsfläche 78A ist. Der zweite Minimalinnendurchmesser X2 der zweiten Innenumfangsfläche 80A ist größer oder gleich einem zweiten Maximalaußendurchmesser Y2 eines zweiten Teils 98 der Spindeleinheit i90st, der sich im eingesetzten Zustand zwischen dem ersten Lager 78 und dem zweiten Lager 80 befindet. Bei einem Beispiel ist der erste Minimalinnendurchmesser X1 der ersten Innenumfangsfläche 78A kleiner als der zweite Maximalaußendurchmesser Y2 des zweiten Teils 98 der Spindeleinheit 90.
Bei einem Beispiel umfasst die Eingangsdrehwelle 92 des Weiteren einen ersten gelagerten Abschnitt 92X, der durch das erste Lager 78 in einer am ersten Lager 78 befestigbaren und davon lösbaren Weise drehbar gelagert ist. Die Ausgangsdrehwelle 94 umfasst des Weiteren einen zweiten gelagerten Abschnitt 94X, der durch das zweite Lager 80 in einer am zweiten Lager 80 befestigbaren und davon lösbaren Weise drehbar gelagert ist. Die Spindeleinheit 90 umfasst einen Abschnitt zwischen dem ersten gelagerten Abschnitt 92X und dem zweiten gelagerten Abschnitt 94X, der einen vierten Maximalaußendurchmesser Y4 aufweist, der kleiner oder gleich einem fünften Maximalaußendurchmesser Y5 des zweiten gelagerten Abschnitts 94X ist. Der vierte Maximalaußendurchmesser Y4 ist beispielsweise der Maximalaußendurchmesser des Freilaufkupplungsteils 94F.
Bei einem Beispiel ist der erste Maximalaußendurchmesser Y1 des ersten Teils 96 der Eingangsdrehwelle 92 kleiner oder gleich einem sechsten Maximalaußendurchmesser Y6 des ersten gelagerten Abschnitts 92X. Der erste Teil 96 ist ein Abschnitt, der sich an einer vorgelagerten Seite des ersten gelagerten Abschnitts 92X in einer Richtung AY1 befindet, die sich von dem ersten gelagerten Abschnitt 92X zum zweiten gelagerten Abschnitt 94X hin erstreckt. Ein siebter Maximalaußendurchmesser Y7 eines Abschnitts der Eingangsdrehwelle 92 zwischen dem ersten gelagerten Abschnitt 92X und dem zweiten gelagerten Abschnitt 94X und ein achter Maximalaußendurchmesser Y8 eines Abschnitts der Ausgangsdrehwelle 94 zwischen dem ersten gelagerten Abschnitt 92X und dem zweiten gelagerten Abschnitt 94X sind kleiner oder gleich dem fünften Maximalaußendurchmesser Y5 des zweiten gelagerten Abschnitts 94X.
Bei einem Beispiel umfasst die Antriebseinheit 40 des Weiteren einen Detektor 82. Der Detektor 82 umfasst beispielsweise zumindest einen Drehzahlsensor oder einen Drehmomentsensor. Der Detektor 82 ist in dem Aufnahmefach 42A so angeordnet, dass er sich über zumindest einen Teil der Spindeleinheit 90 im eingesetzten Zustand erstreckt. Der Detektor 82 ist mit der Steuereinrichtung 76A elektrisch verbunden. Bei einem Beispiel, bei dem der Detektor 82 einen Drehzahlsensor umfasst, detektiert der Detektor 82 ein Signal, das dem Magnetismus eines Magneten entspricht, der an der Spindeleinheit 90 vorgesehen ist. Der Magnet ist beispielsweise an der Außenumfangsfläche 94E der Ausgangsdrehwelle 94 oder an der Außenumfangsfläche 92C der Eingangsdrehwelle 92 vorgesehen.
Bei einem Beispiel, bei dem der Detektor 82 einen Drehmomentsensor umfasst, umfasst der Detektor 82 einen magnetostriktiven Sensor, der ein Signal ausgibt, die der Magnetostriktion eines magnetostriktiven Abschnitts entspricht, der an der Spindeleinheit 90 vorgesehen ist. Der magnetostriktive Abschnitt ist beispielsweise an dem ersten Ende 94A der Ausgangsdrehwelle 94 vorgesehen. In einem Fall, in dem der Detektor 82 einen Drehmomentsensor umfasst, kann ein Empfänger vorgesehen sein, um die Dehnung eines Dehnungsmessers betreffende Information zu empfangen, die durch einen Sensor empfangen wurde. In einem Fall, in dem der Detektor 82 den Sensor umfasst, der Information erhält, die die Dehnung eines Dehnungsmessers betrifft, sind der Dehnungsmesser und der Sensor an der Außenumfangsfläche 94E der Ausgangsdrehwelle 94 oder an der Außenumfangsfläche 92C der Eingangsdrehwelle 92 befestigt. Der Empfänger empfängt die Information, die von dem Sensor gesendet wird, über eine drahtlose Kommunikation.
Das vom Menschen angetriebene Fahrzeug 10 umfasst des Weiteren einen Kurbelarm 30. Der Kurbelarm 30 umfasst einen ersten Kurbelarm 30A und einen zweiten Kurbelarm 30B. Der erste Kurbelarm 30A ist an dem ersten Ende 92A der Eingangsdrehwelle 92 befestigt. Der zweite Kurbelarm 30B ist an dem zweiten Ende 92B der Eingangsdrehwelle 92 befestigt.
Die Antriebseinheit 40 umfasst des Weiteren ein zylindrisches Element 84. Das zylindrische Element 84 ist so vorgesehen, dass es den ersten Teil 96 der Spindeleinheit 90 umgibt. Der erste Teil 96 der Spindeleinheit 90 umfasst einen ersten Kurbelarmkopplungsabschnitt 96A, der ausgebildet ist, an den Kurbelarm 30 gekoppelt zu werden. Bei einem Beispiel ist der Kurbelarmkopplungsabschnitt 96A an dem ersten Ende 92A vorgesehen. Bei einem Beispiel ist der erste Kurbelarm 30A an den ersten Kurbelarmkopplungsabschnitt 96A gekoppelt. Der erste Kurbelarm 30A ist an dem ersten Kurbelarmkopplungsabschnitt 96A beispielsweise durch einen Achswellenbolzen befestigt.
Das zylindrische Element 84 ist zwischen dem ersten Kurbelarmkopplungsabschnitt 96A, der an den ersten Kurbelarm 30 gekoppelt ist, und dem ersten Lager 78 angeordnet. Das zylindrische Element 84 weist einen dritten Maximalaußendurchmesser Y3 auf, der größer als ein erster Maximalinnendurchmesser XM1 der ersten Innenumfangsfläche 78A ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Maximalinnendurchmesser XM1 der ersten Innenumfangsfläche 78A gleich dem ersten Minimalinnendurchmesser X1 der ersten Innenumfangsfläche 78A. Bevorzugt kontaktiert das zylindrische Element 84 den Kurbelarm 30, der an den ersten Kurbelarmkopplungsabschnitt 96A gekoppelt ist, und den ersten Innenring 78B des ersten Lagers 78. Das zylindrische Element 84 fungiert als ein Abstandshalter. In einem Zustand, in dem der Kurbelarm 30 an den ersten Kurbelarmkopplungsabschnitt 96A gekoppelt ist, beschränkt das zylindrische Element 84 die Bewegung der Spindeleinheit 90 relativ zum ersten Lager 78 in der Richtung AX1, die sich von dem ersten Lager 78 zum zweiten Lager 80 hin erstreckt.
Das zweite Ende 92B der Eingangsdrehwelle 92 umfasst einen zweiten Kurbelarmkopplungsabschnitt 92D, der ausgebildet ist, an den Kurbelarm 30 gekoppelt zu werden. Bei einem Beispiel ist der zweite Kurbelarm 30B an den zweiten Kurbelarmkopplungsabschnitt 92D gekoppelt. Der zweite Kurbelarm 30B ist an dem zweiten Kurbelarmkopplungsabschnitt 92D beispielsweise durch eine Achswellenbolzen befestigt.
In einem Zustand, in dem der erste Kurbelarm 30A an den ersten Kurbelarmkopplungsabschnitt 96A gekoppelt ist, wird die Bewegung der Spindeleinheit 90 in der Richtung AX2 beschränkt, die sich von dem zweiten Lager 80 zum ersten Lager 78 erstreckt. In einem Zustand, in dem der zweite Kurbelarm 30B an den zweiten Kurbelarmkopplungsabschnitt 92D gekoppelt ist, wird die Bewegung der Spindeleinheit 90 in der Richtung AX1 beschränkt, die sich von dem ersten Lager 78 zum zweiten Lager 80 hin erstreckt. Das zylindrische Element 84 ist zwischen dem ersten Ende 94A der Ausgangsdrehwelle 94 und dem ersten Kurbelarm 30A angeordnet. Das zylindrische Element 84 kontaktiert den ersten Kurbelarm 30A und die Ausgangsdrehwelle 94, um eine Bewegung der Spindeleinheit 90 in der Richtung AX2 zu beschränken, die sich von dem zweiten Lager 80 zu dem ersten Lager 78 hin erstreckt.
Die Antriebseinheit 40 und die Spindeleinheit 90 werden durch erste bis achte Schritte an dem Rahmen 14 des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs 10 montiert. Der erste Schritt umfasst einen Schritt des Einsetzens der Antriebseinheit 40 in das Antriebseinheitsfach 14A des Rahmens 14. Im ersten Schritt wird die Antriebseinheit 40 in das Antriebseinheitsfach 14A von der unteren Seite des ersten offenen Abschnitts 14B her eingeführt.
Der zweite Schritt umfasst einen Schritt des Zusammenfügens des ersten Gehäuses 58 und des Rahmens 14 mit dem ersten Befestigungselement 22 durch den ersten Kopplungsabschnitt 62. Der dritte Schritt umfasst einen Schritt des Zusammenfügens des zweiten Gehäuses 60 und des Rahmens 14 mit dem zweiten Befestigungselement 24 durch den zweiten Kopplungsabschnitt 64. Der vierte Schritt umfasst einen Schritt des Einführens der Beschränkungsvorrichtung 28 in das Loch 14F, um die Drehung der Antriebseinheit 40 um das erste Loch 14D und das zweite Loch 14E zu beschränken.
Ein fünfter Schritt umfasst einen Schritt des Einführens der Spindeleinheit 90 in der Richtung AX2, die sich von dem zweiten Lager 80 zum ersten Lager 78 hin erstreckt. Der sechste Schritt umfasst einen Schritt des Befestigens des zylindrischen Elements 84 an dem ersten Teil 96, um den ersten Teil 96 der Spindeleinheit 90 zu umgeben. Der siebte Schritt umfasst einen Schritt des Koppelns des Drehkörpers 20 an den Drehkörperkopplungsabschnitt 94C der Ausgangsdrehwelle 94 mit dem dritten Kopplungselement 26.
Der achte Schritt umfasst einen Schritt des Befestigens des ersten Kurbelarms 30A an dem ersten Kurbelarmkopplungsabschnitt 96A. Der neunte Schritt umfasst einen Schritt des Befestigens des zweiten Kurbelarms 30B an dem zweiten Kurbelarmkopplungsabschnitt 92D.
Der zweite und dritte Schritt können in beliebiger Weise durchgeführt werden. Der sechste bis neunte Schritt können in jeder Reihenfolge durchgeführt werden, solange der achte Schritt nach dem sechsten Schritt durchgeführt wird und der neunte Schritt nach dem siebten Schritt durchgeführt wird. Beispielsweise können der siebte, neunte, sechste und achte Schritt in der Reihenfolge durchgeführt werden. Alternativ können der siebte, sechste, neunte und achte Schritt in der Reihenfolge durchgeführt werden.
Abgewandelte Beispiele
Die Beschreibung, die sich auf die obige Ausführungsform bezieht, stellt beispielhaft eine anwendbare Form einer Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug und einer Spindeleinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug nach der vorliegenden Offenbarung dar, ohne jede Absicht der Einschränkung. Zusätzlich zu der oben beschriebenen Ausführungsform können die Antriebseinheit und die Spindeleinheit nach der vorliegenden Offenbarung beispielsweise auf abgewandelte Beispiele der obigen Ausführungsform, die unten beschrieben werden, und auf Kombinationen von zumindest zwei der abgewandelten Beispiele angewendet werden, die einander nicht widersprechen. In den hiernach beschriebenen abgewandelten Beispielen werden die gleichen Bezugszeichen an die Komponenten vergeben, die die gleichen sind wie die entsprechenden Komponenten der obigen Ausführungsform. Solche Komponenten werden nicht detailliert beschrieben.
Der Lagermechanismus 46 kann zumindest einen Lagerabschnitt anstelle von oder zusätzlich zu zumindest einem von dem ersten Lager 78 und dem zweiten Lager 80 umfassen. Der zumindest eine Lagerabschnitt ist ausgebildet, die Außenumfangsfläche der Spindeleinheit 90 in dem eingesetzten Zustand zu kontaktieren.
Der Rahmen 14 kann eine Abdeckung umfassen, die den ersten offenen Abschnitt 14B verschließt.
Der Rahmen 14 kann so ausgebildet sein, dass das erste Loch 14D und das zweite Loch 14E mit dem ersten offenen Abschnitt 14B verbunden sind. In diesem Fall umfasst das erste Befestigungselement 22 einen Bolzen, der in ein Loch eingesetzt wird, das in einem Abschnitt vorgesehen ist, der sich von dem ersten offenen Abschnitt 14B unterscheidet.
Das erste Lager 78 kann an der Spindeleinheit 90 vorgesehen sein. In diesem Fall ist der erste Innenring 78B in einer drehfesten Weise an der Eingangsdrehwelle 92 befestigt, und der erste Außenring 78C ist lose an das Gehäuse 42 gepasst. In diesem Fall wird der Maximalaußendurchmesser des Abschnitts der Spindeleinheit 90, wo das erste Lager 78 vorgesehen ist, kleiner festgelegt als der Maximalaußendurchmesser des Abschnitts der Spindeleinheit 90 zwischen dem ersten Lager 78 und dem zweiten Lager 80, so dass die Spindeleinheit 90 an der Antriebseinheit 40 befestigbar und davon lösbar ist.
Das zweite Lager 80 kann an der Spindeleinheit 90 vorgesehen sein. In diesem Fall ist der zweite Innenring 80B in einer drehfesten Weise an der Ausgangsdrehwelle 94 befestigt, und der zweite Außenring 80C ist lose an das Gehäuse 42 gepasst. In diesem Fall wird der Maximalaußendurchmesser des Abschnitts der Spindeleinheit 90 zwischen dem ersten Lager 78 und dem zweiten Lager 80 kleiner festgelegt als der Maximalaußendurchmesser des Abschnitts der Spindeleinheit 90, wo das zweite Lager 80 vorgesehen ist, so dass die Spindeleinheit 90 an der Antriebseinheit 40 befestigbar und davon lösbar ist.
Die Ausgangsdrehwelle 94 kann an der Eingangsdrehwelle 92 in einer relativ zu der der Eingangsdrehwelle 92 drehbaren Weise befestigt sein. In diesem Fall kann die Ausgangsdrehwelle 94 an der Eingangsdrehwelle 92 durch eine Freilaufkupplung befestigt sein.
Die Ausgangsdrehwelle 94 kann ausgebildet sein, eine Antriebskraft auf die Kette auszuüben. In diesem Fall ist ein Kopplungselement, das mit der Kette in Eingriff gebracht werden kann, an der Ausgangsdrehwelle 94 der Spindeleinheit 90 vorgesehen. In diesem Fall ist die Eingangsdrehwelle 92 der Spindeleinheit 90 separat von der Kurbelachswelle ausgebildet.
Die Formulierung „zumindest einer von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, bedeutet „einer oder mehrere“ von einer gewünschten Auswahlmöglichkeit. In einem Beispiel bedeutet die Formulierung „zumindest einer von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn 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.
Bezugszeichenliste

10: Vom Menschen angetriebenes Fahrzeug
14: Rahmen
20: Drehkörper
30: Kurbelarm
40: Antriebseinheit
42: Gehäuse
44: Motor
46: Lagermechanismus
48: Kopplungsabschnitt
50: Erste Seitenwand
52: Zweite Seitenwand
54: Erstes Durchgangsloch
56: Zweites Durchgangsloch
62: Erster Kopplungsabschnitt
62A: Erstes Innengewinde
64: Zweiter Kopplungsabschnitt
64A: Zweites Innengewinde
70: Übertragungsmechanismus
72: Drehzahlminderer
72A: Erstes Zahnrad
72X: Innenumfangsabschnitt
72Y: Außenumfangsabschnitt
74: Freilaufkupplung
74A: Rolle
74B: Träger
78: Erstes Lager
78A: Erste Innenumfangsfläche
80: Zweites Lager
80A: Zweite Innenumfangsfläche
84: Zylindrisches Element
90: Spindeleinheit
92: Eingangsdrehwelle
92C: Außenumfangsfläche
92X: Erster gelagerter Abschnitt
94: Ausgangsdrehwelle
94A: Erstes Ende
94B: Zweites Ende
94C: Drehkörperkopplungsabschnitt
94E: Außenumfangsfläche
94F: Freilaufkupplungsteil
94X: Zweiter gelagerter Abschnitt
96: Erstes Teil
96A: Erster Kurbelarmkopplungsabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 4416620 [0003]

Claims

Antriebseinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug, wobei die Antriebseinheit umfasst: ein Gehäuse, das zumindest einen Kopplungsabschnitt, der ausgebildet ist, an einen Rahmen des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs gekoppelt zu werden, eine erste Seitenwand, die ein erstes Durchgangsloch umfasst, und eine zweite Seitenwand umfasst, die von der ersten Seitenwand beabstandet ist und ein zweites Durchgangsloch umfasst; einen Motor, der an dem Gehäuse vorgesehen ist und ausgebildet ist, Antriebskraft auszugeben; und einen Lagermechanismus, der eine Spindeleinheit des vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs in einem eingesetzten Zustand drehbar lagert, in dem die Spindeleinheit so eingesetzt ist, dass sie aus dem Gehäuse aus dem ersten Durchgangsloch und dem zweiten Durchgangsloch herausragt, wobei die Spindeleinheit eine Eingangsdrehwelle und eine Ausgangsdrehwelle umfasst, die an die Eingangsdrehwelle gekoppelt und koaxial damit angeordnet ist, wobei der Lagermechanismus an dem Gehäuse vorgesehen und ausgebildet ist, ein Befestigen und Lösen der Spindeleinheit durch zumindest eines von dem ersten Durchgangsloch und dem zweiten Durchgangsloch zu erlauben.
Antriebseinheit nach Anspruch 1, wobei der Lagermechanismus umfasst: ein erstes Lager, das an der ersten Seitenwand vorgesehen ist und eine erste Innenumfangsfläche umfasst, die ausgebildet ist, eine Außenumfangsfläche der Eingangsdrehwelle in dem eingesetzten Zustand zu kontaktieren; und ein zweites Lager, das an der zweiten Seitenwand vorgesehen ist und eine zweite Innenumfangsfläche umfasst, die ausgebildet ist, eine Außenumfangsfläche der Ausgangsdrehwelle in dem eingesetzten Zustand zu kontaktieren.
Antriebseinheit nach Anspruch 2, wobei die erste Innenumfangsfläche einen ersten Minimalinnendurchmesser aufweist, der größer oder gleich einem ersten Maximalaußendurchmesser eines ersten Teils der Spindeleinheit ist, der sich im eingesetzten Zustand an einer vorgelagerten Seite des ersten Lagers in einer Richtung befindet, die sich von dem ersten Lager zum zweiten Lager erstreckt, und die zweite Innenumfangsfläche einen zweiten Minimalinnendurchmesser aufweist, der größer oder gleich dem ersten Minimalinnendurchmesser der ersten Innenumfangsfläche und größer oder gleich einem zweiten Maximalaußendurchmesser eines zweiten Teils der Spindeleinheit ist, der sich im eingesetzten Zustand zwischen dem ersten Lager und dem zweiten Lager befindet.
Antriebseinheit nach Anspruch 3, wobei der erste Minimalinnendurchmesser der ersten Innenumfangsfläche kleiner als der zweite Maximalaußendurchmesser des zweiten Teils der Spindeleinheit ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die des Weiteren umfasst: einen Übertragungsmechanismus, der an dem Gehäuse vorgesehen und ausgebildet ist, die Antriebskraft des Motors an die Ausgangsdrehwelle im eingesetzten Zustand zu übertragen.
Antriebseinheit nach Anspruch 5, wobei der Übertragungsmechanismus einen Drehzahlminderer und zumindest einen Teil einer Freilaufkupplung umfasst, und die Freilaufkupplung ausgebildet ist, eine Übertragung von Drehkraft, die in die Eingangsdrehwelle eingeleitet wird, an den Motor in einem Fall zu beschränken, in dem die Eingangsdrehwelle in einer ersten Richtung um eine Drehachse der Eingangsdrehwelle im eingesetzten Zustand gedreht wird.
Antriebseinheit nach Anspruch 6, wobei der Drehzahlminderer ein erstes Zahnrad umfasst, das erste Zahnrad ringförmig ist und einen Innenumfangsabschnitt und einen Außenumfangsabschnitt umfasst, der mit Zähnen versehen ist, und sich der zumindest eine Teil der Freilaufkupplung im eingesetzten Zustand zwischen dem Innenumfangsabschnitt des ersten Zahnrads und der Ausgangsdrehwelle befindet.
Antriebseinheit nach Anspruch 7, wobei der zumindest eine Teil der Freilaufkupplung Rollen, die am Innenumfangsabschnitt des ersten Zahnrads angeordnet sind, und einen Träger umfasst, der die Rollen lagert, und die Rollen ausgebildet sind, eine Außenumfangsfläche der Ausgangsdrehwelle in dem eingesetzten Zustand zu kontaktieren.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die des Weiteren die Spindeleinheit umfasst.
Antriebseinheit nach Anspruch 3 oder 4, des Weiteren umfassend: die Spindeleinheit; und ein zylindrisches Element, das den ersten Teil der Spindeleinheit umgibt, wobei der erste Teil der Spindeleinheit einen ersten Kurbelarmkopplungsabschnitt umfasst, der ausgebildet ist, an einen Kurbelarm gekoppelt zu werden, das zylindrische Element zwischen dem Kurbelarm, der an den ersten Kurbelarmkopplungsabschnitt gekoppelt ist, und dem ersten Lager angeordnet ist, und das zylindrische Element einen dritten Maximalaußendurchmesser aufweist, der größer als ein erster Maximalinnendurchmesser der ersten Innenumfangsfläche ist.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Ausgangsdrehwelle an die Eingangsdrehwelle in einer relativ zu der Eingangsdrehwelle um die Drehachse der Eingangsdrehwelle drehfesten Weise gekoppelt ist und ein erstes Ende und ein zweites Ende in einer Axialrichtung der Eingangsdrehwelle umfasst, das erste Ende an die Eingangsdrehwelle gekoppelt ist, und das zweite Ende einen Drehkörperkopplungsabschnitt umfasst, der aus dem Gehäuse von dem zweiten Durchgangsloch im eingesetzten Zustand hervorragt und ausgebildet ist, an einen Drehkörper gekoppelt zu werden.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der zumindest eine Kopplungsabschnitt einen ersten Kopplungsabschnitt, der an der ersten Seitenwand vorgesehen ist, und einen zweiten Kopplungsabschnitt umfasst, der an der zweiten Seitenwand vorgesehen ist, und zumindest einer von dem ersten Kopplungsabschnitt und dem zweiten Kopplungsabschnitt so angeordnet ist, dass er die Spindeleinheit um eine Drehachse der Spindeleinheit im eingesetzten Zustand umgibt.
Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der erste Kopplungsabschnitt ein erstes Innengewinde umfasst, das zumindest einen Teil des ersten Durchgangslochs definiert, und der zweite Kopplungsabschnitt ein zweites Innengewinde umfasst, das zumindest einen Teil des zweiten Durchgangslochs definiert.
Spindeleinheit für ein vom Menschen angetriebenes Fahrzeug, wobei die Spindeleinheit umfasst: eine Eingangsdrehwelle; und eine Ausgangsdrehwelle, die mit der Eingangsdrehwelle verbunden und mit der Eingangsdrehwelle koaxial in einer die Eingangsdrehwelle umgebenden Weise angeordnet ist, wobei die Ausgangsdrehwelle so ausgebildet ist, dass ein Ende in einer Axialrichtung der Eingangsdrehwelle an die Eingangsdrehwelle und ein anderes Ende in der Axialrichtung der Eingangsdrehwelle an einen Drehkörper gekoppelt ist; die Eingangsdrehwelle einen ersten gelagerten Abschnitt umfasst, der durch ein erstes Lager in einer am ersten Lager befestigbaren und davon lösbaren Weise drehbar gelagert ist, die Ausgangsdrehwelle einen zweiten gelagerten Abschnitt umfasst, der durch ein zweites Lager in einer am zweiten Lager befestigbaren und davon lösbaren Weise drehbar gelagert ist, und die Spindeleinheit einen Abschnitt zwischen dem ersten gelagerten Abschnitt und dem zweiten gelagerten Abschnitt umfasst, der einen vierten Maximalaußendurchmesser aufweist, der kleiner oder gleich einem fünften Maximalaußendurchmesser des zweiten gelagerten Abschnitts ist.
Spindeleinheit nach Anspruch 14, wobei die Eingangsdrehwelle einen ersten Abschnitt umfasst, der sich an einer vorgelagerten Seite des ersten gelagerten Abschnitts in einer Richtung befindet, die sich von dem ersten gelagerten Abschnitt zu dem zweiten gelagerten Abschnitt erstreckt, und einen ersten Maximalaußendurchmesser aufweist, der kleiner oder gleich einem sechsten Maximalaußendurchmesser des ersten gelagerten Abschnitts ist, und ein siebter Maximalaußendurchmesser eines Abschnitts der Eingangsdrehwelle zwischen dem ersten gelagerten Abschnitt und dem zweiten gelagerten Abschnitt und ein achter Maximalaußendurchmesser eines Abschnitts der Ausgangsdrehwelle zwischen dem ersten gelagerten Abschnitt und dem zweiten gelagerten Abschnitt kleiner oder gleich dem fünften Maximalaußendurchmesser des zweiten gelagerten Abschnitts sind.
Spindeleinheit nach Anspruch 14 oder 15, wobei eine Außenumfangsfläche der Ausgangsdrehwelle ein Freilaufkupplungsteil umfasst, das einen Innenring der Freilaufkupplung bildet.