DE212021000391U1

DE212021000391U1 - Motor unit and electric bike

Info

Publication number: DE212021000391U1
Application number: DE212021000391.5U
Authority: DE
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2021-06-03
Publication date: 2023-02-20
Anticipated expiration: 2031-06-04
Also published as: WO2021246473A1; JP2021187418A

Abstract

Motoreinheit zur Verwendung in einem Elektrofahrrad, wobei die Motoreinheit umfasst:
eine Kurbelachse, die zum manuellen Antreiben ausgebildet ist;
einen Motor mit einer Motorwelle, die durch ein erstes Lager gestützt ist;
einen Abtriebskörper, der zum Abgeben einer Drehkraft der Kurbelachse ausgebildet ist;
einen Vorgelegemechanismus, der zum Vermindern einer Drehzahl der Motorwelle und zum Übertragen einer Drehkraft mit der so verminderten Drehzahl an den Abtriebskörper ausgebildet ist, und
eine Gehäuseeinheit, aufweisend ein erstes Teilelement und ein zweites Teilelement,
wobei der Vorgelegemechanismus umfasst:
ein Antriebszahnrad, das zum Drehen zusammen mit der Motorwelle ausgebildet ist;
ein Abtriebszahnrad, das mit dem Antriebszahnrad kämmt,
eine erste Welle mit einem ersten Endabschnitt, der durch ein zweites Lager gestützt ist, und einem zweiten Endabschnitt, der durch ein drittes Lager gestützt ist, und die zum Drehen zusammen mit dem Abtriebszahnrad ausgebildet ist;
ein zweites Antriebszahnrad, das zum Drehen zusammen mit der ersten Welle ausgebildet ist;
ein Zahnrad, das mit dem zweiten Antriebszahnrad kämmt; und
eine zweite Welle, die zum Drehen zusammen mit dem Zahnrad ausgebildet ist, wobei
ein Zwischenelement, bei dem das zweite Lager angeordnet ist, integriert mit entweder dem ersten Teilelement oder dem zweiten Teilelement ausgestaltet ist,
das erste Lager und das zweite Lager bei einer Betrachtung senkrecht zu einer Achse der Motorwelle mindestens teilweise einander überlappen, und
ein Material für mindestens das Abtriebszahnrad des Vorgelegemechanismus ein Polyacetal ist.

Motor unit for use in an electric bicycle, the motor unit comprising:
a crank axle configured to be manually driven;
a motor having a motor shaft supported by a first bearing;
an output body configured to output a rotational force of the crank axle;
a countershaft mechanism configured to reduce a rotational speed of the motor shaft and to transmit a rotating force at the thus reduced rotational speed to the output body, and
a housing unit, having a first partial element and a second partial element,
wherein the countershaft mechanism comprises:
a drive gear configured to rotate together with the motor shaft;
an output gear that meshes with the input gear,
a first shaft having a first end portion supported by a second bearing and a second end portion supported by a third bearing and configured to rotate together with the output gear;
a second drive gear configured to rotate together with the first shaft;
a gear meshing with the second drive gear; and
a second shaft configured to rotate with the gear, wherein
an intermediate member at which the second bearing is arranged is configured integrally with either the first sub-member or the second sub-member,
the first bearing and the second bearing at least partially overlap each other when viewed perpendicular to an axis of the motor shaft, and
a material for at least the output gear of the countershaft mechanism is a polyacetal.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Motoreinheit und ein Elektrofahrrad.The present disclosure relates to a motor unit and an electric bicycle.

Stand der TechnikState of the art

Das Patentdokument 1 offenbart ein Elektrofahrrad, das eine Motoreinheit umfasst (insbesondere ein elektrisch unterstütztes Fahrrad). In dieser Motoreinheit sind ein Motor und ein Vorgelegemechanismus in einer Gehäuseeinheit aufgenommen, die deren Hülle bildet.Patent Document 1 discloses an electric bicycle including a motor unit (particularly, an electrically assisted bicycle). In this motor unit, a motor and a transmission mechanism are housed in a unit case that forms the shell thereof.

Dokumentenlistedocument list

Patentdokumentepatent documents

Patentdokument 1: WO 2014/009995 A1 Patent Document 1: WO 2014/009995 A1

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Die vorstehend genannte Motoreinheit weist noch Raum für Verbesserungen bezüglich deren Grade der Laufruhe und der Dauerbeständigkeit auf.The above engine unit still has room for improvement in its degrees of smoothness and durability.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Motoreinheit mit erhöhten Graden der Laufruhe und der Dauerbeständigkeit bereitzustellen und auch ein Elektrofahrrad bereitzustellen, das eine solche Motoreinheit umfasst.It is therefore an object of the present disclosure to provide a motor unit with increased levels of quietness and durability, and also to provide an electric bicycle including such a motor unit.

Eine Motoreinheit gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung ist zur Verwendung in einem Elektrofahrrad gestaltet. Die Motoreinheit umfasst: Eine Kurbelachse zum manuellen Antreiben; einen Motor mit einer Motorwelle; einen Abtriebskörper, der eine Drehkraft der Kurbelachse abgibt; und einen Vorgelegemechanismus, der eine Drehzahl der Motorwelle vermindert und eine Drehkraft mit der so verminderten Drehzahl auf den Abtriebskörper überträgt. Der Vorgelegemechanismus umfasst: Ein Antriebszahnrad, das sich zusammen mit der Motorwelle dreht; und ein Abtriebszahnrad, das mit dem Antriebszahnrad kämmt. Ein Material für mindestens das Abtriebszahnrad des Vorgelegemechanismus ist ein Polyacetal.A motor unit according to an aspect of the present disclosure is designed for use in an electric bicycle. The motor unit includes: a crank axle for manually driving; a motor with a motor shaft; an output body that outputs a rotational force of the crank axle; and a countershaft mechanism that reduces a rotational speed of the motor shaft and transmits a rotational force at the thus reduced rotational speed to the output body. The countershaft mechanism includes: a drive gear rotating together with the motor shaft; and a driven gear meshing with the driving gear. A material for at least the output gear of the countershaft mechanism is a polyacetal.

Ein Elektrofahrrad gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Offenbarung umfasst die Motoreinheit gemäß des vorstehend beschriebenen Aspekts; und ein Rad, auf das die Drehkraft des Motors der Motoreinheit übertragen wird.An electric bicycle according to another aspect of the present disclosure includes the motor unit according to the aspect described above; and a wheel to which the rotational force of the motor of the motor unit is transmitted.

Figurenlistecharacter list

1 12 is a side view of an electric bicycle according to an exemplary embodiment;
2 Fig. 14 is a side view of a main part of a motor unit incorporated in the electric bicycle;
3 FIG. 12 is a cross-sectional view thereof along the plane AA shown in FIG 2 is shown;
4 Figure 12 is a cross-sectional view of a first variation of the motor unit;
5 Figure 12 is a cross-sectional view of a second variation of the motor unit;
6 Figure 12 is a cross-sectional view of a third variation of the motor unit; and
7 Figure 12 is a cross-sectional view of a fourth variation of the motor unit.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of Embodiments

[Beispielhafte Ausführungsform][Exemplary embodiment]

(Gesamtaufbau des Elektrofahrrads)(Overall structure of the electric bicycle)

Ein Elektrofahrrad 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist als elektrisch unterstütztes Fahrrad implementiert. Das Elektrofahrrad 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform umfasst einen Rahmen 10, eine Motoreinheit 3, die an dem Rahmen 10 montiert ist, und zwei Räder 11, die drehbar mit dem Rahmen 10 gekoppelt sind. Die zwei Räder 11 sind ein Vorderrad 111 und ein Hinterrad 112. Von diesen zwei Rädern 11 wird das Hinterrad 112 mit der Antriebskraft, die von der Motoreinheit 3 zugeführt wird, drehend angetrieben.An electric bicycle 1 according to an exemplary embodiment is implemented as an electrically assisted bicycle. The electric bicycle 1 according to the exemplary embodiment includes a frame 10, a motor unit 3 mounted on the frame 10, and two wheels 11 rotatably coupled to the frame 10. As shown in FIG. The two wheels 11 are a front wheel 111 and a rear wheel 112. Of these two wheels 11, the rear wheel 112 is rotationally driven with the driving force supplied from the motor unit 3. FIG.

Es sollte beachtet werden, dass in der folgenden Beschreibung die jeweiligen Richtungen, einschließlich die Vorwärts/Rückwärts-Richtungen, die Rechts/Links-Richtungen und die Aufwärts/Abwärts-Richtungen, hier in Bezug auf den Fahrer des Elektrofahrrads 1 festgelegt sind. Insbesondere ist die Richtung, in welcher der Fahrer, der das Elektrofahrrad 1 durch Treten der Pedale des Elektrofahrrads 1 fährt, die Vorwärtsrichtung, und die dazu entgegengesetzte Richtung ist die Rückwärtsrichtung. Die Richtung, die vom Fahrer aus gesehen nach links gerichtet ist, ist die Richtung nach links, und die Richtung, die vom Fahrer aus gesehen nach rechts gerichtet ist, ist die Richtung nach rechts. Die jeweiligen Aufbauelemente des Elektrofahrrads 1 werden detailliert beschrieben.It should be noted that in the following description, the respective directions including the front/back directions, the right/left directions, and the up/down directions are defined here with respect to the rider of the electric bicycle 1 . Specifically, the direction in which the rider who rides the electric bicycle 1 by pedaling the electric bicycle 1 is the forward direction, and the opposite direction thereto is the backward direction. The direction directed to the left as viewed from the driver is the left direction, and the direction directed to the right as viewed from the driver is the right direction. The respective structural elements of the electric bicycle 1 will be described in detail.

(Rahmen)(Frame)

Wie es in der 1 gezeigt ist, umfasst der Rahmen 10 ein Steuerrohr 101, ein Oberrohr 102, ein Unterrohr 103, ein Sitzrohr 104, Sitzstreben 105, Kettenstreben 106 und ein Tretlagergehäuse 107.Like it in the 1 As shown, the frame 10 includes a head tube 101, a top tube 102, a down tube 103, a seat tube 104, seat stays 105, chain stays 106 and a bottom bracket shell 107.

Der Rahmen 10 (d.h., die jeweiligen Teile, die den Rahmen 10 bilden) ist typischerweise aus einem Metall, wie z.B. Aluminium oder rostfreiem Stahl, hergestellt, das auch ein nicht-metallisches Material enthalten kann. Alternativ kann der gesamte Rahmen 10 auch aus einem nicht-metallischen Material hergestellt sein. Folglich kann der Rahmen 10 ohne Beschränkung aus jedwedem Material hergestellt sein.The frame 10 (i.e., the respective parts that make up the frame 10) is typically made of a metal such as aluminum or stainless steel, which may also include a non-metallic material. Alternatively, the entire frame 10 can also be made of a non-metallic material. Accordingly, the frame 10 may be made of any material without limitation.

Ein Lenkerrohr 12 ist drehbar in das Steuerrohr 101 eingesetzt. Am unteren Ende des Lenkerrohrs 12 ist eine Gabel 121 bereitgestellt, an der das Vorderrad 111 drehbar montiert ist. Am oberen Ende des Lenkerrohrs 12 ist ein Lenker 122 angebracht.A handlebar tube 12 is rotatably inserted into the head tube 101 . Provided at the lower end of the handlebar tube 12 is a fork 121 to which the front wheel 111 is rotatably mounted. A handlebar 122 is attached to the upper end of the handlebar tube 12 .

Ein vorderer Endabschnitt des Oberrohrs 102 ist an dem Steuerrohr 101 angebracht. Ein hinterer Endabschnitt des Oberrohrs 102 ist an dem Sitzrohr 104 angebracht. In ein Loch am oberen Ende des Sitzrohrs 104 ist ein Rohr 132 eingesetzt, das sich von einem Sattel 13 abwärts erstreckt. Das Fixieren des Rohrs 132 in dem Sitzrohr 104 ermöglicht das Anbringen des Sattels 13. Am unteren Ende des Sitzrohrs 104 ist das Tretlagergehäuse 107 angebracht.A front end portion of the top tube 102 is attached to the head tube 101 . A rear end portion of the top tube 102 is attached to the seat tube 104 . A tube 132 extending downward from a saddle 13 is inserted into a hole at the top of the seat tube 104 . Fixing the tube 132 in the seat tube 104 enables the saddle 13 to be attached. The bottom bracket housing 107 is attached to the lower end of the seat tube 104 .

Ein vorderer Endabschnitt des Unterrohrs 103 ist ferner an dem Steuerrohr 101 angebracht. Ein hinterer Endabschnitt des Unterrohrs 103 ist an dem Tretlagergehäuse 107 angebracht.A front end portion of the down tube 103 is also attached to the head tube 101 . A rear end portion of the down tube 103 is attached to the bottom bracket shell 107 .

Unterhalb des Tretlagergehäuses 107 ist die Motoreinheit 3 angebracht. An einem hinteren Endabschnitt des Tretlagergehäuses 107 sind jeweilige vordere Endabschnitte der Kettenstreben 106 angebracht.The motor unit 3 is attached below the bottom bracket housing 107 . At a rear end portion of the bottom bracket shell 107, respective front end portions of the chain stays 106 are attached.

An einem hinteren Endabschnitt des Oberrohrs 102 sind jeweilige vordere Endabschnitte der Sitzstreben 105 angebracht. Die jeweiligen hinteren Endabschnitte der Sitzstreben 105 sind mit den jeweiligen hinteren Endabschnitten der Kettenstreben 106 gekoppelt. Das Hinterrad 112 ist drehbar an deren Kopplungsabschnitten montiert. An dem Unterrohr 103 ist eine Batterie 15 zum Zuführen von Strom zu der Motoreinheit 3 lösbar montiert.At a rear end portion of the top tube 102, respective front end portions of the seat stays 105 are attached. The respective rear end portions of the seat stays 105 are coupled to the respective rear end portions of the chain stays 106 . The rear wheel 112 is rotatably mounted at their coupling portions. On the down tube 103, a battery 15 for supplying power to the motor unit 3 is detachably mounted.

(Motoreinheit)(motor unit)

Als nächstes wird die Motoreinheit 3 beschrieben.Next, the motor unit 3 will be described.

Wie es in der 2 gezeigt ist, ist ein Hauptteil der Hülle der Motoreinheit 3 durch eine Gehäuseeinheit 9 ausgebildet. Ein Motor 5, der als Antriebsquelle zum drehenden Antreiben der Räder 11 arbeitet, ist in die Gehäuseeinheit 9 eingepasst. Wie es in der 3 gezeigt ist, nimmt die Gehäuseeinheit 9 nicht nur den Motor 5 und eine Steuerplatine 35 zum Steuern der Drehung des Motors 5 auf, sondern auch eine Kurbelachse 6, einen Antriebskörper 7, einen Abtriebskörper 8, einen Vorgelegemechanismus und weitere Elemente.Like it in the 2 1, a main part of the shell of the motor unit 3 is formed by a housing unit 9. As shown in FIG. A motor 5 working as a drive source for driving the wheels 11 to rotate is fitted in the unit case 9 . Like it in the 3 As shown, the housing unit 9 accommodates not only the motor 5 and a control circuit board 35 for controlling the rotation of the motor 5, but also a crank shaft 6, a driving body 7, a driven body 8, a countershaft mechanism and other elements.

(Gehäuseeinheit)(housing unit)

Die Gehäuseeinheit 9 umfasst: Ein erstes Teilelement 91, das eine Hälfte der Gehäuseeinheit 9 in der Rechts/Links-Richtung bildet; ein zweites Teilelement 92, das die andere Hälfte der Gehäuseeinheit 9 in der Rechts/Links-Richtung bildet; und ein Zwischenelement 93, das zwischen dem ersten Teilelement 91 und dem zweiten Teilelement 92 angeordnet ist. Das Zwischenelement 93 und die Steuerplatine 35 sind in einem Hohlraum aufgenommen, der durch miteinander Verbinden des ersten Teilelements 91 und des zweiten Teilelements 92 gebildet wird.The unit case 9 includes: a first split member 91 forming a half of the unit case 9 in the right-left direction; a second split member 92 forming the other half of the housing unit 9 in the right-left direction; and an intermediate member 93 interposed between the first split member 91 and the second split member 92 . The intermediate member 93 and the control circuit board 35 are accommodated in a cavity formed by connecting the first split member 91 and the second split member 92 to each other.

Obwohl das Zwischenelement 93 in dieser Ausführungsform getrennt von dem ersten Teilelement 91 und dem zweiten Teilelement 92 bereitgestellt ist, kann das Zwischenelement 93 auch integriert mit entweder dem ersten Teilelement 91 oder dem zweiten Teilelement 92 ausgebildet sein.Although the intermediate member 93 is provided separately from the first split member 91 and the second split member 92 in this embodiment, the intermediate member 93 may be formed integrally with either the first split member 91 or the second split member 92 .

Ein weiches wärmeleitendes Element 95 ist zwischen der Steuerplatine 35 und dem zweiten Teilelement 92 angeordnet. Das zweite Teilelement 92 umfasst einen wärmeableitenden Abschnitt 925, der einwärts vorragt. Das wärmeleitende Element 95 mit einer Plattenform ist mit dem wärmeableitenden Abschnitt 925 in Kontakt. Der wärmeableitende Abschnitt 925 weist eine Form auf, die in Bezug auf einen umgebenden Abschnitt des zweiten Teilelements 92 einwärts ausgespart ist. Das wärmeleitende Element 95 ist mit der Unterseite des wärmeableitenden Abschnitts 925 mit der ausgesparten Form in Kontakt.A soft heat conductive member 95 is interposed between the control circuit board 35 and the second split member 92 . The second split member 92 includes a heat-dissipating portion 925 protruding inward. The heat conductive member 95 having a plate shape is in contact with the heat dissipating portion 925 . The heat-dissipating portion 925 has a shape recessed inward with respect to a surrounding portion of the second split member 92 . The heat conductive member 95 is in contact with the bottom of the heat dissipation portion 925 having the recessed shape.

Bei einer Betrachtung entlang der Achse einer Motorwelle 51 stimmen der wärmeableitende Abschnitt 925 und das wärmeleitende Element 95 mit der Außenform eines Stators 53 (wird später beschrieben) überein. In diesem Fall kann ein Teil oder die Gesamtheit des wärmeleitenden Elements 95 mit der Außenform des Stators 53 übereinstimmen, was auch immer zweckmäßig ist. Bei einer Betrachtung entlang der Achse der Motorwelle 51 überlappt ferner mindestens ein Teil des wärmeleitenden Elements 95 vorzugsweise mit dem Stator 53.When viewed along the axis of a motor shaft 51, the heat dissipating portion 925 and the heat conductive member 95 conform to the outer shape of a stator 53 (described later). In this case, a part or all of the heat conductive member 95 may conform to the outer shape of the stator 53, whichever is appropriate. At a Also, when viewed along the axis of the motor shaft 51, at least a portion of the thermally conductive member 95 preferably overlaps the stator 53.

In der Motoreinheit 3 gemäß der beispielhaften Ausführungsform sind der wärmeableitende Abschnitt 925 und das wärmeleitende Element 95 nur auf einer Seite in Bezug auf die Steuerplatine 35 bereitgestellt (insbesondere auf der Seite, wo sich das zweite Teilelement 92 befindet). Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ können der wärmeableitende Abschnitt 925 und das wärmeleitende Element 95 auf einer bzw. der anderen Seite bezogen auf die Steuerplatine 35 bereitgestellt sein (d.h., auf der Seite, wo sich das zweite Teilelement 92 befindet, bzw. der Seite, wo sich das erste Teilelement 91 befindet).In the motor unit 3 according to the exemplary embodiment, the heat dissipating portion 925 and the heat conductive member 95 are provided only on one side with respect to the control circuit board 35 (specifically, on the side where the second split member 92 is located). However, this is just an example and should not be construed as limiting. Alternatively, the heat-dissipating portion 925 and the heat-conductive member 95 may be provided on one and the other side with respect to the control circuit board 35 (i.e., on the side where the second split member 92 is located and the side where the first split member is located, respectively 91 located).

(Motor)(Engine)

Der Motor 5 umfasst: Eine kreisförmig-säulenförmige Motorwelle 51; einen Rotor 52, der mit der Motorwelle 51 zum Drehen zusammen mit der Motorwelle 51 gekoppelt ist; und einen kreisförmig-zylindrischen Stator 53, der so angeordnet ist, dass er den Rotor 52 umgibt.The motor 5 includes: a circular-columnar motor shaft 51; a rotor 52 coupled to the motor shaft 51 for rotating together with the motor shaft 51; and a circular-cylindrical stator 53 arranged so as to surround the rotor 52 .

Die Innenoberfläche des ersten Teilelements 91 weist eine Aussparung 912 zum Aufnehmen eines Lagers 551 auf. Das Lager 551 ist zum drehbaren Stützen eines ersten Endabschnitts 511 der Motorwelle 51 entlang deren Achse bereitgestellt. Das Zwischenelement 93 weist ein Durchgangsloch 931, durch das die Motorwelle 51 eingesetzt und hindurchgeführt wird, und eine Aussparung 932 zum Aufnehmen eines weiteren Lagers 552 auf. Die Aussparung 932 ist auf einer Innenumfangsoberfläche des Durchgangslochs 931 bereitgestellt. Das Lager 552 stützt drehbar einen Mittelabschnitt 515 der Motorwelle 51 entlang deren Achse.The inner surface of the first sub-member 91 has a recess 912 for receiving a bearing 551 . The bearing 551 is provided for rotatably supporting a first end portion 511 of the motor shaft 51 along the axis thereof. The intermediate member 93 has a through hole 931 through which the motor shaft 51 is inserted and passed, and a recess 932 for receiving another bearing 552 therein. The recess 932 is provided on an inner peripheral surface of the through hole 931 . The bearing 552 rotatably supports a central portion 515 of the motor shaft 51 along the axis thereof.

In der Motoreinheit 3 gemäß der beispielhaften Ausführungsform ist ein zweiter Endabschnitt 512 der Motorwelle 51 entlang deren Achse nicht durch irgendein Lager gestützt. Der erste Endabschnitt 511 und der zweite Endabschnitt 512 der Motorwelle 51 befinden sich an einander entgegengesetzten Enden entlang der Achse der Motorwelle 51.In the motor unit 3 according to the exemplary embodiment, a second end portion 512 of the motor shaft 51 is not supported by any bearing along its axis. The first end portion 511 and the second end portion 512 of the motor shaft 51 are located at opposite ends along the axis of the motor shaft 51.

In der folgenden Beschreibung wird das Lager 551 nachstehend als „erstes Lager 551“ bezeichnet und das Lager 552 wird nachstehend als „zweites Lager 552“ bezeichnet, um diese zwei Lager 551, 552 voneinander zu unterscheiden. Sowohl das erste Lager 551 als auch das zweite Lager 552 sind ringartige Kugellager mit tiefer Rille.In the following description, the bearing 551 is hereinafter referred to as “first bearing 551” and the bearing 552 is hereinafter referred to as “second bearing 552” to distinguish these two bearings 551, 552 from each other. Both the first bearing 551 and the second bearing 552 are deep groove annular ball bearings.

Der Innendurchmesser des zweiten Lagers 552 ist auf einen größeren Wert eingestellt als der Innendurchmesser des ersten Lagers 551. Insbesondere ist der Innendurchmesser des ersten Lagers 551 vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 7 mm bis 8 mm eingestellt und kann beispielsweise entweder 7 mm oder 8 mm betragen. Der Innendurchmesser des zweiten Lagers 552 ist vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 10 mm bis 12 mm eingestellt und kann beispielsweise 10 mm, 11 mm oder 12 mm betragen. Der Innendurchmesser des zweiten Lagers 552 ist vorzugsweise geringer als der Außendurchmesser des ersten Lagers 551.The inner diameter of the second bearing 552 is set larger than the inner diameter of the first bearing 551. Specifically, the inner diameter of the first bearing 551 is preferably set within the range of 7 mm to 8 mm, and may be either 7 mm or 8 mm, for example. The inner diameter of the second bearing 552 is preferably set within the range of 10 mm to 12 mm, and may be 10 mm, 11 mm or 12 mm, for example. The inner diameter of the second bearing 552 is preferably smaller than the outer diameter of the first bearing 551.

Der Abstand zwischen dem zweiten Lager 552 und einem Antriebszahnrad 413 auf der ersten Stufe (wird später beschrieben) ist kürzer als der Abstand zwischen dem ersten Lager 551 und dem Antriebszahnrad 413 auf der ersten Stufe.The distance between the second bearing 552 and a drive gear 413 on the first stage (described later) is shorter than the distance between the first bearing 551 and the drive gear 413 on the first stage.

Wie es ersichtlich ist, ist das zweite Lager 552 näher an dem Antriebszahnrad 413 (und einem Abtriebszahnrad 415 (wird später beschrieben)) bereitgestellt als das erste Lager 551 und das zweite Lager 552 ist ein relativ großes Lager mit einem größeren Innendurchmesser als das erste Lager 551. Dies erhöht die Steifigkeit des Gesamtaufbaus, der die Motorwelle 51 stützt. Folglich ermöglicht dies, dass das Antriebszahnrad 413 und das Abtriebszahnrad 415 auf der ersten Stufe viel besser miteinander kämmen.As can be seen, the second bearing 552 is provided closer to the drive gear 413 (and a driven gear 415 (described later)) than the first bearing 551, and the second bearing 552 is a relatively large bearing with a larger inner diameter than the first bearing 551. This increases the rigidity of the overall structure that supports the motor shaft 51. Consequently, this allows the input gear 413 and the output gear 415 to mesh much better at the first stage.

Darüber hinaus ist der Innendurchmesser des zweiten Lagers 552 geringer als der Außendurchmesser des ersten Lagers 551. Dies ermöglicht eine Verminderung der Gesamtgröße der Motoreinheit 3, während die Steifigkeit des Gesamtaufbaus, der die Motorwelle 51 stützt, erhöht wird, wie es vorstehend beschrieben ist.In addition, the inner diameter of the second bearing 552 is smaller than the outer diameter of the first bearing 551. This enables the overall size of the motor unit 3 to be reduced while increasing the rigidity of the overall structure supporting the motor shaft 51, as described above.

(Kurbelachse)(crank axle)

Die Kurbelachse 6 ist um ihre eigene Achse drehbar, während sie in der Gehäuseeinheit 9 aufgenommen ist. Das erste Teilelement 91 weist ein Durchgangsloch 911 auf, in das die Kurbelachse 6 eingesetzt ist. Das zweite Teilelement 92 weist ebenfalls ein Durchgangsloch 921 auf, in das die Kurbelachse 6 eingesetzt ist.The crank axle 6 is rotatable about its own axis while being housed in the housing unit 9 . The first split member 91 has a through hole 911 into which the crank axle 6 is inserted. The second partial element 92 also has a through hole 921 into which the crank axle 6 is inserted.

An beiden Endabschnitten der Kurbelachse 6 sind Kurbelarme 18 angebracht (vgl. die 1). An der Spitze von jedem dieser Kurbelarme 18 ist ein Pedal 181 drehbar angebracht. Der Fahrer kann durch Treten der Pedale 181 eine manuelle Drehkraft auf die Kurbelachse 6 ausüben.Crank arms 18 are attached to both end portions of the crank axle 6 (see Figs 1 ). At the tip of each of these crank arms 18, a pedal 181 is rotatably mounted. The driver can apply manual turning force to the crank axle 6 by stepping on the pedals 181 .

(Antriebskörper)(drive body)

In der Gehäuseeinheit 9 ist der Antriebskörper 7 entlang der Außenumfangsoberfläche der Kurbelachse 6 angeordnet. Der Antriebskörper 7 ist ein zylindrisches Element und dreht sich zusammen mit der Kurbelachse 6.In the housing unit 9 , the drive body 7 is arranged along the outer peripheral surface of the crank shaft 6 . The drive body 7 is a cylindrical member and rotates together with the crank axle 6.

Der Antriebskörper 7 umfasst einen ersten Antriebskörper 71 und einen zweiten Antriebskörper 72 als zwei getrennte Teile davon. Der zweite Antriebskörper 72 ist mit der Kurbelachse 6 in dem zweiten Teilelement 92 gekoppelt. Der erste Antriebskörper 71 ist mit dem Abtriebskörper 8 über einen Freilauf in dem ersten Teilelement 91 gekoppelt und ist zum Übertragen einer Drehkraft auf den Abtriebskörper 8 ausgebildet. In der Motoreinheit 3 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform sind der erste Antriebskörper 71 und der zweite Antriebskörper 72 als zwei getrennte Teile bereitgestellt. Alternativ können der erste Antriebskörper 71 und der zweite Antriebskörper 72 miteinander integriert ausgebildet sein.The driving body 7 includes a first driving body 71 and a second driving body 72 as two separate parts thereof. The second drive body 72 is coupled to the crank axle 6 in the second sub-element 92 . The first drive body 71 is coupled to the driven body 8 via a freewheel in the first sub-element 91 and is designed to transmit a rotational force to the driven body 8 . In the motor unit 3 according to this exemplary embodiment, the first driving body 71 and the second driving body 72 are provided as two separate parts. Alternatively, the first drive body 71 and the second drive body 72 can be integrated with each other.

(Abtriebskörper)(output body)

Der Abtriebskörper 8 ist ein zylindrisches Element und ist drehbar entlang der Außenumfangsoberfläche der Kurbelachse 6 angeordnet. Ein Endabschnitt des Abtriebskörpers 8 verläuft derart durch das Durchgangsloch 911 des ersten Teilelements 91, dass er aus der Gehäuseeinheit 9 vorragt.The output body 8 is a cylindrical member and is rotatably arranged along the outer peripheral surface of the crank shaft 6 . An end portion of the output body 8 passes through the through hole 911 of the first split member 91 such that it protrudes from the housing unit 9 .

Ein vorderes Ritzel 191 ist an dem Abschnitt, der aus der Gehäuseeinheit 9 vorragt, des Abtriebskörpers 8 angebracht. Das vordere Ritzel 191 dreht sich zusammen mit dem Abtriebskörper 8. Ein hinteres Ritzel 192 ist an einer Nabe des Hinterrads 112 angebracht, wie es in der 1 gezeigt ist. Eine Kette 193 ist zwischen dem vorderen Ritzel 191 und dem hinteren Ritzel 192 herumgeführt.A front gear 191 is attached to the portion of the output body 8 protruding from the housing unit 9 . The front pinion 191 rotates together with the output body 8. A rear pinion 192 is attached to a hub of the rear wheel 112 as shown in FIG 1 is shown. A chain 193 is looped between the front sprocket 191 and the rear sprocket 192 .

Wie es in der 3 gezeigt ist, umfasst der Abtriebskörper 8 einen Steg 81 und einen Kranz bzw. Rand 82 als dessen integrierte Elemente. Der Steg 81 ragt in dem Abtriebskörper 8 radial auswärts. Der Kranz 82 ist mit einem radial äußeren Endabschnitt des Stegs 81 kontinuierlich. Das mechanische Koppeln des Kranzes 82 mit dem Vorgelegemechanismus 4 ermöglicht die Übertragung der Drehkraft des Vorgelegemechanismus 4 auf den Abtriebskörper 8.Like it in the 3 is shown, the driven body 8 comprises a web 81 and a rim 82 as its integrated elements. The web 81 protrudes radially outwards in the driven body 8 . The rim 82 is continuous with a radially outer end portion of the ridge 81 . The mechanical coupling of the collar 82 to the countershaft mechanism 4 enables the transmission of the rotational force of the countershaft mechanism 4 to the output body 8.

(Vorgelegemechanismus)(shaft transmission mechanism)

Der Vorgelegemechanismus 4 ist zum Vermindern der Drehzahl des Motors 5 und zum Übertragen der Drehkraft mit der so verminderten Drehzahl auf den Abtriebskörper 8 ausgebildet. Der Vorgelegemechanismus 4 ist ein Zahnradvorgelege mit Dreifachuntersetzung und paralleler Welle, das einen Vorgelegeteil der ersten Stufe 41, eine erste Vorgelegewelle 45, einen Vorgelegeteil der zweiten Stufe 42, eine zweite Vorgelegewelle 47 und einen Vorgelegeteil der dritten Stufe 43 umfasst. In der Gehäuseeinheit 9 sind die Motorwelle 51, die erste Vorgelegewelle 45, die zweite Vorgelegewelle 47 und die Kurbelachse 6 parallel zueinander angeordnet.The countershaft mechanism 4 is configured to reduce the rotational speed of the motor 5 and to transmit the rotational force with the rotational speed thus reduced to the output body 8 . The countershaft mechanism 4 is a parallel shaft triple reduction gear reducer comprising a first stage countershaft 41 , a first countershaft 45 , a second stage countershaft 42 , a second countershaft 47 and a third stage countershaft 43 . In the housing unit 9, the motor shaft 51, the first countershaft 45, the second countershaft 47 and the crank shaft 6 are arranged parallel to one another.

Die „Anzahl von Untersetzungsstufen“ des Vorgelegemechanismus 4, wie sie hier verwendet wird, ist wie folgt festgelegt.The “number of reduction stages” of the reduction gear mechanism 4 as used herein is defined as follows.

Insbesondere bezieht sich die Anzahl von Untersetzungsstufen des Vorgelegemechanismus 4 hier auf die Anzahl der Teile, die entlang eines Leistungsübertragungswegs, der von der Motorwelle 51 zu dem Abtriebskörper 8 führt, zum Vermindern der Drehzahl angeordnet sind (d.h., die Anzahl der Vorgelegeteile). Wie hier verwendet, umfasst jeder „Vorgelegeteil“ eine Mehrzahl von Rotatoren, die zum Übertragen der Antriebskraft aufeinander miteinander gekoppelt sind. Der Vorgelegemechanismus 4 kann die Drehzahl vermindern, während die Drehkraft durch diese Rotatoren übertragen wird. Beispiele für die Rotatoren umfassen Zahnräder und Ritzel. Diese Rotatoren können die Drehkraft entweder in Kontakt miteinander oder über eine Leistungsübertragungseinrichtung, wie z.B. eine Kette oder einen Riemen, übertragen. Gemäß dieser Definition ist der Vorgelegemechanismus 4, der in die Motoreinheit 3 gemäß dieser Ausführungsform einbezogen ist, ein Dreifach-Untersetzungsgetriebe mit drei Vorgelegeteilen (nämlich den Vorgelegeteilen der ersten, der zweiten und der dritten Stufe 41, 42 und 43).Specifically, the number of reduction stages of the transmission mechanism 4 here refers to the number of parts arranged along a power transmission path leading from the motor shaft 51 to the output body 8 to reduce the speed (i.e., the number of transmission parts). As used herein, each "countershaft" includes a plurality of rotators coupled together for transmitting motive power to one another. The transmission mechanism 4 can decelerate while the rotational force is transmitted through these rotators. Examples of the rotators include gears and pinions. These rotators can transmit rotational power either in contact with each other or through a power transmission device such as a chain or belt. According to this definition, the transmission mechanism 4 incorporated in the motor unit 3 according to this embodiment is a triple reduction gear having three transmission parts (namely, the first, second and third stage transmission parts 41, 42 and 43).

(Vorgelegeteil der ersten Stufe)(first stage countershaft part)

Der Vorgelegeteil der ersten Stufe 41 umfasst: Ein Antriebszahnrad der ersten Stufe 413, das sich zusammen mit der Motorwelle 51 dreht; und ein Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415, das mit dem Antriebszahnrad der ersten Stufe 413 kämmt.The first stage counter part 41 includes: a first stage drive gear 413 rotating together with the motor shaft 51; and a first stage output gear 415 meshing with the first stage input gear 413 .

Das Antriebszahnrad der ersten Stufe 413 umfasst Zähne, die durch Umformen eines Teils einer metallischen Motorwelle 51 gebildet worden sind. Das Antriebszahnrad der ersten Stufe 413 bildet einen Teil der Motorwelle 51 und ist aus einem metallischen Material hergestellt.The first stage drive gear 413 includes teeth formed by deforming a portion of a metal motor shaft 51 . The first stage drive gear 413 forms part of the motor shaft 51 and is made of a metallic material.

Die Motorwelle 51 umfasst einen ersten Endabschnitt 511, der durch das erste Lager 551 gestützt ist, einen Mittelabschnitt 515, der durch das zweite Lager 552 gestützt ist, und einen Abschnitt 513, der von dem ersten Endabschnitt 511 weiter entfernt ist als der Mittelabschnitt 515. Auf der Außenumfangsoberfläche dieses Abschnitts 513 ist das Antriebszahnrad der ersten Stufe 413 durch Umformen ausgebildet worden.The motor shaft 51 includes a first end portion 511 supported by the first bearing 551, a middle portion 515 supported by the second bearing 552, and a portion 513 that is farther from the first end portion 511 than the middle portion 515. On the outer peripheral surface of this section 513 is the drive gear of the first stage 413 has been formed by forming.

Das Umformen kann beispielsweise ein Schmieden oder Walzen sein. Jede dieser Umformarten bewirkt eine geringere Oberflächenrauigkeit als in einer Situation, bei der das Antriebszahnrad 413 durch eine spanabhebende Bearbeitung der Motorwelle 51 hergestellt wird. Dadurch werden der Vorteil einer Verminderung des Reibungswiderstands zwischen dem Antriebszahnrad der ersten Stufe 413 und dem Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415 und dadurch eine Verminderung des Geräuschs, wenn die Motoreinheit 3 betrieben wird, und der Vorteil einer Verminderung des Abriebs des Abtriebszahnrads 415 erreicht.The forming can be forging or rolling, for example. Each of these types of forming causes less surface roughness than in a situation where the drive gear 413 is formed by machining the motor shaft 51 by machining. Thereby, the advantage of reducing the frictional resistance between the first stage drive gear 413 and the first stage driven gear 415 and thereby reducing the noise when the motor unit 3 is operated and the advantage of reducing the abrasion of the driven gear 415 are achieved.

Das Antriebszahnrad der ersten Stufe 413 wird vorzugsweise einer Strahlverfestigung, einem Druckluftstrahlen oder einem Beschichten unterzogen.The first stage drive gear 413 is preferably subjected to shot peening, air blasting or coating.

Beispiele für die Strahlverfestigung umfassen eine Hartstrahlverfestigung, eine Halbhartstrahlverfestigung, eine WPC-Behandlung, eine Molybdändisulfid-Strahlverfestigung und eine Sirius-Bearbeitung. Dadurch, dass die Oberfläche des Antriebszahnrads 413 der Strahlverfestigung unterzogen wird, wird die Oberflächenrauigkeit des Antriebszahnrads 413 vermindert und dadurch das Gleitvermögen der Oberfläche des Antriebszahnrads 413 erhöht. Dadurch werden der Vorteil einer Verminderung des Reibungswiderstands zwischen dem Antriebszahnrad der ersten Stufe 413 und dem Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415 und dadurch eine Verminderung des Geräuschs, wenn die Motoreinheit 3 betrieben wird, und der Vorteil einer Verminderung des Abriebs des Abtriebszahnrads 415 erreicht. Darüber hinaus wird dadurch auch der Vorteil des Erhöhens der Abriebbeständigkeit des Antriebszahnrads 413 und einer Verminderung der Wärme erreicht, die in den jeweiligen kämmenden Abschnitten des Antriebszahnrads 413 und des Antriebszahnrads 415 erzeugt wird.Examples of shot peening include hard shot peening, semi-hard shot peening, WPC treatment, molybdenum disulfide shot peening, and Sirius machining. By subjecting the surface of the pinion gear 413 to shot peening, the surface roughness of the pinion gear 413 is reduced, thereby increasing the slidability of the pinion gear 413 surface. Thereby, the advantage of reducing the frictional resistance between the first stage drive gear 413 and the first stage driven gear 415 and thereby reducing the noise when the motor unit 3 is operated and the advantage of reducing the abrasion of the driven gear 415 are achieved. In addition, this also achieves the advantage of increasing abrasion resistance of the driving gear 413 and reducing heat generated in the respective meshing portions of the driving gear 413 and the driving gear 415 .

Beispiele für das Druckluftstrahlen umfassen ein Druckluftstrahlen unter Verwendung eines #100-Mediums und ein Druckluftstrahlen unter Verwendung eines #400-Mediums. Dadurch, dass die Oberfläche des Antriebszahnrads 413 dem Druckluftstrahlen unterzogen wird, wird die Oberflächenrauigkeit des Antriebszahnrads 413 vermindert und dadurch das Gleitvermögen der Oberfläche des Antriebszahnrads 413 erhöht. Dadurch werden der Vorteil einer Verminderung des Reibungswiderstands zwischen dem Antriebszahnrad der ersten Stufe 413 und dem Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415 und dadurch eine Verminderung des Geräuschs, wenn die Motoreinheit 3 betrieben wird, und der Vorteil einer Verminderung des Abriebs des Abtriebszahnrads 415 erreicht.Examples of the air blast include air blast using #100 medium and air blast using #400 medium. By subjecting the surface of the driving gear 413 to the air blasting, the surface roughness of the driving gear 413 is reduced, and thereby the slidability of the surface of the driving gear 413 is increased. Thereby, the advantage of reducing the frictional resistance between the first stage drive gear 413 and the first stage driven gear 415 and thereby reducing the noise when the motor unit 3 is operated and the advantage of reducing the abrasion of the driven gear 415 are achieved.

Beispiele für das Beschichten umfassen ein Beschichten mit diamantartigem Kohlenstoff (DLC), ein Teflon^®-Beschichten, eine Drilube-Behandlung, eine Alumite-Behandlung, eine Hartalumite-Behandlung, ein Molybdändisulfid-Beschichten und verschiedene Plattierungsarten. Beispiele für die verschiedenen Plattierungsarten umfassen ein Hartverchromen, eine elektrolytische Hartchromcarbid-Plattierung, eine Plattierung mit dreiwertigem Chromat, ein Vernickeln, ein stromloses Vernickeln, ein stromloses Vernickeln mit einer Fluorverbindung und ein stromloses Vernickeln mit einer Fluorverbindung kombiniert mit einer Parker-Behandlung.Examples of coating include diamond-like carbon (DLC) coating, ^Teflon® coating, Drilube treatment, Alumite treatment, Hard Alumite treatment, molybdenum disulfide coating, and various types of plating. Examples of the various types of plating include hard chrome plating, hard chrome carbide electrolytic plating, trivalent chromate plating, nickel plating, electroless nickel plating, electroless fluorine compound nickel plating, and electroless fluorine compound nickel plating combined with Parker treatment.

Dadurch, dass die Oberfläche des Antriebszahnrads 413 jedweder dieser Beschichtungsarten unterzogen wird, wird die Oberflächenrauigkeit des Antriebszahnrads 413 vermindert und dadurch das Gleitvermögen der Oberfläche des Antriebszahnrads 413 erhöht. Dadurch werden der Vorteil einer Verminderung des Reibungswiderstands zwischen dem Antriebszahnrad der ersten Stufe 413 und dem Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415 und dadurch einer Verminderung des Geräuschs, wenn die Motoreinheit 3 betrieben wird, und der Vorteil einer Verminderung des Abriebs des Abtriebszahnrads 415 erreicht.By subjecting the surface of the driving gear 413 to any of these kinds of coatings, the surface roughness of the driving gear 413 is reduced, and thereby the slidability of the surface of the driving gear 413 is increased. Thereby, the advantage of reducing the frictional resistance between the first-stage drive gear 413 and the first-stage driven gear 415 and thereby reducing the noise when the motor unit 3 is operated, and the advantage of reducing the abrasion of the driven gear 415 are achieved.

Als nächstes wird das Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415 beschrieben.Next, the first stage driven gear 415 will be described.

Das Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415 ist ein Element, das mit dem Antriebszahnrad der ersten Stufe 413 kämmt und sich dadurch beim Aufnehmen der Drehantriebskraft von der Motorwelle 51 dreht. Auf der Außenumfangsoberfläche des Abtriebszahnrads der ersten Stufe 415 ist eine Mehrzahl von Zähnen ausgebildet, die mit dem Antriebszahnrad der ersten Stufe 413 kämmen.The first-stage driven gear 415 is a member that meshes with the first-stage drive gear 413 and thereby rotates upon receiving the rotational driving force from the motor shaft 51 . On the outer peripheral surface of the first stage driven gear 415 , a plurality of teeth meshing with the first stage drive gear 413 are formed.

Das Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415 ist ein Zahnrad, das aus einem Harz hergestellt ist und zu einer zylindrischen Form geformt ist. Insbesondere kann das Harz beispielsweise ein Polyacetal sein. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann auch jedwedes andere geeignete Harz, wie z.B. Nylon, verwendet werden.The first stage driven gear 415 is a gear made of resin and formed into a cylindrical shape. In particular, the resin can be a polyacetal, for example. However, this is just an example and should not be construed as limiting. Alternatively, any other suitable resin such as nylon can also be used.

Polyacetal ist ein Material, das Selbstschmierungseigenschaften aufweist. Das Formen des Abtriebszahnrads der ersten Stufe 415 aus einem Polyacetal ermöglicht das Erreichen eines Vorteils dahingehend, dass der Abrieb des Abtriebszahnrads 415 vermindert wird, das Geräusch beim Betreiben der Motoreinheit 3 vermindert wird und die Dauerbeständigkeit der Motoreinheit 3 erhöht wird. Insbesondere ermöglicht es das Herstellen des Abtriebszahnrads 415, das in den Vorgelegeteil der ersten Stufe 41 mit einer relativ hohen Drehzahl in dem Vorgelegemechanismus 4 einbezogen ist, aus einem Polyacetal, dass die Vorteile eines effektiven Verminderns des Geräuschs des gesamten Vorgelegemechanismus 4 und eines effektiven Erhöhens der Dauerbeständigkeit des gesamten Vorgelegemechanismus 4 erreicht werden.Polyacetal is a material that has self-lubricating properties. Forming the first-stage driven gear 415 from a polyacetal makes it possible to obtain an advantage that abrasion of the driven gear 415 is reduced, noise when the motor unit 3 is operated is reduced, and durability of the motor unit 3 is increased. in particular This makes it possible to manufacture the output gear 415, which is included in the first-stage counter part 41 with a relatively high speed in the counter mechanism 4, from a polyacetal that has the advantages of effectively reducing the noise of the entire counter mechanism 4 and effectively increasing the Durability of the entire countershaft mechanism 4 can be achieved.

Ferner neigt im Allgemeinen ein Abtriebszahnrad, das in einen Vorgelegemechanismus einbezogen ist, dazu, einen relativ großen Durchmesser und daher ein relativ hohes Gewicht aufzuweisen. Im Gegensatz dazu ist in der Motoreinheit 3 gemäß der beispielhaften Ausführungsform das Abtriebszahnrad 415 aus einem Harz, wie z.B. einem Polyacetal, geformt, wodurch das Gewicht des Vorgelegemechanismus 4 vermindert wird und dadurch das Gesamtgewicht des Elektrofahrrads 1 vermindert wird. Darüber hinaus senkt ein Vermindern des Gewichts des Abtriebszahnrads 415 das Drehmoment des Abtriebszahnrads 415, wodurch der Motor 5 das Elektrofahrrad 1 rascher antreiben kann.Furthermore, in general, an output gear included in a countershaft mechanism tends to be relatively large in diameter and therefore relatively heavy in weight. In contrast, in the motor unit 3 according to the exemplary embodiment, the driven gear 415 is formed of a resin such as polyacetal, thereby reducing the weight of the countershaft mechanism 4 and thereby reducing the overall weight of the electric bicycle 1 . In addition, reducing the weight of the driven gear 415 decreases the torque of the driven gear 415, allowing the motor 5 to drive the electric bicycle 1 more quickly.

Verglichen mit einer Herstellung des Abtriebszahnrads 415 aus Nylon ermöglicht die Verwendung eines Polyacetals als Material für das Abtriebszahnrad 415 das Erreichen der Vorteile, dass ein höherer Grad der Dauerbeständigkeit realisiert wird und die Motoreinheit 3 zu einem günstigeren Preis bereitgestellt wird.Compared with making the driven gear 415 from nylon, using a polyacetal as the material for the driven gear 415 makes it possible to achieve the advantages that a higher degree of durability is realized and the motor unit 3 is provided at a cheaper price.

Ein Polyacetal ist gemäß dessen Molekülstrukutur in zwei Arten einteilbar, nämlich ein Homopolymer und ein Copolymer. Das Material für das Abtriebszahnrad 415 kann je nach Eignung ein Homopolymer oder ein Copolymer sein.A polyacetal is classified into two types, namely a homopolymer and a copolymer, according to its molecular structure. The material for the output gear 415 can be a homopolymer or a copolymer as appropriate.

Die erste Vorgelegewelle 45, die aus einem metallischen Material hergestellt ist, ist an der Innenumfangsoberfläche des Abtriebszahnrads der ersten Stufe 415 angebracht. Ein erster Endabschnitt 451 der ersten Vorgelegewelle 45 ist drehbar durch ein Lager 461 gestützt, das auf dem Zwischenelement 93 angeordnet ist. Andererseits ist ein zweiter Endabschnitt 452 der ersten Vorgelegewelle 45 drehbar durch ein Lager 462 gestützt, das in dem zweiten Teilelement 92 angeordnet ist. Der erste Endabschnitt 451 und der zweite Endabschnitt 452 der ersten Vorgelegewelle 45 befinden sich an einander entgegengesetzten Enden. Beide Lager 461, 462 sind ringartige Kugellager mit tiefer Rille. Diese Lager 461, 462 weisen den gleichen Innendurchmesser und den gleichen Außendurchmesser auf.The first countershaft 45 made of a metallic material is attached to the inner peripheral surface of the first stage driven gear 415 . A first end portion 451 of the first countershaft 45 is rotatably supported by a bearing 461 disposed on the intermediate member 93 . On the other hand, a second end portion 452 of the first countershaft 45 is rotatably supported by a bearing 462 disposed in the second split member 92 . The first end portion 451 and the second end portion 452 of the first countershaft 45 are located at opposite ends. Both bearings 461, 462 are ring-type deep groove ball bearings. These bearings 461, 462 have the same inside diameter and outside diameter.

Mindestens ein Teil des Lagers 461 ist so angeordnet, dass er mit der Steuerplatine 35 überlappt, wenn die Motoreinheit 3 senkrecht zu den jeweiligen Achsen der Kurbelachse 6 und der Motorwelle 51 betrachtet wird.At least a part of the bearing 461 is arranged to overlap with the control board 35 when the motor unit 3 is viewed perpendicular to the respective axes of the crank axle 6 and the motor shaft 51 .

Die erste Vorgelegewelle 45, die aus einem metallischen Material hergestellt ist, dient als Kernstab, der in das aus einem Harz hergestellte Abtriebszahnrad 415 eingesetzt wird, wodurch die mechanische Festigkeit des aus dem Harz hergestellten Abtriebszahnrads 415 weiter erhöht wird. Ferner werden, obwohl das Material für das Abtriebszahnrad 415 ein Polyacetal mit einer geringeren Wärmebeständigkeit als Nylon ist, beispielsweise die Wärmeableitungseigenschaften des Abtriebszahnrads 415 mittels der ersten Vorgelegewelle 45, die aus einem metallischen Material hergestellt ist, erhöht. Die erste Vorgelegewelle 45 und das Abtriebszahnrad 415 können durch integriertes Formen, wie z.B. durch Zweistufen-Spritzgießen, bereitgestellt werden, oder sie können auch durch Einpressen der ersten Vorgelegewelle 45 in das Durchgangsloch des Abtriebszahnrads 415 bereitgestellt werden.The first countershaft 45 made of a metallic material serves as a core bar inserted into the resin-made driven gear 415, thereby further increasing the mechanical strength of the resin-made driven gear 415. Further, although the material for the driven gear 415 is a polyacetal having a lower heat resistance than nylon, for example, the heat dissipation properties of the driven gear 415 are increased by the first countershaft 45 made of a metallic material. The first countershaft 45 and the driven gear 415 may be provided by integral molding such as two-stage injection molding, or they may also be provided by press-fitting the first countershaft 45 into the through hole of the driven gear 415 .

Der Vorgelegeteil der ersten Stufe 41 ist durch das Antriebszahnrad 413 und das Abtriebszahnrad 415 ausgebildet. Als nächstes werden die Strukturen des Antriebszahnrads der ersten Stufe 413 und des Abtriebszahnrad 415 detaillierter beschrieben.The countershaft portion of the first stage 41 is formed by the input gear 413 and the output gear 415 . Next, the structures of the first stage drive gear 413 and the driven gear 415 will be described in more detail.

Das Antriebszahnrad der ersten Stufe 413 und das Abtriebszahnrad 415 sind Schrägzahnräder, die miteinander kämmen. Die Verwendung von Schrägzahnrädern als das Antriebszahnrad 413 und das Abtriebszahnrad 415 ermöglicht das Erreichen des Vorteils einer Erhöhung des Kämmverhältnisses des Vorgelegeteils der ersten Stufe 41 (d.h., des Kämmverhältnisses zwischen dem Antriebszahnrad 413 und dem Abtriebszahnrad 415). Darüber hinaus macht es das Abtriebszahnrad 415, obwohl das Material für das Abtriebszahnrad 415 ein Polyacetal mit einer niedrigeren Wärmebeständigkeit als Nylon ist, beispielsweise einfacher, die Umgebungsluft aufzuwirbeln, während sich das Abtriebszahnrad 415 dreht, wodurch der Vorteil des Verbesserns der Wärmeableitungseigenschaften des Abtriebszahnrads 415 erreicht wird.The first-stage drive gear 413 and the driven gear 415 are helical gears that mesh with each other. The use of helical gears as the drive gear 413 and the driven gear 415 enables the advantage of increasing the meshing ratio of the first stage countershaft 41 (i.e., the meshing ratio between the drive gear 413 and the driven gear 415) to be achieved. In addition, although the material for the driven gear 415 is a polyacetal with a lower heat resistance than nylon, for example, the driven gear 415 makes it easier to stir up the surrounding air while the driven gear 415 rotates, thereby achieving the advantage of improving the heat dissipation properties of the driven gear 415 becomes.

Das Antriebszahnrad 413 und das Abtriebszahnrad 415 sind vorzugsweise Schrägzahnräder mit einem Schrägungswinkel innerhalb des Bereichs von 20 Grad bis 25 Grad. Alternativ kann der Schrägungswinkel auch so eingestellt werden, dass er innerhalb eines anderen geeigneten Bereichs liegt. Der Schrägungswinkel der Schrägzahnräder wird vorzugsweise auf einen Winkel von nicht weniger als 10 Grad eingestellt. Es ist auch bevorzugt, dass der Schrägungswinkel der Schrägzahnräder auf einen Winkel gleich oder größer als 15 Grad, gleich oder größer als 20 Grad oder gleich oder größer als 25 Grad eingestellt wird. Das Einstellen des Schrägungswinkels auf einen übermäßig großen Winkel erhöht jedoch die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Abtriebszahnrad 415 ablöst. Folglich wird der Schrägungswinkel vorzugsweise auf einen Winkel von nicht mehr als 45 Grad eingestellt. Daher wird der Schrägungswinkel vorzugsweise so eingestellt, dass er innerhalb des Bereichs von 10 Grad bis 45 Grad liegt, und mehr bevorzugt so eingestellt, dass er innerhalb des Bereichs von 20 Grad bis 25 Grad liegt.The input gear 413 and the output gear 415 are preferably helical gears with a helix angle within the range of 20 degrees to 25 degrees. Alternatively, the helix angle can be adjusted to be within another suitable range. The helix angle of the helical gears is preferably set to an angle of not less than 10 degrees. It is also preferable that the helix angle of the helical gears is set to an angle equal to or larger than 15 degrees, equal to or larger than 20 degrees, or equal to or larger than 25 degrees is set. However, setting the helix angle at an excessively large angle increases the likelihood that the driven gear 415 will come off. Accordingly, the helix angle is preferably set at an angle of not more than 45 degrees. Therefore, the helix angle is preferably set to be within the range of 10 degrees to 45 degrees, and more preferably set to be within the range of 20 degrees to 25 degrees.

Die Breite der kämmenden Abschnitte des Vorgelegeteils der ersten Stufe 41 (d.h., die kämmenden Abschnitte des Antriebszahnrads 413 und des Abtriebszahnrads 415) ist auf einen Wert eingestellt, der innerhalb des Bereichs von 15 mm bis 20 mm liegt. Wie hier verwendet, bezieht sich die „Breite“ auf eine Breite, die entlang der Achse der Motorwelle 51 gemessen wird. Die Breite der kämmenden Abschnitte des Vorgelegeteils der ersten Stufe 41 wird vorzugsweise auf einen Wert von nicht weniger als 10 mm eingestellt. Es ist auch bevorzugt, dass die Breite auf einen Wert von gleich oder größer als 15 mm oder einen Wert von gleich oder größer als 20 mm eingestellt wird. Ferner wird die Breite der kämmenden Abschnitte des Vorgelegeteils der ersten Stufe 41 vorzugsweise auf einen Wert von nicht mehr als 25 mm eingestellt.The width of the meshing portions of the first stage countershaft 41 (i.e., the meshing portions of the drive gear 413 and the driven gear 415) is set to a value falling within the range of 15 mm to 20 mm. As used herein, “width” refers to a width measured along the motor shaft 51 axis. The width of the meshing portions of the first stage countershaft 41 is preferably set to a value of not less than 10 mm. It is also preferable that the width is set to a value equal to or larger than 15 mm or a value equal to or larger than 20 mm. Further, the width of the meshing portions of the first stage countershaft 41 is preferably set to a value of not more than 25 mm.

Der Modul des Antriebszahnrads der ersten Stufe 413 wird auf einen Wert von gleich oder größer als 0,8 mm eingestellt. Der Modul eines Zahnrads wird durch Dividieren des Teilkreisdurchmessers des Zahnrads durch die Anzahl von dessen Zähnen berechnet. Je größer der Modul ist, desto größer kann die Abmessung jedes Zahns sein, und zwar unter der Bedingung, dass der Teilkreisdurchmesser des Antriebszahnrads 413 gleichbleibt. Dadurch neigen die Zähne des Antriebszahnrads 413 und des Abtriebszahnrads 415 viel weniger zu einem Bruch und werden signifikant stärker mechanisch stabilisiert.The modulus of the first stage drive gear 413 is set to a value equal to or greater than 0.8 mm. The modulus of a gear is calculated by dividing the pitch circle diameter of the gear by the number of teeth on it. The larger the module, the larger the dimension of each tooth can be, provided the pitch diameter of the drive gear 413 remains the same. As a result, the teeth of the driving gear 413 and the driven gear 415 are much less prone to breakage and are mechanically stabilized significantly more.

Die Anzahl der Zähne des Antriebszahnrads der ersten Stufe 413 ist gleich oder kleiner als sechs und gleich oder größer als zwei. D.h., die Anzahl der Zähne des Antriebszahnrads der ersten Stufe 413 kann sechs, fünf, vier, drei oder zwei betragen. Es ist auch bevorzugt, dass die Anzahl der Zähne des Antriebszahnrads 413 auf eine Anzahl von gleich oder weniger als fünf oder eine Anzahl von gleich oder weniger als vier eingestellt wird. Je kleiner die Anzahl der Zähne ist, desto größer kann die Abmessung jedes Zahns sein, und zwar unter der Bedingung, dass der Teilkreisdurchmesser des Antriebszahnrads 413 gleichbleibt. Dadurch neigen die Zähne des Antriebszahnrads 413 und des Abtriebszahnrads 415 viel weniger zu einem Bruch und werden signifikant stärker mechanisch stabilisiert.The number of teeth of the first stage drive gear 413 is equal to or less than six and equal to or more than two. That is, the number of teeth of the first stage drive gear 413 can be six, five, four, three, or two. It is also preferable that the number of teeth of the driving gear 413 is set to a number equal to or less than five, or a number equal to or less than four. The smaller the number of teeth, the larger the size of each tooth can be, on condition that the pitch circle diameter of the drive gear 413 remains the same. As a result, the teeth of the driving gear 413 and the driven gear 415 are much less prone to breakage and are mechanically stabilized significantly more.

Das Untersetzungsverhältnis des Vorgelegeteils der ersten Stufe 41 wird so eingestellt, dass es innerhalb des Bereichs von 6 bis 7 liegt. Das Untersetzungsverhältnis des Vorgelegeteils der ersten Stufe 41 wird vorzugsweise auf einen Wert von gleich oder weniger als 10 eingestellt. Es ist auch bevorzugt, dass das Untersetzungsverhältnis des Vorgelegeteils der ersten Stufe 41 auf einen Wert von gleich oder weniger als 9, einen Wert von gleich oder weniger als 8, einen Wert von gleich oder weniger als 7 oder einen Wert von gleich oder weniger als 6 eingestellt wird. Je kleiner das Untersetzungsverhältnis des Vorgelegeteils der ersten Stufe 41 ist, desto geringer ist die Belastung pro Zahn an dem Antriebszahnrad 413 und dem Abtriebszahnrad 415. Dadurch neigen die Zähne des Antriebszahnrads 413 und des Abtriebszahnrads 415 viel weniger zu einem Bruch und werden signifikant stärker mechanisch stabilisiert.The reduction ratio of the first-stage countershaft 41 is set to be within the range of 6-7. The reduction ratio of the first stage countershaft 41 is preferably set to a value equal to or less than 10. It is also preferable that the reduction ratio of the first stage countershaft 41 is set to a value equal to or less than 9, a value equal to or less than 8, a value equal to or less than 7, or a value equal to or less than 6 is set. The smaller the reduction ratio of the countershaft part of the first stage 41, the lower the load per tooth on the input gear 413 and the output gear 415. As a result, the teeth of the input gear 413 and the output gear 415 are much less prone to breakage and are significantly more mechanically stabilized .

(Vorgelegeteil der zweiten Stufe)(second stage countershaft part)

Der Vorgelegeteil der zweiten Stufe 42 umfasst: Ein Antriebszahnrad der zweiten Stufe 423, das sich zusammen mit der ersten Vorgelegewelle 45 dreht; und ein Abtriebszahnrad der zweiten Stufe 425, das mit dem Antriebszahnrad der zweiten Stufe 423 kämmt.The second-stage countershaft 42 includes: a second-stage drive gear 423 rotating together with the first countershaft 45; and a second stage output gear 425 meshing with the second stage input gear 423 .

Das Antriebszahnrad der zweiten Stufe 423 umfasst Zähne, die auf der Außenumfangsoberfläche der ersten Vorgelegewelle 45, die aus einem metallischen Material hergestellt ist, ausgebildet sind. Das Antriebszahnrad der zweiten Stufe 423 bildet einen Teil der ersten Vorgelegewelle 45 und ist aus einem metallischen Material hergestellt. Das Antriebszahnrad der zweiten Stufe 423 kann dadurch gebildet werden, dass die erste Vorgelegewelle 45 entweder einer spanabhebenden Bearbeitung oder einem Umformen unterzogen wird. Das Umformen kann beispielsweise ein Schmieden oder Walzen sein.The second stage drive gear 423 includes teeth formed on the outer peripheral surface of the first countershaft 45 made of a metallic material. The second stage drive gear 423 forms part of the first countershaft 45 and is made of a metallic material. The second stage input gear 423 may be formed by subjecting the first countershaft 45 to either machining or forming. The forming can be forging or rolling, for example.

Das Abtriebszahnrad der zweiten Stufe 425 ist ein Element, das mit dem Antriebszahnrad der zweiten Stufe 423 kämmt und sich dadurch beim Aufnehmen der Drehantriebskraft von der ersten Vorgelegewelle 45 dreht. Auf der Außenumfangsoberfläche des Abtriebszahnrads der zweiten Stufe 425 ist eine Mehrzahl von Zähnen ausgebildet, die mit dem Antriebszahnrad der zweiten Stufe 423 kämmen.The second stage driven gear 425 is a member that meshes with the second stage drive gear 423 and thereby rotates upon receiving the rotational drive force from the first countershaft 45 . On the outer peripheral surface of the second stage driven gear 425 , a plurality of teeth meshing with the second stage drive gear 423 are formed.

Das Abtriebszahnrad der zweiten Stufe 425 ist ein Zahnrad, das aus einem metallischen Material hergestellt ist und in einer zylindrischen Form ausgebildet ist. Die zweite Vorgelegewelle 47, die aus einem metallischen Material hergestellt ist, ist an der Innenumfangsoberfläche des Abtriebszahnrads der zweiten Stufe 425 angebracht. Ein erster Endabschnitt 471 der zweiten Vorgelegewelle 47 ist drehbar durch ein Lager 481 gestützt, das in dem ersten Teilelement 91 angeordnet ist. Andererseits ist ein zweiter Endabschnitt 472 der zweiten Vorgelegewelle 47 drehbar durch ein Lager 482 gestützt, das in dem zweiten Teilelement 92 angeordnet ist. Der erste Endabschnitt 471 und der zweite Endabschnitt 472 befinden sich an einander entgegengesetzen Enden. Beide Lager 481, 482 sind ringartige Kugellager mit tiefer Rille. Der Innendurchmesser des Lagers 481 ist größer als der Innendurchmesser des Lagers 482.The second stage driven gear 425 is a gear made of a metallic material and formed in a cylindrical shape. The second countershaft 47 made of a metallic material is attached to the inner peripheral surface of the second stage driven gear 425 . A first end portion 471 of the second countershaft 47 is rotatable bar supported by a bearing 481, which is arranged in the first sub-element 91. On the other hand, a second end portion 472 of the second countershaft 47 is rotatably supported by a bearing 482 disposed in the second split member 92 . The first end portion 471 and the second end portion 472 are at opposite ends. Both bearings 481, 482 are ring-type deep groove ball bearings. The inner diameter of bearing 481 is larger than the inner diameter of bearing 482.

Entlang der Achse der ersten Vorgelegewelle 45 befindet sich die Steuerplatine 35 zwischen dem Stator 53 des Motors 5 und dem Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415 und dem Vorgelegeteil der zweiten Stufe 42. Insbesondere befindet sich die Steuerplatine 35 zwischen einem Endabschnitt, der sich näher an dem Vorgelegeteil der zweiten Stufe 42 (d.h., an dem Antriebszahnrad der zweiten Stufe 423 und dem Abtriebszahnrad der zweiten Stufe 425) befindet, des Stators 53, und einem Endabschnitt, der sich näher an dem Vorgelegeteil der zweiten Stufe 42 (d.h., an dem Antriebszahnrad der zweiten Stufe 423 und dem Abtriebszahnrad der zweiten Stufe 425) befindet, des Abtriebszahnrads der ersten Stufe 415. Wie hier verwendet, bezieht sich der „Endabschnitt“ des Stators 53 auf den Endabschnitt eines äußersten Elements von verschiedenen Aufbauelementen, einschließlich Zähne, eine Wicklung und einen laminierten Kern, des Stators 53. Diese Anordnung ermöglicht es, den Totraum durch eine effektive Raumnutzung im Inneren der Motoreinheit 3 zu vermindern und so zur Verkleinerung der Motoreinheit 3 beizutragen.Along the axis of the first countershaft 45, the control board 35 is located between the stator 53 of the motor 5 and the first stage output gear 415 and the second stage countershaft 42. Specifically, the control board 35 is located between an end portion closer to the countershaft of the second stage 42 (i.e., on the second stage input gear 423 and the second stage output gear 425), of the stator 53, and an end portion closer to the countershaft portion of the second stage 42 (i.e., on the second stage input gear Stage 423 and the second stage output gear 425), the first stage output gear 415. As used herein, the "end portion" of the stator 53 refers to the end portion of an outermost member of various structural members, including teeth, a winding, and a laminated Core, the stator 53. This arrangement makes it possible to use the dead space effectively ng inside the motor unit 3 and thus contribute to the downsizing of the motor unit 3.

(Vorgelegeteil der dritten Stufe)(3rd stage countershaft part)

Der Vorgelegeteil der dritten Stufe 43 umfasst: Ein Antriebszahnrad der dritten Stufe 433, das sich zusammen mit der zweiten Vorgelegewelle 47 dreht; und ein Abtriebszahnrad der dritten Stufe 435, das mit dem Antriebszahnrad der dritten Stufe 433 kämmt. Das Antriebszahnrad der dritten Stufe 433 ist über einen Freilauf 44 mit der zweiten Vorgelegewelle 47 gekoppelt. Der Freilauf 44 ist ein Kupplungsmechanismus, der zum Übertragen der Drehkraft in nur eine Richtung ausgebildet ist. Insbesondere ist der Freilauf 44 zum Übertragen der Drehkraft in einer Richtung, in der das Zahnrad durch die sich drehende Motorwelle 51 drehend angetrieben wird, jedoch zum Stoppen der Übertragung der Drehkraft in der entgegengesetzten Richtung ausgebildet.The third stage counter part 43 includes: a third stage drive gear 433 rotating together with the second counter shaft 47; and a third stage output gear 435 meshing with the third stage input gear 433 . The third stage drive gear 433 is coupled to the second countershaft 47 via a one-way clutch 44 . The one-way clutch 44 is a clutch mechanism configured to transmit rotational power in only one direction. Specifically, the one-way clutch 44 is configured to transmit the rotational force in a direction in which the gear is rotationally driven by the rotating motor shaft 51, but to stop transmission of the rotational force in the opposite direction.

Das Abtriebszahnrad der dritten Stufe 435 ist integriert mit der Außenumfangsoberfläche des Kranzes 82 des Abtriebskörpers 8 ausgebildet. Das Abtriebszahnrad der dritten Stufe 435 ist zum Kämmen mit dem Antriebszahnrad der dritten Stufe 433 und dadurch zum Drehen bei der Aufnahme der Drehantriebskraft von der zweiten Vorgelegewelle 47 ausgebildet. An dem Abtriebszahnrad der dritten Stufe 435 ist eine Mehrzahl von Zähnen ausgebildet, die mit dem Antriebszahnrad der dritten Stufe 433 kämmen.The third stage driven gear 435 is formed integrally with the outer peripheral surface of the collar 82 of the driven body 8 . The third stage output gear 435 is adapted to mesh with the third stage input gear 433 and thereby rotate upon receiving the rotational input power from the second countershaft 47 . The third stage driven gear 435 is formed with a plurality of teeth that mesh with the third stage drive gear 433 .

Der Abtriebskörper 8 kombiniert die Drehkraft, die von dem Motor 5 über den Vorgelegemechanismus 4 mit der verminderten Drehzahl übertragen wird, und die Drehkraft, die manuell erzeugt und von der Kurbelachse 6 übertragen wird.The output body 8 combines the rotational power transmitted from the motor 5 via the reduction gear mechanism 4 and the rotational power generated manually and transmitted from the crank axle 6 .

(Betrieb der Motoreinheit)(operation of the motor unit)

Die Motoreinheit 3 gemäß der beispielhaften Ausführungsform weist einen solchen Aufbau auf. Folglich drehen sich, wenn sich die Kurbelachse 6 durch ein Treten der Pedale 181 des Elektrofahrrads 1 durch den Fahrer dreht, auch der erste Antriebskörper 71 und der zweite Antriebskörper 72 zusammen mit der Kurbelachse 6. Wenn die Drehkraft des zweiten Antriebskörpers 72 auf den Abtriebskörper 8 übertragen wird, drehen sich der Abtriebskörper 8 und das vordere Ritzel 191. Wenn sich das vordere Ritzel 191 dreht, wird dessen Drehkraft über die Kette 193 zu dem hinteren Ritzel 192 übertragen, wodurch bewirkt wird, dass sich das hintere Ritzel 192 dreht und dadurch das Hinterrad 112 drehend antreibt.The motor unit 3 according to the exemplary embodiment has such a structure. Consequently, when the crank axle 6 rotates by the rider pedaling the pedals 181 of the electric bicycle 1, the first drive body 71 and the second drive body 72 also rotate together with the crank axle 6. When the rotational force of the second drive body 72 is applied to the driven body 8 is transmitted, the output body 8 and the front sprocket 191 rotate. When the front sprocket 191 rotates, its rotational force is transmitted to the rear sprocket 192 via the chain 193, causing the rear sprocket 192 to rotate and thereby the Rear wheel 112 drives to rotate.

Darüber hinaus kann die Motoreinheit 3 gemäß der beispielhaften Ausführungsform die Drehkraft, die von dem Motor 5 abgegeben wird, auf den Abtriebskörper 8 ausüben, wie es nachstehend beschrieben ist.Moreover, the motor unit 3 according to the exemplary embodiment can apply the rotational force output from the motor 5 to the output body 8 as described below.

Wenn sich die Motorwelle 51 des Motors 5 dreht, drehen sich auch das Antriebszahnrad der ersten Stufe 413 und das Abtriebszahnrad 415, während sie miteinander kämmen, wodurch bewirkt wird, dass sich die erste Vorgelegewelle 45 dreht. Wenn sich die erste Vorgelegewelle 45 dreht, drehen sich auch das Antriebszahnrad der zweiten Stufe 423 und das Abtriebszahnrad 425, während sie miteinander kämmen, wodurch bewirkt wird, dass sich die zweite Vorgelegewelle 47 dreht.When the motor shaft 51 of the motor 5 rotates, the first stage input gear 413 and the output gear 415 also rotate while meshing with each other, thereby causing the first countershaft 45 to rotate. When the first countershaft 45 rotates, the second stage input gear 423 and the output gear 425 also rotate while meshing with each other, thereby causing the second countershaft 47 to rotate.

Die Drehkraft der zweiten Vorgelegewelle 47 wird auf das Antriebszahnrad der dritten Stufe 433 und das Abtriebszahnrad 435 über den Freilauf 44 übertragen und schließlich auf den Abtriebskörper 8 übetragen. Auf den Abtriebskörper 8 werden in einer Kombination die Drehkraft, die durch den Motor 5 erzeugt wird, und die Drehkraft, die durch den Fahrer erzeugt wird, der die Pedale 181 tritt, übertragen.The rotational force of the second countershaft 47 is transmitted to the third stage input gear 433 and the output gear 435 via the one-way clutch 44 and finally to the output body 8 . The rotational force generated by the motor 5 and the rotational force generated by the driver stepping on the pedals 181 are transmitted to the output body 8 in a combination.

In der Motoreinheit 3 gemäß der beispielhaften Ausführungsform ist der Vorgelegemechanismus 4 ein Zahnradvorgelege mit Dreifachuntersetzung und paralleler Welle, das den Vorgelegeteil der ersten Stufe 41, die erste Vorgelegewelle 45, den Vorgelegeteil der zweiten Stufe 42, die zweite Vorgelegewelle 47 und den Vorgelegeteil der dritten Stufe 43 umfasst, und der Freilauf 44 ist von diesen Elementen an der zweiten Vorgelegewelle 47 angebracht. Während das Elektrofahrrad 1 fährt, vermindert dies bei gestopptem Motor 5 die Wahrscheinlichkeit, dass sich die meisten Elemente des Vorgelegemechanismus 4 drehen. Folglich kann der Fahrer eine Leichtigkeit spüren, während er mit gestopptem Motor 5 fährt.In the motor unit 3 according to the exemplary embodiment, the transmission mechanism 4 is a triple reduction gear transmission and parallel shaft comprising the first stage countershaft 41, the first countershaft 45, the second stage countershaft 42, the second countershaft 47 and the third stage countershaft 43, and the one-way clutch 44 is of these elements on the second countershaft 47 appropriate. While the electric bicycle 1 is running, with the engine 5 stopped, this reduces the likelihood that most elements of the transmission mechanism 4 will rotate. Consequently, the driver can feel lightness while driving with the engine 5 stopped.

In dem Elektrofahrrad 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform steuert eine Steuereinheit, die in die Steuerplatine 35 einbezogen ist, die Drehung des Motors 5 gemäß dem Drehmoment, das auf die Kurbelachse 6 ausgeübt wird, und der Drehzahl pro Zeiteinheit der Kurbelachse 6. Das Drehmoment, das auf die Kurbelachse 6 ausgeübt wird, wird durch einen magnetostriktiven Drehmomentdetektor 33 erfasst, der in der Gehäuseeinheit 9 aufgenommen ist.In the electric bicycle 1 according to the exemplary embodiment, a control unit included in the control board 35 controls the rotation of the motor 5 according to the torque applied to the crank axle 6 and the number of revolutions per unit time of the crank axle 6. The torque that applied to the crank axle 6 is detected by a magnetostrictive torque detector 33 accommodated in the housing unit 9 .

Der Drehmomentdetektor 33 muss kein magnetostriktiver Detektor sein, sondern kann auch ein Detektor sein, der jedwedes andere geeignete Erfassungsverfahren nutzt. Beispiele für solche Detektoren, die andere Erfassungsverfahren nutzen, umfassen einen Detektor, der entweder einen Belastungs- bzw. Spannungssensor oder einen Drucksensor nutzt, und einen mechanischen Detektor, der entweder einen Torsionsstab oder ein Potentiometer nutzt.The torque detector 33 does not have to be a magnetostrictive detector, but can also be a detector using any other suitable detection method. Examples of such detectors using other detection methods include a detector using either a strain sensor or a pressure sensor and a mechanical detector using either a torsion bar or a potentiometer.

Die Drehzahl pro Zeiteinheit der Kurbelachse 6 wird durch einen Rotationsdetektor 34 erfasst. Der Rotationsdetektor 34 ist ein optischer Rotationsdetektor, der einen Rotator 341, der sich zusammen mit dem Antriebskörper 7 dreht, und einen optischen Sensor 342 umfasst, der in einem sehr geringen Abstand von dem Rotator 341 angeordnet ist.The rotational speed per unit time of the crank axle 6 is detected by a rotation detector 34 . The rotation detector 34 is an optical rotation detector comprising a rotator 341 rotating together with the driving body 7 and an optical sensor 342 arranged at a very small distance from the rotator 341 .

Die Steuereinheit der Steuerplatine 35 kann beispielsweise einen Mikrocomputer umfassen und steuert den Betrieb der jeweiligen Aufbauelemente durch Ausführen eines Programms, das in einem Speichermedium, wie z.B. einem Festwertspeicher (ROM), gespeichert ist. Als diese Steuereinheit kann in einer geeigneten Weise eine bekannte Steuereinheit verwendet werden.The control unit of the control board 35 may comprise a microcomputer, for example, and controls the operation of the respective constituent elements by executing a program stored in a storage medium such as a read-only memory (ROM). As this control unit, a known control unit can be suitably used.

In dieser beispielhaften Ausführungsform wird das Gesamt-Untersetzungsverhältnis des Vorgelegemechanismus 4 so eingestellt, dass es beispielsweise innerhalb des Bereichs von 30 bis 35 liegt. Das Gesamt-Untersetzungsverhältnis des Vorgelegemechanismus 4 wird vorzugsweise auf einen Wert von nicht mehr als 40 eingestellt. Es ist auch bevorzugt, dass das Gesamt-Untersetzungsverhältnis des Vorgelegemechanismus 4 auf einen Wert, der gleich oder weniger als 30 beträgt, einen Wert, der gleich oder weniger als 25 beträgt, oder einen Wert, der gleich oder weniger als 20 beträgt, eingestellt wird. Je kleiner das Gesamt-Untersetzungsverhältnis des Vorgelegemechanismus 4 ist, desto geringer ist die Belastung pro Zahn an jedem Zahnrad, das in den Vorgelegemechanismus 4 einbezogen ist. Folglich vermindert dies den Abrieb jedes Zahnrads, das in den Vorgelegemechanismus 4 einbezogen ist, und erhöht dessen Dauerbeständigkeit.In this exemplary embodiment, the overall speed reduction ratio of the transmission mechanism 4 is set to be within the range of 30 to 35, for example. The overall reduction ratio of the reduction gear mechanism 4 is preferably set to a value of not more than 40. It is also preferable that the total reduction ratio of the reduction mechanism 4 is set to a value equal to or less than 30, a value equal to or less than 25, or a value equal to or less than 20 . The smaller the overall reduction ratio of the lay-out mechanism 4, the lower the load per tooth on each gear involved in the lay-out mechanism 4. Consequently, this reduces the abrasion of each gear involved in the countershaft mechanism 4 and increases its durability.

[Variationen][variations]

Als nächstes werden zahlreiche Variationen der Motoreinheit 3 gemäß der beispielhaften Ausführungsform und des Elektrofahrrads 1, das eine solche Motoreinheit 3 umfasst, beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird jedwedes Aufbauelement der Variationen, das die gleiche Funktion wie ein Gegenstück der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform aufweist, mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie dasjenige des Gegenstücks, und eine detaillierte Beschreibung davon ist hier weggelassen.Next, various variations of the motor unit 3 according to the exemplary embodiment and the electric bicycle 1 including such a motor unit 3 will be described. In the following description, any constituent element of the variations that has the same function as a counterpart of the exemplary embodiment described above is denoted by the same reference numeral as that of the counterpart, and a detailed description thereof is omitted here.

Die 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine erste Variation der Motoreinheit 3 gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt. In dieser ersten Variation ist der Freilauf 49 an einer Position in dem Vorgelegemechanismus 4 installiert, die von der Position des Freilaufs 44, der in der 3 gezeigt ist, verschieden ist.The 4 12 is a cross-sectional view showing a first variation of the motor unit 3 according to the exemplary embodiment. In this first variation, the one-way clutch 49 is installed at a position in the countershaft mechanism 4 that differs from the position of the one-way clutch 44 shown in FIG 3 shown is different.

Insbesondere ist in der Motoreinheit 3 gemäß der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform der Freilauf 44, der zum Sperren der Übertragung von Antriebskraft in dem Vorgelegemechanismus 4 ausgebildet ist, wenn der Betrieb des Motors 5 gestoppt wird, zwischen dem Antriebszahnrad der dritten Stufe 433 und der zweiten Vorgelegewelle 47 angeordnet. Andererseits ist in dieser ersten Variation der Freilauf 49, der zum Sperren der Übertragung von Antriebskraft in dem Vorgelegemechanismus 4 ausgebildet ist, wenn der Betrieb des Motors 5 gestoppt wird, zwischen dem Abtriebszahnrad der zweiten Stufe 425 und der zweiten Vorgelegewelle 47 angeordnet. Der Freilauf 49 ist so ausgebildet, dass er die Drehkraft in einer Richtung überträgt, in der das Zahnrad durch die sich drehende Motorwelle 51 drehend angetrieben wird, jedoch die Übertragung der Drehkraft in die entgegengesetzte Richtung stoppt.Specifically, in the motor unit 3 according to the exemplary embodiment described above, the one-way clutch 44 configured to lock the transmission of driving force in the counter mechanism 4 when the operation of the motor 5 is stopped is between the third stage drive gear 433 and the second counter shaft 47 arranged. On the other hand, in this first variation, the one-way clutch 49 configured to lock the transmission of driving force in the counter mechanism 4 when the operation of the engine 5 is stopped is interposed between the second stage driven gear 425 and the second counter shaft 47 . The one-way clutch 49 is designed to transmit rotational power in a direction in which the gear is rotationally driven by the rotating motor shaft 51, but stop transmission of rotational power in the opposite direction.

In dieser ersten Variation ist der Vorgelegemechanismus 4 auch ein Zahnradvorgelege mit Dreifachuntersetzung und paralleler Welle, das den Vorgelegeteil der ersten Stufe 41, die erste Vorgelegewelle 45, den Vorgelegeteil der zweiten Stufe 42, die zweite Vorgelegewelle 47 und den Vorgelegeteil der dritten Stufe 43 umfasst, und der Freilauf 49 ist von diesen Elementen an der zweiten Vorgelegewelle 47 angebracht. Dies vermindert, während das Elektrofahrrad 1 mit gestopptem Motor 5 fährt, die Wahrscheinlichkeit, dass sich die meisten Elemente des Vorgelegemechanismus 4 drehen. Folglich kann der Fahrer eine Leichtigkeit spüren, während er mit gestopptem Motor 5 fährt.In this first variation, the countershaft mechanism 4 is also a triple reduction parallel shaft gear train comprising the first stage countershaft portion 41, the first countershaft 45, the second stage countershaft portion 42, the second countershaft 47 and the third stage countershaft portion 43. and the free barrel 49 is attached to the second countershaft 47 of these elements. This reduces the likelihood that most elements of the countershaft mechanism 4 will rotate while the electric bicycle 1 is traveling with the engine 5 stopped. Consequently, the driver can feel lightness while driving with the engine 5 stopped.

Die 5 ist eine Querschnittsansicht, die eine zweite Variation der Motoreinheit 3 gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt. In der zweiten Variation ist ein Abschnitt 94, der den Stator 53 des Motors 5 bedeckt, der Gehäuseeinheit 9 getrennt von dem ersten Teilelement 91 und dem zweiten Teilelement 92 bereitgestellt. Dieser Abschnitt 94 ist als becherartiges Element ausgebildet, das beispielsweise aus einem metallischen Material hergestellt ist. Ein Öffnungskantenabschnitt des Elements ist an dem ersten Teilelement 91 angebracht. Das zweite Lager 552, das den Mittelabschnitt 515 der Motorwelle 51 entlang deren Achse drehbar stützt, und das Lager 461, das den ersten Endabschnitt 451 der ersten Vorgelegewelle 45 drehbar stützt, sind in dem ersten Teilelement 91 angeordnet.The 5 12 is a cross-sectional view showing a second variation of the motor unit 3 according to the exemplary embodiment. In the second variation, a portion 94 covering the stator 53 of the motor 5 is provided to the unit case 9 separately from the first split member 91 and the second split member 92 . This portion 94 is formed as a cup-like member made of, for example, a metallic material. An opening edge portion of the member is attached to the first split member 91 . The second bearing 552 that rotatably supports the middle portion 515 of the motor shaft 51 along the axis thereof and the bearing 461 that rotatably supports the first end portion 451 of the first countershaft 45 are disposed in the first split member 91 .

Ferner sind in dieser zweiten Variation das Lager 552, das den Mittelabschnitt 515 der Motorwelle 51 drehbar stützt, und das Lager 461, das den Endabschnitt der ersten Vorgelegewelle 45 drehbar stützt, so angeordnet, dass sie bei einer Betrachtung senkrecht zur Achse der Motorwelle 51 mindestens miteinander überlappen.Further, in this second variation, the bearing 552 that rotatably supports the middle portion 515 of the motor shaft 51 and the bearing 461 that rotatably supports the end portion of the first countershaft 45 are arranged so that when viewed perpendicularly to the axis of the motor shaft 51, they are at least overlap each other.

Ferner weist in dieser zweiten Variation das Lager 481, das in dem ersten Teilelement 91 zum Stützen des ersten Endabschnitts 471 der zweiten Vorgelegewelle 47 angeordnet ist, einen kleineren Innendurchmesser auf als das Lager 482, das in dem zweiten Teilelement 92 zum Stützen des zweiten Endabschnitts 472 der zweiten Vorgelegewelle 47 angeordnet ist. Alternativ können diese Lager 481, 482 auch den gleichen Innendurchmesser aufweisen.Furthermore, in this second variation, the bearing 481, which is arranged in the first sub-element 91 for supporting the first end section 471 of the second countershaft 47, has a smaller inner diameter than the bearing 482, which is arranged in the second sub-element 92 for supporting the second end section 472 the second countershaft 47 is arranged. Alternatively, these bearings 481, 482 can also have the same inner diameter.

Ferner ist in dieser zweiten Variation nicht nur das wärmeleitende Element 95 zwischen der Steuerplatine 35 und dem zweiten Teilelement 92 angeordnet, sondern es ist auch ein weiteres weiches wärmeleitendes Element 96 zwischen der Steuerplatine 35 und dem ersten Teilelement 91 angeordnet. Das erste Teilelement 91 umfasst einen wärmeableitenden Abschnitt 915, der einwärts vorragt. Das wärmeleitende Element 96 mit einer Plattenform ist mit diesem wärmeableitenden Abschnitt 915 in Kontakt. Der wärmeableitende Abschnitt 915 weist die Form einer Platte auf, die zur Steuerplatine 35 parallel ist. Das wärmeleitende Element 96 ist zwischen dem wärmeableitenden Abschnitt 915 und der Steuerplatine 35 angeordnet.Further, in this second variation, not only is the heat conductive member 95 interposed between the control circuit board 35 and the second split member 92 , but also another soft heat conductive member 96 is interposed between the control board 35 and the first split member 91 . The first split member 91 includes a heat-dissipating portion 915 protruding inward. The heat conductive member 96 having a plate shape is in contact with this heat dissipating portion 915 . The heat-dissipating portion 915 has a plate shape parallel to the control board 35 . The heat conductive member 96 is interposed between the heat dissipating portion 915 and the control board 35 .

Bei einer Betrachtung entlang der Achse einer Motorwelle 51 stimmen die wärmeleitenden Elemente 95, 96 und die wärmeableitenden Abschnitte 915, 925, die so bereitgestellt sind, dass die Steuerplatine 35 zwischen diesen angeordnet ist, mit der Außenform eines Stators 53 überein. Ferner überlappt bei einer Betrachtung entlang der Achse der Motorwelle 51 mindestens ein Teil des wärmeleitenden Elements 95 mit dem Stator 53 und mindestens ein Teil des wärmeleitenden Elements 96 überlappt mit dem Stator 53.When viewed along the axis of a motor shaft 51 , the heat conductive members 95 , 96 and heat dissipating portions 915 , 925 provided so that the control circuit board 35 is sandwiched between them conform to the outer shape of a stator 53 . Further, when viewed along the axis of the motor shaft 51, at least a portion of the heat conductive member 95 overlaps the stator 53 and at least a portion of the heat conductive member 96 overlaps the stator 53.

Die 6 ist eine Querschnittsansicht, die eine dritte Variation der Motoreinheit 3 gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt. Die dritte Variation weist den gleichen Grundaufbau auf wie die zweite Variation. In dieser dritten Variation ist ein Freilauf 495 an einer Position in dem Vorgelegemechanismus 4 installiert, die von der Position des Freilaufs 44 gemäß der zweiten Variation verschieden ist.The 6 12 is a cross-sectional view showing a third variation of the motor unit 3 according to the exemplary embodiment. The third variation has the same basic structure as the second variation. In this third variation, a one-way clutch 495 is installed at a position in the countershaft mechanism 4 that is different from the position of the one-way clutch 44 according to the second variation.

Insbesondere ist der Freilauf 495, der zum Sperren der Übertragung von Antriebskraft in dem Vorgelegemechanismus 4 ausgebildet ist, wenn der Betrieb des Motors 5 gestoppt wird, koaxial mit der Kurbelachse 6 angeordnet, so dass er zwischen dem Abtriebskörper 8 und dem Abtriebszahnrad der dritten Stufe 435 angeordnet ist. Der Freilauf 495 ist zum Übertragen der Drehkraft in einer Richtung, in der das Zahnrad durch die sich drehende Motorwelle 51 drehend angetrieben wird, jedoch zum Stoppen der Übertragung der Drehkraft in der entgegengesetzten Richtung ausgebildet.Specifically, the one-way clutch 495, which is designed to lock the transmission of driving force in the countershaft mechanism 4 when the operation of the engine 5 is stopped, is arranged coaxially with the crank axis 6 so as to be between the output body 8 and the third-stage output gear 435 is arranged. The one-way clutch 495 is designed to transmit rotational force in a direction in which the gear is rotationally driven by the rotating motor shaft 51, but to stop transmission of rotational force in the opposite direction.

In der beispielhaften Ausführungsform und der ersten bis dritten Variation, die vorstehend beschrieben sind, umfasst die Motoreinheit 3 den Zahnradvorgelegemechanismus mit Dreifachuntersetzung und paralleler Welle 4. Der Vorgelegemechanismus 4 muss jedoch kein Dreifach-Untersetzungsgetriebe sein, sondern kann auch ein Einfach-, Zweifach- oder Vierfach-Untersetzungsgetriebe sein. In jedem Fall ermöglicht es das Herstellen des Abtriebszahnrads, das zum Kämmen mit dem Antriebszahnrad, das sich zusammen mit der Motorwelle dreht, angeordnet ist, aus einem Polyacetal das Erreichen des Vorteils, dass die Geräusche vermindert werden, wenn die Motoreinheit 3 betrieben wird, und des Vorteils der Verminderung eines Abriebs der Zahnräder.In the exemplary embodiment and the first to third variations described above, the motor unit 3 includes the parallel shaft triple reduction gear mechanism 4. However, the counter gear mechanism 4 need not be a triple reduction gear, but may be a single, double or Quadruple reduction gear. In any case, making the driven gear, which is arranged to mesh with the driving gear rotating together with the motor shaft, from a polyacetal makes it possible to achieve the advantage that the noise is reduced when the motor unit 3 is operated, and the advantage of reducing gear wear.

Die 7 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine vierte Variation der Motoreinheit 3 gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt. In der vierten Variation ist der Vorgelegemechanismus 4 ein Zweifach-Untersetzungsgetriebe, umfassend: Die erste Vorgelegewelle 45; den Vorgelegeteil der ersten Stufe 41, der die Drehzahl der Motorwelle 51 vermindert und eine Drehkraft mit der so verminderten Drehzahl auf die erste Vorgelegewelle 45 überträgt; und den Vorgelegeteil der zweiten Stufe 42, der die Drehzahl der ersten Vorgelegewelle 45 vermindert und eine Drehkraft mit der so verminderten Drehzahl auf den Abtriebskörper 8 überträgt.The 7 12 is a cross-sectional view schematically showing a fourth variation of the motor unit 3 according to the exemplary embodiment. In the fourth variation, the counter mechanism 4 is a double reduction gear including: the first counter shaft 45; the countershaft part of the first stage 41, which reduces the speed of the motor shaft 51 and reduces a rotational force with the so transmits th speed to the first countershaft 45; and the second stage counter part 42 which reduces the rotational speed of the first counter shaft 45 and transmits a rotational force to the output body 8 at the thus reduced rotational speed.

Darüber hinaus umfasst in dieser vierten Variation die Motoreinheit 3 ferner einen Schaltgetriebemechanismus 31, der getrennt von dem Vorgelegemechanismus 4 bereitgestellt ist. Der Schaltgetriebemechanismus 31 ist zwischen der Kurbelachse 6 und dem Antriebskörper 7 angeordnet. Der Schaltgetriebemechanismus 31 ist zum Erhöhen der Drehzahl der Kurbelachse 6 und Übertragen der Drehkraft mit der so erhöhten Drehzahl auf den Antriebskörper 7 und schließlich auf den Abtriebskörper 8 ausgebildet. Der Schaltgetriebemechanismus 31 muss jedoch kein Mechanismus sein, der die Drehzahl der Kurbelachse 6 erhöht und die Drehkraft mit der so erhöhten Drehzahl überträgt. Alternativ kann der Schaltgetriebemechanismus 31 auch zum Vermindern der Drehzahl der Kurbelachse 6 und Übertragen der Drehkraft mit der so verminderten Drehzahl auf den Antriebskörper 7 und schließlich auf den Abtriebskörper 8 ausgebildet sein.Moreover, in this fourth variation, the power unit 3 further includes a manual transmission mechanism 31 separately provided from the transmission mechanism 4 . The gear change mechanism 31 is arranged between the crank axle 6 and the driving body 7 . The gear change mechanism 31 is configured to increase the rotation speed of the crank axle 6 and transmit the rotational force with the rotation speed thus increased to the input body 7 and finally to the output body 8 . However, the speed change mechanism 31 does not have to be a mechanism that increases the rotation speed of the crank axle 6 and transmits the rotational force with the rotation speed thus increased. Alternatively, the transmission mechanism 31 can also be designed to reduce the rotational speed of the crank axle 6 and transmit the rotational force with the rotational speed thus reduced to the drive body 7 and finally to the driven body 8 .

Ferner ist in der beispielhaften Ausführungsform und zahlreichen Variationen davon, die vorstehend beschrieben sind, nur das Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415 von den verschiedenen Zahnrädern, die in den Vorgelegemechanismus 4 einbezogen sind, aus einem Polyacetal hergestellt. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann nicht nur das Material für das Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415, sondern auch das Material für die anderen Zahnräder ein Polyacetal sein. Beispielsweise können das Abtriebszahnrad der zweiten Stufe 425 und auch das Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415 ebenfalls aus einem Polyacetal hergestellt sein. Alternativ können das Abtriebszahnrad der dritten Stufe 435 und auch das Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415 ebenfalls aus einem Polyacetal hergestellt sein. Ferner können das Abtriebszahnrad der zweiten Stufe 425 und das Abtriebszahnrad der dritten Stufe 435 sowie das Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415 aus einem Polyacetal hergestellt sein.Further, in the exemplary embodiment and numerous variations thereof described above, only the first stage driven gear 415 among the various gears included in the countershaft mechanism 4 is made of a polyacetal. However, this is just an example and should not be construed as limiting. Alternatively, not only the material for the first stage driven gear 415 but also the material for the other gears may be polyacetal. For example, the second stage output gear 425 and also the first stage output gear 415 may also be made of a polyacetal. Alternatively, the third stage output gear 435 and also the first stage output gear 415 may also be made of a polyacetal. Further, the second stage driven gear 425 and the third stage driven gear 435 and the first stage driven gear 415 may be made of a polyacetal.

D.h., wenn der Vorgelegemechanismus 4 ein Dreifach-Untersetzungsgetriebe wie in der beispielhaften Ausführungsform und der ersten bis dritten Variation davon ist, kann nicht nur das Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415, sondern auch eines von beiden des Abtriebszahnrads der zweiten und der dritten Stufe 425, 435 aus einem Polyacetal hergestellt sein. Wenn der Vorgelegemechanismus 4 ein Vierfach-Untersetzungsgetriebe ist, kann bzw. können nicht nur das Abtriebszahnrad der ersten Stufe, sondern auch mindestens die Abtriebszahnräder der zweiten bis vierten Stufe aus einem Polyacetal hergestellt sein. Wenn der Vorgelegemechanismus 4 ein Zweifach-Untersetzungsgetriebe wie in der vierten Variation ist, kann nicht nur das Abtriebszahnrad der ersten Stufe 415, sondern auch das Abtriebszahnrad der zweiten Stufe 425 aus einem Polyacetal hergestellt sein.That is, when the countershaft mechanism 4 is a triple reduction gear as in the exemplary embodiment and the first to third variations thereof, not only the first stage driven gear 415 but also either one of the second and third stage driven gears 425, 435 be made of a polyacetal. When the countershaft mechanism 4 is a quadruple reduction gear, not only the first stage driven gear but also at least the second to fourth stage driven gears may be made of a polyacetal. When the countershaft mechanism 4 is a double reduction gear as in the fourth variation, not only the first-stage driven gear 415 but also the second-stage driven gear 425 may be made of a polyacetal.

Ferner ist in der beispielhaften Ausführungsform und zahlreichen Variationen davon, die vorstehend beschrieben sind, die Motoreinheit 3 eine sogenannte „uniaxiale Motoreinheit“, in der die Drehkraft, die über den Vorgelegemechanismus 4 übertragen wird, und die Drehkraft der Kurbelachse 6 durch den Abtriebskörper 8, der auf dem Außenumfang der Kurbelachse 6 angeordnet ist, miteinander kombiniert werden. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann die Motoreinheit 3 auch eine bekannte biaxiale Motoreinheit sein. Die biaxiale Motoreinheit bezieht sich auf eine Motoreinheit, bei welcher der Abtriebskörper 8 einen ersten Abtriebskörper und einen zweiten Abtriebskörper umfasst. In der biaxialen Motoreinheit wird die Drehkraft der Kurbelachse 6 auf den ersten Abtriebskörper übertragen, der auf dem Außenumfang der Kurbelachse 6 angeordnet ist, und die über den Vorgelegemechanismus 4 übertragene Drehkraft wird ferner auf den zweiten Abtriebskörper übertragen, der beabstandet von der Kurbelachse 6 vorliegt. Die jeweiligen Drehkräfte des ersten und des zweiten Abtriebskörpers werden über ein Leistungsübertragungselement, wie z.B. eine Kette, schließlich miteinander kombiniert. Jede der Konfigurationen des Vorgelegemechanismus 4 gemäß der beispielhaften Ausführungsform und zahlreiche Variationen davon, die vorstehend beschrieben sind, sind sowohl auf eine uniaxiale Motoreinheit als auch eine biaxiale Motoreinheit anwendbar.Further, in the exemplary embodiment and various variations thereof described above, the motor unit 3 is a so-called "uniaxial motor unit" in which the rotational force transmitted via the countershaft mechanism 4 and the rotational force of the crank axle 6 through the output body 8, which is arranged on the outer circumference of the crank axle 6 can be combined with each other. However, this is just an example and should not be construed as limiting. Alternatively, the motor unit 3 can also be a known biaxial motor unit. The biaxial motor unit refers to a motor unit in which the driven body 8 includes a first driven body and a second driven body. In the biaxial motor unit, the rotational force of the crank axle 6 is transmitted to the first output body which is arranged on the outer periphery of the crank axle 6, and the rotational force transmitted via the countershaft mechanism 4 is further transmitted to the second output body which is spaced apart from the crank axle 6. The respective rotational forces of the first and second output bodies are finally combined with each other via a power transmission element such as a chain. Each of the configurations of the countershaft mechanism 4 according to the exemplary embodiment and various variations thereof described above are applicable to both a uniaxial motor unit and a biaxial motor unit.

Ferner ist das Elektrofahrrad 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, ein sogenanntes „elektrisch unterstütztes Fahrrad“. Dies ist jedoch lediglich ein Beispiel und sollte nicht als beschränkend aufgefasst werden. Alternativ kann das Elektrofahrrad 1 auch als E-Fahrrad mit dem Vermögen implementiert sein, die Räder 11 nur mit der Drehkraft des Motors 5 drehend anzutreiben. Ferner ist, obwohl das Elektrofahrrad gemäß der beispielhaften Ausführungsform zwei Räder 11 aufweist, die Anzahl der Räder 11 des Elektrofahrrads 1 nicht auf irgendeine spezielle Zahl beschränkt, sondern sie kann beispielsweise auch drei betragen.Furthermore, the electric bicycle 1 according to the exemplary embodiment described above is a so-called “electrically assisted bicycle”. However, this is just an example and should not be construed as limiting. Alternatively, the electric bicycle 1 can also be implemented as an e-bike capable of driving the wheels 11 in rotation with only the rotational force of the motor 5 . Further, although the electric bicycle according to the exemplary embodiment has two wheels 11, the number of wheels 11 of the electric bicycle 1 is not limited to any specific number, but may be three, for example.

[Implementierungen][Implementations]

Wie es aus der vorstehenden Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform und von zahlreichen Variationen davon ersichtlich ist, ist eine erste Implementierung einer Motoreinheit (3) zur Verwendung in einem Elektrofahrrad (1) gestaltet. Die Motoreinheit (3) umfasst: Eine Kurbelachse (6) zum manuellen Antreiben; einen Motor (5) mit einer Motorwelle (51); einen Abtriebskörper (8), der auf einem Außenumfang der Kurbelachse (6) angeordnet ist und eine Drehkraft der Kurbelachse (6) abgibt; und einen Vorgelegemechanismus (4), der eine Drehzahl der Motorwelle (51) vermindert und eine Drehkraft mit der so verminderten Drehzahl auf den Abtriebskörper (8) überträgt. Der Vorgelegemechanismus (4) umfasst: Ein Antriebszahnrad (413), das sich zusammen mit der Motorwelle (51) dreht; und ein Abtriebszahnrad (415), das mit dem Antriebszahnrad (413) kämmt. Ein Material für mindestens das Abtriebszahnrad (415) des Vorgelegemechanismus (4) ist ein Polyacetal.As can be seen from the above description of the exemplary embodiment and numerous variations thereof, a first implementation of a motor unit (3) is for use tion designed in an electric bicycle (1). The motor unit (3) comprises: a crank axle (6) for manual driving; a motor (5) having a motor shaft (51); an output body (8) which is arranged on an outer periphery of the crank axle (6) and outputs a rotational force of the crank axle (6); and a countershaft mechanism (4) which reduces a rotational speed of the motor shaft (51) and transmits a rotational force at the thus reduced rotational speed to the output body (8). The countershaft mechanism (4) includes: a drive gear (413) rotating together with the motor shaft (51); and a driven gear (415) meshing with the driving gear (413). A material for at least the output gear (415) of the countershaft mechanism (4) is a polyacetal.

In der Motoreinheit (3) gemäß der ersten Implementierung ist das Abtriebszahnrad (415), das eine relative hohe Drehzahl in dem Vorgelegemechanismus (4) aufweist, aus einem Polyacetal hergestellt, wobei insbesondere auf das Abtriebszahnrad (415) verwiesen wird. Ein Polyacetal weist von verschiedenen Arten von Harzen relativ gute Selbstschmierungseigenschaften auf. Folglich wird dadurch der Vorteil des Verminderns einer Abnutzung des Abtriebszahnrads (415) mit der relativ hohen Drehzahl, einer Verminderung des Geräuschs, wenn die Motoreinheit (3) betrieben wird, und des Erhöhens der Dauerbeständigkeit der Motoreinheit (3) erreicht. Folglich kann die Motoreinheit (3) gemäß der ersten Implementierung erhöhte Grade der Laufruhe und der Dauerbeständigkeit aufweisen.In the motor unit (3) according to the first implementation, the driven gear (415) having a relatively high speed in the countershaft mechanism (4) is made of a polyacetal, with particular reference to the driven gear (415). A polyacetal has relatively good self-lubricating properties among various types of resins. Consequently, the advantage of reducing wear of the driven gear (415) with the relatively high speed, reducing the noise when the motor unit (3) is operated, and increasing the durability of the motor unit (3) is thereby achieved. Consequently, the motor unit (3) according to the first implementation can have increased levels of smoothness and durability.

Eine zweite Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit der ersten Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der zweiten Implementierung ist der Vorgelegemechanismus (4) ein Zahnradvorgelege mit Vierfachuntersetzung und paralleler Welle.A second implementation of a motor unit (3) can be combined with the first implementation. In the motor unit (3) according to the second implementation, the transmission mechanism (4) is a parallel shaft four-speed reduction gear transmission.

In der Motoreinheit (3) gemäß der zweiten Implementierung ist deren Vorgelegemechanismus (4) ein Vierfach-Untersetzungsgetriebe. Dies ermöglicht die Verminderung des Untersetzungsverhältnisses auf jeder Stufe, wodurch die Belastung pro Zahn an dem Antriebszahnrad der ersten Stufe (413) und dem Abtriebszahnrad (415), das eine relativ hohe Drehzahl in dem Vorgelegemechanismus (4) aufweist, ausreichend vermindert wird, so dass bewirkt wird, dass die Zähne des Antriebszahnrads (413) und des Abtriebszahnrads (415) viel weniger leicht brechen und mechanisch signifikant stabilisiert werden.In the motor unit (3) according to the second implementation, its transmission mechanism (4) is a quadruple reduction gear. This allows the reduction ratio to be reduced at each stage, thereby sufficiently reducing the load per tooth on the first stage input gear (413) and the output gear (415), which has a relatively high speed in the countershaft mechanism (4), so that causes the teeth of the driving gear (413) and the driven gear (415) to break much less easily and are mechanically significantly stabilized.

Eine dritte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit der ersten Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der dritten Implementierung ist der Vorgelegemechanismus (4) ein Zahnradvorgelege mit Dreifachuntersetzung und paralleler Welle.A third implementation of a motor unit (3) can be combined with the first implementation. In the motor unit (3) according to the third implementation, the transmission mechanism (4) is a parallel shaft triple reduction gear transmission.

In der Motoreinheit (3) gemäß der dritten Implementierung ist deren Vorgelegemechanismus (4) ein Dreifach-Untersetzungsgetriebe. Dies ermöglicht die Verminderung des Untersetzungsverhältnisses auf jeder Stufe, wodurch die Belastung pro Zahn an dem Antriebszahnrad der ersten Stufe (413) und dem Abtriebszahnrad (415), das eine relativ hohe Drehzahl in dem Vorgelegemechanismus (4) aufweist, ausreichend vermindert wird, so dass bewirkt wird, dass die Zähne des Antriebszahnrads (413) und des Abtriebszahnrads (415) viel weniger leicht brechen und mechanisch signifikant stabilisiert werden.In the motor unit (3) according to the third implementation, its transmission mechanism (4) is a triple reduction gear. This allows the reduction ratio to be reduced at each stage, thereby sufficiently reducing the load per tooth on the first stage input gear (413) and the output gear (415), which has a relatively high speed in the countershaft mechanism (4), so that causes the teeth of the driving gear (413) and the driven gear (415) to break much less easily and are mechanically significantly stabilized.

Eine vierte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit der ersten Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der vierten Implementierung ist der Vorgelegemechanismus (4) ein Zahnradvorgelege mit Zweifachuntersetzung und paralleler Welle.A fourth implementation of a motor unit (3) can be combined with the first implementation. In the motor unit (3) according to the fourth implementation, the transmission mechanism (4) is a parallel shaft double reduction gear transmission.

In der Motoreinheit (3) gemäß der vierten Implementierung ist deren Vorgelegemechanismus (4) ein Zweifach-Untersetzungsgetriebe. Dies ermöglicht die Verminderung des Untersetzungsverhältnisses auf jeder Stufe, wodurch die Belastung pro Zahn an dem Antriebszahnrad der ersten Stufe (413) und dem Abtriebszahnrad (415), das eine relativ hohe Drehzahl in dem Vorgelegemechanismus (4) aufweist, ausreichend vermindert wird, so dass bewirkt wird, dass die Zähne des Antriebszahnrads (413) und des Abtriebszahnrads (415) viel weniger leicht brechen und mechanisch signifikant stabilisiert werden.In the motor unit (3) according to the fourth implementation, its transmission mechanism (4) is a double reduction gear. This allows the reduction ratio to be reduced at each stage, thereby sufficiently reducing the load per tooth on the first stage input gear (413) and the output gear (415), which has a relatively high speed in the countershaft mechanism (4), so that causes the teeth of the driving gear (413) and the driven gear (415) to break much less easily and are mechanically significantly stabilized.

Eine fünfte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit der ersten Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der fünften Implementierung ist der Vorgelegemechanismus (4) ein Zahnradvorgelege mit Einfachuntersetzung und paralleler Welle.A fifth implementation of a motor unit (3) can be combined with the first implementation. In the motor unit (3) according to the fifth implementation, the transmission mechanism (4) is a parallel shaft single reduction gear transmission.

In der Motoreinheit (3) gemäß der fünften Implementierung ist deren Vorgelegemechanismus (4) ein Einfach-Untersetzungsgetriebe, wodurch die Größe und das Gewicht des Mechanismus vermindert werden. Darüber hinaus ist das Abtriebszahnrad (415) aus einem Polyacetal hergestellt, wodurch der Abrieb des Antriebszahnrads (413) und des Abtriebszahnrads (415) vermindert wird, das Geräusch vermindert wird, wenn die Motoreinheit (3) betrieben wird, und die Dauerbeständigkeit der Motoreinheit (3) erhöht wird.In the motor unit (3) according to the fifth implementation, its transmission mechanism (4) is a single reduction gear, thereby reducing the size and weight of the mechanism. In addition, the driven gear (415) is made of a polyacetal, thereby reducing the abrasion of the driving gear (413) and the driven gear (415), reducing the noise when the motor unit (3) is operated, and increasing the durability of the motor unit ( 3) is increased.

Eine sechste Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit einer der ersten bis vierten Implementierung kombiniert werden. Die Motoreinheit (3) gemäß der sechsten Implementierung umfasst ferner eine Steuerplatine (35). Der Vorgelegemechanismus (4) umfasst ferner: Eine erste Vorgelegewelle (45), die sich zusammen mit dem Abtriebszahnrad (415) dreht; und ein Antriebszahnrad der zweiten Stufe (423), das sich zusammen mit der ersten Vorgelegewelle (45) dreht. Der Motor (5) umfasst ferner einen Stator (53). In einer Richtung, die mit einer Achse der ersten Vorgelegewelle (45) ausgerichtet ist, ist die Steuerplatine (35) zwischen einem Endabschnitt, der sich näher an dem Antriebszahnrad der zweiten Stufe (423) befindet, des Stators (53) und einem Endabschnitt, der sich näher an dem Antriebszahnrad der zweiten Stufe (423) befindet, des Abtriebszahnrads (415) angeordnet.A sixth implementation of a motor unit (3) can be combined with one of the first to fourth implementations. The motor unit (3) according to the sixth implementation further comprises a control board (35). The counter mechanism (4) further includes: a first counter shaft (45) rotating together with the output gear (415); and a second stage drive gear (423) rotating together with the first countershaft (45). The motor (5) further includes a stator (53). In a direction aligned with an axis of the first countershaft (45), the control board (35) is between an end portion, which is closer to the second stage drive gear (423), of the stator (53) and an end portion, which is closer to the second stage input gear (423), of the output gear (415).

Die Motoreinheit (3) gemäß der sechsten Implementierung ermöglicht es, den Totraum durch eine effektive Raumnutzung im Inneren der Einheit zu vermindern und so zur Verkleinerung der Motoreinheit (3) beizutragen.The motor unit (3) according to the sixth implementation makes it possible to reduce dead space through effective use of space inside the unit, thus contributing to downsizing of the motor unit (3).

Eine siebte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit einer der ersten bis vierten Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der siebten Implementierung umfasst der Vorgelegemechanismus (4) ferner: Eine erste Vorgelegewelle (45), die sich zusammen mit dem Abtriebszahnrad (415) dreht; ein Antriebszahnrad der zweiten Stufe (423), das sich zusammen mit der ersten Vorgelegewelle (45) dreht; ein Abtriebszahnrad der zweiten Stufe (425), das mit dem Antriebszahnrad der zweiten Stufe (423) kämmt; eine zweite Vorgelegewelle (47), die sich zusammen mit dem Abtriebszahnrad der zweiten Stufe (425) dreht; und einen Freilauf (44, 49), der an der zweiten Vorgelegewelle (47) angebracht ist.A seventh implementation of a motor unit (3) can be combined with one of the first to fourth implementations. In the power unit (3) according to the seventh implementation, the counter mechanism (4) further includes: a first counter shaft (45) rotating together with the output gear (415); a second stage drive gear (423) rotating together with the first countershaft (45); a second stage output gear (425) meshing with the second stage input gear (423); a second countershaft (47) rotating together with the second stage output gear (425); and a one-way clutch (44, 49) attached to the second countershaft (47).

In der Motoreinheit (3) gemäß der siebten Implementierung ist der Freilauf (44, 49) an der zweiten Vorgelegewelle (47) und nicht an der ersten Vorgelegewelle (45) angebracht. Folglich kann der Fahrer eine Leichtigkeit spüren, während er mit gestopptem Motor (5) fährt.In the power unit (3) according to the seventh implementation, the one-way clutch (44, 49) is attached to the second countershaft (47) and not to the first countershaft (45). Consequently, the driver can feel lightness while driving with the engine stopped (5).

Eine achte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit einer der ersten bis siebten Implementierung kombiniert werden. Die Motoreinheit (3) gemäß der achten Implementierung umfasst ferner einen Schaltgetriebemechanismus (31), der eine Drehzahl der Kurbelachse (6) vermindert oder erhöht und eine Drehkraft mit der so verminderten oder erhöhten Drehzahl auf den Abtriebskörper (8) überträgt.An eighth implementation of a motor unit (3) can be combined with one of the first to seventh implementations. The power unit (3) according to the eighth implementation further comprises a gear mechanism (31) that decreases or increases a speed of the crank axle (6) and transmits a rotational force with the speed thus decreased or increased to the output body (8).

Die Motoreinheit (3) gemäß der achten Implementierung ermöglich ein Übertragen der manuell erzeugten Drehkraft der Kurbelachse (6) auf den Abtriebskörper (8), während dessen Drehzahl geändert wird.The motor unit (3) according to the eighth implementation enables the manually generated rotational force of the crank axle (6) to be transmitted to the output body (8) while the rotational speed thereof is changed.

Eine neunte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit einer der ersten bis achten Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der neunten Implementierung weist der Vorgelegemechanismus (4) ein Untersetzungsverhältnis von gleich oder weniger als 40 auf.A ninth implementation of a motor unit (3) can be combined with one of the first to eighth implementations. In the motor unit (3) according to the ninth implementation, the transmission mechanism (4) has a reduction gear ratio equal to or less than 40.

Die Motoreinheit (3) gemäß der neunten Implementierung, die ein Untersetzungsverhältnis von gleich oder weniger als 40 aufweist, kann erhöhte Grade der Laufruhe und der Dauerbeständigkeit aufweisen.The motor unit (3) according to the ninth implementation, having a reduction gear ratio equal to or less than 40, can exhibit increased degrees of smoothness and durability.

Eine zehnte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit einer der ersten bis neunten Implementierung kombiniert werden. Die Motoreinheit (3) gemäß der zehnten Implementierung umfasst ferner ein erstes Lager (551) und ein zweites Lager (552), welche die Motorwelle (51) stützen. Ein Abstand zwischen dem zweiten Lager (552) und dem Antriebszahnrad (413) ist kürzer als ein Abstand zwischen dem ersten Lager (551) und dem Antriebszahnrad (413). Ein Innendurchmesser des zweiten Lagers (552) ist größer als ein Innendurchmesser des ersten Lagers (551).A tenth implementation of a motor unit (3) can be combined with one of the first to ninth implementations. The motor unit (3) according to the tenth implementation further includes a first bearing (551) and a second bearing (552) supporting the motor shaft (51). A distance between the second bearing (552) and the drive gear (413) is shorter than a distance between the first bearing (551) and the drive gear (413). An inner diameter of the second bearing (552) is larger than an inner diameter of the first bearing (551).

Die Motoreinheit (3) gemäß der zehnten Implementierung ermöglicht eine Erhöhung der Steifigkeit des Gesamtaufbaus, der die Motorwelle (51) mit einer hohen Drehzahl stützt. Dadurch können das Antriebszahnrad (413) und das Abtriebszahnrad (415) noch besser miteinander kämmen.The motor unit (3) according to the tenth implementation enables the rigidity of the whole structure that supports the motor shaft (51) with a high speed to be increased. This allows the drive gear (413) and the driven gear (415) to mesh even better.

Eine elfte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit einer der ersten bis zehnten Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der elften Implementierung wird das Antriebszahnrad (413) durch Umformen eines Teils der Motorwelle (51) gebildet.An eleventh implementation of a motor unit (3) can be combined with one of the first to tenth implementations. In the motor unit (3) according to the eleventh implementation, the driving gear (413) is formed by reforming a part of the motor shaft (51).

Die Motoreinheit (3) gemäß der elften Implementierung ermöglicht es, dass das Antriebszahnrad (413) eine ausreichend verminderte Oberflächenrauigkeit aufweist. Dies ermöglicht die Verminderung des Reibungswiderstands zwischen dem Antriebszahnrad (413) und dem Abtriebszahnrad (415), die Verminderung des Geräuschs, wenn die Motoreinheit (3) betrieben wird, und eine Verminderung des Abriebs des Abtriebszahnrads (415).The motor unit (3) according to the eleventh implementation allows the drive gear (413) to have sufficiently reduced surface roughness. This enables the reduction in frictional resistance between the driving gear (413) and the driven gear (415), the reduction in noise when the motor unit (3) is operated, and the reduction in abrasion of the driven gear (415).

Eine zwölfte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit einer der ersten bis elften Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der zwölften Implementierung wurde das Antriebszahnrad (413) einer Strahlverfestigung, einem Druckluftstrahlen oder einem Beschichten unterzogen.A twelfth implementation of a motor unit (3) can be combined with one of the first to eleventh implementations. In the motor unit (3) according to the twelfth implementation, the drive gear (413) has been subjected to shot peening, air blasting or coating.

Die Motoreinheit (3) gemäß der zwölften Implementierung ermöglicht eine Verminderung der Oberflächenrauigkeit des Antriebszahnrads (413) und dadurch eine Erhöhung des Oberflächengleitvermögens des Antriebszahnrads (413). Dadurch können der Vorteil eines Verminderns des Reibungswiderstands zwischen dem Antriebszahnrad (413) und dem Abtriebszahnrad (415) und dadurch ein Vermindern des Geräuschs, wenn die Motoreinheit (3) betrieben wird, und der Vorteil eines Verminderns des Abriebs des Abtriebszahnrads (415) erreicht werden. Darüber hinaus erreicht die Motoreinheit (3) gemäß der zwölften Implementierung auch den Vorteil des Erhöhens der Abriebbeständigkeit des Antriebszahnrads (413) und des Verbesserns der Wärmeableitungseigenschaften.The motor unit (3) according to the twelfth implementation enables a reduction in the Surface roughness of the drive gear (413), thereby increasing the surface slidability of the drive gear (413). Thereby, the advantage of reducing the frictional resistance between the driving gear (413) and the driven gear (415) and thereby reducing the noise when the motor unit (3) is operated and the advantage of reducing the abrasion of the driven gear (415) can be achieved . Moreover, the motor unit (3) according to the twelfth implementation also achieves the advantage of increasing abrasion resistance of the drive gear (413) and improving heat dissipation properties.

Eine dreizehnte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit einer der ersten bis zwölften Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der dreizehnten Implementierung sind das Antriebszahnrad (413) und das Abtriebszahnrad (415) Schrägzahnräder, die miteinander kämmen.A thirteenth implementation of a motor unit (3) can be combined with any of the first to twelfth implementations. In the motor unit (3) according to the thirteenth implementation, the drive gear (413) and the driven gear (415) are helical gears that mesh with each other.

Die Motoreinheit (3) gemäß der dreizehnten Implementierung ermöglicht ein Erhöhen des Kämmverhältnisses zwischen dem Antriebszahnrad (413) und dem Abtriebszahnrad (415). Obwohl das Material für das Abtriebszahnrad (415) ein Polyacetal mit einer relativ niedrigen Wärmebeständigkeit ist, vereinfacht darüber hinaus das Abtriebszahnrad (415), das aus einem Polyacetal hergestellt ist, das Verwirbeln der Umgebungsluft während des Drehens, wodurch die Wärmeableitungseigenschaften des Abtriebszahnrads (415) verbessert werden.The motor unit (3) according to the thirteenth implementation enables increasing the meshing ratio between the driving gear (413) and the driven gear (415). Moreover, although the material for the driven gear (415) is a polyacetal having a relatively low heat resistance, the driven gear (415) made of a polyacetal facilitates the turbulence of the ambient air during rotation, thereby improving the heat dissipation properties of the driven gear (415). be improved.

Eine vierzehnte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit der dreizehnten Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der vierzehnten Implementierung sind das Antriebszahnrad (413) und das Abtriebszahnrad (415) Schrägzahnräder mit einem Schrägungswinkel, der innerhalb eines Bereichs von 10 Grad bis 45 Grad liegt.A fourteenth implementation of a motor unit (3) can be combined with the thirteenth implementation. In the motor unit (3) according to the fourteenth implementation, the driving gear (413) and the driven gear (415) are helical gears with a helix angle falling within a range of 10 degrees to 45 degrees.

Die Motoreinheit (3) gemäß der vierzehnten Implementierung erhöht nicht nur das Kämmverhältnis zwischen dem Antriebszahnrad (413) und dem Abtriebszahnrad (415), sondern vermindert auch die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Abtriebszahnrad (415) aufgrund eines übermäßig großen Schrägungswinkels ablöst.The motor unit (3) according to the fourteenth implementation not only increases the meshing ratio between the driving gear (413) and the driven gear (415), but also reduces the possibility that the driven gear (415) comes off due to an excessively large helix angle.

Eine fünfzehnte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit einer der ersten bis vierzehnten Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der fünfzehnten Implementierung ist die Breite der jeweiligen kämmenden Abschnitte des Antriebszahnrads (413) und des Abtriebszahnrads (415) auf 10 mm oder mehr eingestellt.A fifteenth implementation of a motor unit (3) can be combined with one of the first to fourteenth implementations. In the motor unit (3) according to the fifteenth implementation, the width of the respective meshing portions of the driving gear (413) and the driven gear (415) is set to 10 mm or more.

Die Motoreinheit (3) gemäß der fünfzehnten Implementierung stellt ein perfektes Kämmen zwischen dem Antriebszahnrad (413) und dem Abtriebszahnrad (415) sicher, so dass deren Grade der Laufruhe und der Dauerbeständigkeit verbessert werden.The motor unit (3) according to the fifteenth implementation ensures perfect meshing between the driving gear (413) and the driven gear (415), so that their degrees of smoothness and durability are improved.

Eine sechzehnte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit einer der ersten bis fünfzehnten Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der sechzehnten Implementierung weist das Antriebszahnrad (413) einen Modul von gleich oder größer als 0,8 mm auf.A sixteenth implementation of a motor unit (3) can be combined with any one of the first to fifteenth implementations. In the motor unit (3) according to the sixteenth implementation, the drive gear (413) has a module equal to or greater than 0.8 mm.

Die Motoreinheit (3) gemäß der sechzehnten Implementierung stellt eine ausreichende Abmessung für jeden Zahn des Antriebszahnrads (413) sicher, wodurch die Zähne des Antriebszahnrads (413) viel weniger leicht brechen und signifikant stärker mechanisch stabilisiert werden.The motor unit (3) according to the sixteenth implementation ensures a sufficient dimension for each tooth of the driving gear (413), whereby the teeth of the driving gear (413) break much less easily and are significantly more mechanically stabilized.

Eine siebzehnte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit einer der ersten bis sechzehnten Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der siebzehnten Implementierung weist ein Vorgelegeteil (41), der das Antriebszahnrad (413) und das Abtriebszahnrad (415) umfasst, ein Untersetzungsverhältnis von gleich oder weniger als 10 auf.A seventeenth implementation of a motor unit (3) can be combined with any of the first to sixteenth implementations. In the power unit (3) according to the seventeenth implementation, a counter part (41) including the input gear (413) and the output gear (415) has a reduction ratio of equal to or less than 10.

Die Motoreinheit (3) gemäß der siebzehnten Implementierung ermöglicht eine Verminderung der Belastung pro Zahn an dem Vorgelegeteil (41), wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs der Zähne vermindert wird und deren mechanische Festigkeit erhöht wird.The motor unit (3) according to the seventeenth implementation enables a reduction in the stress per tooth on the countershaft (41), thereby reducing the probability of breakage of the teeth and increasing their mechanical strength.

Eine achtzehnte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit einer der ersten bis siebzehnten Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der achtzehnten Implementierung ist die Anzahl der Zähne des Antriebszahnrads (413) gleich oder größer als zwei und gleich oder kleiner als sechs.An eighteenth implementation of a motor unit (3) can be combined with one of the first to seventeenth implementations. In the motor unit (3) according to the eighteenth implementation, the number of teeth of the driving gear (413) is equal to or more than two and equal to or less than six.

Die Motoreinheit (3) gemäß der achtzehnten Implementierung ermöglicht eine Verminderung nicht nur der Anzahl der Zähne des Antriebszahnrads (413), sondern auch der Anzahl der Zähne des Abtriebszahnrads (415), das mit dem Antriebszahnrad (413) kämmt und aus einem Harz hergestellt ist. Dies vermindert die Wahrscheinlichkeit, dass die Zähne des Antriebszahnrads (413) und des Abtriebszahnrads (415), das eine relativ hohe Drehzahl aufweist, brechen, wodurch der Grad der Dauerbeständigkeit der Motoreinheit (3) weiter erhöht wird.The motor unit (3) according to the eighteenth implementation enables a reduction in not only the number of teeth of the driving gear (413) but also the number of teeth of the driven gear (415) meshing with the driving gear (413) and made of resin . This reduces the likelihood that the teeth of the driving gear (413) and the driven gear (415), which rotates at a relatively high speed, will break, thereby further increasing the degree of durability of the motor unit (3).

Eine neunzehnte Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit der achtzehnten Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der neunzehnten Implementierung beträgt die Anzahl der Zähne des Antriebszahnrads (413) gleich oder weniger als vier.A nineteenth implementation of a motor unit (3) can be combined with the eighteenth implementation. In the motor unit (3) according to the nineteenth implementation, the number of teeth of the driving gear (413) is equal to or less than four.

Die Motoreinheit (3) gemäß der neunzehnten Implementierung ermöglicht eine weitere Verminderung nicht nur der Anzahl der Zähne des Antriebszahnrads (413), sondern auch der Anzahl der Zähne des Abtriebszahnrads (415), das mit dem Antriebszahnrad (413) kämmt und aus einem Harz hergestellt ist. Dies ermöglicht eine weitere Erhöhung des Grads der Dauerbeständigkeit der Motoreinheit (3).The motor unit (3) according to the nineteenth implementation enables a further reduction in not only the number of teeth of the driving gear (413) but also the number of teeth of the driven gear (415) meshing with the driving gear (413) and made of a resin is. This enables a further increase in the degree of durability of the motor unit (3).

Eine zwanzigste Implementierung einer Motoreinheit (3) kann mit einer der ersten bis neunzehnten Implementierung kombiniert werden. In der Motoreinheit (3) gemäß der zwanzigsten Implementierung ist der Abtriebskörper (8) ein Element, das die Drehkraft, die über den Vorgelegemechanismus (4) übertragen wird, und die Drehkraft der Kurbelachse (6) miteinander kombiniert.A twentieth implementation of a motor unit (3) can be combined with any one of the first to nineteenth implementations. In the power unit (3) according to the twentieth implementation, the output body (8) is a member that combines the rotational force transmitted via the countershaft mechanism (4) and the rotational force of the crank axle (6).

Die Motoreinheit (3) gemäß der zwanzigsten Implementierung ermöglicht eine Erhöhung der Grade der Laufruhe und der Dauerbeständigkeit in einer sogenannten „uniaxialen“ Motoreinheit (3).The motor unit (3) according to the twentieth implementation enables levels of quietness and durability to be increased in a so-called “uniaxial” motor unit (3).

Eine erste Implementierung eines Elektrofahrrads (1) umfasst die Motoreinheit (3) gemäß einer der ersten bis zwanzigsten Implementierung; und ein Rad (11), auf das die Drehkraft des Motors (5) der Motoreinheit (3) übertragen wird.A first implementation of an electric bicycle (1) comprises the motor unit (3) according to any one of the first to twentieth implementations; and a wheel (11) to which the rotational force of the motor (5) of the motor unit (3) is transmitted.

In dem Elektrofahrrad (1) gemäß der ersten Implementierung kann dessen Motoreinheit (3) erhöhte Grade der Laufruhe und der Dauerbeständigkeit aufweisen.In the electric bicycle (1) according to the first implementation, its motor unit (3) can have increased degrees of smoothness and durability.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

WO 2014009995 A1 [0003]

Claims

motor unit after claim 1 further comprising a control circuit board, wherein the first sub-element has a first heat-dissipating portion, the second sub-element has a second heat-dissipating portion, a first thermally conductive element is arranged between the control board and the first heat-dissipating portion, and a second thermally conductive element is arranged between the control board and the second heat-dissipating portion is arranged.

motor unit after claim 1 wherein the reduction gear mechanism is a double reduction parallel shaft gear reduction mechanism.

motor unit after claim 1 or 3 further comprising a control board, wherein the motor further comprises a stator, and in a direction aligned with an axis of the first shaft, the control board between an end portion closer to the second drive gear of the stator and an end portion , which is closer to the second drive gear, of the driven gear is arranged.

motor unit after claim 4 wherein at least one of the first sub-member and the second sub-member includes a heat-dissipating portion, a heat-conductive member is interposed between the heat-dissipating portion and the control circuit board, and at least a portion of the heat-conductive member overlaps with the stator when viewed along the axis of the motor shaft .

Motor unit according to one of Claims 1 until 5 wherein the reduction gear mechanism has a reduction ratio equal to or less than 40.

Motor unit according to one of Claims 1 until 6 , wherein the drive gear is formed by subjecting a part of the motor shaft to forging.

Motor unit according to one of Claims 1 until 7 wherein the drive gear has been subjected to shot peening, air blasting or coating.

Motor unit according to one of Claims 1 until 8th , wherein the input gear and the output gear are helical gears that mesh with each other.

motor unit after claim 9 wherein the input gear and the output gear are helical gears having a helix angle that is within a range of 10 degrees to 45 degrees.

Motor unit according to one of Claims 1 until 10 , wherein respective meshing portions of the driving gear and the driven gear have a width set to 10 mm or more.

Motor unit according to one of Claims 1 until 11 , wherein the drive gear has a module equal to or greater than 0.8 mm.

Motor unit according to one of Claims 1 until 12 , with a countershaft part that drives the gear and the output gear comprises a reduction ratio of equal to or less than 10.

Motor unit according to one of Claims 1 until 13 , wherein the number of teeth of the drive gear is equal to or more than two and equal to or less than six.

Motor unit according to one of Claims 1 until 14 wherein the output body is a member configured to combine together the rotational force transmitted through the countershaft mechanism and the rotational force of the crank axle.

An electric bicycle comprising: the motor unit according to any one of Claims 1 until 15 ; and a wheel to which the rotational force of the motor of the motor unit is transmitted.