DE60013223T2 - Hilfsantriebseinheit - Google Patents

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DE60013223T2
DE60013223T2 DE2000613223 DE60013223T DE60013223T2 DE 60013223 T2 DE60013223 T2 DE 60013223T2 DE 2000613223 DE2000613223 DE 2000613223 DE 60013223 T DE60013223 T DE 60013223T DE 60013223 T2 DE60013223 T2 DE 60013223T2
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/55—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at crank shafts parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
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  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit nach Maßgabe des Oberbegriffs von Anspruch 1.
  • Ein Fahrzeug der gattungsgemäßen Art ist aus der EP 0 816 215 A1 bekannt. Genauer offenbart Dokument EP 0 816 215 A1 (siehe Spalte 4, Zeilen 45 – 54 und Fig. 2) ein Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit, bei welchem das Fahrzeug einen Lagerkasten zur Aufnahme einer Batterie aufweist. An dem Lagerkasten ist ein männlicher Entladeanschluss zum Entladen der Batterie vorgesehen. Dieser männliche Anschluss wird bei Einfügen der Batterie in den Lagerkasten mit einem am Boden der Batterie vorgesehenen weiblichen Entladeanschluss verbunden. Obwohl es nicht ausdrücklich erwähnt ist, kann geschlossen werden, dass zum Zwecke einer Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen den fahrzeugseitigen und den batterieseitigen Entladeanschlüssen ein positiver und ein negativer Kontakt in einem frei liegenden Zustand am männlichen Anschluss an dem Lagerkasten vorgesehen ist.
  • Mit dieser Struktur löst die Druckschrift EP 0 816 215 A1 das objektive Problem, eine Entladeverbindung zwischen der Batterie und der motorgetriebenen Unterstützungseinheit auf einfache und sichere Art und Weise zur Zuführung von elektrischer Energie von der Batterie zu der motorgetriebenen Unterstützungseinheit herzustellen.
  • Da jedoch ein großer Strom von der Batterie zur motorgetriebenen Unterstützungseinheit fließt, ist es wünschenswert, eine einfache und sichere Verbindung zwischen der Batterie und der Unterstützungseinheit vorzusehen, wobei die Energiezufuhrleitungen so kurz wie möglich sind.
  • Weiterer einen Hintergrund bildender Stand der Technik wird im Folgenden erläutert:
  • Ein motorunterstütztes Fahrrad mit einem Antriebssystem, welches eine Beinkraft in Verbindung mit einem Antriebssystem verwendet, das Energie eines elektrischen Motors verwendet, d.h. ein sogenanntes Fahrrad mit Hilfsmotor, ist mit verschiedenen Sensoren ausgestattet, wie etwa einem Beinkraftsensor zur Erfassung einer auf Pedale ausgeübten Beinkraft, und einem Drehungssensor zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit auf Grundlage einer Drehgeschwindigkeit einer Kurbelwelle oder dgl., wobei ein Antriebsdrehmoment des elektrischen Motors auf der Grundlage von Erfassungsergebnissen von den Sensoren gesteuert/geregelt wird. Das Antriebsdrehmoment des elektrischen Motors wird beispielsweise gesteuert/geregelt, indem Leistungstransistoren, welche zwischen einer Batterie und dem Elektromotor angeschlossen sind, einer Anschnittsteuerung unterzogen werden, wodurch der Betrag eines von der Batterie zum Elektromotor zuzuführenden Antriebsstroms erhöht/verringert wird.
  • Herkömmlicherweise wird eine Steuer/Regelplatine oder eine Steuer/Regeleinheit, um Leistungstransistoren einer Anschnittsteuerung zu unterziehen, an einem Fahrzeug bei einer geeigneten Position angebracht, welche von einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit getrennt ist. Wenn jedoch die Steuer/Regelplatine oder die Steuer/Regeleinheit außerhalb der motorgetriebenen Unterstützungseinheit montiert ist, muss zusätzlich ein Raum zum Anbringen der Steuer/Regelplatine oder der Steuer/Regeleinheit vorgesehen sein. Ferner muss weiterhin eine Verdrahtung zum Anschluss eines Antriebsmotors in der motorgetriebenen Unterstützungseinheit an die externe Steuer/Regelplatine bzw. Steuer/Regeleinheit an einem Fahrzeugkörper verlegt werden, mit einer Folge, dass ein Problem hinsichtlich einer Verschlechterung der Produktivität, der Wartungsleistung und der Bearbeitbarkeit auftritt.
  • Um ein solches technisches Problem zu lösen, wurde eine motorgetriebene Unterstützungseinheit mit einer Steuer/Regelplatine vorgeschlagen, z. B. in der japanischen Patentoffenlegungsschrift mit der Nummer Hei 8-175462.
  • Um ein solches technisches Problem zu lösen, wurde eine motorgetriebene Unterstützungseinheit mit einer Steuer/Regeleinheit vorgeschlagen, z. B. in der japanischen Patentoffenlegungsschrift mit der Nummer Hei 8-175471.
  • Nach Maßgabe der in dem obigen erstgenannten Dokument beschriebenen motorgetriebenen Unterstützungseinheit des Standes der Technik ist es möglich, die Notwendigkeit zu beseitigen, einen Anbringungsraum für eine Steuer/Regelplatine an einem Fahrzeug vorzusehen und die Verdrahtung für eine Verbindung der Steuer/Regelplatine und eines Antriebsmotors zu verkürzen.
  • Die motorgetriebene Unterstützungseinheit des Standes der Technik ist derart konfiguriert, dass, um die Steuer/Regelplatine in der motorgetriebenen Unterstützungseinheit in effizienter Weise anzuordnen, die Steuer/Regelplatine in zwei Teile geteilt ist, welche in den bestehenden Räumen der Einheit angeordnet sind; jedoch ist bei einer derartigen Konfiguration die Anzahl an Teilen, welche die Platine bilden, groß und die Gestalt der Platine ist kompliziert. Darüber hinaus hat die obige Patentdruckschrift die Kühlleistung der Steuer/Regelplatine sowie eine Gewichtsverteilung der Steuer/Regelplatine überhaupt nicht untersucht.
  • Nach Maßgabe der in dem obigen letztgenannten Dokument beschriebenen motorgetriebenen Unterstützungseinheit ist es nicht erforderlich, einen Raum zur Anbringung der Steuer/Regeleinheit an einem Fahrzeug zu gewährleisten. Es ist weiterhin möglich, eine Verdrahtung zum Anschluss der Steuer/Regeleinheit an einen Antriebsmotor zu verkürzen. Die motorgetriebene Unterstützungseinheit muss jedoch z. B. mit einem Drehungssensor zur Erfassung der Drehzahl einer Kurbelwelle oder dgl. versehen sein, um dadurch die Drehzahl eines Fahrzeugs zu bestimmen, und soll weiterhin kompakter ausgeführt sein.
  • Da ein Ausgabesignal von dem Drehungssensor zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit im Allgemeinen durch ein Pulssignal repräsentiert ist, ist es dann, wenn eine vom Drehungssensor zur Steuer/Regeleinheit verlaufende Signalleitung länger ist, für Rauschen empfindlich. Da weiterhin eine Energiezufuhrleitung zur Verbindung einer Batterie mit dem Antriebsmotor einen verhältnismäßig großen Strom überträgt, ist es wünschenswert, dass die Länge der Energiezufuhrleitung so kurz wie möglich ist. Nach Maßgabe des Stands der Technik wurde jedoch eine relative Positionsbeziehung zwischen einem Kontakt einer Batterie, einer externen Elektrode, welche mit dieser in Kontakt ist, und der Steuer/Regeleinheit überhaupt nicht untersucht und die externe Elektrode wurde von der Steuer/Regeleinheit getrennt.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das oben beschriebene Problem des Standes der Technik zu lösen und insbesondere eine einfache und sichere Verbindung zwischen der Batterie und der Unterstützungseinheit mit Energiezufuhrleitungen bereitzustellen, die so kurz wie möglich sind.
  • Um die oben genannte erste Aufgabe zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeug nach Maßgabe von Anspruch 1 bereitgestellt.
  • Da der positive und der negative Kontakt an der Außenfläche des Gehäuses der motorgetriebenen Unterstützungseinheit vorgesehen sind, kann die Batterie direkt in Kontakt mit der motorgetriebenen Unterstützungseinheit gebracht werden, um dadurch eine Energiezufuhrleitung zur Verbindung der motorgetriebenen Unterstützungseinheit mit der Batterie zu verkürzen. Da weiterhin die Batterie mit der motorgetriebenen Unterstützungseinheit vormontiert ist, ist es möglich, die gesamte Struktur des motorunterstützten Fahrrads kompakt auszu führen und die Handhabung des Fahrrads zu verbessern.
  • Bei der obigen motorgetriebenen Unterstützungseinheit kann wenigstens ein Drehungssensor zur Erfassung der Drehzahl der Kurbelwelle an der Steuer/Regelplatine montiert sein und die Steuer/Regelplatine kann nahe einem Rotor angeordnet sein, welcher synchron mit der Kurbelwelle derart gedreht wird, dass eine Positionsbeziehung zwischen dem Drehungssensor und dem Rotor bei einer vorbestimmten Beziehung gehalten wird.
  • Bei dem oben genannten Merkmal wird die motorgetriebene Unterstützungseinheit nicht vergrößert, da der Drehungssensor auf der Steuer/Regelplatine angeordnet sein kann, selbst wenn die Steuer/Regelplatine in der motorgetriebenen Unterstützungseinheit enthalten ist. Da der Drehungssensor auf die Steuer/Regelplatine montiert ist, ist es möglich, die vom Drehungssensor zur Steuer/Regelplatine verlaufende Signalleitung zu verkürzen und somit die Einbindung von Rauschen in die Signalleitung zu unterdrücken.
  • Da die Batterie direkt an der motorgetriebenen Unterstützungseinheit angeordnet sein kann, ist es möglich, die Länge der Energiezufuhrleitung zur Verbindung der motorgetriebenen Unterstützungseinheit mit der Batterie zu verkürzen.
  • Die vorliegende Erfindung, welche wie oben beschrieben ausgeführt ist, weist die folgenden Wirkungen auf:
    • (1) Gemäß der in Anspruch 8 beschriebenen Ausführungsform ist, da die Steuer/Regelplatine nicht in Teile geteilt ist, die Anzahl an Teilen reduziert und weiterhin kann die Steuer/Regeleinheit in einfacher Weise montiert werden. Da ferner die Wirkung einer Luftkühlung der Steuer/Regelplatine beim Fahren eines Fahrzeugs erhöht ist, ist es möglich, den Kühlungswirkungsgrad der Steuer/Regelplatine zu verbessern. Da weiterhin die Steuer/Regelplatine an einer niedrigeren Position angeordnet ist, ist es möglich, den Schwerpunkt der motorgetriebenen Unterstützungseinheit abzusenken.
    • (2) Bei der in Anspruch 9 beschriebenen Ausführungsform ist es möglich, einen notwendigen Bereich zum Anbringen der Steuer/Regelplatine sicherzustellen, indem der bestehende Innenraum in effektiver Weise ausgenutzt wird, ohne eine Erscheinungsgestalt eines unteren vorderen Abschnitts der motorgetriebenen Unterstützungseinheit zu verformen und somit die Steuer/Regelplatine in der motorgetriebenen Unterstützungseinheit in effizienter Weise unterzubringen.
    • (3) Bei der in Anspruch 10 beschriebenen Ausführungsform kann die Wartung der Anbringungsebene in einfacher Art und Weise ausgeführt werden, da die Schaltungsteil-Anbringungsebene der Steuer/Regelplatine nach innen gerichtet ist.
    • (4) Bei der in Anspruch 11 beschriebenen Ausführungsform ist es möglich, den Schwerpunkt des motorunterstützten Fahrrads abzusenken, da die motorgetriebene Unterstützungseinheit mit einer großen Masse unter dem Körperrahmen montiert ist.
    • (5) Da bei der in Anspruch 12 beschriebenen Ausführungsform der Elektromotor und die Batterie, von welchen jeder eine große Masse besitzt, an der Unterseite des Fahrzeugs bzw. dem zentralen Abschnitt des Fahrzeugs in der Längsrichtung angeordnet sind, ist es möglich, den Schwerpunkt bei einer Position unter dem zentralen Abschnitt des Fahrzeugs anzuordnen und somit die Lenkbarkeit zu verbessern.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ebenso die folgenden Wirkungen aufweisen:
    • (1) Wenn der Drehungssensor an der Steuer/Regeleinheit vorgesehen ist und die Steuer/Regeleinheit derart angeordnet ist, dass der Drehungssensor nahe dem synchron mit der Kurbelwelle gedrehten Rotor angeordnet ist, ist es möglich, die Notwendigkeit auszuschließen, einen zusätzlichen Raum zur Anbringung des Drehungssensors sicherzustellen und somit die gesamte motorgetriebene Unterstützungseinheit kompakt auszuführen. Da der Abstand zwischen dem Drehungssensor und der Steuer/Regeleinheit verkürzt werden kann, ist es möglich, die Einbindung von Rauschen in ein Ausgangssignal vom Drehungssensor zu unterdrücken.
    • (2) Wenn das Positioniermittel an der Steuer/Regeleinheit vorgesehen ist, um die Steuer/Regeleinheit bei einer bestimmten Position der motorgetriebenen Unterstützungseinheit zu befestigen, während sie eine bestimmte Stellung einnimmt, ist es möglich, die Relativpositionsbeziehung zwischen dem Drehungssensor und dem Rotor bei einer vorbestimmten Beziehung lediglich durch Positionieren und Befestigen der Steuer/Regeleinheit an der motorgetriebnen Unterstützungseinheit zu erhalten und somit eine hohe Erfassungsgenauigkeit der Drehzahl des Fahrzeugs zu erhalten.
    • (3) Wenn die Steuer/Regeleinheit durch die an einem Seitenabschnitt der Steuer/Regeleinheit vorgesehenen Positioniermittel mit der motorgetriebenen Unterstützungseinheit in Eingriff ist und durch die an dem anderen Seitenabschnitt der Steuer/Regeleinheit vorgesehenen Befestigungsmittel an der motorgetriebenen Unterstützungseinheit befestigt ist, ist es möglich, die Befestigungsstruktur zu vereinfachen und die Teileanzahl zu verringern.
    • (4) Wenn das Zahnrad mit großem Durchmesser auf der Kurbelwelle angeordnet ist und die Steuer/Regeleinheit in einem Raum um die Kurbelwelle herum ausgelegt ist, ist es möglich, die Drehzahl der Kurbelwelle durch Erfassen der Drehzahl des Zahnrades mit großem Durchmesser zu erfassen.
    • (5) Wenn die Steuer/Regeleinheit vor und unter der Kurbelwelle in einer an den Körperrahmen angebrachten Haltung der motorgetriebenen Unterstützungseinheit angeordnet ist, ist es möglich, eine Wirkung einer Luftkühlung der Steuer/Regeleinheit zu erhöhen und somit den Kühlungswirkungsgrad der Steuer/Regeleinheit zu verbessern.
    • (6) Wenn der Sensor zum Ausgeben eines elektrischen Signals in Antwort auf eine Beinkraft in der motorgetriebenen Unterstützungseinheit enthalten ist, ist es möglich, die motorgetriebene Unterstützungseinheit weiter zu miniaturisieren, indem ein Totraum des Innenraums des Gehäuses der Einheit effektiv genutzt wird. Da es weiterhin nicht erforderlich ist, die Strippe (Leitungsdraht) des Beinkraftsensors außerhalb der Einheit herauszuziehen, ist es möglich, die hermetische Charakteristik der Einheit weiter zu erhöhen.
    • (7) Wenn die Steuer/Regeleinheit über der Kurbelwelle in einer am Körperrahmen angebrachten Stellung der motorgetriebenen Unterstützungseinheit angeordnet ist, falls die Batterie mit ihrer Längsrichtung entlang des Sattelrohrs angebracht ist, ist die Batterie an der Steuer/Regeleinheit angeordnet, mit der Folge, dass es möglich ist, eine Verdrahtung zur Verbindung der Steuer/Regeleinheit mit der Batterie zu verkürzen. Wenn weiter die schweren Elemente kollektiv an einem zentralen Abschnitt des Fahrzeugkörpers angeordnet sind, ist es möglich, den Schwerpunkt des Fahrzeugkörpers bei dem zentralen Abschnitt des Fahrzeugkörpers anzuordnen.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung ausführlich mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Es stellt dar:
  • 1: eine Seitenansicht eines motorunterstützten Fahrzeugs der vorliegenden Erfindung.
  • 2: eine Seitenansicht von rechts, welche einen wesentlichen Abschnitt des in 1 dargestellten Fahrrads zeigt.
  • 3: eine vergrößerte Ansicht eines in 1 gezeigten wesentlichen Abschnitts.
  • 4: eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der motorgetriebenen Unterstützungseinheit des Fahrrads der vorliegenden Erfindung, wobei Teile teilweise weggeschnitten sind.
  • 5: eine Schnittansicht entlang Linie A-A von 2, welche Getriebezüge zeigt.
  • 6: eine Schnittansicht entlang Linie B-B von 2, welche Getriebezüge zeigt.
  • 7: eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit des Fahrrads der vorliegenden Erfindung, wobei Teile teilweise weggeschnitten sind.
  • 8: eine Schnittansicht entlang Linie A-A von 7, welche Getriebezüge zeigt.
  • 9: eine Schnittansicht entlang Linie B-B von 7, welche Getriebezüge zeigt.
  • 10(a) bis 10(c): Ansichten, welche die Funktion einer ersten Umlenkwelle darstellen.
  • 11: eine Seitenansicht einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit, eines Batterieaufnahmegehäuses und ihre Umgebungen.
  • 12: eine Ansicht, welche ein Verfahren eines Einfügens/Abnehmens einer Batterie in ein/aus einem Batterieaufnahmegehäuse zeigen.
  • 13: eine Draufsicht einer Betriebs/Anzeigetafel eines an der Batterie vorgesehenen Restenergiemessgeräts.
  • 14: eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit.
  • 15: eine Draufsicht, welche das Innere eines unteren Abschnitts eines Batterieaufnahmegehäuses zeigt.
  • 16: eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit, wobei Teile teilweise weggeschnitten sind.
  • 17: eine Schnittansicht entlang Linie A-A von 16, welche Getriebezüge zeigt.
  • 18: eine Schnittansicht, welche ein Verfahren einer Anbringung einer Steuer/Regeleinheit zeigt.
  • 1 ist eine linke Seitenansicht eines motorunterstützten Fahrrads der vorliegenden Erfindung; 2 ist eine rechte Seitenansicht, welche einen wesentlichen Abschnitt des in 1 gezeigten Fahrzeugs zeigt; und 3 ist eine vergrößerte Ansicht, welche einen wesentlichen Abschnitt des in 1 gezeigten Fahrrads zeigt.
  • Es wird Bezug auf 1 genommen. Ein Körperrahmen 2 eines motorunter stützten Fahrrads gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Lenkerkopf 21, welcher an der Vorderseite eines Körpers des Fahrrads positioniert ist; ein vom Lenkerkopf 21 nach hinten und nach unten verlaufendes Unterrohr (Hauptrahmen) 22, welches an seinem unteren Abschnitt in einer nach unten vorstehenden Gestalt gekrümmt ist; sowie ein Sattelrohr 23, welches sich ausgehend von einem Abschnitt nahe des unteren Endes des Unterrohrs 22 nach oben und nach hinten erhebt.
  • Das Sattelrohr 23 ist integral mit dem Unterrohr 22 verbunden, und dementsprechend ist der Körperrahmen 2 als Ganzes als eine nach unten vorstehende U-Gestalt ausgeformt. Da das Sattelrohr von dem Verbindungsabschnitt mit dem Unterrohr 22 nach oben und nach hinten verläuft und da das Unterrohr 22 von dem Verbindungsabschnitt mit dem Sattelrohr 23 nach vorne und nach oben verläuft, wird ein Spalt zwischen dem Sattelrohr 23 und dem Unterrohr 22 vom Verbindungsabschnitt zwischen diesem zur Oberseite hin größer. Als Folge kann ein Fahrer einfach rittlings über dem U-förmigen Körperrahmen 2 beim Aufsteigen auf und beim Absteigen von dem Fahrrad sitzen.
  • Der Verbindungsabschnitt zwischen dem Unterrohr 22 und dem Sattelrohr 23 und seine Umgebung sind mit einer Harzabdeckung 33 abgedeckt. Die Harzabdeckung 33, welche in einen oberen und einen unteren Teil aufgeteilt ist, ist abnehmbar angebracht. Eine Lenkstange 27A ist drehbar in den Lenkerkopf 21 eingeführt. Eine Lenkerstange 27 ist mit einem oberen Ende der Lenkerstange 27A verbunden. Weiterhin ist eine vordere Gabel 26 mit einem unteren Ende der Lenkstange 27A verbunden. Die mit der Lenkstange 27A verbundene vordere Gabel 26 ist durch die Lenkerstange 27 lenkbar. Ein Vorderrad WF ist durch untere Enden der vorderen Gabel 26 drehbar gelagert.
  • Eine motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 mit einem Elektromotor zur Unterstützung einer Beinkraft ist an einem unteren Abschnitt des Körperrahmens 2 vorgesehen. Ein Energiezufuhrschalter 29 für die motorgetriebene Unter stützungseinheit 1 ist an einem Abschnitt des Unterrohrs 22 nahe dem Lenkerkopf 21 vorgesehen. Es sollte angemerkt werden, dass der Energiezufuhrschalter 29 an der Lenkerstange 27 vor der Lenkstange 27A vorgesehen sein kann.
  • Eine Kurbelwelle 101 ist drehbar durch die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 gelagert und Pedale 12 sind drehbar über Kurbeln 11 durch ein rechtes und ein linkes Ende der Kurbelwelle 101 gelagert. Ein Paar aus einem rechten und einem linken hinteren unteren Arm 25 verläuft von der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 aus nach hinten. Weiterhin ist ein Hinterrad WR als ein Antriebsrad drehbar zwischen hinteren Enden der hinteren unteren Arme 25 gelagert. Ein Paar aus einem rechten und einem linken hinteren oberen Arm 24 ist zwischen einem oberen Abschnitt des Sattelrohrs 23 und unteren Enden der unteren hinteren Arme 25 vorgesehen. Eine Sattelstange 31, an deren oberem Ende ein Sattel 30 vorgesehen ist, ist verschieblich in das Sattelrohr 23 eingeführt, so dass die vertikale Position des Sattels 30 durch Verschieben der Sattelstange 31 in dem Sattelrohr 23 eingestellt werden kann.
  • Ein Batterieaufnahmegehäuse 5 (im Folgenden als "Aufnahmegehäuse" bezeichnet) zur Aufnahme einer Batterie 4 ist an der Rückseite des Sattelrohrs 23 bei einer Position unter dem Sattel 30 montiert. Die Batterie 4, welche eine Mehrzahl von Batteriezellen enthält, die jeweils eine Größe aufweisen, die in einem Batteriegehäuse aufgenommen werden kann, welches mit einer näherungsweise rechteckigen Parallelepiped-Gestalt ausgebildet ist, ist entlang des Sattelrohrs 23 angeordnet, wobei seine Längsrichtung nahezu in der Vertikalrichtung angelegt ist.
  • Ein Griffteil 41 mit seinem auf der rechten Seite des Fahrzeugkörpers angeordneten Griffabschnitt ist an einem Endabschnitt (oberes Ende in 1) der Batterie 4 in der Längsrichtung montiert. Das Griffteil 41 ist drehbar durch die Batterie 4 gelagert und ist normalerweise in eine Ausnehmung zurückgezogen, welche an einer Ecke der Batterie 4 vorgesehen ist. Da ein Fahrer im Allgemeinen auf der linken Seite des Fahrzeugkörpers steht, ist der Griffabschnitt des Griffteils 1 auf der rechten Seite des Fahrzeugkörpers positioniert, wobei seine Drehwelle (nicht dargestellt) bei einem zentralen Abschnitt des Fahrzeugkörpers angeordnet ist. Mit dieser Anordnung ist es für den Fahrer einfach, das Griffteil 41 anzuheben. Um dem Fahrer ferner zu ermöglichen, die Restenergie der Batterie 4 von der Fahrposition aus in einfacher Weise zu prüfen, ist ein Batterie-Restmessgerät 42 an einer Position der Batterie 4 vorgesehen, welche vom Sattel 30 aus nach links versetzt ist.
  • Es wird Bezug auf 3 genommen. Ein Betätigungshebel 45 zum Verriegeln/Entriegeln der Batterie 4 und eine Radblockiervorrichtung 100 sind hinter der Batterie 4 angeordnet. Der Betätigungshebel 45 ist in eine Seitenkammer 50 eingefügt, welche hinter dem Batterieaufnahmegehäuse vorgesehen ist. Die Seitenkammer 50 weist eine Größe auf, welche in der vertikalen Richtung länger ist, und weist eine nahezu rechteckige Gestalt auf. Ein Eingriffshaken 52, welcher bei einer Betrachtung von rechts durch eine Torsionsfeder 51 im Uhrzeigersinn vorgespannt ist, ist in einem unteren Abschnitt der Seitenkammer 50 vorgesehen. Wenn die Batterie 4 in das Aufnahmegehäuse 5 eingefügt ist, ist der Eingriffshaken 52 in Eingriff mit einer Ausnehmung 47, welche in einem unteren Abschnitt der Batterie 4 vorgesehen ist, wodurch die Batterie 4 in dem Aufnahmegehäuse 5 festgelegt ist. Die Ausnehmung 47 ist näherungsweise in einer V-Gestalt ausgeformt. Da der untere Abschnitt der Batterie 4 durch den Eingriffshaken 52 festgelegt ist, ist der Aufnahmezustand der Batterie 4 stabil gehalten. Das heißt, selbst wenn der Fahrzeugkörper in Schwingung versetzt wird, wird die Batterie 4 weder in der Vertikalrichtung noch in der Seitenrichtung bewegt.
  • Der an dem oberen Abschnitt des Sattelrohrs 23 vorgesehene Sattel 30 kann durch die Entriegelungsbetätigung des Hebels 65 nach vorne gedreht werden, und zwar bis zu einer Position, bei welcher der Sattel 30 das Zurückziehen der Batterie 4 nicht stört. In dem Zustand jedoch, in welchem der Eingriffshaken 52 mit der Ausnehmung 47 in Eingriff ist, kann die Batterie 4 selbst dann, wenn der Sattel 30 nach vorne gedreht ist, nicht nach oben zurückgezogen werden.
  • Der Betätigungshebel 45 ist üblicherweise durch eine Feder (nicht dargestellt) nach oben vorgespannt, welche zwischen dem Betätigungshebel 45 und einer Wand der Seitenkammer 50 aufgehängt ist. Im Falle einer Anbringung der geladenen Batterie 4 am Fahrrad wird der Sattel 30 nach vorne gedreht und die Batterie 4 wird von oben in das Aufnahmegehäuse 5 eingeführt. Wenn die Batterie 4 nahezu in das Aufnahmegehäuse 5 eingeführt ist, wird das untere Ende der Batterie 4 in Kontakt mit einem Seitenabschnitt des Eingriffshakens 52 gebracht, um den Eingriffshaken 52 im Gegenuhrzeigersinn zu drücken. Dann, wenn die Batterie 4 weiter in das Aufnahmegehäuse 5 eingeführt wird, wird der Eingriffshaken 52 elastisch in Eingriff mit der V-förmigen Ausnehmung 47 gebracht, welche in der Batterie 4 ausgebildet ist, wodurch die Batterie 4 in dem Aufnahmegehäuse 5 festgelegt ist. Gleichzeitig werden plus(+)- und minus(–)-Ausgangsanschlüsse (Entladekontakte), welche an der Unterseite der Batterie 4 vorgesehen sind, elektrisch und mechanisch mit einer Kontakteinheit 60 verbunden, welche in eine Batteriehalterung 49 eingeschraubt ist, die typischerweise durch Schweißen an dem Sattelrohr 23 festgelegt ist. Diese Verbindung ist aufgrund des Eigengewichts der Batterie 4 und des Drückens durch den Eingriffshaken 52 stabil.
  • Im Falle eines Entfernens der Batterie 4 wird der Betätigungshebel 45 niedergedrückt, so dass der Eingriffshaken 52 durch die Spitze des Betätigungshebels 45 nach unten gedrückt wird. Der so durch die Spitze des Betätigungshebels 45 nach unten gedrückte Eingriffshaken 52 wird im Gegenuhrzeigersinn in der Figur gegen die Vorspannkraft der Feder 51 gedreht. Als Folge wird der Eingriffshaken 52 aus der Ausnahme 47 herausgenommen. Auf diese Art und Weise wird der Eingriff des Eingriffshakens 52 in der Ausnehmung 47 gelöst. Nachdem der Eingriff des Eingriffshakens 52 in der Ausnehmung 47 gelöst ist, kann die Batterie 4 nach oben zurückgezogen werden. Das Griffteil 41 kann zur Zurücknahme der Batterie 4 verwendet werden.
  • Ein oberer Abschnitt des Batterieaufnahmegehäuses 5 ist mittels einer Schraube 39 an einer Halterung 40 festgelegt, welche typischerweise durch Schweißen an dem hinteren oberen Arm 24 festgelegt ist. Die Radblockiervorrichtung 100 und das hintere Schutzblech 34 sind ebenso mit der Halterung 40 durch Schrauben 44a bzw. 44b verbunden.
  • Ein vorderes Ende der Batteriehalterung 49 ist an das Sattelrohr 23 angeschweißt, und ein hinteres Ende der Batteriehalterung 49 ist sowohl mit einem vorderen Ende des hinteren unteren Arms 25 als auch mit einem Hängerabschnitt 90 der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 verschraubt. Die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 weist zwei Hängerabschnitte 91 und 92 zusätzlich zu dem obigen Hängerabschnitt 90 auf. Diese Hängerabschnitte 92, 91 und 90 der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 sind mit einem hinteren Ende des Unterrohrs 22, einem Abschnitt nahe des vorderen Endes der Batteriehalterung 49 bzw. dem hinteren unteren Arm 25 nahe dem hinteren Ende der Batteriehalterung 49 verschraubt. Auf diese Art und Weise ist die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 fest an dem Körperrahmen 2 aufgehängt. Es sollte angemerkt werden, dass dadurch, dass der Hängerabschnitt 92 unter der Kurbelwelle 101 der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 angeordnet ist, die Unterseite, d.h. das unterste Ende des U-förmigen Körperrahmens 2, unter der Kurbelwelle 101 angeordnet werden kann.
  • Da die Unterseite des U-förmigen Körperrahmens 2 wie oben beschrieben an dem niedrigen Niveau angeordnet ist, ist es möglich, die Einfachheit der Bewegung zur Aufnahme einer Rittlingsposition des Fahrers über den Körperrahmen 2 hinweg zu verbessern. Da die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 ferner an ihrem Hängerabschnitt 92 mit dem niedrigen Niveau durch das untere Ende des Unterrohrs 22 gelagert ist, d.h. als Ganzes an einem unteren Niveau ange ordnet ist, ist es möglich, den Schwerpunkt der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 abzusenken.
  • Die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 enthält die Kurbelwelle 101, eine erste Umlenkwelle 102, eine zweite Umlenkwelle 103, eine Ausgangswelle 105, mit welcher das Antriebsritzel 13 verbunden ist, sowie Zahnräder 111, 102d, 102e und 115 zur Übertragung einer Kraft zwischen den Wellen 101, 102, 103 und 105. Der Elektromotor M mit einer Drehwelle 104, welche parallel zur Kurbelwelle 101 angeordnet ist, ist an die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 montiert. Der Grund, warum die Drehwelle 104 des Elektromotors M parallel zur Kurbelwelle 101 liegt, ist, einen Abschnitt des Elektromotors M zu verringern, welcher von der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 aus nach hinten vorsteht. Dies ermöglicht es, einen Spalt zwischen der Kurbelwelle 101 und dem Hinterrad WR zu verringern und somit zu vermeiden, dass die Radstand länger wird.
  • Eine von der Kurbelwelle 101 eingegebene Beinkraft wird beschleunigt zu der ersten Umlenkwelle 102 übertragen und wird von der ersten Umlenkwelle 102 zur Ausgangswelle 105 übertragen, um das Antriebsritzel 113 zu drehen. Die Drehung des Antriebsritzels 13 wird über eine Kette 6 zu einem Radritzel 14 des Hinterrads WR übertragen (siehe 1). Die Struktur der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 wird mit Bezugnahme auf 4, 5 und 6 ausführlich beschrieben werden.
  • Die an der Batteriehalterung 49, welche hinter dem Sattelrohr 23 angeordnet ist, montierte Batterie 4 liefert eine Energie zum Motor M und der Motor M erzeugt eine Unterstützungskraft in Antwort auf eine durch einen Beinkraft-Erfassungsmechanismus (welcher später beschrieben werden soll), welcher an der ersten Umlenkwelle 102 vorgesehen ist, erfasste Beinkraft. Die Drehung des Motors M wird über die zweite Umlenkwelle 103 zu der ersten Umlenkwelle 102 übertragen und wird mit einer Mannkraft (Beinkraft) an der ersten Umlenkwelle 102 synthetisiert. Die resultierende Kraft wird dann auf die Ausgangswelle 105 übertragen.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist die Gesamtheit aus dem Antriebsritzel 13 und der oberen Hälfte der Kette 6 mit einer Kettenabdeckung 32 abgedeckt. Da bei diesem Fahrrad das Antriebsritzel 13 nicht konzentrisch mit der Kurbelwelle 101 ist, ist es nicht wesentlich, dass die Kettenabdeckung 32 einen Kreisbogenabschnitt aufweist, welcher an der Kurbelwelle 101 zentriert ist; um jedoch ein gutes äußeres Erscheinungsbild zu erhalten, das Einfangen eines Beins des Fahrers zu verhindern, die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 zu schützen und ein gewöhnliches vertrautes Bild eines Fahrrads sicherzustellen, ist die Kettenabdeckung 32 in einer kreisförmigen Gestalt ausgedehnt an der Kurbelwelle 101 bis zu einer Position zentriert, um die Gesamtheit des Antriebsritzels 13 abzudecken.
  • 4 ist eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1, wobei Teile teilweise weggeschnitten sind; 5 ist eine Schnittansicht entlang Linie A-A von 4, welche Getriebezüge zeigt; und 6 ist eine Schnittansicht entlang Linie B-B von 4, welche Getriebezüge zeigt. In diesen Figuren sind Teile, welche die gleichen wie oder ähnlich zu den oben beschriebenen sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Es wird Bezug auf 4 und 5 genommen. Ein Gehäuse 10 der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 ist ausgebildet durch Verbinden einer linken Hälfte (linkes Gehäuse) 10L und einer rechten Hälfte (rechtes Gehäuse) 10R, von welchen jede aus Aluminium hergestellt ist, miteinander mittels einer Mehrzahl von Schrauben 781.
  • Da jeder der Hängerabschnitte 90, 91 und 92 keine Teilungsebene aufweist, können bei dieser Ausführungsform das linke und das rechte Gehäuse 10L und 10R voneinander durch Entfernen der Schrauben 781 getrennt werden, während die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 an den Körperrahmen 2 montiert belassen wird. Genauer gesagt kann, da die Hängerabschnitte 90, 91 und 92 lediglich an dem linken Gehäuse 10L vorgesehen sind, das rechte Gehäuse 10R entfernt werden, während das linke Gehäuse 10L an dem Körperrahmen 2 montiert belassen wird. Als Folge ist es möglich, die Wartung einer Steuer/Regeleinheit 8 und des Motors M, welche im Gehäuse 10 der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 enthalten sind, einfach durchzuführen. Zusätzlich kann, um die Wartung eines Abschnitts auf der Seite des linken Gehäuses 10L des Motors M und seines Antriebssystems auszuführen, die Innenseite der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 durch Entfernen einer Kunststoffabdeckung 10A, welche später beschrieben werden soll, freigelegt werden.
  • Die Kurbelwelle 101 als eine Beinkraft-Eingangswelle ist drehbar durch das Gehäuse 10 über Lager 181 und 182 abgestützt. Ein Beschleunigungszahnrad 111 mit großem Durchmesser ist drehbar an der Kurbelwelle 101 über eine Einwegkupplung 161 abgestützt und dementsprechend wird selbst dann, wenn die Kurbelwelle 101 in umgekehrter Richtung gedreht wird, das Beschleunigungszahnrad 111 nicht in umgekehrter Richtung gedreht. Die erste Leerlaufwelle 102, um die Drehrichtung der Kurbelwelle 101 mit der Drehrichtung des Antriebsritzel 13 in Übereinstimmung zu bringen, ist drehbar durch das Gehäuse 10 bei einer von der Kurbelwelle 101 aus nach hinten und nach unten versetzten Position abgestützt. Bei dieser Ausführungsform umfasst die erste Leerlaufwelle 102 den Beinkraft-Erfassungsmechanismus (Beinmoment-Erfassungsmechanismus).
  • Die erste Umlenkwelle 102 umfasst eine erste und eine zweite Antriebswelle 102a und 102b mit hohler Gestalt, welche voneinander auf der linken und der rechten Seite getrennt sind und koaxial in der Querrichtung angeordnet sind; einen Torsionsstab 102c, welcher durch die Antriebswellen 102a und 102b hindurch verläuft, wobei beide Enden mit dem linken Ende der ersten Antriebs welle 102a und dem rechten Ende der zweiten Antriebswelle 102b durch Keilprofil verbunden sind; und eine Feder 102S, um die erste und die zweite Antriebswelle 102a und 102b miteinander in der axialen Richtung elastisch vorzuspannen. Ein Zahnabschnitt 113 eines Zahnrads mit kleinem Durchmesser, welcher an einem Abschnitt kleinen Durchmesses des Außenumfangs der ersten Antriebswelle 102a ausgebildet ist, ist in Kämmung mit dem Beschleunigungszahnrad 111 der Kurbelwelle 101. Die erste Antriebswelle 102a ist drehbar durch das linke Gehäuse 10L über die Lager 183a und 183b abgestützt und die zweite Antriebswelle 102b ist drehbar durch das rechte Gehäuse 10R über eine Lagerung 184 abgestützt.
  • Da eine in die Kurbelwelle 101 eingegebene Beinkraft bei dieser Konfiguration durch das Beschleunigungszahnrad 111 und den Zahnradzähneabschnitt 113 beschleunigt wird, wird das Drehmoment der Beinkraft reduziert, mit dem Ergebnis, dass ein auf den Torsionsstab 102c ausgeübtes Drehmoment reduziert ist. Dies ermöglicht es, den Torsionsstab 102c zu miniaturisieren und somit den Beinkraft-Erfassungsmechanismus als Ganzes kompakt auszuführen.
  • Um die erste Umlenkwelle 102 als einen einzelnen Körper durch Vormontage der zwei Antriebswellen 102a und 102b sowie des Torsionsstabs 102c in die erste Umlenkwelle 102 in einfacher Weise zu handhaben, ist bei dieser Ausführungsform eine Klammer 771 am linken Ende des Torsionsstabs 102c angebracht, um das Abfallen der Antriebswellen 102a und 102b und diesen zugeordneten Bauteilen vom Torsionsstab 102c in einem Zustand zu verhindern, in welchem die erste Umlenkwelle 102 nicht drehbar durch das Gehäuse 10 abgestützt ist. Genauer ist die zweite Antriebswelle 102b fest in einen rechten Endabschnitt des Torsionsstabs 102c gedrückt und die erste Antriebswelle 102a ist lösbar an den linken Endabschnitt des Torsionsstabs 102c eingefügt und dort durch die Klammer 771 gehalten.
  • Ein erstes Zahnrad 102d ist an einen Abschnitt kleinen Durchmessers des Außenumfangs der zweiten Antriebswelle 102b befestigt. Weiterhin ist ein zweites Zahnrad 102e mit einem Abschnitt großen Durchmessers des Außenumfangs der zweiten Antriebswelle 102b über eine Einwegesperrklinke 162 verbunden. Wenn das Fahrrad durch menschliche Kraft in einem Zustand fährt, in welchem der Motor M angehalten ist, werden dementsprechend das Zahnrad 102e und Bauteile nicht gedreht, welche vom Zahnrad 102e aus auf der Seite des Motors M angeordnet sind.
  • Ein Schieber 921, welcher an seiner Endfläche zwei vorstehende Nockenabschnitte 921a aufweist, ist mit Keilprofil mit einem Abschnitt großen Durchmessers des Außenumfangs der ersten Antriebswelle 102a derart verbunden, dass er in der axialen Richtung verschieblich ist. Eine Kugelkappe 924 ist mit einem Verlagerungs-Erfassungshebel 152 (siehe 6) in Eingriff und ist üblicherweise durch eine Schraubenfeder 923 zur Seite der zweiten Antriebswelle 102b vorgespannt. Die Kugelkappe 924 drückt gewöhnlich den Schieber 921 zu der zweiten Antriebswelle 102b, während sie die Drehung des Schiebers 921 absorbiert.
  • 10(a) bis 10(c) sind Ansichten, welche die Funktion der zweiten Antriebswelle 102b veranschaulichen, wobei 10(a) eine Schnittansicht ist; 10(b) eine Schnittansicht entlang Linie C-C von 10(a) ist; und 10(c) eine schematische Ansicht ist, wobei die Seitenflächen des Endabschnitts der zweiten Antriebswelle und des Schiebers linear dargestellt sind. Bei diesen Figuren sind Teile, welche die gleichen wie oder ähnlich jenen sind, welche oben beschrieben wurden, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Bei dieser Ausführungsform sind zwei ausgenommene Nockennuten 922, welche in der Umfangsrichtung verlaufen, die mit den zwei vorstehenden Nockenabschnitten 921a in Eingriff sein sollen, welche an der der zweiten Antriebswelle 102b entgegengesetzten Endfläche des Schiebers 921 vorgesehen sind, in einer Endfläche der zweiten Antriebswelle 102b ausgebildet, welche dem Schieber 921 entgegengesetzt ist.
  • Wenn in Antwort auf eine in die Kurbelwelle 101 eingegebene Beinkraft eine Torsion (Differentialphase) in der Drehrichtung zwischen der ersten und der zweiten Antriebswelle 102a und 102b auftritt, tritt eine Differentialphase auch zwischen der zweiten Antriebswelle 102b und dem Schieber 921 auf. Als Folge wird eine Position des vorstehenden Nockens 921a relativ zu der ausgenommenen Nockennut 922 von der auf der linken Seite von 10(c) gezeigten Beziehung zu der auf der rechten Seite von 10(c) gezeigten Beziehung geändert, so dass der Schieber 921 in axialer Richtung zu der linken Seite des Fahrzeugkörpers hin verschoben wird und dementsprechend der Verlagerungs-Erfassungshebel 152 in axialer Richtung gegen die Vorspannkraft der Schraubenfeder 923 zur linken Seite des Fahrzeugkörpers hin verlagert wird.
  • In dieser Ausführungsform repräsentiert eine axiale Verlagerung des Verlagerungs-Erfassungshebels 152 eine in die Kurbelwelle 101 eingegebene Beinkraft. Die so als die axiale Verlagerung durch den Beinkraft-Erfassungsmechanismus erfasste Beinkraft wird durch einen Hubsensor 150 in ein elektrisches Signal umgewandelt (siehe 6), welches ausführlich weiter unten beschrieben wird, und wird zur Steuer/Regeleinheit 8 übertragen.
  • Ein Anschlagsvorsprung 921b ist an einer Endfläche der ersten Antriebswelle 102a vorgesehen und ein mit dem Anschlagsvorsprung 921b einzupassendes Anschlagsloch 922a ist an einer Endfläche der zweiten Antriebswelle 102b vorgesehen, um ein Auftreten einer übermäßigen Torsion zwischen den Antriebswellen 102a und 102b zu verhindern. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, den miniaturisierten Torsionsstab 102c effektiv zu schützen und somit den Torsionsstab 102c weiter zu miniaturisieren.
  • In den 5 und 6 zeigt die rechte Seite vom Torsionsstab 102c aus den Zustand, in welchem der Vorsprungsnocken 921a gerade in den ausgenom menen Nocken 922 eingepasst ist, d. h. ein Drehmoment durch eine Beinkraft tritt nicht auf (äquivalent zu dem auf der linken Seite von 10(c) gezeigten Zustand). Weiterhin zeigt die linke Seite vom Torsionsstab 102c aus den Zustand, in welchem der Schieber 921 durch die Positionsänderung des Vorsprungsnockens 921a relativ zu dem ausgenommenen Nocken 922 zu der linken Seite des Fahrzeugkörpes bewegt ist, d.h. ein Drehmoment durch die Beinkraft tritt auf (äquivalent zu dem auf der rechten Seite von 10(c) gezeigten Zustand).
  • Die zweite Umlenkwelle 103 ist drehbar durch das Gehäuse 10 über Lager 185 und 186 bei einer Position abgestützt, welche von der ersten Umlenkwelle 102 aus nach hinten und nach unten versetzt ist. Ein Zahnradzahnabschnitt 114, welcher mit dem zweiten Zahnrad 102e der zweiten Antriebswelle 102b kämmen soll, ist an dem Außenumfang der zweiten Umlenkwelle 103 ausgebildet. Ferner ist ein Kunststoffzahnrad 115 in einen Endabschnitt der zweiten Umlenkwelle 103 geschraubt.
  • Der Elektromotor M ist an einer Position angeordnet, welche von der zweiten Umlenkwelle 103 aus nach hinten und nach unten versetzt ist und seine Drehwelle 104 ist drehbar durch das Gehäuse 10 über Lager 187 und 188 abgestützt. Zusätzlich sind das Lager 187 und ein Motorgehäuse 10M lediglich an dem linken Gehäuse 10L gehalten (nicht an dem rechten Gehäuse 10R gehalten). Dementsprechend ist es im Falle eines Entfernens des rechten Gehäuses 10R nicht erforderlich, den Elektromotor M zu entfernen. Dies ermöglicht ein einfaches Entfernen des rechten Gehäuses 10R.
  • Das Motorgehäuse 10M ist an dem linken Gehäuse 10L über einen O-Ring 10S mittels einer Schraube 782 befestigt. Ein Statorrotor 131 mit einer Motorspule 130 ist an der Drehwelle 104 des Motors M befestigt und ein Magnet 132 ist um den Statorrotor 131 herum vorgesehen. Ein Zahnradzahnabschnitt 116, welcher mit dem Kunststoffrad 115 der zweiten Umlenkwelle 103 in Kämmung gebracht werden soll, ist an einem Ende der Drehwelle 104 festgelegt. Dementsprechend kann ein Zahnradgeräusch zwischen den Zahnrädern 115 und 116 unterdrückt werden, welche bei einer hohen Geschwindigkeit drehen. Da die Kunststoffabdeckung 10A an dem linken Gehäuse 10L auf den linken Seiten der Zahnräder 115 und 116 mittels einer Schraube 783 befestigt ist, kann die Geräuschminderungswirkung weiter verbessert werden.
  • Eine wasserfeste Dichtung 10B ist überall an einer Verbindungsebene zwischen der Kunststoffabdeckung 10A und dem linken Gehäuse 10L vorgesehen. Um die Wasserfestigkeit weiter zu verbessern, ist eine wasserfeste Rippe 10C entlang des Außenumfangs der Verbindungsebene zwischen der Kunststoffabdeckung 10A und dem linken Gehäuse 10L vorgesehen. Dementsprechend kann die Wasserfestigkeit zwischen der Kunststoffabdeckung 10A und dem linken Gehäuse 10L selbst dann ausreichend sichergestellt werden, wenn die Kunststoffabdeckung 10A verformt wird, wenn die Kunststoffabdeckung 10A durch die Schraube 783 an dem linken Gehäuse 10L befestigt wird.
  • Es wird Bezug auf 6 genommen. Die Ausgangswelle 105 ist an einer Position angeordnet, welche von der ersten Leerlaufwelle 102 aus nach hinten und nach oben versetzt ist, und ist drehbar durch das Einheitsgehäuse 10 über Lager 191 und 192 abgestützt. Ein mit dem ersten Zahnrad 102d der zweiten Antriebswelle 102b gekämmtes viertes Zahnrad 118 ist an der Ausgangswelle 105 vorgesehen und das Antriebsritzel 13 ist an einem Endabschnitt der Ausgangswelle 105 festgelegt, welcher vom Gehäuse 10 freigelegt ist.
  • In einem vorderen Raum des Gehäuses 10, wie in 3 bis 5 gezeigt ist, ist eine Steuer/Regeleinheit 8 in Form einer ebenen Platte zur Steuerung/Regelung der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 bei einer von der Kurbelwelle 101 aus nach vorne und nach unten versetzten Position montiert. Die Steuer/Regeleinheit 8 ist derart konfiguriert, dass eine Steuer/Regelplatine 82 in einem aus Kunststoff hergestellten tellerartigen Gehäuse 81 mit einem Spalt da zwischen enthalten ist, und wobei die Platinenfläche mit einem isolierenden Kunststoff 83 ausgeformt ist. Verschiedene Steuer/Regelschaltungen 820, eine Mehrzahl von Leistungstransistoren (FETs) 821a, eine Mehrzahl von Dioden 821b und ein Drehungssensor 822 sind auf die Steuer/Regelplatine 82 montiert. Die Vorrichtungen 821a und 821b, welche bei ihrem Betrieb Wärme erzeugen, sind fest in Flächenkontakt mit einer aus Aluminium hergestellten Strahlungsplatte 829. Die Strahlungsplatte 829 ist fest in Flächenkontakt mit dem rechten Gehäuse 10R, welches aus Aluminium hergestellt ist.
  • Die Steuer/Regeleinheit 8 ist von der Vorderseite zur Rückseite des Fahrzeugkörpers nach unten geneigt, wobei die Komponenten-Anbringungsebene der Steuer/Regelplatine 82 nach innen gerichtet ist. Der Drehungssensor 822 ist in der Nähe eines Endes der Steuer/Regelplatine 82 derart festgelegt, dass er zu dem Zahnradzähneabschnitt des Beschleunigungszahnrads 111 der Kurbelwelle 101 hinweist. Dementsprechend wird die durch die wärmeerzeugenden Vorrichtungen 821a und 821b erzeugte Wärme zum rechten Gehäuse 10R gestrahlt und der in der Nähe des linken Gehäuses 10L angeordnete Drehungssensor 822 ist durch die von den Vorrichtungen 821a und 821b erzeugte Wärme nicht beeinflusst.
  • Da der Drehungssensor 822 auf der Steuer/Regeleinheit 8 vorgesehen ist und die Steuer/Regeleinheit 8 derart angeordnet ist, dass der Drehungssensor 822 in der Nähe des Rotors (Zahnrad 111 mit großem Durchmesser) angeordnet ist, welches synchron mit der Kurbelwelle 101 gedreht wird, ist es bei dieser Ausführungsform in dieser Art und Weise möglich, die Notwendigkeit zu beseitigen, zusätzlich einen Raum für den Drehungssensor 822 bereitzustellen und somit die motorgetriebene Unterstützungseinheit als Gesamtheit kompakt auszuführen. Da ferner ein Abstand zwischen dem Drehungssensor 822 und der Steuer/Regeleinheit 8 auf null reduziert werden kann, ist es nicht nur möglich, die Notwendigkeit zu beseitigen, eine Verdrahtungsleitung zwischen diesen vorzusehen, sondern auch die Einbindung von Rauschen in ein Ausgabesignal vom Drehungssensor 822 zu unterdrücken.
  • Da die Steuer/Regeleinheit 8 an der von der Kurbelwelle 101 nach vorne und nach unten versetzten Position in der Stellung angeordnet ist, in welcher die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 an den Körperrahmen 2 montiert ist, ist es möglich, eine Luftkühlungswirkung der Steuer/Regeleinheit 8 beim Fahren des Fahrrads zu erhöhen und somit den Kühlungswirkungsgrad der Steuer/Regeleinheit 8 zu verbessern.
  • Da die Steuer/Regelplatine 82 von der Vorderseite zur Rückseite des Körperrahmens 2 nach unten geneigt ist und sich in der Stellung befindet, in welcher die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 an den Körperrahmen 2 montiert ist, kann die Steuer/Regelplatine 82 in der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 enthalten sein, indem man den bestehenden Innenraum effektiv nutzt, ohne die Erscheinungsform des unteren vorderen Abschnitts der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 zu ändern. Durch Anbringen der Steuer/Regelplatine 82 derart, dass ihre Schaltungskomponenten-Anbringungsebene nach innen gerichtet ist, ist es in diesem Falle möglich, die Wartung der Steuer/Regelplatine 82 zu erleichtern.
  • Ein Positionierstift 811, welcher parallel zu einer Bodenfläche des tellerartigen Gehäuses 81 verläuft, steht von der Bodenfläche des tellerartigen Gehäuses 81 bei einer Position nach außen ab, welche einer Drehungssensor-Anbringungsposition der Steuer/Regelplatine 82 entspricht. Weiterhin ist ein Positionierloch 911, in welches der Positionierstift 811 eingeführt werden soll, in einem Abschnitt des Gehäuses 10 ausgebildet, welcher zu dem Positionierstift 811 hinweist. In ähnlicher Weise steht ein Positionierstift 812, welcher parallel zu einer Seitenfläche des tellerartigen Gehäuses 81 verläuft, von der Seitenfläche des tellerartigen Gehäuses 81 nach außen vor (siehe 4). Weiterhin ist ein Positionierloch 912, in welches der Positionierstift 812 eingeführt werden soll, in einem Abschnitt des Gehäuses 10 ausgebildet, welches zum Positionierstift 812 hinweist. Dementsprechend können zwei Ebenen der Steuer/Regeleinheit 8 derart positioniert werden, dass sie einen Freiraum zwischen dem Drehungssensor 822 und dem Zahnrad 811 mit großem Durchmesser bei einem bestimmten Wert halten.
  • Die Steuer/Regeleinheit 8, das heißt, das tellerartige Gehäuse 81 ist relativ zum Gehäuse 10 derart positioniert, dass dann, wenn die Positionierstifte 811 und 812 zuerst in Kontakt mit den Eingängen der Positionierlöcher 911 und 912 gelangen, der Drehungssensor 822 nicht zu dem Beschleunigungszahnrad 111 mit großem Durchmesser hinweist, und danach, wenn die Stifte 811 und 812 begonnen haben, in die Löcher 911 und 912 eingeführt zu werden, die relative Positionsbeziehung (Zuweisbeziehung) zwischen dem Zahnradzähneabschnitt des Beschleunigungszahnrads 111 und dem Drehungssensor 822 zu einer vorbestimmten Beziehung wird. Dementsprechend stört im Falle einer Festlegung der Steuer/Regeleinheit 8 am Gehäuse 10 das Beschleunigungszahnrad 111 den nahe dem Beschleunigungszahnrad 111 angeordneten Drehungssensor 822 nicht, so dass es möglich ist, die Steuer/Regeleinheit 8 im Gehäuse 10 einfach zu montieren.
  • Wie in 5 gezeigt ist, ist die Steuer/Regeleinheit 8 an dem Gehäuse 10 festgelegt, indem beide Seitenabschnitte eines Endabschnitts des tellerartigen Gehäuses 81, welcher dem Endabschnitt entgegengesetzt ist, an dem der Drehungssensor 822 und der Positionierstift 811 vorgesehen sind, mittels Schrauben 831 (831a und 831b, siehe 4) an dem Gehäuse 10 befestigt werden.
  • Da die Positionierstifte 811 und 812 als die Positioniermittel an der Steuer/Regeleinheit 8 vorgesehen sind und die Steuer/Regeleinheit 8 an der bestimmten Position in der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 festgelegt ist, wobei ihre bestimmte Haltung beibehalten ist, ist es auf diese Art und Weise bei dieser Ausführungsform möglich, die relative Positionsbeziehung zwischen dem Drehungssensor 822 und dem Rotor (Beschleunigungszahnrad 111) bei der vorbestimmten Beziehung beizubehalten und somit die Erfassungsgenauigkeit der Drehzahl des Rotors zu gewährleisten.
  • Da ein Seitenabschnitt der Steuer/Regeleinheit 8 sich durch das auf dem einen Seitenabschnitt der Steuer/Regeleinheit 8 vorgesehene Positioniermittel in Eingriff mit dem Gehäuse 10 der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 befindet, und der andere Seitenabschnitt der Steuer/Regeleinheit 8 durch die Befestigungsmittel an dem Gehäuse 10 befestigt ist, ist es ferner bei dieser Ausführungsform möglich, die Befestigungsstruktur zu vereinfachen und die Teileanzahl zu reduzieren.
  • Da, wie in 5 gezeigt ist, ein Energiezufuhranschluss 752 an einer Endfläche des Elektromotors M auf der Ausgabeseite angeordnet ist, ist es erforderlich, dass eine Energiezufuhrleitung 751 von der Ausgabeseite des Elektromotors M zur Steuer/Regeleinheit 8 verläuft. Da die zahlreichen Getriebezüge der Ausgabeseite des Elektromotors M im Gehäuse 10 angeordnet sind, kann es in Bezug auf den Verlauf der Energiezufuhrleitung 751 wünschenswert sein, dass die Energiezufuhrleitung 751 entlang der Innenendfläche des rechten Gehäuses 10R verläuft, anstelle entlang der Innenendfläche des linken Gehäuses 10L zu verlaufen.
  • Bei dieser Ausführungsform ist eine zweite Innenwand 754 zusätzlich derart vorgesehen, dass sie parallel zu einer dem Motorgehäuse 10M benachbart angeordneten Innenwand 756 des linken Gehäuses 10L ist, um einen Raum (Leitungsdurchgang) 753 zu bilden, welcher von den Innenwänden 754 und 756 umgeben ist. Die Energiezufuhrleitung 751, welche von der Endfläche des Elektromotors M auf der Ausgabeseite geführt ist, verläuft zu der Innenendfläche des rechten Gehäuses 10R durch den Leitungsdurchgang 753 und verläuft weiter zu der Steuer/Regeleinheit 8 entlang der Innenendfläche des rechten Gehäuses 10R.
  • Da die Energiezufuhrleitung 751 bei dieser Ausführungsform in dem Einheitsgehäuse 10 von der Innenendflächenseite des linken Gehäuses 10L zu der Innenendfläche des rechten Gehäuses 10R durch den Leitungsdurchgang 753 hindurch verläuft, stören sich die Energiezufuhrleitung 751 und die Getriebezüge und andere Bauteile nicht.
  • Ferner ist bei dieser Ausführungsform eine Klemmeneinrichtung 755 derart vorgesehen, dass sie zwischen Lagervorsprüngen 749 und 748 kreuzt, welche auf der Innenendfläche des rechten Gehäuses 10R zum Stützen der Lager 184 und 185 errichtet sind, und zwar um die Energiezufuhrleitung 751 an der Innenendfläche des rechten Gehäuses 10R einzuschränken. Man lässt die Energiezufuhrleitung 751 durch einen Durchgang hindurchtreten, welcher von den Vorsprüngen 749 und 748 und der Klemmeneinrichtung 755 umgeben ist, um so geklemmt zu sein. Durch Vorsehen der Klemmeneinrichtung 755 derart, dass sie zwischen den bestehenden Vorsprüngen 749 und 749 kreuzt, ist es auf diese Art und Weise möglich, die Energiezufuhrleitung 751 mit einer einfachen Struktur sicher zu klemmen.
  • Bei der wie oben beschrieben konfigurierten motorgetriebenen Unterstützungseinheit wird eine Beinkraft als eine von einem Menschen ausgeübte Kraft in die Kurbelwelle 101 über die Pedale 12 und die Kurbeln 11 eingegeben und wird von der ersten Antriebswelle 102a zu der zweiten Antriebswelle 102b der ersten Umlenkwelle 102 über das Beschleunigungszahnrad 111 übertragen. Andererseits wird das Drehmoment des Elektromotors M zu der zweiten Antriebswelle 102b über das Zahnrad 115, die zweite Umlenkwelle 103, den Zahnradzähneabschnitt 114 und das zweite Zahnrad 102e übertragen und wird mit der Beinkraft an der zweiten Antriebswelle 102b synthetisiert. Die resultierende Kraft auf der zweiten Antriebswelle 102b wird über das erste Zahnrad 102d und das vierte Zahnrad 118 zur Ausgangswelle 105 übertragen und wird ferner zum Hinterrad WR über das Antriebsritzel 13 und die Kette 6 übertragen.
  • Wie in 6 gezeigt ist, ist ein näherungsweise zentraler Abschnitt eines Verlagerungserfassungshebels 152 mit seinem einen schwenkbar durch einen Stift 153 abgestützten Ende in Eingriff mit der Kugelkappe 924 der ersten Umlenkwelle 102. Weiterhin ist eine Huberfassungswelle 151 des Hubsensors 150, welche am rechten Gehäuse 10R befestigt ist, mit dem anderen Ende des Verlagerungserfassungshebels 152 verbunden. Dementsprechend wird dann, wenn eine Differentialphase zwischen der ersten und der zweiten Antriebswelle 102a und 102b der ersten Umlenkwelle 102 in Antwort auf eine auf die Kurbelwelle 101 eingegebene Beinkraft auftritt, die Kugelkappe 924 in axialer Richtung nach Maßgabe der Differentialphase verlagert. Der Verlagerungserfassungshebel 152 wird durch die axiale Verlagerung der Kugelkappe 924 verschwenkt und die Schwenkbewegung des Hebels 152 wird zum Hubsensor 150 übertragen. Auf diese Art und Weise wird die in die Kurbelwelle 101 eingegebene Beinkraft durch den Hubsensor 150 erfasst.
  • Die erfasste Beinkraft wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches dann der Steuer/Regeleinheit 8 zugeführt wird. Die Steuer/Regeleinheit 8 bestimmt ein am meisten passendes Unterstützungsmoment auf der Grundlage einer Drehzahl der Kurbelwelle (Beschleunigungszahnrad 111), welche durch den Drehungssensor 822 erfasst wird, und der oben beschriebenen Beinkraft, und steuert/regelt durch die Leistungstransistoren 821a einen Antriebsstrom, welcher dem Elektromotor M bei einem solchen Wert zugeführt wird, um dem Elektromotor M zu gestatten, die obige Unterstützungskraft zu erzeugen.
  • Da der Beinkraft-Ertassungsmechanismus zum Umwandeln einer der Kurbelwelle 101 eingegebenen Beinkraft in eine mechanische Verlagerung an der ersten Umlenkwelle 102 der Kurbelwelle 101 benachbart vorgesehen ist, ist es bei dieser Ausführungsform möglich, die Notwendigkeit zu beseitigen, einen Raum vorzusehen, welcher erforderlich ist, wenn der Beinkraft-Erfassungsmechanismus unabhängig von der ersten Umlenkwelle 102 vorgesehen ist, und somit einen Raum sicherzustellen, welcher zur Anordnung der Steuer/Regeleinheit 8 in dem Gehäuse 10 der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 ohne Vergrößerung des Gehäuses 10 der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 erforderlich ist.
  • Da bei dieser Ausführungsform die zweite Antriebswelle 102b durch die Feder 102s gewöhnlicherweise zur Seite des rechten Gehäuses 10R (Seite des Lagers 184) hin vorgespannt ist, um positioniert zu sein, ist die axiale Position der ausgenommenen Nockennut 922, welche in der Endfläche der zweiten Antriebswelle 102b ausgebildet ist, ebenso relativ zum rechten Gehäuse 10R positioniert, und da weiterhin der Hubsensor 150 an dem am rechten Gehäuse 10R vorgesehenen Vorsprung festgelegt ist, ist er relativ zum rechten Gehäuse 10R genau positioniert.
  • Wie oben beschrieben wurde, wird dabei bei dieser Ausführungsform eine Verlagerung der ersten Antriebswelle 102a relativ zur zweiten Antriebswelle 102b als eine Beinkraft durch den Hubsensor 150 erfasst und wenn zwischen der zweiten Antriebswelle 102b und dem Hubsensor 150 ein relativer Positionsunterschied auftritt, wird es daher unmöglich, die Beinkraft genau zu erfassen. Da bei dieser Ausführungsform jedoch die zweite Antriebswelle 102b und der Hubsensor 150 relativ zu demselben Element (rechtes Gehäuse 10R) positioniert sind, wie oben beschrieben wurde, kann die relative Positionsbeziehung zwischen der zweiten Antriebswelle 102b und dem Hubsensor 150 gewöhnlicherweise konstant gehalten werden, was im Ergebnis dazu führt, dass es möglich ist, die Beinkraft genau zu erfassen.
  • 7 ist eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1, wobei Teile teilweise weggelassen sind; 8 ist eine Schnittansicht entlang Linie B-B, welche Getriebezüge zeigt; und 9 ist eine Schnittansicht entlang Linie A-A, welche Getriebezüge zeigt. In diesen Figuren sind Teile, welche die gleichen wie oder ähnlich den oben beschriebenen sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Bei der ersten Ausführungsform wird eine vom Antriebsmotor M erzeugte Unterstützungskraft über die zweite Umlenkwelle 103 zur ersten Umlenkwelle 102 übertragen, wobei sie mit einer Beinkraft an der ersten Umlenkwelle 102 synthetisiert wird, und wird zur Ausgangswelle 105 übertragen; bei der zweiten Ausführungsform jedoch wird eine durch einen Antriebsmotor M erzeugte Unterstützungskraft direkt zur Ausgangswelle 105 über eine zweite Umlenkwelle 103 übertragen.
  • Genauer wird eine durch eine Drehwelle 104 des Antriebsmotors M erzeugte Unterstützungskraft über ein Kunststoffzahnrad 115 zur zweiten Umlenkwelle 103 übertragen. Ein Zahnradzähneabschnitt 103a, welcher mit einem Zahnrad 119 der Ausgangswelle 105 kämmt, ist an der zweiten Umlenkwelle 103 ausgebildet. Die Unterstützungskraft, nachdem sie zur zweiten Umlenkwelle 103 übertragen wurde, wird über den Zahnradzähneabschnitt 103a und das Zahnrad 119 zur Ausgangswelle 105 übertragen.
  • Andererseits wird eine der Kurbelwelle 101 eingegebene Beinkraft zu einer ersten Umlenkwelle 102 über ein Beschleunigungszahnrad 111, die zweite Umlenkwelle 103 und einen Zahnradzähneabschnitt 113 einer ersten Antriebswelle 1024 zu einer ersten Umlenkwelle 102 übertragen und wird ferner über einen Zahnradzähneabschnitt einer zweiten Antriebswelle 102b und ein viertes Zahnrad 118 der Ausgangswelle 105 zur Ausgangswelle 105 übertragen. Die Beinkraft wird mit der Unterstützungskraft der Ausgangswelle 105 synthetisiert.
  • Da bei dieser Ausführungsform eine vom Elektromotor M erzeugte Unterstützungskraft direkt zur Ausgangswelle 105 übertragen wird, ist es möglich, die Anzahl an Zahnrädern, welche an der ersten Umlenkwelle vorgesehen sind, verglichen mit der obigen Ausführungsform zu reduzieren, bei welcher die erste Umlenkwelle als eine Synthetisierungswelle verwendet wird. Dies ist effektiv, um den von einem Beinkraft-Erfassungsmechanismus belegten Raum an der ersten Umlenkwelle zu erhöhen und somit den Konstruktionsfreiheitsgrad zu erhöhen.
  • Es wird erneut Bezug auf 1 genommen. Eine Ausführungsform der Steuer/Regeleinheit der motorgetriebenen Unterstützungseinheit des Fahrrads der vorliegenden Erfindung wird beschrieben werden.
  • Die Konfiguration, welche jener der Ausführungsform der oben beschriebenen Steuer/Regelplatine gemeinsam ist, ist weggelassen.
  • Da bei dieser Ausführungsorm der Verbindungsabschnitt zwischen dem Unterrohr 22 und dem Sattelrohr 23 vor der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 ausgelegt ist, kann die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 bei einer niedrigeren Position angeordnet sein, mit dem Ergebnis, dass der Schwerpunkt des Fahrrads abgesenkt werden kann. Da ferner die Höhe des Bodens des Körperrahmens 2 abgesenkt werden kann, kann das Aufsteigen des Fahrers quer über dem Körperrahmen 2 erleichtert werden.
  • Ein Griffteil 41 ist an einem Endabschnitt (oberes Ende in 1) der Batterie 4 in der Längsrichtung derart angebracht, dass es zur rechten Seite des Fahrzeugkörpers versetzt ist (Drehwelle 41a befindet sich auf der linken Seite des Fahrzeugkörpers), wie in 13 gezeigt ist.
  • Das Griffteil 41 ist drehbar montiert und fällt üblicherweise auf die Batterie 4. Da ein Fahrer im Allgemeinen auf der linken Seite des Fahrzeugkörpers steht, ist das Griffteil 41 auf der rechten Seite des Fahrzeugkörpers angeordnet und die Drehwelle 41 desselben ist auf der linken Seite des Fahrzeugkörpers angeordnet. Mit dieser Konfiguration kann das Griffteil 41 einfach angehoben werden.
  • Ein Restenergiemessgerät 41 ist an einer oberen Fläche der Batterie 4 vorgesehen, an welcher das Griffteil 41 vorgesehen ist. Eine Restenergie wird ange zeigt, wenn ein Druckknopf 43 niedergedrückt ist. Um einem Fahrer zu gestatten, das Restenergiemessgerät 42 von oberhalb eines hinteren Abschnitts des Sattels 30 in einfacher Weise zu prüfen, ist das Restenergiemessgerät 42 auf eine durch einen Pfeil in 12 gezeigte Ebene der Batterie 4 montiert. Bei dieser Anordnung des Restenergiemessgeräts 42 kann ein Fahrer die Restenergie von oben im Stehen prüfen.
  • Zusätzlich ist bei dieser Ausführungsform, anders als bei einem gewöhnlichen Fahrrad, das Antriebsritzel von der Wurzel der Kurbelwelle 101 aus versetzt; um jedoch ein gutes äußeres Erscheinungsbild zu gewährleisten, das Einfangen eines Beins des Fahrers durch die Kurbelwelle 101 zu verhindern und die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 zu schützen, ist ein vorderer Abschnitt der Kettenabdeckung 32 in einer näherungsweise kreisförmigen Gestalt um die Kurbelwelle 101 ausgebildet. Als Folge, wie in 1 zu sehen ist, deckt der vordere Abschnitt der Kettenabdeckung 32 das Antriebsritzel ab, als wenn das Antriebsritzel mit der Wurzel der Kurbelwelle 101 verbunden wäre.
  • In einem vorderen Raum des Gehäuses 10, wie in 5 gezeigt ist, ist eine Steuer/Regeleinheit 8 zum Steuern/Regeln der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 bei einer von der Kurbelwelle 101 aus nach vorne und nach unten versetzten Position montiert. Die Steuer/Regeleinheit 8 ist derart konfiguriert, dass eine Steuer/Regelschaltplatine 82 in einem aus Kunststoff hergestellten tellerartigen Gehäuse 81 enthalten ist, wobei ein Spalt dazwischen besteht und die Platinenfläche mit einem isolierenden Kunststoff 83 ausgeformt ist. Verschiedene Steuer/Regelschaltungen 820, eine Mehrzahl von Leistungstransistoren (FETs) 821a, eine Mehrzahl von Dioden 821b (siehe 16) und ein Drehungssensor 822 sind auf die Steuer/Regelschaltplatine 82 montiert. Die Vorrichtungen 821a und 821b, welche bei ihrem Betrieb Wärme erzeugen, sind fest in Flächenkontakt mit einer aus Aluminium hergestellten Strahlungsplatte 829. Der Drehungssensor 822 ist in der Nähe eines Endes der Steuer/Regelschaltungsplatine 82 derart festgelegt, dass er zu dem Zahnrad zähneabschnitt des Beschleunigungszahnrads 111 der Kurbelwelle 101 hinweist. Dementsprechend wird die durch die wärmeerzeugenden Vorrichtungen 821a und 821b erzeugte Wärme zum rechten Gehäuse 10R hin abgestrahlt und der in der Nähe des linken Gehäuses 10L angeordnete Drehungssensor 822 ist nicht durch die von den Vorrichtungen 821a und 821b erzeugte Wärme beeinträchtigt.
  • Da bei dieser Ausführungsform der Drehungssensor 822 an der Steuer/Regeleinheit 8 vorgesehen ist und die Steuer/Regeleinheit 8 derart angeordnet ist, dass der Drehungssensor 822 in der Nähe des Rotors (Zahnrad 111 mit großem Durchmesser) angeordnet ist, welcher synchron mit der Kurbelwelle 101 gedreht wird, ist es auf diese Art und Weise möglich, die Notwendigkeit zu beseitigen, zusätzlich einen Raum für den Drehungssensor 822 bereitzustellen und somit die motorgetriebene Unterstützungseinheit als Ganzes kompakt auszuführen. Da ferner ein Abstand zwischen dem Drehungssensor 822 und der Steuer/Regeleinheit 8 auf null verringert werden kann, ist es möglich, die Einbindung von Rauschen in ein Ausgabesignal vom Drehungssensor 822 zu unterdrücken.
  • Da die Steuer/Regeleinheit 8 an der von der Kurbelwelle 101 aus nach vorne und nach unten versetzten Position in der Stellung angeordnet ist, in welcher die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 an dem Körperrahmen 2 angebracht ist, ist es möglich, eine Luftkühlungswirkung der Steuer/Regeleinheit 8 beim Fahren des Fahrrads zu verbessern und somit den Kühlungswirkungsgrad der Steuer/Regeleinheit 8 zu verbessern.
  • Ein Positionierstift 811, welcher parallel zu einer Bodenfläche des tellerartigen Gehäuses 81 verläuft, steht von der Bodenfläche des tellerartigen Gehäuses 81 bei einer Position nach außen vor, welche eine Rotationssensor-Anbringungsposition der Steuer/Regelplatine 82 entspricht. Weiterhin ist ein Positionierloch 911, in welches der Positionierstift 811 eingeführt werden soll, in einem Ab schnitt des Gehäuses 10 ausgebildet, welcher zu dem Positionierstift 811 hinweist. In ähnlicher Weise ragt ein Positionierstift 812, welcher parallel zu einer Seitenfläche des tellerartigen Gehäuses 81 verläuft, von der Seitenfläche des tellerartigen Gehäuses 81 nach außen vor (siehe 4). Weiterhin ist ein Positionierloch 912, in welches der Positionierstift 812 eingeführt werden soll, in einem Abschnitt des Gehäuses 10 ausgebildet, welches zum Positionierstift 812 hinweist. Dementsprechend können zwei Ebenen der Steuer/Regeleinheit 8 derart positioniert werden, dass sie einen Freiraum zwischen dem Drehungssensor 822 und dem Zahnrad 111 mit großem Durchmesser bei einem bestimmten Wert halten.
  • Die Steuer/Regeleinheit 8, d. h. das tellerartige Gehäuse 81, ist relativ zum Gehäuse 10 derart positioniert, dass dann, wenn die Positionierstifte 811 und 812 zuerst in Kontakt mit den Eingängen der Positionierlöcher 911 und 912 gelangen, der Drehungssensor 822 nicht zu dem Beschleunigungszahnrad 811 mit großem Durchmesser hinweist. Danach, wenn man beginnt, die Stifte 811 und 812 in die Löcher 911 und 912 einzuführen, wird die relative Positionsbeziehung (Zuweisbeziehung) zwischen dem Zahnradzähneabschnitt des Beschleunigungszahnrads 111 und dem Drehungssensor 822 eine vorbestimmte Beziehung.
  • Wie in 5 gezeigt ist, ist die Steuer/Regeleinheit 8 an dem Gehäuse 10 festgelegt, indem beide Seitenabschnitte eines Endabschnitts des tellerartigen Gehäuses 81, welcher dem Endabschnitt gegenüberliegt, an welchem der Drehungssensor 822 und der Positionierstift 811 vorgesehen sind, mit dem Gehäuse 10 mittels Schrauben 831 (831a und 831b, siehe 4) befestigt werden.
  • Da die Positionierstifte 811 und 812 als die Positioniermittel an der Steuer/Regeleinheit 8 vorgesehen sind und die Steuer/Regeleinheit 8 bei der bestimmten Position in der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 festgelegt ist, wobei ihre bestimmte Haltung beibehalten ist, ist es bei dieser Ausführungsform auf diese Art und Weise möglich, die relative Positionsbeziehung zwischen dem Drehungssensor 822 und dem Rotor (Beschleunigungszahnrad 111) bei der vorbestimmten Beziehung zu halten und somit die Erfassungsgenauigkeit der Drehzahl des Rotors zu gewährleisten.
  • Da ein Seitenabschnitt der Steuer/Regeleinheit 8 mit dem Gehäuse 10 der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 durch die an dem einen Seitenabschnitt der Steuer/Regeleinheit 8 vorgesehenen Positioniermittel in Eingriff ist und der andere Seitenabschnitt der Steuer/Regeleinheit 8 an dem Gehäuse 10 durch Befestigungsmittel befestigt ist, ist es bei dieser Ausführungsform weiterhin möglich, die Befestigungsstruktur zu vereinfachen und die Teileanzahl zu verringern.
  • Die erfasste Beinkraft wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches dann der Steuer/Regeleinheit 8 zugeführt wird. Die Steuer/Regeleinheit 8 bestimmt ein am meisten geeignetes Unterstützungsmoment auf der Grundlage einer Drehzahl der Kurbelwelle (des Beschleunigungszahnrads 111), welche durch den Drehungssensor 822 erfasst wird, sowie der oben beschriebenen Beinkraft und steuert/regelt durch die Leistungstransistoren 821a einen Antriebsstrom, welcher dem Elektromotor M zugeführt werden soll, auf solch einen Wert, dass dem Elektromotor M gestattet ist, die obige Unterstützungskraft zu erzeugen.
  • Da der Beinkraft-Erfassungsmechanismus zum Umwandeln einer der Kurbelwelle 101 eingegebenen Beinkraft in eine mechanische Verlagerung an der ersten Umlenkwelle 102 vorgesehen ist, welche der Kurbelwelle 101 benachbart ist, ist es bei dieser Ausführungsform möglich, die Notwendigkeit zu beseitigen, einen Raum vorzusehen, welcher erforderlich ist, wenn der Beinkraft-Erfassungsmechanismus unabhängig von der ersten Umlenkwelle 102 vorgesehen ist, und somit einen Raum zu gewährleisten, welcher erforderlich ist, um die Steuer/Regeleinheit 8 in dem Gehäuse 10 der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 ohne Vergrößerung des Gehäuses 10 der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 anzuordnen.
  • 11 ist eine Seitenansicht, welche die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1, das Batterieaufnahmegehäuse 5 und ihre Umgebung des motorunterstützten Fahrads zeigt. In dieser Figur sind für ein einfaches Verständnis die Kettenabdeckung 32, die Pedale 12 und dgl. weggelassen.
  • Ein Elektrodensockel 701 ist an einen oberen Abschnitt der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 in dem Zustand montiert, in welchem die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 an den Körperrahmen montiert ist. Weiterhin sind Elektroden 711 und 712 von einer oberen Fläche des Elektrodensockels 701 aus freigelegt. Leitungsdrähte (nicht dargestellt) der Elektroden 711 und 712, welche durch das Gehäuse der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 hindurchgehen, sind mit dem Elektromotor M, der Steuer/Regeleinheit 8 und dergleichen in der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 verbunden.
  • Das Batterieaufnahmegehäuse 5, welches in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet ist, ist an die Rückfläche des Sattelrohrs 23 derart angebracht, dass ein Einfassungsabschnitt 5a, welcher am Boden des Batterieaufnahmegehäuses 5 vorgesehen ist, eine Halterung 49 zum Verbinden des Sattelrohrs 23 mit den Kettenstreben 25 übergreift. Die Elektroden 711 und 712 des Elektrodensockels 701 erscheinen an dem inneren Boden des Einfassungsabschnitts 5a. Eine Bodenfläche der Batterie 4 weist Kontakte (nicht dargestellt) auf, welche in Kontakt mit den Elektroden 711 und 712 gebracht und elektrisch mit diesen verbunden sind, wenn die Batterie 4 in dem Batterieaufnahmegehäuse 5 aufgenommen ist.
  • Die Batterie 4 wird zum Einführen in das Batterieaufnahmegehäuse 5 nach unten gedrückt und wird zum Entfernen von dem Batterieaufnahmegehäuse 5 nach oben gezogen; da der Sattel 30 in dem Einführ/Enternungsweg der Batterie 4 in das Batterieaufnahmegehäuse 5 bzw. aus diesem heraus vorhanden ist, kann die Batterie 30 nicht in das Batterieaufnahmegehäuse 5 eingeführt und aus diesem entfernt werden, wenn nicht der Sattel 30 aus dem obigen Weg verschoben wird. Bei dieser Ausführungsform wird, wie in 7 gezeigt ist, bei einem Einführen/Entfernen der Batterie 4 in das Batterieaufnahmegehäuse 5 bzw. aus diesem heraus ein Sattelverriegelungshebel 301, welcher durch eine Welle 302 abgestützt ist, nach vorne um die Welle 302 bezüglich einer Sattelhalterung 304 verschwenkt, welche an einem oberen Ende einer Sattelstange 31 vorgesehen ist, um den Eingriff zwischen einem Sattelverriegelungshaken 301a und einem Loch 304a der Sattelhalterung 304 zu lösen. Als Folge wird die Sattelhalterung 304 durch eine elastische Kraft einer zwischen einem Sattelverriegelungshebel 301 und der Sattelhalterung 304 zusammengedrückten Feder 305 nach vorne um eine Welle 303 geschnellt. In einem solchen Zustand kann der Sattel 30 manuell angehoben werden, um so den Einfüge/Entfernungsweg der Batterie 4 in das Batterieaufnahmegehäuse 5 bzw. aus diesem heraus zu gewährleisten.
  • Ein Verriegelungsmittel 501 ist an einen oberen hinteren Abschnitt an der linken Seitenfläche des Batterieaufnahmegehäuses 5 vorgesehen. Im Verriegelungszustand ragt ein Verriegelungsstift 501a in das Aufnahmegehäuse 5, um mit einer Ausnehmung 4a der Batterie 4 in Eingriff zu sein, wodurch das Entfernen der Batterie 4 aus dem Batterieaufnahmegehäuse 5 verhindert ist.
  • Bei dieser Ausführungsform kann die Batterie 4 aus dem Batterieaufnahmegehäuse 5 entfernt werden, indem das Verriegelungsmittel 501 mit einem Schlüssel des Energiezufuhrschalters 29 gedreht wird, um den Verriegelungsstift 501a zurückzuziehen. Der Verriegelungsstift 501a ist gewöhnlich in einen Vorsprungszustand vorgespannt, und dann, wenn die Batterie 4 in das Batterieaufnahmegehäuse 5 eingeführt wird, wird der Stift 501a zu einem Entriegelungszustand zurückgezogen. Nachdem das Einfügen der Batterie 4 abgeschlossen ist, wird der Stift 501a in Eingriff mit der Ausnehmung 4a gebracht, wodurch die Batterie 4 mit dem Verriegelungsmittel 501 verriegelt ist.
  • Eine weitere Ausführungsform wird unten beschrieben. 14 ist eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines motorunterstützten Fahrrads, bei welchem Teile, die dieselben wie oder ähnlich jenen oben beschriebenen sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden.
  • Ein Körperrahmen 2 in dieser Ausführungsform ist derart konfiguriert, dass Rahmenelemente desselben miteinander über eine motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 verbunden sind. Da die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 einen Teil des Körperrahmens 2 bildet, kann das Gewicht der Rahmenelemente reduziert werden. Da weiterhin die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 an einer niedrigen Position angeordnet sein kann, kann das Aufsteigen des Fahrers quer über den Körperrahmen 2 verbessert sein.
  • Ein Unterrohr 22 ist direkt mit der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 über Hängerabschnitte 661 und 662 verbunden, welche an einem vorderen Abschnitt der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 vorgesehen sind. Ein Sattelrohr 23 ist mit Kettenstreben 25 über eine Halterung 28 verbunden. Weiterhin ist die Halterung 28 mit der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 über Hängerabschnitte 663 und 664 verbunden, welche an einem oberen hinteren Abschnitt der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 vorgesehen sind. Da bei dieser Konfiguration die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 als ein Verstärkungselement zum Verbinden jeweiliger Rahmenelemente miteinander dient, ist es möglich, einen leichten, hochsteifen Fahrzeugkörper zu verwirklichen.
  • Die motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 weist an ihrem oberen Abschnitt eine Batterieanbringungsebene 401 auf, welche orthogonal zu dem Sattelrohr 23 in einer Stellung der an dem Körperrahmen montierten motorgetriebenen Unterstützungseinheit ist. Weiterhin ist ein Kontakthalter 860 (welcher weiter unten beschrieben werden soll) an der Batterieanbringungsebene 401 vorgesehen. Verschiedene Anschlüsse (Kontakte) für eine externe Verbindung sind an dem Kontakthalter 860 ausgebildet. Ein Batterieaufnahmegehäuse 51 ist derart an die Batterieaufnahmeebene 401 montiert, dass eine Seitenfläche des Aufnahmegehäuses 51 zu dem Sattelrohr 23 hinweist. Kontakte 851 (851a, 851b) und dgl. ragen von der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 vor und treten durch den Kontakthalter 860 und einer Bodenfläche des Batterieaufnahmegehäuses 51 hindurch, um in dem Batterieaufnahmegehäuse 51 freizuliegen.
  • 15 ist eine Draufsicht, welche einen inneren Bodenabschnitt des Batterieaufnahmegehäuses 51 zeigt. Der Kontakthalter 860 ist an der Batterieanbringungsebene 401 ausgebildet und ein Paar aus einem positiven und einem negativen Kontakt 851a und 851b sowie eine Durchführungsdichtung 852 zur Übertragung von Steuer/Regelsignalen, wie etwa einem Schaltsignal, einem Sensorsignal und dergleichen oder von einer Steuer/Regeleinheit 8 sind an dem Kontakthalter 860 gehalten. Eine Bodenfläche der Batterie 44 ist mit Kontakten versehen, welche mit den Elektroden 851a und 851b in Kontakt gebracht und elektrisch verbunden sind, wenn die Batterie 44 in dem Batterieaufnahmegehäuse 51 aufgenommen ist, wobei ein Sockel (nicht dargestellt) mit der Durchführungsdichtung 852 verbunden ist.
  • 16 ist eine Seitenansicht der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1, wobei Teile teilweise weggelassen sind, und 17 ist eine Schnittansicht entlang Linie A-A von 16, welche Getriebezüge zeigt. In diesen Figuren sind Teile, welche die gleichen wie oder ähnlich jenen oben beschriebenen sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Eine Kurbelwelle 201 umfasst einen Beinkraft-Erfassungsmechanismus und ein Ende der Kurbelwelle 201 ist drehbar durch ein Gehäuse 10 über ein Lager 281 abgestützt. Ein erstes Antriebszahnrad 202 ist um den Außenumfang des anderen Endes der Kurbelwelle 201 über Nadellager 291 und 292 herum angebracht und das erste Antriebszahnrad 201 ist drehbar durch das Gehäuse 10 über ein Lager 282 abgestützt. Ein Pedalritzel 200 ist über ein Keilprofil mit dem Außenumfang eines Abschnitts des ersten Antriebszahnrads 202 verbunden, welcher von dem Gehäuse 10 aus freiliegt, und ist daran mittels einer Mutter befestigt.
  • Ein zweites Antriebszahnrad 203 ist an einem näherungsweise zentralen Abschnitt der Kurbelwelle 201 über eine Einwegekupplung 261 angebracht. Das erste und das zweite Antriebszahnrad 202 und 203 sind relativ drehbar miteinander über eine Schraubenfeder 204 verbunden, welche eine elastische Kraft in der Umfangsrichtung vorweist. Ein Schieber 205 mit einer Nut in der Umfangsrichtung ist in axialer Richtung verschieblich über ein Keilprofil mit einem Abschnitt kleinen Durchmessers verbunden, welcher an dem Außenumfang des zweiten Antriebszahnrads 203 ausgebildet ist. Die Tiefe der in dem Schieber 205 ausgebildeten Nut ist in der Umfangsrichtung kontinuierlich verändert. Ein Eingriffszapfen 271, welcher an dem Außenumfang des ersten Antriebszahnrads 202 festgelegt ist, ist in Eingriff mit der Nut des Schiebers 205.
  • Eine erste Umlenkwelle 210 ist hinter der Kurbelwelle 201 angeordnet und ist drehbar durch Lager 284 und 285 abgestützt. Ein Zahnradzähneabschnitt 262, welcher an dem Außenumfang der ersten Umlenkwelle 210 ausgebildet ist, kämmt mit der ersten Antriebswelle 202 der Kurbelwelle 201. Ein Zahnrad 264 ist mit der ersten Umlenkwelle 210 über eine Einwegesperrklinke 263 verbunden.
  • Eine zweite Umlenkwelle 220 ist hinter der ersten Umlenkwelle 210 angeordnet und ist drehbar durch Lager 286 und 287 abgestützt. Ein Zahnradzähneabschnitt 265, welcher an dem Außenumfang der zweiten Umlenkwelle 220 ausgebildet ist, kämmt mit dem Zahnrad 264 der ersten Umlenkwelle 210. Ein Kunststoffzahnrad 266 ist mit einem Ende der Antriebswelle 220 verbunden.
  • Eine Drehwelle 230 eines Elektromotors M ist über der zweiten Umlenkwelle 220 angeordnet und ist drehbar durch Lager 288 und 289 abgestützt. Ein Rotor 231 ist an der Drehwelle 230 festgelegt und ein Stator 232 ist um den Rotor 231 herum vorgesehen. Ein Zahnradzähneabschnitt 276, welcher an einem Ende der Drehwelle 230 ausgebildet ist, kämmt mit einem Kunststoffzahnrad 266 der zweiten Umlenkwelle 220.
  • Bei dieser Konfiguration wird eine Beinkraft als eine von einem Menschen erzeugte Kraft der Kurbelwelle 201 über Pedale 12 und Kurbeln 11 eingegeben, um das zweite Antriebszahnrad 203 über die Einwegekupplung 261 synchron mit der Kurbelwelle 201 zu drehen und wird gleichzeitig zum ersten Antriebszahnrad 202 über die Feder 204 übertragen.
  • Andererseits wird ein Drehmoment (Unterstützungskraft) des Elektromotors M zu der ersten Umlenkwelle 210 über dem Zahnradzähneabschnitt 267, das Zahnrad 266, die zweite Umlenkwelle 220 und eine Einwegesperrklinke 263 übertragen und wird weiter über den Zahnradzähneabschnitt 202 zum ersten Antriebszahnrad 262 übertragen. Eine resultierende Kraft der Beinkraft und Unterstützungskraft, welche zum ersten Antriebszahnrad 202 übertragen werden, wird über ein Pedalritzel 200 und eine Kette 6 zu einem Hinterrad WR übertragen.
  • Zu dieser Zeit ist die Feder 204 in der Umfangsrichtung in Antwort auf die der Kurbelwelle 201 eingegebene Beinkraft zusammengedrückt, um den Antriebszahnrädern 202 und 203 zu gestatten, relativ gedreht zu werden, wodurch zwischen diesen eine Differentialphase bewirkt wird. Als Folge wird der Eingriffsstift 205 in der Nut des Schiebers 205 gedreht und der Schieber 205 wird axial an der Kurbelwelle 201 gegen die elastische Kraft einer Feder 260 um ein Maß verschoben, welches der Tiefe der Nut äquivalent ist, die abhängig von dem Drehbetrag des Eingriffsstiftes 205 verändert wird. Die axiale Gleitbewegung des Schiebers 205 verlagert eine Erfassungswelle 151 eines Hubsensors 150 über einen Verlagerungs-Erfassungshebel 152, wodurch die Beinkraft durch den Hubsensor 150 erfasst wird.
  • Wie in 18 gezeigt ist, ist eine Steuer/Regeleinheit 8 an der Innenfläche (Rückfläche) einer Batterieanbringungsebene 401 angeordnet. Die Steuer/Regeleinheit 8 ist derart konfiguriert, dass eine Steuer/Regelschaltungsplatine 82 in einem tellerartigen Gehäuse enthalten ist und ein Zwischenspalt sowie eine Platinenfläche sind mit einem isolierenden Kunststoff 83 ausgeformt. Verschiedene Steuer/Regelschaltungen 820, Leistungstransistoren 821a und Dioden 821b sowie ein Drehungssensor 822 sind an der Steuer/Regelschaltungsplatine 82 angebracht. Die Leistungstransistoren 821a und die Dioden 821b sind fest in Flächenkontakt mit einer Strahlungsplatte 829.
  • Der Drehungssensor 822 ist an einem Abschnitt der Steuer/Regelplatine 82 nahe einem Endabschnitt derart festgelegt, dass er zu einem Zahnradzähneabschnitt des ersten Antriebszahnrads 202 der Kurbelwelle 201 hinweist. Wie bei der vorherigen Ausführungsform ist ein Positionierstift an dem tellerartigen Gehäuse 81 ausgebildet und ein entsprechendes Positionierloch ist in einem Gehäuse 10R ausgebildet.
  • Die Steuer/Regeleinheit 8 ist in Bezug auf das Gehäuse 10 derart positioniert, dass dann, wenn der Positionierstift in das Positionierloch eingeführt ist, der Drehungssensor 822 an einer bestimmten Position der Steuer/Regelschaltungsplatine 82 festgelegt ist, während eine bestimmte Höhe beibehalten wird, um dadurch eine vorbestimmte Relativpositionsbeziehung mit dem Zahnradzähneabschnitt des ersten Antriebszahnrads 202 aufzustellen.
  • Wie in 12 gezeigt ist, ist die Steuer/Regeleinheit 8 an das Gehäuse 10 montiert, indem beide Seiten eines Endabschnitts des tellerartigen Gehäuses 81 (siehe 16), welche dem Endabschnitt gegenüberliegen, an welchem der Drehungssensor 822 vorgesehen ist, an dem linken Gehäuse 10L mittels Schrauben 831 befestigt werden.
  • Da bei dieser Ausführungsform die externen Elektroden integral an der Außenfläche des Gehäuses der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 vorgesehen sind, kann die Batterie 44 direkt an der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 angeordnet sein. Als Folge ist es möglich, eine Energiezufuhrleitung zwischen der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 und der Batterie 44 zu verkürzen.
  • Da weiter bei dieser Ausführungsform der Beinkraft-Erfassungsmechanismus an der Kurbelwelle 201 vorgesehen ist, ist es möglich, die Notwendigkeit zu beseitigen, einen Raum zu gewährleisten, welcher erforderlich ist, wenn der Mechanismus gesondert von der Kurbelwelle 201 vorgesehen ist. Als Folge ist es möglich, einen Raum zu gewährleisten, welcher erforderlich ist, um die Steuer/Regeleinheit 8 ohne Vergrößerung der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 1 anzuordnen.
  • Es ist folglich möglich, eine motorgetriebene Unterstützungseinheit bereitzustellen, welche in der Lage ist, die Kühlungsleistung einer Steuer/Regelplatine zu verbessern, welche in der Einheit enthalten ist, und weiterhin in der Lage ist, den Schwerpunkt der Einheit abzusenken, und eine motorgetriebene Unterstützungseinheit bereitzustellen, welche in der Lage ist, eine Steuer/Regeleinheit ohne Vergrößerung der motorgetriebenen Unterstützungseinheit aufzunehmen sowie die Längen einer Signalleitung und einer Energiezufuhrleitung zu verkürzen.
  • Um dies zu erreichen, enthält eine motorgetriebene Unterstützungseinheit 1 einen Elektromotor M, um eine Unterstützungskraft in Antwort auf eine einer Kurbelwelle eingegebene Beinkraft zu erzeugen, sowie eine Steuer/Regelplatine 82 oder eine Steuer/Regeleinheit 8, um den Elektromotor M zu steuern/regeln, wobei die Unterstützungskraft und die Beinkraft synthetisiert werden und die resultierende Kraft zu einem Antriebsrad übertragen wird. Die motorgetriebene Unterstützungseinheit kann die Steuer/Regelplatine 82 an einer Position angeordnet aufweisen, welche von der Kurbelwelle 101 aus nach vorne und nach unten versetzt ist, und zwar in einer an einem Körperrahmen 2 angebrachten Stellung der motorgetriebenen Unterstützungseinheit 101, und dass wenigstens ein Drehungssensor 822 zum Erfassen der Drehzahl der Kurbelwelle 101 an der Steuer/Regelplatine 82 angebracht ist. Weiterhin kann die Steuer/Regelplatine 82 nahe einem Rotor 111 angeordnet sein, welcher synchron mit der Kurbelwelle 101 derart gedreht wird, dass eine Positionsbeziehung zwischen dem Drehungssensor 822 und dem Rotor 111 bei einer vorbestimmten Beziehung gehalten ist.

Claims (17)

  1. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1), wobei das Fahrzeug eine Kurbelwelle (101) und ein Antriebsrad (WR) umfasst, wobei die motorgetriebene Unterstützungseinheit ein Gehäuse (10) umfasst, welches einen Elektromotor (M) zur Erzeugung einer Unterstützungskraft in Antwort auf eine der Kurbelwelle (101) eingegebene Beinkraft sowie eine Steuer/Regeleinheit (8) für diese umfasst, wobei die Unterstützungskraft und die Beinkraft synthetisiert werden und die resultierende Kraft zu einem Antriebsrad (WR) übertragen wird, wobei eine Batterieabstützung (401) zum Abstützen einer Batterie (4; 44) vorgesehen ist, welche Energie an den Elektromotor (M) liefert, wobei positive und negative Kontakte (851) in einem freiliegenden Zustand an einem an der Batterieabstützung (401) vorgesehenen Kontaktabschnitt (860) befestigt sind, um die Batterie (4; 44) elektrisch mit den positiven und negativen Kontakten (851) zu verbinden und wobei eine Energiezufuhrleitung (751) in dem Gehäuse (10) der motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) vorgesehen ist, um die positiven und negativen Kontakte (851) mit dem Elektromotor (M) elektrisch zu verbinden; dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktabschnitt (860) und die Batterieabstützung (401) an einer Außenfläche des Gehäuses (10) der motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) vorgesehen sind.
  2. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer/Regeleinheit (8) über der Kurbelwelle (101) in einer an einen Körperrahmen (2) montierten Stellung der motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) angeordnet ist.
  3. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (851) von dem Gehäuse (10) der motorgetriebenen Unterstützungseinheit vorstehen.
  4. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktabschnitt (860) durch einen Kontakthalter (860) gebildet ist, welcher an einer Batterieanbringungsebene (401) des Gehäuses (10) der motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) vorgesehen ist.
  5. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktabschnitt und die Batterieabstützung durch eine Außenfläche des Gehäuses (10) der motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) gebildet sind.
  6. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte integral an der Außenfläche des Gehäuses (10) der motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) vorgesehen sind.
  7. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer/Regeleinheit (8) an einer Innenfläche einer Batterieanbringungsebene (401) des Gehäuses (10) der motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) angeordnet ist, wobei eine Außenfläche der Batterieanbringungsebene (401) als die Batterieabstützung (401) dient.
  8. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die motorgetriebene Unterstützungseinheit (1) eine Steuer/Regelplatine (82) zur Steuerung/Regelung des Elektromotors (M) umfasst, wobei die Steuer/Regelplatine (82) bezüglich der Kurbelwelle (101) in einer nach vorne und nach unten versetzten Position in einer an einem Körperrahmen (2) des Fahrzeugs angebrachten Stellung der motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) angeordnet ist.
  9. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer/Regelplatine (82) von der Vorderseite zur Rückseite des Körperrahmens (2) in der an dem Körperrahmen (2) angebrachten Stellung der motorgetriebenen Unterstützungseinheit (101) nach unten geneigt ist.
  10. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer/Regelplatine (82) derart angeordnet ist, dass ihre Schaltungsteil-Anbringungsebene nach innen gerichtet ist.
  11. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Körperrahmen (2) umfasst: einen Hauptrahmen (22), welcher sich nach hinten und nach unten erstreckt und welcher an seinem unteren Abschnitt in einer nach unten vorstehenden Gestalt gekrümmt ist; sowie eine Sitzstütze (23), welche von einem Abschnitt nahe einem hinteren Ende des Hauptrahmens (22) abzweigt und von diesem nach hinten und nach oben absteht, wobei die motorgetriebene Unterstützungseinheit (1) derart an dem Körperrahmen (2) angebracht ist, dass ein vorderer Abschnitt der Einheit mit einem hinteren Endabschnitt des Hauptrahmens (22) bei einer Position verbunden ist, welche niedriger als die Kurbelwelle (101) ist, und ein oberer Abschnitt der Einheit (1) mit der Sitzstütze (23) verbunden ist und von dieser herabhängt.
  12. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (M) hinter der Kurbelwelle (101) in der an dem Körperrahmen (2) angebrachten Stellung der motorgetriebenen Unterstützungseinheit angeordnet ist, und dass eine Batterie (4) zum Zuführen von Energie zu dem Elektromotor (M) an der motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) entlang der hinteren Fläche der Sitzstütze (23) angebracht ist.
  13. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Drehsensor (822) zur Erfassung der Drehzahl der Kurbelwelle (101) an der Steuer/Regelplatine (82) angebracht ist; und dass die Steuer/Regelplantine (82) nahe einem Rotor (111) angeordnet ist, welcher synchron mit der Kurbelwelle (101) derart gedreht wird, dass eine Positionsbeziehung zwischen dem Drehsensor (822) und dem Rotor (111) in einer vorbestimmten Beziehung gehalten wird.
  14. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer/Regelplatine umfasst: ein Positionierungsmittel (811, 911; 812, 912) zum Positionieren der Steuer/Regelplatine (8) bezüglich der motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) derart, dass eine relative Positionsbeziehung zwischen dem Drehsensor (822) und dem Rotor (111) in einer vorbestimmten Beziehung gehalten wird.
  15. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehsensor (822) und das Positionierungsmittel (811, 911; 812, 912) nahe einem Seitenabschnitt der Steuer/Regelplatine (82) angeordnet sind; und dass die Steuer/Regelplatine (82) an einem Seitenabschnitt mit der motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) durch das Positionierungsmittel (811, 911; 812, 912) in Eingriff ist und am anderen Seitenabschnitt an der motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) durch Befestigungsmittel (831) befestigt ist.
  16. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) nach Anspruch 13, ferner umfassend: ein Zahnrad mit großem Durchmesser als ein Rotor (111), welches an der Kurbelwelle (101) vorgesehen ist; eine Zwischenwelle (102) mit einem Zahnrad (113) mit kleinem Durchmesser, welches mit dem Zahnrad (111) mit großem Durchmesser kämmt, wobei die Zwischenwelle (102) parallel zur Kurbelwelle (101) angeordnet ist; eine Ausgangswelle (105), welche parallel zur Zwischenwelle (102) angeordnet ist und mit dieser kämmt; ein Verbindungsmittel (6) zum Verbinden der Ausgangswelle (105) mit einem Antriebsrad (WR); sowie ein Beinkrafterfassungsmittel (924, 152, 150) zum Erfassen einer der Kurbelwelle (101) eingegebenen Beinkraft, wobei das Mittel an der Zwischenwelle (102) vorgesehen ist; wobei der Drehsensor (822) nahe dem Zahnrad (111) mit großem Durchmesser angeordet ist, um die Drehzahl des Zahnrads (111) mit großem Durchmesser zu erfassen.
  17. Fahrzeug mit einer motorgetriebenen Unterstützungseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Beinkrafterfassungsmittel (924, 152, 150) einen Sensor (150) umfasst, welcher an einer Innenwand eines Gehäuses (10R) der motorgetriebenen Unterstützungseinheit (1) festgelegt ist, um ein elektrisches Signal in Antwort auf eine Beinkraft auszugeben.
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