DE69418787T2

DE69418787T2 - Antriebsübertragungssystem

Info

Publication number: DE69418787T2
Application number: DE69418787T
Authority: DE
Inventors: Nozomu Takata
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2014-07-27
Also published as: EP0636537B1; EP0636538B1; EP0636537A1; US5570752A; DE69408500D1; DE69408500T2; EP0636538A1; DE69418787D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Antriebsübertragungssystem, insbesondere für ein mittels elektrischer Energie unterstütztes Fahrzeug, wie beispielsweise ein Fahrrad, das eine Drehmotorabtriebswelle eines elektrischen Motors, ein Getriebe vom Planeten-Typ, das koaxial zu der Abtriebswelle angeordnet ist, die antriebsmäßig damit verbunden ist, und eine angetriebene Komponente, die antriebsmäßig mit dem Getriebe vom Planeten-Typ verbunden ist, aufweist.
Dieses Antriebsübertragungssystem ist aus der CH-A-593 822 bekannt, zeigt allerdings die nachfolgenden Probleme.
Herkömmlich ist es, wenn eine Antriebsvorrichtung mit einem Motor über ein Getriebe verbunden wird, übliche Praxis, ringförmige, abgestufte Bereiche auf der angetriebenen Vorrichtung, dem Motor und dem Getriebe bzw. der Übertragungseinrichtung zu bilden, um die abgestuften Bereiche mit Passung miteinander zu befestigen, um eine axiale Ausrichtung der Komponenten zu erhalten. Eine herkömmliche Befestigungsstruktur für einen Motor, der ein Getriebe besitzt, das damit verbunden ist, ist in Fig. 13 dargestellt.
Fig. 12 stellt einen Motor 101, ein Getriebe 102 vom Planeten-Zahnrad-Typ (nachfolgend nur als Getriebe bezeichnet) und eine angetriebene Vorrichtung 103, die mit einem axialen Endbereich des Getriebes 102 verbunden ist, dar. Ein Vorsprung 105 zum Einpassen in eine Paßvertiefung 104 hinein, die auf dem Getriebe 102 vorgesehen ist, ist auf einem axialen Endbereich des Motors 101 gebildet. Der axiale Endbereich des Getriebes 102 ist auch mit einem Paßvorsprung 107 zum Hineinpassen in die Paßvertiefung 106 auf der angetriebenen Vorrichtung 103 ausgebildet. Mit einem solchen Typ einer Motorbefestigungsstruktur greifen Abtriebszahnräder 108, 109 in passende Zahnräder (nicht dargestellt) in einem axial ausgerichteten Zustand durch Einpassen der Vorsprünge 105, 107 und der Vertiefungen 104, 103 ineinander ein. Zum Beispiel ist eine solche Verbindungsstruktur bei mittels Energie eines elektrischen Motors unterstützten Fahrrädern angewandt worden, die durch eine sich ergebende Kraft der Pedalkraft eines Fahrers und der Antriebskraft des elektrischen Motors betrieben werden, der ein Getriebe vom Planetenzahnrad-Typ besitzt, das zwischen dem elektrischen Motor und den angetriebenen Komponenten des Fahrrads zwischengefügt ist, wie in den Europäischen Patentanmeldungen 0517224, 0569954, 0590674 oder 0559231 dargestellt ist.
Die vorstehend angegebene Befestigungsstruktur zum Verbinden eines elektrischen Motors, eines Getriebes vom Planetenzahnrad-Typ und einer angetriebenen Vorrichtung miteinander ist dahingehend nachteilig, daß in solchen Fällen die Gefahr einer Fehlausrichtung der Komponenten relativ groß ist, da dabei zwei Anpassungsbefestigungspunkte vorhanden sind, nämlich zwischen dem Motor 101 und dem Getriebe 102 und zwischen dem Getriebe 102 und der angetriebenen Komponenten 103.
Wenn ein solcher Befestigungsfehler im Hinblick auf eine Fehlausrichtung relativ groß ist, ist es wahrscheinlich, daß ein Geräusch zusätzlich von den ineinander eingreifenden Flächenbereichen der Abtriebszahnräder 108, 109 hervorgerufen wird und die Lebensdauer der Maschinenkomponenten wird verkürzt.
In dem Fall der Anwendung eines solchen Systems bei einem mittels Energie unterstützten Fahrzeug, wie beispielsweise einem Fahrrad, sind weiterhin, wenn die Motorleistung zusätzlich zu der Leistung der Person während des Fahrens verwendet wird, Vibrationen und Geräusche dahingehend wahrscheinlich, daß sie sich an dem Getriebeflächenbereich, der zu dem elektrischen Motor hinweist, erhöhen. Dies resultiert von der Tatsache, daß ein solches mittels Motor unterstütztes Fahrrad das unterstützende Drehmoment des elektrischen Motors durch Drehen der Abtriebswelle eines klein dimensionierten Motors unter einer hohen Geschwindigkeit erhält, was die Zahnräder in dem Getriebe vom Planetenzahnrad-Typ dazu bringt, sich unter hohen Geschwindigkeiten ebenso zu drehen. Andererseits würde irgendeine Geräuschverringerung durch eine hoch akkurate Bearbeitung der Zahnräder und durch Verbessern der Zahnradeingriffsgenauigkeit zu einer Erhöhung der Herstellkosten führen.
Wie vorstehend angegeben ist, wird aufgrund der Vielzahl der Paßeingriffe zwischen dem Motor 101 und dem Getriebe 102 und zwischen dem Getriebe 102 und der angetriebenen Komponenten 103 die Befestigungsgenauigkeit beeinträchtigt. Irgendwelche Verbesserungen in diesem Bereich könnten allerdings beim Anpassen der Paßvorsprünge 105, 107 an den Vertiefungen 104, 106 Schwierigkeiten mit sich bringen oder die Zerlegung der Anordnung mit sich bringen, was die Service-Fähigkeit des Energieübertragungssystems beeinträchtigt.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Energieübertragungssystem, insbesondere zur Verwendung in mittels elektrischer Motorenergie unterstützten Fahrzeugen, wie beispielsweise Fahrrädern, zu schaffen, die eine verbesserte Befestigungsgenauigkeit durch Reduzieren der Anzahl von Befestigungspunkten zwischen einem Motorgetriebe des Planeten-Typs und einer angetriebenen Komponenten ermöglicht und um das Geräusch, das von einer Energieübertragungseinrichtung abgegeben wird, zu reduzieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die vorstehende Aufgabe durch ein Energieübertragungssystem, wie es vorstehend angegeben ist, dadurch gelöst, daß das Getriebe vom Planeten-Typ ein Getriebe vom Planetenrollen-Typ aufweist, das einen äußeren Ring besitzt, der nicht drehbar befestigt ist, unter Belassung eines Raums zwischen dem äußeren Ring und der Motorabtriebswelle, um eine Vielzahl von Planetenelementen aufzunehmen, die reibungsmäßig mit der Motorabtriebswelle und dem äußeren Ring jeweils in Eingriff gebracht sind, wobei die reibungsmäßigen Planetenelemente drehbar durch einen Träger gestützt sind, der antriebsmäßig mit der angetriebenen Komponenten verbunden ist.
Darüberhinaus ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung derjenige, das Energieübertragungssystem zu schaffen, das eine verbesserte Einwegkupplung zwischen einem antreibenden und einem angetriebenen Teil besitzt, was eine selbstzentrierende Funktion besitzt und das leicht montiert werden kann, ohne Stahlkugeln oder -walzen bzw. -rollen darin, was die Größe und das Gewicht der Kupplung ebenso reduziert.
Darüberhinaus weist, um den weiteren Aspekt eines Erzielens einer selbstzentrierenden Einwegkupplung zu erhalten, die eine vereinfachte stahlkugel- oder rollenfreie Struktur besitzt, die Einwegkupplung, die in dem Energieübertragungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, ein zylindrisches inneres und äußeres Teil auf, die koaxial mit einem ringförmigen Raum dazwischen belassen angeordnet sind, wobei eine Vielzahl von umfangsmäßig beabstandeten Klauen angeordnet und schwenkbar durch das eine des inneren und des äußeren Teils getragen sind, um in einen Einwegeeingriff hinein mit Eingriffszähnen vorgespannt zu sein, die entlang der vollständigen, zueinander hinweisenden, gegenüberliegenden, zylindrischen Oberfläche des äußeren Teils vorgesehen sind, wobei das Klauenstützteil weiterhin mindestens einen, vorzugsweise eine Vielzahl, von voneinander beabstandeten, sich selbst zentrierenden Gleitkontaktvorsprüngen besitzt, die sich in der Umfangsrichtung des Teils erstrecken und die sich in gleitendem Kontakt mit den Eingriffszähnen des anderen Teils befinden, um die Achse der zwei Teile zueinander auszurichten.
Andere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird das Energieübertragungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung mittels einer Vielzahl von Ausführungsformen davon in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
Fig. 1 zeigt eine Seitenaufrißansicht eines mittels elektrischem Motor unterstützten Fahrrads, wobei eine Ausführungsform des Energieübertragungssystems der vorliegenden Erfindung verwendet ist,
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Teildraufsicht, die die Beziehung eines Pedalmechanismus, einer Antriebsunterstützung eines elektrischen Motors und eines Getriebes und eines Batteriegehäuses darstellt,
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Seitenaufrißansicht einer Motor- und Energieeinheit, die das Energieübertragungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt, allgemein in der Richtung des Pfeils 4 in Fig. 2 gesehen, wobei Bereiche aufgebrochen sind, um so einen ein Drehmoment fühlenden Mechanismus und einen Geschwindigkeitssensor darzustellen,
Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht der Energieeinheit, die entlang der Linie IV-IV der Fig. 3 vorgenommen ist,
Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Teilansicht der Fig. 4, die den Teil vor einer pedalbetätigten Kurbelwelle des Fahrrads darstellt,
Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Teilansicht der Fig. 4, die den Teil hinter der pedalbetätigten Kurbelwelle des Fahrrads angrenzend an den elektrischen Hilfsmotor darstellt,
Fig. 7 zeigt eine weitere, vergrößerte Querschnittsansicht einer Einwegkupplung des Energieübertragungssystems der vorliegenden Erfindung entlang der Linien VII-VII in Fig. 4,
Fig. 8 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 4,
Fig. 9 zeigt eine vergrößerte, perspektivische Ansicht (mit einem Bereich aufgebrochen) einer Einwegkupplung des Energieübertragungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, angeordnet auf der Seite der Kurbelwelle des Systems,
Fig. 10 zeigt eine vergrößerte Seitenaufrißansicht eines Batterieinstallationsbereichs, die die Beziehung zueinander zwischen einem Sitz, einem Sitzkissen, einem Batteriegehäuse darstellen, und den Sitz in einer Zwischenposition und in einer Batteriezugangsposition angedeutet und in durchgezogenen Linien jeweils darstellt,
Fig. 11 zeigt eine schematische Ansicht, die die verschiedenen Elemente eines Energieübertragungszugs eines Hinterrads eines durch einen Motor unterstützten Fahrrads, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, darstellt,
Fig. 12 zeigt eine Teilexplosionsansicht, die den elektrischen Motor und die Getriebeanordnung eines Typs eines Aufbaus nach dem Stand der Technik darstellt,
Fig. 13 zeigt eine Teilseitenaufrißansicht, teilweise ähnlich zu Fig. 7, und stellt den Typ eines Aufbaus einer Einwegkupplung nach dem Stand der Technik dar, wobei Bereiche aufgebrochen sind,
Fig. 14 zeigt eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie 11-11 der Fig. 13 vorgenommen ist, und
Fig. 15 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie XV-XV in Fig. 4, die die Einwegkupplung vom Rollen-Typ darstellt, zugeordnet dem Getriebe vom Planetenrollen-Typ, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird ein Energieübertragungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem durch einen elektrischen Motor unterstütztes Fahrrad erläutert, bei dem das Energieübertragungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt ist, um die Energie des unterstützenden Motors auf eine angetriebene Komponente, wie beispielsweise ein Hinterrad des Fahrzeugs, zusätzlich zu der Energieübertragung einer Person, die von der mittels Pedal betätigten Kurbelwelle geliefert wird, zu übertragen.
Die Fig. 1 und 2 stellen ein motorbetriebenes Fahrrad (1) und einen Rahmen (2) des motorbetriebenen Fahrrads (1) dar. Der Rahmen (2) weist ein Kopfrohr (2a) auf, das eine Vordergabel (4) für ein freies Lenken mit der Vordergabel (4) trägt, die ein Vorderrad (3) für eine freie Drehung trägt, ein Abwärtsrohr (2b), das sich von dem Kopfrohr (2a) nach hinten unten erstreckt, ein Sitzrohr (2c), das über ein mittleres Ansatzstück (5) mit dem hinteren Teil des Abwärtsrohrs (2b) verbunden ist, ein Paar rechter und linker Kettenstreben (2d), die über ein Hängeansatzstück (6) mit dem hinteren Teil des Abwärtsrohrs (2b) verbunden sind, und ein Paar rechter und linker Sitzstreben (2e), die den oberen Teil des Sitzrohrs (2c) an den hinteren Endteilen der Kettenstreben (2d) verbinden.
Ein Paar Handgriffe (7) ist an dem oberen Endteil der Vordergabel (4) befestigt. Die hinteren Endteile der Kettenstrebe (2d) und der Sitzstrebe (2e) sind so verbunden, daß sie integral mit dem hinteren Radträger (2f) auf jeder Seite eines Hinterrads (8) sind, um das Hinterrad (8) für eine freie Drehung zu tragen.
Eine Hilfsantriebseinheit (9) des motorbetriebenen Fahrrads (1) ist mit einem neuen Typ einer Einwegkupplung (28) versehen, wie dies nachfolgend erläutert ist. Die Hilfsantriebseinheit (9) weist auf: einen Motor (12) zum Aufnehmen elektrischer Energie von einer Batterie (11), die in einem Batteriegehäuse (10) aufgenommen ist und durch eine Steuereinheit gesteuert ist, die später beschrieben werden wird, eine Antriebseinheit (14), die eine Kurbelwelle (13) besitzt, ein Kurbelzahnrad (15), das auf der rechten Seite der Kurbelwelle (13) vorgesehen ist, wie in Fig. 4 dargestellt ist, eine Kurbel (16) und ein Pedal (17).
In der Hilfsantriebseinheit (9) ist die Energieeinheit (14) auf der Kurbelwelle (13) zentriert. Der Motor (12) ist entlang und unterhalb des Abwärtsrohrs (2b) und vor der Kurbelwelle (13) angeordnet und über Verbindungsträger (18, 19) mit dem Mittelansatzstück (5) und mit dem Hängeansatzstück (6) verbunden. In dieser Ausführungsform ist die Hilfsantriebseinheit (9) auf dem Rahmen (2) so befestigt, daß eine Drehwelle (12a), die später beschrieben wird, des Motors (12) parallel zu dem Abwärtsrohr (2b) verläuft.
Ein Kurbelzahnrad (15), das auf der rechten Seite der Hilfsantriebseinheit (9) angeordnet ist, ist über eine Kette (20) mit einem Freilauf (nicht dargestellt) des Hinterrads (8) verbunden. Der Freilauf ist mit einer bekannten Einwegkupplung zum Übertragen von Energie von der Kette (20) nur auf das Hinterrad (8) gebildet. In Fig. 1 ist eine Kettenabdeckung (20a) dargestellt, um die Kette (20) zu umschließen.
Eine Steuereinheit (21) und ein Hauptschalter (22), die beide auf dem Abwärtsrohr (2b) befestigt sind, sind mit dem Motor (12) der Hilfsantriebseinheit (9) verbunden. Die Steuereinheit (21) ist so gebildet, um den Motor (12) zu drehen, um Energie des Motors (12) auf die Kurbelwelle (13) nur dann zu übertragen, wenn der Hauptschalter (22) auf Ein gestellt ist, und ein Fahrer eine Pedalkraft auf die Kurbelwelle (13) ausübt. Mit anderen Worten nimmt, wenn ein Pedal (17) niedergedrückt wird, die Kurbelwelle ein Drehmoment von dem Motor (12) zusätzlich zu der Pedalkraft auf. Der Abtriebsmotor (12) wird durch die Steuereinheit (21) so gesteuert, um im wesentlichen proportional zu der Pedalkraft zu sein, die auf das Pedal (17) ausgeübt wird. Die Pedalkraft wird durch einen Pedalkraft-Erfassungsmechanismus der Energieeinheit (14) erfaßt, der später beschrieben werden wird.
Die Befestigungsstellen der Steuereinheit (21) und des Hauptschalters (22) liegen unterhalb des Abwärtsrohrs (2b) und vor dem Motor (12). Deshalb sind der Hauptschalter (22), die Steuereinheit (21), der Motor (12) und die Energieeinheit (14) in einer Reihe entlang des Abwärtsrohrs (2b) von vorne nach hinten angeordnet.
Der Hauptschalter (22) ist so gebildet, daß dann, wenn ein Schlüssel (nicht dargestellt) eingesetzt wird und in Uhrzeigerrichtung von der neutralen Position, zum Beispiel in Fig. 1 aus, gedreht wird, die Steuereinheit (21) elektrisch mit der Batterie (11) verbunden wird, und wenn er in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wird, wird eine Verriegelungsvorrichtung für ein Batteriegehäuse freigegeben, was später beschrieben werden wird.
Weitere Details der Struktur der Hilfsantriebseinheit (9) werden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 8 beschrieben werden. Die Kurbelwelle (13) ist für eine freie Drehung durch ein Gehäuse (23) der Energieeinheit (14) gestützt. Der Motor (12) ist an einem Ende des Gehäuses (23) so gesichert, daß die Motorachse unter rechten Winkeln zu der Kurbelwelle (13) verläuft. Zwischen der Kurbelwelle (13) und der Drehwelle (12a) des Motors (12) sind ein Übersetzungsgetriebe (24) vom Planetenzahnrad- Typ und ein Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ zwischengefügt. In dieser Hilfsantriebseinheit (9) sind alle Drehteile, die koaxial zu der Kurbelwelle (13) angeordnet sind, im Durchmesser kleiner als das Kurbelzahnrad (15) gemacht, um eine ausreichende Bodenfreiheit durch Reduzieren deren Größen sicherzustellen.
Das Gehäuse (23) weist, wie in Fig. 4 dargestellt ist, einen Gehäusekörper (23a) und ein Deckelteil (23d) auf. Die Kurbelwelle (13) führt durch den Gehäusekörper (23a) hindurch, in dem das Übersetzungsgetriebe (24) vom Planetenzahnrad-Typ untergebracht ist. Das Deckelteil (23d) ist durch Schrauben an einer der Öffnungen auf beiden Enden des zylindrischen Bereichs mit größerem Durchmesser, auf der linken Seite, befestigt, um die Öffnung zu schließen, während das linke Ende der Kurbelwelle für eine freie Drehung mittels eines Lagers (23c) getragen ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Abdeckung (26) einer im wesentlichen kreisförmigen Form an der Außenseite des Deckelteils (23d) befestigt. Alle Hauptkomponenten (der Motor (12), das Übersetzungsgetriebe (24) vom Planetenzahnrad-Typ, das Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ, usw.) der Hilfsantriebseinheit (9) sind an dem Gehäusekörper (23a) befestigt. Der Aufbau, der vorstehend beschrieben ist, macht es möglich, die Hauptkomponenten mit einer hohen Genauigkeit miteinander zu verbinden und die Anordnungsfestigkeit sicherzustellen.
Das Übersetzungsgetriebe (24) vom Planetenzahnrad-Typ weist Planetenzahnräder (27), die durch die Kurbelwelle (13) über eine Einwegkupplung (28) getragen sind, die gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet ist, ein Sonnenzahnrad- bzw. zentrales Ritzel (29), das für eine freie Drehung durch die Kurbelwelle (13) getragen ist, und ein Außenumfangszahnrad (30), das sich zylindrisch nach außen in der Richtung der Fahrzeugbreite erstreckt und durch Nieten an einer zylindrischen Abtriebswelle (31) gesichert ist, auf Der Außenumfang des Außenumfangszahnrads (30) ist mit einem kleineren Durchmesser auf der Seite der zylindrischen Abtriebswelle (31) als auf der Seite, wo die Planetenzahnräder (77) eingreifen, gebildet, um zu verhindern, daß sich die Größe des Übersetzungsgetriebes (24) vom Planetenzahnrad-Typ übermäßig erhöht. Die Einwegkupplung (28) ist so gebildet, daß Energie von der Kurbelwelle (13) zu dem Übersetzungsgetriebe (24) vom Planetenzahnrad-Typ nur dann übertragen wird, wenn sich die Kurbelwelle (13) in Gegenuhrzeigerrichtung dreht, wie in Fig. 3 zu sehen ist, und zwar relativ zu dem Übersetzungsgetriebe (24) vom Planetenzahnrad-Typ.
Die Einwegkupplung (28) ist in größerem Detail in Fig. 7 dargestellt, und zusätzlich dazu, daß sie als eine Einwegkupplung wirkt, schafft sie eine Lageranordnung zum Sicherstellen einer koaxialen Beziehung der verschiedenen Elemente der Einwegkupplung und vermeidet demzufolge die Notwendigkeit separater Lagerelemente, um die innere und äußere Laufspur der Einwegkupplung in deren Beziehung zueinander beizubehalten.
Herkömmlich wurde das äußere Element für eine Drehung relativ zu dem inneren oder Antriebselement mittels Walzen bzw. Rollen oder Kugellagern getragen, und demzufolge waren die Lager und zugeordneten Klauenelemente separate Komponenten, die montiert werden mußten und nicht nur zu den Kosten beitrugen, sondern auch zu der Größe der Anordnung. Eine solche Einwegkupplung- und Lageranordnung vom Typ nach dem Stand der Technik ist in den Fig. 13 und 14 dargestellt, wobei dort eine Antriebsverbindung zwischen einer inneren Nabe 211 und einem äußeren Teil, wie beispielsweise einem Kettenzahnrad 212, vorgesehen ist. Die innere Nabe 211 ist für eine Drehung zusammen mit einem inneren Teil 213 befestigt, das schwenkbar eine Vielzahl von Klauen 214 in Taschen 215 trägt. Diese Klauen 214 sind normal nach außen durch eine Federanordnung in jeweilige Vertiefungen 216 hinein vorgespannt, die integral innerhalb des Inneren des Kettenzahnrads 212 gebildet sind, um so eine Antriebsbeziehung in einer Gegenuhrzeigerrichtung, gesehen aus der Sicht der Fig. 2, einzurichten, allerdings um dem Kettenrad 212 zu ermöglichen, die Nabe 211 unter einigen Bedingungen zu überlaufen.
Kugellager 217 sind in Laufspuren zwischengefügt, die zwischen der Nabe 211 und einem mit Gewinde versehenen Endstück 218 und in dem Kettenzahnrad 212 gebildet sind. Als Folge ist es notwendig, eine komplizierte Montageanordnung zum Beibehalten der erwünschten, relativen Drehachsen zwischen der Nabe 211 und dem Kettenzahnrad 212 beizubehalten, was wesentlich zu den Kosten und zu der Komplexität der Anordnung beiträgt.
Aufgrund des Aufbaus, der beschrieben werden wird, wird gesehen werden, daß die Notwendigkeit für separate Lager mit einem Einwegekupplungsmechanismus vermieden wird, der allgemein mit dem Bezugszeichen 28 in den Fig. 7 und 9 angegeben ist.
Die Einwegkupplung (28) weist, wie in den Fig. 7 und 9 dargestellt ist, einen inneren Ring (32) einer im wesentlichen ringförmigen Form und gesichert an der Kurbelwelle (13) mittels Keilnuten, einen äußeren Ring (34), der mit einem hohlen Bereich ausgebildet ist, um den inneren Ring (32) aufzunehmen, und mit Eingriffszähnen (33) eines sägezahnähnlichen Querschnitts über den gesamten, inneren Umfang, Klauen (35), die zwischen dem inneren Ring (32) und dem äußeren Ring (34) zwischengefügt sind, und eine Feder (36), die die Klauen (35) so drückt, um mit den Eingriffszähnen (33) einzugreifen, auf. Der äußere Ring (34) ist mit Schwenkwellen (27a) zum Tragen der Planetenzahnräder (27) für eine freie Drehung versehen und dient auch als ein Träger.
Der äußere Umfang des inneren Rings (32) ist mit vier Vorsprüngen (37) als Gleitkontaktvorsprünge versehen, die radial nach außen vorstehen und gleichmäßig beabstandet über den gesamten Umfang sind. Die Klauentragevertiefung (38) eines konkaven, gebogenen Querschnitts sind auf dem äußeren Umfang des inneren Rings (32) an Stellen unter den Vorsprüngen (37) gebildet. Jeder Vorsprung (37) besitzt eine Vorsprungsendoberfläche (37a), die eine gebogene Fläche um die Mitte des inneren Rings (32) ist. Wenn der innere Ring (32) in den hohlen Raum des äußeren Rings (34) installiert wird, kommen die Vorsprungsendoberflächen (37a) aller Vorsprünge (37) in Gleitkontakt mit den Scheitelpunkten der Eingriffszähne (33). Der Vorsprung (37) ist auch mit einer Umfangsnut (39) zum Aufnehmen der Feder (36) gebildet.
Die Klaue (35) ist aus einem Basisbereich (35a) eines gebogenen Querschnitts für eine frei gleitbare Passung in die Vertiefung (38) hinein in den inneren Ring (32) und aus einem Eingriffsbereich (35b), der sich nach vorne erstreckt, in der Drehrichtung des inneren Rings (32) (in Gegenuhrzeigerrichtung in Fig. 7) während der Energieübertragung, von dem Basisbereich (35a), für das erweiterte Ende der Klaue, um mit den Eingriffszähnen (33) einzugreifen, hergestellt. Der Eingriffszahn (33) besitzt eine leichte Schräge von dem Scheitelpunkt nach vorne in der Drehrichtung, während der Energieübertragung des inneren Rings (32), und eine steile Schräge bzw. Steigung auf der gegenüberliegenden Seite. Die Klaue (35) ist mit einem Ausschnitt (35c) ausgebildet, der sich von seinem erweiterten Ende zu dem Basisbereich (35a) hin zum Aufnehmen der Feder (36) erstreckt. Der Boden des Ausschnitts (35c) ist flach ausgebildet und in der Erstreckungsrichtung des Eingriffsbereichs (35b) schräg verlaufend, wie in Fig. 7 dargestellt.
Der Steigungswinkel der Bodenoberfläche ist unter dem Zustand eingestellt, der in Fig. 7 dargestellt ist, die den Basisbereich (35b) eingepaßt in die Vertiefung (38) und den Eingriffsbereich (35b) mit dem Eingriffszahn (33) eingreifend darstellt, so daß der rückwärtige Endbereich der Bodenoberfläche gegenüberliegend der Drehrichtung des inneren Rings (32) während der Energieübertragung radial weiter nach außen vorsteht als der vordere Bereich. Die Feder (36) steht in Kontakt mit dem vorstehenden Ende der Bodenoberfläche. Die Feder (36) ist in einer ringförmigen Form gebildet, wobei ein Teil davon aufgeschnitten und in den inneren Ring (32) in einem radial erweiterten Zustand installiert ist. Mit anderen Worten ist das Ende der Bodenoberfläche des Ausschnitts (35c) in Kontakt mit der Feder (36) radial nach innen des inneren Rings (32) so gepreßt, daß die Klaue (35) so gedrückt wird, um sich um den Basisbereich (35a) in Uhrzeigerrichtung in Fig. 7 zu drehen, und daß der Eingriffsbereich (35b) immer gegen den Eingriffszahn (33) gepreßt wird.
In der Einwegkupplung (28) ist der äußere Ring (34) axial zu dem inneren Ring (32) durch den Kontakt aller Vorsprünge (37) des inneren Rings (32) mit den Scheitelpunkten der Eingriffszähne (33) ausgerichtet und ist für eine freie Drehung durch den inneren Ring (32) ohne Verwendung von Stahlkugeln oder dergleichen getragen. Die Energie (oder die Pedalkraft, die dann produziert wird, wenn das Pedal (17) niedergedrückt wird) wird von dem inneren Ring (32) zu dem äußeren Ring (34) nur dann übertragen, wenn die Kurbelwelle (13) und der innere Ring in Gegenuhrzeigerrichtung relativ zu dem äußeren Ring (34) gedreht werden, wie in Fig. 7 zu sehen ist. Die Einwegkupplung (28) überträgt keine Antriebsenergie, wenn die Kurbel (16) nach hinten getreten wird, oder sich der äußere Ring (34) in Gegenuhrzeigerrichtung schneller als der innere Ring (32) dreht.
Das Übersetzungsgetriebe (24) vom Planetenzahnrad-Typ bewirkt, wenn sich der äußere Ring (34) zusammen mit dem inneren Ring (32) dreht, und wobei das Sonnenzahnrad (29) nicht so aufgebaut ist, um sich relativ zu diesen zwei Komponenten zu drehen, daß sich das äußere, umfangsmäßige Zahnrad (30) in derselben Richtung unter einer Geschwindigkeit dreht, die durch ein spezifiziertes Geschwindigkeitsverhältnis erhöht ist. Die Energie der Kurbelwelle (13) wird über die Kette (20) und den Freilauf zu dem Hinterrad (8) durch die Drehung der zylindrischen Abtriebswelle (31) gedreht, mit der das äußere, umfangsmäßige Zahnrad (30) vernietet ist, und durch die Drehung des Kurbelzahnrads (15), das an dem axialen Ende der zylindrischen Abtriebswelle (31) befestigt ist. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist ein Ringzahnrad (40), zu dem Energie von dem Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ übertragen wird, was später beschrieben wird, vernietet, zusammen mit dem äußeren, umfangsmäßigen Zahnrad (30), an der zylindrischen Abtriebswelle (31), die für eine freie Drehung durch ein Lager (41) durch den Gehäusekörper (23a) getragen ist. Der Endbereich der Kurbelwelle (13) auf der rechten Seite des Fahrzeugs ist für eine freie Drehung durch ein Lager (42) in dem hohlen Bereich der zylindrischen Abtriebswelle (31) getragen.
Um die Drehung des Sonnenzahnrads (29) zu beschränken, setzt diese Ausführungsform, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, einen Anschlag (43) und einen Pedalkraft-Erfassungsmechanismus (44) ein. Der Anschlag (43) ist in den Gehäusekörper (23a) hinein so verschraubt, daß dessen vorderes Ende in Kontakt mit der unteren Endoberfläche des Arms (29a) des Sonnenzahnrads (29) gelangt. Der Pedalkraft-Erfassungsmechanismus (44) weist eine Potentiometervorrichtung (46), die von oberhalb in Kontakt mit einer Kontaktplatte (45) hinein gelangt, die mit dem vorspringenden Ende des Arms (29) vernietet ist, und eine Drückvorrichtung (47), um die Potentiometervorrichtung (46) zu der Kontaktplatte (45) hin zu drücken, auf. Die Kontaktplatte (45) ist breit genug hergestellt, um den Oberflächendruck zu reduzieren.
Das Potentiometer (46) des Pedalkraft-Erfassungsmechanismus (44) weist einen Hebel (46a), der ein schwingendes Ende besitzt, um in Kontakt mit der Kontaktplatte (45) zu gelangen, und ein Potentiometerteil (46b), das mit dem Hebel (46a) verbunden ist, auf, und ist fest durch den Gehäusekörper (23a) getragen. Das Potentiometerteil (46b) ist für eine freie Drehung um eine Antriebswelle (46c) mit deren Achse senkrecht zu der Zeichnungsoberfläche der Fig. 3 angeordnet und ist mit dem Hebel (46a) verbunden. Der Drehwinkel der Antriebswelle (46c) wird erfaßt und das erfaßte Signal wird über eine Leitung (46d) zu der Steuereinheit (21) geschickt. Die Antriebswelle (46c) ist für eine freie Drehung durch den Gehäusekörper (23a) getragen.
Die Drückvorrichtung (47) weist ein Drückelement (47a), um in Kontakt mit dem schwingenden Ende des Hebels (46a) zu gelangen, ein Gehäuse (47b), das an dem Gehäusekörper (23a) gesichert ist und das Drückelement (47a) für eine freie Bewegung zu dem Hebel (46a) hin und von diesen weg trägt, und eine Kompressionsschraubenfeder (47c) zum Drücken des Drückelements (47a) zu dem Hebel (46a) hin auf.
Mit anderen Worten wird, wenn sich die Planetenzahnräder (27) in Gegenuhrzeigerrichtung, aus Sicht der Fig. 3 gesehen, zusammen mit dem äußeren Ring (34), drehen, das Sonnenzahnrad (29) so gedrückt, um sich in Gegenuhrzeigerrichtung durch die Drehreaktionskraft von dem äußeren, umfangsmäßigen Zahnrad (30) zu drehen. Allerdings wird die Kraft über die Kontaktplatte (45) und den Hebel (46a) zu der Druckplatte (47) übertragen und durch die Drückvorrichtung (47) absorbiert. Deshalb wird das Sonnenzahnrad (29) davor bewahrt, sich zu drehen, nachdem ihm ermöglicht wird, sich um einen Winkel entsprechend dem Bewegungsbetrag des Drückelements (27a) zu drehen.
Auf diese Art und Weise erfaßt, wenn sich das Sonnenzahnrad (29) dreht, das Potentiometerteil (46b) den Drehbetrag und gibt das erfaßte Signal zu der Steuereinheit (21) ab. Hierbei steuert die Steuereinheit (21) den Motor (12) gemäß dem erfaßten Signal von dem Potentiometerteil (46b). Der Motor (12) wird so gesteuert, daß dessen Drehung im Verhältnis zu dem Betrag einer Drehung des Sonnenzahnrads (29) steht. Um dies in weiterem Detail zu beschreiben, wird die Drehung des äußeren, umfangsmäßigen Zahnrads (30) durch einen Umdrehungssensor (48), dargestellt in Fig. 3, erfaßt. Von der Umdrehung des äußeren, umfangsmäßigen Zahnrads (30) und dem Betrag einer Drehung des Sonnenzahnrads (29), erfaßt durch das Potentiometerteil (46b), wird eine Motorantriebskraft berechnet, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist, und zwar durch die Steuereinheit (21), um den Motor (12) anzutreiben. Deshalb wird der Motor (12) so gesteuert, um ein Drehmoment im wesentlichen proportional zu der Pedalkraft zu erzeugen, die durch Niederdrücken des Pedals (17) produziert ist. Hierbei ist der Umdrehungssensor (48) von einem bekannten Typ, der in den Gehäusekörper (23a) hineingeschraubt ist. Das hineingeschraubte Ende des Sensors (28) liegt einem winzigen Spalt auf dem linksseitigen Ende des äußeren, umfangsmäßigen Zahnrads (30) gegenüber, um die Drehung durch Verwendung von Änderungen in dem magnetischen Widerstand zu erfassen, der durch eine große Anzahl von Zähnen (30a) verursacht ist, die auf dem äußeren, umfangsmäßigen Zahnrad (30) gebildet sind. Die Verwendung der Zähne (30a), auf dem äußeren, umfangsmäßigen Zahnrad (30) gebildet, zum Erfassen der Drehung auf diese Art und Weise, eliminiert das Erfordernis für eine spezielle Komponente zum Erfassen der Drehung, wenn die Drehung mittels des Umdrehungssensors (48) erfaßt wird.
Als nächstes wird die Struktur des Antriebszugs, der mit dem Motor (12) verbunden ist, beschrieben werden. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist eine Drehwelle (12a) des Motors (12) mit der zylindrischen Abtriebswelle (31) über das Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ, einer Einwegkupplung (51) auf der Seite des Motors, einem Abtriebszahnradteil (52) und dem Ringzahnrad (30), das mit dem Abtriebszahnrad (52) eingreift, verbunden. Ein Kragen (25a) ist in das Abtriebszahnradteil (25) unter Preßpassung eingepaßt befestigt.
Das Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ weist einen äußeren Ring (53), der in der Form eines Zylinders gebildet ist, der einen Durchmesser größer als derjenige der Drehwelle (12a) des Motors (12) besitzt, und gesichert an dem Endbereich der Welle des Motors (12) koaxial zu der Drehwelle, eine Vielzahl von Planetenrollen (54), die zwischen dem äußeren Ring (53) und der Drehwelle (12a) angeordnet sind und durch diese berührt werden, und einen Träger (56), der Stifte (55) besitzt, die jeweils die Planetenrollen (54) für eine freie Drehung und zum Übertragen von Energie zu dem Abtriebszahnradteil (52) über die Einwegkupplung (51) besitzen, die auf der Seite des Motors angeordnet ist, auf.
Führungsplatten (57, 58) sind auf beiden axialen Seitenenden des äußeren Rings (53) angeordnet, um zu verhindern, daß sich die Planetenrollen (54) in den axialen Richtungen bewegen. Der äußere Ring (53) ist an dem Motor (12) mittels Sicherungsschrauben (59) gesichert. Die Durchgangslöcher in dem äußeren Ring (53) und den Führungsplatten (57, 58) zum Hindurchführen der Sicherungsschraube (59) sind mit einem Durchmesser größer als der Durchmesser der Schrauben (59) ausgebildet, so daß die Position dieser Komponenten nicht radial durch die Schrauben (59) eingeschränkt ist. Wie in Fig. 8 dargestellt ist, paßt ein kreisförmiger Paßbereich (60) des Gehäusekörpers (23a) über den äußeren Umfang des äußeren Rings (53). Die äußere, umfangsmäßige Oberfläche des äußeren Rings (53) bildet nämlich eine Paßoberfläche. Der Motor (12) ist mit dem Gehäusekörper (23a) in dem Zustand verbunden, daß der äußere Ring (53) eingepaßt in den kreisförmigen Paßbereich (60) hinein mittels der Verbindungsschrauben (61) ist.
Wie in Fig. 8 dargestellt ist, sind, in dieser Ausführungsform, vier Planetenrollen (54) unter gleichen Intervallen entlang der umfangsmäßigen Richtung des äußeren Rings (53) angeordnet und jede Rolle (54) ist für eine freie Drehung durch ein Lager (62) und einen Stift (55), der unter Preßpassung in den Träger (56) eingepaßt befestigt ist, getragen. Der Träger (56) ist in einer mit Boden versehenen, zylindrischen Form gebildet, wobei der Stift (55) bolzenartig angeordnet ist, um vorzustehen, und sein hohler Raum nimmt die Einwegkupplung (51), die auf der Seite des Motors angeordnet ist, und das Abtriebszahnradteil (52) auf.
Mit dem Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ, das so aufgebaut ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, dreht sich, wenn sich die Drehwelle (12a) des Motors (12) in Uhrzeigerrichtung dreht, wie dies mit dem Pfeil in Fig. 8 angezeigt ist, jede der Planetenrollen (54) in der Richtung entgegengesetzt zu der Drehrichtung der Drehwelle (12a) und rollt über die innere Oberfläche des äußeren Rings (53), um so in Uhrzeigerrichtung umzulaufen. Demzufolge dreht sich der Träger (56) in Uhrzeigerrichtung, gesehen aus Sicht der Fig. 8, unter einem spezifizierten Geschwindigkeitsuntersetzungsverhältnis.
Die Einwegkupplung (51) auf der Motorseite, wie sie im Querschnitt in Fig. 15 dargestellt ist, installiert in dem hohlen Raum in dem Träger (56), überträgt ihre Drehung auf das Abtriebszahnrad (52) nur dann, wenn sich der Träger (56) in Uhrzeigerrichtung, gesehen aus Sicht der Fig. 8, relativ zu dem Abtriebszahnradteil (52) dreht. Aus diesem Grund sind Eingriffsrollen (151) zwischen dem zylindrischen Abtriebszahnradteil und einer gezahnten, inneren Oberfläche des Trägers (56) vorgesehen. Diese Eingriffsrollen können jeweils in eine Vielzahl von, zum Beispiel, drei Rollenstücken unterschiedlicher Längen in der axialen Richtung mit dem Lagerkäfigbereich (150) dazwischen geteilt sein. Das Abtriebszahnradteil (52) ist durch ein Lager (63) in dem Gehäusekörper (23a) so getragen, daß seine Bewegung in der axialen Richtung eingeschränkt ist. Dessen axiales Ende auf der Seite des Motors ist mit der Einwegkupplung (51) auf der Motorseite verbunden, während das gegenüberliegende Ende durch ein Kegelzahnrad gebildet ist, das mit dem Ringzahnrad (40) eingreift. Mit anderen Worten wird, wenn sich der Träger (56) so dreht, wie vorstehend beschrieben ist, die Energie des Motors (12) von dem Träger (56) über das Abtriebszahnradteil (52) und das Ringzahnrad (40) zu der zylindrischen Abtriebswelle (31) übertragen.
Der Grund zum Zwischenfügen der Einwegkupplung (51) auf der Seite des Motors in den Energieübertragungszug des Motors (12) in dieser Art und Weise ist derjenige, zu verhindern, daß ein Antriebswiderstand durch die Übertragung der Energie von der Kurbelwelle (13) über das Ringzahnrad (40), das Abtriebszahnradteil (52) und das Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ auf den Motor (12) erhöht wird, wenn sich die Umdrehung des Motors (12) als Folge einer Verringerung der Energie der Batterie (11) verlangsamt oder wenn die Motorenergie beabsichtigt abgeschaltet wird, um nur mit der menschlichen Energie anzutreiben.
Hier sind die Kugeln (64, 65) jeweils in kreisförmigen Vertiefungen installiert, die an den Enden der Drehwelle (12a) und dem Abtriebszahnradteil (52) so gebildet sind, um zwischen der Drehwelle (12a) und der Bodenoberfläche des Trägers (56) und zwischen der inneren Bodenoberfläche des Trägers (56) und dem Abtriebszahnradteil (52) angeordnet zu sein, um zu verhindern, daß der Träger (56) in Kontakt mit der Drehwelle (12a) oder mit dem Abtriebszahnradteil (52) gelangt, wenn ein axialer Druck auf den Träger (56) aufgebracht wird.
Nun wird der Vorgang zum Installieren des Motors (12) und des Getriebes (25) vom Planetenrollen-Typ in dem Gehäusekörper (23a) beschrieben werden. Zuerst wird der Träger (56) in dem äußeren Ring (53) installiert. Zur selben Zeit wird die Führungsplatte (58) zwischen dem Träger (56) und dem äußeren Ring (53) zwischengefügt, die Lager (62) und die Planetenrollen (54) werden auf den Stiften (55) installiert und sie werden innerhalb des äußeren Rings (53) installiert. Der äußere Ring (53), an dem der Träger (56) befestigt wird, wie vorstehend beschrieben ist, wird an dem Motor (12), mit der Führungsplatte (57) zwischen dem äußeren Ring (53) und dem Motor (12) zwischengefügt, gesichert. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehwelle (12a) des Motors 12 unter die Planetenrollen (54) mit Preßpassung befestigt, so daß die Planetenrollen (54) und der Träger (56) relativ zu der Drehwelle (12a) drehen können. Zur selben Zeit hierzu wird die Kugel (64) so plaziert, um zwischen der Drehwelle (12a) und dem Träger (56) gehalten zu werden. Dies bewirkt, daß der äußere Ring (53) und der Träger (56) axial zu der Drehwelle (12a) ausgerichtet werden.
Als nächstes werden der äußere Ring (53) und die Führungsplatte (57, 58) durch Schrauben (59) an dem Motor (12) befestigt. Demzufolge wird das Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ an dem Motor (12) befestigt. In diesem Fall wird der Durchmesser der Durchgangslöcher in dem äußeren Ring (53) und den Führungsplatten (57, 58), durch die die Schrauben hindurchgeführt werden, größer gemacht als der Durchmesser der Schrauben, so daß die Positionen des äußeren Rings (53) und der Führungsplatten (57, 58) nicht durch die Schrauben eingeschränkt sind. Es ist nämlich keine spezielle Passungsstruktur erforderlich, um das Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ an dem Motor (12) zu verbinden.
Hiernach wird die äußere Umfangsoberfläche des äußeren Rings (53) in dem kreisförmigen Passungsbereich (60) des Gehäusekörpers (23a) eingepaßt befestigt. Hierbei wird die Einwegkupplung (51) der Motorseite zuvor in den hohlen Raum hinein in dem Träger (56) eingesetzt oder über das Abtriebszahnradteil (52) angepaßt befestigt, so daß die Verbindung des Trägers (56) und des Abtriebszahnradteils (52) an der Einwegkupplung (51) der Motorseite hergestellt wird. Das Innere des hohlen Raums in dem Träger (56), gebildet in einer mit Boden versehenen, zylindrischen Form, dient nämlich als der axiale Verbindungsbereich relativ zu dem Abtriebszahnradteil (52), um ein Teil der angetriebenen Vorrichtung zu sein. Wenn der Träger (56) mit dem Abtriebszahnradteil (52) über die Einwegkupplung (51) der Motorseite verbunden wird, wird ein Raum in der radialen Richtung entsprechend der Verschiebung eines Arbeitsteils (nicht dargestellt) der Einwegkupplung (51) der Motorseite produziert und die Verbindung der beiden Komponenten kann leicht hergestellt werden. Wenn der Träger (56) von dem Abtriebszahnradteil (52) andererseits herausgezogen wird, wird das Herausziehen auch unter dem Zustand eines radialen Raums vorgenommen. Wenn das Abtriebszahnradteil (52) mit dem Träger (56) verbunden werden soll, wird auch die Kugel (65) zuvor in dem Abtriebszahnradteil (52) installiert.
Die Befestigung des Motors (12) an dem Gehäusekörper (23a) durch die Verbindungsschrauben (61) vervollständigt die Installation des Motors (12) und des Getriebes (25) vom Planetenrollen-Typ.
Um die Befestigung der Hilfsantriebseinheit (9) an dem Rahmen (2) zu befestigen, wie in Fig. 3 dargestellt ist, werden Schraubenlöcher (66, 67), die in den Gehäusekörper (23a) eingebohrt sind, zu den Schraubenlöchern in den Klammern (18, 19) ausgerichtet und der Gehäusekörper (23a) wird an den Klammern (18, 19) mittels der Schrauben befestigt.
Als nächstes wird die Struktur des Batteriegehäuses (10), das die Batterie (11) zum Zuführen elektrischer Energie zu dem Motor (12) aufnimmt, beschrieben werden.
Das Batteriegehäuse (10) ist, wie in den Fig. 1 und 8 dargestellt ist, in einer Kastenform, langgestreckt in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung, gebildet, das zwei Batterien (11) aufnimmt, und ist zwischen dem Sitzrohr (2c) und dem hinteren Rad (8) plaziert. Mit anderen Worten sind die Dimensionen des Batteriegehäuses (10) so gewählt, wie in Fig. 2 zu sehen ist, daß die Dimension des Fahrzeugs in Breitenrichtung innerhalb des Raums zwischen den zwei Sitzstreben (2e) liegt, und die Dimension in der Richtung vorne-hinten liegt innerhalb des Raums zwischen dem Sitzrohr (2e) und einem rechten und linken Paar von Hilfssitzrohren (71). Die Hilfssitzrohre (71) erstrecken sich im wesentlichen parallel zu dem Sitzrohr (2c) zwischen dem hinteren Ende des Abwärtsrohrs (2b) und einem Querteil, das die rechte und die linke Strebe (2e) überbrückt.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, sind das Batteriegehäuse 10, die Hilfsantriebseinheit 9 und die Steuereinheit 21 alle in dem Raum zwischen der rechten und der linken Kurbel (16, 16) aufgenommen.
Um das Batteriegehäuse (10) an dem Fahrzeugkörper zu befestigen, wird ein mit Boden versehener Tragekasten (72), der nach oben offen ist, nahe dem hinteren Ende des Abwärtsrohrs (2b) angeordnet, in dem das untere Ende des Batteriegehäuses (10) von oben eingepaßt befestigt wird. Der Tragekasten (72) wird direkt durch den Rahmen (2) getragen, wobei der untere, vordere Teil des Tragekastens (72) mit einer Klammer (73) des mittleren Ansatzstücks (5) verbunden ist. Als Folge wird das Batteriegehäuse (10) auf dem Fahrzeugkörper so befestigt, um in der Richtung nach oben des Fahrzeugs abnehmbar zu sein. Ein Steckverbinder (72a) ist an dem Boden des Tragekastens (72) vorgesehen, um elektrisch mit einem Kupplungsverbinder (10a) verbunden zu werden, der auf dem unteren Ende des Batteriegehäuses (10) vorgesehen ist. Ein Verriegelungsmechanismus (74) ist auf dem Boden des Tragekastens (72) vorgesehen, um zu verhindern, daß das Batteriegehäuse (10) von dem Fahrzeuggehäuse durch eine nicht autorisierte Person entfernt wird.
Der Steckverbinder (72a) ist elektrisch über einen Hauptschalter (22) mit der Steuereinheit (21) und dem Motor (12) verbunden. Ein Kontaktstück steht in den Tragekasten (72) hinein vor. Der Kupplungsverbinder (10a) auf der Seite des Batteriegehäuses (10) wird nämlich, wenn das Batteriegehäuse (10) von oben in den Tragekasten (72) eingepaßt befestigt wird, elektrisch mit dem Kupplungsverbinder (72a) verbunden, so daß die elektrische Verbindung von der Batterie (11) zu dem Hauptschalter (22) und anderen, elektrischen Vorrichtungen hergestellt wird.
Der Verriegelungsmechanismus (74) ist für eine freie Drehung auf dem Tragekasten (72) befestigt und besitzt eine Eingriffsklaue (74a), die in der Lage ist, frei mit dem Batteriegehäuse (10) in Eingriff zu treten und sich davon zu lösen, so daß das Batteriegehäuse (10) durch eingepaßte Befestigung des Batteriegehäuses (10) in den Tragekasten (72) hinein verriegelt wird. Die Klaue (74a) ist über einen Draht (74b) mit dem Hauptschalter (22) so verbunden, um außer Eingriff gebracht zu werden, wenn ein Schlüssel des Hauptschalters (22) in die Verriegelungsfreigabeseite gedreht wird (in Gegenuhrzeigerrichtung in Fig. 1).
In dem Zustand, der in Fig. 1 dargestellt ist, steht ein Sattel (75), der an dem oberen Ende des Sitzrohrs (2c) angeordnet ist, in dem Weg des Batteriegehäuses (10), wenn es angehoben wird. Allerdings kann der Sattel (75) aus dem Weg einer Befestigung und einer Entnahme des Batteriegehäuses (11) durch einen Sitzkippmechanismus (76) weg bewegt werden, der später beschrieben werden wird.
Der Sattel (75) ist an dem oberen Ende eines Sattelstützenrohrs (77) befestigt und ist an dem Rahmen (2) durch Einsetzen des Sattelstützenrohrs (77) in das Sitzrohr (2c) befestigt. Der Sattel (75) in der vorliegenden Ausführungsform ist gepolstert und gefedert. Das Sattelstützenrohr (77) besitzt eine bestimmte Länge, um so die Höhe des Sattels (75) entsprechend der Größe eines Fahrers zu ändern, wobei ein Sitzkippmechanismus (76) an seinem unteren Ende vorgesehen ist. Um die Höhe des Sattels (75) zu ändern, wird ein Sitzstift (78), der an dem oberen Ende des Sitzrohrs (2c) vorgesehen ist, gelöst, um den Öffnungsdurchmesser des oberen Endes des Sitzrohrs (2c) zu ändern, das Sattelstützenrohr (77) wird von dem Sitzrohr (2c) durch Ziehen des Sattels (75) nach oben herausgezogen. Wenn der Sattel (75) bei einer gewünschten Höhe positioniert ist, wird der Sitzstift (78) angezogen, um das Sattelstützenrohr (77) durch die obere Öffnung des Sitzrohrs (2c) einzuklemmen.
Der Sitzkippmechanismus (76) weist ein oberes Teil (76a), das in das untere Ende des Sattelstützenrohrs (77) eingesetzt und dadurch befestigt ist, und ein unteres Teil (76c), das für ein freies Schwingen an dem oberen Teil (76a) durch einen Schwenkstift (76b) schwenkbar befestigt ist und in das Sitzrohr (2c) eingesetzt ist, auf. Der Schwenkstift (76b) ist mit seiner Achse in der Fahrzeugbreitenrichtung ausgerichtet befestigt. Als Folge kippt sich, während das obere Teil (76a) nach hinten und nach vorne relativ zu dem unteren Teil (76c) schwingen kann, das obere Teil (76a) der vorliegenden Ausführungsform nach vorne nur relativ zu dem unteren Teil (76c).
Mit anderen Worten wird, wenn das Fahrzeug angetrieben wird, der Sitzkippmechanismus (76) in das Sitzrohr (2c) eingesetzt, wie in Fig. 1 dargestellt ist, und das Sattelstützenrohr (77) wird an dem Sitzrohr (2c) befestigt. In dem Zustand, in dem das Sattelstützenrohr (2c) den gesamten Weg nach oben herausgezogen wird und der obere Teil des unteren Teils (76c) oberhalb der oberen Öffnung des Sitzrohrs (2c) freigegeben wird, können das Sattelstützenrohr (77) und der Sattel (75) von der Position, die mit angedeuteten Linien in Fig. 8 dargestellt ist, um den Schwenkstift (76b) zu der Position, die mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, gekippt werden.
Eine Fahrzeugabdeckung (79) in Fig. 1 weist eine obere und untere Abdeckung (80, 81) auf und umschließt das Abwärtsrohr (2b) und die elektrischen Komponenten (den Hauptschalter (22), die Steuereinheit (21), die Hilfsantriebseinheit (9), usw., die an dem Abwärtsrohr befestigt sind). Die untere Abdeckung (81) besitzt eine Öffnung in dem Flächenbereich (dargestellt mit einem Symbol A in Fig. 1), wo der untere Frontteil der Steuereinheit (21) angeordnet ist. Demzufolge kann die Steuereinheit (21), die dazu neigt, erwärmt zu werden, effektiv durch natürlichen Wind gekühlt werden.
Als nächstes wird die Funktion des motorbetriebenen Fahrrads (1) unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben werden. Wenn der Hauptschalter (22) ausgeschaltet ist, wird eine Hilfsenergie des Motors (12) nicht zugeführt, und eine Drehung der Kurbelwelle (13) wird über die Einwegkupplung (28) der Kurbelwelle, des Getriebes (24) vom Planetenzahnrad-Typ, die zylindrische Abtriebswelle (31) und die Kette (20) auf den Freilauf der Hinterradseite übertragen, so daß das Hinterrad (8) durch die Pedalkraft, nur hervorgerufen durch Niederdrücken auf dem Pedal (17), angetrieben wird.
Wenn der Hauptschalter (22) eingeschaltet ist, wird Hilfsenergie proportional zu der Pedalkraft von dem Motor (12) auf die zylindrische Abtriebswelle (31) zugeführt, so daß das hintere Rad (8) durch die sich ergebende Kraft der Pedalkraft und der Hilfsenergie angetrieben wird. Hierbei werden Signale der Pedalkraft, die durch den Pedalkraft-Erfassungsmechanismus (44) erfaßt sind, und der Umdrehung des äußeren, umfangsmäßigen Zahnrads (30), die durch den Umdrehungssensor (48) erfaßt sind, in die Steuereinheit (21) eingegeben, um den Motor (12) so zu steuern, um ein Drehmoment proportional zu der Pedalkraft zu produzieren. Mit anderen Worten wird Energie des Motors (12) von dem Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ, verbunden mit der Drehwelle (12a), über die Einwegkupplung (51) auf der Seite des Motors, das Abtriebszahnradteil (52) und das Ringzahnrad (40) auf die zylindrische Abtriebswelle (31) übertragen und dort mit der Pedalkraft von der Kurbelwelle (13) kombiniert und weiter über die Kette (20) und den Freilauf auf das Hinterrad übertragen.
Demzufolge wird aufgrund der Ausbildung des motorbetriebenen Fahrrads (1) die Drehung des Motors (12) durch das Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ reduziert und auf die Abtriebswelle eines mit menschlicher Energie angetriebenen Systems (zylindrische Abtriebswelle (31)) übertragen, wobei dabei kein eingreifender Bereich in dem Getriebe vorhanden ist. Energie wird nicht durch einen gegenseitigen Eingriff von Zahnrädern übertragen, sondern durch eine reibungsmäßige Kraft, die auf die umfangsmäßige Oberfläche der Rollen einwirkt. Als Folge wird eine Vibration oder ein Geräusch nicht von dem Getriebebereich erzeugt, gerade wenn die Drehwelle (12a) des Motors (12) unter hohen Geschwindigkeiten dreht.
Wenn der Motor (12) und das Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ an der Energieeinheit (14) befestigt werden, wird eine axiale Ausrichtung zwischen dem Motor (12) und dem Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ durch Zwischenfügen einer Vielzahl von Planetenrollen (54) zwischen der Drehwelle (12a) des Motors (12) und dem äußeren Ring (53) vorgenommen. Deshalb sind keine speziellen Paßverbindungsteile zum Befestigen des Getriebes vom Planetenrollen-Typ an dem Motor erforderlich. Als Folge ist nur eine Paßstelle zum Verbinden des Motors, des Getriebes vom Planeten-Typ und der angetriebenen Vorrichtung zusammen vorhanden, was es möglich macht, eine hohe Befestigungsgenauigkeit beizubehalten.
Weiterhin wird, da der Träger (56) des Getriebes (25) vom Planetenrollen-Typ in einer mit Boden versehenen, zylindrischen Form gebildet ist und mit dem Abtriebszahnradteil (52) über die Einwegkupplung (51) auf der Motorseite verbunden ist, die in dem hohlen Raum in dem Träger untergebracht ist, so daß das Innere des hohlen Raums als ein axialer Verbindungsbereich relativ zu dem Abtriebszahnradteil (52) dient, ein radialer Raum in dem axialen Verbindungsbereich mit einer Dimension entsprechend der Verschiebung des Arbeitsteils der Einwegkupplung (51) auf der Motorseite gebildet. Deshalb wird das Abtriebszahnradteil (52) leicht an dem Träger (56) befestigt oder davon entfernt.
Die Anordnung des Motors (12) unter dem Abwärtsrohr (2b), wie in der vorliegenden Ausführungsform dargestellt ist, macht es möglich, den Motor (12) und die Energieeinheit (14) in Folge in einem breiten Raum unter dem Abwärtsrohr (2b) anzuordnen. Als Folge wird der Energieübertragungspfad des Motors (12) einfach und kurz.
Die Anordnung der Batterie (11) oberhalb des Abwärtsrohrs (2b) gestaltet es leicht, das Gewicht der Batterie (11) mit dem Abwärtsrohr (2b) aufzunehmen. Weiterhin produziert die Anordnung der Batterie (11) hinter dem Sitzrohr (2c) einen großen Freiraum für die Hindurchführung des Beins, so daß die Batterie (11) nicht im Weg steht, wenn der Fahrer fährt und von dem Fahrzeug absteigt.
Die separate Ausbildung des äußeren, umfangsmäßigen Zahnrads (30), des Ringzahnrads (40) und der zylindrischen Abtriebswelle (31), der Energieeinheit (14), und das Verbinden davon mit Nieten, wie in der vorliegenden Ausführungsform dargestellt ist, macht es möglich, ein optimales Material für die Funktion jeder Komponenten zu verwenden, was eine übermäßige Qualität und eine Erhöhung in den Kosten nicht erfordert.
Während der gesamte, äußere Umfangsflächenbereich des äußeren Rings (53) als eine Paßoberfläche zum eingepaßten Befestigen des äußeren Rings (53) in den Gehäusekörper (23a) in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, ist die Anordnung nicht auf dieses beschränkt, sondern ein Teil des äußeren Umfangsoberflächenbereichs des äußeren Rings (53) kann als die Paßoberfläche verwendet werden. In diesem Fall kann die Form des äußeren Rings (53) anders als zylindrisch sein. Mit anderen Worten kann die Form des Paßbereichs zwischen dem äußeren Ring (53) und dem Gehäusekörper (23a) geeignet geändert werden, so lange wie eine innere Umfangsoberfläche des äußeren Rings (53) für einen Kontakt durch die Planetenrollen (54) gebildet wird.
Während die vorliegende Erfindung ein Beispiel zum Anwenden der Motorbefestigungsstruktur bei einer Hilfsantriebseinheit (9) eines motorbetriebenen Fahrrads (1) ist, ist eine Anwendung bei irgendeiner anderen Anordnung möglich, so lange wie ein Getriebe vom Planeten-Typ zwischen einem Motor und einer Antriebsvorrichtung zwischengefügt wird. Weiterhin kann auch die neu aufgebaute Einwegkupplung (28) in anderer Weise ebenso verwendet werden, zum Beispiel als ein Freilauf oder in anderen Anwendungen.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist das motorbetriebene Fahrrad als eine Ausführungsform zur Verwendung des Energieübertragungssystems mit dem durch die Person angetriebenen System versehen, wobei das elektrische Antriebssystem parallel zu dem mit Personenenergie angetriebenen Antriebssystem angeordnet ist, und die Steuereinrichtung zum Steuern des Abtriebs des elektrischen Antriebssystems gemäß den Änderungen in der Antriebskraft der Person und die Drehung des Motors, die die Antriebsquelle des elektrischen Antriebssystems ist, wird durch das Getriebe vom Planetenrollen-Typ reduziert und auf die Abtriebswelle des durch die Personenenergie angetriebenen Antriebssystems übertragen. Als Folge ist dabei kein ineinander eingreifender Bereich in dem Getriebe zum Reduzieren der Drehung des Motors vorhanden.
Das Getriebe, wie es vorstehend beschrieben ist, überträgt Energie nicht nur durch gegenseitigen Eingriff von Zahnrädern, sondern durch eine Reibungskraft, die auf die umfangsmäßige Oberfläche der Rollen einwirkt. Als Folge ist es weniger wahrscheinlich, daß Vibrationen und Geräusche von dem Übertragungsflächenbereich produziert werden, gerade wenn sich die Drehwelle des Motors unter hohen Geschwindigkeiten dreht.
Das Getriebe vom Planetenrollen-Typ ist mit einem äußeren Ring, der zylindrisch mit einem Durchmesser größer als derjenige einer Drehwelle des Motors gebildet ist und an einem Ende des Motors koaxial zu der Drehwelle des Motors befestigt ist, eine Vielzahl von Planetenrollen zwischen der Motordrehwelle und dem äußeren Ring zwischengefügt, wobei jede Rolle in einem Kontakt Seite an Seite mit diesen zwei Komponenten steht, und ein Träger, der diese Planetenrollen für eine freie Drehung trägt und Energie zu der Antriebsvorrichtung überträgt, versehen, und die äußere, umfangsmäßige Oberfläche des äußeren Rings ist mit einer Paßoberfläche zum eingepaßten Befestigen in die angetriebene Vorrichtung gebildet. Als Folge wird eine axiale Ausrichtung zwischen dem Motor und dem Getriebe vom Planeten-Typ durch Zwischenfügen einer Vielzahl von Planetenrollen zwischen der Motordrehwelle und dem äußeren Ring erhalten, und kein spezieller Paßbereich ist zum Befestigen des Getriebes vom Planeten-Typ an dem Motor erforderlich.
Deshalb reicht nur eine Befestigungsstelle zum Befestigen des Motors, des Getriebes vom Planeten-Typ und der angetriebenen Vorrichtung miteinander aus. Als Folge wird eine hohe Befestigungsgenauigkeit beibehalten und es wird verhindert, daß ein Geräusch von dem Verbindungsflächenbereich zwischen den sich drehenden Komponenten hervorgerufen wird. Für einen solchen Verbindungsflächenbereich wird es weniger wahrscheinlich, daß er abgenutzt wird, und seine Lebensdauer wird verlängert. Das Getriebe vom Planetenrollen-Typ weist den Träger auf, der in einer mit Boden versehenen, zylindrischen Form gebildet ist, wobei der Boden mit einer Vielzahl von Schwenkwellen zum Tragen von Planetenrollen für eine freie Drehung versehen ist und mit der angetriebenen Vorrichtung über die Einwegkupplung verbunden ist, die in dem hohlen Raum in dem Träger untergebracht ist, so daß das Innere des hohlen Raums als ein axialer Verbindungsbereich relativ zu der angetriebenen Vorrichtung dient, wobei ein radialer Raum in dem axialen Verbindungsbereich durch eine Dimension entsprechend zu der Verschiebung des Arbeitsteils der Einwegkupplung gebildet wird.
Deshalb wird die angetriebene Vorrichtung leicht an dem Träger befestigt oder von diesem entfernt. Weiterhin ist, da der hohle Raum durch Verlängern des Trägers in der axialen Richtung gebildet ist, die Achse des hohlen Raums auch mit einer hohen Genauigkeit bestimmt, und es wird verhindert, daß ein Geräusch von dem Flächenbereich der Einwegkupplung hervorgerufen wird, und da der axiale Verbindungsmechanismus innerhalb ähnlich eines Teils des Getriebes vom Planeten-Typ installiert ist, wird eine axiale Dimension reduziert, obwohl die Anordnung den axialen Verbindungsmechanismus besitzt.

Claims

1. Energieübertragungssystem, insbesondere für ein mit elektrischer Energie unterstütztes Fahrzeug, wie beispielsweise ein Fahrrad (1), das eine Drehmotorabtriebswelle (12a) eines elektrischen Motors (12), ein Getriebe (25) vom Planeten- Typ, das koaxial zu der Abtriebswelle (12a) angeordnet antriebsmäßig damit verbunden ist, und eine angetriebene Komponente, die antriebsmäßig mit dem Getriebe (25) vom Planeten-Typ verbunden ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe vom Planeten-Typ ein Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ aufweist, das einen äußeren Ring (53) besitzt, der nicht drehbar befestigt ist, unter Belassung eines Raums zwischen dem äußeren Ring (53) und der Motorabtriebswelle (12a), um eine Vielzahl von Planetenelementen (54) aufzunehmen, die reibungsmäßig mit der Motorabtriebswelle (12a) und dem äußeren Ring (53) jeweils in Eingriff gebracht sind, wobei die reibungsmäßigen Planetenelemente (54) drehbar durch einen Träger (56) gestützt sind, der antriebsmäßig mit der angetriebenen Komponenten verbunden ist.

2. Energieübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebene Komponente ein Fahrzeugrad (8) aufweist, das von einer manuell betätigten Kurbelwelle (13), und, wahlweise, zusätzlich durch elektrische Energieunterstützung von dem elektrischen Motor (12) angetrieben wird, wobei die manuelle Antriebsenergie und die elektrisch unterstützte Antriebsenergie zu dem Fahrzeugrad (8) über das Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ und ein Getriebe (24) vom Planetenzahnrad-Typ übertragen werden.

3. Energieübertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmotorabtriebswelle (12a) im wesentlichen senkrecht zu der Kurbelwelle (13) angeordnet ist.

4. Energieübertragungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (56) einen mit Boden versehenen Zylinder aufweist, der eine Vielzahl von Stiften (55) aufweist, die von dem Bodenbereich des Trägers (56) vorstehen, angepaßt so, um die Planetenelemente (54) in einer frei drehbaren Art und Weise zu tragen.

5. Energieübertragungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenelemente Planetenrollen (54) aufweisen, die drehbar in einer Schlupfpassung durch die Stifte (55) getragen sind, die an dem Bodenbereich des Trägers (56) befestigt sind.

6. Energieübertragungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ring (53) an einem Endbereich eines Motorgehäuses des elektrischen Motors (12) befestigt ist und koaxial zu der Drehmotorabtriebsweile (12a) des Motors (12) angeordnet ist.

7. Energieübertragungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß radiale Seitenplatten (57, 58) an beiden Seiten der Reibungselemente (54) angeordnet sind, um zu verhindern, daß dieselben axial verschoben werden.

8. Energieübertragungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ring (53), der an dem Motorgehäuse befestigt ist, eine äußere Oberfläche aufweist, die eine Preßpassungs-Aufnahmeoberfläche für einen kreisförmigen Paßbereich eines Getriebegehäusekörpers (23a) aufweist.

9. Energieübertragungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (56) in der Form eines mit Boden versehenen Zylinders ein wellenähnliches Abtriebszahnradteil (52) aufnimmt, das drehbar innerhalb des Getriebegehäusekörpers (23a) angeordnet ist und antriebsmäßig mit dem Träger (56) über eine Einwegkupplung (51) verbunden ist.

10. Energieübertragungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegkupplung (51) eine Kupplung vom Rollen-Typ ist, die innerhalb eines ringförmigen Raums zwischen dem Träger (56) in der Form eines mit Boden versehenen Zylinders und dem wellenähnlichen Abtriebszahnradteil (52) angeordnet ist.

11. Energieübertragungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das wellenähnliche Abtriebszahnradteil (52) ein Kegelzahnrad in Eingriff mit einem Ringzahnrad (40) aufweist, das ein Eingangsdrehmoment von dem Getriebe (24) vom Planetenzahnrad-Typ ebenso aufnimmt.

12. Energieübertragungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebegehäusekörper (23a) gemeinsam mindestens das Getriebe (24) vom Planetenzahnrad-Typ und das Getriebe (25) vom Planetenrollen-Typ aufnimmt.

13. Energieübertragungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (24) vom Planetenzahnrad-Typ zwischen dem Ringzahnrad (40) und der Kurbelwelle (13), die mittels Pedal betätigt ist, angeordnet ist, wobei das Ringzahnrad (40) die Kurbelwelle (13) umgibt.

14. Energieübertragungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine andere Einwegkupplung (28) zwischen dem Getriebe (24) vom Planetenzahnrad-Typ und einer Kurbelwelle (13) angeordnet ist.

15. Energieübertragungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (24) vom Planetenzahnrad-Typ Planetenzahnräder (27), die durch die Kurbelwelle (13) über eine Einwegkupplung (28) getragen sind, ein Sonnenzahnrad (29), das auf der Kurbelwelle (13) so getragen ist, um frei drehbar zu sein, und ein äußeres, umfangsmäßiges Zahnrad (30), das an einer Abtriebswelle (31) befestigt ist, die antriebsmäßig mit der angetriebenen Komponenten verbunden ist, aufweist.

16. Energieübertragungssystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieübertragungssystem einen Teil eines mit elektrischer Energie unterstützten Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrrads (1), bildet.

17. Energieübertragungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebene Komponente ein hinteres Rad (8) eines Fahrrads (1) ist.

18. Energieübertragungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Rad (8) durch einen Kettenantrieb (20) über ein Kettenzahnrad (15), das an der zylindrischen, hohlen Abtriebswelle (31) befestigt ist, die koaxial zu der manuell angetriebenen Kurbelwelle (13) angeordnet ist, angetrieben wird, wobei die zylindrische, hohle Abtriebswelle (31) ein Verbindungsabtriebsteil der manuell angetriebenen Kurbelwelle (13) und der elektrisch angetriebenen Drehabtriebswelle (12a) eines selektiv unterstützenden, elektrischen Motors (12) bildet.

19. Energieübertragungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegkupplung (28) ein zylindrisches inneres und äußeres Teil (32, 34) aufweist, die koaxial mit einem ringförmigen Raum dazwischen belassen angeordnet sind, wobei eine Vielzahl von umfangsmäßig beabstandeten Klauen (35) angeordnet ist und schwenkbar an einem der Teile (32, 34) angeordnet und schwenkbar getragen ist, um in einen Einwegeeingriff mit Eingriffszähnen (33) hinein vorgespannt zu sein, die entlang einer dazu hinweisenden, zylindrischen, gegenüberliegenden Oberfläche des anderen Teils (32, 34) vorgesehen sind, wobei das Klauentrageteil (32) mindestens einen zylindrischen, zentrierenden Gleitkontaktvorsprung (37) aufweist, der sich in der umfangsmäßigen Richtung erstreckt und in gleitendem Kontakt mit den Eingriffszähnen (33) des anderen Teils (32, 34) steht, um ein sich selbst zentrierendes Drehlager der beiden Teile (32, 34) zu bilden.

20. Energieübertragungssystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegkupplung (28) einen inneren Ring (32) einer im wesentlichen ringförmigen Form und gesichert an der Kurbelwelle (13) mittels Keilwellennuten, einen äußeren Ring (34), der mit einem hohlen Bereich ausgebildet ist, um den inneren Ring (32) aufzunehmen, und mit Eingriffszähnen (33) eines sägezahnähnlichen Querschnitts entlang des gesamten, inneren Umfangs versehen ist, Klauen (35), die zwischen dem inneren Ring (32) und dem äußeren Ring (34) schwenkbar aufgenommen in Klauentragevertiefungen (38) eines konkaven, gebogenen Querschnitts, der auf dem äußeren Umfang des inneren Rings (32) an Stellen frei von den zentrierenden Vorsprüngen (37) zwischengefügt sind, und eine ringförmige Feder (36), die die Klauen (35) so drückt, um mit den Eingriffszähnen (33) des äußeren Rings (34) einzugreifen, aufweist.

21. Energieübertragungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ring (34) mit Schwenkwellen (27a) zum Tragen der Planetenzahnräder (27) eines Getriebes (24) vom Planetenzahnrad-Typ versehen wird, um einen Träger für eine freie Drehung der Planetenzahnräder (27) einzurichten.