DE69728741T2

DE69728741T2 - Hilfsantrieb für Fahrräder

Info

Publication number: DE69728741T2
Application number: DE1997628741
Authority: DE
Inventors: Katsunori 1-4-1 Chuo Takahashi; Masashi 1-4-1 Chuo Igarashi; Hirotake 1-4-1 Chuo Haze; Hiroyuki 1-4-1 Chuo Shimmura
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2017-10-29
Also published as: DE69734900D1; ES2254796T3; CN1071660C; ES2219719T3; EP0847915A3; DE69728741D1; DE69734900T2; EP1306297A2; EP1306297B1; EP0847915A2; TW384830U; EP0847915B1; CN1188727A; EP1306297A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein motorunterstütztes Fahrrad, worin ein elektrischer Hilfsmotor an einem Gehäuse angebracht ist, das an einem Hauptrahmen getragen ist, während es eine Kurbelwelle drehbar trägt, die an ihren beiden Enden Kurbelpedale aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Antriebseinheit für ein motorunterstütztes Fahrrad, die ein Gehäuse enthält, das an einem Hauptrahmen getragen ist, während es eine Kurbelwelle drehbar trägt, die an ihren beiden Enden Kurbelpedale aufweist; ein Kraftübertragungselement, das eine Drehkraftübertragung von der Kurbelwelle gestattet, wobei das Element an dem Gehäuse drehbar gelagert und mit einem Hinterrad gekoppelt ist; einen elektrischen Hilfsmotor, dessen Rotationsachslinie parallel zur Kurbelwelle ist der in dem Gehäuse angebracht ist; sowie einen Untersetzungsgetriebezug, der zwischen dem Motor und dem Kraftübertragungselement vorgesehen ist.
Die Antriebseinheit dieses Typs ist zum Beispiel aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 8-216968 bekannt. Die herkömmliche Antriebseinheit hat jedoch ein Problem darin, dass, weil ein elektrischer Hilfsmotor vollständig mit einem Gehäuse zu dessen Abdichtung abgedeckt ist, die Größe und das Gewicht des Gehäuses zunehmen.
Die EP-A-763462 als Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPÜ offenbart eine Antriebseinheit für ein motorunterstütztes Fahrrad umfassend:
ein Gehäuse, das an einem Hauptrahmen getragen ist, während es eine Kurbelwelle drehbar trägt, die an ihren beiden Enden Kurbelpedale aufweist;
und
einen elektrischen Hilfsmotor, der in dem Gehäuse angebracht ist; wobei das Gehäuse aus einer Mehrzahl von Gehäuseelementen zusammengesetzt ist, die ein erstes Gehäuseelement und ein zweites Gehäuseelement enthalten, die miteinander verbunden sind;
wobei ein Mantel des Motors an dem ersten Gehäuseelement befestigt ist.
In Hinblick auf das Vorstehende ist die vorliegende Erfindung durchgeführt worden, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinheit für ein motorunterstütztes Fahrrad anzugeben, die in der Lage ist, die Größe und das Gewicht eines Gehäuses zu reduzieren.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß der in Anspruch 1 beschriebenen Erfindung eine Antriebseinheit für ein motorunterstütztes Fahrrad angegeben, umfassend ein Gehäuse, das durch einen Hauptrahmen getragen ist, während es eine Kurbelwelle drehbar trägt, die an ihren beiden Enden Kurbelpedale aufweist; und einen elektrischen Hilfsmotor, der in dem Gehäuse angebracht ist, wobei das Gehäuse aus einer Mehrzahl von Gehäuseelementen zusammengesetzt ist, die ein erstes Gehäuseelement und ein zweites Gehäuseelement enthalten, die miteinander verbunden sind; ein Mantel des Motors in einen an dem ersten Gehäuseelement vorgesehenen Sitzzylinderabschnitt eingesetzt und an dem ersten Gehäuseelement befestigt ist und ein Dichtringelement in engem Kontakt mit einem Außenumfang des Mantels zwischen einer Ringvertiefung, die in einem Innenumfangsabschnitt eines vorderen Endabschnitts des Sitzzylinderabschnitts gestuft vorgesehen ist, und einem Ringabschnitt, der an dem zweiten Gehäuseelement vorgesehen ist, in einer solchen Weise gehalten ist, dass es den Mantel umgibt und mit dem Vorderende des Sitzzylinderabschnitts verbunden ist.
Mit der obigen Konfiguration ist der Mantel des elektrischen Hilfsmotors in dem Gehäuse so angebracht, dass ein Teil davon von dem zweiten Gehäuseelement vorsteht. Das heißt, der Motor ist nicht vollständig mit dem Gehäuse abgedeckt und ist in dem am ersten Gehäuseelement vorgesehenen Sitzzylinderabschnitt angebracht. Auch ist die Abdichtungsstruktur so konfiguriert, dass nur an dem zweiten Gehäuseelement ein Ringabschnitt zum Halten eines Dichtungselements zwischen der Ringvertiefung in dem Innenumfangsabschnitt des Vorderendes des Sitzzylinderabschnitts und des Ringabschnitts vorgesehen ist. Dies macht es möglich, die Größe und das Gewicht des Gehäuses zu reduzieren. Da das Dichtringelement in engen Kontakt mit dem Außenumfang des Mantels gebracht wird, ist es möglich, die Dichtleistung des Montageabschnitts des Motors in dem Gehäuse sicherzustellen. Weil zusätzlich die Ringvertiefung in dem Umfangsrand des Vorderendes des Sitzzylinderabschnitts vorgesehen ist, kann, wenn das erste Gehäuseelement durch Guss hergestellt ist, die Ringvertiefung gleichzeitig mit dem Guss des ersten Gehäuseelements ausgebildet werden, um ohne Fräsarbeiten für die Ringvertiefung auszukommen, um hierdurch die Anzahl der Bearbeitungsschritte zu reduzieren.
Wie oben beschrieben ist, gemäß der in Anspruch 1 beschriebenen vorliegenden Erfindung, der Mantel des elektrischen Hilfsmotors in dem Gehäuse angebracht, wobei ein Teil davon von dem zweiten Gehäuseelement vorsteht, so dass es nicht erforderlich ist, ein Gehäuse vorzusehen, welches den Motor insgesamt abdeckt, und es möglich ist, die Größe und das Gewicht des Gehäuses zu reduzieren, während die Dichtleistung zwischen dem Mantel des Motors und dem Gehäuse erhalten bleibt. Wenn ferner das erste Gehäuseelement durch Guss hergestellt wird, kann die Ringvertiefung gleichzeitig mit dem Guss des ersten Gehäuseelements ausgebildet werden, um hierdurch die Anzahl der Bearbeitungsschritte zu reduzieren.
Gemäß einer in Anspruch 2 beschriebenen Erfindung ist, zusätzlich zu der in Anspruch 1 beschriebenen Konfiguration der Erfindung, ein Aufhängungsabschnitt zum Tragen des Gehäuses an dem Hauptrahmen integral an dem Ringabschnitt vorgesehen. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, ohne spezielles Teil zum Befestigen des Gehäuses an dem Hauptrahmen auszukommen und daher die Teilezahl zu reduzieren.
Nachfolgend wird eine Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Seitenansicht eines motorgetriebenen Fahrrads;
2 ist eine vertikale Seitenansicht einer Antriebseinheit;
3 ist eine Schnittansicht entlang Linie 3-3 von 2;
4 ist eine Seitenansicht, gesehen in der mit dem Pfeil 4 von 3 gezeigten Richtung, wobei ein Antriebsritzel weggelassen ist;
5 ist eine Schnittansicht entlang Linie 5-5 von 4;
6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts in der Nähe einer in 3 gezeigten Kurbelwelle;
7 ist eine Schnittansicht entlang Linie 7-7 von 6;
8 ist eine Schnittansicht entlang Linie 8-8 von 6;
9 ist eine Ansicht, betrachtet entlang Linie 9-9 von 6, die einen Zustand zeigt, in der ein Innengleiter mit einem Innenring einer Kupplung in Eingriff steht;
10 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Abschnitts in der Nähe eines in 3 gezeigten elektrischen Hilfsmotors;
11 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 11-11 von 4,
12 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 12-12 von 10;
13 ist eine Vorderansicht einer Nabe;
14 ist eine Vorderansicht eines Ringkörpers;
15 ist eine Vorderansicht einer Verstärkungsplatte;
16 ist eine Explosionsansicht einer Abdeckung in Perspektive; und
17 ist eine Schnittansicht, die eine Modifikation einer Dichtungsstruktur eines Mantels eines elektrischen Hilfsmotors zeigt.
Zuerst ist in Bezug auf 1 ein motorunterstütztes Fahrrad der vorliegenden Erfindung gezeigt, die einen in Seitenansicht angenähert Uförmigen Hauptrahmen 21 enthält. Eine vordere Gabel 23 ist bedienbar an einem Kopfrohr 22 gelagert, das an einem Vorderende des Hauptrahmens 21 vorgesehen ist. Ein Vorderrad W_R ist an Gabelenden der vorderen Gabel 23 drehbar gelagert. Eine Lenkstange 24 ist am Oberende der vorderen Gabel 23 vorgesehen. Eine Antriebseinheit 31 mit elektrischem Hilfsmotor 30 ist an einem unteren Abschnitt des Hauptrahmens 21 vorgesehen. Ein Paar rechter und linker hinterer Gabelschnitte 25 erstreckt sich von dem Hauptrahmen 21 nach hinten und unten in einen Raum über einem hinteren Abschnitt der Antriebseinheit 31, und erstreckt sich weiter im Wesentlichen in der horizontalen Richtung in einen Raum hinter der Antriebseinheit 31. Ein Hinterrad W_R ist zwischen den hinteren Gabelabschnitten 25 drehbar gelagert. Ein Paar rechter und linker Streben 26 ist zwischen beiden hinteren Gabelabschnitten 25 und dem hinteren Abschnitt des Hauptrahmens 21 vorgesehen. Eine Sitzsäule 28, die an ihrem Oberende einen Sitz 27 aufweist, ist an dem hinteren Abschnitt des Hauptrahmens 21 angebracht, wobei obere und untere Positionen des Sitzes 27 einstellbar sind. Hinter dem Sitz 27 ist ein Träger 29 fest angeordnet.
Eine Kurbelwelle 33, die an ihren beiden Enden Kurbelpedale 32 aufweist, ist an dem Gehäuse 45 der Antriebseinheit 31 drehbar gelagert. Eine Endloskette 36 ist um ein Antriebsritzel 34 und ein Abtriebsritzel 35 herumgelegt, in einem Zustand, in dem sie mit einem Kettengehäuse 44 abgedeckt ist.
Das Antnebsritzel 34 erhält nicht nur Kraft von der Kurbelwelle 33 sondern auch eine Hilfskraft von dem Motor 30. Das Abtriebsritzel 35 ist auf einer Achse des Hinterrads W_R vorgesehen.
Der Betrieb des Motors 30 wird durch ein Steuergerät 37 gesteuert/geregelt, das an einem unteren Abschnitt des Hauptrahmens 21 an der Vorderseite der Antriebseinheit 31 fest angebracht ist. Das Steuergerät 37 steuert/regelt den Betrieb des Motors 30 auf der Basis der Drehzahl des Motors 30 und einem Eingangsdrehmoment der Eingangspedale 32.
Ein vorderer Korb 38 ist am Kopfrohr 22 durch einen Beschlag 43 angebracht. Ein Batterieaufnahmegehäuse 39, das an dem rückseitigen Abschnitt des vorderen Korbs 38 angeordnet ist, ist ebenfalls an dem Beschlag 43 angebracht. Eine Batterie 40 zur Stromversorgung des Motors 30 ist in dem Batterieaufnahmegehäuse 39 einsetzbar/entfernbar aufgenommen.
Der Großteil des Hauptrahmens 21 ist mit einer Abdeckung 41 abgedeckt, und ein Hauptschalter 42 ist an einem oberen Abschnitt der Abdeckung 41 angeordnet. Der Hauptschalter 42 wird betätigt, um Strom von der Batterie 40 dem Steuergerät 37 und dem Motor 40 zuzuführen.
In Bezug auf die 2 bis 5 ist das Gehäuse 45 der Antriebseinheit 31 zusammengesetzt aus einer linken Gehäusehälfte 46 als erstem Gehäuseelement, einer rechten Gehäusehälfte 47 als zweitem Gehäuseelement und einem Deckel 48 als Gehäuseelement. Die rechte Gehäusehälfte 47 ist mit der linken Gehäusehälfte 46 verbunden, wobei eine erste Aufnahmekammer 49 dazwischen sitzt. Der Deckel 48 ist mit der linken Gehäusehälfte 46 verbunden, wobei eine zweite Aufnahmekammer 50 dazwischen sitzt. Eine aus Gummi hergestellte Dichtung 51 ist an einer Verbindungsfläche des Deckels 48 mit der linken Gehäusehälfte 46 angebracht.
Die Kurbelwelle 33 ist durch das Gehäuse 45 drehbar gelagert, während sie überwiegend in der ersten Aufnahmekammer 49 angeordnet ist. Der rechte Endabschnitt der Kurbelwelle 33 ist durch ein Rollenlager 54 am Innenumfang eines rotierenden Zylinders 53 als Kraftübertragungselement gelagert, das durch die rechte Gehäusehälfte 47 durch ein Kugellager 42 gelagert ist. Ein linker Endabschnitt der Kurbelwelle 33 ist an der linken Gehäusehälfte 46 durch ein Kugellager 55 gelagert. Ein Antriebsritzel 34, das an der rechten Seite der rechten Gehäusehälfte 47 angeordnet ist, ist mit dem rotierenden Zylinder 53 verbunden.
Eine Trittkraft der Kurbelpedale 32, die an den rechten und linken Enden der Kurbelwelle 33 angebracht sind, wird von der Kurbelwelle 33 auf das Antriebsritzel 34 durch ein Kraftübertragungsmittel 56 übertragen. Die Leistung des am Gehäuse 45 angebrachten Motors 30 wird auf das Antriebsritzel 34 durch einen Untersetzungsgetriebezug 57 übertragen, um die Trittkraft der Kurbelpedale 32 zu unterstützen.
Zusätzlich in Bezug auf die 6 bis 8 ist das Kraftübertragungsmittel 56 zum Übertragen einer Kraft der Kurbelwelle 33 auf das Antriebsritzel 34 in der ersten Aufnahmekammer 49 angeordnet. Das Kraftübertragungsmittel 56 ist zusammengesetzt aus einer Torsionsstange 58, die mit der Kurbelwelle 33 verbunden ist, und einer ersten Einwegkupplung 59, die zwischen dem rotierenden Zylinder 53 und der Torsionsstange 58 angeordnet ist.
Die Kurbelwelle 33 weist einen Schlitz 60 auf, der sich längs ihrer Achslinie erstreckt, und die Torsionsstange 58 ist in dem Schlitz 60 angebracht. Die Torsionsstange 58 umfasst einen säulenförmigen Schaftabschnitt 58a, einen Armabschnitt 58b und einen Armabschnitt 58c. Der Schaftabschnitt 58a ist drehbar zwischen rechte und linke Innenwandobertlächen 60a und 60b des Schlitzes 60 eingesetzt. Der Armabschnitt 58b steht von einem linken Ende (Unterende in 6) des Schaftabschnitts 58 zu beiden Seiten davon vor. Der Arm 58c steht vom rechten Ende (Oberende in 6) des Schaftabschnitts 58a zu beiden Seiten davon vor.
Ein Armabschnitt 58b der Torsionsstange 58 ist integral mit der Kurbelwelle 33 derart verbunden, dass er dicht in den rechten und linken Innenwandoberflächen 60a und 60b des Schlitres 60 sitzt. Der andere Armabschnitt 58c der Torsionsstange 58 ist lose in den Schlitz 60 eingesetzt, wobei Lücken α zwischen den rechten und linken Innenwandoberflächen 60a und 60b und dem Armabschnitt 58c angeordnet sind. Der Schaftabschnitt 58a der Torsionsstange 58 ist innerhalb eines Bereichs torsionsmäßig verformbar, indem sich der Armabschnitt 58c um eine Strecke entsprechend den Lücken α lose bewegt.
Die erste Einwegkupplung 59 enthält einen Kupplungsinnenring 61, den rotierenden Zylinder 53 und eine Mehrzahl von (zum Beispiel vier Stücken) Sperrklinken 62. Der Kupplungsinnenring 61 umgibt koaxial die Kurbelwelle 33 und ist relativ zu der Kurbelwelle 33 drehbar. Der rotierende Zylinder 53, der als Kupplungsaußenring wirkt, umgibt koaxial den Kupplungsinnenring 61. Die Klinken 62 sind am Außenumfang des Kupplungsinnenrings 61 schwenkbar gelagert und sind durch eine Ringfeder 63 in der Richtung vorgespannt, in der die Klinken 62 geöffnet werden. Beide Enden des Armabschnitts 58c der Torsionsstange 58 sind in ein Paar von Vertiefungsabschnitten 61a eingesetzt, die in einem Innenumfangsabschnitt des Kupplungsinnenrings 61 vorgesehen sind, und Sperrzähne 64 zum Eingriff mit den Sperrklinken 62 sind am Innenumfang des rotierenden Zylinders 53 ausgebildet.
Diese erste Einwegkupplung 59 hat die folgende Funktion. Wenn die Kurbelwelle 33 durch Tritt auf die Kurbelpedale 32 normal gedreht wird, wird ein Drehmoment der Kurbelwelle 33 auf das Antriebsritrel 34 durch die Torsionsstange 58, die erste Einwegkupplung 59 und den rotierenden Zylinder 53 übertragen. Wenn übrigens die Kurbelwelle 33 durch Tritt auf die Kurbelwelle 32 rückwärts gedreht wird, rutscht die erste Einwegkupplung 59, um eine Rückwärtsdrehung der Kurbelwelle 33 zu erlauben.
Wenn ein Drehmoment in der Richtung, die durch einen Pfeil „a" von 8 gezeigt ist, von den Kurbelpedalen 32 auf die Kurbelwelle 33 eingegeben wird, widersteht der Kupplungsinnenring 61, auf den eine Last des Hinterrads W_R durch den rotierenden Zylinder 63 und die Sperrklingen 62 übertragen wird, dem Drehmoment in der Richtung „a", so dass der Armabschnitt 58c der Torsionsstange 58 in der mit dem Pfeil „b" gezeigten Richtung in Bezug auf die Kurbelwelle 33 torsionsmäßig verformt wird, das heißt relativ zu der Kurbelwelle 33 verdreht wird. Im Ergebnis wird eine Relativdrehung, die dem in die Kurbelwelle 33 eingegebenen Drehmoment entspricht, zwischen der Kurbelwelle 33 und dem Kupplungsinnenring 61 erzeugt.
Ein Innengleiter 66 ist am Außenumfang der Kurbelwelle 33 derart gelagert, dass er relativ nicht gedreht werden kann, sondern relativ in der Achsrichtung bewegt werden kann. Ein Außengleiter 68 ist am Außenumfang des Innengleiters 66 durch eine Mehrzahl von Kugeln 67 relativ drehbar gelagert.
Wie in 9 gezeigt, ist eine vertiefte Nockenfläche 61b an einer Endfläche des Kupplungsrings 61 der ersten Einwegkupplung 59 an der Seite des Innengleiters 66 vorgesehen, und eine vorstehende Nockenfläche 66a zum Eingriff mit der Nockenfläche 61b ist an dem Innengleiter 66 vorgesehen.
Ein Basisendabschnitt eines Erfassungshebels 70 ist an der linken Gehäusehälfte 46 durch einen Hebelstützstift 69 schwenkbar gelagert. Ein Zwischenabschnitt des Erfassungshebels 70 wird mit dem Außengleiter 68 von der Seite gegenüber dem Kupplungsinnenring 61 in Kontakt gebracht. Ein Hubsensor 71, der ein Drehmomenterfassungsmittel S_T zum Zusammenwirken mit dem Erfassungshebel 70 darstellt, ist an der linken Gehäusehälfte 46 angebracht. Ein Vorderende des Erfassungshebels 70 ist mit einer Sonde 71a des Hubsensors 71 in Kontakt gebracht. Eine Feder 72 ist zwischen dem Erfassungshebel 71 und der linken Gehäusehälfte 46 kontrahiert vorgesehen. Der Erfassungshebel 71 wird mit dem Außengleiter 68 durch eine Vorspannkraft der Feder 71 in elastischen Kontakt gebracht, so dass der Außengleiter 68 und der Innengleiter 66 zur Seite des Kupplungsinnen rings 61 hin vorgespannt sind.
Wenn die Torsionsstange 58 in Abhängigkeit von einem von den Kurbelpedalen 32 auf die Kurbelwelle 33 ausgeübten Drehmoment torsionsmäßig verformt wird, dreht sich der Innengleiter 66 relativ zu dem Kupplungsinnenring 61 in der mit dem Pfeil „c" gezeigten Richtung, wie in 9 gezeigt, und hierdurch wird die Nockenfläche 66a des Innengleiters 66 gegen die Nockenfläche 61b des Kupplungsinnenrings 61 gedrückt. Im Ergebnis wird der Kupplungsinnengleiter 66 entgegen der Vorspannkraft der Feder 72 in der Achslinie der Kurbelwelle 33 verschoben, das heißt in der mit dem Pfeil „d" angezeigten Richtung, so dass der Erfassungshebel 70, der zusammen mit dem Innengleiter 66 bewegenden Außengleiter 68 unter Druck gesetzt wird, um den Hebelstützstift 69 herum verkippt wird, und eine Sonde 71a des Hubsensors 71 durch den Erfassungshebel 70 unter Druck gesetzt wird. Der Hub der Sonde 71a ist proportional zum Torsionsbetrag der Torsionsstange 58, das heißt zum von den Kurbelpedalen 32 eingegebenen Drehmoment. Somit wird das Eingangsdrehmoment durch das Drehmomenterfassungsmittel S_T erfasst.
Zusätzlich in Bezug auf 10 enthält der Untersetzungsgetriebezug 57 zur Kraftübertragung von dem Motor 30 zu dem Antriebsritzel 34 ein Antriebszahnrad 74, ein erstes Zwischenzahnrad 76, ein zweites Zwischenzahnrad 77, ein drittes Zwischenzahnrad 78, eine zweite Zwischenwelle 79, eine zweite Einwegkupplung 80, ein viertes Zwischenzahnrad 81 und ein Abtriebszahnrad 82. Das Antriebszahnrad 74 ist an einer rotierenden Welle 73 des Motors 30 in der zweiten Aufnahmekammer 50 befestigt. Das erste Zwischenzahnrad 76 ist am einen Ende der ersten Zwischenwelle 75 in der zweiten Aufnahmekammer 50 befestigt und kämmt mit dem Antriebszahnrad 74. Das zweite Zwischenzahnrad 77 ist mit der ersten Zwischenwelle 75 in der ersten Aufnahmekammer 49 integriert. Das dritte Zwischenzahnrad 78 kämmt mit dem zweiten Zwischenzahnrad 77, die zweite Zwischenwelle 79 ist koaxial zu dem dritten Zwischenzahnrad 78 vorgesehen. Die zweite Einwegkupplung 80 ist zwischen dem dritten Zwischenzahnrad 78 und der zweiten Zwischenwelle 79 vorgesehen. Das vierte Zwischenzahnrad 81 ist mit der zweiten Zwischenwelle 79 in der ersten Aufnahmekammer 49 integriert. Das Abtriebszahnrad 82 ist mit dem mit dem Antriebsritzel 34 verbundenen rotierenden Zylinder 53 integriert und kämmt mit dem vierten Zwischenzahnrad 81.
Die erste Zwischenwelle 75 hat eine Achslinie, die parallel zur rotierenden Welle 73 des Motors 30 ist. Ein Kugellager 83 ist zwischen der rechten Gehäusehälfte 47 und der ersten Zwischenwelle 75 angeordnet, und ein Kugellager 84 ist zwischen der linken Gehäusehälfte 46 und der ersten Zwischenwelle 75 angeordnet. Die zweite Zwischenwelle 79 hat eine Achslinie, die parallel zu der ersten Zwischenwelle 75 ist. Ein Kugellager 85 ist zwischen der rechten Gehäusehälfte 47 und der zweiten Zwischenwelle 79 angeordnet, und ein Kugellager 86 ist zwischen der linken Gehäusehälfte 46 und der zweiten Zwischenwelle 79 angeordnet.
Der Untersetzungsgetriebezug 57 mit der obigen Konfiguration reduziert ein durch den Betrieb des Motors 30 erzeugtes Drehmoment und überträgt das reduzierte Drehmoment auf das Antriebsritzel 34. Wenn der Betrieb des Motors 30 gestoppt wird, hat die zweite Einwegkupplung 80 die Wirkung, einen Leerlauf der zweiten Zwischenwelle 79 zu erlauben, so dass die Drehung des Antriebsritzels 34 aufgrund der Trittkraft der Kurbelpedale 32 durch den Stopp des Motors 30 nicht beeinflusst wird.
Zusätzlich in Bezug auf 11 ist ein Sitzzylinderabschnitt 88, der an der entgegengesetzten Seite des Deckels 48 vorsteht, an der linken Gehäusehälfte 46 des Gehäuses 45 integral vorgesehen. Ein Mantel 90 des Motors 30 ist an der linken Gehäusehälfte 46 mit einer Mehrzahl (von zum Beispiel zwei Stücken) von Bolzen 89 in einem Zustand befestigt, in dem er in dem Sitzzylinderabschnitt 88 sitzt.
Bei in dem Gehäuse 45 angebrachten Motor 30 ist die Achslinie der Motorwelle 73 parallel zur Kurbelwelle 33, und die axiale Länge der Motorwelle 73 ist kürzer als die axiale Länge der Kurbelwelle 33. Der Motor 30 enthält den zylindertopfförmigen Mantel 90, der aus einem am einen Ende geschlossenen zylindrischen Joch 90a gebildet ist, eine Mehrzahl von Magneten 91, die an der Innenoberfläche des Jochs 90a befestigt sind, einen Rotor 92, der koaxial in dem Mantel 90 angeordnet ist und die Motorwelle 73 aufweist, einen Kommutator 93, der an der rotierenden Welle 73 an der anderen Endseite (offenen Seite) des Jochs 90a vorgesehen ist, sowie eine Mehrzahl von Bürsten 94 in Gleitkontakt mit dem Kommutator 93.
Ein Tragwandabschnitt 95, der zu dem offenen Abschnitt am anderen Ende des Mantels 90 des Motors 30 weist, ist integral in der linken Gehäusehälfte 46 derart vorgesehen, dass er das Innenende des Sitzzylinderabschnitts 88 verschließt. Der offene Endabschnitt des Mantels 90 sitzt durch Stemmvermuffung in einer Sitzaufnahme 96, die in der Innenoberfläche eines Abschnitts nahe dem Innenende des Sitzzylinderabschnitts 88 vorgesehen ist. Ein Positionierungsstift 97 ist auf dem Tragwandabschnitt 95 angeordnet, und ein Ausschnitt 98 zum Eingriff mit dem Positionierungsstift 97 ist in dem offenen Endabschnitt des Mantels 90 ausgebildet. Somit sitzt der Mantel 90 in dem Sitzzylinderabschnitt 88, während er in sowohl radialer als auch Umfangsrichtung sicher positioniert ist, und in diesem Zustand werden in den Tragwandabschnitt 95 Bolzen 89 eingeschraubt, deren Sperrköpfe mit dem geschlossenen Abschnitt an der einen Endseite des Mantels 90 in Eingriff treten.
Ein Ende der Motorwelle 73 ist durch ein Kugellager 99 als erstes Lager in einem Lagermantel 90b drehbar gelagert, der von einem Mittelabschnitt des geschlossenen Abschnitts an der einen Endseite des Mantels 90 nach außen vorsteht. Das andere Ende der Motorwelle 73 durchsetzt den Tragwandabschnitt 95 und steht an der Seite der zweiten Aufnahmekammer 50 vor. Ein Kugellager 100 als zweites Lager, das eine Luftverbindung zwischen dem Mantel 90 und der zweiten Aufnahmekammer 50 gestattet, ist zwischen dem Tragwandabschnitt 50 und dem Zwischenabschnitt der Motonnrelle 73 angeordnet. Genauer gesagt, das Kugellager 100 ist in den Tragwandab schnitt 95 eingepresst. Ein Schnappring 104 zur Bewegungsbegrenzung des Innenrings des Kugellagers 100 an der Seite des Kommutators 93 ist um die Motorwelle 73 herum angebracht.
Eine Tragplatte 101 ist an dem Tragwandabschnitt 95 befestigt. Eine Mehrzahl von Bürstenhaltern 102, an denen die Bürsten 94 verschiebbar gehalten sind, ist an der Tragplatte 101 vorgesehen. Die Bürsten 94 sind durch Federn 103, die zwischen den Bürstenhaltem 102 und den Bürsten 94 vorgesehen sind, in der Richtung vorgespannt, wo sie in Gleitkontakt mit dem Kommutator 93 gebracht werden. Da die Bürstenhalter 102, die Bürsten 94, das Kugellager 100 und dergleichen direkt an der linken Gehäusehälfte 46 ohne die Verwendung eines etwaigen Motorbeschlags oder dergleichen angebracht sind, ist es auf diese Weise nicht nur möglich, die Anzahl der Teile zu reduzieren, sondern auch, den Motor 30 in Richtung parallel zur Achslinie der Kurbelwelle 33 weiter zu miniaturisieren.
Eine Ringvertiefung 105 ist im Innenumfangsrand des Vorderendes des Sitzzylinderabschnitts 88 gestuft vorgesehen. Ein Ringabschnitt 106, der den Mantel 90 des Motors 30 umgibt und mit dem Vorderende des Sitzzylinderabschnitts 88 verbunden ist, ist an der rechten Gehäusehälfte 47 vorgesehen. Ein O-Ring 107 als Dichtringelement, der in engem Kontakt mit einem Außenumfang des Jochs 90a des Mantels 90 gebracht wird, ist zwischen der Ringvertiefung 105, die im Innenumfangrand des Vorderendes des Sitzzylinderabschnitts 88 vorgesehen ist, und dem Ringabschnitt 106 gehalten.
Übrigens ist das Gehäuse 45 vom Hauptrahmen 21 in einem Zustand angebracht, dass die Höhe (vom Boden her) der Achslinie der Kurbelwelle 33 nahezu gleich der Höhe der Rotationsachslinie des Motors 30 ist, der hinter der Kurbelwelle 33 angeordnet ist. Vordere Abschnitte der linken und rechten Gehäusehälften 47 und 46 sind gemeinsam durch ein Bolzenpaar 109 und ein Mutternpaar 110 an Beschlägen 108 befestigt, die an rechten und linken Seiten des unteren Abschnitts des Hauptrahmens 21 befestigt sind. Beschläge 111 sind an vorderen Abschnitten des Paars rechter und linker hinterer Gabelabschnitte 25 befestigt. An der Rückseite des Gehäuses 45 ist die linke Gehäusehälfte 46 integral mit einem Aufhängungsabschnitt 112 versehen, der von dem Sitzzylinderabschnitt 88 nach außen ragt, und die rechte Gehäusehälfte 47 ist mit einem Aufhängungsabschnitt 113 versehen, der integral mit dem Ringabschnitt 106 verbunden ist und zusammen mit dem Aufhängungsabschnitt 112 zwischen den Beschlägen 111 gehalten wird. Somit sind beide Aufhängungsabschnitte 112 und 113 zwischen den Beschlägen 111 mit einem Bolzen 114 und einer Mutter 115 befestigt.
Das Antriebszahnrad 74 ist durch eine Keilnut 140 an dem anderen Endabschnitt der Motorwelle 73 angebracht, der von dem Tragwandabschnitt 95 in die zweite Aufnahmekammer 50 vorsteht. Der Innenring des Kugellagers 100, dessen Außenring in den Tragwandabschnitt 95 eingepresst ist, ist durch den Schnappring 104 befestigt. Ein mit der Motorwelle 73 koaxialer Bolzen 142 ist in den anderen Endabschnitt der Motorwelle 73 in einem Zustand geschraubt, in dem das Antriebszahnrad 74 und ein Reluktor 141 zwischen dem Innenring des Kugellagers 100 und dem Bolzen 142 gehalten sind, so dass die Bewegung des Antriebszahnrads 74 entlang der Achslinie der Motorwelle 73 verhindert wird. Das Antriebszahnrad 74 ist somit an der Motorwelle 73 befestigt.
Um ferner eine Drehung der Motorwelle 73 durch Eingriff eines Werkzeugs wie etwa eines Schraubenschlüssels damit zu verhindern, wenn der Bolzen 142 in die Motorwelle 43 geschraubt und daran befestigt wird, ist eine Außenoberfläche der Motorwelle 73 an der einen Endseite, das heißt an der Seite des Kugellagers 99, teilweise weggeschnitten, um ein Paar flacher Eingriffsebenen 73a zu bilden, die zueinander parallel sind, wie in 12 gezeigt.
Der Reluktor 141 und ein Sensor 143 vom Typ mit elektromagnetischer Aufnehmerspule bilden ein Drehzahlerfassungsmittel S_R. Ein Vorsprungsabschnitt 141a ist um einen Außenumfang des Reluktors 141 herum vorgesehen, und der Sensor 143 ist an der linken Gehäusehälfte 46 des Gehäuses 45 befestigt. Der Sensor 143 weist einen Erfassungsabschnitt 143a auf, der in der Lage ist, dem Vorsprungsabschnitt 141a nahe oder von diesem entfernt zu sein.
Ein Außenumfangsabschnitt, das heißt ein Eingriffsabschnitt des ersten Zwischenzahnrads 76 zum Eingriff mit dem Antriebszahnrad 74 ist aus Kunstharz hergestellt. Das heißt, das erste Zwischenzahnrad 76 ist so konfiguriert, dass ein aus Kunstharz hergestellter Ringkörper 119, der eine sich entlang seinem Außenumfang erstreckende Verzahnung 125 aufweist, an einer Metallnabe 118 befestigt ist, die mit der ersten Zwischenwelle 75 verbunden ist.
Zusätzlich in Bezug auf 13 ist die Nabe 118 um die erste Zwischenwelle 75 herum durch die Keilnut 120 angebracht, wobei sein eines Ende in Kontakt mit dem Innenring des Kugellagers 84 steht, das um die erste Zwischenwelle 75 herum vorgesehen ist. Hierbei wird eine Relativdrehung der Nabe 118 um die Achslinie durch das Vorhandensein der Keilnut 120 verhindert. Ein radial auswärts vorstehender Flanschabschnitt 118a ist integral am anderen Ende der Nabe 118 vorgesehen. Ein ringförmiger Montageplattenabschnitt 118b, der vom Außenumfang des Flanschabschnitts 118a gestuft ist und zur anderen Endseite der Nabe 118 weist, steht vom Flanschabschnitt 118a in der gleichen Höhe wie jener der Endfläche des Flanschabschnitts 118a radial auswärts vor. Ein Zylinderabschnitt 118c, der sich an der anderen Endseite der Nabe 118 erstreckt, ist integral mit dem Außenumfang des Montageplattenabschnitts 118b ausgebildet. Befestigungsabschnitte 118d, die mit gleichen Abständen voneinander, zum Beispiel 120°, in der Umfangsrichtung des Zylinderabschnitts 118c angeordnet sind, stehen von dem Zylinderabschnitt 118c in der gleichen Höhe wie jener der obigen Oberfläche des Montageplattenabschnitts 118b auswärts vor, der in der Achsrichtung zur anderen Endseite der Nabe 118 weist. Jeder der Befestigungsabschnitt 118d enthält ein Gewindeloch 121.
Zusätzlich in Bezug auf 14 enthält der Ringkörper 119 einen aus einer Ringplatte gebildeten Tragabschnitt 119a, einen Zylinderabschnitt 119b und einen Verbindungsplattenabschnitt 119c. Der Tragabschnitt 119a enthält einen Innendurchmesserabschnitt, in dem der Flanschabschnitt 118a der Nabe 118 sitzt, und einen Außendurchmesserabschnitt entsprechend einem virtuellen Kreis, der Außenränder der Befestigungsabschnitte 118d der Nabe 118 miteinander verbindet. Der Zylinderabschnitt 119b umgibt koaxial den Tragabschnitt 119a. Der Verbindungsplattenabschnitt 119c verbindet umfangsmäßig den Tragabschnitt 119a mit dem Zylinderabschnitt 119b. Aus Metall hergestellte zylindrische Befestigungskrägen 122 entsprechend den Gewindelöchern 121 der Nabe 118 sind integral in den Tragabschnitt 118a eingebettet. Mehrere Rippen 123 stehen an jeder der Vorder- und Rückseiten der Tragabschnitte 119a in Bereichen zwischen den Befestigungskrägen 122 vor. Mit dem zylindrischen Abschnitt 119b koaxiale Kreisrippen 124 stehen an jeder der Vorder- und Rückseiten des Verbindungsplattenabschnitts 119c vor. Ferner sind mehrere Zähne, typischerweise eine mit dem Antriebszahnrad 74 in Eingriff zu bringende Schraubverzahnung 125, am Außenumfang des zylindrischen Abschnitts 119b vorgesehen.
Der Tragabschnitt 119a des Ringkörpers 119 wird in Kontakt mit dem Montageplattenabschnitt 118b der Nabe 118 von der einen Endseite der Nabe 118 in der axialen Richtung in Kontakt gebracht. Eine Metallverstärkungsplatte 126 wird mit dem Ringkörper 119 an der zum Montageplattenabschnitt 118b entgegengesetzten Seite in Kontakt gebracht. Wie in 15 gezeigt, ist die Verstärkungsplatte 126 ringförmig ausgebildet und enthält Durchgangslöcher 127 entsprechend den Befestigungskrägen 122. Bolzen 128, die die Durchgangslöcher 127 und die Befestigungskrägen 122 durchsetzen, sind in die Gewindelöcher 121 der Nabe 128 geschraubt, um das erste Zwischenzahnrad 76 zu bilden. Im Ergebnis wird verhindert, dass der aus Kunstharz hergestellte Ringkörper 119, wenn er an der Nabe 118 befestigt wird, einer Befestigungskraft ausgesetzt ist.
Dieses erste Zwischenzahnrad 76 wird an der ersten Zwischenwelle 75 befestigt, indem die Nabe 118 des ersten Zwischenzahnrads 76 um die erste Zwischenwelle 75 herum derart angebracht wird, dass eine Relativdrehung durch die Keilnut 120 unmöglich wird, und indem ein Ende des ersten Zwischenzahnrads 76, das heißt ein Ende der Nabe 118, an den Innenring des Kugellagers 84 gebracht wird. Ein ringartiges Aufnahmeelement 129, das zum anderen Ende des ersten Zwischenzahnrads 76 weist, wird um die erste Zwischenwelle 75 herum entfernbar angebracht. Insbesondere wird ein Schnappring 130 um eine Außenoberfläche des Endabschnitts der ersten Zwischenwelle 75 angebracht, und das Aufnahmeelement 129 wird um die erste Zwischenwelle 75 herum derart angebracht, dass verhindert wird, dass durch den Schnappring 130 verhindert wird, dass sich die erste Zwischenwelle 74 in der Richtung bewegt, in der sie von dem ersten Zwischenzahnrad 76 getrennt wird. Eine Kegelscheibenfeder 131 ist zwischen dem ersten Zwischenzahnrad 76 und dem Aufnahmeelement 129 vorgesehen. Ein Endabschnitt der Kegelscheibenfeder 131 an der Seite des ersten Zwischenzahnrads 76 wird mit dem Flanschabschnitt 118a der Nabe 118 in Kontakt gebracht, während eine Durchmessererweiterung radial auswärts von dem Zylinderabschnitt 118c der Nabe 118 unterbunden wird. Das erste Zwischenzahnrad 76 wird auf die Innennngseite des Kugellagers 84 durch die Federkraft der Kegelscheibenfeder 131 gepresst. Das erste Zwischenzahnrad 76 wird somit in dem Zustand, in dem die Relativdrehung um die Achslinie durch die Keilnut 120 verhindert wird, gegen den Innenring des Kugellagers 84 gepresst, und wird hierdurch an der ersten Zwischenwelle 75 befestigt.
Wie in den 2 und 4 gezeigt, sind die ersten und zweiten Zwischenwellen 75 und 79 des Untersetzungsgetriebezugs 57 tiefer angeordnet als eine gerade Linie, welche die Achslinie der Kurbelwelle 33 mit der Rotationsachslinie des Motors 30 verbindet, und die erste Zwischenwelle 75 ist auch tiefer angeordnet als die zweite Zwischenwelle 79. Und, über diesen Zwischenwellen 75 und 79, ist eine Lüftungskammer 134 in einem oberen Abschnitt des Gehäuses 75 zwischen der Kurbelwelle 33 und dem Motor 30 ausgebildet.
Insbesondere in Bezug auf 11 ist die Lüftungskammer 134 zwischen der linken Gehäusehälfte 46 und der rechten Gehäusehälfte 47 ausgebildet. Ein Durchgangsloch 135, das einen oberen Abschnitt der Lüftungskammer 134 mit der zweiten Aufnahmekammer 50 verbindet, ist in der linken Gehäusehälfte 46 vorgesehen. Da das Innere des Motors 30 mit der zweiten Aufnahmekammer 50 durch das Kugellager 100 in Verbindung steht, das zwischen dem Tragwandabschnitt 95 und der Motorwelle 73 vorgesehen ist, steht dieses daher mit dem oberen Abschnitt der Lüftungskammer 134 in Verbindung. Ein Lüftungsloch 136, das einen unteren Abschnitt der Lüftungskammer 134 mit der Außenseite verbindet, ist in der rechten Gehäusehälfte 47 vorgesehen. Ferner ist eine Wand 137 nahe der rechten Gehäusehälfte 47 integral an der linken Gehäusehälfte 46 in einer solchen Weise ausgebildet, um ein Labyrinth zwischen dem Durchgangsloch 135 und dem Lüftungsloch 136 zu bilden.
Wie in 16 gezeigt, enthält die Abdeckung 41 zum Abdecken des Großteils vom Hauptrahmen 21 eine obere Abdeckung 41a, die den Hauptrahmen 21 von oben her abdeckt, und eine untere Abdeckung 41b, die den Hauptrahmen 21 von unten her abdeckt, wobei die oberen und unteren Abdeckungen 41a und 41b miteinander verbunden sind. Ein Öffnungsabschnitt 139, durch den der Hauptschalter 42 frei liegt, ist in einem oberen Abschnitt der oberen Abdeckung 41a vorgesehen.
Nachfolgend wird die Funktion dieser Ausführung beschrieben. Wenn die Kurbelpedale 32 vom Fahrer betätigt werden, um das motorunterstützte Fahrrad zu fahren, wird eine Kraft der Kurbelwelle durch das Kraftübertragungsmittel 56 auf das Antriebsritzel 34 übertragen, und wird ferner durch die Kette 36 und das Abtriebsritzel 35 auf das Hinterrad W_R übertragen.
Ein durch die Kurbelpedale 32 erzeugtes Eingangsdrehmoment wird von dem Drehmomenterfassungsmittel S_T erfasst. Ferner wird eine Drehzahl des Motors 30, welche die Fahrgeschwindigkeit repräsentiert, von dem Drehzahlerfassungsmittel S_R erfasst. Und es wird eine Hilfskraft von dem Motor 30 auf der Basis der erfassten Werte beider Erfassungsmittel S_T, S_R erzeugt, um hierdurch die Belastung des Fahrers zu reduzieren.
Weil in der Antriebseinheit 31 dieses motorunterstützten Fahrrads das erste Zwischenzahnrad 76, das eine der Mehrzahl von Zahnrädern 74, 76, 77, 78, 81 und 82 ist, die den Untersetzungsgetriebezug 57 zwischen dem Motor 30 und dem rotierenden Zylinder 53 bilden, einen aus Kunstharz hergestellten Außenumfangsabschnitt aufweist, ist es möglich, das Auftreten eines Zahnradgeräuschs an dem Eingriffsabschnitt zwischen dem ersten Zwischenzahnrad 76 und dem Antriebszahnrad 74 zu unterdrücken. Wenn der Motor 30 vom Hochdrehzahltyp verwendet wird, weil die axiale Länge der Motorwelle 73 parallel zur Achslinie der Kurbelwelle 33 kürzer sein muss als die Achslänge der Kurbelwelle 33, ist es dementsprechend möglich, das Auftreten des Zahnradgeräuschs an dem Untersetzungsgetriebezug 57 weitestgehend zu unterdrücken. Ferner kann in diesem Fall das Auftreten des Zahnradgeräuschs an dem Eingriffsabschnitt des ersten Zwischenzahnrads 76 unterdrückt werden, das mit dem an der Motorwelle 73 des Motors 30 befestigten Antriebszahnrad 74 in Eingriff steht, und das hierdurch die höchste Drehzahl unter den Zahnrädern des Untersetzungsgetriebezugs 57 hat, so dass es möglich ist, den Zahnradgeräuschunterdrückungseffekt wirkungsvoll zu verbessern.
Da das erste Zwischenzahnrad 76 derart konfiguriert ist, dass der aus Kunstharz hergestellte Ringkörper 119, an dessen Außenumfang die Mehrzahl von Zähnen 125 vorgesehen ist, an der mit der ersten Zwischenwelle 75 verbundenen Metallnabe 118 befestigt ist, können die Zähne 125, die eine hohe Formungsgenauigkeit benötigen, aus Kunstharz gegossen werden. Im Ergebnis ist es möglich, die Genauigkeit der Zähne 125 zu erhöhen. Weil zusätzlich die Last zum Befestigen des ersten Zwischenzahnrads 76 an der ersten Zwischenwelle 75 nicht auf den Kunstharzringkörper 119 ausgeübt wird, dessen Festigkeit relativ schwach ist, kann das erste Zwischenzahnrad 76 mit der ersten Zwischenwelle 75 durch Erhöhen der Befestigungslast stabil verbunden werden.
Ferner wird das erste Zwischenzahnrad 76 an der ersten Zwischenwelle 75 angebracht, indem das erste Zwischenzahnrad 76 um die erste Zwischenwelle 75 herum derart angebracht wird, dass eine Relativdrehung um die Achslinie herum unmöglich wird, und indem es an seinem einen Ende in Kontakt mit dem Innenring des Kugellagers 84 gebracht wird und die Kegelscheibenfeder 131 zwischen dem anderen Ende des ersten Zwischenzahnrads 76 und dem durch den Schnappring 130 befestigten Aufnahmeelement 129 angeordnet wird. Wenn dementsprechend das mit dem Antriebszahnrad 74 in Eingriff stehende erste Zwischenzahnrad 76 an der ersten Zwischenwelle 75 befestigt wird, wird hierauf kein Drehmoment ausgeübt. Im Ergebnis kann das Zwischenzahnrad 76 an der ersten Zwischenwelle 75 in einem Zustand befestigt werden, in dem verhindert wird, dass der Ringkörper 119, der aus Kunstharz mit relativ schwacher Festigkeit hergestellt ist und mit dem Antriebszahnrad 74 kämmt, um die Achslinie herum einem Drehmoment ausgesetzt wird.
Übrigens wird das Antriebszahnrad 74 an der Motorwelle 73 durch den zur Motorwelle 73 koaxialen Bolzen 107 in einem Zustand angebracht, bevor der Mantel 90 des Motors 30 in dem Gehäuse 45 montiert wird, wobei eine Drehung der Motorwelle 73 durch Eingriff eines Werkzeugs wie etwa eines Spanners mit beiden Eingriffsebenen 73a der Motorwelle 73 verhindert wird, die durch den Tragwandabschnitt 95 durch das Kugellager 100 hindurchgetreten ist. Wenn dementsprechend das Antriebszahnrad 74 an der Motorwelle 73 in einem Zustand befestigt wird, in dem es mit dem ersten Zwischenzahnrad 76 in Eingriff steht, wird auf das erste Zwischenzahnrad 76 kein Drehmoment ausgeübt, mit dem Ergebnis, dass es möglich ist, das erste Zwischenzahnrad 76 zu schützen, das einen aus Kunstharz hergestellten Eingriffsabschnitt aufweist, der mit dem Antriebszahnrad 74 in Eingriff steht.
Der Mantel 90 des Motors 30 wird in den Sitzzylinderabschnitt 118 eingesetzt, der an der linken Gehäusehälfte 76 vorgesehen ist, und wird an der linken Gehäusehälfte 46 mit dem Bolzenpaar 89 befestigt. Der Ringabschnitt 106 wird mit dem Vorderende des Sitzzylinderabschnitts 88 verbunden, während der O-Ring 107 in engem Kontakt mit dem Außenumfang des Mantels 90 zwischen die Ringvertiefung 105, die im Innenumfangsrand des Vorderendes des Sitzzylinderabschnitts 88 gestuft vorgesehen ist, und den Ringabschnitt 106 eingesetzt wird. Der Ringvorsprung 106 ist an der rechten Gehäusehälfte 47, die mit der linken Gehäusehälfte 46 verbunden ist, derart vorgesehen, dass er den Mantel 90 umgibt. Im Ergebnis wird der Mantel 90 des Motors 30 in dem Gehäuse 45 angebracht, während er teilweise von der rechten Gehäusehälfte 47 vorsteht, so dass das Gehäuse 45 keinen Abschnitt zum Abdecken des gesamten Motors 30 benötigt. Daher ist es möglich, den Mantel 90 des Motors 30 in dem Gehäuse 45 anzubringen, während eine gute Dichtleistung zwischen dem Gehäuse 45 und demselben erhalten wird, und daher die Größe und das Gewicht des Gehäuses 45 zu reduzieren.
Ferner ist die Ringvertiefung 105 in dem Innenumfangsrand des Vorderendes des Sitzzylinderabschnitts 88 vorgesehen, und dementsprechend kann, wenn die linke Gehäusehälfte 46 durch Guss hergestellt wird, die Ringvertiefung 105 gleichzeitig mit dem Guss der linken Gehäusehälfte 46 ausgebildet werden. Dies erübrigt Fräsarbeit für die Ringvertiefung 105, um hierdurch die Anzahl der Bearbeitungsschritte zu reduzieren.
Der Mantel 90 des Motors 30 kann in dem Gehäuse 45 durch eine Prozedur montiert werden, in der der Mantel 90 in den Sitzzylinderabschnitt 88 in einem Zustand eingesetzt wird, in dem der O-Ring 107 nicht in der Ringvertiefung 105 angebracht ist, bevor die rechten und linken Gehäusehälfte 47 und 46 miteinander verbunden werden, und in dem dann der O-Ring 107 in der Ringvertiefung 105 montiert wird und die rechten und linken Gehäusehälften 47 und 46 miteinander verbunden werden. Diese Prozedur ist vorteilhaft im Vergleich zur Prozedur, den Mantel 90 in den Sitzzylinderabschnitt 88 einzusetzen, nachdem der O-Ring 107 in der Ringvertiefung 105 montiert ist, dahingehend, um zu verhindern, dass der O-Ring 107 beschädigt wird, und um auch einen Reibwiderstand zu reduzieren, der beim Einsetzen des Mantels 90 erzeugt wird, was zu verbesserten Arbeitseigenschaften führt.
Weil ferner der Aufhängungsabschnitt 113 zum Tragen des Gehäuses 45 an dem hinteren Gabelabschnitt 25 des Hauptrahmens 21 im Zusammenwirken mit dem an der linken Gehäusehälfte 46 vorgesehenen Aufhängungsabschnitt 112 integral an dem Ringabschnitt 106 vorgesehen ist, der an der rechten Gehäusehälfte 47 vorgesehen ist, ist es möglich, ohne das Vorsehen eines besonderen Teils zum Befestigen des Gehäuses 21 an dem Hauptrahmen 21 auszukommen und daher die Anzahl der Teile zu reduzieren.
Übrigens steht der Innenraum des Motors 30 mit der zweiten Aufnahmekammer 50 des Gehäuses 45 durch das Kugellager 100 in Verbindung, und ist die Lüftungskammer 134 in dem oberen Abschnitt des Gehäuses 45 zwischen den rechten und linken Gehäusehälften 47 und 46 ausgebildet, wobei das Durchgangsloch 135, das den oberen Abschnitt der Lüftungskammer 134 mit der zweiten Aufnahmekammer 50 verbindet, in der linken Gehäusehälfte 46 vorgesehen ist, und das Lüftungsloch 136, das den unteren Abschnitt der Lüftungskammer 134 mit der Außenseite verbindet, in der rechten Gehäusehälfte 47 vorgesehen ist. Dementsprechend kann die Luft in dem Mantel 90 des Motors 30 durch die Lüftungskammer 134 und das Lüftungsloch 136 entsprechend einer Ausdehnung/Kontraktion der Luft aufgrund wiederholter Wärmeerzeugung, wenn der Motor 30 in Gebrauch ist, und Abkühlung, wenn der Motor 30 nicht in Gebrauch ist, gelüftet werden, so dass der Druck im Inneren des Mantels 90 des Motors 30 nicht erhöht oder reduziert wird. Daher kann die Dichtungsstruktur zwischen dem Mantel 90 des Motors 30 und dem Gehäuse 45 vereinfacht werden, indem lediglich der zwischen den beiden Gehäusehälften 46 und 47 gehaltene O-Ring 107 in engen Kontakt mit der Außenfläche des Mantels 90 gebracht wird. Da ferner das Lüftungsloch 136 in dem unteren Abschnitt der Lüftungskammer 134 vorgesehen ist, die in dem oberen Abschnitt des Gehäuses 45 vorgesehen ist, und der obere Abschnitt der Lüftungskammer 134 mit dem Inneren des Motors 30 in Verbindung steht, ist es möglich, das Eindringen von Wasser aus der Lüftungskammer 134 in das Gehäuse 45 und ins Innere des Motors 30 zu verhindern oder Wasser, das in die Lüftungskammer 134 eingedrungen ist, wirksam abzugeben.
Weil die Lüftungskammer 134, die in dem oberen Abschnitt des Gehäuses 45 zwischen der Kurbelwelle 33 und dem Motor 30 ausgebildet ist, an einer relativ hohen Position vom Boden her angeordnet ist, ist es möglich, das Eindringen von Wasser in die Lüftungskammer 134 weitestgehend zu verhindern. Weil ferner die ersten und zweiten Zwischenwellen 75 und 79 als Komponenten des Untersetzungsgetriebezugs 57 an dem Gehäuse 45 an Positionen drehbar gelagert sind, die niedriger liegen als die gerade Linie, welche die Achslinie der Kurbelwelle 33 mit der Rotationsachslinie des Motors 30 verbindet, kann der Untersetzungsgetriebezug 57 derart konfiguriert werden, dass der Motor 30 nahe der Kurbelwelle 33 liegt, und kann auch die Lüftungskammer 134 ausgebildet werden, indem der Raum zwischen der Kurbelwelle 33 und dem Motor 30 effizient genutzt wird. Somit ist es möglich, die Antriebseinheit 31 kompakt zu machen.
17 zeigt eine Modifikation der Dichtungsstruktur des Motormantels. Wie in dieser Figur gezeigt, kann eine Ringvertiefung 138 zum Halten des O-Rings 107 im Zusammenwirken mit der Ringvertiefung 105, die in dem Innenumfangsrand des Vorderrands des Sitzzylinderabschnitts 88 vorgesehen ist, in dem an der rechten Gehäusehälfte 47 vorgesehenen Ringabschnitt 106 zur Verbindung mit dem Vorderende des Mantelsitzes 88 vorgesehen sein.
Die Erfindung gibt eine Antriebseinheit für ein motorunterstütztes Fahrrad an, in dem ein elektrischer Hilfsmotor an einem Gehäuse angebracht ist, das an einem Hauptrahmen getragen ist, während es eine Kurbelwelle drehbar trägt, deren beide Enden Kurbelpedale aufweisen, welche in der Lage ist, die Größe und das Gewicht des Gehäuses zu reduzieren.
Ein Gehäuse ist aus einer Mehrzahl von Gehäuseelementen 46, 47 und 48 zusammengesetzt, die die miteinander verbundenen ersten und zweiten Gehäuseelemente 46 und 47 enthalten. Ein Mantel 90 eines elektrischen Hilfsmotors 30 ist in einen Sitzzylinderabschnitt 88 eingesetzt, der an dem ersten Gehäuseelement 46 vorgesehen ist, und ist an dem ersten Gehäuseelement 46 befestigt. Ein Dichtringelement 107 in engem Kontakt mit einem Außenumfang des Mantels 90 ist zwischen einer Ringvertiefung 105, die in einem Innenumfangsrand des Vorderendes des Sitzzylinderabschnitts 88 gestuft vorgesehen ist, und einem Ringabschnitt 106, der an dem zweiten Gehäuseelement 47 vorgesehen ist, derart gehalten, dass es den Mantel 90 umgibt und mit dem Vorderende des Sitzzylinderabschnitts 88 verbunden ist.
Ferner wird eine Antriebseinheit eines motorunterstützten Fahrrads offenbart, indem ein Untersetzungsgetriebezug zwischen einem Kraftübertragungselement, das die Übertragung einer Drehkraft von einer Kurbelwelle ermöglicht und durch ein Gehäuse drehbar gelagert ist und mit einem Hinterrad gekoppelt ist, und einem elektrischen Hilfsmotor vorgesehen ist, der eine Rotationsachslinie aufweist, die parallel zu der Kurbelwelle ist, und in dem Gehäuse angebracht ist, welche in der Lage ist, eine Dichtungsstruktur zwischen einem Mantel des Motors und dem Gehäuse zu vereinfachen.
Eine Lüftungskammer 134, die mit dem Inneren eines elektrischen Hilfsmotors 30 in Verbindung steht, ist in einem oberen Abschnitt eines Gehäuses 45 ausgebildet, und ein Lüftungsloch 136, das das Innere der Lüftungskammer 134 mit der Außenseite verbindet, ist in dem Gehäuse 45 ausgebildet.

Claims

Antriebseinheit für ein motorunterstütztes Fahrrad, umfassend: ein Gehäuse (45), das durch einen Hauptrahmen (21) getragen ist, während es eine Kurbelwelle (33) drehbar trägt, die an ihren beiden Enden Kurbelpedale (32) aufweist; und einen elektrischen Hilfsmotor (30), der in dem Gehäuse (45) ange bracht ist; wobei das Gehäuse (45) aus einer Mehrzahl von Gehäuseelementen (46, 47, 48) zusammengesetzt ist, die ein erstes Gehäuseelement (46) und ein zweites Gehäuseelement (47) enthalten, die miteinander verbunden sind; ein Mantel (90) des Motors (30) in einen an dem ersten Gehäuseelement (46) vorgesehenen Süzzylinderabschnitt (88) eingesetzt und an dem ersten Gehäuseelement (46) befestigt ist; und ein Dichtringelement (107) in engem Kontakt mit einem Außenumfang des Mantels (90) zwischen einer Ringvertiefung (105), die in einem Innenumfangsabschnitt eines vorderen Endabschnitts des Sitzzylinderabschnitts (88) gestuft vorgesehen ist, und einem Ringabschnitt (106), der an dem zweiten Gehäuseelement (47) vorgesehen ist, in einer solchen Weise gehalten ist, dass es den Mantel (90) umgibt und mit dem Vorderende des Sitzzylinderabschnitts (88) verbunden ist.
Antriebseinheit für ein motorunterstütztes Fahrrad nach Anspruch 1, worin ein Aufhängungsabschnitt (113) zum Tragen des Gehäuses (45) an dem Hauptrahmen (21) integral an dem Ringabschnitt (106) vorgesehen ist.