DE102018124952A1 - Fahrradantriebseinheit - Google Patents

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DE102018124952A1
DE102018124952A1 DE102018124952.7A DE102018124952A DE102018124952A1 DE 102018124952 A1 DE102018124952 A1 DE 102018124952A1 DE 102018124952 A DE102018124952 A DE 102018124952A DE 102018124952 A1 DE102018124952 A1 DE 102018124952A1
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DE
Germany
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drive unit
crankshaft
rotation
axis
equal
Prior art date
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Pending
Application number
DE102018124952.7A
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Shinichiro Noda
Yoshinori Iino
Takuya EDAMURA
Kento MITSUYASU
Takaaki Fujiwara
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Shimano Inc
Original Assignee
Shimano Inc
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Abstract

Um eine Fahrradantriebseinheit vorzusehen, die die Miniaturisierung eines Abschnitts ermöglicht, der mit einem Motor in einer Richtung parallel zu einer Drehachse einer Kurbelwelle versehen ist, umfasst eine Fahrradantriebseinheit ein Gehäuse, das eingerichtet ist, um mit einem Rahmen eines Fahrrads gekoppelt zu werden, eine an/zu dem Gehäuse vorgesehene Kurbelwelle und einen an/zu dem Gehäuse vorgesehenen Motor, um den Vortrieb des Fahrrads zu unterstützen. Das Gehäuse umfasst einen ersten und einen zweiten Abschnitt. Die Kurbelwelle ist an/zu dem ersten Abschnitt vorgesehen. Der Motor ist an/zu dem zweiten Abschnitt vorgesehen und weist eine Drehachse auf, die sich in einer Richtung erstreckt, die sich mit einer Richtung schneidet, in der sich die Kurbelwelle erstreckt. Eine maximale Abmessung des ersten Abschnitts in der Richtung, in der sich die Kurbelwelle erstreckt, ist kleiner oder gleich 100 mm. Ein maximales Ausgangsdrehmoment des Motors ist größer oder gleich 10 Nm und kleiner oder gleich 80 Nm.

Description

  • VERWEIS AUF ANDERE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung JP 2017-199779 , eingereicht am 13. Oktober 2017. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung JP 2017-199779 wird hiermit durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
  • HINTERGRUND DER TECHNIK
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Fahrradantriebseinheit.
  • Das Patentdokument 1 offenbart eine Fahrradantriebseinheit, die ein an einem Rahmen eines Fahrrads montiertes Gehäuse, eine in dem Gehäuse vorgesehene Kurbelwelle und einen an dem Gehäuse vorgesehenen Motor umfasst, um den Vortrieb des Fahrrads zu unterstützen.
  • Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-19181
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • In der Fahrradantriebseinheit ist die Drehachse des Motors parallel zur Drehachse der Kurbelwelle. Somit ist es in einer Richtung parallel zur Drehachse der Kurbelwelle schwierig, die Größe der Fahrradantriebseinheit an dem Abschnitt zu verringern, an dem der Motor vorgesehen ist.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Fahrradantriebseinheit vorzusehen, die es ermöglicht, die Größe des Abschnitts, an dem der Motor vorgesehen ist, in einer Richtung parallel zu der Drehachse der Kurbelwelle zu reduzieren.
  • Eine Fahrradantriebseinheit nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Gehäuse, das eingerichtet ist, um mit einem Rahmen eines Fahrrads gekoppelt zu werden/sein, eine an/zu dem Gehäuse vorgesehene Kurbelwelle und einen Motor, der an/zu dem Gehäuse vorgesehen ist, um den Vortrieb des Fahrrads zu unterstützen. Das Gehäuse umfasst einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt. Die Kurbelwelle ist an/zu dem ersten Abschnitt vorgesehen. Der Motor ist an/zu dem zweiten Abschnitt vorgesehen und weist eine Drehachse auf, die sich in einer Richtung erstreckt, die eine Richtung schneidet, in der sich die Kurbelwelle erstreckt. Eine maximale Abmessung des ersten Abschnitts in der Richtung, in der sich die Kurbelwelle erstreckt, ist kleiner als oder gleich 100 mm. Ein maximales Ausgangsdrehmoment des Motors ist größer als oder gleich 10 Nm und kleiner als oder gleich 80 Nm.
  • Nach dem ersten Aspekt erstreckt sich die Drehachse des Motors in der Richtung, die die Richtung schneidet, in der sich die Kurbelwelle erstreckt. Somit wird die Größe des zweiten Abschnitts, der mit dem Motor in der seitlichen Richtung des Fahrrads vorgesehen ist, in der Richtung parallel zur Drehachse der Kurbelwelle verringert. Außerdem ist die Abmessung des ersten Abschnitts in der Richtung, in der sich die Kurbelwelle erstreckt, kleiner als oder gleich 100 mm. Der Vortrieb des Fahrrads wird durch den Motor unterstützt, der ein maximales Ausgangsdrehmoment von 10 Nm oder mehr und 80 Nm oder weniger aufweist.
  • Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem ersten Aspekt so eingerichtet, dass das Gehäuse so eingerichtet ist, dass es zumindest teilweise in dem Rahmen untergebracht ist/wird.
  • Nach dem zweiten Aspekt wird das Innere des Rahmens effektiv verwendet, um die Einheit des äußeren Erscheinungsbildes der Fahrradantriebseinheit und des Rahmens zu verbessern.
  • Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem ersten oder zweiten Aspekt so eingerichtet, dass das maximale Ausgangsdrehmoment des Motors größer als oder gleich 10 Nm und kleiner als oder gleich ist 60 Nm ist.
  • Nach dem dritten Aspekt wird in vorteilhafter Weise der Vortrieb des Fahrrads durch den Motor unterstützt, der das maximale Ausgangsdrehmoment von 10 Nm oder mehr und 60 Nm oder weniger aufweist.
  • Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem dritten Aspekt so eingerichtet, dass das maximale Ausgangsdrehmoment des Motors größer als oder gleich 10 Nm und kleiner als oder gleich 40 Nm ist.
  • Nach dem vierten Aspekt wird in vorteilhafter Weise der Vortrieb des Fahrrads durch den Motor unterstützt, der ein maximales Ausgangsdrehmoment von 10 Nm oder mehr und 40 Nm oder weniger aufweist.
  • Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach einem von dem ersten bis vierten Aspekt so eingerichtet, dass eine maximale Abmessung des zweiten Abschnitts in einer Richtung senkrecht zu der Drehachse des Motors kleiner als oder gleich 75 mm ist.
  • Nach dem fünften Aspekt ist die Abmessung des zweiten Abschnitts des Gehäuses in der zur Drehachse des Motors orthogonalen Richtung kleiner als oder gleich 75 mm.
  • Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach einem von dem ersten bis fünften Aspekt so eingerichtet, dass eine minimale Abmessung des zweiten Abschnitts in einer Richtung orthogonal zur Drehachse des Motors größer als oder gleich 40 mm ist.
  • Nach dem sechsten Aspekt wird, da die Abmessung des zweiten Abschnitts in der zur Drehachse des Motors orthogonalen Richtung nicht weniger als 40 mm beträgt, der Raum für den Motor nicht übermäßig verkleinert.
  • Nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach einem von dem ersten bis sechsten Aspekt so eingerichtet, dass der zweite Abschnitt eingerichtet ist, um eine erste Abmessung in einer ersten Richtung und eine zweite Abmessung in einer zweiten Richtung aufzuweisen, wobei die erste Richtung und die zweite Richtung in einer zur Drehachse des Motors orthogonalen Ebene orthogonal zueinander sind und sich die erste Abmessung von der zweiten Abmessung unterscheidet.
  • Nach dem siebten Aspekt weist der zweite Abschnitt unterschiedliche Abmessungen in der ersten Richtung und der zweiten Richtung auf, die in einer Ebene, die orthogonal zur Drehachse des Motors ist, zueinander orthogonal sind.
  • Nach einem achten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem siebten Aspekt so eingerichtet, dass die erste Richtung parallel zu der Richtung ist, in der sich die Kurbelwelle erstreckt, und die erste Abmessung so eingerichtet ist, dass sie kleiner als die zweite Abmessung ist.
  • Nach dem achten Aspekt ist die Abmessung des zweiten Abschnitts in der Richtung parallel zu der Richtung, in der sich die Kurbelwelle erstreckt, kleiner als die Abmessung des zweiten Abschnitts in der Richtung orthogonal zu der Richtung, in der sich die Kurbelwelle erstreckt.
  • Nach einem neunten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem siebten oder achten Aspekt so eingerichtet, dass ein Verhältnis der zweiten Abmessung zu der ersten Abmessung größer als 1 und kleiner als oder gleich 1,5 ist.
  • Nach dem neunten Aspekt wird die zweite Abmessung nicht mehr als 1,5-mal größer als die erste Abmessung sein.
  • Nach einem zehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach einem von dem ersten bis neunten Aspekt so eingerichtet, dass in einer Richtung parallel zur Drehachse des Motors ein Abstand von einer Drehachse der Kurbelwelle zu einem Teil der Fahrradantriebseinheit, der am weitesten von der Drehachse der Kurbelwelle entfernt ist, kleiner als oder gleich 210 mm ist.
  • Nach dem zehnten Aspekt ist der Abstand von der Drehachse der Kurbelwelle zum Ende der Fahrradantriebseinheit in der Richtung parallel zur Drehachse des Motors kleiner als oder gleich 210 mm.
  • Nach einem elften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem zehnten Aspekt so eingerichtet, dass der zweite Abschnitt des Gehäuses ein erstes Ende und ein zweites Ende in Richtung parallel zur Drehachse des Motors aufweist, das erste Ende mit dem ersten Abschnitt verbunden ist und der Teil der Fahrradantriebseinheit, der am weitesten von der Drehachse der Kurbelwelle entfernt ist, das zweite Ende umfasst.
  • Nach dem elften Aspekt ist der Abstand von der Drehachse der Kurbelwelle zum zweiten Ende kleiner als oder gleich 210 mm.
  • Nach einem zwölften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach einem von dem ersten bis elften Aspekt so eingerichtet, dass eine maximale Ausgangsleistung des Motors größer als oder gleich 100 Watt und kleiner als oder gleich 600 Watt ist.
  • Nach dem zwölften Aspekt wird in vorteilhafter Weise der Vortrieb des Fahrrads durch den Motor mit einer maximalen Leistung von 100 Watt oder mehr und 600 Watt oder weniger unterstützt.
  • Nach einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem zwölften Aspekt so eingerichtet, dass die maximale Ausgangsleistung des Motors größer als oder gleich 100 Watt und kleiner als oder gleich 450 Watt ist.
  • Nach dem dreizehnten Aspekt wird in vorteilhafter Weise der Vortrieb des Fahrrads durch den Motor mit einer maximalen Leistung von 100 Watt oder mehr und 450 Watt oder weniger unterstützt.
  • Nach einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem dreizehnten Aspekt so eingerichtet, dass die maximale Ausgangsleistung des Motors größer als oder gleich 100 Watt und kleiner als oder gleich 300 Watt ist.
  • Nach dem vierzehnten Aspekt wird in vorteilhafter Weise der Vortrieb des Fahrrads durch den Motor mit einer maximalen Leistung von 100 Watt oder mehr und 300 Watt oder weniger unterstützt.
  • Nach einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach einem von dem ersten bis vierzehnten Aspekt so eingerichtet, dass die Drehachse des Motors und eine Drehachse der Kurbelwelle zueinander koplanar sind.
  • Nach dem fünfzehnten Aspekt ist die Fahrradantriebseinheit im Vergleich zu einem Fall, bei dem sich die Drehachse des Motors und die Drehachse der Kurbelwelle in Schräglagen befinden, miniaturisiert.
  • Nach einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem fünfzehnten Aspekt so eingerichtet, dass die Drehachse des Motors und die Drehachse der Kurbelwelle zueinander orthogonal sind.
  • Nach dem sechzehnten Aspekt wird die Fahrradantriebseinheit weiter miniaturisiert.
  • Nach einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Fahrradantriebseinheit nach einem von dem ersten bis sechzehnten Aspekt ferner einen Ausgangsabschnitt, der an/zu dem Gehäuse vorgesehen ist. Die Drehung der Kurbelwelle und die Drehung des Motors werden auf den Ausgangsabschnitt übertragen.
  • Nach dem siebzehnten Aspekt kombiniert der Ausgabeabschnitt das Drehmoment der Kurbelwelle mit dem Drehmoment des Motors in einer bevorzugten Weise.
  • Nach einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem siebzehnten Aspekt so eingerichtet, dass der Ausgabeabschnitt koaxial mit der Kurbelwelle ist und mindestens ein Teil des Ausgabeabschnitts von dem Gehäuse freigelegt ist.
  • Nach dem achtzehnten Aspekt ist der Ausgangsabschnitt einfach mit einem Element verbunden, das mit dem Ausgangsabschnitt in einem Leistungsübertragungsweg verbunden ist.
  • Nach einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem siebzehnten oder achtzehnten Aspekt so eingerichtet, dass der Ausgabeabschnitt so eingerichtet ist, dass ein oder mehrere Kettenräder mit dem Ausgabeabschnitt gekoppelt sind/werden.
  • Nach dem neunzehnten Aspekt werden ein Drehmoment der Kurbelwelle und ein Drehmoment des Motors von dem Ausgangsabschnitt auf die Kettenräder übertragen.
  • Nach einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem neunzehnten Aspekt so eingerichtet, dass eine Anzahl von Zähnen in jedem von dem einen oder mehreren Kettenrädern größer als oder gleich dreißig und weniger als oder gleich fünfundfünfzig ist.
  • Nach dem zwanzigsten Aspekt werden das Drehmoment der Kurbelwelle und das Drehmoment des Motors auf die Kettenräder übertragen, bei denen die Anzahl von Zähnen größer als oder gleich dreißig ist und kleiner als oder gleich fünfundfünfzig ist.
  • Nach einem einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Fahrradantriebseinheit nach einem von dem siebzehnten bis zwanzigsten Aspekt ferner eine erste Einwegkupplung, die an/zu dem Gehäuse in einem ersten Leistungsübertragungsweg zwischen der Kurbelwelle und dem Ausgangsabschnitt vorgesehen ist.
  • Nach dem einundzwanzigsten Aspekt wird die Drehung der Kurbelwelle in nur einer Richtung durch die erste Einwegkupplung auf den Ausgangsabschnitt übertragen.
  • Nach einem zweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem einundzwanzigsten Aspekt so eingerichtet, dass die erste Einwegkupplung an/zu dem ersten Abschnitt des Gehäuses vorgesehen ist.
  • Nach dem zweiundzwanzigsten Aspekt ist die erste Einwegkupplung an einer Position nahe an der Kurbelwelle vorgesehen.
  • Nach einem dreiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Fahrradantriebseinheit nach einem von dem siebzehnten bis zweiundzwanzigsten Aspekt ferner eine Verzögerungseinrichtung, die an/zu dem Gehäuse vorgesehen und mit dem Motor verbunden ist.
  • Nach dem dreiundzwanzigsten Aspekt verringert die Verzögerungseinrichtung die Drehzahl des Motors in günstiger Weise.
  • Nach einem vierundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem dreiundzwanzigsten Aspekt so eingerichtet, dass die Verzögerungseinrichtung ein erstes Zahnrad aufweist, auf das die Drehleistung des Motors übertragen wird, und ein zweites Zahnrad, das mit dem ersten Zahnrad in Eingriff steht, um die Drehleistung auf den Ausgangsabschnitt zu übertragen, wobei das erste Zahnrad eine erste Drehachse aufweist, die parallel zur Drehachse des Motors ist, und das zweite Zahnrad eine zweite Drehachse aufweist, die parallel zu einer Drehachse der Kurbelwelle ist.
  • Nach dem vierundzwanzigsten Aspekt wird der Ausgangsabschnitt durch den Motor gedreht, wenn das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad die Drehzahl verringern und die Drehrichtung ändern.
  • Nach einem fünfundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Fahrradantriebseinheit nach einem von dem siebzehnten bis vierundzwanzigsten Aspekt ferner eine zweite Einwegkupplung, an/zu dem Gehäuse in einem zweiten Leistungsübertragungsweg zwischen dem Motor und dem Ausgangsabschnitt vorgesehen ist.
  • Nach dem fünfundzwanzigsten Aspekt verhindert die zweite Einwegkupplung, dass die Drehkraft der Kurbelwelle und des Ausgangsabschnitts auf den Motor übertragen wird.
  • Nach einem sechsundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem fünfundzwanzigsten Aspekt so eingerichtet, dass die zweite Einwegkupplung an/zu dem ersten Abschnitt des Gehäuses vorgesehen ist.
  • Nach dem sechsundzwanzigsten Aspekt ist die zweite Einwegkupplung an einer Position nahe an der Kurbelwelle vorgesehen.
  • Nach einem siebenundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Fahrradantriebseinheit nach einem von dem ersten bis sechsundzwanzigsten Aspekt ferner eine Steuereinrichtung, die an/zu dem Gehäuse vorgesehen ist, um den Motor zu steuern.
  • Nach dem siebenundzwanzigsten Aspekt wird eine Erhöhung der Verdrahtung zwischen der Steuerung und dem Motor begrenzt.
  • Nach einem achtundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Fahrradantriebseinheit nach dem siebenundzwanzigsten Aspekt ferner einen Detektor, der an/zu dem Gehäuse vorgesehen ist, um die von der Kurbelwelle übertragene menschliche Antriebskraft zu erfassen. Die Steuerung steuert den Motor nach einem Erfassungsergebnis des Detektors.
  • Nach dem achtundzwanzigsten Aspekt muss der Detektor nicht separat von der Fahrradantriebseinheit gekoppelt sein.
  • Nach einem neunundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Fahrradantriebseinheit nach einem von dem ersten bis achtundzwanzigsten Aspekt ferner einen elektrischen Anschluss, der an/zu dem Gehäuse vorgesehen ist und elektrisch mit einer Batterie verbunden ist, die dem Motor elektrische Energie zuführt.
  • Nach dem neunundzwanzigsten Aspekt wird die elektrische Energie der Batterie einfach über den elektrischen Anschluss verwendet.
  • Nach einem dreißigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem neunundzwanzigsten Aspekt so eingerichtet, dass der zweite Abschnitt des Gehäuses ein erstes Ende und ein zweites Ende in einer Richtung parallel zur Drehachse des Motors aufweist, das erste Ende mit dem ersten Abschnitt verbunden ist und der elektrische Anschluss an/zu dem zweiten Ende vorgesehen ist.
  • Nach dem dreißigsten Aspekt wird elektrische Energie der Batterie, die an/zu dem Ende des zweiten Abschnitts gegenüber dem ersten Abschnitt vorgesehen ist, einfach zugeführt.
  • Nach einem einunddreißigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist die Fahrradantriebseinheit nach einem von dem ersten bis dreißigsten Aspekt so eingerichtet, dass eine maximale Abmessung des ersten Abschnitts in einer Richtung, in der sich die Kurbelwelle erstreckt, kleiner als oder gleich 80 mm ist.
  • Nach dem einunddreißigsten Aspekt ist die Abmessung des ersten Abschnitts in der Richtung, in der sich die Kurbelwelle erstreckt, kleiner als oder gleich 80 mm.
  • Die Fahrradantriebseinheit nach der vorliegenden Offenbarung ermöglicht, dass der Abschnitt, in dem der Motor vorgesehen ist, in einer Richtung parallel zu der Drehachse der Kurbelwelle verkleinert wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads mit einem Fahrradrahmen nach einer Ausführungsform und einer Fahrradantriebseinheit.
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die die Umgebung einer Kurbelwelle des in 1 dargestellten Fahrrads zeigt.
    • 3 ist eine Ansicht von rechts, die die Umgebung der Kurbelwelle des in 2 dargestellten Fahrrads zeigt.
    • 4 ist eine Ansicht von links, die die Umgebung der Kurbelwelle des in 2 dargestellten Fahrrads zeigt.
    • 5 ist eine Rückansicht, die die Umgebung der Kurbelwelle des in 2 dargestellten Fahrrads zeigt.
    • 6 ist eine erste perspektivische Ansicht der in 2 dargestellten Fahrradantriebseinheit.
    • 7 ist eine zweite perspektivische Ansicht der Fahrradantriebseinheit, die in 2 dargestellt ist.
    • 8 ist eine Seitenansicht der in 2 dargestellten Fahrradantriebseinheit.
    • 9 ist eine Rückansicht der in 2 dargestellten Fahrradantriebseinheit.
    • 10 ist eine Draufsicht auf die Fahrradantriebseinheit, die in 2 dargestellt ist.
    • 11 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XI-XI in 8.
    • 12 ist eine perspektivische Ansicht einer Batterie, die in 2 dargestellt ist.
    • 13 ist eine Unteransicht der in 2 dargestellten Batterie.
    • 14 ist eine Seitenansicht, die einen ersten Schritt eines Verfahrens zum Montieren der Fahrradantriebseinheit nach der Ausführungsform zeigt.
    • 15 ist eine Rückansicht, die einen zweiten Schritt des Verfahrens zum Montieren der Fahrradantriebseinheit nach der Ausführungsform zeigt.
    • 16 ist eine Rückansicht, die einen dritten Schritt des Verfahrens zum Montieren der Fahrradantriebseinheit nach der Ausführungsform zeigt.
    • 17 ist eine Rückansicht, die einen vierten Schritt des Verfahrens zum Montieren der Fahrradantriebseinheit nach der Ausführungsform zeigt.
    • 18 ist eine Seitenansicht, die einen fünften Schritt des Verfahrens zum Montieren der Fahrradantriebseinheit nach der Ausführungsform zeigt.
    • 19 ist eine Seitenansicht, die einen sechsten Schritt des Verfahrens zum Montieren der Fahrradantriebseinheit nach der Ausführungsform zeigt.
    • 20 ist eine teilweise Querschnittsansicht, die eine Fahrradantriebseinheit eines ersten modifizierten Beispiels zeigt.
    • 21 ist eine Ansicht von rechts, die die Umgebung der Kurbelwelle in einem Fahrrad eines zweiten modifizierten Beispiels zeigt.
    • 22 ist eine Ansicht von links, die die Umgebung der Kurbelwelle in einem Fahrrad eines dritten modifizierten Beispiels zeigt.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER OFFENBARUNG
  • Ausführungsform
  • Mit Bezug auf die 1 bis 19 wird nun ein Fahrrad 10 beschrieben, das eine Fahrradantriebseinheit 60 nach einer Ausführungsform umfasst. Im Folgenden wird die Fahrradantriebseinheit 60 einfach als die Antriebseinheit 60 bezeichnet. Das Fahrrad 10 ist ein Rennrad. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch auch auf ein anderes Fahrrad als ein Rennrad, wie beispielsweise ein Mountainbike oder ein Stadtfahrrad angewendet werden. Die oberen und unteren Richtungen des Fahrrads 10 beziehen sich auf die oberen und unteren Richtungen in einem Zustand, in dem das Fahrrad 10 fahrbar und aufrecht gehalten wird. Die seitliche Richtung des Fahrrads 10 bezieht sich in einem Zustand, in dem das Fahrrad 10 fahrbar und aufrecht gehalten wird, in der Fahrtrichtung des Fahrrads 10 auf die linke und rechte Richtung.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst das Fahrrad 10 einen Fahrradkörper 12, Räder 14, einen Antriebsmechanismus 16 und eine Fahrradkomponente 50.
  • Der Fahrradkörper 12 umfasst einen Fahrradrahmen 30, eine Vordergabel 12A, die mit dem Fahrradrahmen 30 verbunden ist, und eine Lenkstange 12C, die mit der Vordergabel 12A durch eine Spindel 12B anbringbar und abnehmbar verbunden ist. Im Folgenden wird der Fahrradrahmen 30 einfach als der Rahmen 30 bezeichnet. Die Vordergabel 12A wird von dem Rahmen 30 gestützt.
  • Die Räder umfassen ein Vorderrad 18 und ein Hinterrad 20. Das Vorderrad 18 umfasst eine Achse 18A, die mit einem Ende der Vordergabel 12A verbunden ist. Das Hinterrad 20 umfasst eine Achse 20A, die mit einem hinteren Ende des Rahmens 30 verbunden ist.
  • Der Antriebsmechanismus 16 umfasst eine Kurbel 22 und Pedale 24. Die Kurbel 22 umfasst eine Kurbelwelle 64 und Kurbelarme 22A. Die Kurbelwelle 64 ist in der Antriebseinheit 60 enthalten. Der Antriebsmechanismus 16 überträgt die auf die Pedale 24 ausgeübte menschliche Antriebskraft auf das Hinterrad 20. Der Antriebsmechanismus 16 umfasst einen vorderen Drehkörper 26, der mit einem Ausgang 68 der Antriebseinheit 60 gekoppelt ist. Der vordere Drehkörper 26 umfasst mehrere Kettenräder 26A. Der Antriebsmechanismus 16 ist eingerichtet, um die Drehung der Kurbel 22 beispielsweise durch eine Kette, einen Riemen oder eine Welle auf einen hinteren Drehkörper 28 zu übertragen, der mit dem Hinterrad 20 gekoppelt ist. Der hintere Drehkörper 28 umfasst ein Kettenrad. Eine Einwegkupplung ist zwischen dem hinteren Drehkörper 28 und dem Hinterrad 20 vorgesehen. Die Einwegkupplung ist eingerichtet, um das Hinterrad 20 in einem Fall vorwärts zu drehen, in dem sich der hintere Drehkörper 28 vorwärts dreht. Der hintere Drehkörper 28 kann mehrere hintere Kettenräder aufweisen.
  • Der Rahmen 30 umfasst einen Montageabschnitt 32, in den ein Teil eines Gehäuses 62 der Antriebseinheit 60 eingesetzt wird/ist (siehe 2). Der Rahmen 30 umfasst ein Unterrohr 30A. Der Rahmen 30 umfasst ferner ein Kopfrohr 30B, ein Oberrohr 30C, ein Sitzrohr 30D, eine Sitzstrebe 30E und eine Kettenstrebe 30F.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist der Montageabschnitt 32 zumindest teilweise an dem Unterrohr 30A vorgesehen. Der Montageabschnitt 32 umfasst eine erste Seitenwand 34 und eine Öffnung 36. Wie in 3 gezeigt, umfasst der Montageabschnitt 32 ferner eine zweite Seitenwand 38 und ein Gelenk 40. Wie in 4 gezeigt, umfasst der Rahmen 30 ein Durchgangsloch 34A, durch das sich ein erstes Ende 64A der Kurbelwelle 64 in axialer Richtung erstreckt. Das erste Ende 64A der Kurbelwelle 64 umfasst einen gezackten Außenumfangsabschnitt. Einer der Kurbelarme 22A ist anbringbar an dem ersten Ende 64A der Kurbelwelle 64 und von diesem abnehmbar verbunden.
  • Wie in 2, 4 und 5 gezeigt, erstreckt sich die erste Seitenwand 34 in einer Richtung, die die Seitenrichtung des Fahrrads 10 schneidet. Vorzugsweise erstreckt sich die erste Seitenwand 34 in einer Richtung senkrecht zu der Seitenrichtung des Fahrrads 10. Die erste Seitenwand 34 umfasst das Durchgangsloch 34A, durch das sich die Kurbelwelle 64 erstreckt. Der Montageabschnitt 32 umfasst ein Aufnahmefach 30S, das die Fahrradkomponente 50 aufnimmt, und eine Öffnung 36.
  • Wie in 2, 3 und 5 gezeigt, erstreckt sich die zweite Seitenwand 38 in einer Richtung, die die Seitenrichtung des Fahrrads 10 schneidet. Vorzugsweise erstreckt sich die zweite Seitenwand 38 in einer Richtung senkrecht zu der Seitenrichtung des Fahrrads 10. Die zweite Seitenwand 38 ist in seitlicher Richtung des Fahrrads 10 von der ersten Seitenwand 34 beabstandet.
  • Wie in 2, 4 und 5 gezeigt, verbindet das Gelenk 40 die erste Seitenwand 34 und die zweite Seitenwand 38. Das Gelenk 40 verbindet die oberen Enden der ersten Seitenwand 34 und der zweiten Seitenwand 38. Das Gelenk 40 umfasst einen gekrümmten ersten Gelenkabschnitt 40A. Das Gelenk 40 umfasst ferner einen zweiten Gelenkabschnitt 40B, der mit dem vorderen Ende des ersten Gelenkabschnitts 40A verbunden ist und in dem Unterrohr 30A enthalten ist. Das Sitzrohr 30D und die Kettenstrebe 30F sind/werden mit dem Gelenk 40 verbunden. Der erste Gelenkabschnitt 40A erstreckt sich in Umfangsrichtung um die Drehachse C1 der Kurbelwelle 64. Vorzugsweise ist das Gelenk 40 einstückig mit dem Sitzrohr 30D und der Kettenstrebe 30F als einteiliges Element gebildet, kann jedoch durch Schweißen, Verbinden oder dergleichen mit dem Sitzrohr 30D und der Kettenstrebe 30F verbunden werden. Das Gelenk 40 umfasst ein Loch 40C, das das Einführen eines elektrischen Kabels ermöglicht. Das Loch 40C befindet sich zwischen dem Sitzrohr 30D und der Kettenstrebe 30F. Das Loch 40C erstreckt sich durch das Gelenk 40. Die zweite Seitenwand 38 umfasst den bogenförmigen Abschnitt, der mit dem ersten Gelenkabschnitt 40A verbunden ist.
  • Die in den 2 bis 4 gezeigte Öffnung 36 öffnet in einer Richtung, die eine Drehachse C2 eines Motors 66 der Antriebseinheit 60 schneidet (siehe 11). Die Öffnung 36 umfasst einen ersten Öffnungsabschnitt 36A und einen zweiten Öffnungsabschnitt 36B, der mit dem ersten Öffnungsabschnitt 36A verbunden ist. Der erste Öffnungsabschnitt 36A öffnet sich zu der unteren Seite des Fahrrads 10 und zu mindestens einer Seite in der seitlichen Richtung des Fahrrads 10. Der erste Öffnungsabschnitt 36A kann sich nur in der unteren Seite des Fahrrads 10 öffnen, nur in der seitlichen Richtung das Fahrrad 10 oder sowohl in der unteren Seite des Fahrrads 10 als auch in der Seitwärtsrichtung des Fahrrads 10 öffnen. In der vorliegenden Ausführungsform öffnet sich der erste Öffnungsabschnitt 36A zur unteren Seite des Fahrrads 10 hin und zu einer Seite in der Seitenrichtung des Fahrrads 10 hin. Der zweite Öffnungsabschnitt 36B erstreckt sich in der Längsrichtung des Rahmens 30. Zumindest ein Teil des zweiten Öffnungsabschnitts 36B befindet sich in dem Unterrohr 30A und ist zur unteren Seite des Fahrrads 10 hin offen. Die Öffnung 36 befindet sich am unteren Ende des Unterrohrs 30A.
  • Der erste Öffnungsabschnitt 36A ist so ausgebildet, dass er das Einsetzen zumindest eines Teils eines ersten Abschnitts 84 des Gehäuses 62, in dem die Kurbelwelle 64 untergebracht ist, ermöglicht. Der zweite Öffnungsabschnitt 36B ist so ausgebildet, dass er das Einsetzen zumindest eines Teils eines zweiten Abschnitts 86 des Gehäuses 62, das den Motor 66 aufnimmt, ermöglicht. Der Rahmen 30 umfasst das Aufnahmefach 30S (siehe 2), das die Aufnahme des zweiten Abschnitts 86 ermöglicht.
  • Der Rahmen 30 umfasst ferner eine Abdeckung 42. Die Abdeckung 42 schließt mindestens einen Teil der Öffnung 36 ab. Vorzugsweise schließt die Abdeckung 42 den gesamten zweiten Öffnungsabschnitt 36B und den Teil des ersten Öffnungsabschnitts 36A, der zu der Unterseite des Fahrrads 10 hin offen ist. Die Abdeckung 42 umfasst Rahmenbefestigungsabschnitte 42A, die an der Öffnung 36 und der Antriebseinheit 60 anbringbar sind. Die Rahmenbefestigungsabschnitte 42A können nur an der Öffnung 36, nur an der Antriebseinheit 60, oder sowohl an der Öffnung 36 und der Antriebseinheit 60 befestigbar sein. Die Rahmenbefestigungsabschnitte 42A umfassen Löcher, in die die Bolzen B1 eingesetzt werden. Die Bolzen B1 werden durch die Löcher der Rahmenbefestigungsabschnitte 42A eingeführt und an Gewindelöchern befestigt, die um die Öffnung 36 des Montageabschnitts 32 herum angeordnet sind, um die Abdeckung 42 an dem Montageabschnitt 32 zu befestigen.
  • Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die Fahrradkomponente 50 die Antriebseinheit 60 und eine Batterie 52. Die Fahrradkomponente 50 muss nicht die Batterie 52 umfassen. Die Antriebseinheit 60 und die Batterie 52 sind/werden in dem Rahmen 30 in einem miteinander verbundenen Zustand untergebracht. Die Antriebseinheit 60 und die Batterie 52 können physisch und elektrisch verbunden sein. Alternativ können das Gehäuse 62 und die Batterie 52 voneinander beabstandet und durch ein elektrisches Kabel elektrisch verbunden sein.
  • Wie in den 6, 7 und 11 gezeigt, umfasst die Antriebseinheit 60 das Gehäuse 62, die Kurbelwelle 64 und den Motor 66. Vorzugsweise umfasst die Antriebseinheit 60 ferner den Ausgang 68, eine Verzögerungseinrichtung 70, eine erste Einwegkupplung 72, eine zweite Einwegkupplung 74, Lager 76A bis 76F, einen Detektor 78, eine elektrische Steuervorrichtung 80 und einen elektrischen Anschluss 82.
  • Die Antriebseinheit 60 umfasst eine erste Richtung X, eine zweite Richtung Y und eine dritte Richtung Z. Die erste Richtung X ist parallel zu der Richtung, in der sich die Kurbelwelle 64 erstreckt. Die Richtung, in der sich die Kurbelwelle 64 erstreckt, ist parallel zur Drehachse C1 der Kurbelwelle 64. Die zweite Richtung Y ist parallel zur Drehachse C2 des Motors 66. Die zweite Richtung Y schneidet die erste Richtung X. Vorzugsweise erstrecken sich die erste Richtung X und die zweite Richtung Y senkrecht zueinander in einer zur Drehachse C2 des Motors 66 orthogonalen Ebene. Die dritte Richtung Z ist orthogonal zur ersten Richtung X und zur zweiten Richtung Y.
  • Bezugnehmend auf die 8 bis 10 werden nun die Abmessungen der Antriebseinheit 60 beschrieben.
  • In einer zur Drehachse C2 des Motors 66 parallelen Richtung weist die Antriebseinheit 60 eine maximale Abmessung LY auf, die vorzugsweise kleiner als oder gleich 300 mm ist. Vorzugsweise ist die maximale Abmessung LY der Antriebseinheit 60 in Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66 kleiner als oder gleich 270 mm. Vorzugsweise ist ferner in der Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66 die maximale Abmessung LY der Antriebseinheit 60 kleiner als oder gleich 150 mm. Die maximale Abmessung LY der Antriebseinheit 60 in der Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66 ist im Wesentlichen gleich der maximalen Abmessung des Gehäuses 62 in der Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66.
  • In der Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66 ist ein Abstand LA von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 zu dem Teil der Antriebseinheit 60, der am weitesten von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 entfernt ist, vorzugsweise kleiner als oder gleich 210 mm. Noch bevorzugter ist der Abstand LA von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 zu dem Teil der Antriebseinheit 60, der am weitesten von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 entfernt ist, kleiner als oder gleich 190 mm. Vorzugsweise ist der Abstand LA von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 zu dem Teil der Antriebseinheit 60, der am weitesten von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 entfernt ist, größer als oder gleich 100 mm.
  • In einer zur Drehachse C2 des Motors 66 und der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 orthogonalen Richtung weist die Antriebseinheit 60 eine maximale Abmessung LZ von vorzugsweise kleiner als oder gleich 110 mm auf. Noch bevorzugter ist die maximale Abmessung LZ der Antriebseinheit 60 in der zur Drehachse C2 des Motors 66 und der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 orthogonalen Richtung kleiner als oder gleich 80 mm. Vorzugsweise ist die maximale Abmessung LZ der Antriebseinheit 60 in der zur Drehachse C2 des Motors 66 und der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 orthogonalen Richtung größer als oder gleich 50 mm. Die maximale Abmessung LZ der Antriebseinheit 60 in der zur Drehachse C2 des Motors 66 orthogonalen Richtung und der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 im Wesentlichen gleich der maximalen Abmessung des Gehäuses 62 in der zur Drehachse C2 des Motors 66 und der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 orthogonalen Richtung.
  • Vorzugsweise ist das Verhältnis der Maximalabmessung LZ der Antriebseinheit 60 in der zur Drehachse C2 des Motors 66 und der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 orthogonalen Richtung zu der Maximalabmessung LY der Antriebseinheit 60 in der Richtung parallel zu der Drehachse C2 des Motors 66 kleiner als oder gleich 6. Noch bevorzugter ist das Verhältnis der maximalen Abmessung LZ der Antriebseinheit 60 in der zur Drehachse C2 des Motors 66 und der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 orthogonalen Richtung zu der maximalen Abmessung LY größer als oder gleich 1,3 und kleiner als oder gleich 6. Weiterhin bevorzugt ist das Verhältnis der maximalen Abmessung LZ der Antriebseinheit 60 in der zur Drehachse C2 des Motors 66 und der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 orthogonalen Richtung zu der maximalen Abmessung LY kleiner als oder gleich 4.
  • In einer zur Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 parallelen Richtung weist das Gehäuse 62 eine maximale Abmessung LX auf, die vorzugsweise kleiner als oder gleich 100 mm ist. Noch bevorzugter ist die maximale Abmessung LX des Gehäuses 62 in der Richtung parallel zur Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 kleiner als oder gleich 80 mm. Vorzugsweise ist die maximale Abmessung LX des Gehäuses 62 in der Richtung parallel zur Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 größer als oder gleich 70 mm.
  • Wie in 7 und 11 gezeigt, beherbergt das Gehäuse 62 einen Teil der Kurbelwelle 64, den Motor 66, einen Teil des Ausgangs 68, die Verzögerungseinrichtung 70, die erste Einwegkupplung 72, die zweite Einwegkupplung 74, die Lager 76A bis 76F. den Detektor 78, die Steuervorrichtung 80 und einen Teil des elektrischen Anschlusses 82.
  • Wie in 3 gezeigt, ist das Gehäuse 62 so eingerichtet, dass es an dem Rahmen 30 des Fahrrads 10 montiert werden kann. Das Gehäuse 62 umfasst erste Kopplungsabschnitte 84B, die mit dem Rahmen 30 gekoppelt sind. Das Gehäuse 62 ist eingerichtet, um zumindest teilweise in dem Rahmen 30 untergebracht zu sein. In den 6 bis 11 umfasst das Gehäuse 62 den ersten Abschnitt 84 und den zweiten Abschnitt 86.
  • Der erste Abschnitt 84 weist eine äußere Form auf, die im Wesentlichen zylindrisch ist. Der erste Abschnitt 84 umfasst einen Außenumfangsabschnitt, der mit einem oder mehreren Vorsprüngen 84A versehen ist, die sich radial vom ersten Abschnitt 84 nach außen erstrecken. Vorzugsweise gibt es mehrere, beispielsweise drei Vorsprünge 84A. Jeder Vorsprung 84A umfasst einen der ersten Kopplungsabschnitte 84B, der mit dem Rahmen 30 gekoppelt ist. Der erste Kopplungsabschnitt 84B umfasst ein Gewindeloch, das mit einem Bolzen B2 (siehe 11) befestigt ist, der zur Montage der Antriebseinheit 60 an dem Rahmen 30 verwendet wird. Vorzugsweise ist die Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 in einem Bereich angeordnet, der von Liniensegmenten umgeben ist, die, in der axialen Richtung der Kurbelwelle 64 gesehen, die Gewindebohrungsmitte jedes ersten Kopplungsabschnitts 84B verbinden.
  • Der Rahmen 30 weist zweite Kopplungsabschnitte 32A auf, die mit den ersten Kopplungsabschnitten 84B gekoppelt sind. Die zweiten Kopplungsabschnitte 32A umfassen Löcher zum Einsetzen der Bolzen B2. Die Löcher der zweiten Kopplungsabschnitte 32A erstrecken sich parallel zur Kurbelwelle 64. Die zweiten Kopplungsabschnitte 32A sind nahe der Öffnung 36 vorgesehen. Der erste Abschnitt 84 umfasst eine erste Seitenfläche 88 und eine zweite Seitenfläche 90. Die erste Seitenfläche 88 umfasst eine der Stirnflächen in der Seitenrichtung des Fahrrads 10. Die zweite Seitenfläche 90 umfasst die andere der Stirnflächen in der Seitenrichtung des Fahrrads 10. Die erste Seitenfläche 88 und die zweite Seitenfläche 90 sind miteinander durch eine Verbindungswand 89 verbunden. Vorzugsweise ist die Verbindungswand 89 einstückig mit der ersten Seitenfläche 88 als einteiliges Element ausgebildet. Die Verbindungswand 89 erstreckt sich um die Drehachse C1 der Kurbelwelle 64. Die Verbindungswand 89 verbindet den Außenumfang der ersten Seitenfläche 88 und den Außenumfang der zweiten Seitenfläche 90 in Bezug auf die radiale Richtung der Kurbelwelle 64. Die zweite Seitenfläche 90 ist durch Bolzen B3 mit der Verbindungswand 89 gekoppelt. Die Bolzen B3 sind durch Einführlöcher eingeführt, die in dem Außenumfangsabschnitt der zweiten Seitenfläche 90 in Bezug auf die radiale Richtung der Kurbelwelle 64 ausgebildet sind, und sind in die mit einem Gewinde vorgesehenen Löcher an/mit der Verbindungswand 89 befestigt.
  • Die erste Seitenfläche 88 umfasst ein erstes Loch 88A, durch das das erste Ende 64A der Kurbelwelle 64 verläuft. Die erste Seitenfläche 88 umfasst einen Ring 88B, der in der seitlichen Richtung des Fahrrads 10 nach außen vorsteht. Der Ring 88B umfasst das erste Loch 88A. Der Ring 88B umfasst einen Außenumfangsabschnitt, der einen dritten Kopplungsabschnitt 88C definiert. Ein Kopplungselement 44 ist mit dem dritten Kopplungsabschnitt 88C gekoppelt, um die Antriebseinheit 60 mit dem Rahmen 30 zu koppeln. Der dritte Kopplungsabschnitt 88C umfasst ein Außengewinde. Das Kopplungselement 44 ist ringförmig und umfasst einen Innenumfangsabschnitt, der ein Innengewinde 44A bildet. Das Innengewinde 44A des Kopplungselements 44 ist so eingerichtet, dass es mit dem Außengewinde des dritten Kopplungsabschnitts 88C verbunden werden kann. Der dritte Kopplungsabschnitt 88C ist von den ersten Kopplungsabschnitten 84B in der axialen Richtung der Kurbelwelle 64 beabstandet. Die zweite Seitenfläche 90 umfasst ein zweites Loch 90A, durch das sich ein zweites Ende 64B der Kurbelwelle 64 und der Ausgang 68 erstrecken. Das zweite Ende 64B der Kurbelwelle 64 weist einen gezackten Außenumfangsabschnitt auf. Einer der Kurbelarme 22A ist anbringbar und abnehmbar mit dem zweiten Ende 64B der Kurbelwelle 64 verbunden.
  • Der zweite Abschnitt 86 erstreckt sich entlang der Drehachse C2 des Motors 66. Der zweite Abschnitt 86 umfasst ein erstes Ende 86A und ein zweites Ende 86B in der Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66. Das erste Ende 86A ist mit dem ersten Abschnitt 84 verbunden. Ein röhrenförmiger Halter 87A erstreckt sich zwischen dem ersten Ende 86A und dem zweiten Ende 86B.
  • Der zweite Abschnitt 86 umfasst den Halter 87A und einen Verbindungsabschnitt 87B, der mit dem ersten Abschnitt 84 verbunden ist. Der Verbindungsabschnitt 87B ist an dem ersten Ende 86A vorgesehen. Der Verbindungsabschnitt 87B ist einstückig mit dem Halter 87A als einteiliges Element ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt 87B ist durch Bolzen B4 mit dem ersten Abschnitt 84 verbunden. Der erste Abschnitt 84 und der zweite Abschnitt 86 sind vorzugsweise auf lösbare Weise gekoppelt, können jedoch auf unlösbare Weise gekoppelt sein.
  • Der erste Abschnitt 84 weist eine maximale Abmessung LX1 in einer Richtung auf, in der sich die Kurbelwelle 64 erstreckt, die vorzugsweise kleiner als oder gleich 100 mm ist. Noch bevorzugter ist die maximale Abmessung LX1 des ersten Abschnitts 84 in der Richtung, in der sich die Kurbelwelle 64 erstreckt, kleiner als oder gleich 80 mm. Noch bevorzugter ist die maximale Abmessung LX1 des ersten Abschnitts 84 in der Richtung, in der sich die Kurbelwelle 64 erstreckt, größer als oder gleich 70 mm und kleiner als oder gleich 100 mm.
  • Eine maximale Abmessung LY1 des ersten Abschnitts 84 in einer Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66 ist kleiner als eine maximale Abmessung LY2 des zweiten Abschnitts 86 in der Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66. In der Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66 ist ein Abstand LB von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 zu dem Teil des ersten Abschnitts 84, der am weitesten von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 entfernt ist, kürzer als ein Abstand LC von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 zu dem Teil des zweiten Abschnitts 86, der am weitesten von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 entfernt ist. In der Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66 ist der Abstand LC im Wesentlichen gleich dem Abstand LA von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 zu dem Teil der Antriebseinheit 60, der am weitesten von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 entfernt ist.
  • Die maximale Abmessung LX1 des ersten Abschnitts 84 in der Richtung parallel zur Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 ist größer als die maximale Abmessung des zweiten Abschnitts 86 in der Richtung parallel zur Drehachse C1 der Kurbelwelle 64.
  • Die maximale Abmessung des zweiten Abschnitts 86 in einer zur Drehachse C2 des Motors 66 orthogonalen Richtung ist vorzugsweise gleich einer maximalen Abmessung LZ2 des zweiten Abschnitts 86 in einer zu der Drehachse C2 des Motors 66 orthogonalen Richtung und parallel zu der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64. Vorzugsweise ist die maximale Abmessung LZ2 des zweiten Abschnitts 86 in der zur Drehachse C2 des Motors 66 orthogonalen Richtung kleiner als oder gleich 75 mm. Noch bevorzugter ist die maximale Abmessung LZ2 des zweiten Abschnitts 86 in der zur Drehachse C2 des Motors 66 orthogonalen Richtung kleiner als oder gleich 60 mm. Vorzugsweise ist die maximale Abmessung LZ2 des zweiten Abschnitts 86 in der zur Drehachse C2 des Motors 66 orthogonalen Richtung größer als oder gleich 50 mm.
  • In einer zur Drehachse C2 des Motors 66 orthogonalen Richtung weist der zweite Abschnitt 86 eine minimale Abmessung LX3 auf, die vorzugsweise größer als oder gleich 40 mm ist. Vorzugsweise ist die minimale Abmessung LX3 des zweiten Abschnitts 86 kleiner als oder gleich 75 mm.
  • Vorzugsweise ist die minimale Abmessung des Halters 87A in einer zu der Drehachse C2 des Motors 66 orthogonalen Richtung im Wesentlichen gleich einer minimalen Abmessung LX2 des Halters 87A in einer zu der Drehachse C2 des Motors 66 orthogonalen Richtung und parallel zu der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64. Die minimale Abmessung LX2 der Halterung 87A in der zur Drehachse C2 des Motors 66 orthogonalen Richtung ist vorzugsweise größer als oder gleich 40 mm. Vorzugsweise ist die minimale Abmessung LX2 des Motorhalters 87A kleiner als oder gleich 75 mm.
  • Der zweite Abschnitt 86 ist so eingerichtet, dass sich eine erste Abmessung L21 in der ersten Richtung X von einer zweiten Abmessung L22 in der zweiten Richtung Y unterscheidet. Die erste Abmessung L21 ist kleiner als die zweite Abmessung L22. Das Verhältnis der zweiten Abmessung L22 zu der ersten Abmessung L21 ist größer als 1 und kleiner als oder gleich 1,5.
  • Der elektrische Anschluss 82 ist an dem Gehäuse 62 vorgesehen. Der elektrische Anschluss 82 ist am zweiten Ende 86B des zweiten Abschnitts 86 vorgesehen. Der elektrische Anschluss 82 ist elektrisch mit der Batterie 52 verbunden. Der elektrische Anschluss 82 ist an dem Ende des Gehäuses 62 vorgesehen, der den Teil der Antriebseinheit 60 aufweist, der am weitesten von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 entfernt ist. Der Teil der Antriebseinheit 60, der am weitesten von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 entfernt ist, umfasst das zweite Ende 86B.
  • Die Kurbelwelle 64 ist an/zu dem Gehäuse 62 vorgesehen. Die Kurbelwelle 64 ist an/zu dem ersten Abschnitt 84 vorgesehen. Der Ausgang 68 ist an/zu dem Gehäuse 62 vorgesehen. Das Drehmoment wird von der Kurbelwelle 64 und dem Motor 66 auf den Ausgang 68 übertragen. Der Ausgang 68 ist an/zu dem ersten Abschnitt 84 vorgesehen. Der Ausgang 68 ist koaxial mit der Kurbelwelle 64. Wenigstens ein Teil des Ausgangs 68 ist vom Gehäuse 62 freigelegt. Der Ausgang 68 ist so eingerichtet, dass er die Montage eines oder mehrerer Kettenräder 26A (siehe 2) ermöglicht. Das eine oder die mehreren Kettenräder 26A umfassen jeweils Zähne, deren Anzahl größer als oder gleich 30 und kleiner als oder gleich 55 ist. Der Ausgang 68 ist am Außenumfang der Kurbelwelle 64 vorgesehen. Das zweite Ende 64B der Kurbelwelle 64 durchläuft den Ausgang 68. Der Ausgang 68 weist eine im Wesentlichen rohrförmige Form auf. Der Ausgang 68 weist einen gezackten Außenumfangsabschnitt auf. Die Kettenräder 26A sind anbringbar und abnehmbar an dem Ausgang 68 gekoppelt. Der Ausgang 68 ist eingerichtet, um das Koppeln eines Kopplungselements 69 zu ermöglichen, das zum Koppeln der Kettenräder 26A mit dem Ausgang 68 verwendet wird (siehe 2). Der Ausgang 68 umfasst einen Innenumfangsabschnitt, der ein Innengewinde bildet. Das Kopplungselement 69 ist ringförmig. Das Kopplungselement 69 umfasst ein Außengewinde, das so eingerichtet ist, dass es mit dem Innengewinde des Ausgangs 68 verbunden werden kann. Stattdessen kann der Ausgang 68 einen Außenumfangsabschnitt umfassen, der ein Außengewinde bildet, und das Kopplungselement 69 kann ein Innengewinde aufweisen. Dies ermöglicht auch das Verbinden des Kopplungselements 69 und des Ausgangs 68.
  • Das erste Lager 76A ist an einer Fläche vorgesehen, die das erste Loch 88A in der ersten Seitenfläche 88 des ersten Abschnitts 84 definiert. Das erste Lager 76A lagert die Kurbelwelle 64, so dass die Kurbelwelle 64 relativ zu dem Gehäuse 62 drehbar ist. Das zweite Lager 76B ist auf einer Fläche vorgesehen, die das zweite Loch 90A in der zweiten Seitenfläche 90 des ersten Abschnitts 84 definiert. Das zweite Lager 76B stützt den Ausgang 68, so dass der Ausgang 68 relativ zu dem Gehäuse 62 drehbar ist. Die Halterung 77 befindet sich zwischen der Kurbelwelle 64 und dem Ausgang 68. Die Halterung 77 stützt die Kurbelwelle 64, so dass die Kurbelwelle 64 relativ zu dem Ausgang 68 drehbar ist. Die Halterung 77 kann ein Lager oder eine Hülse umfassen. Die Hülse kann aus Metall oder Harz gebildet sein.
  • Die erste Einwegkupplung 72 ist am/zum Gehäuse 62 vorgesehen. Die Einwegkupplung 72 ist am/zum ersten Abschnitt 84 des Gehäuses 62 vorgesehen. Die erste Einwegkupplung 72 ist am/zum ersten Leistungsübertragungsweg zwischen der Kurbelwelle 64 und dem Ausgang 68 vorgesehen. Die erste Einwegkupplung 72 ist zwischen dem Außenumfang der Kurbelwelle 64 und dem Innenumfang des Ausgangs 68 angeordnet. Der Ausgang 68 kann aus einem einzigen Element oder aus mehreren Elementen eingerichtet sein. Die erste Einwegkupplung 72 überträgt die Drehung der Kurbelwelle 64 in einem Fall auf den Ausgang 68, in dem die Kurbelwelle 64 in einer ersten Drehrichtung gedreht wird, um das Fahrrad 10 vorwärts zu bewegen. Die erste Einwegkupplung 72 überträgt die Drehung der Kurbelwelle 64 in einem Fall nicht auf den Ausgang 68, in dem die Kurbelwelle 64 in einer zweiten Richtung gedreht wird, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist. Die erste Einwegkupplung 72 kann durch eine Rollenkupplung oder eine Ratschenkupplung eingerichtet sein. Die erste Einwegkupplung 72 umfasst einen inneren Laufring, der einstückig mit der Kurbelwelle 64 als ein einteiliges Element ausgebildet sein kann. Ferner umfasst die erste Einwegkupplung 72 einen äußeren Laufring, der einstückig mit dem Ausgang 68 als einteiliges Element ausgebildet sein kann. Die erste Einwegkupplung 72 kann weggelassen werden. In diesem Fall sind die Kurbelwelle 64 und der Ausgang 68 miteinander fixiert, um relativ zueinander nicht drehbar zu sein und um einstückig miteinander gedreht zu werden.
  • Der Motor 66 ist am/zum Gehäuse 62 vorgesehen, um den Vortrieb des Fahrrads 10 zu unterstützen. Der Motor 66 ist am/zum zweiten Abschnitt 86 vorgesehen. Der Motor 66 umfasst einen Elektromotor. Der Motor 66 ist der sogenannte bürstenlose Motor. Der Motor 66 umfasst einen Stator 66A, einen Rotor 66B und eine Ausgangswelle 66C. Der Stator 66A ist an dem Innenumfang des zweiten Abschnitts 86 befestigt. Der Rotor 66B ist in dem Innenumfangsabschnitt des Stators 66A angeordnet. Der Rotor 66B und die Ausgangswelle 66C werden durch das dritte Lager 76C und das vierte Lager 76D, die an/zu dem zweiten Abschnitt 86 vorgesehen sind, so gehalten, dass sie relativ zu dem zweiten Abschnitt 86 drehbar sind.
  • Der Motor 66 weist die Drehachse C2 auf, die sich in einer Richtung erstreckt, die die Richtung schneidet, in der sich die Kurbelwelle 64 erstreckt. In einem Beispiel liegen die Drehachse C2 des Motors 66 und die Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 in derselben Ebene. In einem Beispiel ist die Drehachse C2 des Motors 66 orthogonal zur Drehachse C1 der Kurbelwelle 64.
  • Die Verzögerungseinrichtung 70 ist an/zu dem Gehäuse 62 vorgesehen. Mindestens ein Teil der Verzögerungseinrichtung 70 ist an/zu mindestens einem von dem ersten Abschnitt 84 und dem zweiten Abschnitt 86 vorgesehen. Die Verzögerungseinrichtung 70 ist mit dem Motor 66 verbunden. Die Verzögerungseinrichtung 70 umfasst einen ersten Untersetzungsmechanismus 92, einen zweiten Untersetzungsmechanismus 94, ein erstes Zahnrad 96 und ein zweites Zahnrad 98. Die Verzögerungseinrichtung 70 reduziert die Drehzahl der durch den Motor 66 erzeugten Drehung und überträgt die Drehung zum Ausgang 68.
  • Der erste Untersetzungsmechanismus 92 umfasst einen Planetengetriebemechanismus. Der erste Untersetzungsmechanismus 92 umfasst ein erstes Sonnenrad 92A, ein erstes Hohlrad 92B, mehrere erste Planetenräder 92C und einen ersten Träger 92D. Das erste Sonnenrad 92A ist am Außenumfang der Ausgangswelle 66C des Motors 66 vorgesehen. Das erste Sonnenrad 92A kann einstückig mit der Ausgangswelle 66C als einteiliges Element ausgebildet sein. Alternativ kann das erste Sonnenrad 92A getrennt von der Ausgangswelle 66C ausgebildet und mit der Ausgangswelle 66C gekoppelt sein. Das erste Hohlrad 92B ist am Innenumfang des zweiten Abschnitts 86 vorgesehen. Das erste Hohlrad 92B kann einstückig mit dem zweiten Abschnitt 86 oder separat von dem zweiten Abschnitt 86 ausgebildet sein. Die ersten Planetenräder 92C sind zwischen dem ersten Sonnenrad 92A und dem ersten Hohlrad 92B angeordnet. Der erste Träger 92D stützt die ersten Planetenräder 92C, so dass die ersten Planetenräder 92C einstückig um das erste Sonnenrad 92A kreisen. Der erste Träger 92D wird durch das fünfte Lager 76E, das am Innenumfang des zweiten Abschnitts 86 vorgesehen ist, so gehalten, dass er relativ zu dem zweiten Abschnitt 86 drehbar ist.
  • Der zweite Untersetzungsmechanismus 94 umfasst einen Planetengetriebemechanismus. Der zweite Untersetzungsmechanismus 94 umfasst ein zweites Sonnenrad 94A, ein zweites Hohlrad 94B, mehrere zweite Planetenräder 94C und einen zweiten Träger 94D. Das zweite Sonnenrad 94A ist mit dem ersten Träger 92D verbunden und wird einstückig mit dem ersten Träger 92D gedreht. Das zweite Hohlrad 94B ist an dem Innenumfang des zweiten Abschnitts 86 vorgesehen. Das zweite Hohlrad 94B kann einstückig mit dem zweiten Abschnitt 86 als einteiliges Element oder getrennt von dem zweiten Abschnitt 86 ausgebildet sein. Die zweiten Planetenräder 94C sind zwischen dem zweiten Sonnenrad 94A und dem zweiten Hohlrad 94B angeordnet. Der zweite Träger 94D stützt die zweiten Planetenräder 94C, so dass die zweiten Planetenräder 94C einstückig um das zweite Sonnenrad 94A kreisen. Der zweite Träger 94D wird von dem sechsten Lager 76F gestützt, das an dem Innenumfang des zweiten Abschnitts 86 vorgesehen ist, um relativ zu dem zweiten Abschnitt 86 drehbar zu sein.
  • Das Drehmoment des Motors 66 wird auf das erste Zahnrad 96 übertragen. Das erste Zahnrad 96 umfasst eine erste Drehachse C3, die parallel zu der Drehachse C2 des Motors 66 ist. Das zweite Zahnrad 98 steht mit dem ersten Zahnrad 96 in Eingriff. Das zweite Zahnrad 98 umfasst eine zweite Drehachse C4, die parallel zu der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 ist. Das erste Zahnrad 96 und das zweite Zahnrad 98 weisen jeweils ein Kegelrad auf. Das erste Zahnrad 96 ist mit dem zweiten Träger 94D verbunden und wird einstückig mit dem zweiten Träger 94D gedreht. Mindestens ein Teil des ersten Zahnrads 96 ist an/zu dem ersten Abschnitt 84 vorgesehen. Das erste Zahnrad 96 umfasst eine geringere Anzahl von Zähnen als das zweite Zahnrad 98. Das erste Zahnrad 96 und das zweite Zahnrad 98 bilden einen dritten Untersetzungsmechanismus. Das zweite Zahnrad 98 ist am Außenumfang des Ausgangs 68 vorgesehen. Das erste Zahnrad 96 und das zweite Zahnrad 98 wandeln eine Drehung um die erste Drehachse C3 des ersten Zahnrads 96 in eine Drehung um die zweite Drehachse C4 des zweiten Zahnrads 98 um und geben die Drehung an den Ausgang 68 aus.
  • Die Drehzahl des Motors 66 wird in der Drehzahl durch drei Stufen reduziert, nämlich den ersten Untersetzungsmechanismus 92, den zweiten Untersetzungsmechanismus 94 und das erste Zahnrad 96 und das zweite Zahnrad 98 und wird dann an den Ausgang 68 übertragen. Die Verzögerungseinrichtung 70 kann die Drehzahl der Drehung des Motors 66 mit zwei oder weniger Stufen oder vier oder mehr Stufen und vor dem Übertragen der Drehung an den Ausgang 68 reduzieren. In der Verzögerungseinrichtung 70 können die Anzahl der Drehzahlverringerungsstufen und das Drehzahlverringerungsverhältnis nach Bedarf geändert werden. Die Struktur der Verzögerungseinrichtung 70 kann auch entsprechend dem gewünschten Drehzahluntersetzungsverhältnis geändert werden.
  • Die zweite Einwegkupplung 74 ist am/zum Gehäuse 62 vorgesehen. Die zweite Einwegkupplung 74 ist am/zum ersten Abschnitt 84 des Gehäuses 62 vorgesehen. Die zweite Einwegkupplung 74 ist am/zum zweiten Leistungsübertragungsweg zwischen dem Motor und dem Ausgang 68 vorgesehen. Vorzugsweise ist die zweite Einwegkupplung 74 zwischen dem Innenumfang des zweiten Zahnrads 98 und dem Außenumfang des Ausgangs 68 vorgesehen. Die Kurbelwelle 64, der Ausgang 68 und das zweite Zahnrad 98 sind koaxial. Im Fall, dass die Drehzahl der Drehung des zweiten Zahnrads 98 in der ersten Drehrichtung größer oder gleich der Drehzahl des Ausgangs 68 in der ersten Drehrichtung ist, überträgt die zweite Einwegkupplung 74 die Drehung des zweiten Zahnrads 98 auf den Ausgang 68. Im Falle, dass die Drehzahl der Drehung des zweiten Zahnrads 98 in der ersten Drehrichtung kleiner oder gleich der Drehzahl der Ausgabe 68 in der ersten Drehrichtung ist, überträgt die zweite Einwegkupplung 74 die Drehung des Ausgangs 68 nicht auf das zweite Zahnrad 98. Vorzugsweise ist die zweite Einwegkupplung 74 durch eine Rollenkupplung eingerichtet, kann jedoch auch durch eine Ratschenkupplung eingerichtet sein.
  • Der Detektor 78 ist am/zum Gehäuse 62 vorgesehen. Der Detektor 78 erfasst die von der Kurbelwelle 64 eingegebene menschliche Antriebskraft. Der Detektor 78 ist zum Beispiel am Ausgang 68 in dem ersten Stromübertragungspfad stromabwärts der ersten Einwegkupplung 72 vorgesehen. Des Weiteren ist der Detektor 78 beispielsweise am Ausgang 68 in dem ersten Leistungsübertragungsweg auf der stromaufwärtigen Seite der zweiten Einwegkupplung 74 vorgesehen. Der Detektor 78 umfasst einen Belastungssensor oder einen magnetostriktiven Sensor. Der Belastungssensor weist einen Dehnungsmessstreifen auf. Im Falle, dass der Detektor 78 einen Belastungssensor aufweist, ist der Belastungssensor am Außenumfang des Ausgangs 68 vorgesehen. Der Detektor 78 kann eine Einheit umfassen, die eine drahtlose oder drahtgebundene Kommunikation durchführt. Der Detektor 78 kann einen Drehsensor aufweisen, der die Rotation der Kurbelwelle 64 erfasst. Die Kommunikationseinheit ist eingerichtet, um mit der Steuervorrichtung 80 zu kommunizieren.
  • Die Steuervorrichtung 80 ist am/zum Gehäuse 62 vorgesehen. Die Steuervorrichtung 80 steuert den Motor 66. Die Steuervorrichtung 80 steuert den Motor 66 entsprechend dem Erfassungsergebnis des Detektors 78. Die Steuervorrichtung 80 steuert den Motor 66 so das Verhältnis der menschlichen Antriebskraft zu der durch den Motor 66 erzeugten Unterstützungskraft gleich einem vorbestimmten Verhältnis wird. Die Steuervorrichtung 80 umfasst eine Treiberschaltung. Die Treiberschaltung umfasst eine Wechselrichterschaltung und steuert die von der Batterie 52 an den Motor 66 gelieferte Leistung. Die Steuervorrichtung 80 umfasst einen Prozessor, der vorbestimmte Steuerprogramme ausführt. Der Prozessor umfasst zum Beispiel eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder eine Mikroprozessoreinheit (MPU). Die Steuervorrichtung 80 kann einen oder mehrere Mikrocomputer umfassen. Die Steuervorrichtung 80 kann ferner eine Speichervorrichtung und einen Zeitgeber umfassen. Die Speichervorrichtung speichert verschiedene Steuerprogramme und Informationen, die für verschiedene Steuerprozesse verwendet werden. Die Speichervorrichtung umfasst beispielsweise einen nichtflüchtigen Speicher und einen flüchtigen Speicher. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung 80 in dem zweiten Abschnitt 86 untergebracht. Die Steuervorrichtung 80 ist benachbart zu dem Motor 66 vorgesehen. Die Steuervorrichtung 80 ist am zweiten Ende 86B des zweiten Abschnitts 86 vorgesehen. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung 80 zwischen dem Motor 66 und dem elektrischen Anschluss 82 in der Richtung der Drehachse C2 des Motors 66 vorgesehen. Die Steuervorrichtung 80 umfasst eine oder mehrere Leiterplatten 81. Vorzugsweise ist jede Leiterplatte 81 in dem Gehäuse 62 so angeordnet, dass sie in Dickenrichtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66 liegt.
  • Die Steuervorrichtung 80 steuert den Motor 66 so, dass das Ausgangsdrehmoment des Motors 66 kleiner als oder gleich dem maximalen Ausgangsdrehmoment ist. In einem Beispiel ist das maximale Ausgangsdrehmoment des Motors 66 größer als oder gleich 10 Nm und kleiner als oder gleich 80 Nm. Noch bevorzugter ist das maximale Ausgangsdrehmoment des Motors 66 größer als oder gleich 10 Nm und kleiner als oder gleich 60 Nm. Vorzugsweise ist das maximale Ausgangsdrehmoment des Motors 66 größer als oder gleich 10 Nm und kleiner als oder gleich 40 Nm. Die Steuervorrichtung 80 steuert den Motor 66 so, dass die Ausgabe des Motors 66 kleiner als oder gleich der maximalen Leistung ist. In einem Beispiel ist die maximale Leistung des Motors 66 größer als oder gleich 100 Watt und kleiner als oder gleich 600 Watt. Vorzugsweise ist die maximale Ausgangsleistung des Motors 66 größer als oder gleich 100 Watt und kleiner als oder gleich 450 Watt. Noch bevorzugter ist die maximale Leistung des Motors 66 größer als oder gleich 100 Watt und kleiner als oder gleich 300 Watt.
  • Die in den 12 und 13 gezeigte Batterie umfasst eine oder mehrere Batteriezellen. Die Batterie 52 umfasst ein Batteriegehäuse 52A, das Batteriezellen aufnimmt. Das Batteriegehäuse 52A umfasst einen Batterieanschluss 52B, der mit dem elektrischen Anschluss 82 des Gehäuses 62 verbunden ist. Die Batterie 52 liefert Leistung an den Motor 66.
  • Die Batterie 52 ist in dem Rahmen 30 untergebracht. Die Batterie 52 ist so geformt, dass sie in dem Unterrohr 30A des Rahmens 30 untergebracht werden kann. In einer zur Drehachse C2 des Motors 66 orthogonalen Richtung umfasst die Batterie 52 eine maximale Abmessung LBZ, die vorzugsweise kleiner als oder gleich 75 mm ist. Vorzugsweise ist die maximale Abmessung LBZ der Batterie 52 größer als oder gleich 50 mm. In einem Beispiel ist die maximale Abmessung LBZ der Batterie 52 in der zur Drehachse C2 des Motors 66 orthogonalen Richtung im Wesentlichen gleich der maximalen Abmessung LZ2 des zweiten Abschnitts 86 des Gehäuses 62 (siehe 10) in die Richtung orthogonal zur Drehachse C2 des Motors 66 und parallel zur Drehachse C1 der Kurbelwelle 64. In einer zur Drehachse C2 des Motors 66 parallelen Richtung weist die Batterie 52 eine maximale Abmessung LBY auf, die vorzugsweise kleiner als oder gleich 400m ist. Vorzugsweise ist die maximale Abmessung LBY der Batterie 52 in der Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66 kleiner als oder gleich 290 mm. Vorzugsweise ist die maximale Abmessung LBY der Batterie 52 in der Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66 größer als oder gleich 10 mm. In einem Beispiel ist die maximale Abmessung LBY der Batterie 52 in der Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66 länger als die maximale Abmessung LY der Antriebseinheit 60 in der Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66 (siehe 8). Die maximale Abmessung LBY der Batterie 52 in der Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66 ist länger als die maximale Abmessung LBZ der Batterie 52 in der zur Drehachse C2 des Motors 66 orthogonalen Richtung. Vorzugsweise beträgt in einer Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66, der Abstand von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 der Fahrradkomponente 50 zu dem Teil der Batterie 52, der am weitesten von der Kurbelwelle 64 entfernt ist, 500 mm. In einem Beispiel ist der Abstand in der Richtung parallel zur Drehachse C2 des Motors 66 von der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 der Fahrradkomponente 50 zu dem Teil der Batterie 52, der am weitesten von der Kurbelwelle 64 entfernt ist, gleich dem Abstand, der durch Addieren der maximalen Abmessung LBY der Batterie 52 zu der Entfernung LA zur Antriebseinheit 60 erhalten wird.
  • Mit Bezug auf 2 ist in einem Zustand, in dem der zweite Abschnitt 86 des Gehäuses 62 und die Batterie 52 nebeneinander in einer Richtung parallel zu der Drehachse C2 des Motors 66 in einem Zustand angeordnet sind, in dem die Batterie 52 in einer anbringbaren und abnehmbaren Weise mit dem zweiten Abschnitt 86 verbunden ist, mindestens ein Teil des zweiten Abschnitts 86 und mindestens ein Teil der Batterie 52 in dem Rahmen 30 untergebracht sind.
  • Mit Bezug auf die 14 und 19 wird nun ein Verfahren zum Montieren der Antriebseinheit 60 an dem Rahmen 30 beschrieben. 14 bis 19 zeigen den Rahmen 30 ohne das Sitzrohr 30D und die Kettenstrebe 30F.
  • Das Verfahren zum Montieren der Antriebseinheit 60 umfasst einen ersten Schritt und einen zweiten Schritt. Das Verfahren zum Montieren der Antriebseinheit 60 umfasst ferner einen dritten Schritt und einen vierten Schritt.
  • In dem ersten Schritt wird der erste Abschnitt 84 des Gehäuses 62 an einer Position angeordnet, um den ersten Abschnitt 84 an dem Rahmen 30 zu montieren. In dem ersten Schritt wird die Antriebseinheit 60 in die Richtung bewegt, in der sich die Kurbelwelle 64 erstreckt. Im ersten Schritt wird das erste Ende 64A der Kurbelwelle 64 in das Durchgangsloch 34A des Rahmens 30 eingeführt. Im ersten Schritt wird die Antriebseinheit 60 in eine Richtung bewegt, die die Seitenrichtung des Fahrrads 10 schneidet.
  • Wie in den 14 und 15 gezeigt, wird die Antriebseinheit 60 in Bezug auf die seitliche Richtung von der unteren und der äußeren Seite des Fahrrads 10 in Richtung des Gelenks 40 des Montageabschnitts 32 bewegt. In diesem Fall wird die Antriebseinheit 60 in eine Richtung bewegt, die die seitliche Richtung des Fahrrads 10 schneidet.
  • Wie in 16 gezeigt, wird die Antriebseinheit 60 aus dem Zustand von 15 in einer Richtung, die die seitliche Richtung des Fahrrads schneidet, parallel weiterbewegt, um das erste Ende 64A der Kurbelwelle 64 in das Durchgangsloch 34A einzuführen.
  • Wie in 17 und 18 gezeigt, wird die Antriebseinheit 60 so bewegt, dass die Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 parallel zur Seitenrichtung des Fahrrads 10 wird. Dies ordnet den ersten Abschnitt 84 der Antriebseinheit 60 in einem Bereich an, der von dem Gelenk 40 umgeben ist.
  • Wie in 18 und 19 gezeigt, wird in einem zweiten Schritt nach dem ersten Schritt das Gehäuse 62 um eine Achse gedreht, die parallel zu der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 ist, und der zweite Abschnitt 86 des Gehäuses 62 wird in die Öffnung 36 des Rahmens 30 eingesetzt. In dem zweiten Schritt wird der zweite Abschnitt 86 in die Öffnung 36 eingeführt, und mindestens ein Teil des zweiten Abschnitts 86 ist in dem Aufnahmefach angeordnet. Im zweiten Schritt wird die Antriebseinheit 60 in dem Montageabschnitt 32 angeordnet, so dass die ersten Kopplungsabschnitte 84B des Gehäuses 62 mit den zweiten Kopplungsabschnitten 32A des Rahmens 30 übereinstimmen.
  • In einem dritten Schritt werden nach dem zweiten Schritt die ersten Kopplungsabschnitte 84B mit den zweiten Kopplungsabschnitten 32A gekoppelt. Im dritten Schritt werden die ersten Kopplungsabschnitte 84B mit den zweiten Bolzen B2, die in 11 gezeigt sind, an die zweiten Kopplungsabschnitte 32A gekoppelt. Im dritten Schritt wird das Kopplungselement 44, das in 11 gezeigt ist, mit dem dritten Kopplungsabschnitt 88C gekoppelt, und der Montageabschnitt 32 des Rahmens 30 wird zwischen dem Kopplungselement 44 und der in Breitenrichtung verlaufenden Endfläche der ersten Seitenfläche 88 des Gehäuses 62 gehalten. Die Bolzen B2 umschließen sandwichartig das Gehäuse 62 zwischen dem Kopplungselement 44 und dem Rahmen 30 und koppeln das Gehäuse 62 an dem Rahmen 30.
  • In einem vierten Schritt wird nach dem dritten Schritt die Abdeckung 42 (siehe 2) angebracht, um mindestens den Teil des zweiten Abschnitts 86 des Gehäuses 62 abzudecken, der von der Öffnung freigelegt ist. Im vierten Schritt wird die Abdeckung 42 an mindestens einem von dem Rahmen 30 und der Antriebseinheit 60 angebracht. Die Abdeckung 42 kann nur mit dem Rahmen 30, nur mit der Antriebseinheit 60 oder sowohl mit dem Rahmen 30 als auch mit der Antriebseinheit 60 mit den Bolzen B1 gekoppelt sein. Im vierten Schritt befestigen die Bolzen B1 die Abdeckung 42 an dem mindestens einem von dem Rahmen 30 und der Antriebseinheit 60.
  • In einem Beispiel ist die Batterie 52 vorzugsweise in dem Aufnahmefach 30S des Rahmens 30 angeordnet, bevor die Antriebseinheit 60 an dem Rahmen 30 montiert wird. In diesem Fall werden der Batterieanschluss 52B der Batterie 52 und der elektrische Anschluss 82 der Antriebseinheit 60 nach dem dritten Schritt und vor dem vierten Schritt verbunden. In einem weiteren Beispiel erstreckt sich der zweite Öffnungsabschnitt 36B der Öffnung 36 bis zu dem Ort, an dem die Batterie 52 angeordnet ist, und der erste bis vierte Schritt werden an der Fahrradkomponente 50 in einem Zustand durchgeführt, in dem die Batterie 52 und die Antriebseinheit 60 verbunden sind, um die Antriebseinheit 60 an dem Rahmen 30 zu montieren.
  • Modifizierte Beispiele
  • Die auf die vorstehende Ausführungsform bezogene Beschreibung zeigt beispielhaft eine anwendbare Form eines Fahrradantriebseinheitsmontageverfahrens und eines Fahrradrahmens nach der vorliegenden Offenbarung und soll die Formen nicht einschränken. Zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind das Fahrradantriebseinheitsmontageverfahren und der Fahrradrahmen nach der vorliegenden Offenbarung beispielsweise auf modifizierte Beispiele der vorstehenden Ausführungsformen, die nachstehend beschrieben sind anwendbar, sowie Kombinationen von mindestens zwei der modifizierten Beispielen, die sich nicht widersprechen.
  • Die Struktur zur Montage der Antriebseinheit 60 an dem Rahmen 30 kann nach Bedarf geändert werden. Wie in 20 gezeigt, können zum Beispiel anstelle des Kopplungselements 44 typische Bolzen B5 verwendet werden, um die Antriebseinheit 60 mit dem Rahmen 30 zu koppeln.
  • Wie in 21 gezeigt ist, kann die Abdeckung 42 durch einen Klettverschluss 46 an mindestens einem von dem Rahmen 30 und der Antriebseinheit 60 befestigt werden. In diesem Fall wird in dem vierten Schritt die Abdeckung 42 an mindestens einem von dem Rahmen 30 und der Antriebseinheit 60 durch den Klettverschluss 46 befestigt. Die Abdeckung 42 kann nur an dem Rahmen 30, nur an der Antriebseinheit 60 oder sowohl am Rahmen 30 als auch an der Antriebseinheit 60 mit einem Klettverschluss 46 befestigt werden.
  • Die maximale Abmessung LX1 des ersten Abschnitts 84 in einer Richtung parallel zur Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 kann kleiner als oder gleich einer maximalen Abmessung LX2 des zweiten Abschnitts 86 in der Richtung parallel zur Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 sein.
  • Der Motor 66 kann an/zu dem Gehäuse 62 vorgesehen sein, so dass die Drehachse C2 des Motors 66 relativ zu der Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 geneigt ist. Ferner kann der Motor 66 am/zum Gehäuse 62 vorgesehen sein, so dass die Drehachse C2 des Motors 66 und die Drehachse C1 der Kurbelwelle 64 nicht in derselben Ebene liegen.
  • Wie in 22 gezeigt ist, kann das Durchgangsloch 34A in einer Richtung, die die seitliche Richtung des Fahrrads 10 schneidet, teilweise offen sein. Zum Beispiel ist das Durchgangsloch 34A in Richtung der unteren Seite des Fahrrads 10 zumindest teilweise offen. In diesem Fall wird im ersten Schritt das Gehäuse in eine Richtung senkrecht zur Seitenrichtung des Fahrrads 10 bewegt, um die Kurbelwelle 64 in das Durchgangsloch 34A einzuführen.
  • Anstelle oder zusätzlich zu der Unterseite des Fahrrads 10 kann das Durchgangsloch 34A zur Vorderseite oder Rückseite des Fahrrads 10 hin offen sein. Das Durchgangsloch 34A kann auf beliebige Weise geformt sein, solange es das Einführen des Rads 10 ist das Durchgangsloch 34A des ersten Abschnitts 84 der Antriebseinheit 60 ermöglicht.
  • Die Öffnung 36 kann zur Oberseite des Fahrrads 10 hin offen sein.
  • Anstelle des oder zusätzlich zu dem Unterrohr 30A kann der Montageabschnitt 32 an mindestens einem von der Kettenstrebe 30F und dem Sitzrohr 30D vorgesehen sein. Der Befestigungsabschnitt 32 kann nur an der Kettenstrebe 30F, nur an dem Sitzrohr 30D oder sowohl an der Kettenstrebe 30F als auch an dem Sitzrohr 30D anstelle oder zusätzlich zu dem Unterrohr 30A vorgesehen sein.
  • Das Gehäuse 62 kann an der Außenseite des Rahmens 30 montiert sein.
  • Der Ausgang 68 kann so eingerichtet sein, dass er die Montage einer Riemenscheibe ermöglicht. In diesem Fall umfassen der vordere Drehkörper 26 und der hintere Drehkörper 28 jeweils eine Riemenscheibe, und der vordere Drehkörper 26 und der hintere Drehkörper 28 sind durch einen Riemen miteinander verbunden.
  • In dem ersten Schritt kann die Antriebseinheit 60 parallel zu der Seitenrichtung des Fahrrads 10 bewegt werden. In diesem Fall ist die zweite Seitenwand 38 so eingerichtet, dass ein Teil des Gehäuses, insbesondere die ersten Kopplungsabschnitte 84B, die zweite Seitenwand 38 nicht berührt. Beispielsweise kann die zweite Seitenwand 38 teilweise ausgeschnitten sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 10)
    Fahrrad,
    26A)
    Kettenrad,
    30)
    Fahrradrahmen,
    52)
    Batterie,
    60)
    Fahrradantriebseinheit,
    62)
    Gehäuse,
    64)
    Kurbelwelle
    64A)
    erstes Ende,
    64B)
    zweites Ende,
    66)
    Motor,
    68)
    Ausgang,
    70)
    Verzögerungseinrichtung
    72)
    erste Einwegkupplung,
    74)
    zweite Einwegkupplung,
    78)
    Detektor,
    80)
    Steuervorrichtung,
    82)
    elektrischer Anschluss
    84)
    erster Abschnitt,
    86)
    zweiter Abschnitt
    96)
    erstes Zahnrad,
    98)
    zweites Zahnrad
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2017199779 [0001]

Claims (25)

  1. Fahrradantriebseinheit, umfassend: ein Gehäuse, das eingerichtet ist, um mit einem Rahmen eines Fahrrads gekoppelt zu werden/sein; eine an/zu dem Gehäuse vorgesehene Kurbelwelle; und einen Motor, der an/zu dem Gehäuse vorgesehen ist, um den Vortrieb des Fahrrads zu unterstützen, wobei das Gehäuse einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfasst, die Kurbelwelle an/zu dem ersten Abschnitt vorgesehen ist, der Motor an/zu dem zweiten Abschnitt vorgesehen ist und eine Drehachse aufweist, die sich in einer Richtung erstreckt, die eine Richtung schneidet, in der sich die Kurbelwelle erstreckt. eine maximale Abmessung des ersten Abschnitts in der Richtung, in der sich die Kurbelwelle erstreckt, kleiner als oder gleich 100 mm ist, und ein maximales Ausgangsdrehmoment des Motors größer als oder gleich 10 Nm und kleiner als oder gleich 80 Nm ist.
  2. Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse so eingerichtet ist, dass es zumindest teilweise in dem Rahmen untergebracht ist/wird.
  3. Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei das maximale Ausgangsdrehmoment des Motors größer als oder gleich 10 Nm und kleiner als oder gleich 60 Nm ist.
  4. Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 3, wobei das maximale Ausgangsdrehmoment des Motors größer als oder gleich 10 Nm und kleiner als oder gleich 40 Nm ist.
  5. Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine maximale Abmessung des zweiten Abschnitts in einer zur Drehachse des Motors orthogonalen Richtung kleiner als oder gleich 75 mm ist.
  6. Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine minimale Abmessung des zweiten Abschnitts in einer Richtung orthogonal zur Drehachse des Motors größer als oder gleich 40 mm ist.
  7. Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der zweite Abschnitt eingerichtet ist, um eine erste Abmessung in einer ersten Richtung und eine zweite Abmessung in einer zweiten Richtung aufzuweisen, die erste Richtung und die zweite Richtung in einer zur Drehachse des Motors orthogonalen Ebene orthogonal zueinander sind und sich die erste Abmessung von der zweiten Abmessung unterscheidet.
  8. Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 7, wobei die erste Richtung parallel zu der Richtung ist, in der sich die Kurbelwelle erstreckt, und die erste Abmessung so eingerichtet ist, dass sie kleiner als die zweite Abmessung ist.
  9. Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 7 oder 8, wobei ein Verhältnis der zweiten Abmessung zu der ersten Abmessung größer als 1 und kleiner als oder gleich 1,5 ist.
  10. Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei in einer Richtung parallel zur Drehachse des Motors ein Abstand von einer Drehachse der Kurbelwelle zu einem Teil der Fahrradantriebseinheit, der am weitesten von der Drehachse der Kurbelwelle entfernt ist, kleiner als oder gleich 210 mm ist.
  11. Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 10, wobei der zweite Abschnitt des Gehäuses ein erstes Ende und ein zweites Ende in Richtung parallel zur Drehachse des Motors aufweist, das erste Ende mit dem ersten Abschnitt verbunden ist und der Teil der Fahrradantriebseinheit, der am weitesten von der Drehachse der Kurbelwelle entfernt ist, das zweite Ende umfasst.
  12. Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine maximale Ausgangsleistung des Motors größer als oder gleich 100 Watt und kleiner als oder gleich 600 Watt, vorzugsweise kleiner als oder gleich 450 Watt, noch bevorzugter weniger als oder gleich 300 Watt ist.
  13. Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Drehachse des Motors und eine Drehachse der Kurbelwelle zueinander koplanar sind, wobei die Drehachse des Motors und die Drehachse der Kurbelwelle vorzugsweise orthogonal zueinander sind.
  14. Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner einen Ausgangsabschnitt aufweisend, der an/zu dem Gehäuse vorgesehen ist, wobei die Drehung der Kurbelwelle und die Drehung des Motors zu dem Ausgangsabschnitt übertragen werden.
  15. Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 14, wobei der Ausgangsabschnitt koaxial mit der Kurbelwelle ist und mindestens ein Teil des Ausgabeabschnitts vom Gehäuse freigelegt ist.
  16. Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Ausgangsabschnitt so eingerichtet ist, dass ein oder mehrere Kettenräder mit dem Ausgangsabschnitt gekoppelt sind, wobei vorzugsweise eine Anzahl von Zähnen in jedem von dem einen oder mehreren Kettenrädern größer als oder gleich dreißig und weniger als oder gleich fünfundfünfzig ist.
  17. Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 14 bis 16, ferner eine erste Einwegkupplung umfassend, die an/zu dem Gehäuse in einem ersten Leistungsübertragungsweg zwischen der Kurbelwelle und dem Ausgangsabschnitt vorgesehen ist, wobei die erste Einwegkupplung vorzugsweise an/zu dem ersten Abschnitt des Gehäuses vorgesehen ist.
  18. Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 14 bis 17, ferner eine Verzögerungseinrichtung aufweisend, die an/zu dem Gehäuse vorgesehen und mit dem Motor verbunden ist.
  19. Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 18, wobei die Verzögerungseinrichtung ein ersten Zahnrad umfasst, auf das die Drehleistung des Motors übertragen wird, und ein zweites Zahnrad, das mit dem ersten Zahnrad in Eingriff steht, um die Drehleistung auf den Ausgangsabschnitt zu übertragen. das erste Zahnrad eine erste Drehachse aufweist, die parallel zur Drehachse des Motors ist, und das zweite Zahnrad eine zweite Drehachse aufweist, die parallel zu einer Drehachse der Kurbelwelle ist.
  20. Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 14 bis 19, ferner eine zweite Einwegkupplung umfassend, die an/zu dem Gehäuse in einem zweiten Leistungsübertragungsweg zwischen dem Motor und dem Ausgangsabschnitt vorgesehen ist, wobei die zweite Einwegkupplung vorzugsweise an/zu dem ersten Abschnitt des Gehäuses vorgesehen ist.
  21. Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 20, ferner eine Steuervorrichtung umfassend, die an/zu dem Gehäuse vorgesehen ist, um den Motor zu steuern.
  22. Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 21, ferner einen Detektor umfassend, der an/zu dem Gehäuse vorgesehen ist, um die von der Kurbelwelle übertragene menschliche Antriebskraft zu erfassen, wobei die Steuerung den Motor nach einem Erfassungsergebnis des Detektors steuert.
  23. Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 22, ferner einen elektrischen Anschluss aufweisend, der an/zu dem Gehäuse vorgesehen und elektrisch mit einer Batterie verbunden ist, die dem Motor elektrische Energie zuführt.
  24. Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 23, wobei der zweite Abschnitt des Gehäuses ein erstes Ende und ein zweites Ende in einer Richtung parallel zur Drehachse des Motors aufweist, das erste Ende mit dem ersten Abschnitt verbunden ist und der elektrische Anschluss an/zu dem zweiten Ende vorgesehen ist.
  25. Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 24, wobei eine maximale Abmessung des ersten Abschnitts in einer Richtung, in der sich die Kurbelwelle erstreckt, kleiner als oder gleich 80 mm ist.
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