DE202019006004U1

DE202019006004U1 - Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder und elektrisches Fahrrad

Info

Publication number: DE202019006004U1
Application number: DE202019006004.9U
Authority: DE
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2024-01-31
Anticipated expiration: 2029-11-13
Also published as: JP2020079017A; DE112019005674T5; CN112955374A; CN112955374B; US20220009588A1; JP7373762B2; US20230015750A1; WO2020100901A1

Abstract

Leistungsübertragungseinheit zur Verwendung in elektrischen Fahrrädern, wobei die Leistungsübertragungseinheit umfasst:
einen Motor, der eine Motorwelle, einen Rotor und einen Stator beinhaltet;
eine Eingabestruktur, die eine Eingabewelle beinhaltet und dafür konfiguriert ist,
sich zusammen mit der Eingabewelle zu drehen, wobei die Eingabewelle durch eine darauf übertragene externe Kraft veranlasst wird, sich zu drehen;
einen Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus, der dafür konfiguriert ist, eine Drehleistung der Motorwelle zu übertragen, während er eine Drehgeschwindigkeit verringert;
ein Gehäuse, das den Motor, die Eingabestruktur und den Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus unterbringt, wobei das Gehäuse einen ersten Unterteilungsteil und einen zweiten Unterteilungsteil beinhaltet;
ein Lager, das innerhalb des Gehäuses befindlich ist; und
einen Lagerstützabschnitt, an dem das Lager angebracht ist, wobei der Lagerstützabschnitt den Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus stützt,
der Lagerstützabschnitt an dem ersten Unterteilungsteil angebracht ist,
der erste Unterteilungsteil mit einem den Stator bedeckenden Motorgehäuseelement integral ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder und zudem ein elektrisches Fahrrad.
Hintergrund
Patentdruckschrift 1 offenbart eine Motorantriebseinheit für elektrisch unterstützte Fahrräder. Bei dieser Motorantriebseinheit wird eine menschliche Antriebskraft, die durch Pedaltreten erzeugt wird, von Kurbelwellen über einen die menschliche Antriebskraft übertragenden Körper und einen Zwischenzylinder auf einen Arretierungskörper in dieser Reihenfolge übertragen. In dem Arretierungskörper werden die menschliche Antriebskraft, die von dem Zwischenzylinder übertragen wird, und eine Hilfsantriebskraft, die von einem Motor übertragen wird, miteinander kombiniert. Sodann wird die Antriebskraft, die von dem Arretierungskörper ausgegeben wird, über ein Antriebskraftausgaberad und eine Endlosantriebskraftübertragung auf ein Hinterrad übertragen.
Diese Motorantriebseinheit beinhaltet einen Drehmomentsensor zum Detektieren der menschlichen Antriebskraft und einen Drehungsdetektor zum Detektieren der Drehung des die menschliche Antriebskraft übertragenden Körpers oder des Zwischenzylinders. Der Drehmomentsensor ist als magnetostriktiver Sensor verwirklicht, der beinhaltet: eine Magnetostriktionserzeugereinheit, die an einer Außenumfangsoberfläche des die menschliche Antriebskraft übertragenden Körpers ausgebildet ist, und eine Spule, die um dessen Außenumfang gewickelt ist, wobei eine bestimmte Lücke zwischen beiden belassen ist.
Bei der vorbeschriebenen Motorantriebseinheit ist der Drehungsdetektor entlang der Achse der Kurbelwellen näher an dem Arretierungskörper als der Drehmomentsensor, der an dem Außenumfang einer Eingabestruktur angeordnet ist, angeordnet. Daher sind beispielsweise der Drehmomentsensor und der Drehungsdetektor, die beide elektronische Komponenten sind, an zwei getrennten Positionen entlang der Achse der Kurbelwellen angeordnet, wodurch es sehr kompliziert wird, den Drehmomentsensor und den Drehungsdetektor miteinander zu verbinden, um beispielsweise den Raum innerhalb der Einheit effektiv zu nutzen.
Zitierstellenliste
Patentliteratur
Patentdruckschrift 1: WO 2014/184826 A1
Zusammenfassung der Erfindung
Eingedenk des vorbeschriebenen Hintergrundes besteht daher eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung in der Bereitstellung einer Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder mit der Fähigkeit, den Raum innerhalb der Einheit effektiv zu nutzen, und zudem in der Bereitstellung eines elektrischen Fahrrades, das eine derartige Leistungsübertragungseinheit beinhaltet.
Eine Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist den nachfolgenden Aufbau auf. Insbesondere beinhaltet die Leistungsübertragungseinheit einen Motor, eine Eingabestruktur, einen Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus, ein Gehäuse, ein Lager, einen Lagerstützabschnitt. Der Motor beinhaltet eine Motorwelle, einen Rotor und einen Stator. Die Eingabestruktur beinhaltet eine Eingabewelle. Die Eingabewelle wird durch eine darauf übertragene externe Kraft veranlasst, sich zu drehen. Die Eingabestruktur dreht sich zusammen mit der Eingabewelle. Der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus überträgt eine Drehleistung der Motorwelle des Motors, während er eine Drehgeschwindigkeit verringert. Das Gehäuse bringt den Motor, die Eingabestruktur und den Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus unter. Das Gehäuse beinhaltet einen ersten Unterteilungsteil und einen zweiten Unterteilungsteil. Das Lager ist innerhalb des Gehäuses befindlich. Der Lagerstützabschnitt, an dem das Lager angebracht ist, stützt den Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus. Der Lagerstützabschnitt ist an dem ersten Unterteilungsteil angebracht. Der erste Unterteilungsteil ist mit einem den Stator bedeckenden Motorgehäuseelement integral.
Eine Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist den nachfolgenden Aufbau auf. Insbesondere beinhaltet die Leistungsübertragungseinheit eine Eingabewelle, eine Ausgabewelle, ein Übertragungselement, eine Drehmomentdetektionseinheit, ein Detektionsziel und eine Detektionseinheit. Die Eingabewelle wird durch eine darauf übertragene externe Kraft veranlasst, sich zu drehen. Die Ausgabestruktur gibt eine Drehleistung aus. Das Übertragungselement ist an einem Außenumfang der Eingabewelle vorgesehen und ist neben der Ausgabestruktur entlang einer Achse der Eingabewelle vorgesehen. Das Übertragungselement ist mit der Eingabewelle gekoppelt und dreht sich zusammen mit dieser. Das Übertragungselement überträgt eine Drehleistung der Eingabewelle auf die Ausgabestruktur, um zu veranlassen, dass sich die Ausgabestruktur dreht. Die Drehmomentdetektionseinheit ist an einem Außenumfang des Übertragungselementes vorgesehen. Das Detektionsziel dreht sich während einer Arretierung mit der Eingabewelle. Die Detektionseinheit detektiert einen Drehzustand des Detektionsziels. Das Detektionsziel ist entlang einer Achse der Eingabewelle entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend bezüglich der Ausgabestruktur in Bezug auf einen Kopplungsabschnitt, an dem die Eingabewelle und das Übertragungselement miteinander gekoppelt sind, befindlich.
Ein elektrisches Fahrrad entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist den nachfolgenden Aufbau auf. Insbesondere beinhaltet das elektrische Fahrrad ein Rad und die Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder. Die Leistungsübertragungseinheit gibt eine Drehleistung an das Rad aus.
Kurzbeschreibung der Zeichnung

1 ist eine Seitenansicht eines elektrischen Fahrrades entsprechend einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine Querschnittsansicht hiervon entlang einer Ebene, die durch eine Eingabewelle einer Motoreinheit und eine Motorwelle, die in dem elektrischen Fahrrad beinhaltet ist, verläuft.
3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 2.
4A und 4B sind Seitenansichten zur Darstellung geeigneter Positionen eines Rotators der Motoreinheit.
5 ist eine 3 entsprechende Querschnittsansicht einer Motoreinheit entsprechend einer ersten Abwandlung.
6 ist eine 3 entsprechende Querschnittsansicht einer Motoreinheit entsprechend einer zweiten Abwandlung.
7 ist eine 3 entsprechende Querschnittsansicht einer Motoreinheit entsprechend einer dritten Abwandlung.
8 ist eine 3 entsprechende Querschnittsansicht einer Motoreinheit entsprechend einer vierten Abwandlung.
9 ist eine Querschnittsansicht einer Motoreinheit entsprechend einer fünften Abwandlung entlang einer Ebene, die durch die Eingabewelle, die Übertragungswelle und die Motorwelle hiervon verläuft.
10 ist eine vergrößerte Ansicht des in 9 gezeigten Hauptteils.

Beschreibung von Ausführungsformen
Die Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einer in 1 und 2 gezeigten exemplarischen Ausführungsform ist eine Motoreinheit 3, die einen Motor 53 beinhaltet. Die Motoreinheit 3 ist an einem elektrischen Fahrrad 1 montiert. Das elektrische Fahrrad 1 ist als elektrisch unterstütztes Fahrrad verwirklicht. Die Motoreinheit 3 erzeugt eine Hilfsantriebskraft für das elektrische Fahrrad 1.
Im Sinne des Vorliegenden bezeichnet ein „elektrisch unterstütztes Fahrrad“ ein Fahrrad, das derart konzipiert ist, dass der Motor 53 eine Hilfsantriebskraft für das elektrische Fahrrad 1 erzeugt. Elektrisch unterstützte Fahrräder beinhalten nicht nur elektrisch unterstützte Fahrräder im Sinne einer Definition durch einschlägige Gesetze, sondern auch andere elektrische Fahrräder, die von elektrisch unterstützten Fahrrädern auf Grundlage einschlägiger Gesetze zu unterscheiden sind. Im Sinne des Vorliegenden bezeichnet eine „Hilfsantriebskraft“ eine zusätzliche Kraft (das heißt eine unterstützende Kraft), die auf ein Rad 11 des elektrischen Fahrrades 1 neben der Kraft, die der Fahrer des elektrischen Fahrrades 1 durch Treten von Pedalen 17 ausübt (nachstehend als Pedaltretkraft bezeichnet), ausgeübt wird.
Im Sinne des Vorliegenden wird die Richtung, in der sich das elektrische Fahrrad 1 geradeaus (vorwärts) bewegt, wenn das elektrische Fahrrad 1 normal verwendet wird, nachstehend als „Vorwärtsrichtung“ bezeichnet, wohingegen die entgegengesetzte Richtung hierzu nachstehend als „Rückwärtsrichtung“ bezeichnet wird. Zudem werden die beiden Richtungen, die die Vorwärtsrichtung und die Rückwärtsrichtung beinhalten, nachstehend kollektiv als „Vorwärts-/Rückwärtsrichtungen“ bezeichnet, während die beiden Richtungen, die senkrecht zu den Vorwärts-/Rückwärtsrichtungen sind und mit einer horizontalen Ebene ausgerichtet sind, nachstehend als „Rechts-/Linksrichtungen“ bezeichnet werden. Des Weiteren wird die eine von den Rechts-/Linksrichtungen, die in Bezug auf die Vorwärtsrichtung nach links zeigt, nachstehend als „Linksrichtung“ bezeichnet, während die andere von den Rechts-/Linksrichtungen, die in Bezug auf die Vorwärtsrichtung nach rechts zeigt, nachstehend als „Rechtsrichtung“ bezeichnet wird.
Das elektrische Fahrrad 1 entsprechend der in 1 dargestellten Ausführungsform beinhaltet nicht nur die Motoreinheit 3, sondern auch mehrere Räder 10, 11, Gabeln 12, Lenkstangen 13, einen Rahmen 2, eine Batterie 14, einen Sattel 15, paarweise vorhandene Kurbelarme 16 und paarweise vorhandene Pedale 17.
Das elektrische Fahrrad 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet ein Vorderrad 10 und ein Hinterrad 11 als die mehreren Räder 10, 11. Die Gabeln 12 beinhalten Beine 120 und eine Lenksäule 121. Die Beine 120 stützen das Vorderrad 10 drehbar. Die Lenksäule 121 erstreckt sich von einem oberen Endabschnitt der Beine 120 aus nach oben.
Der Rahmen 2 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet ein Kopfrohr 20, ein oberes Rohr 21, ein unteres Rohr 22, ein Sitzrohr 23, Sitzstreben 24, Kettenstreben 25 und einen Bügel 26.
An dem Kopfrohr 20 ist die Lenksäule 121 drehbar in Bezug auf die Zentralachse des Kopfrohres 20 montiert. Die Lenkstangen 13 sind an einem oberen Endabschnitt der Lenksäule 121 montiert. Der Fahrer kann die Orientierung des Vorderrades 10 ändern, indem er die Lenkstangen 13 dreht, damit sich die Lenksäule 121 um die Zentralachse des Kopfrohres 20 dreht.
Ein Vorderendabschnitt des oberen Rohres 21 ist mit dem Kopfrohr 20 verbunden. Ein Hinterendabschnitt des oberen Rohres 21 ist mit dem Sitzrohr 23 verbunden. Der Sattel 15 beinhaltet eine Welle 150. Die Welle 150 ist an einem oberen Endabschnitt des Sitzrohres 23 montiert. Der Bügel 26 ist mit einem unteren Endabschnitt des Sitzrohres 23 verbunden. Das untere Rohr 22 ist unter dem oberen Rohr 21 befindlich. Ein Vorderendabschnitt des unteren Rohres 22 ist mit dem Kopfrohr 20 verbunden. Ein Hinterendabschnitt des unteren Rohres 22 ist mit dem Bügel 26 verbunden. Die Batterie 14 ist entfernbar an dem unteren Rohr 22 angebracht. Die Batterie 14 liefert Leistung an die Motoreinheit 3.
Mit dem Hinterendabschnitt des oberen Rohres 21 sind jeweilige Vorderendabschnitte der Sitzstreben 24 verbunden. Die Kettenstreben 25 sind unter den Sitzstreben 24 befindlich. Jeweilige Hinterendabschnitte der Sitzstreben 24 sind mit ihren entsprechenden Hinterendabschnitten der Kettenstreben 25 verbunden. An dem Verbindungsabschnitt, an dem die Sitzstreben 24 und die Kettenstreben 25 miteinander verbunden sind, ist das Hinterrad 11 drehbar um eine Rechts-/Linksachse montiert. Im Sinne des Vorliegenden bezeichnet der Ausdruck „drehbar um die Rechts-/Linksachse“ eine Drehbarkeit um eine Drehachse, die parallel zu den Rechts-/Linksrichtungen ist. Ein Hinterkettenrad 18 ist an dem Hinterrad 11 angebracht. Jeweilige Vorderendabschnitte der Kettenstreben 25 sind mit dem Bügel 26 verbunden.
Die Motoreinheit 3 ist an dem Bügel 26 angebracht. Die Motoreinheit 3 entsprechend dieser Ausführungsform ist dafür konzipiert, Leistung nur an das Hinterrad 11 von dem Vorderrad 10 und dem Hinterrad 11 zu übertragen.
Die Motoreinheit 3 beinhaltet eine Eingabestruktur 30. Die Eingabestruktur 30 ist um die Rechts-/Linksachse drehbar. Die paarweise vorhandenen Pedale 17 sind mit der Eingabestruktur 30 über die paarweise vorhandenen Kurbelarme 16 gekoppelt. Die Übertragung der Pedaltretkraft, die auf die Pedale 17 ausgeübt wird, auf die Eingabestruktur 30 über die paarweise vorhandenen Kurbelarme 16 veranlasst, dass sich die Eingabestruktur 30 dreht.
Die Motoreinheit 3 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist eine Biaxialmotoreinheit. Wie in 2 gezeigt ist, beinhaltet die Motoreinheit 3 zwei Ausgabestrukturen, nämlich eine erste Ausgabestruktur 31 und eine zweite Ausgabestruktur 32, als Ausgabestrukturen zum Ausgeben der Drehleistung. Jede von der ersten Ausgabestruktur 31 und der zweiten Ausgabestruktur 32 ist um die Rechts-/Linksachse drehbar. Die erste Ausgabestruktur 31 dreht sich, wenn sie mit der Drehleistung der Eingabestruktur 30 (das heißt der Pedaltretkraft) versorgt wird. Die zweite Ausgabestruktur 32 dreht sich, wenn sie von dem Motor 53 mit Leistung versorgt wird.
Die Motoreinheit 3 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet des Weiteren zwei Antriebskettenräder, nämlich ein erstes Antriebskettenrad 51 und ein zweites Antriebskettenrad 52. Das erste Antriebskettenrad 51 ist an der ersten Ausgabestruktur 31 fixiert. Das erste Antriebskettenrad 51 dreht sich zusammen mit der ersten Ausgabestruktur 31 um die Rechts-/Linksachse. Das zweite Antriebskettenrad 52 ist an der zweiten Ausgabestruktur 32 fixiert. Das zweite Antriebskettenrad 52 dreht sich zusammen mit der zweiten Ausgabestruktur 32 um die Rechts-/Linksachse.
Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet das elektrische Fahrrad 1 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform des Weiteren ein Leistungsübertragungsmittel 19. Das Leistungsübertragungsmittel 19 überträgt auf das Hinterkettenrad 18 die Drehleistung des ersten Antriebskettenrades 51 und die Drehleistung des zweiten Antriebskettenrades 52. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Leistungsübertragungsmittel 19 als Endloskette verwirklicht. Das Leistungsübertragungsmittel 19 ist um das erste Antriebskettenrad 51, das zweite Antriebskettenrad 52 und das Hinterkettenrad 18 gehängt.
Die Drehleistung der ersten Ausgabestruktur 31 (siehe 2), die durch die Pedaltretkraft, die auf die Eingabestruktur 30 ausgeübt wird, gedreht wird, wird auf das Hinterrad 11 über das erste Antriebskettenrad 51, das Leistungsübertragungsmittel 19 und das Hinterkettenrad 18 übertragen. Die auf diese Weise erfolgende Übertragung der Drehleistung der ersten Ausgabestruktur 31 auf das Hinterrad 11 veranlasst, dass sich das Hinterrad 11 in der Richtung, in der das elektrische Fahrrad 1 vorwärts fährt, dreht.
Die Drehleistung der zweiten Ausgabestruktur 32, die gedreht wird, wenn der Motor 53 läuft, wird auf das Hinterrad 11 über das zweite Antriebskettenrad 52, das Leistungsübertragungsmittel 19 und das Hinterkettenrad 18 in dieser Reihenfolge übertragen. Dies bedeutet, dass dann, wenn der Fahrer in die Pedale 17 tritt und der Motor 53 läuft, die Drehleistung der ersten Ausgabestruktur 31 und die Drehleistung der zweiten Ausgabestruktur 32 auf das Hinterrad 11 über das Leistungsübertragungsmittel 19 und das Hinterkettenrad 18 übertragen werden. In diesem Fall veranlasst die sich ergebende Kraft, die sich aus der Summe der Pedaltretkraft, die auf die Eingabestruktur 30 ausgeübt wird, und der Hilfsantriebskraft des Motors 53 ergibt, dass sich das Hinterrad 11 in der Richtung, in der das elektrische Fahrrad 1 vorwärts fährt, dreht.
Wie in 2 gezeigt ist, beinhaltet die Motoreinheit 3 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform nicht nur den Motor 53, sondern auch ein Gehäuse 33, einen Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 57 und eine Steuer- bzw. Regelplatine bzw. -platte 34. Das Gehäuse 33 bildet die Umhüllung der Motoreinheit 3. Das Gehäuse 33 besteht aus einem metallischen Material, so beispielsweise aus Aluminium oder rostfreiem Stahl.
Das Gehäuse 33 haust die Eingabestruktur 30, die erste Ausgabestruktur 31, den Motor 53, den Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 57, die zweite Ausgabestruktur 32 und die Steuer- bzw. Regelplatte 34 ein. Man beachte, dass jede von der Eingabestruktur 30, der ersten Ausgabestruktur 31 und der zweiten Ausgabestruktur 32 nur teilweise in dem Gehäuse 33 untergebracht ist.
Das Gehäuse 33 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet zwei Elemente, nämlich einen ersten Unterteilungsteil 331 und einen zweiten Unterteilungsteil 332. Der erste Unterteilungsteil 331 und der zweite Unterteilungsteil 332 sind seitlich nebeneinander in der Rechts-/Linksrichtung angeordnet. Der erste Unterteilungsteil 331 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist links von dem zweiten Unterteilungsteil 332 befindlich.
Der erste Unterteilungsteil 331 ist als unteres bzw. bodenbestücktes rohrförmiges Element ausgebildet, das nach rechts (das heißt hin zu dem zweiten Unterteilungsteil 332) offen ist. Der erste Unterteilungsteil 331 weist eine erste Seitenwand 333 und eine erste Umfangswand 334 auf, die von einer Umfangskante der ersten Seitenwand 333 nach rechts vorsteht.
Der zweite Unterteilungsteil 332 ist in Form eines unteren bzw. bodenbestückten Zylinders ausgebildet, der nach links (das heißt hin zu dem ersten Unterteilungsteil 331) offen ist. Der zweite Unterteilungsteil 332 weist eine zweite Seitenwand 335 und eine zweite Umfangswand 336 auf, die von einer Umfangskante der zweiten Seitenwand 335 nach links vorsteht.
Die rechte Endfläche der ersten Umfangswand 334 bildet eine erste Zusammenfügungsoberfläche 337. Die linke Endfläche der zweiten Umfangswand 336 bildet eine zweite Zusammenfügungsoberfläche 338. Sind die erste Zusammenfügungsoberfläche 337 und die zweite Zusammenfügungsoberfläche 338 zusammengefügt, so sind der erste Unterteilungsteil 331 und der zweite Unterteilungsteil 332 durch Bolzen 38 aneinander fixiert.
An dem Vorderendabschnitt des Gehäuses 33 sind die Eingabestruktur 30 und die erste Ausgabestruktur 31 befindlich. Die Eingabestruktur 30 wird durch eine darauf übertragene externe Kraft veranlasst, sich zu drehen. Die Eingabestruktur 30 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet eine Eingabewelle 35 und einen Übertragungsmechanismus 40. Die Eingabewelle 35 wird durch eine darauf übertragene externe Kraft veranlasst, sich zu drehen. Die Eingabestruktur 30 dreht sich zusammen mit der Eingabewelle 35. Die axiale Richtung der Eingabewelle 35 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist parallel zur Rechts-/Linksrichtung. Die Eingabewelle 35 tritt durch die erste Seitenwand 333 des ersten Unterteilungsteiles 331 und die zweite Seitenwand 335 des zweiten Unterteilungsteiles 332 hindurch. Dies bedeutet, dass die Eingabewelle 35 durch das Gehäuse 33 in der Rechts-/Linksrichtung verläuft.
Wie in 3 gezeigt ist, beinhaltet die Motoreinheit 3 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform des Weiteren paarweise vorhandene Lager 36, 37. Die paarweise vorhandenen Lager 36, 37 stützen die Eingabewelle 35, um zu ermöglichen, dass sich die Eingabewelle 35 um die Rechts-/Linksachse dreht. Jedes von den paarweise vorhandenen Lagern 36, 37 ist als Kugellager verwirklicht. Das eine Lager 36 von den paarweise vorhandenen Lagern 36, 37 ist an dem ersten Unterteilungsteil 331 angebracht und innerhalb des Gehäuses 33 angeordnet. Das Lager 36 stützt die Eingabewelle 35 daran direkt.
Das andere Lager 37 von den paarweise vorhandenen Lagern 36, 37 ist an dem zweiten Unterteilungsteil 332 angebracht und innerhalb des Gehäuses 33 angeordnet. Die erste Ausgabestruktur 31 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist an dem Außenumfang der Eingabewelle 35 vorgesehen und stützt die Eingabewelle 35 derart, dass die Eingabewelle 35 um die Rechts-/Linksachse drehbar ist. Das Bereitstellen der ersten Ausgabestruktur 31 an dem Außenumfang der Eingabewelle 35 verringert ein allzu starkes Anwachsen der Gesamtgröße der Motoreinheit 3. Das Lager 37 stützt die erste Ausgabestruktur 31, um zu ermöglichen, dass sich die erste Ausgabestruktur 31 um die Rechts-/Linksachse dreht. Dies bedeutet, dass das Lager 37 die Eingabewelle 35 über die erste Ausgabestruktur 31 stützt.
Wie in 2 gezeigt ist, sind die paarweise vorhandenen Kurbelarme 16 bezugsrichtig an den rechten und linken Endabschnitten der Eingabewelle 35, die aus dem Gehäuse 33 vorstehen, fixiert. Die Pedaltretkraft, die auf die Pedale 17 (siehe 1) ausgeübt wird, veranlasst, dass sich die Eingabewelle 35 zusammen mit den paarweise vorhandenen Kurbelarmen 16 dreht.
Der Übertragungsmechanismus 40 überträgt die Drehleistung der Eingabewelle 35 auf die erste Ausgabestruktur 31 und dreht dadurch die erste Ausgabestruktur 31. Der Übertragungsmechanismus 40 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet ein Übertragungselement 41 und eine Einwegkupplung 46. Das Übertragungselement 41 weist die Gesamtform eines Zylinders auf, der die Eingabewelle 35 umgibt und an dem Außenumfang der Eingabewelle 35 vorgesehen ist. Das Übertragungselement 41 und die erste Ausgabestruktur 31 sind seitlich nebeneinander in der Rechts-/Linksrichtung angeordnet. Das Übertragungselement 41 ist links von der ersten Ausgabestruktur 31 befindlich. Das Übertragungselement 41 ist mit der Eingabewelle 35 gekoppelt und dreht sich zusammen mit der Eingabewelle 35 um die Rechts-/Linksachse. Das Übertragungselement 41 dreht die erste Ausgabestruktur 31, indem es die Drehleistung der Eingabewelle 35 auf die erste Ausgabestruktur 31 über die Einwegkupplung 46 überträgt.
Wie in 3 gezeigt ist, beinhaltet das Übertragungselement 41 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform zwei Elemente, nämlich ein erstes Element 411 und ein zweites Element 412. Jedes von dem ersten Element 411 und dem zweiten Element 412 ist in Form eines Zylinders ausgebildet, der konzentrisch zu der Eingabewelle 35 ist, und ist am Außenumfang der Eingabewelle 35 vorgesehen.
Ein Teil des ersten Elementes 411 ist links von der ersten Zusammenfügungsoberfläche 337 und der zweiten Zusammenfügungsoberfläche 338 des Gehäuses 33 befindlich. Insbesondere ist das erste Element 411 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform größtenteils links von der ersten Zusammenfügungsoberfläche 337 und der zweiten Zusammenfügungsoberfläche 338 angeordnet, wobei nur dessen rechter Endabschnitt rechts von der ersten Zusammenfügungsoberfläche 337 und der zweiten Zusammenfügungsoberfläche 338 befindlich ist.
Das erste Element 411 weist einen Einpassungsabschnitt 42 auf. Der Einpassungsabschnitt 42 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist an einer Innenumfangsoberfläche eines linken Endabschnittes des ersten Elementes 411 ausgebildet. Die Eingabewelle 35 weist einen Einpassungsabschnitt 43 auf. Der Einpassungsabschnitt 43 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist an der Außenumfangsoberfläche eines Bereiches der Eingabewelle 35, der zu dem Einpassungsabschnitt 42 weist, ausgebildet. Jeder von den Einpassungsabschnitten 42, 43 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist eine Zahnung, und der Einpassungsabschnitt 42 ist in den Einpassungsabschnitt 43 eingepasst, wodurch das erste Element 411 mit der Eingabewelle 35 gekoppelt ist. Dies bedeutet, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die Einpassungsabschnitte 42, 43 zusammen einen Kopplungsabschnitt bilden, an dem die Eingabewelle 35 und das Übertragungselement 41 miteinander gekoppelt sind. Das erste Element 411 dreht sich zusammen mit der Eingabewelle 35.
Ein Spalt 39 ist zwischen demjenigen Abschnitt des ersten Elementes 411, der rechts von dem Einpassungsabschnitt 42 befindlich ist, und der Eingabewelle 35 befindlich. Hierdurch wird ermöglicht, dass dann, wenn die Motoreinheit 3 zusammengesetzt ist, die Eingabewelle 35 leicht in das zylinderförmige erste Element 411 eingeführt wird.
Das zweite Element 412 ist neben dem ersten Element 411 in der Rechts-/Linksrichtung angeordnet. Das zweite Element 412 ist zwischen dem ersten Element 411 und der ersten Ausgabestruktur 31 befindlich. Dies bedeutet, dass das erste Element 411, das zweite Element 412 und die erste Ausgabestruktur 31 in dieser Reihenfolge entlang der Drehachse der Eingabewelle 35 angeordnet sind. Das zweite Element 412 ist rechts von der ersten Zusammenfügungsoberfläche 337 und der zweiten Zusammenfügungsoberfläche 338 des Gehäuses 33 angeordnet.
Das zweite Element 412 weist einen Einpassungsabschnitt 44 auf. Der Einpassungsabschnitt 44 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist an einer Innenumfangsoberfläche eines linken Endabschnittes des zweiten Elementes 412 ausgebildet. Das erste Element 411 weist einen Einpassungsabschnitt 45 auf. Der Einpassungsabschnitt 45 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist an der Außenumfangsoberfläche eines rechten Endabschnittes des ersten Elementes 411 ausgebildet. Jeder von den Einpassungsabschnitten 44, 45 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist eine Zahnung, wobei der Einpassungsabschnitt 44 in den Einpassungsabschnitt 45 eingepasst ist, wodurch das zweite Element 412 mit dem ersten Element 411 gekoppelt wird und ermöglicht wird, dass sich das zweite Element 412 zusammen mit dem ersten Element 411 dreht. Das zweite Element 412 ist mit der Eingabewelle 35 über das erste Element 411 gekoppelt.
Die erste Ausgabestruktur 31 ist in der Rechts-/Linksrichtung rechts von der ersten Zusammenfügungsoberfläche 337 und der zweiten Zusammenfügungsoberfläche 338 des Gehäuses 33 befindlich. Die erste Ausgabestruktur 31 ist als zylinderförmiges Element, das mit der Eingabewelle 35 konzentrisch ist, ausgebildet und ist an dem Außenumfang der Eingabewelle 35 vorgesehen.
Ein linker Endabschnitt der ersten Ausgabestruktur 31 ist an dem Außenumfang eines rechten Endabschnittes des zweiten Elementes 412 vorgesehen. Zwischen dem linken Endabschnitt der ersten Ausgabestruktur 31 und dem rechten Endabschnitt des zweiten Elementes 412 ist die Einwegkupplung 46 befindlich. Die Einwegkupplung 46 kann beispielsweise als Sperrklinkeneinwegkupplung verwirklicht sein. Die Einwegkupplung 46 ermöglicht, dass die Drehleistung von dem zweiten Element 412 auf die erste Ausgabestruktur 31 nur dann übertragen wird, wenn sich das zweite Element 412 in der einen Richtung in Bezug auf die erste Ausgabestruktur 31 dreht.
Insbesondere wenn die Drehgeschwindigkeit des zweiten Elementes 412 höher als die Drehgeschwindigkeit der ersten Ausgabestruktur 31 ist, wenn sich das Hinterrad 11 (siehe 1) in der Vorwärtsrichtung dreht, ermöglicht die Einwegkupplung 46, dass die Drehleistung von dem zweiten Element 412 auf die erste Ausgabestruktur 31 übertragen wird. Dies bedeutet, dass dann, wenn sich das Hinterrad 11 in der Vorwärtsrichtung dreht, die Einwegkupplung 46 ermöglicht, dass die Drehleistung nur von dem zweiten Element 412 auf die erste Ausgabestruktur 31, jedoch nicht von der ersten Ausgabestruktur 31 auf das zweite Element 412 übertragen wird. Dies verringert, wenn der Fahrer mit dem Treten der Pedale 17 (siehe 1) aufhört, während der Motor 53 (siehe 2) läuft, die Möglichkeit, dass sich die Eingabewelle 35 und die Kurbelarme 16, die mit der Eingabewelle 35 gekoppelt sind, dadurch, dass sie von dem Motor 53 mit Leistung beliefert werden, weiter drehen.
Der rechte Endabschnitt der ersten Ausgabestruktur 31 tritt durch die zweite Seitenwand 335 des zweiten Unterteilungsteiles 332 hindurch. Wie in 2 gezeigt ist, ist das erste Antriebskettenrad 51 an dem rechten Endabschnitt der ersten Ausgabestruktur 31, der aus dem Gehäuse 33 vorsteht, fixiert. Die Pedaltretkraft, die von den Pedalen 17 auf die Eingabewelle 35 über die Kurbelarme 16 ausgeübt wird, wird auf das erste Antriebskettenrad 51 über das erste Element 411, das zweite Element 412, die Einwegkupplung 46 und die erste Ausgabestruktur 31 in dieser Reihenfolge übertragen. Dies bedeutet, dass bei der vorliegenden Ausführungsform das eine menschliche Antriebskraft übertragende System zum an das erste Antriebskettenrad 51 erfolgenden Übertragen der Pedaltretkraft, die von den Kurbelarmen 16 ausgeübt wird, auf den Motor 3 von der Eingabewelle 35, dem Übertragungsmechanismus 40 und der ersten Ausgabestruktur 31 gebildet wird.
Hinter dem Gehäuse 33 sind der Motor 53, der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 57 und die zweite Ausgabestruktur 32 befindlich. Der Motor 53 ist in dem ersten Unterteilungsteil 331 untergebracht. Der Motor 53 beinhaltet eine Motorwelle 54, einen Rotor 55 und einen Stator 56.
Die Achse der Motorwelle 54 ist parallel zur Rechts-/Linksrichtung. Die linken und rechten Endabschnitte der Motorwelle 54 werden bezugsrichtig von einem Lager 47, das an dem ersten Unterteilungsteil 331 angebracht ist, und von einem Lager 48, das an dem zweiten Unterteilungsteil 332 angebracht ist, drehbar um die Rechts-/Linksachse gestützt.
Die Motorwelle 54 tritt durch den Rotor 55 in der Rechts-/Linksrichtung hindurch. Der Rotor 55 ist an der Motorwelle 54 fixiert und dreht sich zusammen mit der Motorwelle 54 um die Rechts-/Linksachse. Der Stator 56 ist an dem Außenumfang des Rotors 55 vorgesehen. Der Stator 56 dreht den Rotor 55.
Der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 57 überträgt die Drehleistung der Motorwelle 54 derart auf die zweite Ausgabestruktur 32, dass die Drehgeschwindigkeit der zweiten Ausgabestruktur 32 niedriger als diejenige der Motorwelle 54 wird. Der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 57 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet ein Zahnrad 58 und eine Einwegkupplung 59. Das Zahnrad 58 ist um die Rechts-/Linksachse drehbar. An der Außenumfangsoberfläche des Zahnrades 58 ist ein Zahnabschnitt 580 mit mehreren Zähnen vorgesehen. Zusätzlich ist an der Außenumfangsoberfläche eines Abschnittes der Motorwelle 54, der nach rechts von dem Rotor 55 vorsteht, ein Zahnabschnitt 540 mit mehreren Zähnen vorgesehen. Der Zahnabschnitt 580 und der Zahnabschnitt 540 kämmen miteinander. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Drehleistung der Motorwelle 54 auf das Zahnrad 58 übertragen wird, wodurch das Zahnrad 58 derart gedreht wird, dass das Zahnrad 58 mit der Motorwelle 54 arretiert ist. Die Anzahl der Zähne des Zahnabschnittes 580 ist größer als die Anzahl der Zähne des Zahnabschnittes 540.
Die zweite Ausgabestruktur 32 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist als Welle verwirklicht, deren Achse parallel zu der Rechts-/Linksrichtung ist. Die Motoreinheit 3 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet des Weiteren paarweise vorhandene Lager 60, 61. Die paarweise vorhandenen Lager 60, 61 stützen die zweite Ausgabestruktur 32, um zu ermöglichen, dass sich die zweite Ausgabestruktur 32 um die Rechts-/Linksachse dreht. Jedes der paarweise vorhandenen Lager 60, 61 ist als Kugellager verwirklicht.
Die paarweise vorhandenen Lager 60, 61 sind innerhalb des Gehäuses 33 befindlich. Eines von den paarweise vorhandenen Lagern 60, 61 ist an einem Lagerstützabschnitt 3312 angebracht, der einen Teil des ersten Unterteilungsteiles 331 bildet. Das andere Lager 61 ist an dem zweiten Unterteilungsteil 332 angebracht. Das eine Lager 60 kann an dem ersten Unterteilungsteil 331 entweder direkt oder indirekt angebracht sein, wobei ein weiteres Element dazwischen angeordnet ist. Das andere Lager 61 kann an dem zweiten Unterteilungsteil 332 entweder direkt oder indirekt angebracht sein, wobei ein weiteres Element dazwischen angeordnet ist.
Optional kann der Lagerstützabschnitt 3312 getrennt von dem ersten Unterteilungsteil 331 vorgesehen sein. In diesem Fall ist der Lagerstützabschnitt 3312 an dem ersten Unterteilungsteil 331 angebracht. Der Lagerstützabschnitt 3312 wird an dem ersten Unterteilungsteil 331 angebracht, indem er entweder mittels eines Fixierelementes, so beispielsweise einer Schraube, eingepasst oder fixiert wird. Der Lagerstützabschnitt 3312 kann aus demselben metallischen Material wie der erste Unterteilungsteil 331 bestehen. Alternativ kann der Lagerstützabschnitt 3312 aus einem anderen Material als der erste Unterteilungsteil 331 bestehen. Besteht der erste Unterteilungsteil 331 beispielsweise aus einem metallischen Material, so kann der Lagerstützabschnitt 3312 aus Harz bestehen. Dies verringert das Gewicht des Lagerstützabschnittes 3312, wodurch die Motoreinheit 3 leichtgewichtiger wird.
Der erste Unterteilungsteil 331 beinhaltet einen Motorgehäuseabschnitt 3313, der nach links vorsteht. Der Motorgehäuseabschnitt 3313 bedeckt den Stator 56 und den Rotor 55 des Motors 53. An dem Motorgehäuseabschnitt 3313 ist ein Lager 47 der Motorwelle 54 angebracht. Der Motorgehäuseabschnitt 3313 ist mit dem Stator 56 des Motors 53 in Kontakt. Die Wärme, die von dem Stator 56 erzeugt wird, wird durch den Motorgehäuseabschnitt 3313 an die Außenluft abgeleitet. Der Motorgehäuseabschnitt 3313 ist integral mit dem ersten Unterteilungsteil 331 ausgebildet. Optional kann der Motorgehäuseabschnitt 3313 getrennt von dem ersten Unterteilungsteil 331 vorgesehen sein. In diesem Fall ist der Motorgehäuseabschnitt 3313 an dem ersten Unterteilungsteil 331 mit einem Fixierelement, so beispielsweise einer Schraube, angebracht.
Der Motorgehäuseabschnitt 3313 ist nach rechts (das heißt hin zu dem zweiten Unterteilungsteil 332) offen. Der Stator 56 des Motors 53 ist in demselben Raum wie der Innenraum des Gehäuses 33, der von dem ersten Unterteilungsteil 331 und dem zweiten Unterteilungsteil 332 gebildet wird, angeordnet.
Die Einwegkupplung 59 ist an dem Außenumfang der zweiten Ausgabestruktur 32 vorgesehen. An dem Außenumfang der Einwegkupplung 59 ist das Zahnrad 58 vorgesehen. Dies bedeutet, dass die Einwegkupplung 59 zwischen der zweiten Ausgabestruktur 32 und dem Zahnrad 58 befindlich ist. Die Einwegkupplung 59 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist als Sperrklinkeneinwegkupplung verwirklicht. Die Einwegkupplung 59 ermöglicht, dass die Drehleistung von dem Zahnrad 58 auf die zweite Ausgabestruktur 32 nur dann übertragen wird, wenn sich das Zahnrad 58 in der einen Richtung in Bezug auf die zweite Ausgabestruktur 32 dreht.
Insbesondere wenn die Drehgeschwindigkeit des Zahnrades 58 höher als die Drehgeschwindigkeit der zweiten Ausgabestruktur 32 ist, wenn sich das Hinterrad 11 (siehe 1) in der Vorwärtsrichtung dreht, ermöglicht die Einwegkupplung 59, dass die Drehleistung von dem Zahnrad 58 auf die zweite Ausgabestruktur 32 übertragen wird. Dies bedeutet, dass dann, wenn sich das Hinterrad 11 in der Vorwärtsrichtung dreht, die Einwegkupplung 59 ermöglicht, dass die Drehleistung nur von dem Zahnrad 58 auf die zweite Ausgabestruktur 32, jedoch nicht von der zweiten Ausgabestruktur 32 auf das Zahnrad 58 übertragen wird. Dies verringert, wenn der Motor 53 zu laufen aufhört und der Fahrer in die Pedale 17 (siehe 1) tritt, beispielsweise die Möglichkeit, dass sich die Motorwelle 54 und der Rotor 55 drehen, wodurch die Pedaltretkraft, die ausgeübt wird, um das Hinterrad 11 zu drehen, im Vergleich zu einer Situation, in der die Drehleistung von der zweiten Ausgabestruktur 32 auf das Zahnrad 58 übertragen wird, verringert wird.
Der rechte Endabschnitt der zweiten Ausgabestruktur 32 tritt durch die zweite Seitenwand 335 des zweiten Unterteilungsteiles 332 hindurch. Das zweite Antriebskettenrad 52 ist an dem rechten Endabschnitt der zweiten Ausgabestruktur 32, der aus dem Gehäuse 33 vorsteht, fixiert.
Wird die Drehleistung des Zahnrades 58 auf die zweite Ausgabestruktur 32 über die Einwegkupplung 59 übertragen, so wird die Drehleistung der Motorwelle 54 auf das zweite Antriebskettenrad 52 über das Zahnrad 58, die Einwegkupplung 59 und die zweite Ausgabestruktur 32 in dieser Reihenfolge übertragen. Dies veranlasst, dass sich das zweite Antriebskettenrad 52 dreht, wodurch die Hilfsantriebsleistung des Motors 53 auf das Hinterrad 11 übertragen wird.
Bei einer Betrachtung senkrecht zur Rechts-/Linksrichtung überlappt die Steuer- bzw. Regelplatine bzw. -platte 34 wenigstens teilweise mit dem Zahnrad 58. Optional kann die Steuer- bzw. Regelplatte 34 gänzlich mit dem Zahnrad 58 bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung überlappen. Das Bereitstellen der Steuer- bzw. Regelplatte 34 an einer derartigen Position ermöglicht, dass die Steuer- bzw. Regelplatte 34 näher an die Drehmomentdetektionseinheit 62 entlang der Achse der Eingabewelle 35 herangebracht wird, wodurch ermöglicht wird, dass die Drehmomentdetektionseinheit 62 und die Steuer- bzw. Regelplatte 34 durch ein kürzeres Kabel miteinander verbunden werden.
Die Steuer- bzw. Regelplatte 34 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist als bedruckte Leiterplatte verwirklicht. Die Dicke der Steuer- bzw. Regelplatte 34 ist parallel zur Rechts-/Linksrichtung. Die Steuer- bzw. Regelplatte 34 weist eine Plattenoberfläche auf, die eine der beiden Oberflächen entlang der Dicke der Steuer- bzw. Regelplatte 34 ist. Die Steuer- bzw. Regelplatte 34 kann derart angeordnet sein, dass sich die Plattenoberfläche der Steuer- bzw. Regelplatte 34 in einer Richtung, die sich mit der Eingabewelle 35 schneidet, erstreckt. Die Steuer- bzw. Regelplatte 34 ist links von der ersten Zusammenfügungsoberfläche 337 und der zweiten Zusammenfügungsoberfläche 338 des Gehäuses 33 befindlich. Die Steuer- bzw. Regelplatte 34 überlappt mit dem ersten Element 411 bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung.
Die Steuer- bzw. Regelplatte 34 beinhaltet eine Steuer- bzw. Regeleinheit zum Steuern bzw. Regeln des Motors 53. Die Steuer- bzw. Regeleinheit steuert bzw. regelt den Betrieb der jeweiligen Elemente durch Ausführen eines Programms, das in einer Speichervorrichtung, so beispielsweise einem Nur-Lese-Speicher (ROM), gespeichert ist. Die Batterie 14 (siehe 1) ist elektrisch mit der Steuer- bzw. Regeleinheit derart verbunden, dass die Steuer- bzw. Regeleinheit von der Batterie 14 mit Leistung beliefert wird. Der Stator 56 ist elektrisch mit der Steuer- bzw. Regeleinheit verbunden. Die Steuer- bzw. Regelplatte 34 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet entweder ein Schaltelement, so beispielsweise einen Feldeffekttransistor (FET), oder einen Mikrocomputer.
Die Motoreinheit 3 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet des Weiteren die Drehmomentdetektionseinheit 62, die Drehungsdetektionseinheit 63 und eine Motordrehungsdetektionseinheit 640. Die Drehmomentdetektionseinheit 62 detektiert das Drehmoment (Drehleistung) der Eingabestruktur 30. Die Drehungsdetektionseinheit 63 detektiert den Drehzustand (so beispielsweise die Drehposition oder die Drehgeschwindigkeit) der Eingabestruktur 30. Die Motordrehungsdetektionseinheit 640 detektiert den Drehzustand (so beispielsweise eine Drehposition oder die Drehgeschwindigkeit) des Motors 53.
Jede von der Drehmomentdetektionseinheit 62, der Drehungsdetektionseinheit 63 und der Motordrehungsdetektionseinheit 640 ist elektrisch mit der Steuer- bzw. Regeleinheit verbunden. Die Steuer- bzw. Regeleinheit steuert bzw. regelt den Motor 53 auf Grundlage der Information, die von der Drehmomentdetektionseinheit 62, der Drehungsdetektionseinheit 63 und der Motordrehungsdetektionseinheit 640 detektiert wird. Wird auf Grundlage des Drehmomentes des ersten Elementes 411, das von der Drehmomentdetektionseinheit 62 detektiert wird, insbesondere detektiert, dass ein Drehmoment in der Eingabestruktur 30 erzeugt worden ist, so liefert die Steuer- bzw. Regeleinheit Leistung an den Stator 56, damit der Motor 53 läuft. Auf Grundlage des Drehmomentes des ersten Elementes 411 gemäß Detektion durch die Drehmomentdetektionseinheit 62 und der Drehposition des Motors 53 gemäß Detektion durch die Motordrehungsdetektionseinheit 640 steuert bzw. regelt die Steuer- bzw. Regeleinheit zusätzlich, wenn der Motor 53 läuft, die Drehgeschwindigkeit der Motorwelle 54. Wird zudem auf Grundlage der Information, die von der Drehungsdetektionseinheit 63 detektiert wird, (so beispielsweise auf Grundlage der Drehposition eines Detektionsziels 90, das nachstehend noch beschrieben wird) detektiert, dass sich die Eingabestruktur 30 nicht dreht, so hält die Steuer- bzw. Regeleinheit die Lieferung elektrischer Leistung an den Stator 56 an, sodass die Drehung der Motorwelle 54 aufhört.
Wie in 3 gezeigt ist, ist die Drehmomentdetektionseinheit 62 an dem Außenumfang der Eingabestruktur 30 vorgesehen. Die Drehmomentdetektionseinheit 62 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform befindet sich rechts von dem Kopplungsabschnitt, an dem die Eingabewelle 35 und das Übertragungselement 41 miteinander gekoppelt sind (das heißt rechts von den Einpassungsabschnitten 42, 43). Zudem ist die Drehmomentdetektionseinheit 62 links von dem zweiten Element 412 und links von der ersten Zusammenfügungsoberfläche 337 und der zweiten Zusammenfügungsoberfläche 338 des Gehäuses 33 befindlich.
Die Drehmomentdetektionseinheit 62 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist als magnetostriktiver Drehmomentsensor verwirklicht, der einen Magnetostriktionserzeugungsabschnitt 620, eine Spule 621 und eine Spuleneinhausung 622 beinhaltet. Der Magnetostriktionserzeugungsabschnitt 620 ist ein Element, dem eine magnetische Anisotropie aufgeprägt ist und das an der Außenumfangsoberfläche des ersten Elementes 411 ausgebildet ist. Der Magnetostriktionserzeugungsabschnitt 620 kann derart spiralförmig ausgebildet sein, dass er beispielsweise einen Winkel von 45° in Bezug auf die Rechts-/Linksrichtung definiert. Die Spule 621 ist derart angeordnet, dass sie geringfügig von einem Bereich an der Außenumfangsoberfläche des ersten Elementes 411, wo der Magnetostriktionserzeugungsabschnitt 620 vorgesehen ist, beabstandet ist. Die Spuleneinhausung 622 ist derart vorgesehen, dass sie die Spule 621 bedeckt. Die Spule 621 und die Spuleneinhausung 622 werden beispielsweise entweder durch das Gehäuse 33 oder ein Element, das an dem Gehäuse 33 angebracht ist, gestützt.
Wird das Drehmoment der Eingabewelle 35 auf das erste Element 411 übertragen, so wird der Magnetostriktionserzeugungsabschnitt 620, der für das erste Element 411 vorgesehen ist, aktiviert, wodurch ein Abschnitt mit erhöhter Permeabilität und ein Abschnitt mit erniedrigter Permeabilität gebildet werden. Das Drehmoment des ersten Elementes 411 kann als Information detektiert werden, die das Drehmoment der Eingabewelle 35 darstellt, indem die Differenz der Induktanz der Spule 621 gemessen wird.
Das Gewicht des Fahrers kann als nach unten wirkende Kraft von den Pedalen 17 auf die Eingabewelle 35 über die Kurbelarme 16 ausgeübt werden. Diese Kraft stellt eine Störung dar, wenn das Drehmoment der Eingabewelle 35 detektiert wird. Im Gegensatz zu dem zweiten Element 412 ist das erste Element 411 zudem nicht benachbart zu der Einwegkupplung 46, wodurch die Vibration, die von der Einwegkupplung 46 verursacht wird, kaum auf das erste Element 411 übertragen werden kann. Daher kann das Drehmoment der Eingabewelle 35 geeignet detektiert werden, indem das Drehmoment des ersten Elementes 411 detektiert wird, wie dies bei der vorliegenden Ausführungsform der Fall ist.
Die Drehungsdetektionseinheit 63 beinhaltet ein Detektionsziel 630, das sich entweder zusammen mit oder während einer Arretierung mit der Eingabestruktur 30 dreht; und eine Detektionseinheit 631 zum Detektieren eines Drehzustandes (so beispielsweise einer Drehposition oder einer Drehgeschwindigkeit) des Detektionsziels 630. Im Sinne des Vorliegenden bezeichnet die Aussage, dass sich etwas „zusammen mit etwas dreht“ den Umstand, dass sich diese zwei Dinge um dieselbe Drehachse drehen. Dreht sich zudem etwas „während einer Arretierung mit“ etwas, so bedeutet dies, dass sich diese zwei Dinge um zwei verschiedene Drehachsen drehen. Das Detektionsziel 630 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform dreht sich während der Arretierung mit der Eingabestruktur 30.
Die Drehungsdetektionseinheit 63 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet einen Rotator 632, der das Detektionsziel 630 beinhaltet. Der Rotator 632 ist um die Rechts-/Linksachse drehbar. Der Rotator 632 ist neben der Eingabestruktur 30 in einer Richtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung angeordnet. Die Drehachse des Rotators 632 und die Drehachse der Eingabestruktur 30 sind an verschiedenen Positionen in der Richtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung befindlich.
Der Rotator 632 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet einen Körper 633 und das Detektionsziel 630. Der Körper 633 ist eine Welle, die sich parallel zu der Rechts-/Linksrichtung erstreckt. Das Gehäuse 33 beinhaltet paarweise vorhandene Stützabschnitte 65, 66, die den Körper 633 derart stützen, dass der Körper 633 um die Rechts-/Linksachse drehbar ist. Der eine Stützabschnitt 65 von den paarweise vorhandenen Stützabschnitten 65, 66 ist für den ersten Unterteilungsteil 331 vorgesehen, während der andere Stützabschnitt 66 für den zweiten Unterteilungsteil 332 vorgesehen ist.
Der Körper 633 beinhaltet einen Wölbungsabschnitt 634. Der Wölbungsabschnitt 634 ist als Zwischenabschnitt in der Rechts-/Linksrichtung des Körpers 633 vorgesehen. Der Wölbungsabschnitt 634 ist in Form einer kreisförmigen Scheibe ausgebildet, die bei einer Betrachtung in der Rechts-/Linksrichtung größer als der Rest des Körpers 633 ist. Der Wölbungsabschnitt 634 beinhaltet einen Zahnabschnitt 635. Der Zahnabschnitt 635 weist mehrere Zähne auf, die an der Außenumfangsoberfläche des Wölbungsabschnittes 634 vorgesehen sind.
Das zweite Element 412 beinhaltet einen Zahnabschnitt 413. Der Zahnabschnitt 413 weist mehrere Zähne auf, die an der Außenumfangsoberfläche an einem linken Endabschnitt des zweiten Elementes 412 vorgesehen sind. Der Zahnabschnitt 413 dreht sich um die Drehachse des zweiten Elementes 412, die mit der Drehachse der Eingabewelle 35 ausgerichtet ist. Der Zahnabschnitt 413 kämmt mit dem Zahnabschnitt 635. Dies ermöglicht, dass sich der Körper 633 (Rotator 632) während einer Arretierung mit dem zweiten Element 412 dreht. Dies bedeutet, dass ein Drehelement, das sich zusammen mit der Eingabewelle 35 dreht, von dem zweiten Element 412 gebildet wird, mit dem sich der Rotator 632 zur Arretierung dreht. Man beachte, dass das Drehelement, mit dem der Rotator 632 gekoppelt ist, ein Element sein kann, das näher an dem Eingabeende befindlich ist, als die Einwegkupplung 46 in einem Eingabeübertragungssystem ist, das von der Eingabewelle 35, dem Übertragungsmechanismus 40 und der ersten Ausgabestruktur 31 gebildet wird. Das Drehelement kann beispielsweise das erste Element 411 oder kann auch ein Teil der Eingabewelle 35 sein.
Die Anzahl der Zähne des Zahnabschnittes 635 ist kleiner als die Anzahl der Zähne des Zahnabschnittes 413. Hierdurch wird die Drehgeschwindigkeit des Rotators 632 höher als die Drehgeschwindigkeit des zweiten Elementes 412, wenn sich der Rotator 632 während der Arretierung mit dem zweiten Element 412 dreht.
Das Detektionsziel 630 ist an der Außenumfangsoberfläche eines linken Endabschnittes des Körpers 633 angebracht. Das Detektionsziel 630 dreht sich zusammen mit dem Körper 633 um die Rechts-/Linksachse. Verwirklicht sein kann das Detektionsziel 630 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform entweder als Element, in dem mehrere Magnete derart eingebettet sind, dass sich die magnetischen Pole entlang des Umfanges hiervon abwechseln, oder als Magnet, der derart magnetisiert wird, dass sich die magnetischen Pole entlang des Umfanges hiervon abwechseln.
Das Detektionsziel 630 ist links von der Steuer- bzw. Regelplatte 34 befindlich und überlappt mit der Drehmomentdetektionseinheit 62 bei einer Betrachtung senkrecht zur Rechts-/Linksrichtung. Die Steuer- bzw. Regelplatte 54 überlappt mit der Drehmomentdetektionseinheit 62 bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/LinksRichtung. Das Detektionsziel 630 ist an einer Position angeordnet, an der das Detektionsziel 630 teilweise mit dem Magnetostriktionserzeugungsabschnitt 620 und der Spule 621 bei einer Betrachtung senkrecht zur Rechts-/Linksrichtung überlappt. Man beachte, dass das Detektionsziel 630 mit wenigstens einem von dem Magnetostriktionserzeugungsabschnitt 620 oder der Spule 621 bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung überlappen kann.
Alternativ kann das Detektionsziel 630 auch an einer Position angeordnet sein, an der entweder wenigstens ein rechter Endabschnitt hiervon oder nur der rechte Endabschnitt hiervon mit dem Magnetostriktionserzeugungsabschnitt 620 oder der Spule 621 bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung überlappt. Hierdurch wird ermöglicht, dass das Detektionsziel 630 und die Steuer- bzw. Regelplatte 34 näher an dem ersten Unterteilungsteil 331 angeordnet sind, wodurch ermöglicht wird, dass der Raum innerhalb des Gehäuses 33 effektiv genutzt wird.
Die Detektionseinheit 631 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist als Loch-IC (integrierte Schaltung IC) zum Detektieren der magnetischen Kraft der Magnete, die in dem Detektionsziel 630 beinhaltet sind, verwirklicht. Die Detektionseinheit 631 ist an der linken Oberfläche montiert, die eine der beiden Oberflächen der Steuer- bzw. Regelplatte 34 entlang der Dicke ist. Die Detektionseinheit 631 ist neben dem Detektionsziel 630 in der Rechts-/Linksrichtung angeordnet und weist zu dem Detektionsziel 630. Die Detektionseinheit 631 detektiert die Drehposition des Detektionsziels 630 durch Detektieren einer Schwankung des Magnetfeldes, die aus der Drehung des Detektionsziels 630 folgt.
Wie in 2 gezeigt ist, beinhaltet die Motoreinheit 3 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform des Weiteren eine Motordetektionseinheit 64, die eine Motordrehungsdetektionseinheit 640 beinhaltet. Die Motordetektionseinheit 64 beinhaltet des Weiteren einen Rotator 641 zusätzlich zu der Motordrehungsdetektionseinheit 640.
Der Rotator 641 ist an der Außenumfangsoberfläche der Motorwelle 54 angebracht und dreht sich zusammen mit der Motorwelle 54 entlang der Rechts-/Linksachse. Der Rotator 641 ist zwischen dem Rotor 55 und dem Zahnrad 58 befindlich. Der Rotator 641 ist links von der Steuer- bzw. Regelplatte 34 befindlich und überlappt mit der Drehmomentdetektionseinheit 62 bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung. Verwirklicht sein kann der Rotator 641 entweder als Element, bei dem mehrere Magnete derart eingebettet sind, dass sich die magnetischen Pole entlang des Umfanges hiervon abwechseln, oder als Magnet, der derart magnetisiert wird, dass sich die magnetischen Pole entlang des Umfanges hiervon abwechseln.
Die Motordrehungsdetektionseinheit 640 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist als Loch-IC (integrierte Schaltung IC) zum Detektieren der magnetischen Kraft der Magnete, die in dem Rotator 641 beinhaltet sind, verwirklicht. Die Motordrehungsdetektionseinheit 640 ist an der linken Oberfläche der Steuer- bzw. Regelplatte 34 montiert. Alternativ kann die Motordrehungsdetektionseinheit 640 an der rechten Oberfläche der Steuer- bzw. Regelplatte 34 montiert sein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Motordrehungsdetektionseinheit 640 und die Detektionseinheit 631 der Drehungsdetektionseinheit 63 an derselben Steuer- bzw. Regelplatte 34 montiert. Dies beseitigt die Notwendigkeit, Kabel zur Verbindung der Motordrehungsdetektionseinheit 640 und der Drehungsdetektionseinheit 63 mit der Steuer- bzw. Regelplatte 34 getrennt vorzusehen, was die Anzahl der Elemente verringert, die in dem Gehäuse 33 angeordnet werden müssen, und zudem ein zu starkes Anwachsen der Gesamtgröße der Motoreinheit 3 verhindert. Zusätzlich sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Motordrehungsdetektionseinheit 640 und die Detektionseinheit 631 der Drehungsdetektionseinheit 63 an derselben Oberfläche der Steuer- bzw. Regelplatte 34 montiert. Dies erleichtert die Montage der Detektionseinheit 631 der Drehungsdetektionseinheit 63 und der Motordrehungsdetektionseinheit 640 an der Steuer- bzw. Regelplatte 34.
Die Motordrehungsdetektionseinheit 640 ist neben dem Rotator 641 in der Rechts-/Linksrichtung angeordnet und weist zu dem Rotator 641. Die Motordrehungsdetektionseinheit 640 detektiert die Drehposition des Rotators 641 durch Detektieren einer Schwankung des Magnetfeldes, die sich aus der Drehung des Rotators 641 ergibt.
Wird die Motoreinheit 3 zusammengesetzt, so werden beispielsweise die Elemente, die in dem Gehäuse 33 angeordnet werden sollen, von links her (das heißt von der zweiten Zusammenfügungsoberfläche 338 her) in den zweiten Unterteilungsteil 332 eingesetzt, woraufhin die erste Zusammenfügungsoberfläche 337 des ersten Unterteilungsteiles 331 und die zweite Zusammenfügungsoberfläche 338 des zweiten Unterteilungsteiles 332 zusammengefügt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform überlappt das Detektionsziel 630 der Drehungsdetektionseinheit 63 mit der Drehmomentdetektionseinheit 62 bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung (das heißt einer Richtung, die mit der Eingabewelle 35 ausgerichtet ist), wie in 3 gezeigt ist. Hierdurch wird ermöglicht, dass das Detektionsziel 630 und die Detektionseinheit 631 zum Detektieren einer Schwankung des Magnetfeldes hiervon wie auch die Drehmomentdetektionseinheit 62 links neben dem ersten Unterteilungsteil 331 angeordnet werden können. Wird die Motoreinheit 3 zusammengesetzt, so wird hierdurch das Einsetzen der Drehmomentdetektionseinheit 62, des Detektionsziels 630 und der Detektionseinheit 631 in den zweiten Unterteilungsteil 332 erleichtert.
Wie in 2 gezeigt ist, überlappt bei der vorliegenden Ausführungsform der Rotator 641 der Motordetektionseinheit 64 zudem mit der Drehmomentdetektionseinheit 62 bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung. Zusätzlich sind bei der vorliegenden Ausführungsform das Detektionsziel 630 der Drehungsdetektionseinheit 63 und der Rotator 641 der Motordetektionseinheit 64 links von der ersten Zusammenfügungsoberfläche 337 und der zweiten Zusammenfügungsoberfläche 338 des Gehäuses 33 befindlich.
Des Weiteren sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Drehachse des Rotators 632 und die Drehachse der Eingabestruktur 30 an voneinander verschiedenen Positionen in der Richtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung befindlich. Wird die Drehgeschwindigkeit des Rotators 632 daher auf einen Wert eingestellt, der größer als die Drehgeschwindigkeit der Eingabestruktur 30 ist, wie dies bei der vorliegenden Ausführungsform der Fall ist, so wird ermöglicht, dass die Detektionsgenauigkeit (Auflösung) der Drehungsdetektionseinheit 63 mit der Verringerung der Anzahl der magnetischen Pole, die für das Detektionsziel 630 vorgesehen sind, verbessert werden kann. Alternativ kann die Drehgeschwindigkeit des Rotators 632 auf einen Wert eingestellt werden, der kleiner als die Drehgeschwindigkeit der Eingabestruktur 30 ist. In diesem Fall kann die Detektionsgenauigkeit der Drehungsdetektionseinheit 63 verbessert werden, indem der Durchmesser des Detektionsziels 630 und die Anzahl der magnetischen Pole, die für das Detektionsziel 630 vorgesehen sind, erhöht werden.
Zudem drehen sich das zweite Element 412, das das Drehelement entsprechend der vorliegenden Ausführungsform bildet, und der Rotator 632, der mit dem zweiten Element 412 arretiert ist, sogar dann, wenn die Einwegkupplung 46 nicht ermöglicht, dass die Drehleistung von der ersten Ausgabestruktur 31 auf die Eingabewelle 35 übertragen wird. Daher kann der Drehzustand der Eingabewelle 35 geeignet detektiert werden, indem die Detektionseinheit 631 den Drehzustand des Rotators 632, der sich während der Arretierung mit dem zweiten Element 412 dreht, detektiert.
Wie in 3 gezeigt ist, ist ein Wandabschnitt 3311 als Trennung zwischen dem Detektionsziel 630 und der Spule 621 der Drehmomentdetektionseinheit 62 vorgesehen. Der Wandabschnitt 3311 verringert die Möglichkeit, dass die magnetische Kraft, die von den Magneten in dem Detektionsziel 630 ausgeübt wird, die Spule 621 der Drehmomentdetektionseinheit 62 beeinflusst. Dies bedeutet, dass die Möglichkeit verringert wird, dass die magnetische Kraft der Magnete, die in dem Detektionsziel 630 beinhaltet sind, eine Abnahme der Genauigkeit des Drehmomentdetektionswertes, der von der Drehmomentdetektionseinheit 62 bezogen wird, verursacht. Der Wandabschnitt 3311 kann entweder einen integralen Teil des ersten Unterteilungsteiles 331 bilden oder getrennt von dem ersten Unterteilungsteil 331 vorgesehen sein, je nachdem, was gerade passend ist. Der Wandabschnitt 3311 besteht geeignet aus einem weichen magnetischen Material, so beispielsweise aus Eisen. Die Nutzung eines weichen magnetischen Materials, so beispielsweise von Eisen, verringert des Weiteren die Möglichkeit, dass die magnetische Kraft der Magnete, die in dem Detektionsziel 630 beinhaltet sind, eine Abnahme der Genauigkeit des Drehmomentdetektionswertes, der von der Drehmomentdetektionseinheit 62 bezogen wird, verursacht.
Bei einer Messung in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung, die senkrecht zur Drehachse der Eingabewelle 35 ist, ist in diesem Fall der Abstand L1 von dem Rotator 632 (insbesondere einem Punkt, der am nächsten an der Motordrehungsdetektionseinheit 640 an dem Rotator 632 ist) zu der Motordrehungsdetektionseinheit 640 geeignet kleiner oder gleich dem Abstand L2 von einem Punkt 642, der am weitesten von der Motordrehungsdetektionseinheit 640 an der Eingabewelle 35 entfernt ist, zu der Motordrehungsdetektionseinheit 640, wie in 4A und 4B gezeigt ist. Im vorliegenden Fall kann die Abmessung gemäß Messung in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der Steuer- bzw. Regelplatte 34 verkürzt werden, indem der Abstand zwischen der Motordrehungsdetektionseinheit 640 und der Detektionseinheit 631 entsprechend dem Rotator 632 verkürzt wird. Man beachte, dass der Rotator 632 hinter dem Punkt 642 entweder gänzlich, wie in 4A gezeigt ist, oder nur teilweise, wie in 4B gezeigt ist, angeordnet sein kann, je nachdem, was gerade passend ist.
Abwandlungen
Als Nächstes werden Abwandlungen der vorbeschriebenen exemplarischen Ausführungsform nacheinander beschrieben. Bei der nachfolgenden Beschreibung der ersten bis fünften Abwandlungen wird jedes konstituierende Element einer jeden der Abwandlungen mit derselben Funktion wie bei einem Pendant der vorbeschriebenen ersten Ausführungsform mit demselben Bezugszeichen wie das Pendant bezeichnet, und eine Beschreibung hiervon unterbleibt.
Erste Abwandlung
5 zeigt eine Motoreinheit 3A entsprechend einer ersten Abwandlung. Die Motoreinheit 3A weist denselben Aufbau wie die Motoreinheit 3 (siehe 2) entsprechend der vorbeschriebenen exemplarischen Ausführungsform auf, jedoch mit der Ausnahme, dass die Motoreinheit 3A ein zweites Element 412A anstelle des zweiten Elementes 412 und ein Drehelement 70 aufweist. Das zweite Element 412A weist denselben Aufbau wie das zweite Element 412 auf, jedoch mit der Ausnahme, dass das zweite Element 412A den Zahnabschnitt 413 entsprechend der vorbeschriebenen exemplarischen Ausführungsform nicht aufweist
Das Drehelement 70 ist in Form eines kreisförmigen Ringes ausgebildet, der konzentrisch zu dem zweiten Element 412A ist. Das Drehelement 70 ist am Außenumfang eines linken Endabschnittes des zweiten Elementes 412A vorgesehen. Das Drehelement 70 ist an dem zweiten Element 412A fixiert und dreht sich zusammen mit dem zweiten Element 412A um die Rechts-/Linksachse. An der Außenumfangsoberfläche des Drehelementes 70 ist ein Zahnabschnitt 71 mit mehreren Zähnen ausgebildet.
Der Zahnabschnitt 71 kämmt mit dem Zahnabschnitt 635 des Rotators 632. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Körper 633 (das heißt der Rotator 632) mit dem Drehelement 70 gekoppelt ist und sich während der Arretierung mit dem Drehelement 70 dreht. Dies bedeutet, dass bei der vorliegenden Abwandlung das Drehelement 70 einen Drehabschnitt bildet, der sich zusammen mit der Eingabewelle 35 dreht. Der Rotator 632, der das Detektionsziel 630 beinhaltet, dreht sich während der Arretierung mit dem Drehelement 70. Die Anzahl der Zähne des Zahnabschnittes 635 ist kleiner als die Anzahl der Zähne des Zahnabschnittes 71.
Zweite Abwandlung
6 zeigt eine Motoreinheit 3B entsprechend einer zweiten Abwandlung. Die Motoreinheit 3B weist denselben Aufbau wie die Motoreinheit 3 (siehe 2) entsprechend der vorbeschriebenen exemplarischen Ausführungsform auf, jedoch mit der Ausnahme, dass die Motoreinheit 3B eine Drehungsdetektionseinheit 63B anstelle der Drehungsdetektionseinheit 63 und ein zweites Element 412B anstelle des zweiten Elementes 412 aufweist. Das zweite Element 412B weist denselben Aufbau wie das zweite Element 412 auf, jedoch mit der Ausnahme, dass das zweite Element 412B den Zahnabschnitt 413 entsprechend der vorbeschriebenen exemplarischen Ausführungsform nicht aufweist.
Die Drehungsdetektionseinheit 63B entsprechend der vorliegenden Abwandlung ist ein optischer Drehungsdetektor. Die Drehungsdetektionseinheit 63B beinhaltet: ein Drehelement 72, das sich zusammen mit der Eingabestruktur 30 dreht, und eine Detektionseinheit 631B zum Detektieren des Drehzustandes (so beispielsweise einer Drehposition oder einer Drehgeschwindigkeit) des Drehelementes 72.
Das Drehelement 72 ist in Form eines kreisförmigen Rings ausgebildet, der zu dem zweiten Element 412B konzentrisch ist. Das Drehelement 72 ist an dem Außenumfang eines linken Endabschnittes des zweiten Elementes 412B vorgesehen. Das Drehelement 72 ist an dem zweiten Element 412B vorgesehen und dreht sich zusammen mit dem zweiten Element 412B um die Rechts-/Linksachse. Das Drehelement 72 steht nach links von dem zweiten Element 412B vor und ist an dem Außenumfang der Drehmomentdetektionseinheit 62 vorgesehen.
Das Drehelement 72 beinhaltet ein Detektionsziel 630B. Das Detektionsziel 630B steht von einem linken Endabschnitt des Drehelementes 72 hin zu dem Außenumfang vor. Das Detektionsziel 630B beinhaltet einen Lichtübertragungsabschnitt 73. Der Lichtübertragungsabschnitt 73 weist eine Lichtübertragungseigenschaft auf. Der Lichtübertragungsabschnitt 73 ist beispielsweise an einem Endabschnitt des Außenumfanges des Detektionsziels 630B vorgesehen und kann als mehrere Ausschneidungen oder Löcher konfiguriert sein, die entlang des Umfangs des Drehelementes 72 angeordnet sind. Bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung überlappt das Detektionsziel 630B mit dem Magnetostriktinserzeugungsabschnitt 620 und der Spule 621. Man beachte, dass das Detektionsziel 630B mit wenigstens einem von dem Magnetostriktionserzeugungsabschnitt 620 oder der Spule 621 bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung überlappen kann.
Die Detektionseinheit 631B ist als optischer Sensor verwirklicht. Die Detektionseinheit 631B ist an der linken Oberfläche der Steuer- bzw. Regelplatte 34 montiert und ist innerhalb des Gehäuses 33 befindlich. Die Detektionseinheit 631B überlappt mit der Drehmomentdetektionseinheit 62 bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung. Die Detektionseinheit 631 B beinhaltet eine Lichtemissionseinheit 74 und eine Fotodetektoreinheit 75. Die Lichtemissionseinheit 74 und die Fotodetektoreinheit 75 sind seitlich nebeneinander in der Rechts-/Linksrichtung angeordnet. Zwischen der Lichtemissionseinheit 74 und der Fotodetektoreinheit 75 ist das Detektionsziel 630B vorgesehen. Die Detektionseinheit 631 B detektiert die Drehposition des Drehelementes 72, indem die Lichtemissionseinheit 74 Licht hin zu der Fotodetektoreinheit 75 detektiert und die Fotodetektoreinheit 75 das Licht, das durch den Lichtübertragungsabschnitt 73 übertragen worden ist, empfängt. Alternativ kann die Drehungsdetektionseinheit 63B auch als anderer optischer Drehungssensor verwirklicht sein. Des Weiteren muss die Drehungsdetektionseinheit 63B kein optischer Drehungssensor sein.
Der Rotator 632 kann entsprechend der vorliegenden Abwandlung aus der Motoreinheit 3B weggelassen werden.
Dritte Abwandlung
7 zeigt eine Motoreinheit 3C entsprechend einer dritten Abwandlung. Die Motoreinheit 3C weist denselben Aufbau wie die Motoreinheit 3 (siehe 2) entsprechend der vorbeschriebenen exemplarischen Ausführungsform auf, jedoch mit der Ausnahme, dass die Motoreinheit 3C eine Drehungsdetektionseinheit 63C anstelle der Drehungsdetektionseinheit 63 und ein zweites Element 412C anstelle des zweiten Elementes 412 beinhaltet. Das zweite Element 412C weist denselben Aufbau wie das zweite Element 412 auf, jedoch mit der Ausnahme, dass das zweite Element 412C den Zahnabschnitt 413 entsprechend der vorbeschriebenen exemplarischen Ausführungsform nicht aufweist.
Die Drehungsdetektionseinheit 63C entsprechend der vorliegenden Abwandlung ist ein optischer Drehungsdetektor. Die Drehungsdetektionseinheit 63C beinhaltet ein Drehelement 76, das sich zusammen mit der Eingabestruktur 30 dreht, und eine Detektionseinheit 631C zum Detektieren des Drehzustandes (so beispielsweise einer Drehposition oder einer Drehgeschwindigkeit) des Drehelementes 76. Das Drehelement 76 kann denselben Aufbau wie das Drehelement 72 entsprechend der zweiten Abwandlung aufweisen.
Die Detektionseinheit 631C kann denselben Aufbau wie die Detektionseinheit 631B entsprechend der zweiten Abwandlung aufweisen. Dennoch ist die Detektionseinheit 631C nicht an der Steuer- bzw. Regelplatte 34 montiert, sondern ist an dem Gehäuse 33 (erster Unterteilungsteil 331) innerhalb des Gehäuses 33 fixiert. Die Detektionseinheit 631C ist elektrisch mit der Steuer- bzw. Regeleinheit der Steuer- bzw. Regelplatte 34 verbunden.
Der Rotator 632 kann entsprechend der vorliegenden Abwandlung aus der Motoreinheit 3C weggelassen werden.
Vierte Abwandlung
8 zeigt eine Motoreinheit 3D entsprechend einer vierten Abwandlung. Die Motoreinheit 3D weist denselben Aufbau wie die Motoreinheit 3 (siehe 2) entsprechend der vorbeschriebenen exemplarischen Ausführungsform auf, jedoch mit der Ausnahme, dass die Motoreinheit 3D eine Drehungsdetektionseinheit 63D anstelle der Drehungsdetektionseinheit 63 entsprechend der exemplarischen Ausführungsform und ein zweites Element 412D anstelle des zweiten Elementes 412 entsprechend der exemplarischen Ausführungsform beinhaltet. Das zweite Element 412D weist denselben Aufbau wie das zweite Element 412 auf, jedoch mit der Ausnahme, dass das zweite Element 412D den Zahnabschnitt 413 entsprechend der vorbeschriebenen exemplarischen Ausführungsform nicht aufweist.
Die Drehungsdetektionseinheit 63D entsprechend der vorliegenden Abwandlung ist ein optischer Drehungsdetektor. Die Drehungsdetektionseinheit 63D beinhaltet ein Drehelement 77, das sich zusammen mit der Eingabestruktur 30 dreht, und eine Detektionseinheit 631 D zum Detektieren des Drehzustandes (so beispielsweise einer Drehposition oder einer Drehgeschwindigkeit) des Drehelementes 77.
Das Drehelement 77 ist in Form eines kreisförmigen Ringes ausgebildet, der zu der Eingabewelle 35 konzentrisch ist. Das Drehelement 77 ist an dem Außenumfang der Eingabewelle 35 vorgesehen und ist links von dem ersten Element 411 und der Drehmomentdetektionseinheit 62 (das heißt entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend bezüglich der ersten Ausgabestruktur 31) vorgesehen. Das Drehelement 77 ist an der Eingabewelle 35 fixiert und dreht sich zusammen mit der Eingabewelle 35 um die Rechts-/Linksachse.
Das Drehelement 77 beinhaltet ein Detektionsziel 630D. Das Detektionsziel 630D steht von einem linken Endabschnitt des Drehelementes 77 hin zu dem Außenumfang vor.
Das Detektionsziel 630D beinhaltet einen Lichtübertragungsabschnitt 78. Der Lichtübertragungsabschnitt 78 weist eine Lichtübertragungseigenschaft auf. Der Lichtübertragungsabschnitt 78 ist beispielsweise an einem Endabschnitt des Außenumfanges des Detektionsziels 630D vorgesehen und kann als mehrere Ausschneidungen oder Löcher konfiguriert sein, die entlang des Umfanges des Drehelementes 72 angeordnet sind.
Die Detektionseinheit 631 D weist denselben Aufbau wie die Detektionseinheit 631B entsprechend der zweiten Abwandlung auf, jedoch mit der Ausnahme, dass die Detektionseinheit 631 D nicht an der Steuer- bzw. Regelplatte 34 montiert, jedoch an dem Gehäuse 33 fixiert ist.
Das Detektionsziel 630D der Motoreinheit 3D entsprechend der vorliegenden Abwandlung ist links von dem Kopplungsabschnitt, an dem die Eingabewelle 35 und das Übertragungselement 41 miteinander gekoppelt sind (das heißt links von den Einpassungsabschnitten 42, 43), vorgesehen, wodurch ermöglicht wird, dass ein weiter Raum in einem Zwischenbereich in der Rechts-/Linksrichtung innerhalb des Gehäuses 33 übrig bleibt. Daher kann die Steuer- bzw. Regelplatte 34 in dem Zwischenbereich angeordnet sein, es kann ein Element großer Größe (beispielsweise ein hochragendes Element), so beispielsweise ein Elektrolytkondensator, an der Steuer- bzw. Regelplatte 34 angeordnet werden, und es können mehrere Platten angeordnet werden, wodurch ermöglicht wird, dass der Raum innerhalb des Gehäuses 33 effektiv genutzt wird. Zusätzlich können das Detektionsziel 630D und die Detektionseinheit 631 zum Detektieren des Detektionsziels 630D wie auch die Drehmomentdetektionseinheit 62 ebenfalls links neben dem ersten Unterteilungsteil 331 angeordnet werden. Der Rotator 632 kann entsprechend der vorliegenden Abwandlung aus der Motoreinheit 3D weggelassen werden. Optional können die Detektionseinheit 631D entsprechend der vorliegenden Abwandlung wie auch die Detektionseinheit 631B entsprechend der zweiten Abwandlung an der Steuer- bzw. Regelplatte 34 montiert werden.
Fünfte Abwandlung
9 zeigt eine Motoreinheit 3E entsprechend einer fünften Abwandlung. Die Motoreinheit 3E entsprechend der vorliegenden Abwandlung ist eine Uniaxialmotoreinheit, die die zweite Ausgabestruktur 32 (siehe 2) entsprechend der exemplarischen Ausführungsform nicht beinhaltet. Man beachte, dass die Motoreinheit 3E dieselben konstituierenden Elemente wie die Motoreinheit 3 entsprechend der exemplarischen Ausführungsform beinhaltet. In der nachfolgenden Beschreibung werden daher beliebige konstituierende Elemente der Motoreinheit 3E mit derselben Funktion wie bei Pendants der Motoreinheit 3 nicht umfassend erneut beschrieben.
Die Motoreinheit 3E beinhaltet eine Ausgabestruktur 31E anstelle der ersten Ausgabestruktur 31. Bei der vorliegenden Abwandlung ist der Motor 53 an einem Vorderteil des Gehäuses 33 vorgesehen, und es sind die Eingabestruktur 30 und die Ausgabestruktur 31E in einem Hinterendabschnitt des Gehäuses 33 vorgesehen.
Die Ausgabestruktur 31E weist denselben Aufbau wie die erste Ausgabestruktur 31 auf, jedoch mit der Ausnahme, dass die Ausgabestruktur 31 E einen Zahnabschnitt 84 mit mehreren Zähnen beinhaltet. Der Zahnabschnitt 84 ist an der Außenumfangsoberfläche eines linken Endabschnittes der Ausgabestruktur 31E vorgesehen und ist innerhalb des Gehäuses 33 befindlich.
Die Motoreinheit 3E entsprechend der vorliegenden Abwandlung beinhaltet einen Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 57E anstelle des Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 57 entsprechend der exemplarischen Ausführungsform. Der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 57E ist innerhalb des Gehäuses 33 untergebracht. Der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 57E überträgt die Drehleistung der Motorwelle 54 auf die Ausgabestruktur 31E, damit die Drehgeschwindigkeit der Ausgabestruktur 31E niedriger als diejenige der Motorwelle 54 wird. Der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 57E beinhaltet eine Übertragungswelle 80, eine Einwegkupplung 83, eine erstes Übertragungszahnrad 81 und ein zweites Übertragungszahnrad 82.
Die Übertragungswelle 80 erstreckt sich parallel zur Rechts-/Linksrichtung. Die Übertragungswelle 80 wird entweder durch das Gehäuse 33 oder ein Lager, das an dem Gehäuse 33 angebracht ist, drehbar um die Rechts-/Linksachse gestützt. Die Einwegkupplung 83 ist an dem Außenumfang der Übertragungswelle 80 vorgesehen, und das erste Übertragungszahnrad 81 ist an dem Außenumfang der Einwegkupplung 83 vorgesehen. Dies bedeutet, dass die Einwegkupplung 83 zwischen der Übertragungswelle 80 und dem ersten Übertragungszahnrad 81 befindlich ist.
Das erste Übertragungszahnrad 81 wird von der Einwegkupplung 83 drehbar um die Rechts-/Linksachse gestützt. Das erste Übertragungszahnrad 81 beinhaltet einen Zahnabschnitt 810 mit mehreren Zähnen. Der Zahnabschnitt 810 ist an der Außenumfangsoberfläche des ersten Übertragungszahnrades 81 vorgesehen. Der Zahnabschnitt 810 kämmt mit dem Zahnabschnitt 540 der Motorwelle 54. Dies veranlasst, dass sich das erste Übertragungszahnrad 81 durch die Drehleistung, die von der Motorwelle 54 übertragen wird, dreht. Die Anzahl der Zähne des Zahnabschnittes 810 ist größer als die Anzahl der Zähne des Zahnabschnittes 540.
Das zweite Übertragungszahnrad 82 ist an dem Außenumfang eines Bereiches der Übertragungswelle 80, der rechts von der Einwegkupplung 83 und dem ersten Übertragungszahnrad 81 befindlich ist, vorgesehen. Das zweite Übertragungszahnrad 82 ist an der Übertragungswelle 80 fixiert und dreht sich zusammen mit der Übertragungswelle 80 um die Rechts-/Linksachse. Das zweite Übertragungszahnrad 82 beinhaltet einen Zahnabschnitt 820 mit mehreren Zähnen. Der Zahnabschnitt 820 ist an der Außenumfangsoberfläche des zweiten Übertragungszahnrades 82 vorgesehen.
Der Zahnabschnitt 820 des zweiten Übertragungszahnrades 82 kämmt mit dem Zahnabschnitt 84 der Ausgabestruktur 31E, wodurch ermöglicht wird, dass die Drehleistung des ersten Übertragungszahnrades 81 auf die Ausgabestruktur 31E übertragen wird. Die Anzahl der Zähne des Zahnabschnittes 820 des zweiten Übertragungszahnrades 82 ist kleiner als die Anzahl der Zähne des Zahnabschnittes 810 des ersten Übertragungszahnrades 81.
Die Einwegkupplung 83 kann beispielsweise als Sperrklinkeneinwegkupplung verwirklicht sein. Die Einwegkupplung 83 ermöglicht, dass die Drehleistung von dem ersten Übertragungszahnrad 81 auf die Übertragungswelle 80 nur dann übertragen wird, wenn sich das erste Übertragungszahnrad 81 in der einen Richtung in Bezug auf die Übertragungswelle 80 dreht.
Insbesondere wenn die Drehgeschwindigkeit des ersten Übertragungszahnrades 81 höher als die Drehgeschwindigkeit der Übertragungswelle 80 ist, während sich das Hinterrad 11 (siehe 1) in der Vorwärtsrichtung dreht, ermöglicht die Einwegkupplung 83, dass die Drehleistung von dem ersten Übertragungszahnrad 81 auf die Übertragungswelle 80 übertragen wird. Dies bedeutet, dass dann, wenn sich das Hinterrad 11 in der Vorwärtsrichtung dreht, die Einwegkupplung 83 ermöglicht, dass die Drehleistung nur von dem ersten Übertragungszahnrad 81 auf die Übertragungswelle 80, jedoch nicht von der Übertragungswelle 80 auf das erste Übertragungszahnrad 81 übertragen wird. Dies verringert, wenn der Motor 53 zu laufen aufhört und der Fahrer in die Pedale 17 (siehe 1) tritt, beispielsweise die Möglichkeit, dass sich die Motorwelle 54 und der Rotor 55 drehen, wodurch die Pedaltretkraft, die ausgeübt wird, um das Hinterrad 11 zu drehen, im Vergleich zu einer Situation, in der die Drehleistung von der Übertragungswelle 80 auf das erste Übertragungszahnrad 81 übertragen wird, verringert wird.
Wird die Drehleistung des ersten Übertragungszahnrades 81 auf die Übertragungswelle 80 über die Einwegkupplung 83 übertragen, so wird die Drehleistung der Motorwelle 54 auf die Ausgabestruktur 31 E über das erste Übertragungszahnrad 81, die Einwegkupplung 83, die Übertragungswelle 80 und das zweite Übertragungszahnrad 82 übertragen. Während der Fahrer in die Pedale 17 (siehe 1) tritt und der Motor 53 läuft, verursacht die resultierende Kraft, dass sich die Ausgabestruktur 31E dreht, wobei sich die resultierende Kraft aus der Summe der Drehleistung des zweiten Elementes 412, das sich mit der darauf ausgeübten Pedaltretkraft dreht, und der Drehleistung des zweiten Übertragungszahnrades 82, das von dem Motor 53 drehend angetrieben wird, ergibt. Diese Drehleistung der Ausgabestruktur 31E ermöglicht, dass das elektrische Fahrrad 1 seine Räder in die Vorwärtsfahrrichtung dreht.
Die Steuer- bzw. Regelplatte 34 überlappt mit dem ersten Übertragungszahnrad 81 bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung. Man beachte, dass die Steuer- bzw. Regelplatte 34 wenigstens teilweise mit dem ersten Übertragungszahnrad 81 bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung überlappen kann. Das Bereitstellen der Steuer- bzw. Regelplatte 34 an einer derartigen Position ermöglicht, dass die Steuer- bzw. Regelplatte 34 näher an die Drehmomentdetektionseinheit 62 entlang der Achse der Eingabewelle 35 herangebracht wird, wodurch wiederum ermöglicht wird, dass die Drehmomentdetektionseinheit 62 und die Steuer- bzw. Regelplatte 34 durch ein kürzeres Kabel miteinander verbunden werden. Des Weiteren ist ein Kabelerweiterungsabschnitt der Drehmomentdetektionseinheit 62 geeignet rechts (näher an dem zweiten Unterteilungsteil 332) entlang der Achse der Eingabestruktur 30 angeordnet. Dies ermöglicht, dass die Drehmomentdetektionseinheit 62 und die Steuer- bzw. Regelplatte 34 durch ein sogar noch kürzeres Kabel miteinander verbunden werden.
Die Motoreinheit 3E entsprechend der vorliegenden Abwandlung beinhaltet eine Drehungsdetektionseinheit 63E anstelle der Drehungsdetektionseinheit 63 entsprechend der ersten Ausführungsform. Wie in 10 gezeigt ist, beinhaltet die Drehungsdetektionseinheit 63E einen Rotator 632E, der ein Detektionsziel 630E beinhaltet; und eine Detektionseinheit 631E. Das Detektionsziel 630E, der Rotator 632E und die Detektionseinheit 631E können denselben Aufbau wie das Detektionsziel 630, der Rotator 632 beziehungsweise die Detektionseinheit 631 entsprechend der ersten Ausführungsform aufweisen, jedoch mit der Ausnahme, dass der Rotator 632E hinter der Eingabestruktur 30 befindlich ist und ein rechter Endabschnitt des Rotators 632E von einem Stützabschnitt 85, der an dem Gehäuse 33 angebracht ist, drehbar um die Rechts-/Linksachse gestützt ist.
Weitere Abwandlungen
Die Motoreinheiten 3 sowie 3A bis 3E und die elektrischen Fahrräder 1 entsprechend der exemplarischen Ausführungsform und ihre vorbeschriebenen Abwandlungen können nach Bedarf eine andere Ausgestaltung aufweisen.
Beispielsweise überlappt bei der exemplarischen Ausführungsform und den vorbeschriebenen ersten, zweiten, dritten und fünften Abwandlungen das Detektionsziel 630, 630B, 630C, 630E gänzlich nur mit einem Teil der Drehmomentdetektionseinheit 62 bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung. Dies stellt jedoch nur ein Beispiel für die vorliegende Offenbarung dar und soll nicht als beschränkend gedeutet werden. Alternativ überlappt gegebenenfalls nur ein Teil des Detektionsziels 630, 630B, 630C, 630E mit einem Teil oder der Gesamtheit der Drehmomentdetektionseinheit 62. Optional kann das Detektionsziel 630, 630B, 630C, 630E entweder gänzlich oder nur teilweise mit dem Magnetostriktionserzeugungsabschnitt 620 oder der Spule 621 der Drehmomentdetektionseinheit 62 bei einer Betrachtung senkrecht zu der Rechts-/Linksrichtung überlappen.
Zudem muss die Drehungsdetektionseinheit 63, 63E nicht als Drehungsdetektor, der Magnete und eine Loch-IC beinhaltet, verwirklicht sein. Alternativ kann die Drehungsdetektionseinheit 63, 63E auch als optischer Drehungssensor, so beispielsweise als Drehungsdetektionseinheiten 63B bis 63D entsprechend den zweiten bis vierten Abwandlungen, verwirklicht sein. Darüber hinaus müssen die Drehungsdetektionseinheiten 63B bis 63D keine optischen Drehungsdetektoren sein, sondern können auch Magnete und eine Loch-IC wie bei der vorbeschriebenen exemplarischen Ausführungsform beinhalten.
Des Weiteren muss nicht jede von der Detektionseinheit 631, 631C und der Motordrehungsdetektionseinheit 640 als Loch-IC verwirklicht sein, sondern kann beispielsweise auch ein Lochelement oder ein MR-Element (Magnetoresistance MR, Magnetwiderstand) sein.
Optional kann das erste Element 411 in Gänze links von der ersten Zusammenfügungsoberfläche 337 und der zweiten Zusammenfügungsoberfläche 338 befindlich sein.
Des Weiteren kann der Rotator 632, 632E auch an einer derartigen Position angeordnet sein, dass dann, wenn eine Messung senkrecht zu der Drehachse der Eingabewelle 35 vorgenommen wird, der Abstand L1 von dem Rotator 632, 632E zu der Motordrehungsdetektionseinheit 640 länger als der Abstand L2 von einem Punkt, der am weitesten von der Motordrehungsdetektionseinheit 640 entfernt ist, an der Eingabewelle 35 zu der Motordrehungsdetektionseinheit 640 ist.
Des Weiteren muss der Rotator 641 (siehe 2) nur ein Element sein, das sich zusammen mit oder arretiert mit der Motorwelle 54 des Motors 53 dreht. Der Rotator 641 kann beispielsweise auch ein Element sein, das sich während einer Kämmung mit der Motorwelle 54 oder dem Rotor 55 dreht.
Des Weiteren kann das Gehäuse 33 auch aus einem nicht metallischen Material bestehen. Das Material für das Gehäuse 33 ist nicht auf ein bestimmtes Material beschränkt.
Des Weiteren müssen die Einpassungsabschnitte 42, 43 keine Zahnungen (splines) sein, sondern können beispielsweise auch Riffelungen (serrations) sein. Optional kann einer der Einpassungsabschnitte 42, 43 ein Außengewinde sein, während der andere Einpassungsabschnitt 42, 43 ein Innengewinde sein kann. Auf gleiche Weise müssen die Einpassungsabschnitte 44, 45 keine Zahnungen sein, sondern können beispielsweise auch Riffelungen sein. Optional kann einer der Einpassungsabschnitte 44, 45 ein Außengewinde sein, während der andere Einpassungsabschnitt 44, 45 ein Innengewinde ist.
Des Weiteren kann jeder der Einpassungsabschnitte 46, 59, 83 beispielsweise als Einwegkupplung vom Rollentyp bzw. Wälztyp oder als Einwegkupplung vom Freilauftyp verwirklicht sein.
Des Weiteren muss nicht jedes der Lager 36, 37, 60, 61 ein Kugellager sein, sondern kann beispielsweise auch ein Rollenlager bzw. Wälzlager sein.
Des Weiteren muss die Drehmomentdetektionseinheit 62 kein magnetostriktiver Drehmomentsensor sein, sondern kann beispielsweise auch ein Drehmomentsensor, das ein Potenziometer nutzt, sein.
Optional können die Detektionseinheit 631, 631E und die Motordrehungsdetektionseinheit 640 auch an zwei verschiedenen Oberflächen der Steuer- bzw. Regelplatte 34 montiert sein. Alternativ können die Detektionseinheit 631 und die Motordrehungsdetektionseinheit 640 auch an zwei verschiedenen Steuer- bzw. Regelplatten montiert sein.
Optional kann die Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder auch eine Einheit sein, die den Motor 53 nicht beinhaltet. In diesem Fall kann die Hilfsantriebskraft für das elektrische Fahrrad 1 beispielsweise entweder von einem Motor, der in der Umgebung der Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder vorgesehen ist, oder einem Nabenmotor zum Antreiben des Vorderrades des elektrischen Fahrrades erzeugt werden. In letztgenanntem Fall wird insbesondere dann, wenn der Motor läuft, die Drehleistung des Hinterrades 11 des fahrenden elektrischen Fahrrades 1 entweder auf die erste Ausgabestruktur 31 oder die Ausgabestruktur 31 E über das Leistungsübertragungsmittel 19 übertragen.
Aspekte
Wie aus der vorstehenden Beschreibung einer exemplarischen Ausführungsform und ihrer Abwandlungen ersichtlich ist, weist eine Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einem ersten Aspekt den nachfolgenden Aufbau auf. Insbesondere beinhaltet die Leistungsübertragungseinheit eine Eingabestruktur (30), eine Ausgabestruktur (31, 31E), eine Drehmomentdetektionseinheit (62), ein Detektionsziel (630, 630B, 630C, 630E) und eine Detektionseinheit (631, 631B, 631C, 631E). Die Eingabestruktur (30) beinhaltet eine Eingabewelle (35). Die Eingabewelle (35) wird durch eine hierauf übertragene externe Kraft veranlasst, sich zu drehen. Die Eingabestruktur (30) dreht sich zusammen mit der Eingabewelle (35). Die Ausgabestruktur (31, 31E) gibt eine Drehleistung aus, indem sie sich zusammen mit der Eingabestruktur (30) dreht. Die Drehmomentdetektionseinheit (62) ist an einem Außenumfang der Eingabestruktur (30) vorgesehen. Das Detektionsziel (630, 630B, 630C, 630E) dreht sich entweder zusammen mit oder während einer Arretierung mit der Eingabestruktur (30). Die Detektionseinheit (631, 631 B, 631C, 631 E) detektiert einen Drehzustand des Detektionsziels (630, 630B, 630C, 630E). Wenigstens ein Teil der Drehmomentdetektionseinheit (62) und wenigstens ein Teil des Detektionsziels (630, 630B, 630C, 630E) überlappen miteinander bei einer Betrachtung senkrecht zu einer Drehachse der Eingabestruktur (30).
Dieser Aspekt ermöglicht, dass die Drehmomentdetektionseinheit (62), das Detektionsziel (630, 630B, 630C, 630E) und die Detektionseinheit (631, 631B, 631C, 631E) der Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder ausreichend nahe aneinander entlang der Drehachse der Eingabestruktur (30) angeordnet werden können. Dies vereinfacht das Muster der wechselseitigen Verbindungen der Drehmomentdetektionseinheit (62) und der Detektionseinheit (631, 631B, 631C, 631 E), wodurch erleichtert wird, den Raum innerhalb der Einheit effektiv zu nutzen.
Eine Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einem zweiten Aspekt kann in Kombination mit dem ersten Aspekt verwirklicht werden. Der zweite Aspekt weist den nachfolgenden Aufbau auf. Die Eingabestruktur (30) beinhaltet ein Übertragungselement (41). Das Übertragungselement (41) ist an einem Außenumfang der Eingabewelle (35) vorgesehen und neben der Ausgabestruktur (31, 31E) entlang einer Achse der Eingabewelle (35) vorgesehen. Das Übertragungselement (41) ist mit der Eingabewelle (35) gekoppelt und dreht sich mit dieser. Das Übertragungselement (41) überträgt eine Drehleistung der Eingabewelle (35) auf die Ausgabestruktur (31, 31 E), um zu veranlassen, dass sich die Ausgabestruktur (31, 31E) dreht. Die Drehmomentdetektionseinheit (62) ist an einem Außenumfang des Übertragungselementes (41) vorgesehen.
Dieser Aspekt ermöglicht, dass das Drehmoment der Eingabewelle (35) genau detektiert wird, indem das Drehmoment des Übertragungselementes (41) unter Nutzung der Drehmomentdetektionseinheit (62) detektiert wird.
Eine Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einem dritten Aspekt weist den nachfolgenden Aufbau auf. Entsprechend beinhaltet die Leistungsübertragungseinheit eine Eingabewelle (35), eine Ausgabestruktur (31), ein Übertragungselement (41), eine Drehmomentdetektionseinheit (62), ein Detektionsziel (630D) und eine Detektionseinheit (631D). Die Eingabewelle (35) wird durch eine darauf übertragene externe Kraft veranlasst, sich zu drehen. Die Ausgabestruktur (31) gibt eine Drehleistung aus. Das Übertragungselement (41) ist an einem Außenumfang der Eingabewelle (35) vorgesehen und neben der Ausgabestruktur (31) entlang einer Achse der Eingabewelle (35) angeordnet. Das Übertragungselement (41) ist mit der Eingabewelle (35) gekoppelt und dreht sich mit dieser. Das Übertragungselement (41) überträgt eine Drehleistung der Eingabewelle (35) an die Ausgabestruktur (31), um zu veranlassen, dass sich die Ausgabestruktur (31) dreht. Die Drehmomentdetektionseinheit (62) ist an einem Außenumfang des Übertragungselementes (41) vorgesehen. Das Detektionsziel (630D) dreht sich während einer Arretierung mit der Eingabewelle (35). Die Detektionseinheit (631D) detektiert einen Drehzustand des Detektionsziels (630D). Das Detektionsziel (630D) ist entlang einer Achse der Eingabewelle (35) entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend bezüglich der Ausgabestruktur (31) in Bezug auf einen Kopplungsabschnitt, an dem die Eingabewelle (35) und das Übertragungselement (41) miteinander gekoppelt sind, befindlich.
Dieser Aspekt ermöglicht, dass ein weiter Raum in einem Zwischenbereich in der Rechts-/Linksrichtung innerhalb der Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder übrig bleibt. Daher können eine Steuer- bzw. Regelplatte (34) und andere Elemente in dem Zwischenbereich in der Rechts-/Linksrichtung innerhalb der Einheit angeordnet werden, wodurch es erleichtert wird, den Raum innerhalb der Einheit effektiv zu nutzen.
Eine Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einem vierten Aspekt kann in Kombination mit dem zweiten oder dritten Aspekt verwirklicht werden. Der vierte Aspekt weist den nachfolgenden Aufbau auf. Insbesondere beinhaltet die Leistungsübertragungseinheit des Weiteren ein Kettenrad (51). Die Ausgabestruktur (31, 31E) ist an dem Außenumfang der Eingabewelle (35) vorgesehen. Das Kettenrad (51) ist an der Ausgabestruktur (31, 31E) montiert.
Dieser Aspekt verringert das Anwachsen der Gesamtgröße der Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder, indem die Ausgabestruktur (31, 31E) an dem Außenumfang der Eingabewelle (35) angeordnet wird.
Eine Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einem fünften Aspekt kann in Kombination mit einem beliebigen von den zweiten bis vierten Aspekten verwirklicht werden. Der fünfte Aspekt weist den nachfolgenden Aufbau auf. Insbesondere beinhaltet die Leistungsübertragungseinheit des Weiteren eine Einwegkupplung (46). Das Übertragungselement (41) beinhaltet ein erstes Element (411) und ein zweites Element (412, 412A bis 412E). Das erste Element (411) ist an dem Außenumfang der Eingabewelle (35) vorgesehen, mit der Eingabewelle (35) gekoppelt und dreht sich zusammen mit der Eingabewelle (35). Das zweite Element (412, 412A bis 412E) ist an dem Außenumfang der Eingabewelle (35) vorgesehen, neben dem ersten Element (411) entlang der Achse der Eingabewelle (35) angeordnet, mit dem ersten Element (411) gekoppelt und dreht sich zusammen mit dem ersten Element (411). Die Einwegkupplung (46) ist zwischen dem zweiten Element (412, 412A bis 412E) und der Ausgabestruktur (31) befindlich und ermöglicht, dass eine Drehleistung von dem zweiten Element (412, 412A bis 412E) auf die Ausgabestruktur (31) nur dann übertragen wird, wenn sich das zweite Element (412, 412A bis 412E) in der einen Richtung in Bezug auf die Ausgabestruktur (31) dreht.
Dieser Aspekt verringert die Möglichkeit, dass sich die Eingabewelle (35) weiterdreht, indem sie von dem Motor (53) mit Leistung geliefert wird, wenn der Fahrer mit dem Treten in die Pedale (17) aufhört.
Eine Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einem sechsten Aspekt kann in Kombination mit einem beliebigen der ersten bis fünften Aspekte verwirklicht werden. Der sechste Aspekt weist den nachfolgenden Aufbau auf. Die Leistungsübertragungseinheit beinhaltet des Weiteren einen Motor (53) und eine Steuer- bzw. Regelplatte (34). Die Steuer- bzw. Regelplatte (34) steuert bzw. regelt die Drehung des Motors (53).
Dieser Aspekt ermöglicht, dass innerhalb der Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder der Raum, der den Motor (53) und die Steuer- bzw. Regelplatte (34) beinhaltet, effektiv genutzt wird.
Eine Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einem siebten Aspekt kann in Kombination mit dem sechsten Aspekt verwirklicht werden. Der siebte Aspekt weist den nachfolgenden Aufbau auf. Eine Plattenoberfläche der Steuer- bzw. Regelplatte (37) erstreckt sich in einer Richtung, die sich mit einer Motorwelle (54) des Motors (53) schneidet. Die Steuer- bzw. Regelplatte (34) überlappt wenigstens einen Teil der Drehmomentdetektionseinheit (62) bei einer Betrachtung senkrecht zu einer Drehachse der Eingabewelle (35).
Dieser Aspekt ermöglicht, dass die Steuer- bzw. Regelplatte (34) näher an der Drehmomentdetektionseinheit (62) angeordnet ist, wodurch ermöglicht wird, dass die Drehmomentdetektionseinheit (62) und die Steuer- bzw. Regelplatte (34) durch ein kürzeres Kabel miteinander verbunden werden.
Eine Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einem achten Aspekt kann in Kombination mit dem sechsten oder siebten Aspekt verwirklicht werden. Der achte Aspekt weist den nachfolgenden Aufbau auf. Insbesondere beinhaltet die Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder des Weiteren eine Motordrehungsdetektionseinheit (640). Die Motordrehungsdetektionseinheit (640) ist an der Steuer- bzw. Regelplatte (34) montiert und detektiert einen Drehzustand des Motors (53). Die Detektionseinheit (631, 631B bis 631 E) ist an der Steuer- bzw. Regelplatte (34) montiert.
Dieser Aspekt ermöglicht, dass die Detektionseinheit (631, 631 B, 631E) und die Motordrehungsdetektionseinheit (640) an derselben Steuer- bzw. Regelplatte (34) montiert sind, wodurch das Anwachsen der Gesamtgröße der Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder verringert wird.
Eine Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einem neunten Aspekt kann in Kombination mit dem achten Aspekt verwirklicht werden. Der neunte Aspekt weist den nachfolgenden Aufbau auf. Insbesondere sind die Detektionseinheit (631, 631B bis 631E) und die Motordrehungsdetektionseinheit (640) an derselben Oberfläche der Steuer- bzw. Regelplatte (34) montiert.
Dieser Aspekt ermöglicht, dass die Detektionseinheit (631, 631B bis 631E) und die Motordrehungsdetektionseinheit (640) einfach an der Steuer- bzw. Regelplatte (34) montiert werden können.
Ein elektrisches Fahrrad (1) entsprechend einem zehnten Aspekt weist den nachfolgenden Aufbau auf. Insbesondere beinhaltet das elektrische Fahrrad (1) ein Rad (11) und die Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einem der ersten bis neunten Aspekte. Die Leistungsübertragungseinheit gibt eine Drehleistung an das Rad (11) aus.
Dieser Aspekt stellt ein elektrisches Fahrrad (1) bereit, das die Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einem der ersten bis achten Aspekte beinhaltet.
Bezugszeichenliste

1: elektrisches Fahrrad
11: Rad (Hinterrad)
3: Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder (Motoreinheit)
30: Eingabestruktur
31: Ausgabestruktur (erste Ausgabestruktur)
31E: Ausgabestruktur
34: Steuer- bzw. Regelplatte
35: Eingabewelle
41: Übertragungselement
411: erstes Element
412, 412A bis 412D: zweites Element
46: Einwegkupplung
51: Kettenrad (erstes Antriebskettenrad)
53: Motor
62: Drehmomentdetektionseinheit
630, 630B bis 630E: Detektionsziel
631, 631B bis 631E: Detektionseinheit
640: Motordrehungsdetektionseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2014/184826 A1 [0005]

Claims

Leistungsübertragungseinheit zur Verwendung in elektrischen Fahrrädern, wobei die Leistungsübertragungseinheit umfasst: einen Motor, der eine Motorwelle, einen Rotor und einen Stator beinhaltet; eine Eingabestruktur, die eine Eingabewelle beinhaltet und dafür konfiguriert ist, sich zusammen mit der Eingabewelle zu drehen, wobei die Eingabewelle durch eine darauf übertragene externe Kraft veranlasst wird, sich zu drehen; einen Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus, der dafür konfiguriert ist, eine Drehleistung der Motorwelle zu übertragen, während er eine Drehgeschwindigkeit verringert; ein Gehäuse, das den Motor, die Eingabestruktur und den Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus unterbringt, wobei das Gehäuse einen ersten Unterteilungsteil und einen zweiten Unterteilungsteil beinhaltet; ein Lager, das innerhalb des Gehäuses befindlich ist; und einen Lagerstützabschnitt, an dem das Lager angebracht ist, wobei der Lagerstützabschnitt den Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus stützt, der Lagerstützabschnitt an dem ersten Unterteilungsteil angebracht ist, der erste Unterteilungsteil mit einem den Stator bedeckenden Motorgehäuseelement integral ist.
Leistungsübertragungseinheit zum Erzeugen einer Hilfsantriebskraft für ein elektrisches Fahrrad, wobei die Leistungsübertragungseinheit umfasst: eine Eingabestruktur, die eine Eingabewelle beinhaltet und dafür konfiguriert ist, sich zusammen mit der Eingabewelle zu drehen, wobei die Eingabewelle durch eine darauf übertragene externe Kraft veranlasst wird, sich zu drehen; eine erste Ausgabestruktur, die dafür konfiguriert ist, sich dadurch zu drehen, dass sie mit einer Drehleistung der Eingabestruktur versorgt wird; ein Gehäuse, das die Eingabestruktur und die erste Ausgabestruktur unterbringt, wobei das Gehäuse einen ersten Unterteilungsteil und einen zweiten Unterteilungsteil beinhaltet; einen Motor, der in dem Gehäuse untergebracht ist; einen Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus, der dafür konfiguriert ist, eine Drehleistung der Motorwelle zu übertragen, während er eine Drehgeschwindigkeit verringert; ein Lager, das innerhalb des Gehäuses befindlich ist; und einen Lagerstützabschnitt, an dem das Lager angebracht ist, wobei der Lagerstützabschnitt den Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus stützt, wobei der Lagerstützabschnitt an dem ersten Unterteilungsteil angebracht ist, und der erste Unterteilungsteil integral ein den Motor bedeckendes Motorgehäuseelement beinhaltet.
Leistungsübertragungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Leistungsstützabschnitt einen Teil des Motors bedeckt.
Leistungsübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Teil des Motors innerhalb des ersten Unterteilungsteiles untergebracht ist.
Leistungsübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus ein Übertragungszahnrad beinhaltet, das mit einem Zahnabschnitt kämmt, der an einer Außenumfangsoberfläche der Motorwelle des Motors vorgesehen ist, und das Lager eine Drehwelle des Übertragungszahnrades drehbar stützt.
Leistungsübertragungseinheit nach Anspruch 2, wobei der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus beinhaltet: eine Übertragungswelle, die von dem Lager drehbar gestützt wird; ein erstes Übertragungszahnrad, das an einem Außenumfang der Übertragungswelle vorgesehen ist, wobei das erste Übertragungszahnrad durch eine Drehleistung der Motorwelle veranlasst wird, sich zu drehen; und ein zweites Übertragungszahnrad, das an der Übertragungswelle fixiert ist, wobei das zweite Übertragungszahnrad eine Drehleistung des ersten Übertragungszahnrades auf die erste Ausgabestruktur überträgt.
Leistungsübertragungseinheit nach Anspruch 6, des Weiteren beinhaltend eine Steuer- bzw. Regelplatte bzw. Platine, die dafür konfiguriert ist, die Drehung des Motors zu steuern bzw. zu regeln, wobei die Steuer- bzw. Regelplatte bzw. Platine wenigstens teilweise mit dem ersten Übertragungszahnrad bei einer Betrachtung senkrecht zu einer Drehachse der Eingabewelle überlappt.
Leistungsübertragungseinheit nach Anspruch 2, des Weiteren umfassend eine zweite Ausgabestruktur mit einer Achse parallel zu einer Achse der ersten Ausgabestruktur.
Leistungsübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, des Weiteren umfassend eine Drehmomentdetektionseinheit, die dafür konfiguriert ist, eine Drehleistung der Eingabestruktur zu detektieren, wobei die Eingabestruktur ein Übertragungselement beinhaltet, das an einem Außenumfang der Eingabewelle vorgesehen ist, und die Drehmomentdetektionseinheit an einem Außenumfang des Übertragungselementes vorgesehen ist.
Leistungsübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, des Weiteren umfassend eine Drehmomentdetektionseinheit, die dafür konfiguriert ist, eine Drehleistung der Eingabestruktur zu detektieren, wobei die Eingabestruktur ein Übertragungselement beinhaltet, das an einem Außenumfang der Eingabewelle vorgesehen ist, und unter der Annahme, dass zwei Richtungen, die senkrecht zu Vorwärts-/Rückwärtsrichtungen des elektrischen Fahrrades sind und mit einer horizontalen Ebene ausgerichtet sind, Rechts-/Linksrichtungen sind, die Drehmomentdetektionseinheit rechts von dem Kopplungsabschnitt, in dem die Eingabewelle und das Übertragungselement miteinander gekoppelt sind, befindlich ist.
Leistungsübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Eingabestruktur ein Übertragungselement beinhaltet, das an einem Außenumfang der Eingabewelle vorgesehen ist, das Übertragungselement mit der Eingabewelle über einen Einpassungsabschnitt gekoppelt ist, unter der Annahme, dass zwei Richtungen, die senkrecht zu Vorwärts-/Rückwärtsrichtungen des elektrischen Fahrrades und mit einer horizontalen Ebene ausgerichtet sind, Rechts-/Linksrichtungen sind, ein Spalt zwischen einem rechts von dem Einpassungsabschnitt befindlichen Abschnitt des Übertragungselementes und der Eingabewelle ausgebildet ist.
Leistungsübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Eingabestruktur ein Übertragungselement beinhaltet, das an einem Außenumfang der Eingabewelle vorgesehen ist, das Übertragungselement mit der Eingabewelle über einen Einpassungsabschnitt gekoppelt ist, und unter der Annahme, dass zwei Richtungen, die senkrecht zu Vorwärts-/Rückwärtsrichtungen des elektrischen Fahrrades sind und mit einer horizontalen Ebene ausgerichtet sind, Rechts-/Linksrichtungen sind, der Einpassungsabschnitt an einer Innenumfangsoberfläche eines linken Endabschnittes des Übertragungselementes ausgebildet ist.
Leistungsübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der erste Unterteilungsteil aus einem anderen Material als der Lagerstützabschnitt hergestellt ist.
Leistungsübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der erste Unterteilungsteil aus einem metallischen Material besteht und der Lagerstützabschnitt aus einem Harz hergestellt ist.
Leistungsübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Lagerstützabschnitt an dem ersten Unterteilungsteil über einen Einpassungsabschnitt angebracht ist.
Leistungsübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Lagerstützabschnitt an dem ersten Unterteilungsteil durch ein Fixierelement angebracht ist.
Leistungsübertragungseinheit nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend: eine Drehungsdetektionseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen Drehzustand der Eingabestruktur zu detektieren; und eine Drehmomentdetektionseinheit, die an einem Außenumfang der Eingabestruktur vorgesehen ist, wobei die Drehungsdetektionseinheit beinhaltet: ein Drehelement mit einem Teil, der an dem Außenumfang der Drehungsdetektionseinheit vorgesehen ist, mit einer Konfigurierung dafür, sich zusammen mit der Eingabewelle zu drehen.
Leistungsübertragungseinheit nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Drehungsdetektionseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen Drehzustand der Eingabestruktur zu detektieren, wobei die Eingabestruktur ein Übertragungselement beinhaltet, das an einem Außenumfang der Eingabewelle vorgesehen ist, und die Drehungsdetektionseinheit ein Drehelement beinhaltet, das an einem Außenumfang des Übertragungselementes fixiert ist.
Leistungsübertragungseinheit nach Anspruch 18, wobei die Eingabestruktur des Weiteren eine Einwegkupplung beinhaltet, die dafür konfiguriert ist, eine Drehleistung der Eingabewelle zu übertragen; die Einwegkupplung an dem Außenumfang des Übertragungselementes befindlich ist, und eine Position des Drehelementes, das an dem Übertragungselement fixiert ist, und die Position der Einwegkupplung in einer axialen Richtung der Eingabewelle voneinander verschieden sind.
Leistungsübertragungseinheit nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Ausgabestruktur, die dafür konfiguriert ist, sich dadurch zu drehen, dass sie mit einer Drehleistung der Eingabestruktur versorgt wird, wobei die Eingabestruktur beinhaltet: ein Übertragungselement, das an einem Außenumfang der Eingabewelle vorgesehen ist, und eine Einwegkupplung, die dafür konfiguriert ist, eine Drehleistung der Eingabewelle zu übertragen, wobei das Übertragungselement radial einwärts von der Einwegkupplung befindlich ist, und die Ausgabestruktur radial auswärts von der Einwegkupplung befindlich ist.
Leistungsübertragungseinheit nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Drehungsdetektionseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen Drehzustand der Eingabestruktur zu detektieren, wobei die Drehungsdetektionseinheit beinhaltet: ein Detektionsziel, das mit der Eingabestruktur drehbar ist, und eine Detektionseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen Drehzustand des Detektionsziels zu detektieren, und die Detektionseinheit zwischen der Eingabewelle und der Motorwelle des Motors vorgesehen ist.
Leistungsübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1, 17 bis 21, wobei der Lagerstützabschnitt an dem ersten Unterteilungsteil durch ein Fixierelement fixiert ist.
Leistungsübertragungseinheit nach Anspruch 18, des Weiteren umfassend eine Drehmomentdetektionseinheit, die dafür konfiguriert ist, eine Drehleistung der Eingabestruktur zu detektieren, wobei eine Position, in der das Drehelement an dem Übertragungselement fixiert ist, die Drehmomentdetektionseinheit bei einer Betrachtung entlang einer axialen Richtung der Eingabewelle überlappt.
Leistungsübertragungseinheit nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Drehungsdetektionseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen Drehzustand der Eingabestruktur zu detektieren, wobei die Eingabestruktur beinhaltet: ein Übertragungselement, das an einem Außenumfang der Eingabewelle vorgesehen ist, und eine Einwegkupplung, die dafür konfiguriert ist, eine Drehleistung der Eingabewelle zu übertragen, wobei die Drehungsdetektionseinheit ein Drehelement beinhaltet, das an einem Außenumfang des Übertragungselementes fixiert ist, eine Position, in der das Drehelement an dem Übertragungselement fixiert ist, die Einwegkupplung bei einer Betrachtung entlang einer axialen Richtung der Eingabewelle überlappt.
Leistungsübertragungseinheit nach einem der Ansprüche 1, 20 und 21, des Weiteren umfassend eine Drehungsdetektionseinheit, die dafür konfiguriert ist, einen Drehzustand der Eingabestruktur zu detektieren, wobei die Drehungsdetektionseinheit ein Drehungselement, das an einem Außenumfang der Eingabewelle vorgesehen ist, beinhaltet, und das Drehelement innerhalb des Gehäuses befindlich ist.
Elektrisches Fahrrad, umfassend: ein Rad; und die Leistungsübertragungseinheit für elektrische Fahrräder entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei die Leistungsübertragungseinheit dafür konfiguriert ist, eine Drehleistung an das Rad auszugeben.