JP2024519224A - 駆動装置、および、車両 - Google Patents

Abstract

【課題】【解決手段】本発明は、筋力および／またはモータ動力を用いて駆動可能な車両のための駆動装置であって、Ｌ字形のフレームインターフェース（３）と駆動ユニット（２）とを有しており、前記Ｌ字形のフレームインターフェース（３）が、底部（３１）と、側壁（３２）と、前記底部（３１）に向き合う開放側（６６）とを有している形式のものに関し、前記駆動ユニット（２）が前記フレームインターフェース（３）の前記開放側（６６）を介して、特に水平に取り付け可能であって、前記フレームインターフェース（３）の前記底部（３１）と解除可能に固定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、駆動装置、この駆動装置を有する車両、並びに駆動装置を製造するための方法に関する。

例えば電動自転車等の車両の駆動装置は公知であって、この場合、駆動装置は、車両の車両フレームにねじ結合される。この場合、駆動ユニットはしばしば、部分的に車両フレームの２つの壁部間に配置されている。結合するために、しばしば、駆動ユニットの両側に配置されている金属薄板を介して車両フレームと駆動ユニットとの間接的なねじ結合が行われる。この場合、一般的な形式で、駆動ユニットと、ねじ結合しようとする第２の壁部との間にギャップが存在する。このギャップをブリッジするために、例えば一方の保持金属薄板が壁部に当接するまで変形され得る。しかしながらこれは、機械的な負荷および駆動装置のシール性に不都合な影響を及ぼす。

これに対して、請求項１の特徴を有する本発明による駆動装置は、駆動ユニットにおける最適な負荷状態を調整するために適した、特に簡単かつ頑丈な構造が提供され得る、という点で優れている。これは、ボトムブラケット軸およびフレームインターフェースを備えた駆動ユニットを有する駆動装置によって得られる。この場合、フレームインターフェースはＬ字形に構成されている。Ｌ字形のフレームインターフェースは、底部および側壁を有しており、底部に向き合う側は開放側である。駆動ユニットはこの開放側を介してフレームインターフェースに水平に、かつ駆動ユニットのボトムブラケット軸に対して平行に若しくはこのボトムブラケット軸に沿って取り付け可能であり、この場合、底部に解除可能に固定され、好適にはねじ結合されている。駆動ユニットがＵ字形のフレームインターフェースに固定されていて、垂直方向でのみフレームインターフェースに取り付けられ、例えば挿入することができる従来技術のものとは異なり、本発明によるＬ字形のフレームインターフェースによれば駆動ユニットは水平方向でフレームインターフェースに配置され、次いで固定、例えばねじ結合される。これによって、特に簡単に水平方向で取り付けられる駆動装置が提供され得る。

フレームインターフェースの底部は、特に駆動ユニットの被駆動側に配置されていて、駆動ユニットのボトムブラケット軸に対して概ね直交して若しくは直角に配置されている。この場合、側壁は、底部に対して概ね直角に配置されていて、駆動ユニットのボトムブラケット軸に対して概ね平行である。車両の走行方向に関連してチェーンブレードが位置する側が、駆動ユニットの被駆動側とみなされる。被駆動側は、駆動ユニットのチェーンブレード側の伝動装置出口によって形成される。従来技術により公知のＵ字形のフレームインターフェースは、１つの底部および２つの側壁を有しており、これら２つの側壁は、Ｕ字形のフレームインターフェースの脚を形成する。底部に向き合う側は開放されている。この底部に向き合う開放側を介して、駆動ユニットは垂直方向で取り付けることができる。この場合、駆動ユニットの挿入は、好適な形式で下から上へ、選択的に上から下へ行われる。この公知のフレームインターフェースの底部は、駆動ユニットのボトムブラケット軸に対して概ね平行に配置されている。したがって、底部に対して概ね直角に配置された２つの側壁は、駆動ユニットの被駆動側、並びにこの被駆動側に向き合う、駆動ユニットの側に位置している。したがって、従来技術によるＵ字形のフレームインターフェースの開放側は、下方に向いているので、組み立ては垂直方向で下から上へ行われる。選択的に、従来技術によるＵ字形のフレームインターフェースの開放側は、上方に向いていてもよいので、組み立ては垂直方向で上から下へ行われてよい。この公知のＵ字形のフレームインターフェースとは異なり、Ｌ字形のフレームインターフェースを有する本発明の配置構成によれば、底部に向き合う開放側は、側方から水平方向で組み立てが可能であるように配置されている。「水平方向」および「垂直方向」の概念は、筋力および／またはモータ動力を用いて駆動可能な車両、特に電動自転車のフレームインターフェースにおける駆動ユニットの一般的な配置に関連している。フレームインターフェースにおける駆動ユニットの、このような形式の一般的な配置において、駆動ユニットのボトムブラケット軸は概ね水平方向に向けられている。したがって、水平方向の組み立ては、ボトムブラケット軸に対して概ね平行若しくはボトムブラケット軸に沿った組み立てである。また、垂直方向の組み立ては、駆動ユニットのボトムブラケット軸に対して概ね直角な組み立てである。

この場合、底部および側壁によって、特にフレームインターフェースの受け室が画成される。駆動ユニットは好適な形式で少なくとも部分的にフレームインターフェースの受け室内に配置されている。

側壁および底部のＬ字形の配置において、側壁は部分的にまたは完全に底部を取り囲んで環状に構成されていてよい。完全に環状の側壁において、フレームインターフェースの鉢状の構成が得られる。好適な形式で、底部は連続的に構成されていてよい。選択的に、底部は単数または複数の切欠を有していてよく、これらの切欠を通して例えば駆動ユニットの部分またはその他の構成部材が突き出すことができる。好適な形式で、側壁は連続的に構成されていてよい。しかしながら、側壁は単数または複数の切欠を有していてよく、これらの切欠を通して例えば駆動ユニットの部分またはその他の構成部材を貫通係合させることができる。場合によっては設けられている複数の切欠は、選択的に別の機能を有していてよく、例えば、これら複数の切欠は、これらの切欠を通して駆動ユニットの複数の部分を突き出させることなしに、駆動ユニットを加熱するために用いられてもよい。

しかも、フレームインターフェースの鉢状の構成によって、例えば飛び石の衝突、機械的な接触またはその他の周囲の影響に対する駆動ユニットの機械的な保護が提供され得る。また、鉢状のフレームインターフェースによって、すべての配置構成の特に高い強度が提供され得る。例えば、側壁によって駆動ユニットとの特に大きい接触領域が提供され、それによって機械的な負荷の特に良好な配分が可能である。例えばこれによって、車両フレームから駆動ユニットへ伝達される負荷は、例えば強いブレーキ操作等が行われたときに、駆動ユニットに均一に配分され得る。

駆動ユニットは好適な形式で、ハウジングとボトムブラケット軸と、特にハウジング内にモータおよび／または伝動装置とを有している。

従属請求項の内容は、本発明の好適な実施態様である。

駆動ユニットは、特に固定軸受装置を介して底部にねじ結合されている。固定軸受装置は、特に、底部が少なくとも１つのねじ山付きピン、好適には１つのねじによって、駆動ユニットのハウジングの少なくとも１つのねじ山、好適にはねじ山付きスリーブにねじ結合されていることによって、形成されている。特に、駆動ユニットと底部とは直接的に、少なくとも１つのねじを用いてねじ結合されている。好適な形式で、少なくとも１つのねじは、フレームインターフェースの外側から底部の開口を通して駆動ユニット内にねじ込まれている。これによって、駆動ユニットとフレームインターフェースとの特に頑丈な結合が提供され得る。

好適な形式で、駆動ユニットの少なくとも１つの保持領域は、保持部材と底部との間に配置されている。この場合、保持部材は、側壁にもまた駆動ユニットにも固定されている。

特に好適には、駆動装置は、この駆動装置が完全に固定されているときに、駆動ユニットの少なくとも１つの保持領域が保持部材と底部との間で予め規定された張力または圧力にさらされるように構成されている。完全に固定された状態とは、特に、すべてのねじが予め規定された目標トルクで、止まるまでねじ込まれた状態とみなされる。引張負荷または圧縮負荷は好適には、ねじ結合後に相応の予め規定された引張負荷または圧縮負荷が得られるように、保持部材が相応に駆動ユニットの保持領域およびフレームインターフェースの許容誤差に適合されることによって調整される。選択的にまたは追加的に、引張負荷または圧縮負荷は、好適にはフレームインターフェースの底部における駆動ユニットのための特別に適合された当接箇所によって調整される。好適な形式で、圧縮負荷のために、駆動装置の許容誤差は、ねじ結合前に保持部材が駆動ユニットの保持領域に当接し、それと同時に保持部材とフレームインターフェースの側壁との間にギャップが生じるように調整されている。例えば完全なねじ結合によって、このギャップは閉じられ、少なくとも駆動ユニットの保持領域が保持部材と底部との間で圧力を受けて締め付けられる。選択的に、好適には、引張負荷のために、駆動装置の許容誤差は、ねじ結合前に保持部材が側壁に当接し、それと同時に保持部材と駆動ユニットの保持領域との間にギャップが生じるように調整されている。例えば、このギャップはねじ結合によって閉じられ、少なくとも駆動ユニットの保持領域が底部と保持部材との間で張力にさらされる。これによって特に簡単な形式で、駆動ユニットの最適な所望の負荷状態が調整され得る。

言い換えれば、保持部材は、駆動ユニットの保持領域の、底部に向き合う側に位置している。この場合、保持部材は浮動軸受装置を介してそれぞれ、側壁の端面側および駆動ユニットに固定、好適にはねじ結合されている。例えば、駆動ユニットは保持部材の固定によって少なくとも部分的に受け室内で保持される。さらに、駆動ユニットの負荷状態は、保持部材と駆動ユニットとの間または保持部材と側壁との間のギャップの調整によって、特に簡単かつ適切に適合させることができる。

好適には、保持部材は弾性的に変形可能なプレート状の部材である。弾性的に変形可能なプレート状の部材は、フレームインターフェースと駆動ユニットとの間の公差調整を特に簡単な形式および方法で可能にし、フレームインターフェースの幾何学形状にも、また駆動ユニットの幾何学形状にも個別に適合させることができる。さらに、小さい固有重量を有する可延性の材料を使用すれば、特に軽量の構造を可能にする。

好適には、駆動装置は、駆動ユニットとフレームインターフェースとの特に簡単かつ確実な結合を可能にするために、正確に２つの保持部材を有している。

さらに好適には、保持部材は平らな金属薄板である。保持部材としての平らな金属薄板は、小さい重量を有する駆動装置の特に簡単かつ安価な構造を可能にする。駆動装置が、それぞれ平らな金属薄板である２つの保持部材を有していれば、特に好適である。この場合、好適な形式で、各金属薄板はそれぞれちょうど１つのねじを用いて側壁にねじ結合されていて、２つのねじを用いて駆動ユニットの保持領域にねじ結合されている。

特に好適には、保持部材は２つの平らな金属薄板セクションを有する段付けされた金属薄板である。この場合、２つの平らな金属薄板セクションは、予め規定されたオフセットを保って互いに平行に配置されている。この場合、２つの金属薄板セクションのオフセットは、保持部材のねじ結合されていない状態、つまり保持部材の機械的な負荷を受けていない状態におけるものとみなされる。好適な形式で、オフセットは、ねじ結合によって、例えば保持部材を用いてギャップがブリッジされることによって変化し得る。好適な形式で、第１の平らな金属薄板セクションは駆動ユニットの保持領域にねじ結合されていて、第２の平らな金属薄板セクションが側壁にねじ結合されている。段付けされた金属薄板を用いて、特にオフセットが相応に調整されることによって、駆動ユニットの保持領域の引張負荷または圧縮負荷が特に簡単かつ適切に調整され得る。

さらに好適には、保持部材が、フレームインターフェースの側壁の端面側全体に当接するカバーである。これによって、好適にはカバーが概ね全受け室の開放側を覆う。好適な形式で、カバーは底部に類似した形状で構成されていて、好適にはＬ字形のフレームインターフェースと共に概ね閉じられた受け室を形成する。例えば、カバーは複数の切欠を有していてよく、これらの切欠を貫通して駆動ユニットの部分またはその他の部材が突き出すことができる。カバーは、例えばプラスチックまたは選択的に金属、例えばアルミニウムより形成されてよい。カバーによって、駆動ユニットは周囲の影響に対して特に良好に保護され得る。

特に好適には、カバーが、少なくとも１つの開口と、開口毎に１つのエラストマーエレメントおよび１つのスリーブとを有している。この場合、エラストマーエレメントおよびスリーブは開口内に配置されていて、１つのねじを用いて駆動ユニットにねじ結合されている。ねじ結合は、ねじを用いてスリーブがエラストマーエレメントに押し付けられ、エラストマーエレメントが駆動ユニットに押し付けられるように行われる。その際に、特に最終状態において、スリーブが駆動ユニットに接触しており、好適にはそれによりエラストマーエレメントが力のバイパス内に存在する。この場合、エラストマーエレメントは、特に確実かつ頑丈なねじ結合を可能にする。何故ならば、例えばエラストマーエレメントの所定の可撓性によって、損傷を避けるために、振動または打撃が減衰され得るからである。好適な形式で、さらにエラストマーエレメントは、このエラストマーエレメントがスリーブを用いた圧縮によって半径方向で拡開され、開口の内壁に当接することによって、ねじ結合の公差調整を可能にする。これによって、エラストマーエレメントは軸方向および半径方向に開口内で固定され、それによってカバーおよび駆動ユニットも互いに相対的に固定される。

さらに好適にはカバーがばね弾性的なカバーとして構成されている。この場合、駆動ユニットは、カバーの当接領域とフレームインターフェースの底部との間で締め付けられている。これは例えば形状締結式に行われてよい。形状締結式の結合は、例えばカバーの当接領域と駆動ユニットとの間の適当なセンタリングによって行われてよい。選択的におよび／または追加的に、締め付けは摩擦締結式に行われてよい。摩擦締結式の締め付けにおいて、駆動ユニットはカバーの当接領域とフレームインターフェースの底部との間に圧力下で締め付けられる。

好適には、駆動ユニットはさらに少なくとも１つの固定ねじを有しており、この固定ねじを用いて当接領域が駆動ユニットに直接的にねじ結合されている。特に、当接領域と駆動ユニットとは、駆動装置の完全にねじ結合された状態で、少なくとも１つの固定ねじを用いて、止まるまで互いにねじ結合されている。これにより、駆動ユニットの特に頑丈な固定が可能となる。

好適には、カバーは、完全にねじ結合された状態で、少なくとも５０Ｎ、好適には少なくとも２００Ｎ、有利には最大１６００Ｎの圧縮力を、特にカバーと底部との間のねじ締め付け箇所毎に駆動ユニットに加えるように構成されている。この場合、特に、駆動装置の静止状態、つまり例えば車両の走行運転による動的な負荷が駆動装置に作用することのない静止状態が観察される。これによって、フレーム装置の動的な負荷においても、常に駆動ユニットの圧縮負荷が存在することが保証される。これによって、特に例えば駆動ユニットが互いに結合されたハウジング半部を有している場合、駆動ユニットの特に確実なシール性が保証され得る。

特に好適には、カバーが皿状に構成されていて、保持領域と段付けされたばね領域とを有している。この場合、支承領域は当接領域を取り囲んでいる。支承領域は、フレームインターフェースの側壁とねじ結合可能である。好適な形式で、ねじ結合された状態でカバーの支承領域だけがフレームインターフェースの側壁と接触している。ばね領域は当接領域と支承領域とを互いに接続する。特にばね領域は、当接領域と支承領域とをばね弾性的に接続するように構成されており、つまり当接領域と支承領域とをこれが撓むように互いに接続し、この場合、ばね領域はリセットばね力を生ぜしめる。言い換えれば、それゆえ、カバーは皿ばねの原理に基づいている。これにより、圧力下で締め付けられた状態を確実に生ぜしめるために、安価な構成のカバーにより簡単な形式でカバーのばね弾性を得ることができる。

好適な形式で、カバーの当接領域と支承領域とが、カバーのねじ結合されていない、特に負荷されていない状態で予め規定されたオフセットを保って互いに平行に配置されている。特に予め規定されたオフセットは、カバーの当接領域が完全に、つまり止まるまでフレームインターフェースの側壁にねじ結合されたときに、カバーのばね弾性によって予め規定された圧縮力が駆動ユニットに加えられるように、設計されている。

さらに好適には、カバーは、保持領域若しくは支承領域が位置する保持平面に関連して、当接領域が保持平面の一方側から保持平面の他方側へスナップ式に嵌合できるように、スナップ嵌合可能に構成されている。特に、保持平面は、保持領域の左右対称平面であって、つまり好適には保持領域の２つの表面間の中央に配置されている。言い換えれば、カバーは２つの非作動位置を有しており、特にこれらの非作動位置内にそれぞれ１つのカバーが、好適にはそれぞれ皿ばねの原理に従って存在している。これによって、駆動装置の特に簡単な操作が可能となる。例えばこれによって、まず保持領域が止まるまでフレームインターフェースの側壁にねじ結合され、次いで当接領域が、スナップ嵌合してスナップ嵌合後に駆動ユニットをカバーに対して締め付けるようにするために、駆動ユニットに向かって押圧される。

特に好適には、カバーは、当接領域が保持平面に向かう方向で予め規定された傾倒平面を越えて移動せしめられると直ちに、スナップ嵌合が行われるように構成されている。好適な形式で、傾倒平面は保持平面と一致する。選択的に、傾倒平面は保持平面に対して間隔を保って配置されていてもよい。つまり、スナップ嵌合を開始するために、保持領域を、ばね領域のばね力に抗して保持平面に向かう方向に、すなわち保持領域に向かう方向に移動させて、傾倒平面を越えた後で相応の別の非作動位置にスナップ嵌合させる必要がある。

好適な形式で、側壁は受け室を周方向で完全に取り囲んでいる。つまり、受け室は、完全に側壁によって環状に閉鎖されている。これによって、周囲の影響に対する駆動ユニットの特に良好な機械的な保護が得られ、しかも駆動ユニットとフレームインターフェースとの間の特に均一な負荷配分を得ることができる。

さらに好適には、側壁が少なくとも１つの切欠を有しており、したがって受け室は側方に開放している。好適な形式で、切欠は、側壁の全周の少なくとも２０％、好適には最大８０％に亘って延在している。好適な形式で、切欠は側壁の高さ全体に亘って延在している。側壁内の切欠によって、より小さい重量を有する特に安価なフレームインターフェースが提供され得る。また、切欠は、駆動ユニットへの良好なアクセス可能性を提供する。

さらに、本発明は、車両、有利には筋力および／またはモータ動力を用いて駆動可能な車両、好適には前記駆動装置を備えた電動自転車に関する。

好適には、車両は車両フレームを有しており、この場合、フレームインターフェースは車両フレームの一体的な構成部分である。好適な形式で、フレームインターフェースは、車両フレームのダウンチューブおよび／またはシートチューブおよび／またはチェーンステーに結合されており、特に好適には溶接結合またはねじ結合または接着結合を用いて結合されている。特に、フレームインターフェースは、車両のボトムブラケット軸が駆動ユニットおよびフレームインターフェースを通って延在するように配置されている。好適な形式で、フレームインターフェースは、ボトムブラケット軸がフレームインターフェースの底部に対して概ね直角に位置するように配置されている。フレームインターフェースが車両フレーム内に組み込まれていることによって、駆動ユニットの頑丈で良好に保護された配置構成を可能にする特に簡単な構造が得られる。さらに、駆動ユニットの特に簡単な組み立てが可能である。何故ならば、受け室へのアクセス可能性は一方側からのみ必要なだけだからである。

特に好適には、フレームインターフェースの底部も駆動ユニットの被駆動側に配置されている。これによって、駆動ユニットを組み立てるためのフレームインターフェースへの特に簡単なアクセス可能性と共に、車両の運転時における駆動装置の領域内での最適な動力伝達が可能となる。チェーンの力に基づいて、被駆動側で高い力が駆動装置に作用する。ここには、好適な形式で鉢状のフレームインターフェースの底部が位置しているので、この力は特に均一に配分され得る。したがって、駆動ユニットが好適には底部と直接的に、例えば底部上に配分された複数のねじ結合箇所にねじ結合されていれば、駆動ユニットとフレームインターフェースとの間で特に直接的な力の伝達を得ることができる。

本発明の第１実施例による駆動装置の断面図である。 図１の駆動装置を有する車両の側面図の詳細である。 図１の駆動装置のフレームインターフェースの詳細図である。 本発明の第２実施例による駆動装置の保持部材の詳細図である。 本発明の第２実施例による駆動装置の断面図の詳細である。 図５の駆動装置の別の断面図の詳細である。 本発明の第３実施例による駆動装置を有する車両の側面図の詳細である。 本発明の第４実施例による駆動装置の断面図である。 本発明の別の実施例による駆動装置の詳細図である。 図９の駆動装置の組み立て中の断面図である。 完全に組み立てられた状態の図９の駆動装置の断面図である。 筋力および／またはモータ動力を用いて駆動可能な車両、好適には電動自転車としての車両の概略図である。

以下に、本発明を図面に示した実施例を用いて説明する。図面中、機能的に同じ構成部分にはそれぞれ同じ符号が付けられている。

図１は、本発明の第１実施例による駆動装置１の断面図を示す。駆動装置１は、電動自転車である（図示していない）車両の部分である。符号Ｂで示された矢印は、駆動ユニットの組み立て方向を示し、この組み立て方向は、概ね走行方向に対して直角である（図１２参照）。第１実施例の駆動装置１の別の図は、図２および図３に示されている。

駆動装置１は駆動ユニット２を有しており、この駆動ユニット２はモータおよび／または伝動装置を有している。さらに、駆動装置１はフレームインターフェース３を有している。フレームインターフェース３は好適な形式で鉢状に構成されていて、Ｌ字形に配置された底部３１および側壁３２を有している。底部３１と側壁３２とは、例えば受け室３０を画成しており、この受け室３０内に駆動ユニット２が部分的に配置されている。この場合、駆動ユニット２は底部３１の複数の支承箇所３７（図３または図９参照、図１には示されていない）で底部３１に当接している。

図１に示されているように、また図３にも示されているように、底部３１は切欠３５を有しており、この切欠３５を貫通して駆動ユニット２の一部が少なくとも部分的に突き出すことができる。

さらに、駆動装置１は保持部材４を有しており、この保持部材４は平らな金属薄板として構成されている。保持部材４は第１のねじ５を用いてフレームインターフェース３の側壁３２にねじ結合されていて、さらに２つの第２のねじ６（図２参照）を用いて駆動ユニット２にねじ結合されている。図１および図２から分かるように、両方のねじ５，６は、同じ側から保持部材４を貫通して側壁３２若しくは駆動ユニット２内にねじ込まれている。

追加的に、駆動ユニット２は、向かい合っている側からフレームインターフェース３の底部３１に直接的にねじ結合されている。このねじ結合は、図１および図２には示されていないが、底部３１の対応する孔７０が図３に示されており、この孔７０を通して所属のねじが駆動ユニット２内にねじ込まれている。

図１は、駆動装置１のまだ完全にねじ結合されていない状態を示す。つまり、ねじ５，６は、図１に示された状態ではまだ、予め定められた目標トルクで、止まるまで締め付けられていない、ということである。図１から分かるように、この場合、保持部材と側壁の端面側３２ａとの間にギャップ９が存在する。例えば、このギャップ９は、製造公差の結果として生じるものかまたはフレームインターフェース３の製造時に意図的に生ぜしめられてよい。

ねじ５，６が、予め定められた目標トルクで完全に締め付けられると、保持部材４は、これが側壁３２の端面側３２ａに当接して曲げ負荷が加えられるまで、変形される。それによって、相応の曲げ力が駆動ユニット２の保持領域２０に加えられるので、保持領域２０は保持部材４と底部３１との間で圧力が加えられる。駆動ユニット２に圧力が加えられることによって、駆動ユニット２の長い耐用年数のために特に好都合な機械的な固定が得られる。しかも、圧縮応力は、例えば駆動ユニット２が互いにねじ結合されたハウジング半部（図８、６４参照）より形成されたハウジングを有している場合に、駆動ユニット２の確実なシール性に好都合に作用する。

図２から分かるように、側壁３２は周方向で駆動ユニット２を完全に取り囲んでいる。これによって、駆動ユニット２の特に良好な保護が得られる。さらに、ボトムブラケット軸１１０が示されている。飛び石の衝突または物体に乗り上げることにより発生するような、例えばフレームインターフェースによる駆動ユニット２への直接的な機械的作用は阻止される。

さらに、図７および図９には、電動自転車の車両フレーム１０５内でのフレームインターフェース３の接続が示されている。フレームインターフェース３および駆動ユニット２は、電動自転車のボトムブラケット軸１１０の周りに位置している。この場合、フレームインターフェース３は、それぞれ１つの溶接接合によって車両フレーム１０５のダウンチューブ１０６およびシートステー１０７に結合されている。

さらに、フレームインターフェース３は継手８を有しており、この継手８は、側壁３２内の開口８０内に組み込まれている。この継手８によって、電動自転車のばね減衰された後部構造（図７参照）のチェーンステー１０８がフレームインターフェース３に旋回可能に接続されている。

フレームインターフェース３は、（図２には図示されていない）底部３１が駆動ユニット２の被駆動側６０に配置されるように、つまり駆動ユニット２よりもチェーンブレード１０９のより近くに配置されるように、車両フレーム１０５で調整されている。この場合、フレームインターフェース３は、チェーンブレード１０９とは反対側が開放されている。

図３の斜視図で詳細が示されているフレームインターフェース３は、好適にはアルミニウムまたはアルミニウム合金より形成されている鋳造構成部分である。この場合、駆動ユニット２のための支承箇所３７は、フレームインターフェース３の鋳造後にフライス切削によって製作されている。同じセッティングで直ぐに、すべてのねじ５または８５のための孔５０，７０（５０はすべての実施例のために必要なものではない、図１０参照）並びに継手８のための開口８０が穿孔され、この場合、切削加工されたすべての部材のために特に高い精度、とりわけ互いに相対的に高い精度が可能である。

図４は、第２実施例による駆動装置１の保持部材４の詳細図を示す。図４に示された保持部材４の変化例を有する第２実施例の駆動装置１は、図５および図６に示されている。第２実施例は、図１乃至図３の第１実施例に概ね相当するが、代替的な保持部材４が異なっている。第２実施例では、保持部材４は、２つの平らな金属薄板セクション４１，４２を有する段付けされた金属薄板である。２つの金属薄板セクション４１，４２は、互いに平行に配置されていて、図４に示されているように、ねじ結合されていない状態で相互に予め規定されたオフセット４４を保って配置されている。

オフセット４４は、駆動装置１の完全にねじ結合された状態で、駆動ユニット２の保持領域２０に圧縮負荷または引張負荷が存在するように設計されている。好適な形式で、オフセット４４は、駆動ユニット２およびフレームインターフェース３の許容誤差に依存して定められている。２つの変化例は図５および図６に示されている。

図５は、オフセット４４を有する保持部材４を示しており、このオフセット４４は、ねじ結合されていない状態で保持部材４の第１の金属薄板セクション４１が駆動ユニット２の保持領域２０に当接すると、第２の金属薄板セクション４２とフレームインターフェース３の側壁３２との間にギャップ９が存在するように設計されている。ねじ５，６が完全に締め付けられると、保持部材２は、第２の金属薄板セクション４２が側壁３２に当接するまで、曲げられる。これによって、保持領域２０は、保持部材４を介して保持部材４と底部３１との間で圧力にさらされる。

図６は、保持部材４の代替的な構成を示す。この場合、オフセット４４は、ねじ結合されていない状態で第１の金属薄板セクション４１と保持領域２０との間にギャップ９が存在するように設計されている。この状態で、第２の保持領域４２は既に側壁３２に当接しているので、ねじ５，６が完全に締め付けられると、駆動ユニット２の保持領域２０が張力にさらされるようになっている。

図７は、本発明の第３実施例による駆動装置１を有する車両の側面図の詳細を示す。第３実施例は、図１乃至図３の第１実施例に概ね相当するが、フレームインターフェース３が側方で開放して構成されている点で異なっている。詳しくは、フレームインターフェース３の側壁３１は、この第３実施例では、側壁３１の周面の概ね３０％に亘って延在する切欠３３を有している。この場合、切欠３３は、垂直下側かつ走行方向でフレームインターフェース３の前方側に位置している。切欠３３は、特に簡単かつ安価で重量を節約したフレームインターフェース３の構造を可能にする。しかも切欠３３は、駆動ユニット２への特に良好なアクセス可能性を提供する。

図８は、本発明の第４実施例による駆動装置１の断面図を示す。この第４実施例は、図１乃至図３の第１実施例に概ね相当するが、保持部材４のさらに別の代替的な構成を有している。図８にはさらに、別のねじ７による駆動ユニット２と底部３１との直接的なねじ結合が示されている。

図８の第４実施例では、保持部材４がカバーとして構成されていて、このカバーは側壁３２の端面側３２ａ全体に当接している。これによって、受け室３０はカバー４によって概ね閉鎖されることができ、この場合、カバー４は底部３１（図３参照）におけるような切欠を有していてよい。

図１乃至図３の第１実施例におけるように、カバー４は図８の第４実施例では第１のねじ５によって側壁３２にねじ結合されていて、第２のねじ６によって駆動ユニット２の保持領域２０にねじ結合されている。

追加的に保持部材４は、２つの開口４５と、これらの開口４５毎にそれぞれ１つのエラストマーエレメント４６およびスリーブ４７とを有しており、これらのエラストマーエレメント４６およびスリーブ４７は、対応する開口４５内に配置されている。スリーブ４７とエラストマーエレメント４６とは、部分的に互いに入り込んで嵌め込まれており、この場合、エラストマーエレメント４６は、スリーブ４７の、駆動ユニット２に向けられた側に配置されている。ねじ６を締め付けると、スリーブ４７およびエラストマーエレメント４６は駆動ユニット２に向かう方向に押圧される。この際に、スリーブ４７はエラストマーエレメント４６を、特にスリーブ４７が駆動ユニット２と接触するまで駆動ユニット２に向かって押し付ける。エラストマーエレメント４６の弾性によって、このエラストマーエレメント４６は押し付けによってさらに半径方向に拡開され、開口４５の内側４５ａに向かって押し付けられる。したがって、ねじ６およびスリーブ４７を用いて圧縮されたエラストマーエレメント４６によって、保持部材４と駆動ユニット２と側壁３２との間の公差調整が実行される。

図９は、本発明の好適な実施例による駆動装置１の側面図を示す。駆動装置１は、電動自転車（図１２参照）としての（部分的にしか示されていない）車両の一部である。図９には、駆動装置１が部分的に示されているだけである。好適な実施例の駆動装置１のその他の図は、図１０および図１１に示されている。図１０は、駆動装置１のまだ完全にねじ結合されていない状態を示す。支承領域５２は側壁３２の端面側３３に当接している。

ここに図示されたばね弾性的なカバー４の好適な実施例としての保持部材は、皿状に構成されていて、当接領域５１と、この当接領域５１を取り囲む支承領域５２と、支承領域５２および当接領域５１を互いに接続するばね領域５３とを有している。支承領域５２と当接領域５１とは、ばね弾性的なカバー８４の負荷をかけられていない状態で予め規定されたオフセット５４を保って互いに平行に配置されている。この状態が図１０に示されている。

この場合、ばね弾性的なカバー８４は、皿状に構成されているので、カバー４は皿ばねと比較可能な可撓性を有している。

また、カバーはスナップ嵌合可能に構成されているので、当接領域５１は、支承領域５２によって規定された保持平面４０の一方側から保持平面４０の他方側へスナップ式に嵌合可能である。保持平面４０は、支承領域５２の左右対称平面である、つまり支承領域５２の互いに向き合う表面間の中央に配置されている。この場合、スナップ嵌合は、当接領域５１が、好適な実施例では保持平面４０に相当する傾倒平面４０を越えて移動させられることによって、行われる。

ばね弾性的なカバー８４は、スナップ嵌合が保持平面４０に関連して左右対称に行われるように設計されている。つまり、ばね弾性的なカバー８４は、２つの非作動位置を有しており、これらの非作動位置で当接領域５１のそれぞれ１つの表面５１ａ，５１ｂが保持平面４０に対して予め規定された同じ間隔５４を保って配置されている。

この場合、カバー８４の第１の非作動位置が図１０に示されている。この状態で、つまり側壁３２とのねじ結合中に、ばね弾性的なカバーは、当接領域５１が、カバーの、フレームインターフェース３とは反対側に位置するように向けられている。

駆動装置１をさらに完全に組み立てるために少なくとも１つの固定ねじ８６が当接領域５１の貫通孔５５内に差し込まれ、駆動ユニット２内にねじ込まれる。ねじを締め付けることによって、当接領域５１は、駆動ユニット２に向かって、つまり保持平面４０にも向かって移動せしめられる。当接領域５１が保持平面４０を完全に越えると直ちに、スナップ嵌合が行われる。

この場合、カバー８４は、予め規定された間隔５４が、保持平面４０と駆動ユニット２との間の間隔５４′よりも大きくなるように、設計されている。つまり、スナップ嵌合後に、カバー４は、その第２の非作動位置を占め得ないということである。これによって、当接領域５１は、ばね領域４３を用いて支承領域５２に向かって付勢されている状態に留まる。これによって、ばね弾性的なカバー８４のばね弾性に基づいて予め規定された圧縮力Ｆが駆動ユニット２に加えられる。言い換えれば、駆動ユニット２は、予め規定された圧縮力Ｆを用いて当接領域５１と底部３１との間で締め付けられる。

駆動ユニット２に圧力を加えることによって、駆動ユニット２の長い耐用年数のために特に好都合な機械的固定が得られる。しかも、例えば駆動ユニット２が、互いにねじ結合されたハウジング半部より形成され得るハウジングを有している場合、圧力負荷が駆動ユニット２の確実なシール性に好都合な作用を及ぼす。

図１２は、本発明の１実施例による駆動装置１を有する、筋力および／またはモータ動力を用いて駆動可能な車両１００の簡略化した概略図を示す。車両１００は、電動自転車である。符号Ａで示した矢印は、電動自転車の走行方向を示す。駆動装置１はボトムブラケットの領域内に配置されていて、駆動ユニット２を有している。駆動ユニット２は、電動機および伝動装置を有していて、電動機によって生ぜしめられた回転トルクを用いて筋力によって生ぜしめられた運転者の踏力をアシストするために設けられている。この場合、駆動ユニット２には、電気的なエネルギアキュムレータ１１１から電気エネルギが供給される。駆動装置１はフレームインターフェース３を有している。フレームインターフェース３は、車両１００の車両フレーム１０５の一体的な構成部分である。被駆動軸１０８は、チェーンブレード１０９に相対回動不能に結合されている。この場合、ボトムブラケット軸１１０は、一方では運転者の筋力によって、他方では駆動ユニット２のモータ動力によって駆動可能である。

１ 駆動装置
２ 駆動ユニット
３ フレームインターフェース
４ 保持部材、カバー
５ 第１のねじ
６ 第２のねじ
７ 別のねじ、ねじ山付きピン
８ 継手
９ ギャップ
２０ 保持領域
３０ 受け室
３１ 底部
３２ 側壁
３２ａ 端面側
３３ 切欠、端面側
３５ 切欠
３７ 支承箇所
４０ 保持平面、傾倒平面
４１，４２ 金属薄板セクション
４４ オフセット
４５ 開口
４５ａ 内側
４６ エラストマーエレメント
４７ スリーブ
５０ 孔
５１ 当接領域
５１ａ，５１ｂ 表面
５２ 支承領域
５３ ばね領域
５４ オフセット、間隔
５４′ 間隔
５５ 貫通孔
６０ 被駆動側
６１ 固定軸受装置
６４ ハウジング、ハウジング半部
６６ 開放側
７０ 孔
８０ 開口
８４ カバー
８５ ねじ
８６ 固定ねじ
１００ 車両
１０５ 車両フレーム
１０６ ダウンチューブ
１０７ シートステー
１０８ チェーンステー、被駆動軸
１０９ チェーンブレード
１１０ ボトムブラケット軸
Ａ 走行方向
Ｂ 組み立て方向
Ｆ 圧縮力

特に好適には、カバーが皿状に構成されていて、支承領域と段付けされたばね領域とを有している。この場合、支承領域は当接領域を取り囲んでいる。支承領域は、フレームインターフェースの側壁とねじ結合可能である。好適な形式で、ねじ結合された状態でカバーの支承領域だけがフレームインターフェースの側壁と接触している。ばね領域は当接領域と支承領域とを互いに接続する。特にばね領域は、当接領域と支承領域とをばね弾性的に接続するように構成されており、つまり当接領域と支承領域とをこれが撓むように互いに接続し、この場合、ばね領域はリセットばね力を生ぜしめる。言い換えれば、それゆえ、カバーは皿ばねの原理に基づいている。これにより、圧力下で締め付けられた状態を確実に生ぜしめるために、安価な構成のカバーにより簡単な形式でカバーのばね弾性を得ることができる。

図３の斜視図で詳細が示されているフレームインターフェース３は、好適にはアルミニウムまたはアルミニウム合金より形成されている鋳造構成部分である。この場合、駆動ユニット２のための支承箇所３７は、フレームインターフェース３の鋳造後にフライス切削によって製作されている。同じセッティングで直ぐに、すべてのねじ５または６のための孔５０，７０（５０はすべての実施例のために必要なものではない、図１０参照）並びに継手８のための開口８０が穿孔され、この場合、切削加工されたすべての部材のために特に高い精度、とりわけ互いに相対的に高い精度が可能である。

図５は、オフセット４４を有する保持部材４を示しており、このオフセット４４は、ねじ結合されていない状態で保持部材４の第１の金属薄板セクション４１が駆動ユニット２の保持領域２０に当接すると、第２の金属薄板セクション４２とフレームインターフェース３の側壁３２との間にギャップ９が存在するように設計されている。ねじ５，６が完全に締め付けられると、保持部材４は、第２の金属薄板セクション４２が側壁３２に当接するまで、曲げられる。これによって、保持領域２０は、保持部材４を介して保持部材４と底部３１との間で圧力にさらされる。

図６は、保持部材４の代替的な構成を示す。この場合、オフセット４４は、ねじ結合されていない状態で第１の金属薄板セクション４１と保持領域２０との間にギャップ９が存在するように設計されている。この状態で、第２の金属薄板セクション４２は既に側壁３２に当接しているので、ねじ５，６が完全に締め付けられると、駆動ユニット２の保持領域２０が張力にさらされるようになっている。

図７は、本発明の第３実施例による駆動装置１を有する車両の側面図の詳細を示す。第３実施例は、図１乃至図３の第１実施例に概ね相当するが、フレームインターフェース３が側方で開放して構成されている点で異なっている。詳しくは、フレームインターフェース３の側壁３２は、この第３実施例では、側壁３２の周面の概ね３０％に亘って延在する切欠３３を有している。この場合、切欠３３は、垂直下側かつ走行方向でフレームインターフェース３の前方側に位置している。切欠３３は、特に簡単かつ安価で重量を節約したフレームインターフェース３の構造を可能にする。しかも切欠３３は、駆動ユニット２への特に良好なアクセス可能性を提供する。

ここに図示されたばね弾性的なカバー８４の好適な実施例としての保持部材は、皿状に構成されていて、当接領域５１と、この当接領域５１を取り囲む支承領域５２と、支承領域５２および当接領域５１を互いに接続するばね領域５３とを有している。支承領域５２と当接領域５１とは、ばね弾性的なカバー８４の負荷をかけられていない状態で予め規定されたオフセット５４を保って互いに平行に配置されている。この状態が図１０に示されている。

この場合、ばね弾性的なカバー８４は、皿状に構成されているので、カバー８４は皿ばねと比較可能な可撓性を有している。

この場合、カバー８４は、予め規定された間隔５４が、保持平面４０と駆動ユニット２との間の間隔５４′よりも大きくなるように、設計されている。つまり、スナップ嵌合後に、カバー８４は、その第２の非作動位置を占め得ないということである。これによって、当接領域５１は、ばね領域５３を用いて支承領域５２に向かって付勢されている状態に留まる。これによって、ばね弾性的なカバー８４のばね弾性に基づいて予め規定された圧縮力Ｆが駆動ユニット２に加えられる。言い換えれば、駆動ユニット２は、予め規定された圧縮力Ｆを用いて当接領域５１と底部３１との間で締め付けられる。

Claims (21)

1. 筋力および／またはモータ動力を用いて駆動可能な車両のための駆動装置であって、Ｌ字形のフレームインターフェース（３）と駆動ユニット（２）とを有しており、前記Ｌ字形のフレームインターフェース（３）が、底部（３１）と、側壁（３２）と、前記底部（３１）に向き合う開放側（６６）とを有している形式のものにおいて、
   前記駆動ユニット（２）が前記フレームインターフェース（３）の前記開放側（６６）を介して、特に水平に取り付け可能であって、前記フレームインターフェース（３）の前記底部（３１）と解除可能に固定されていることを特徴とする、駆動装置。
2. 前記フレームインターフェース（３）の前記底部（３１）が、前記駆動ユニット（２）の被駆動側（６０）で、前記駆動ユニット（２）のボトムブラケット軸（１１０）に対して概ね直交して配置されており、前記側壁（３２）が前記底部（３１）に対して概ね直角に配置されている、請求項１記載の駆動装置。
3. 前記駆動ユニット（２）が固定軸受装置（６１）を用いて前記底部（３１）に解除可能に固定されている、請求項１または２記載の駆動装置。
4. 前記固定軸受装置（６１）は、前記底部（３１）が、少なくとも１つのねじ山付きピン（７）、好適には１つのねじによって、前記駆動ユニット（２）のハウジング（６４）の少なくとも１つのねじ山、好適にはねじ山付きスリーブにねじ結合されていることによって、形成されている、請求項３記載の駆動装置。
5. 前記駆動装置は、完全に固定された、好適にはねじ結合された状態で、前記駆動ユニット（２）の少なくとも１つの保持領域（２０）が、保持部材（４）と前記フレームインターフェース（３）の前記底部（３１）との間で張力または圧力、好適には圧力にさらされるように構成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の駆動装置。
6. 前記保持部材（４）が浮動軸受装置（）を介してそれぞれ、前記側壁（３２）の端面側（３０）および前記駆動ユニット（２）に固定、好適にはねじ結合されている、請求項５記載の駆動装置。
7. 前記保持部材（４）が弾性的に変形可能なプレート状の部材である、請求項５または６記載の駆動装置。
8. 前記保持部材（４）が平らな金属薄板である、請求項７記載の駆動装置。
9. 前記保持部材（４）が、２つの平らな金属薄板セクション（４１，４２）を有する段付けされた金属薄板であって、前記２つの平らな金属薄板セクション（４１，４２）が予め規定されたオフセット（４４）を保って互いに平行に配置されている、請求項７記載の駆動装置。
10. 前記保持部材（４）が、前記フレームインターフェース（３）の前記側壁（３２）の端面側（３２ａ）に当接するカバーである、請求項５または６記載の駆動装置。
11. 前記カバーが、少なくとも１つの開口（４５）と、該開口（４５）毎に１つのエラストマーエレメント（４６）および１つのスリーブ（４７）とを有しており、前記エラストマーエレメント（４６）および前記スリーブ（４７）が前記開口（４５）内に配置されていて、前記スリーブ（４７）が前記エラストマーエレメント（４６）を前記駆動ユニット（２）に押し付けるように、１つのねじ（６）を用いて前記駆動ユニット（２）にねじ結合されている、請求項１０記載の駆動装置。
12. 前記カバー（８４）がばね弾性的なカバーであって、前記駆動ユニット（２）が前記カバーの当接領域（５１）と前記底部（３１）との間で好適には圧力下で締め付けられている、請求項１０記載の駆動装置。
13. 少なくとも１つの固定ねじ（８６）を有しており、該固定ねじ（８６）を用いて前記当接領域（５１）が前記駆動ユニット（２）に直接的にねじ結合されている、請求項１２記載の駆動装置。
14. 前記カバー（８４）は、完全にねじ結合された状態で、少なくとも５０Ｎ、特に少なくとも２００Ｎの圧縮力（Ｆ）を前記駆動ユニット（２）に加えるように構成されている、請求項１２または１３記載の駆動装置。
15. 前記カバー（８４）は、支承領域（５２）およびばね領域（４３）を備えた皿状に構成されており、前記支承領域（５２）が前記当接領域（５１）を取り囲んでいて、前記ばね領域（４３）が前記当接領域（５１）と前記支承領域（５２）とを互いに接続している、請求項１２から１４３までのいずれか１項記載の駆動装置。
16. 前記当接領域（５１）と前記支承領域（５２）とが、前記カバー（８４）のねじ結合されていない、特に負荷されていない状態で予め規定されたオフセット（５４）を保って互いに平行に配置されている、請求項１５記載の駆動装置。
17. 前記カバー（８４）は、前記支承領域（５２）が位置する保持平面（４０）に関連して、前記当接領域（５１）が前記保持平面（４０）の一方側から前記保持平面（４０）の他方側へスナップ式に嵌合できるように、スナップ嵌合可能に構成されている、請求項１４または１５記載の駆動装置。
18. 前記カバー（８４）は、前記当接領域（５１）が前記保持平面（４０）に向かう方向で予め規定された傾倒平面（４０′）を越えて移動せしめられ、特に前記傾倒平面（４０′）が前記保持平面（４０）と一致すると、スナップ嵌合が行われるように構成されている、請求項１７記載の駆動装置。
19. 前記側壁（３２）が前記底部（３１）を完全に環状に取り囲んでいる、請求項１から１８までのいずれか１項記載の駆動装置。
20. 前記側壁（３２）が切欠（３３）を有しており、特に前記切欠（３３）が、前記側壁（３２）の全周の少なくとも２０％、特に最大８０％に亘って延在している、請求項１から１９までのいずれか１項記載の駆動装置。
21. 車両、特に筋力および／またはモータ動力を用いて駆動可能な車両（１００）、好適には電動自転車において、請求項１から２０までのいずれか１項記載の駆動装置（１）を有している、車両。
    

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