【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
所建议的解决方案涉及用于电动自行车的驱动单元。
技术介绍
1、已知的是，在电动自行车上，即在所谓的电力自行车(e-bike)或电助力脚踏车(pedelec)上使用到与具有行星传动级的传动装置相结合的至少一个电动马达，以便在骑行电动自行车时提供马达式的辅助。相应的驱动单元在此一方面具有驱动轴(典型地也被称为中轴)，由电动自行车的骑行者产生的驱动转矩可以经由该驱动轴引入并为此在驱动轴上设置有脚蹬。除了通过肌肉力操纵地引入到驱动轴上的第一驱动转矩外，还可以借助电动马达式进而是通过外动力操纵地提供第二驱动转矩。至少一个电动马达和从动轴经由驱动单元的传动装置相互耦联，从而经由驱动单元的待与电动自行车的车轮耦联的从动轴可以将来自第一和第二驱动转矩的转矩传递给车轮，通常是电动自行车的后轮。
2、在这种驱动单元中，驱动轴和从动轴通常彼此同轴布置。例如，驱动轴为此于是被实施为空心轴。然而，驱动轴相对较重。但是，为了使驱动单元的结构形式更加紧凑，这种情况还是可以接受的。
3、因此，在用于电动自行车的驱动单元，尤其是针对所谓的中置马达的驱动单元中，仍然存在对改进或替选的驱动单元，例如可以减轻重量的驱动单元的需求。
技术实现思路
1、基于此，提出权利要求1的驱动单元。
2、所提出的用于电动自行车的驱动单元至少包括以下项：
3、-从动轴，其用于提供驱动电动自行车的转矩，
4、-能绕驱动转动轴线转动的驱动轴，其用于由电动自行车的骑行者通过肌肉力操纵来
5、-电动马达，其用于在与电动马达耦联的转子轴上通过外动力操纵来产生的第二驱动转矩，以及
6、-具有至少一个行星传动机构的传动装置，该传动装置用于将第一和第二驱动转矩传递给从动轴。
7、在所提出的驱动单元中，转子轴和从动轴彼此同轴布置，并且驱动转动轴线平行于转子轴且平行于从动轴地延伸。
8、因此，从动轴与电动马达的转子轴同轴且不与驱动轴同轴地存在。更确切地说，驱动轴利用其驱动转动轴线相对转子轴和从动轴的共同转动轴线平行但错开地延伸。所提出的解决方案在此尤其包括：在驱动单元的壳体之内，驱动轴相对转子轴且相对从动轴平行布置。
9、由于驱动轴和从动轴平行布置，使得通过肌肉力操纵地产生的第一驱动转矩可以经由传动装置的至少一个传动级从驱动轴传递到从动轴上。因此，无需将驱动轴构造为空心轴，并且还可以降低作用到驱动系及其切换机构上的转矩。因此与从动轴在空间上更加分离的驱动轴例如可以由诸如铝的更轻的材料形成，这将导致重量减轻。
10、将第二驱动转矩经由传动装置传递到从动轴，例如从转子轴经由传动装置的行星传动机构来进行。在此，转子轴于是例如与行星传动机构的太阳轮耦联，例如与这种太阳轮抗相对转动地连接。
11、替选或补充地，从动轴可以与行星传动机构的行星架耦联。例如，这同样包括行星传动机构的行星架与从动轴之间的抗相对转动的连接。与行星架的行星件啮合的(固定不动的)齿圈可以固定在驱动单元的壳体上。经由行星传动机构，在此使转子轴的转速变慢。
12、为了在某些行驶情况下并且尤其是在电动自行车的某些行驶速度的情况下设置从动轴与电动马达的脱联，所提出的解决方案的一个实施变体设置有(转子侧的)单向离合器，经由该单向离合器，使得转子轴与电动马达的转子耦联。因此，电动马达的转子可以经由这种单向离合器与转子轴脱联，从而在转速超过阈值时，转子就不再向转子轴传递转矩。这种转子侧的单向离合器还包括在抗相对转动地与转子轴连接的部件与电动马达的转子之间的单向离合器。
13、为了将第一驱动转矩从驱动轴传递到从动轴，传动装置可以包括(尤其是与行星传动机构无关的)至少一个传动级，其中，该传动级例如由传动装置的圆柱齿轮传动机构或皮带传动机构形成。在此，皮带传动机构与圆柱齿轮传动机构相比可以提供成本优势。反过来，圆柱齿轮传动机构在针对相应的传动级所需的径向和/或轴向的结构空间方面可以具有优势。被设置在驱动轴与从动轴之间的至少一个传动级具有正的传动比，从而可以使驱动轴的转速变快，并且驱动和从动的转动方向是同向的。变快在此也是有利的，以便减少现有的单向离合器的待传递的转矩。
14、为此，当然也可以设置多级的传动机构，尤其是多级的圆柱齿轮传动机构。例如，这包括：抗相对转动地与驱动轴连接的第一齿轮与中间齿轮啮合，并且该中间齿轮又与作为从动轴侧的传动元件的、配属于从动轴的第二齿轮啮合。多级的传动机构在此可以刚好被设置用于在驱动轴与从动轴之间提供上述正的传动比，并因此提供所期望的同向的转动方向。
15、在一个实施变体中，被设置在从动轴与驱动轴之间的至少一个传动级包括能转动的传动元件，该传动元件经由(传动机构侧的)单向离合器与从动轴耦联。在此典型地能绕从动轴的(从动)转动轴线转动的传动元件例如是齿轮或皮带轮。在此，单向离合器也可以被设置在传动机构部件与抗相对转动地与从动轴连接的部件之间。经由传动机构侧的单向离合器，使得在转速超过阈值时，驱动轴能与从动轴实现脱联，从而使能通过使用者的肌肉力操纵的驱动轴恰好在从动轴的高速情况下并不一起转动。
16、如果一种实施变体是将如下两个单向离合器组合：在电动马达的转子与转子轴之间的转子侧的单向离合器、在将驱动轴和从动轴耦联起来的传动级与从动轴之间的传动机构侧的单向离合器，则可以实现所提出的驱动单元的相对较小且有利的结构尺寸。要为驱动单元设置的用于驱动转矩的产生和耦合的构件数量也可以保持得相对较少。
17、所提出的解决方案还包括具有所提出的驱动单元的实施变体的电动自行车。
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1.用于电动自行车的驱动单元，所述驱动单元具有：
2.根据权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，所述转子轴(3)与所述行星传动机构(5)的太阳轮(35)耦联。
3.根据权利要求1或2所述的驱动单元，其特征在于，所述转子轴(3)经由单向离合器(FL3)与所述电动马达(E)的转子(R)耦联。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动单元，其特征在于，所述从动轴(2)与所述行星传动机构(5)的行星架(52)耦联。
5.根据前述权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，所述传动装置(4、5)包括在所述从动轴(2)与所述驱动轴(1)之间的至少一个传动级(4)。
6.根据权利要求5所述的驱动单元，其特征在于，设置在所述从动轴(2)与所述驱动轴(1)之间的至少一个传动级(4)由所述传动装置(4、5)的圆柱齿轮传动机构或皮带传动机构形成。
7.根据权利要求5或6所述的驱动单元，其特征在于，设置在所述从动轴(2)与所述驱动轴(1)之间的至少一个传动级(4)包括能转动的传动元件(21)，所述传动元件经由单向离合器(FL2)与所
8.电动自行车，所述电动自行车具有根据前述权利要求中任一项所述的驱动单元。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于电动自行车的驱动单元，所述驱动单元具有：
2.根据权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，所述转子轴(3)与所述行星传动机构(5)的太阳轮(35)耦联。
3.根据权利要求1或2所述的驱动单元，其特征在于，所述转子轴(3)经由单向离合器(fl3)与所述电动马达(e)的转子(r)耦联。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动单元，其特征在于，所述从动轴(2)与所述行星传动机构(5)的行星架(52)耦联。
5.根据前述权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，所述传动装置(4、5)包括在所述从动...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯弗莱德·韦格尔，米克·约尔丹，
申请(专利权)人：博泽柏林驱动技术两合公司，
类型：发明
国别省市：
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