[发明专利]具有功率分流的电动自行车

说明书

本发明涉及一种用于自行车(1)的电驱动器(2)，所述电驱动器包括：具有驱动轴(8)的电动马达(5)；从动轴，不可转动地连接至驱动轮(11)以与自行车(1)的轮驱动器(4)耦联的从动轴(6)；变速器(7)，其将驱动轴(8)驱动连接到从动轴(6)，‑其中，变速器(7)包括：在驱动转动方向(13)上不可转动地连接到从动轴(6)的从动轮(12)，以及至少两个输出轮，即第一输出轮(14)和第二输出轮(15)，其分别与从动轮(12)啮合以驱动从动轮，并在圆周方向(16)相互错开；其中，变速器(7)具有将电动马达(5)的驱动功率分配到输出轮(14、15)的功率分流(17)。

本发明涉及一种用于自行车的电驱动器或辅助驱动器，以及一种配备有这种电驱动器或辅助驱动器的自行车。

具有电驱动器的自行车通常被称为“电动自行车”。这里电驱动器可以用作唯一的驱动器，即作为主驱动器，但是优选地作为辅助驱动器。在本文中，术语“驱动器”既理解为主驱动器，也理解为辅助驱动器。在辅助驱动器中，电动马达支持相应骑车人的驱动力。在所谓的“助力自行车”中，仅实现这种驱动支持。在助力自行车中，不能只有对自行车的电动驱动而没有骑车者的驱动力。如果驱动器设计为主驱动器，则自行车也能够只通过电驱动器来驱动。在本文中，术语“自行车”应理解为不仅指两轮车，而且还指三轮车或四轮车。

这种电驱动器通常包括具有驱动轴的电动马达。此外设置了不可转动地连接至驱动轮的从动轴。该驱动轮耦联到链条驱动器或皮带驱动器或其他车轮驱动器，这些驱动器用于驱动自行车的从动轮，通常是自行车的后轮。换句话说，在安装后，驱动轮通过链条或皮带或其他耦联方式与自行车后轮驱动连接。此外，电驱动器包括将驱动轴驱动连接到从动轴的变速器。电动马达的相对较高的转速由此可以减小到从动轴的相对较低的转速。同时，由电动马达提供的转矩由此可以相应地增加。变速器例如可以具有从动轮，该从动轮在驱动转动方向上与从动轴不可转动地连接。变速器的“轮”优选是齿轮。

如果将电驱动器布置在踏板曲柄轴的区域中，则从动轮的直径会受到限制，从而不会损害自行车的离地间隙。相应地，必须向该从动轮引入相对较高的转矩。对此，变速器具有例如与从动轮啮合的输出轮。为了传递高转矩，在传统电驱动器中从动轮和输出轮必须由金属制成。金属轮比较昂贵，并且通常是驱动器中出现噪音问题的原因。

本发明解决的问题是，给出了针对上述类型的电驱动器或配备有上述类型的电驱动器的自行车的改进的实施例，其特点尤其在于廉价的可制造性和/或降低的噪音。

根据本发明，该问题通过独立权利要求的主题解决。有利的实施例是从属权利要求的主题。

本发明基于一种总体思想，即在变速器上配备两个输出轮，用于驱动从动轮，并且因此分别与从动轮啮合。因此，所述至少两个输出轮布置在从动轮的周向上，沿周向方向彼此偏移。在变速器中还实现了将电动马达的驱动功率分配给至少两个输出轮的功率分流。这些措施导致在从动轮上要引入的总转矩被分配给至少两个啮合位置，即在至少两个输出轮的啮合位置上。由此，从动轮和各个输出齿轮上在相应的啮合中的负载显著降低。在将功率刚好均匀分配给两个输出轮的情况下，各个啮合位置上的转矩减半。在下文中被称为“第一输出轮”和“第二输出轮”的至少两个输出轮由此分别将一部分驱动功率引入从动轮。由于在各个啮合位置处的转矩明显减小，因此尤其可以生产由塑料制成的输出轮和/或从动轮。在这方面，可以降低制造成本。另外降低了噪声的危险。

有利地可以设置，第一输出轮绕其转动的第一转动轴线和第二输出轮绕其转动的第二转动轴线固定布置在变速器内。由此实现了容易实现的紧凑构造。

特别有利的是这种实施方式，其中第一输出轮绕其转动的第一转动轴线和第二输出轮绕其转动的第二转动轴线几何上布置在从动轴绕其转动的从动轴线与驱动轴绕其转动的驱动轴线之间。由此，一方面支持紧凑的构造。另一方面，这会增加驱动范围中自行车的离地间隙。在安装状态下，当自行车静置或在地面上行驶时，驱动器基本上布置在自行车的踏板曲柄轴上方。在此安装状态下，从动轴位于踏板曲柄轴的区域中，并因此形成驱动器的最低区域。因此，在安装状态下，输出轮位于从动轴上方以及驱动轴下方。