(57)【要約】  電動ペダルアシスト自転車（ＥＰＡＣ）用の推進装置（８）であって、ステータ（１４）と、モータ軸（Ｍ−Ｍ）周りに回転可能であるロータ（１６）とを有し、ロータ（１６）が、クランクピン（１８）に動作可能に接続されて、ペダル（２０）に機械的に接続されたクランク軸（Ｘ−Ｘ）を規定する電気機械（１２）と、電気機械（１２）の機能を操作および制御するための少なくとも電子ユニット（３２）と、電気機械（１２）を収容するとともに、少なくとも部分的にクランクピン（１８）を収容する収容空間（２８）を画定する少なくとも一対のハウジング（２４、２６）と、ロータ（１６）からクランクピン（１８）への運動の伝達手段（３６）とを備え、電子ユニット（３２）が、中間支持要素（４０）により、収容空間（２８）の内側に収容されるとともに収容空間の内部で支持され、中間支持要素（４０）が、一対のハウジング（２４、２６）を通して推進装置（８）の外側に熱を消散するように、一対のハウジング（２４、２６）の少なくとも一方と接触している、推進装置（８）。
2017533141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動ペダルアシスト自転車（ＥＰＡＣ）用の推進装置（８）であって、
ステータ（１４）と、モータ軸（Ｍ−Ｍ）周りに回転可能であるロータ（１６）とを有し、前記ロータ（１６）が、クランクピン（１８）に動作可能に接続されて、ペダル（２０）に機械的に接続されたクランク軸（Ｘ−Ｘ）を規定する電気機械（１２）と、
前記電気機械（１２）の機能を操作および制御するための少なくとも１つの電子ユニット（３２）と、
前記電気機械（１２）を収容するとともに、少なくとも部分的に前記クランクピン（１８）を収容する収容空間（２８）を画定する少なくとも一対のハウジング（２４、２６）と、
前記ロータ（１６）の運動を前記クランクピン（１８）に伝える伝達手段（３６）と
を備え、
前記電子ユニット（３２）が、中間支持要素（４０）により、前記収容空間（２８）の内部に収容されていると共に前記収容空間（２８）の内部で支持され、前記中間支持要素（４０）が、前記一対のハウジング（２４、２６）を通して前記推進装置（８）の外側に熱を消散するように、前記一対のハウジング（２４、２６）の少なくとも一方と接触している、推進装置（８）。
【請求項２】
前記推進装置（８）が、前記中間支持要素（４０）を前記電子ユニット（３２）に機械的に接続する少なくとも１つの円筒状要素（４４）を備え、前記円筒状要素（４４）が、前記電子ユニット（３２）の熱を前記中間支持要素（４０）に抽出可能にし、前記中間支持要素（４０）の熱を前記一対のハウジング（２４、２６）の外部に抽出可能にする熱伝導体である、請求項１の推進装置（８）。
【請求項３】
少なくとも１つの前記円筒状要素（４４）は、前記円筒状要素の主延長軸に対して垂直な断面が長円形状である、請求項２の推進装置（８）。
【請求項４】
前記電子ユニット（３２）には、少なくとも１つの電気ケーブル（４８）と、少なくとも１つの対応する導管（５２）とが設けられ、前記導管（５２）が、少なくとも１つの取付手段（５６）により、前記電子ユニット（３２）に取り付けられており、前記導管（５２）および／または取付手段（５６）が、熱伝導体であり、前記カード（３２）からの熱を消散させる、請求項１から３のいずれか１つの推進装置（８）。
【請求項５】
前記中間支持要素（４０）が、固定タイプであり、前記ロータ（１６）を回転可能に支持し、前記中間支持要素（４０）が、前記収容空間（２８）の内部に収容されている、請求項１から４のいずれか１つの推進装置（８）。
【請求項６】
前記ロータ（１６）と前記電子カード（３２）とが、前記クランク軸（Ｘ−Ｘ）に沿って、前記中間支持要素（４０）に関して軸方向の両側に位置している、請求項５の推進装置（８）。
【請求項７】
前記中間支持要素（４０）が、前記クランク軸（Ｘ−Ｘ）周りに配置され、前記クランク軸（Ｘ−Ｘ）に関して固定されている、請求項５または６の推進装置（８）。
【請求項８】
前記クランク軸（Ｘ−Ｘ）が、前記モータ軸（Ｍ−Ｍ）と同軸である、請求項１から７のいずれか１つの推進装置（８）。
【請求項９】
前記伝達手段（３６）が、全体として非対称の位置に配置されて、前記クランク軸（Ｘ−Ｘ）から中心が外れており、前記クランク軸（Ｘ−Ｘ）に垂直な投影面上の前記ロータの投影の外側に位置している、請求項１から８のいずれか１つの推進装置（８）。
【請求項１０】
前記ロータ（１６）が、前記ステータ（１４）と同軸であるとともに、前記ステータ（１４）の外部に位置して径方向でとり囲んでいる、請求項１から９のいずれか１つの推進装置（８）。
【請求項１１】
前記電子ユニット（３２）が、前記クランク軸（Ｘ−Ｘ）に垂直な投影面上の前記ロータ（１６）の投影の内側に位置するように配置されている、請求項１から１０のいずれか１つの推進装置（８）。
【請求項１２】
前記電子ユニット（３２）が、全体として、前記クランク軸（Ｘ−Ｘ）に関して前記駆動手段（３６）とは反対側に位置している、請求項１から１１のいずれか１つの推進装置（８）。
【請求項１３】
前記電子ユニット（３２）が、前記クランク軸（Ｘ−Ｘ）周りに略Ｃ状に形成されている、請求項１から１２のいずれか１つの推進装置（８）。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１つの推進装置を備えた自転車（４）であって、前記自転車の進行方向が規定されており（４）、前記推進装置（８）が、自転車のフレーム（４）に関連付けられるとともに、自転車のフレーム（４）に対して方向付けられて、前記電子ユニット（３２）が、前記進行方向のサイドに少なくとも部分的に位置している、自転車（４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、「ＥＰＡＣ」（電動ペダルアシスト自転車）と呼ばれる、ペダルアシスト自転車のための推進装置、および、この推進装置を備えたペダルアシスト自転車に関する。
【０００２】
具体的には、本発明は、適切な制御スキームに従って、ペダルを通して、本手段の使用時にライダが生成するペダルストロークに対するアシストを提供する推進装置を有する、自転車に関する。
【背景技術】
【０００３】
既知のように、このタイプの自転車のソリューションに関する重要な成功の要素は、コンパクト性、軽さ、使用の実用性、魅力的な外見、および、特に、リーズナブルなコストである。
【発明の概要】
【０００４】
上述の問題を解決するために、いくつかの解決策が、クランク軸の近くに配置された推進装置を備えて、必要に応じてユーザを助けるトルクを提供する当該技術の自転車に採用されてきた。
【０００５】
しかし、既知の技術のそのような解決策は、いくつかの欠点を伴っている。
【０００６】
実際には、既知の解決策は、推進装置が、ステータおよびロータが設けられたモータユニット、バッテリパック、ならびに、モータユニットの運動のクランク軸への伝達手段を含む、様々な構成要素を含むことから、大型で重い。
【０００７】
より大型のモータユニットおよびより重いバッテリパックの採用を伴う駆動トルク／モータ自律性に関する必要性と、このタイプのペダルアシスト車両からユーザが予測する軽さ、コンパクト性、簡素化、および低コストとの間の適切な妥協に、資金を提供しなければならないことは明らかである。
【０００８】
さらに、いくつかの既知の解決策では、全体の寸法を制限するために、推進装置のすべての構成要素を極めて密にパックすることが必要であり、必然的に、モータを相当な熱応力にさらす。
【０００９】
さらに、常に過度の熱に起因する電子ユニットの故障を防止するために、電子ユニットは、容易に冷却することができるように、常に推進装置の外に配置されている。
【００１０】
しかし、電子ユニットのこの構成は、美的観点から魅力的ではなく、また、必然的に全体の寸法を増大させる。
【００１１】
したがって、従来技術に関連して述べた欠点および制限を解決する必要がある。
【００１２】
この必要性は、後述する請求項１の推進装置によって満たされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明のさらなる特徴および利点は、以下の本発明の、好ましく非限定的な実施形態の例の記載からより理解可能になるであろう。
【図１】本発明の一実施形態の推進装置の斜視図。
【図２】図１の推進装置の断面図。
【図３】図１の推進装置の図２とは異なる角度から見た断面図。
【図４】図１の推進装置の図２および図３とは異なる角度から見た断面図。
【図５】サイドカバーすなわちハウジングを取り除いた状態の推進装置の側面図。
【図６】サイドカバーを取り除いた状態の推進装置の斜視図。
【図７】図６の推進装置の側部から、すなわち、図６の矢印VIIの側から見た正面図。
【図８】いくつかの要素が省略された本発明の推進装置の断面斜視図。
【図９】本発明の部分的に組み立てられた推進装置の斜視図。
【図１０】本発明の推進装置の構成要素を示す斜視図。
【図１１】本発明の推進装置の構成要素を示す斜視図。
【図１２】本発明の推進装置の構成要素を示す斜視図。
【図１３】自転車に適用された本発明の推進装置の運動トランスミッションの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の記載する各実施形態間で共通の部材、または部材の一部は、同じ参照符号で示している。
【００１５】
上述の図面を参照すると、参照符号４は全体として、本発明に係る推進装置８を備えた自転車の全体の概略図を示している。
【００１６】
本発明は、より詳細には、一般的に「ＥＰＡＣ」（電動ペダルアシスト自転車）と呼ばれる、ペダルアシスト自転車に関する。
【００１７】
本発明の目的のために、自転車のフレームのタイプに関係なく、また、フロントおよびリアの両方に２以上のホイールを有する自転車も意味している。
【００１８】
推進装置８は、ステータ１４と、モータ軸Ｍ−Ｍ周りに回転可能なロータ１６とを有する電気機械１２を備えている。ロータ１６は、ペダル２０に機械的に接続されたクランク軸Ｘ−Ｘを規定するクランクピン１８に動作可能に接続されている。
【００１９】
クランク軸Ｘ−Ｘは、モータ軸Ｍ−Ｍと同軸である。
【００２０】
ロータ１６は、ステータ１４と同軸であるとともに、ステータ１４の外部に位置して径方向でとり囲んでいる。径方向は、クランクの軸Ｘ−Ｘに垂直であるとともに、この軸に付随する方向を意味する。
【００２１】
このように、ロータ１６は、ステータ１４を径方向でとり囲んでいる。
【００２２】
推進装置８は、少なくとも一対のハウジング２４、２６を備えている。この一対のハウジング２４、２６は、電気機械１２を収容するとともに、少なくとも部分的にクランク軸Ｘ−Ｘを収容する収容空間２８を画定している。
【００２３】
一対のハウジング２４、２６は、金属などの熱伝導性材料で形成されているのが好ましい。
【００２４】
推進装置８は、電気機械１２の機能を操作および制御するための少なくとも１つの電子ユニット３２を備えている。このユニット３２は、たとえば、対応する支持プレート３４上に置かれている。
【００２５】
また、推進装置８は、ロータ１６からクランク軸Ｘ−Ｘへの運動の伝達手段３６を備えている。この伝達手段３６は、全体として非対称の位置に配置されて、クランク軸Ｘ−Ｘから中心が外れており、クランク軸Ｘ−Ｘに垂直な投影面上のロータ１６の投影の外側に位置している。
【００２６】
電子ユニット３２は、収容空間２８の内部に収容され、収容空間２８の内部で支持されている。
【００２７】
電子ユニット３２は、クランク軸Ｘ−Ｘに垂直な投影面上のロータ１６の投影の内側に位置するように配置されているのが好ましい。
【００２８】
一実施形態によれば、電子ユニット３２は、全体として、クランク軸Ｘ−Ｘに関して駆動手段３６とは反対側に位置している。
【００２９】
たとえば、電子ユニット３２は、略Ｃ形状であり、クランク軸Ｘ−Ｘ周りに配置されている。
【００３０】
一実施形態によれば、推進装置８は、固定タイプの中間支持要素４０を備えている。この要素は、固定された形で電子ユニット３２を支持している。一実施形態によれば、中間支持要素４０は、ロータ１６を回転可能に支持している。中間支持要素４０もまた、収容空間２８内に収容されている。
【００３１】
たとえば、ロータ１６と電子ユニット３２とは、クランク軸Ｘ−Ｘに沿って、中間支持要素４０に関して軸方向に両側に位置している。
【００３２】
このように、中間支持要素４０は、支持要素を実現するだけでなく、一方の電気機械１２のロータ１６およびステータ１４と他方の電子ユニット３２との間の軸方向の分離要素をも実現する。
【００３３】
中間支持要素４０は、クランク軸Ｘ−Ｘ周りに配置され、この軸に関して固定されている。
【００３４】
中間支持要素４０は、電気機械１２と電子ユニットとの両方によって生成される熱を受け取り、伝達する。略軸方向で中間支持要素４０によって受け取られた熱は、中間支持要素４０により、径方向において外側で、すなわち、クランク軸Ｘ−Ｘから離れて消散する。
【００３５】
実際には、中間支持要素４０は、一対のハウジング２４、２６の少なくとも１つと接触し、このハウジングを介して、推進装置８から径方向外側に熱を消散させる。
【００３６】
好ましくは、中間支持要素４０は、金属などの熱伝導性材料で形成されている。
【００３７】
一実施形態によれば、推進装置８は、中間支持要素４０を電子ユニット３２に機械的に接続する少なくとも１つの円筒状要素４４を備えている。円筒状要素４４は、電子ユニット３６の熱を中間支持要素４０に抽出可能にし、中間支持要素４０の熱をハウジング２４、２６の外部に抽出可能にする熱伝導体である。
【００３８】
一実施形態によれば、少なくとも１つの円筒状要素４４は、円筒状要素の主延長軸に対して垂直な断面が長円形状である。
【００３９】
この長円形の断面は、等しい外形寸法に関して、たとえば円形の断面と比較した場合、より高い熱交換能力を確実にするものである。
【００４０】
一実施形態によれば、電子ユニット３２には、少なくとも電気ケーブル４８と、少なくとも１つの関連する導管５２とが設けられている。導管５２は、ネジなどの少なくとも１つの取付け手段５６によって電子ユニット３２に固定されている。
【００４１】
導管５２および／または取付け固定手段５６は、熱伝導体であり、電子ユニット自体からの熱を消散させる。
【００４２】
前述のように、推進装置８は、ロータ１６の運動をクランクピン１８に伝達するための伝達手段３６を備えている。
【００４３】
一実施形態によれば、伝達手段３６は、ロータ１６と回転が一体であるとともにロータ１６と同軸である第１の入力ギア６４と、回転軸Ｘ−Ｘに対して平行であるとともに、回転軸Ｘ−Ｘに対してオフセットしている第１の軸Ｙ−Ｙ周りに回転可能である第１の出力ギア６８とを有する第１の伝達段６０を備えている。第１の入力ギア６４と第１の出力ギア６８とは相互に噛み合っている。
【００４４】
一実施形態によれば、第１の入力ギア６４は、中間支持要素によって回転可能に支持されている。
【００４５】
たとえば、中間支持要素４０は、ベアリング７２を収容する穴７０を備え、この穴７０の境界を定めている。ベアリング７２は、穴７０の境界を画定する中間支持要素４０の壁に固定されて取り付けられている第１のリング７３と、第１の入力ギア６４の一部と回転移動可能でありかつ回転が一体化されている第２のリング７４とを備えている。このように、ベアリング７２の介在により、中間支持要素４０が中間支持要素４０を回転可能に支持している。さらに、一実施形態によれば、カップ要素７６により、第１の入力ギア６４は、ロータ１６と回転が一体になっている。たとえば、カップ要素７６は、ベアリング７２の第２のリング７４と接触した状態で埋め込まれているリングを備えている。
【００４６】
推進装置８は、第１の出力ギア６８と回転が一体でありかつ第１の出力ギア６８と同軸である第２の入力ギア８４と、第２の入力ギア８４とかみ合って第２のシャフト９２と一体に回転可能である第２の出力ギア８８とを有する第２の伝達段８０を備えている。第２のシャフト９２は、回転軸Ｘ−Ｘおよび第１の軸Ｙ−Ｙからオフセットしかつ平行である第２の軸すなわち基準軸Ｗ−Ｗを規定している。
【００４７】
たとえば、第２の入力ギア８４は、溝付きのプロファイルを用いて、第１の伝達段６０の第１の出力ギア６８に同軸的に接続されている。
【００４８】
たとえば、一対のハウジング２４、２６は、第２のシャフト９２用の支持ベアリング１００を収容するシート９８を画定している（図３）。
【００４９】
推進装置８は、第２の出力ギア８８と回転が一体でありかつ第２の出力ギア８８と同軸である第３の入力ギア１０６と、第３の入力ギア１０６とかみ合い回転軸Ｘ−Ｘに動力を伝達してペダルアシストを実現している第３の出力ギア１０８とを有する第３の伝達段１０４を備えている。
【００５０】
推進装置８は、第３の出力ギア１０８とクランクピン１８との間に、クランク軸Ｘ−Ｘに対して同軸に取り付けられた第１のフリーホイール１１２を備え、クランクが逆回転している（移動方向に対して反対に押す推力）か、車両が前方とは反対の方向に移動している場合に、推進装置８のドラッギングを防止する。
【００５１】
このように、反推力と、反対方向における自転車の手動動作フェイズとの両方において、推進装置８のドラッギングに起因する抵抗にユーザが直面することを回避する。
【００５２】
好ましくは、推進装置８は、第２のシャフト９２と第２の出力ギア８８との間に取り付けられた第２のフリーホイール１１６を備え、推進装置８がペダルアシストを提供しない場合に、第２の出力ギア８８へのトルクの伝達を解放して、ユーザによる推進装置８の回転機構のドラッギングを防止する。
【００５３】
たとえば、第２のフリーホイール１１６は、第３の伝達段１０４の回転速度が第２のシャフト９２の回転速度以上である場合、第２の出力ギア８８を第２のシャフト９２と一体化するように構成されている。
【００５４】
たとえば、第２のフリーホイール１１６は、第２のシャフト９２の回転速度が第２の出力ギア８８の回転速度より大きい場合、シリンダの係合解除の結果、第２のフリーホイール１１６により、進行することを可能にするように構成されており、こうして、ライダが推進装置をも回転させなければならなくなることを防止している。
【００５５】
このように、本発明の推進装置８は、自転車４に取り付けられている。クランクピン１８は、たとえばチェーントランスミッションを通して、自転車４の駆動ホイール１２０に、運動を伝達するように接続されている。
【００５６】
さらに、自転車４の進行方向Ｆが規定されており、推進装置８は、電子ユニット３２が、少なくとも進行方向Ｆのサイドに部分的に位置するように、自転車のフレームに関連付けられ、自転車のフレームに対して方向付けられている。
【００５７】
このように、電子ユニットをとり囲む一対のハウジング２４、２６の部分が、移動時の車両にぶつかる正面空気流によって直接かつ完全に包囲され、電子ユニット３２、ひいては推進装置８の冷却を最適にする。
【００５８】
ここで、本発明の自転車用の推進装置の動作について説明する。
【００５９】
具体的には、電子ユニット３２は、提供されたロジックに基づいて境界条件を検出し、電気機械１２を作動させて、乗り手によって生成された動力に付加される補助動力を提供する。ペダルアシストを管理する制御ロジックは、詳細は省略するが、ＥＰＡＣに配置された特定のセンサによって時間毎に検出された動作変数（たとえば、傾斜、速度、必要なトルクなど）と、車両のカテゴリに適用される規制上の制約（通常、これらの変数は、電動モータによる最大速度および最大の補助動力に関し、最大速度を超えると、補助は停止しなければならない）とに基づいている。
【００６０】
介在条件に達した場合、この場合においても詳細は省略するが、適切なロジックに従って、所定の電流がステータ巻き線１４を通って流れ、電気機械が作動する。
【００６１】
ステータ１４に電流が流れると、ロータ１６が回転し始め、ペダル補助を提供する（すなわち、クランクピン１８にトルクを印加し、動力を提供する）。システム全体を作動させるのに必要な電力は、車両に搭載されたバッテリパックに化学エネルギの形で含まれている。
【００６２】
機械的作動をより詳細に説明すると、その動作において、ロータ１６は、第１の出力ギア６８とともに、ロータ１６にかみ合わされた第１の入力ギア６４を回転させ、第１の伝達段６０の一対のギアを構成する。
【００６３】
第２の入力ギア８４（たとえば、溝付きのプロファイルにより、第１の出力ギア６８に同軸的に接続されている）は、動作を第２の出力ギア８８に伝達する。
【００６４】
第２の入力ギア８４および第１の出力ギアホイールは、回転軸Ｘ−Ｘまたはクランク軸に対して平行であるとともに、軸方向にオフセットしている第１の軸Ｙ−Ｙ周りに一体に回転する。
【００６５】
第２の出力ギア８８は、第２のシャフト９２にかみ合わされており、その結果、第２のシャフト９２が回転する。
【００６６】
第２のシャフト９２は、第３の伝達段１０４の第３の入力ギア１０６を回転させる。第３の入力ギア１０６は、第３の出力ギア１０８とともに、一対の第３の伝達段１０４を形成する。
【００６７】
第３の出力ギア１０８は、最終的に、クランク軸Ｘ−Ｘの動力を伝達し、ペダルアシストを実現する。
【００６８】
推進装置８には、２つのフリーホイール１１２、１１６が存在している。
【００６９】
第１のフリーホイール１１２は、第３の出力ギア１０８とクランクピン１８との間に、クランク軸Ｘ−Ｘに対して同軸に取り付けられており、クランク（すなわちペダル２０）が逆回転しているか、あるいは、車両が前方とは反対の方向に移動している場合に、推進装置８のドラッギングを防止する。
【００７０】
このように、反推力と、反対方向における自転車の手動動作フェイズとの両方において、推進装置８のドラッギングに起因する抵抗にユーザが直面することを回避する。
【００７１】
フリーホイールの機能は、様々な技術的解決策、たとえば、ラッチの使用を通して得ることができ、好ましくは、クランク軸Ｘ−Ｘと同軸に取り付けられている。ラッチの動作に起因して、クランクピン１８は、係合解除されたままの第３の出力ギア１０８を追い越す（outstrip）場合がある。このため、反推力または自転車の逆向きの動きが生じている場合には、推進装置８のドラッギングが防止される。
【００７２】
さらに、推進装置８は、第２のシャフト９２と第２の出力ギア８８との間に取り付けられた第２のフリーホイール１１６を備え、推進装置８がペダルアシストを提供していない場合に、第２の出力ギア８８へのトルクの伝達を解放して、ユーザによる推進装置８の回転機構のドラッギングを防止する。
【００７３】
たとえば、第２のフリーホイール１１６は、第３の伝達段１０４の回転速度が第２のシャフト９２の回転速度以上である場合、第２の出力ギア８８を第２のシャフト９２に一体化するように構成されている。
【００７４】
たとえば、第２のシャフト９２の回転速度が第２の出力ギア８８の回転速度よりも大きい場合、シリンダの係合解除により、第２のフリーホイール１１６が前進可能になり、乗り手が推進装置をも回転させなければならなくなることを防止している。
【００７５】
このように、ユーザの前方移動の動作が、推進装置８により与えられる回転速度よりも高いペダルの回転速度を確実にする場合、第２の自動フリーホイール１１６は、推進装置８を係合解除させる。推進装置８は、そうでなければ、ユーザによって与えられた駆動動作に対するブレーキとして機能する。代わりに、ユーザによってペダル２０に与えられた動作が、推進装置８により与えられる回転速度よりも低いペダルの回転速度を生じさせる場合、第２のフリーホイール１１６が、推進装置８からペダルへのトルクの伝達を可能にする。この場合、推進装置８によって生成されるものより低いトルク／動力を供給するのはユーザである。いずれの場合でも、ユーザによってペダル２０に与えられるトルクは、解放されることはないが、常にクランクピン１８に、そして、たとえばチェーントランスミッション１２２により、駆動ホイールに伝達される。換言すると、ユーザによって与えられたトルクの動作が、クランクピン１８で、推進装置によって供給されたトルク動作に付加されて、ユーザの動作に対する補助要素として機能する。
【００７６】
チェーントランスミッション１２２は、クランクピン１８およびピニオン１２６と一体に回転するクラウン１２４を備え得る。クラウン１２４とピニオン１２６とは、それぞれ歯が設けられ、チェーントランスミッション１２２のチェーンリンクと適切にかみ合わされている。
【００７７】
明らかに、前述の動作は、複数の動作パラメータに基づき、電子ユニット３２によって実装される電気機械１２の動作／介在ロジックの影響を受けている。
【００７８】
本願明細書の記載から理解できるように、本発明の推進装置により、従来技術に存在する欠点を克服することが可能になる。
【００７９】
具体的には、駆動力（パワートレインユニット）をペダルアシスト自転車（ＥＰＡＣ）に提供することを実現した本発明は、中心ハブまたはクランク軸に実装されているので、極めてコンパクトである。
【００８０】
実際には、径方向における高いコンパクト性を得るために、ユニットは、ペダル軸と同軸のトルク出力軸を有するように設計した。
【００８１】
コンパクト性の目的は、推進装置によってクランク軸に働くトルクをもたらすように、最小可能数の基準を提供することにより達成しようとした。実際には、常にすべての方向において可能であるもっともコンパクトな解決策を得る観点から、ギアのレイアウト（歯車の軸によって形成される三角形）を最適化した。
【００８２】
さらに、前述の一対のギアを使用することにより、モータからクランクピン１８への運動の伝達のためのコンパクト性の目的を依然として達成しつつ、高価な遊星アセンブリの採用を避けることが可能である。
【００８３】
加えて、モータユニットのハウジング内に電子ユニットが挿入された前述の構造は、さらなるコンパクト性を可能にし、さらに、ユニット自体を安全で保護された位置に置くことを可能にする。
【００８４】
このコンパクト性は、クランク軸周りでかつトランスミッションとは反対側のユニットのＣ構造のおかげで、さらに得られる。この場合、一方では、クランクの軸に垂直な投影面上のロータの投影内にある単一のコンパクトな構成要素に電子ユニットを収容することが可能であり、他方では、依然としてクランク軸の近くに配置されたトランスミッションを有することが可能である。さらに、移動中に前方から自転車をおおう空気流に起因して、電子ユニットをより効果的に冷却できる。他方では、伝達手段は、リアホイール側に直接配置されている。
【００８５】
有利なことに、電子ユニットは、クランクの軸に垂直な投影面でロータの投影に挿入できる。これにより、推進装置の顕著なコンパクト性が達成される。
【００８６】
加えて、伝達手段の後方で高くなった配置は、以下のことに寄与する。
【００８７】
自転車の重心を中心に集め、動的挙動および安定性を向上させること。
【００８８】
いわゆる車両の地上高を大きくさせて、スピードバンプなどの障害物を乗り越えることをより容易にすること。
【００８９】
クランク軸とモータ軸との間の同軸性により、電気機械のロータ要素およびステータ要素のレイアウトを最適化することが可能になる。
【００９０】
この場合、外部のロータと内部のステータとを有する解決策を選択した。ロータにより生成される電動力がアームを増大させるので、ステータの外部のロータを使用することにより、等しい外形寸法に関して、推進装置によって発揮されるトルクの最適化が可能になる。
【００９１】
このため、ステータの外部のロータにより、等しい外形寸法で駆動トルクを最適化する目的も達成される。
【００９２】
さらに、自転車の進行方向が規定されていると、推進装置は、好ましくは、電子ユニットが、少なくとも進行方向の側に部分的に位置するように、自転車のフレームに関連付けられかつ方向付けられている。この場合、前進運動の間、電子ユニット自体を収容するハウジングに当たる空気に起因する冷却から利益を得ることが可能である。
【００９３】
本発明の推進装置は、また、より効率的な熱の消散のための技術を採用している。この要求は、一方では、ハウジング内の電子ユニットの配置が推進装置のコンパクト性を向上させること、他方では、囲まれた位置にありかつ外気と直接熱交換しないことから、電子ユニットがオーバーヒートするリスクを増大させることに起因する。さらに、推進装置の過度のコンパクト性は、ロータ／ステータユニットの熱の消散をより重要にすることに寄与する。
【００９４】
この理由から、本発明は、電子ユニットの冷却だけでなく、モータの冷却をも最適化するために、位相幾何学レベルと、機械的締結のレベルとの両方における技術を提供する。
【００９５】
実際には、位相幾何学レベルでは、ユニットの優先的な配置は、ユニットが移動方向に向けられ、自転車の前方の空気に起因する冷却の利益を得ることを要求する。
【００９６】
さらに、ロータは、ロータを覆うハウジングの対応する部分が自転車の移動中に多くの冷却空気流に当たるように、ステータに対して径方向外側にある。
【００９７】
さらに、円筒状要素と関連する導管とは、電子ユニットによって生成された熱を放出するために、熱交換を促すように設計されている。
【００９８】
加えて、固定されている中間要素は、モータから来る熱流を受領し、ハウジングを通してユニットの外部に熱を導くことが可能である。
【００９９】
換言すると、中間要素は、電子ユニットおよびエンジンから来る熱を受領し、外部に熱を伝達して、熱を消散する要素である。
【０１００】
一実施形態によれば、中間要素は、両側、すなわち、電子ユニット側およびモータ側からそれぞれ来る熱を軸方向で受領し、ハウジングを介して径方向外側に送る。
【０１０１】
当業者であれば、偶然的および特定の要請を満たすために、前述の推進装置に対する複数の変更および変形を行う場合がある。しかし、これらはすべて、添付の特許請求の範囲によって規定される発明の範囲に含まれる。
【図１】
2017533141.tif 000003
【図２】
2017533141.tif 000004
【図３】
2017533141.tif 000005
【図４】
2017533141.tif 000006
【図５】
2017533141.tif 000007
【図６】
2017533141.tif 000008
【図７】
2017533141.tif 000009
【図８】
2017533141.tif 000010
【図９】
2017533141.tif 000011
【図１０】
2017533141.tif 000012
【図１１】
2017533141.tif 000013
【図１２】
2017533141.tif 000014
【図１３】
2017533141.tif 000015
【国際調査報告】
2017533141.tif 000016
2017533141.tif 000017
2017533141.tif 000018