用于可通过人力运行的车辆的驱动单元和车辆的制作方法

本发明涉及一种用于可通过人力运行的车辆的驱动单元和一种具有驱动单元的车辆。

背景技术：

1、用于可通过人力运行的车辆（例如电动自行车）的驱动单元是已知的。此类驱动单元可以具有用于辅助驱动车辆所用的机械驱动装置的电动机。电动机和机械驱动装置可以驱动布置在驱动壳体内的叠加传动装置（summiergetriebe）。驱动力可以经由输出轴从叠加传动装置传递至布置在驱动壳体外的链轮。驱动单元的长使用寿命对于车辆而言至关重要。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种改进的驱动单元，该驱动单元结构紧凑且具有改进的使用寿命。本发明通过特征所述的主题来实现该目的。有利的改进方案是从属权利要求的主题。

2、在第一方面，提供一种用于可通过人力运行的车辆的驱动单元。车辆可以是自行车、电动自行车或助力自行车。驱动单元具有输入元件、静止构件、输出传动装置和从动元件。输入元件可以由脚踏曲柄形成。输入元件可以具有踏板。静止构件可以具有传动装置壳体和壳体盖中的至少一个。输出传动装置可以具有叠加传动装置（例如行星齿轮传动装置）。从动元件可以设计为两件式。从动元件可以具有链轮、皮带轮或正齿轮齿部中的至少一个。从动元件可以具有从动轴。

3、输入元件在轴向方向上延伸穿过从动元件。输入元件可以具有旋转轴线。旋转轴线可以沿轴向方向取向。径向方向可以基本上垂直于轴向方向取向。输入元件布置成与从动元件同轴。输入元件经由输出传动装置与从动元件机械作用连接用以输出驱动力。从动元件经由第一从动轴承并且经由第二从动轴承可旋转地支承在静止构件处。输入元件经由输入轴承可旋转地支承在输出元件处。输入元件可以支承在输出元件中。第一从动轴承的外周部设计得小于第二从动轴承的外周部。第一从动轴承可以在径向方向上和轴向方向上布置在第二从动轴承之内。由此，从动元件稳定地支承在静止构件处，并且驱动单元可以设计得更紧凑。

4、如果两个元件机械作用连接，则这两个元件直接或间接地相互联结，使得一个元件的运动引起另一元件的反应。例如，机械作用连接可以通过形状锁合连接或摩擦锁合连接来提供。机械作用连接可以表现为这两个元件的对应齿部的啮合。在此，在这些元件之间可以设置其他元件，例如一个或多个正齿轮级。相反，两个元件的永久不可相对旋转的连接理解为这样的连接，即，这两个元件在传动装置的所有规定状态下均刚性地相互联结。此时，这些元件可以作为不可相对旋转地相互连接的单个部件存在，也可以作为一件存在。

5、输入元件可以经由第一输入轴承支承在静止构件处。输入元件可以经由第二输入轴承支承在从动元件处。于是，从动元件经由第二输入轴承可旋转地支承在输入元件处。第一输入轴承可以布置在静止构件的第一侧。第二输入轴承可以布置在静止构件的第二侧。第一侧可以布置成以输出传动装置为基准与第二侧对置。第二侧可以是驱动单元的布置有从动元件的一侧。第一输入轴承可以由径向轴承（例如滚针轴承）形成。第二输入轴承可以由径向轴承（例如球轴承，如深沟球轴承）形成。第二输入轴承可以在径向方向上布置在第一从动轴承之内。第二输入轴承可以在轴向方向上与第一从动轴承布置在同一平面内。

6、从动轴可以与链轮或皮带轮不可相对旋转地连接。从动元件可以u形地沿径向方向延伸。从动元件可以在两侧在径向方向上沿着静止构件（例如壳体盖）的壁部段延伸。从动元件可以与输出传动装置的输出元件不可相对旋转地连接。从动元件可以与输出传动装置的齿圈不可相对旋转地连接。从动元件可以构成输出传动装置的齿圈。从动轴可以在内周处构成齿圈。

7、静止构件可以具有用于容纳第一从动轴承的轴承座。静止构件可以具有用于容纳第二从动轴承的轴承座。用于第一从动轴承的轴承座和用于第二从动轴承的轴承座中的至少一个可以构造在静止构件的内周部处。用于第一从动轴承的轴承座和用于第二从动轴承的轴承座中的至少一个可以构造在壳体盖中。例如，用于第一从动轴承的轴承座可以构造在壳体盖中。例如，不仅用于第一从动轴承的轴承座而且用于第二从动轴承的轴承座，都可以构造在壳体盖中。不仅第一从动轴承而且第二从动轴承都可以布置在静止构件的第二侧。因此，驱动单元可以设计成，第一从动轴承和第二从动轴承不是布置在静止构件的对置侧上。由此，用于从动元件的轴承装置可以在轴向方向上设计得更紧凑。

8、第一从动轴承和第二从动轴承中的至少一个可以由滚动轴承（例如球轴承、圆锥滚子轴承或滚针轴承）形成。例如，不仅第一从动轴承而且第二从动轴承都可以由球轴承形成。第一从动轴承和第二从动轴承中的至少一个可以由径向轴承形成。不仅第一从动轴承而且第二从动轴承都可以由径向轴承形成。

9、在驱动单元的一种实施方式中，第二从动轴承可以在径向方向上布置在输出传动装置之外，在轴向方向上至少部分地与输出传动装置布置在同一平面内，并且布置成在轴向方向上与第一从动轴承错开。第二从动轴承可以在轴向方向上与输出传动装置的齿圈布置在同一平面内。第二从动轴承可以在径向方向上布置在输出传动装置的从动元件、例如齿圈之外。用于第一从动轴承的轴承座和用于第二从动轴承的轴承座可以分别构造在静止构件的内周部处。

10、在驱动单元的一种实施方式中，第二从动轴承可以由滚针轴承形成。第二从动轴承可以具有外圈。外圈可以固定在静止构件的轴承座处。于是，静止构件可以由轻质材料（例如铝）制成。外圈可以压装到用于第二从动轴承的轴承座上。外圈可以经由锁紧元件（例如锁紧环或卡环）在轴向方向上锁固。第一从动轴承的滚动体可以与从动元件的外周部接触。

11、在驱动单元的一种实施方式中，第二从动轴承可以布置成在轴向方向上与输出传动装置错开，并且在轴向方向上与第一从动轴承布置在同一平面内。静止构件的用于第一从动轴承的轴承座可以构造在静止构件（例如壳体盖）的内周部处。静止构件的用于第二从动轴承的轴承座可以构造在静止构件（例如壳体盖）的外周部处。从动元件的用于第二从动轴承的轴承座可以构造在从动元件的内周部处。

12、在驱动单元的一种实施方式中，第二从动轴承可以由深沟球轴承形成。于是，驱动单元可以在轴向方向上和径向方向上构造得更紧凑。

13、在驱动单元的一种实施方式中，输出传动装置可以在径向方向上布置在从动元件之内。输出传动装置可以在轴向方向上至少部分地布置在从动元件之内。从动元件可以在径向方向上沿着输出传动装置延伸。从动元件可以在径向方向上延伸超过输出传动装置。从动元件可以在轴向方向上至少部分地覆盖输出传动装置的外周部。

14、在驱动单元的一种实施方式中，驱动单元可以具有第一电动机，第一电动机具有第一转子。输出传动装置可以具有行星齿轮组，行星齿轮组具有第一齿轮组元件、第二齿轮组元件和第三齿轮组元件。第一转子可以与第一齿轮组元件机械作用连接用以输入驱动力。输入元件可以与第二齿轮组元件不可相对旋转地连接。输入元件可以以在至少一个旋转方向上不可相对旋转的方式与第二齿轮组元件相连接。输入元件可以经由单向离合器以在第一旋转方向上不可相对旋转并且在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上可以相对旋转的方式与第二齿轮组元件相连接。第三齿轮组元件可以与从动元件不可相对旋转地连接用以输出驱动力。第一转子可以经由第一齿轮组与输出传动装置的第一齿轮组元件机械作用连接。第一转子可以经由第二齿轮组与输出传动装置的第一齿轮组元件机械作用连接。第一齿轮组和第二齿轮组中的至少一个可以由行星齿轮组形成。第一转子可以经由第一行星齿轮组和第二行星齿轮组中的至少一个与输出传动装置的第一齿轮组元件机械作用连接。

15、第一行星齿轮组可以具有第一太阳齿轮、第一行星齿轮架、一个或多个第一行星齿轮销、一个或多个第一行星齿轮和第一齿圈。第二行星齿轮组可以具有第二太阳齿轮、第二行星齿轮架、一个或多个第二行星齿轮销、一个或多个第二行星齿轮和第二齿圈。

16、转子可以与第一太阳齿轮不可相对旋转地连接。第一行星齿轮组可以在径向方向上布置在第二行星齿轮组之内。第一行星齿轮组和第二行星齿轮组可以在轴向方向上布置在同一平面内。第二行星齿轮组可以布置成在轴向方向上与第一行星齿轮组错开。

17、第一太阳齿轮可以与第一行星齿轮啮合。第一行星齿轮可以经由轴承（例如径向轴承、深沟球轴承、滑动轴承或滚针轴承）支承在第一行星齿轮销处。第一行星齿轮销可以固定在第一行星齿轮架处，例如被压入第一行星齿轮架中。第一行星齿轮可以与第一齿圈啮合。第一齿圈可以与第二太阳齿轮不可相对旋转地连接。太阳齿圈可以在内周部处形成第一齿圈并且在外周部处形成第二太阳齿轮。

18、第二太阳齿轮可以与第二行星齿轮啮合。第二行星齿轮可以经由轴承（例如径向轴承、深沟球轴承、滑动轴承或滚针轴承）支承在第二行星齿轮销处。第二行星齿轮销可以固定在第二行星齿轮架处，例如被压入第二行星齿轮架中。第二行星齿轮架可以固定在静止构件处。第二行星齿轮架可以由静止构件构成。第二行星齿轮可以与第二齿圈啮合。第二齿圈和第一行星齿轮架可以与输出轴不可相对旋转地连接。由此，第一齿圈可以与第一行星齿轮架不可相对旋转地连接。

19、具有第三行星齿轮组的输出传动装置可以具有至少一个第三太阳齿轮、第三行星齿轮架和第三齿圈。第三行星齿轮传动装置还可以具有一个或多个第三行星齿轮销和一个或多个第三行星齿轮。第三太阳齿轮可以与第三行星齿轮啮合。第三行星齿轮可以经由轴承（例如径向轴承、深沟球轴承、滑动轴承或滚针轴承）可旋转地支承在第三行星齿轮销处。第三行星齿轮销可以固定在第三行星齿轮架处，例如被压入第三行星齿轮架中。第三行星齿轮可以与第三齿圈啮合。

20、第一齿轮组元件可以由第三太阳齿轮形成。输出轴可以与第三太阳齿轮不可相对旋转地连接。输出轴可以在外周部处构成第三太阳齿轮。第二齿轮组元件可以由第三行星齿轮架形成。第三行星齿轮架可以与从动元件不可相对旋转地连接。第三齿轮组元件可以由第三齿圈形成。第三齿圈可以与从动元件不可相对旋转地连接。

21、第一电动机、第一行星齿轮组和第二行星齿轮组中的至少一个可以在轴向方向上布置在输出传动装置的第一侧。用于运行第一电动机的功率电子装置可以与从动元件同轴地布置在输出传动装置的第一侧。功率电子装置可以布置在第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的第一侧。

22、在驱动单元的一种实施方式中，输出传动装置的第一齿轮组元件、第二齿轮组元件和第三齿轮组元件之一可以经由第三从动轴承可旋转地支承在从动元件处。例如，第三行星齿轮架可以可旋转地支承在从动元件处。第三行星齿轮架可以可旋转地支承在第三齿圈处。第三从动轴承可以设计为径向轴承。第三从动轴承可以由球轴承（例如深沟球轴承）形成。从动元件可以在内周部处具有用于第三从动轴承的轴承座。第三从动轴承可以布置成在轴向方向上相对于第一从动轴承朝向第一侧错开。第三从动轴承的外周部可以小于第二从动轴承的内周部。第三从动轴承的外周部可以小于第一从动轴承的外周部。

23、在驱动单元的一种实施方式中，在从动元件处可以布置有第一密封元件、第二密封元件和第三密封元件用以将静止构件的内侧相对于静止构件的外侧密封。

24、第二输入轴承可以经由第一密封元件（例如径向轴密封圈）相对于驱动单元的外侧密封。第一密封元件可以布置成在轴向方向上与第二输入轴承错开并且与第二输入轴承相邻。第一密封元件可以定位在用于第二输入轴承的轴承座处。第一密封元件可以固定在从动元件的内周部处。输入元件的沿轴向方向延伸的柱形部段可以与第一密封元件的密封唇滑动接触。

25、第一从动轴承可以经由第二密封元件（例如径向轴密封圈）相对于驱动单元的外侧密封。第二密封元件可以布置成在轴向方向上与第一从动轴承错开并且与第一从动轴承相邻。第二密封元件可以定位在用于第一从动轴承的轴承座处。第二密封元件可以固定在静止构件的内周部处。从动元件（例如链轮）的在轴向方向上突出的突出部或沿轴向方向延伸的柱形面可以与第二密封元件的密封唇滑动接触。

26、在链轮或皮带轮的内周部处和从动轴的外周部处可以布置有第三密封元件（例如o型圈），用以将静止构件的内侧相对于外侧密封。

27、在驱动单元的一种实施方式中，驱动单元可以具有第二电动机，第二电动机具有第二转子。第二转子可以经由传动齿轮机构与从动元件机械作用连接用于输出驱动力。从动元件可以具有齿部（例如外齿部）用于与第二转子机械作用连接。外齿部可以由正齿轮齿部或链轮齿部形成。外齿部可以与传动齿轮机构的齿部接合。外齿部可以布置在从动元件的用于第二从动轴承的轴承座之外。第二从动轴承可以在轴向方向上与外齿部布置在同一平面内。第二从动轴承可以布置成在轴向方向上与外齿部错开。第二从动轴承可以布置成在轴向方向上与外齿部相邻或布置在外齿部旁边。

28、在一个方面，车辆具有至少一个驱动轮和根据前述实施方式之一的驱动单元。车辆可通过人力运行。车辆可以是自行车、电动自行车或助力自行车。驱动轮经由从动元件与驱动单元机械作用连接，使得驱动单元可以使车辆向前移动。车辆可以具有其他装置，如制动装置或转向装置。