制。即使当子组件安装在支撑结构中时，用于给电池充电的电力插座21也是容易使用的。
[0056]图3以仰视图显示了该子组件20。可以看到用于固定电机的装置4优选包括摇臂41和底座42，底座旨在与支撑结构成为一体并且摇臂41相对于底座围绕摇摆轴线43铰接，所述摇摆轴线43基本上平行于电机的轴线21延伸。弹簧44压迫所述臂从而朝向轮胎以一定的最小接触力挤压小齿轮。同样地，图3显示了快速电连接件106和用于键的锁定装置的槽107。
[0057]对应于不具有其电池的可分离子组件20的机械组件被称为“马达机体”。马达机体22因此特别包括底座42、摇臂41、电机2，优选还包括电子动力和控制电路。应理解当使用电力辅助设备时，该马达机体必须固定地附接至支撑结构。翅片25可以设置在马达机体22的一个或多个表面上(参见图2)，从而改进位于马达机体22内部的与装配有翅片25的表面接触的动力电子设备的冷却。在马达机体或翅片由具有良好导热性的材料(例如铝)制成的情况下，该冷却原理特别有效。
[0058]图4清楚显示了装载了可分离子组件20的支撑结构10。可以看到支撑结构包括框架105，所述框架105在基本上水平的平面中延伸。子组件20可以在框架中水平地滑动并且通过前方的快速固定件108固定于框架。子组件20的后端(由电池的后端组成)在框架中被固定挡块109挡住。
[0059]在图5中，已经移除了子组件20，可以看到能够与子组件的连接件106协同作用的固定的电连接件110。固定的连接件110允许电力辅助设备与安装在自行车中的界面或传感器连接。把手上可以设置控制界面从而允许自行车手获取信息和/或控制设备。可以用于控制电力辅助设备的传感器包括例如踏板传感器、踏板转矩传感器、速度传感器。连接件也可以用于从电池7为自行车的照明设备提供动力。还可以看到锁定装置111和快速固定件108。通过主要对比图3、图4和图5，可以看到根据该实施方案的子组件20的安装包括在固定挡块109的后方将电池的端部设置就位，然后使子组件20的前部在水平平面中枢转直至接合快速固定件108。在该位置下，固定的连接件110固定地连接至子组件的连接件106，并且如果需要的话，锁定装置111(例如具有键)可以被致动并且与子组件的槽107(图3中可见)协同作用从而保证其处于使用位置。在另一个实施方案中(图中未示出)，可能具有这样的系统:其中马达机体22和电连接件106和110和锁定系统107、111和112不设置在支撑结构10的前方(如图1至12中所示)，而是设置在支撑结构10的后方。在这样的实施方案中，挡块109则可以位于支撑结构10的前方。
[0060]图6从自行车的另一侧显示了安装在支撑结构中的相同的子组件。特别地，可以看到具有键的锁定装置的锁芯(barillet) 112。
[0061]图7至图12显示了本发明的第二个优选实施方案，其中电池7可以与子组件20分离并且从支撑结构中抽出而独立于子组件的剩余部分(即独立于马达机体22)。
[0062]图7显示了电池就位时的设备，图8显示了仅移除电池时的设备。应理解电池以朝向后方的纵向移动从支撑结构中水平地抽出。
[0063]图9特别显示了框架105的横向凸出部114，所述横向凸出部114与马达机体的横向凹槽23协同作用。该布置允许在将子组件安装至框架的过程中引导子组件，并且保证底座42的刚性和可靠的支撑，因此保证用于固定电机2的装置的刚性和可靠的支撑。在该实施方案中，因此必须以横向移动水平地抽出子组件。在该抽出的过程中，电池可以维持固定至马达机体(如图7中所示)并且因此遵循相同的移动。还可以通过支撑结构的后部预先移除电池，如图8所示。
[0064]图10以不同角度显示了相同的子组件在不具有电池的支撑结构中就位。该图显示了锁定装置111，所述锁定装置111适合于上文描述的不同情况和操作。锁定装置111的扇形包括向内弯曲的凹槽113，所述凹槽113旨在与电池的指状物71 (参见图11)协同作用从而根据扇形的角位置选择性地将电池锁定就位或者允许电池拆卸。锁定装置包括第三位置，所述第三位置允许释放和因此抽出整个子组件(或马达机体，在已经移除电池的情况下)。应理解图9中显示的位置允许抽出电池同时而维持马达机体的锁定。在图9和图10中，还可以看到从摇臂41突出的冷却翅片411。因为电机的内部定子与臂41成为一体(还参见图3)，这些翅片通过环境空气促进电机的定子的冷却。
[0065]如图11所示，电池包括弹性按钮74，所述弹性按钮74旨在与子组件的开口 24协同作用(参见图10)，从而即使在不存在锁的情况下，仍然保证电池7与马达机体22的快速和牢固的连接(通过夹紧)。电池还包括两个用于将其电连接至马达机体的触点72和73和充电插座21。
[0066]图12显示了根据该实施方案的变体形式的整个子组件20，其中马达机体还包括弹性按钮115，所述弹性按钮115与电池的弹性按钮74相似。弹性按钮115旨在与框架105正面上形成的开口协同作用，从而即使在不存在锁的情况下仍然保证马达机体22与支撑结构的快速和牢固的连接(通过夹紧)。
[0067]图13以车轮平面中的图显示了电机2和轮胎5之间的协同作用的优选实施方案。可以看到驱动小齿轮3的齿状物31，所述齿状物31与轮胎的互补齿状物51相切地啮合。电机相对于车轮61的平面611以角度α倾斜。根据本发明，角度α可以变化但是优选在-10°和+30°之间。在该示例中，α为约25°，齿51与轮胎的侧面52成为一体并且在径向上位于赤道线54的下方。轮胎可以为充气或非充气轮胎，或为实心轮胎。
[0068]优选地，电机直接驱动所述驱动小齿轮，即不需要任何中间减速装置，小齿轮被电机的轴支承。然而根据本发明的优选实施方案，自由轮机构介于轴和小齿轮之间，使得当自行车向前移动时轮胎不驱动电机。假设设备不具有自由轮，当自行车手刹车时可以实施电能回收设备。
[0069]如所有附图所示，相对于自行车车轮的轮轴612，电机2优选在径向上设置在驱动小齿轮3的外部，即在该构造中设置在驱动小齿轮3的上方。
[0070]图14详细显示了驱动小齿轮3在轮胎上的啮合。该小齿轮将马达力FM传递至轮胎。在此可以看到优选的实施方案，其中小齿轮的齿32不对称并且被构造成使得其驱动表面33的打开角度小于其非驱动表面34的打开角度。与轮胎成为一体的互补齿状物51的形状相应地自然适应。该布置显著改进了接合效率，并且还增加了可传递的马达力FM的最大值。也显示了小齿轮在轮胎上的接触力F。通过固定电机的装置传递该力，并且该力的效果是即使在设备的各个元件变形的情况下仍然维持接合。如果在不存在驱动力的情况下小齿轮的接触力为F0，并且由驱动力的效果产生的额外的动态力为FD，得出F = F0+FD。
[0071]线D1为在齿的一半高度的接触点处垂直于齿的切线的线(还参见图16)。半线D2和D3以角度γ与线D1隔开。扇形Α对应于线D1和半线D2之间的区域。扇形B对应于线D1和半线D3之间的区域。优选的，角度γ不超过60°。一种保证驱动力产生额外的动态接触力的方式是校准轴线43与小齿轮的中间平面的交叉位置满足如下条件之一:
[0072]如果轴线43相对于自行车行进的方向位于小齿轮的前方(图1至12中显示的情况)，交叉位置必须位于图14所示的扇形Α中。
[0073]如果轴线43相对于自行车行进的方向位于小齿轮的后方(图19至21中显示的情况)，交叉位置必须位于图14所示的扇形B中。
[0074]图15显示了小齿轮3的齿状物31的更大比例从而更好地说明图12中描述的优选不对称的实施方案。可以看到驱动表面33的打开角度A1基本上小于非驱动表面34的打开角度A2。
[0075]图16显示了轮胎的齿