CN108749992B - 带有无级可变变速的电机式自行车附加驱动器 - Google Patents

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Abstract

用于电动自行车的电机式附加驱动器(11)以如下方式避免由于在不同齿轮副之间的切换而引起的不舒适的变速级差，即，实现由踏板曲轴(12)和由辅助电机(21)经由行星齿轮传动装置(15)被传递到从动轮(14)上的转矩的无级可变的变速。辅助电机(21)和曲轴(12)二者为此均经由行星架(16)、后者经由自由轮(19)、和中心轮23驱动从动空心轴(13)。为了改变变速比例，除了行星齿轮传动装置的三个同中心的轴线的两个可自由转动的轴(28)以外，此时齿圈(24)围绕第三轴线(28)的旋转同样不再被固定，而是被动地可变地被制动或转速调节地主动地被驱动。

Description

带有无级可变变速的电机式自行车附加驱动器
技术领域
本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分的、用于在电动助力自行车(Pedelec)或电动自行车(E-Bike)的设计方案中的自行车的电机式附加驱动器。
背景技术
在作为电动助力自行车的设计方案的情形中，电辅助电机仅允许在行驶运行中工作，当且只要转矩借助于踏板曲轴被引入时。
在根据文件WO 2016/143303 A1的这种类型的附加驱动器的情形中，在驱动器与从动端(Abtrieb)之间布置有行星齿轮传动装置。在其中，被支承在支架上的行星齿轮在中心轮(Sonne)与齿圈之间滚动。由此产生三个可能的、彼此同中心的转动轴线；即鉴于行星架、中心轮和齿圈的旋转运动。来自踏板曲轴和来自辅助电机的转矩贡献(Drehmomenten-Beitrag)的在驱动侧的叠加围绕这三个转动轴线中的一个被引入；且另一电机转矩围绕三个转动轴线中的另一个被引入。围绕剩余的第三轴线的旋转定义了行星齿轮传动装置的从动端。
由该基本布置方案出发，在根据文件DE 11 3015 005 797 T5的附加驱动器的情形中具体地使用如下，即，此处辅助电机作用到与踏板曲轴抗扭地相连接的齿圈上。另一电机驱动中心轮。行星架的产生的旋转是由附加驱动器所输出的转动运动；即借助于被转动支承在踏板曲轴上的空心轴。经由在结构上非常复杂的在行星架处的夹紧联接件(Klemmkupplung)，向后指向的踏板运动由倒退作用吸收。
发明内容
本发明基于如下技术问题情况，即，说明一种功能不紧要(funktionsunkritisch)地无级可变的由曲轴至自行车附加驱动器的从动轮的转矩传递；可利用最小的传动技术上的附加耗费且其在开启在特别紧凑的结构形式中的实现方案的情形下实现。
该任务通过在主权利要求中所说明的主要特征的共同作用来解决。
当在行星齿轮传动装置的通常使用的情形中围绕中心轮、行星架和齿圈的同轴的轴线的三个转动运动中的一个为了提供反应力矩必须被停止时，以这样已知的方式此时其转动运动在一定程度上以可变的滑差(Schlupf)来运行。由此，经由行星齿轮传动装置所传递的转矩相应地变化。在极端情况中，当围绕为此所选出的轴线的自由的连带转动被允许时，经由该传动链(Getriebezug)完全不传递由曲轴或由附加驱动器的辅助电机到其从动轮处的转矩。另一方面，由围绕这些不确定的轴线的转动运动的临时停止产生在此期间最大的至从动轮的转矩传递和转速传递。
行星齿轮传动装置的中心轮的可变转速可根据在根据本发明的解决方案的范围中的一个方面通过以下方式有针对性地被无级改变，即，该转动运动经受可变的制动力矩。这可机械地(通过可变的摩擦)来引起，例如在固定在轴处的鼓或盘处；然而同样可例如液动式或机电式地来引起。在后面的情况中，该在结构上非抗扭地布置的轴例如工作到发电机式的发电机上。其电制动能量可被用于再充电用于辅助电机的运行的蓄电池。此外如下是有利的，即，在负载电路中可测量的发电机电流是用于当前变速比例的量。同时，发电机电流是用于瞬时的、由踏板力矩和辅助力矩的叠加产生的转矩的量。因此，此时节省了对于用于电气控制辅助电机的特殊的转矩传感器的安装和评估的耗费。
经由其转速确定行星齿轮传动装置的变速比例的转动运动优选地是行星齿圈的转动运动。因为经由该行星齿轮传动装置在被可转动地支承的行星架处缓慢的踏板运动的和与之相反高速的辅助电机的转矩被聚集在一起，如下是适宜的，在传动技术上(通过相应的齿轮副)将两个待叠加的转速尽可能彼此平衡。为此，踏板轴的贡献经历升速(Übersetzung)而辅助电机的贡献经历其转速的减速(Untersetzung)。
被可转动地支承在曲轴上的空心的中心轴(Sonnen-Welle)在从动侧装备有在其上抗扭的从动轮，优选地装备有用于链条从动或皮带从动的拉伸板(Zugblatt)。中心轮且因此从动轮被转动，只要行星齿轮在中心轮与被可转动地支承的齿圈之间以可预先给定的转动运动滚动。为此，齿圈的当前的变速确定的转速可借助于所提及的被动或主动设备(制动器或电机)中的至少一个被可变地预先给定。
当那个设备不应被被动地(制动地)作用到行星齿轮传动装置上时，其因此根据本发明的一种有利的改进方案同样可被设计用于借助于尤其经转速调节的直流电机(此处所谓的变速用电机)影响行星齿轮传动装置的不确定的转速可变的旋转。变速用电机然后为了改变行星齿轮传动装置的有效的变速比例以可变的可预先给定的转速接合到该行星齿轮传动装置中。
在任何情况中，转矩传递可经由此时根据本发明类似地以被动的或以主动的滑差被运行的行星齿轮传动装置在无级变速中被预先给定和改变。
附图说明
在本发明的范围中的额外的改进方案和变换方案由另外的权利要求且(同样在考虑其优点的情形下)由在朝向功能重点的附图中抽象地图解说明的优选的对于根据本发明的解决方案的实现方案实施例的下面的描述得出。在附图的略图中：
图1在不考虑支承位置的情形中显示了踏板曲轴，其转矩与自行车附加驱动器的辅助电机的转矩在行星齿轮传动装置处被聚集在一起，带有无级可变的至从动轮的转矩传递，且
图2显示了在结构上紧凑的设计方案的与根据图1的那些在功能上可对照的驱动传动组件。
附图标记列表
11 附加驱动器
12 曲轴(在11中)
13 空心轴(在12上)
14 从动轮(在13处)
15 行星齿轮传动装置(在12/21与13之间)
16 行星架(15的)
17 齿部(在16处)
18 -
19 (倒退)自由轮(在12与16之间)
20 小齿轮(21的、与17啮合)
21 辅助电机(平行于12到16上)
22 行星齿轮(在16处)
23 中心轮(15的)
24 齿圈(15的)
25 (制动或驱动)设备(用于24)
26 发电机(作为25用于24)
27 负载(在26处)
28 轴或者其轴线(15;16,23的；24的轴线)
29 改装设备(14的可选地相对12或相对13/23)
30 变速用电机(用于24；作为25在15处)
31 行星齿轮(32的)
32 行星齿轮传动机构(Umlaufgetriebe)(在21中和在30中)
33 行星架(32的在21中)
34 行星架(32的在30中)
35 制动小齿轮(25的)
36 外齿部(24的)。
具体实施方式
在根据图1的自行车附加驱动器11的所勾画的设计方案的情形中，设有踏板的且因此可利用肌力转动的曲轴12承载可自由转动地被支承在其上的空心轴13。其抗扭地配备有以链轮(Kettenblatt)或皮带轮的设计方案的从动轮14。
在常规的运行中，空心轴13的驱动由曲轴12起经由行星齿轮传动装置15实现。其也被称作桥接部的行星架16被可转动地支承在曲轴12上且设有环形的齿部17。在此，行星架16和曲轴12如此地经由自由轮19彼此在功能上相连接，即，仅当曲轴12为了在行驶方向上的驱动被踩踏时，才发生转矩传递。然后起作用的变速进到较快。此外，辅助电机21的小齿轮20与行星架齿部17处在接合中，该辅助电机此处被设计用于变速(变速到较慢)。
如下在附图中被象征性地考虑，即，从动轮14经由改装设备29的抗扭的安装可被可选地联接到从动空心轴13处或然而联接到驱动曲轴12处。后者作为在行星齿轮传动装置15的区域中的运行干扰的情形中的应急运行是有益的；因为于是从动轮14能够以常规的方式(由于此时被断开的中心轮23在不带有通过行星齿轮传动装置15的负载的情形中)直接经由曲轴12的踩踏被驱动。
行星齿轮传动装置15的固定变速比(Standübersetzung)被如此地测定，即，对于在运行中所需要的转速范围而言其齿圈24虽然以不同的转速然而始终在相同的方向上旋转。因此如下是无关紧要的，即，是否瞬时更大的转矩贡献刚好由曲轴12或由辅助电机21引起，同样地行星架16始终在相同的方向上转动。
在支架16上被可转动地支承的行星齿轮22在借助于空心轴13被可扭转地支承在曲轴12上的中心轮23的外齿部与齿圈24的内齿部之间滚动；即中心轮23被扭转，只要旋转的齿圈24刚好提供对此必要的支持力矩或反应力矩。
由此得出如下，即，当齿圈24的可转动性被释放时，与中心轮23抗扭地相连接的从动空心轴13不提供转矩；因此被传递到从动轮14上的转矩经由齿圈24的可转动性可被影响。通过使齿圈24相对于中心轮23或者相对于行星架16可变地旋转，如期望那样无级可变的总变速经由行星齿轮传动装置15来实现。
为了如此地控制待传递的转矩，可变的制动设备25可被联接到齿圈24处，此处借助于与齿圈24的外齿部36啮合的制动小齿轮35。该设备25优选地非机械地而是电动地工作，例如发电机式地在使用在发电机式运行或发电机运行中的直流电机的情形下。这样一个发电机26针对可变的电气负载27工作，经由其可改变齿圈24的转速且因此可改变瞬时经由行星齿轮传动装置15所传递的产生的转矩。由发电机26被发出到负载27中的电功率由此是用于瞬时有效的变速比例的、且同样用于直接传递的转矩的量。
为了将该由制动发电机26所提供的电能不转换成损失热量，其(在附图中未被考虑)适宜地被直接用于驱动辅助电机21。对此并行地或作为替代可由发电机26再充电用于电机式附加驱动器11(特别地包含其电机控制装置)的运行的蓄电池。
齿圈24的通过制动可改变的、确定产生的变速比例的转速同样可通过以下方式被预先给定且被无级改变，即，齿圈24由以转速调节的变速用马达30的形式的设备25主动驱动。其然后对于齿圈24施加其产生当前的传动变速比的转速，齿圈24否则必须由设备25制动到该转速上。齿圈24的取决于旋转的支持力矩因此可同样被动地(通过可变的制动)和主动地(通过引导转速的驱动)被预先给定。
辅助电机21和曲轴12二者根据转速平衡都驱动行星架16，后者经由回转自由轮19。对于行星架16在其中旋转的齿圈24的受控制的制动而言，在功能上关联于齿圈24的第三行星齿轮传动装置轴线(28.24)此处经由齿部36沿着齿圈周缘工作到设备25的小齿轮35上；其是可利用可变的负载27接通的用于制动的发电机26；或是尤其经转速调节的直流电机、用于以可预先给定的转速驱动齿圈24的变速用电机30。
该用于电动自行车的电机式附加驱动器11由此以如下方式避免了由于在不同齿轮副之间的切换而引起的不舒适的变速级差(Übersetzungssprung)，即，可变的变速节省空间地直接经由无论如何存在的行星齿轮传动装置15来实现。由曲轴12且由辅助电机21(二者均经由行星齿轮传动装置15的行星架16)待传递到从动轮14上的转矩和产生的转速以如下方式被改变，即，相对围绕行星齿轮传动装置15的三个轴线中的两个的转动运动此时围绕其第三轴线28的转动运动不再固定，而是此时同样被释放，更确切地说齿圈24的该额外的转动运动由于被动的制动或由于经转速调节的驱动带有可变地可预先给定的转速。
根据本发明的先前所描述的、在传动技术上的解决方案在根据图2的附加驱动器11的紧凑结构的情形中同样被包含。此时，辅助电机21和制动发电机26或者变速用电机30不再借助于小齿轮20,35(图1)作用到行星齿轮传动装置15处；而是电机21,30设计成空心轴驱动器，行星齿轮传动机构32的行星齿轮31与其内齿部处在接合中。辅助电机21的行星齿轮传动机构32具有其与行星齿轮传动装置15的行星架16共同的行星架33，这替代了根据图1的齿部17。齿圈24转动刚性地与在变速用电机30中的行星齿轮传动机构32的行星架34相连接，这在功能上与制动小齿轮35到根据图1的齿圈外齿部36中的接合相符。因此，变速用电机30同样可作为制动发电机26被运行。变速用电机30的(未示出的)电转速调节装置又确定齿圈24的转速且因此确定在一方面为踏板曲轴12连同辅助电机21与另一方面为中心轮23(即从动轮14)之间的变速比例。
如已由对应的图示的单纯比较(图1对图2)得出的那样，辅助电机21、行星齿轮传动装置15和制动或驱动设备(25、必要时30)的同中心的布置通过特别小的空间需求而出众；为此此处旋转的系统在带有行星齿轮传动装置15的辅助电机21中具有共同的行星架16-33；而行星齿轮传动装置15的可变旋转的齿圈24刚性地与在设备25/26/30的齿圈内的旋转系统的行星架34相连接。此处旋转的行星架33,34由此额外地承担电机轴的功能。
在根据图2的附加驱动器11的该结构设计方案的情形中，其同样允许到齿圈24的旋转中的可变的接合，经由行星齿轮传动装置15产生的变速比例借助于可预先给定的齿圈转速被改变。为此，齿圈24的旋转可在图2中如在图1的情况中那样有针对地被制动或被驱动。

Claims (9)

1.一种带有行星齿轮传动装置(15)的用于在作为电动自行车的设计方案中的自行车的电机式附加驱动器(11)，在其中在驱动侧行星架(16)不仅由踏板曲轴(12)而且由辅助电机(21)转动加载，在其中可转动地被支承的齿圈(24)的转速可由与其处在接合中的设备(25)预先给定且改变，且在其中从动经由中心轮(23)至从动轮(14)实现，其特征在于由所述踏板曲轴(12)同轴横穿的从动空心轴(13)，其转动刚性地一方面装备有所述行星齿轮传动装置(15)的中心轮(23)且另一方面装备有所述从动轮(14)，以及在于经由其所述行星架(16)与所述踏板曲轴(12)有效连接的倒退自由轮(19)，其中所述设备(25)构造为机械式的或机电式的制动或驱动设备。
2.根据权利要求1所述的附加驱动器，其特征在于，所述行星齿轮传动装置(15)设计成带有固定变速比，该固定变速比在运行条件下导致所述齿圈(24)和所述行星架(16)的始终相同的转动方向，不取决于瞬时由所述踏板曲轴(12)或由所述辅助电机(21)所提供的转矩。
3.根据权利要求1所述的附加驱动器，其特征在于，所述机电式的制动设备是发电机(26)。
4.根据权利要求3所述的附加驱动器，其特征在于，由所述发电机(26)所提供的电制动能量再充电用于所述辅助电机(21)的运行的蓄电池。
5.根据权利要求3所述的附加驱动器，其特征在于，由所述发电机(26)所提供的负载电流是用于瞬时从踏板力矩和辅助力矩产生的转矩的量度。
6.根据权利要求1所述的附加驱动器，其特征在于，作为所述机电式的驱动设备设置有可转速调节的变速用电机(30)。
7.根据权利要求1所述的附加驱动器，其特征在于，与所述中心轮(23)转动连接的从动轮(14)按需要可与所述中心轮(23)解耦且作为替代可与所述踏板曲轴(12)转动连接。
8.根据权利要求6所述的附加驱动器，其特征在于，所述行星齿轮(31)与作为所述辅助电机(21)且作为所述变速用电机(30)的空心轴驱动器的内齿部处在接合中且所述齿圈(24)转动刚性地与在所述变速用电机(30)中的行星架(34)相连接。
9.根据权利要求8所述的附加驱动器，其特征在于，用于在所述附加驱动器中彼此相对轴向偏移的行星齿轮(31)的共同的行星架(33-16)在所述辅助电机(21)的情形中且在所述行星齿轮传动装置(15)的情形中存在。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019201812B3 (de) * 2019-02-12 2020-03-19 Brose Antriebstechnik GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Berlin Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrrad und Elektrofahrrad mit einer Antriebsvorrichtung
DE102019201811B3 (de) * 2019-02-12 2020-03-19 Brose Antriebstechnik GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Berlin Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrrad und Elektrofahrrad mit einer Antriebsvorrichtung
CN111532369A (zh) * 2020-06-03 2020-08-14 深圳市洋利昂科技有限责任公司 一种驱动与变速一体式中置装置及电助力自行车
DE102020209373A1 (de) 2020-07-24 2022-01-27 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Steuerung einer Antriebsvorrichtung eines Fahrrads, Antriebsvorrichtung für ein Fahrrad und Fahrrad
GB2602447A (en) * 2020-12-16 2022-07-06 Johnston Edward Gear system, pedal cycle, and method of retrofitting gear system
WO2022261327A1 (en) * 2021-06-11 2022-12-15 Irwin Robert Willard Variable electric transmission system and method
ES2932876A1 (es) * 2021-07-20 2023-01-27 Morales Fernando Cuesta sistema de transmisión variable para bicicletas con asistencia eléctrica
DE102021213502B3 (de) * 2021-11-30 2023-05-25 Zf Friedrichshafen Ag Fahrradantrieb und Fahrrad
IT202200002573A1 (it) * 2022-02-11 2023-08-11 Raicam Driveline S R L Propulsione ibrida a ripartizione di potenza per bicicletta elettrica
DE102022212262B3 (de) 2022-11-17 2024-04-04 Zf Friedrichshafen Ag Antriebseinrichtung für ein muskelbetriebenes Fahrzeug und Fahrzeug mit dieser Antriebseinrichtung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07242126A (ja) * 1994-03-04 1995-09-19 Koyo Seiko Co Ltd 車両用発電装置
CN101022992A (zh) * 2004-08-12 2007-08-22 摩诺托克有限公司 内部机械自动变速器组件
CN102317145A (zh) * 2009-02-12 2012-01-11 耐可斯特驱动有限公司 自行车传动系统
CN104520179A (zh) * 2012-04-27 2015-04-15 E2驱动公司 用于脚踏车辆的动力系统
WO2016143303A1 (ja) * 2015-03-09 2016-09-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電動自転車

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013206710A1 (de) 2013-04-15 2014-10-16 Robert Bosch Gmbh Motorisch und mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug
JP6209508B2 (ja) * 2014-12-25 2017-10-04 株式会社シマノ 自転車用ドライブユニット

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07242126A (ja) * 1994-03-04 1995-09-19 Koyo Seiko Co Ltd 車両用発電装置
CN101022992A (zh) * 2004-08-12 2007-08-22 摩诺托克有限公司 内部机械自动变速器组件
CN102317145A (zh) * 2009-02-12 2012-01-11 耐可斯特驱动有限公司 自行车传动系统
CN104520179A (zh) * 2012-04-27 2015-04-15 E2驱动公司 用于脚踏车辆的动力系统
WO2016143303A1 (ja) * 2015-03-09 2016-09-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電動自転車

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