CN109689491A - 驱动组件和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于能以马达力并且尤其附加地以肌力驱动的车辆(1)、电动自行车、电动自力式自行车或电动助力式自行车的驱动组件(80)，所述驱动组件具有电驱动装置(3)、曲柄轴(15)、传递装置(20)和调节设备(60)，所述电驱动装置用于产生马达转矩，所述曲柄轴能绕着旋转轴线(Y)旋转并且用于接收至少所述马达转矩，所述传递装置构造为用于将由所述曲柄轴(15)接收的转矩传递给能与所述车辆(1)的驱动轮(9‑2)耦合的输出元件(4)并且构造成用于实现可切换地改变的传动比，所述调节设备与所述传递装置(20)耦合并且通过操纵所述调节设备能够调节所述传递装置(20)的传动比，在所述驱动组件中所述电驱动装置(3)构造为用于操纵所述调节设备(60)并且尤其为了传递所述马达转矩的至少一部分能与所述调节设备(60)耦合。

Description

驱动组件和车辆

技术领域

本发明涉及一种驱动组件和一种车辆。本发明尤其涉及一种能以马达力并且必要时附加地能以肌力驱动的车辆、电动自行车、电动自力式自行车、电动助力式自行车的驱动组件以及一种能以马达力并且必要时附加地能以肌力驱动的这种车辆，尤其电动自行车、电动自力式自行车、电动助力式自行车。

背景技术

通常，自行车、电动自行车等在受驱动的后轮处构造有链式换挡装置或毂式换挡装置。替代于此地，也可以设置具有集成的换挡传动装置的踏板轴承驱动装置。

在具有布置在踏板轴承处的换挡传动装置的已知驱动组件中有问题的是，驱动组件尺寸增大，在由马达驱动的换挡机构的情况下除了重量外还会进一步增大尺寸。

发明内容

与之相比，具有权利要求1特征的本发明驱动组件具有如下优点：在相对较小的安装空间的情况下，在踏板轴承的区域中实现由马达助力的换挡机构。这根据本发明借助独立权利要求1的特征通过如下方式实现：提供一种用于能以马达力并且尤其附加地能以肌力驱动的车辆、电动自行车、电动自力式自行车、电动助力式自行车的驱动组件，所述驱动组件具有电驱动装置、曲柄轴、传递装置和调节设备，该电驱动装置用于产生马达转矩，该曲柄轴能绕着旋转轴线Y旋转并且用于至少接收所述马达转矩，该传递装置构造为用于将由曲柄轴接收的转矩传递给能与车辆的驱动轮耦合的输出元件并且构造成用于实现可切换地可变的传动比，该调节设备与传递装置耦合并且通过操纵该调节设备能调节传递装置的传动比，在该传递装置中，电驱动装置构造为用于操纵调节设备并且尤其为了传递马达转矩的至少一部分能与调节设备耦合。在此，本发明的核心方面在于，驱动组件的用于在车辆向前运动时助力骑行者的电驱动装置同时也被用于运行传递装置的调节设备，以改变传递装置的传动比。通过这些措施省去设置用于运行调节设备的附加马达的必要性。这在本发明驱动组件的情况下节省了安装空间和重量，并且由于省去另外的马达提供噪声减小的运行。

从属权利要求示出本发明的优选扩展方案。

如果为了使电驱动装置与调节设备耦合而构造有可接入的耦合传动装置，那么在本发明驱动组件的一个优选实施方式中可以特别可靠地构型电驱动装置与调节设备的耦合。

提供有电驱动装置与可接入的耦合传动装置之间的耦合的不同构型方式。在本发明驱动组件的一个优选构型方式中，电驱动装置具有马达轴，并且耦合传动装置直接地已耦合到或可耦合到马达轴上和/或间接地通过已耦合到或可耦合到马达轴上的马达减速传动装置并且尤其经由该马达减速传动装置的正齿轮级、尤其经由关于耦合驱动组件而言在输入侧的正齿轮级已耦合或可耦合。

这种耦合传动装置的构型也提供不同的可能性。

耦合传动装置例如可以构造为行星齿轮传动装置。通过这种措施得到马达转矩的从电驱动装置中耦出的部分到调节设备上的特别无损失的耦合。

如此构型的耦合传动装置的行星齿轮传动装置可以具有带有行星齿轮的行星架，该行星架尤其关于耦合传动装置而言在输入侧与电驱动装置直接或间接地可耦合或已耦合。

同样可以以不同的方式改变耦合传动装置耦合到调节设备上的具体构型。

在驱动组件的一个优选实施方式中，耦合传动装置的行星齿轮传动装置具有用于行星齿轮内部回转的共同内齿圈。该内齿圈尤其关于耦合传动装置而言在输出侧直接或间接地可与或者已与调节设备耦合，优选根据在内齿圈上形成正齿轮的外啮合的类型和/或通过与内齿圈抗扭转地连接的正齿轮级来耦合。

替代或附加地，为了将调节设备耦合到电驱动装置上并且尤其为了耦合到耦合传动装置上可以构造有耦合机构和连接元件，该耦合机构具有可旋转的丝杠螺杆、包围丝杠螺杆并且随着丝杠螺杆的旋转在丝杠螺杆上移动的丝杠螺母，该连接元件附装在丝杠螺母上并且用于与调节设备连接。

在这种情况下，如果丝杠螺杆在输入侧具有正齿轮级，尤其为了与耦合传动装置的输出侧耦合、优选与耦合传动装置的行星齿轮传动装置的内齿圈的输出侧正齿轮极耦合，那么得到耦出的马达转矩到调节设备上的特别无损失的传递。

可以以多样的方式实现电驱动装置耦合到调节设备上的可切换性。

当为了电驱动装置耦合到调节设备上的可切换性构造有可控地可切换的离合器时，得到从电驱动装置耦出的马达转矩分量到调节设备上的特别无损失的传递，该离合器尤其布置在耦合传动装置的行星齿轮传动装置的太阳齿轮与驱动组件的抗扭转区域、尤其壳体之间，并可以受控地占据至少一个耦合状态或解耦状态，其中，在耦合状态下，为了传递马达转矩的至少一部分将行星齿轮传动装置的太阳齿轮抗扭转地固定，其中，在解耦状态下，行星齿轮传动装置的太阳齿轮在不传递马达转矩的情况下可自由地旋转。

在本发明驱动组件的情况下，如果该驱动组件构造为中置马达驱动装置并尤其构造有壳体，那么会实现特别紧凑的结构方式，传递装置、调节设备、电驱动装置、马达减速传动装置和曲柄轴的至少一部分接收在该壳体中。

下面，尤其结合传递装置及其构型方式来提出本发明的其他方面：

在尤其构造在传递装置中的行星齿轮传动装置中，各个太阳齿轮可以设置有携动元件，以便例如控制自由轮和驱动装置。

在此，根据本发明对应地设置的携动元件关于太阳齿轮的旋转轴线而言也可以构造在所基于的行星齿轮换挡传动装置的太阳齿轮的径向以内、但在轴向以外。在太阳齿轮较大的情况下，携动元件可以处于太阳齿轮的半径以内、但在侧面与之间隔开，然而与常见的掣爪或牵拉键相比远离轴线地布置并在力方面具有相应优点。

在本发明驱动组件的特别可靠的扩展方案中，携动元件分别构造在与对应太阳齿轮抗扭转地耦合的换挡拨指的处于径向外部或最外部的区段上或构造为该区段。以这种方式，携动元件的结构可以与耦合到太阳齿轮上无关地以合适的方式构型，以便特别可靠地实施换挡。

此外，在一个有利的扩展方案中，可能设置的多级行星齿轮换挡传动装置与旋转轴线、并因此与曲柄轴的同轴布置是特别节省空间的并且导致相对紧凑的结构方式。

替代或附加地，可以提升本发明驱动组件在踏板轴承传动装置的意义上的紧凑结构方式，其方式是：可能设置的多级行星齿轮换挡传动装置也与旋转对称地构造的输出元件同轴地构造，使得得到如下组件，在该组件中输出元件作为旋转对称的部件与曲柄轴的旋转轴线并与行星齿轮传动装置同轴地构造。输出元件优选可以根据驱动类型构造为链轮或齿形皮带轮。

在输入侧在传动装置换挡级的前面尤其可以连接具有行星齿轮传动装置的或呈行星齿轮传动装置形式的增速级，所述行星齿轮传动装置具有提速传动比用于减小高的骑行者转矩。

替代或附加地，传动装置换挡级的可能设置的且串联的行星齿轮传动装置可以通过共同的内齿圈彼此耦合。

在本发明驱动组件的另一有利构型方式中，通过以下方式可以实现特别可靠的换挡：该换挡可以通过调节设备、尤其借助关于曲柄轴的和/或太阳齿轮的旋转轴线而言在径向上间隔开的且可受控地平行于轴线定位的换挡滑槽来执行，该换挡滑槽具有多个用于携动元件的止挡元件。

在本发明驱动组件的一个优选构型方式中为此设置，在电驱动装置与行星齿轮传动装置之间构造有呈多级正齿轮传动装置形式的马达减速传动装置。

如果根据本发明驱动组件的一个替代构型方式在电驱动装置与行星齿轮传动装置之间构造有呈渐开线传动装置(Evoloidgetriebe)形式的马达减速传动装置，那么得到径向特别紧凑的结构。这可以构造成内啮合或外啮合。

与马达减速传动装置配置的类型和方式无关地特别有利的是，对应的马达减速传动装置的一个、多个或所有部件以塑料材料或由塑料材料制成。从而，可以进一步降低在本发明驱动组件中的运行噪声和/或该运行噪声的传递。

在本发明驱动组件的一个有利扩展方案中，传递装置具有可切换的行星齿轮传动装置或替代地具有可连续切换的摩擦环传动装置，例如具有作为滚动元件的两个球体或两个双锥体的摩擦环齿轮。

此外，本发明涉及一种能以马达力并尤其附加地以肌力驱动的车辆、电动自行车、电动自力式自行车或电动助力式自行车。

本发明的自行车构造有至少一个车轮和根据本发明构型的驱动组件，该驱动组件用于驱动至少一个车轮。

附图说明

参照附图详细描述本发明的实施方式。

图1示出根据电动自行车类型的车辆的示例的示意图，在该电动自行车的情况下实现本发明的第一实施方式；

图2和图3示出本发明驱动组件的两个实施方式的示意性视图，该驱动组件具有曲柄传动机构和电驱动装置，其中，关注耦合传动装置的附接和与调节设备的耦合；

图4和图5示出本发明驱动组件的两个实施方式的示意性视图，该驱动组件具有曲柄传动机构和电驱动装置，其中，关注根据图2和图3的具有附接的耦合传动装置的构型；

图6和图7示出根据图4和图5的本发明驱动组件的实施方式，在所述实施方式中，传递装置具有多级行星齿轮传动装置，并且调节设备通过换挡拨指和换挡滑槽来实现；

图8和图9示出根据图4的本发明驱动组件的实施方式，在该实施方式中，传递装置具有摩擦环传动装置，该摩擦环传动装置具有球体或双柱体。

具体实施方式

下面参照图1至9详细描述本发明的实施例和技术背景。相同和等同以及作用相同或等同的元件和部件以相同的附图标记标注。不是在它们出现的任何情况下都给出对所标注的元件和部件的详细描述。

所示的特征和其他特性可以以任意的形式彼此分离并且任意地彼此组合，而不背离本发明的核心。

首先，参照图1示例性地详细描述作为本发明车辆1的一个优选实施方式的电动自行车。

作为电动自行车的车辆1包括框架12，在该框架上布置有前轮9-1、后轮9-2和曲柄传动机构2，该曲柄传动机构具有带有踏板7-1和8-1的两个曲柄7,8。在曲柄传动机构2中集成了电驱动装置3。在后轮9-2上布置有小齿轮6。

由骑行者和/或电驱动装置3提供的驱动转矩从曲柄传动机构2上的链轮4经由链条5传递到小齿轮6上。

此外，在车辆1的把手上还布置有控制单元10，该控制单元与必要时构造的电驱动装置3连接。此外，在框架12中或在框架上还构造有用于电驱动装置3的电流供给的电池11。

在框架12中集成有曲柄轴承13或踏板轴承，所述轴承具有曲柄壳体14和曲柄轴15。

图1中的本发明车辆1的本发明驱动组件80具有曲柄传动机构2和电驱动装置3，其中，能由它们产生的转矩可以通过在图1中未示出的相应传递装置20来接收并且可以被传递给作为输出元件4的链轮。

图2和3以示意性的方式示出本发明驱动组件80的两个一般性实施方式。

图2和图3中的根据本发明的驱动组件80的实施方式具有用于将以肌力产生的转矩施加到曲柄轴15上的曲柄传动机构2以及用于产生马达转矩的电驱动装置3，尤其是电动机。

由曲柄传动机构2和电驱动装置3产生的转矩借助传递装置20来接收并且被传递给输出元件4，例如链轮或类似物，其中，关于传递装置20可实现可控地可变的传动比，该传动比在传递装置20中借助相应的传动装置实现。

图2和图3的示图首要关注用于使电驱动装置3与调节设备60耦合的耦合传动装置90的附接可能性，该电驱动装置与传递装置20耦合并且通过操纵该电驱动装置可以调节传递装置20的传动比。

在根据图2的实施方式中，直接或间接地在电驱动装置3的驱动轴31上构造了马达减速传动装置30，该马达减速传动装置用于将由电驱动装置3产生的马达转矩引入到传递装置20中。

与此无关地构造有耦合传动装置90，其同样接收电驱动装置3的马达转矩的至少一部分和/或至少暂时并优选以可切换的方式接收该马达转矩的一部分并且以可控的方式将所述部分输出给调节设备60用于引起传递装置20的传动比变化。

在图2中所示的实施方式中，在中间连接了可借助致动器97操纵的离合器96的情况下，耦合传动装置90可以基本上直接与电驱动装置3的驱动轴31连接。

相反，在根据图3的实施方式中，离合器96在致动器97的控制下不是直接地接合到电驱动装置3的驱动轴31上，而是经由中间连接的、电驱动装置3的减速传动装置30接合到电驱动装置的驱动轴上。

在图2和3中，关于曲柄传动机构2还示出具有踏板7-1和8-1的曲柄7和8。

图4和5以示意性的方式示出具有曲柄传动机构2和电驱动装置3的本发明驱动组件80的两个一般性实施方式的视图，然而在此关注耦合传动装置90的具体构型和从耦合传动装置90到调节设备60上的传递机构的具体构型。

图4和图5的实施方式仅在耦合传动装置90关于电驱动装置3的附接方面不同。

在根据图4的实施方式中，电驱动装置3的马达转矩的至少一部分的传递在或多或少直接在电驱动装置3的驱动轴31上截取(Abgriff)的情况下、即通过第一正齿轮32来进行，该正齿轮与电驱动装置3的驱动轴31直接地、抗扭转地连接。

相反，在根据图5的实施方式中，电驱动装置3的马达转矩仅间接地、即借助耦合传动装置90的正齿轮级99经由后续的正齿轮级34和马达减速传动装置30的在前连接的正齿轮32、33被耦合传动装置90截取。

在图4和5的驱动组件80的实施方式中，耦合传动装置90分别由行星齿轮传动装置91组成。

行星齿轮传动装置91具有在中心安置的太阳齿轮93、行星支架或行星架95，该行星支架或行星架具有行星齿轮94和共同且内啮合的内齿圈92。

行星架95与上述正齿轮级99抗扭转地连接，并且，来自电驱动装置3的马达转矩分量的输入或者以根据图4的直接方式、也就是说直接经由马达减速传动装置30的马达轴31或与马达轴31抗扭转地连接的正齿轮32实现，或者以根据图5的间接方式经由在后连接的、马达减速传动装置30的正齿轮34实现。

行星齿轮传动装置91的太阳齿轮93与离合器96、例如与可切换的摩擦离合器连接。离合器96可以通过致动器97操纵并且可以实现至少两种状态，即解耦状态和耦合状态。在解耦状态下，太阳齿轮93可自由旋转并且在经由正齿轮99输入马达转矩分量期间自由地随着运动，使得总之通过作为耦合传动装置90的行星齿轮传动装置91不传递马达转矩。

然而，在离合器96的耦合状态下，行星齿轮传动装置91的太阳齿轮93相对于行星齿轮传动装置91的剩余部分、尤其与壳体14抗扭转地连接，该壳体例如可以是踏板轴承壳体或曲柄轴承壳体。这意味着，当行星架95借助行星齿轮94围绕太阳齿轮93旋转时，在经由正齿轮99输入来自电驱动装置3的马达转矩期间，行星齿轮传动装置91的太阳齿轮93不能够自由地回转。由于该原因，在具有行星齿轮94的行星架95通过驱动装置借助正齿轮99旋转时将由行星齿轮传动装置91接收的马达转矩传首先递给共同的内啮合的内齿圈92并从而传递给与内齿圈92抗扭转地连接的正齿轮98。

在根据图4和5的实施方式中，行星齿轮传动装置91的与内齿圈92抗扭转地连接的正齿轮98与丝杠螺杆62的正齿轮级62-1耦合。丝杠螺杆62和丝杠螺杆62的正齿轮级62-1彼此抗扭转地连接，使得通过正齿轮级98与62-1的啮合产生丝杠螺杆62的旋转。包围丝杠螺杆62地构造有丝杠螺母63。通过丝杠螺杆62的旋转和丝杠螺杆62与丝杠螺母63的螺纹啮合实现丝杠螺母63沿丝杠螺杆轴线方向65的移动。

在图4和5的示图中，所述丝杠螺杆轴线平行于y方向或所基于的车辆1的横向延伸方向Y。

在丝杠螺母63上附装有连接元件64，该连接元件与调节设备60中的确定的机构连接并且在通过丝杠螺母63沿丝杠螺杆62运动而运动的情况下引起传递装置20的传动比改变、即尤其换挡过程。

在图4中，关于具有正齿轮32、33、34和35的马达减速传动装置30还示出马达自由轮36。

马达减速传动装置30的输出侧正齿轮35与真正的传递装置20耦合并且用于最终将电驱动装置3的马达转矩输入到包含在传递装置20中的换挡传动装置50中。

在根据图5的实施方式的示图中，马达减速传动装置30改型地构造。在那里，自由轮36不处于正齿轮33和34之间的过渡中，而是处于从马达减速传动装置30的正齿轮35到传递装置20的过渡中。

图6和7示出根据图4和5的本发明驱动组件80的实施方式的扩展方案，然而在真正的调节设备60和传递装置20的构型方面具体化。

图6的耦合传动装置90相当于图4的耦合传动装置90。

图7的耦合传动装置90直接对应于图5的耦合传动装置90。

图6和7中的具有丝杠螺杆62、正齿轮级62-1、丝杠螺母63和连接元件64的传递机构70分别相当于图4或5中的传递机构70。

图6和7中的传递装置20基本上由多级的行星齿轮传动装置21构成。下面基于多级的行星齿轮传动装置21详细地阐述传递装置20的具体构型方式。

图6是本发明驱动组件80的实施方式的示意性俯视图，该驱动组件具有电驱动装置3和曲柄传动机构2。

为了传递曲柄传动机构2和电驱动装置3的转矩，构造有传递装置20，其具有与通过曲柄轴15定义的旋转轴线Y同轴地布置的行星齿轮传动装置21。

行星齿轮传动装置21一方面由具有增速级40的行星齿轮传动装置41的增速级40和多级换挡传动装置50组成，该多级换挡传动装置具有在此两级的第一行星齿轮传动装置51，即在输入侧面向增速级40且背离输出元件4，并且具有在此两级的第二行星齿轮传动装置52，即在输出侧面向输出元件4且背离增速级40。

换挡传动装置50的第一和第二行星齿轮传动装置51和52具有相应的第一和第二太阳齿轮55或56和配属于太阳齿轮55、56的行星齿轮57或58，所述行星齿轮安置在行星架22、23上并且通过共同的内齿圈53耦合。

通过可松开的连接以受控的方式引起太阳齿轮55、56与驱动组件80的壳体14的连接。这在根据图6和7的实施方式中借助换挡滑槽66的滑槽体67上的止挡元件68通过换挡拨指61的远端上的以可受控地切换的方式锁止或释放与太阳齿轮55、56抗扭转地连接且随之回转的携动元件来实现，在也可以称为调节设备60的调节单元60方面，该换挡滑槽与旋转轴线Y间隔开但是与该旋转轴线轴线平行地可以沿箭头方向65移动。

换挡传动装置50的第一行星齿轮传动装置51的太阳齿轮55中的每一个和第二行星齿轮传动装置52的太阳齿轮56中的每一个都具有自己的且与对应的太阳齿轮55、56抗扭转地耦合的换挡拨指61。携动元件(也可以称为爪件或携动爪并且处于换挡拨指61的对应远端上)关于间隙69和止挡元件68(也可以称为支座元件或滑槽爪)而言如此协调地布置，使得通过换挡滑槽66沿箭头方向65的移动可以分开地或组合地释放或锁止换挡传动装置的传动装置换挡级50的第一和第二行星齿轮传动装置51、52的各个太阳齿轮55和56。

此外，在换挡传动装置50的不同位置处分别构造有自由轮或传动装置自由轮59或59-1，其中，自由轮59-1与直接挡存在关联。

具有用于引入以肌力产生的转矩的行星齿轮传动装置41的增速级40具有内齿圈42、在内部旋转的太阳齿轮43以及在它们之间旋转的行星架45，该行星架具有增速级40的行星齿轮44。

另一方面，将由电驱动装置3产生的马达转矩通过马达轴31输出给马达减速传动装置30并且最终传递给作为马达减速传动装置30的输出元件的正齿轮35，该正齿轮与换挡传动装置50的输入侧行星架22在材料上连接。

在图6中所示的情况中，马达减速传动装置30又由多个正齿轮32至34的组件组成，该马达转矩在输出侧传递到与输入侧的行星架22耦合的正齿轮35上。

根据图7的实施方式的与传递装置20的行星齿轮传动装置21相关的方面与根据图6的实施方式的那些方面相同并因此不再重复描述。

图8和9示意性示出基于根据图4的实施方式的本发明驱动组件80的实施方式，在这些实施方式中，对应的传递装置20基于具有作为滚动元件27的球体27-1或双锥体27-2的对应摩擦环传动装置24来构造。

通过倾翻机构29-1或通过移动机构29-2，滚动元件27的对应旋转轴线28以与调节设备60的连接元件64耦合的方式通过调节设备沿移动方向65沿丝杠螺杆62的移动在倾斜度方面被调节，使得滚动元件27的不同半径与滚动环25共同作用，以便引起传递装置20的传动比变化。

根据以下说明进一步阐述本发明的这些和其他特征和特性：

本发明也涉及一种作为本发明车辆1的电动自行车并尤其涉及电动助力式自行车或电动自力式自行车，所述车辆具有中置马达和自行车换挡装置，该自行车换挡装置用于使骑行者的有限驱动力匹配于不同的行驶阻力。

在具有踏板轴承驱动装置的电动自行车的情况下已知的是，链式换挡装置或毂式换挡装置布置在后轮处并且电驱动装置布置在踏板轴承处。

尤其与具有机电致动的自动挡位选择的电动助力式自行车或电动自力式自行车踏板轴承驱动装置组合的自行车换挡装置也是已知的。

附加的电动机被用于致动。

从而，除了作为用于助力骑行者的电驱动装置3的电动机以外，用于电动自行车、电动助力式自行车、电动自力式自行车的这些驱动系统通常具有至少一个另外的电动机，该另外的电动机具有用于自动挡位选择的传动装置。

具有传动装置的这些附加马达的尺寸确定取决于要进行换挡时的负载的大小。

本发明尤其在具有集成的换挡传动装置的电动助力式自行车/电动自力式自行车的踏板轴承驱动装置中具有如下任务：在没有附加电动机和/或在具有非常紧凑的调节设备60、例如带有马达的执行驱动装置的情况下实现机电致动的自动挡位选择，该马达具有传动装置，该调节设备例如仅用作用于离合器的致动器。

从而实现特别紧凑、重量和噪声减小的驱动装置，尤其用于电动助力式自行车或电动自力式自行车。

本发明通过将踏板轴承驱动装置的为了进行驱动已经存在的电动机3用作用于自动致动换挡过程的调节马达来解决所提出的问题，该踏板轴承驱动装置作为驱动组件80并且用于助力骑行者。

从而，根据本发明能够省去作为用于调节挡位的致动器的附加电动机，或者使用特别紧凑的调节设备60和尤其具有马达的或由具有传动装置的马达构成的执行驱动装置作为用于离合器96的致动器97，所述马达具有很小功率。附加电动机的省去或特别紧凑和轻的执行驱动装置的使用导致本发明驱动组件80的特别紧凑、重量和噪声减小的设计。

通过将电动机3经由可接入的耦合传动装置90附接到换挡机构上实现用于助力骑行者的电动机3作为调节马达的使用。

可接入的耦合传动装置90在换挡过程的时长内建立马达3与换挡机构60之间的连接并且使马达3的转速和转矩匹配于换挡机构60的所需动力和要克服的负载。

优选，为了显得特别紧凑，可接入的耦合传动装置90可以部分地共同使用已有的马达减速传动装置30。

通过离合器96实现该耦合传动装置90的接入。优选，离合器96可以与可接入的耦合传动装置90的行星齿轮传动装置91连接，使得通过太阳齿轮93抗扭转地固定在壳体14上来实现耦合传动装置90的接入。从而得到，离合器96或用于离合器96的致动器97以及操控装置和电子装置不必随着可接入的耦合传动装置90共同旋转。用于离合器96的致动器97或离合器96例如可以是磁力线圈、可切换的自由轮或是电动机/执行驱动装置。

图4在一个示例性的实施中示出作为电动助力式自行车/电动自力式自行车踏板轴承驱动装置的本发明驱动组件80的结构，该驱动组件具有与曲柄轴15和作为输出元件4的链轮同轴地布置的集成的换挡传动装置50并且使用用于助力骑行者的电动机3作为用于调节设备60或执行驱动装置60的调节马达。

由于作为过渡自由轮的马达自由轮36处于正齿轮33和34之间的马达减速传动装置30的中间轴上，实现了将电动机3通过在马达轴31上的马达减速传动装置30的小齿轮32上可接入的传动装置附接到换挡机构60上。过渡自由轮36防止在马达3停机时马达3随动或者说受迫转动，并且从而也防止马达3旋转方向反向。但是，对于从升挡到降挡的或反向的换挡方向而言马达3的旋转方向反向是必需的。

图5中示出在过渡自由轮36的替代布置的情况下传动装置的替代布置。

用于马达3与换挡机构60之间的连接的可接入的耦合传动装置90由多级传动装置组成，该多级传动装置还具有丝杠螺杆62和丝杠螺母63并用于将马达3的转速和转矩匹配于换挡机构的所需动力和要克服的负载(图4和5)。

可接入的耦合传动装置90的行星齿轮传动装置91如此布置，使得仅通过太阳齿轮93相对于壳体14的抗扭转固定或释放，就可以借助离合器96接入并又松开耦合传动装置90。用于离合器96的所示致动器97或离合器96例如可以是磁力线圈、可切换的自由轮或是电动机/伺服驱动装置。

图6和7示出一个优选实施方式，其具有与曲柄轴15和链轮4同轴地布置的集成的且可切换负载的7挡行星齿轮换挡传动装置50。

在此，丝杠螺母63使换挡滑槽66在与踏板曲柄轴15平行的方向65上运动，借助该踏板曲柄轴，通过闭锁与行星齿轮换挡传动装置50的太阳齿轮55、56抗扭转地连接的换挡拨指61来切换行星齿轮换挡传动装置50的不同挡位。

还应注意的是，在图6和7的实施方式中，增速级40的太阳齿轮43构造有空心轴43-1，并且第一和第二行星齿轮传动装置51，52的太阳齿轮55，56分别构造有空心轴55-1，56-1。

图8示出另一实施例，其具有与曲柄轴15和链轮4同轴地布置的集成的且可切换的球-摩擦环传动装置24。在此涉及可无级变速的传动装置，其具有多个分布在周边上的球体27-1作为滚动和力传递元件27。球体27-1是位置固定的或者说不环绕回转，而是通过贴靠的且旋转的摩擦环25而绕着自己的轴线28转动(图8)。通过倾翻机构29调节球体27-1的旋转轴线28的斜度来实现换挡传动装置24的传动比变化。

在具有根据图8的摩擦环传动装置24的实施方式中，球体27-1作为滚动元件27在中心滚动环26的滚动面26-1上滚动并且还与摩擦环25共同作用。

与曲柄轴15和链轮4同轴地布置的集成且可无极变速的传动装置的另一实施例是根据图9的双锥体-摩擦环传动装置类型的摩擦环传动装置24。在此，滚动和力传递元件27是双锥体27-2，该双锥体通过贴靠的且旋转的摩擦环25绕着自己的轴线28旋转并且在此可以沿该旋转轴线28移动。通过双锥体旋转轴线28平行于踏板曲柄轴15的平移运动可以改变换挡传动装置24的传动比。

在根据图8和图9的摩擦环传动装置24的实施方式中，增速级40的空心轴43-1具有正齿轮级43-2，该正齿轮级与马达减速传动装置30的正齿轮级35重合。

下面再次总结各个示图的实施方式的核心方面。

图4示出电动助力式自行车/电动自力式自行车踏板轴承驱动装置80的结构，该踏板轴承驱动装置具有集成的换挡传动装置50并使用用于助力骑行者的电动机3作为调节马达。

图5示出电动助力式自行车/电动自力式自行车踏板轴承驱动装置80的结构，该踏板轴承驱动装置具有集成的换挡传动装置50并使用用于助力骑行者的电动机3作为调节马达，该调节马达替代地附接到马达减速传动装置30上。

图6示出具有与曲柄轴和链轮同轴地布置的集成的且可切换负载的7挡行星齿轮换挡传动装置21的实施例。

图7示出具有与曲柄轴和链轮同轴地布置的集成的且可切换负载的7挡行星齿轮换挡传动装置21的实施例，该实施例替代地附接到马达减速传动装置30上。

图8示出具有与曲柄轴15和链轮4同轴地布置的集成的且可切换的球体-摩擦环传动装置24的实施例。

图9示出具有与曲柄轴15和链轮4同轴地布置的集成的且可切换的双锥体-摩擦环传动装置24的实施例。

在根据图4至9的构型方式方面，关于耦合传动装置90还应注意，耦合传动装置90的太阳齿轮93具有轴93-1，通过该轴存在与可通过致动器97操纵的离合器96的连接。

Claims (12)

1.一种驱动组件(80)，用于能以马达力并尤其附加地能以肌力驱动的车辆(1)、电动自行车、电动自力式自行车或电动助力式自行车，所述驱动组件具有：

-电驱动装置(3)，用于产生马达转矩；

-用于至少接收所述马达转矩的曲柄轴(15)，其能绕着旋转轴线(Y)旋转；

-传递装置(20)，其构造为用于能够将由所述曲柄轴(15)接收的转矩传递给与所述车辆(1)的驱动轮(9-2)耦合的输出元件(4)并且构造为用于实现能切换地改变的传动比；和

-调节设备(60)，其与所述传递装置(20)耦合，并且，通过操纵所述调节设备能调节所述传递装置(20)的传动比；

在所述驱动组件中，所述电驱动装置(3)构造为用于操纵所述调节设备(60)并且尤其为了传递所述马达转矩的至少一部分能与所述调节设备(60)耦合。

2.根据权利要求1所述的驱动组件(80)，在所述驱动组件中构造有能接入的耦合传动装置(90)，用于使所述电驱动装置(3)与所述调节设备(60)耦合。

3.根据权利要求2所述的驱动组件(80)，在所述驱动组件中：

-所述电驱动装置(3)具有马达轴(31)；并且

-所述耦合传动装置(90)

-直接地已耦合到或能耦合到所述马达轴(31)上和/或

-间接地通过已耦合到或能耦合到所述马达轴(31)上的马达减速传动装置(30)并尤其经由所述马达减速传动装置的正齿轮级(34)、尤其经由关于所述耦合传动装置(90)而言在输入侧的正齿轮级(99)已耦合或能耦合到所述马达轴上。

4.根据权利要求2或3所述的驱动组件(80)，在所述驱动组件中，所述耦合传动装置(90)具有行星齿轮传动装置(91)。

5.根据权利要求4所述的驱动组件(80)，在所述驱动组件中，所述耦合传动装置(90)的行星齿轮传动装置(91)具有带有行星齿轮(94)的行星架(95)，所述行星架尤其关于所述耦合传动装置(90)而言在输入侧与所述电驱动装置(3)直接或间接地能耦合或已耦合。

6.根据权利要求4或5所述的驱动组件(80)，在所述驱动组件中，所述耦合传动装置(90)的所述行星齿轮传动装置(91)具有用于所述行星齿轮(94)在内部回转的共同的内齿圈(92)，所述内齿圈优选根据所述内齿圈(92)上的形成正齿轮的外齿部的类型/或通过与所述内齿圈(92)抗扭转地连接的正齿轮级(98)、尤其关于所述耦合传动装置(90)而言在输出侧直接或间接地与所述调节设备(60)能耦合或已耦合。

7.根据以上权利要求中任一项所述的驱动组件(80)，在所述驱动组件中，为了将所述调节设备(60)耦合到所述电驱动装置(3)上、尤其为了耦合到所述耦合传动装置(90)上，构造有耦合机构，所述耦合机构具有能旋转的丝杠螺杆(62)、丝杠螺母(63)并且尤其具有连接元件(64)，所述丝杠螺母包围所述丝杠螺杆(62)并且随着所述丝杠螺杆(62)的旋转能在所述丝杠螺杆(62)上移动，所述连接元件附装在所述丝杠螺母(63)上并且用于与所述调节设备(60)连接。

8.根据权利要求7所述的驱动组件(80)，在所述驱动组件中，所述丝杠螺杆(62)在输入侧具有正齿轮级(62-1)，尤其用于与所述耦合传动装置(90)的输出侧耦合，优选与所述耦合传动装置(90)的行星齿轮传动装置(91)的内齿圈(92)的在输出侧的正齿轮级(98)耦合。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的驱动组件(80)，

-在所述驱动组件中，为了实现所述电驱动装置(3)耦合到所述调节设备(60)上的能切换性，构造有尤其通过致动器(97)能受控地切换的离合器(96)，

-所述驱动组件(80)尤其

-布置在所述耦合传动装置(90)的行星齿轮传动装置(91)的太阳齿轮(93)与所述驱动组件(80)的抗扭转的区域、尤其壳体(14)之间；

-能够受控地占据至少一个耦合状态和解耦状态；

-其中，在耦合状态下所述行星齿轮传动装置(91)的太阳齿轮(93)抗扭转地被固定，用于传递马达转矩的至少一部分；并且

-其中，在解耦状态下所述行星齿轮传动装置(91)的太阳齿轮(93)在不传递马达转矩的情况下能自由地旋转。

10.根据以上权利要求中任一项所述的驱动组件(80)，所述驱动组件构造为中置马达驱动装置并且尤其构造有壳体(14)，在所述壳体中接收所述传递装置(20)、所述调节设备、所述电驱动装置(3)、马达减速传动装置(30)和曲柄轴(15)的至少一部分。

11.根据以上权利要求中任一项所述的驱动组件(80)，在所述驱动组件中，所述传递装置(20)具有能切换的行星齿轮传动装置(21)或能连续切换的摩擦环传动装置(24)。

12.一种能以马达力并且尤其附加地以肌力驱动的车辆(1)、电动自行车、电动自力式自行车或电动助力式自行车，具有：

-至少一个车轮(9-1，9-2)；和

-根据权利要求1至11中任一项所述的驱动组件(80)，其用于驱动所述至少一个车轮(9-1，9-2)。