DE102018207969B4 - Drive arrangement for a bicycle or pedelec or trike - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec oder Trike mit einer manuellen Antriebswelle (1) vorgeschlagen, die über ein Wellgetriebe (WG) mit einem Abtrieb (2) gekoppelt ist, wobei zumindest ein erster elektrischer Antrieb (EM 1) mit dem Wellgetriebe (WG) gekoppelt ist, und wobei zumindest ein zweiter elektrischer Antrieb (EM 2) über eine Stirnradverzahnung (ST) mit dem Abtrieb (2) und/oder dem Wellgetriebe (WG) gekoppelt ist. Ferner wird ein Fahrrad oder Pedelec oder Trike mit der Antriebsanordnung vorgeschlagen.A drive arrangement for a bicycle or pedelec or trike with a manual drive shaft (1) is proposed, which is coupled to an output (2) via a harmonic drive (WG), with at least a first electric drive (EM 1) being connected to the harmonic drive ( WG) is coupled, and wherein at least a second electric drive (EM 2) via a spur gear (ST) with the output (2) and / or the harmonic drive (WG) is coupled. A bicycle or pedelec or trike with the drive arrangement is also proposed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec oder Trike gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrrad oder Pedelec oder Trike mit der Antriebsanordnung.The present invention relates to a drive arrangement for a bicycle or pedelec or trike according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1. The invention also relates to a bicycle or pedelec or trike with the drive arrangement.

Manuell angetriebene Fahrzeuge, insbesondere Fahrräder, Pedelecs, Trikes oder dergleichen, bei denen ein pedalierender Fahrer das Fahrzeug durch Muskelkraft antreibt und von einem elektrischen Hilfsmotor unterstützt wird, sind bekannt.Manually driven vehicles, in particular bicycles, pedelecs, trikes or the like, in which a pedaling driver drives the vehicle using muscle power and is supported by an electric auxiliary motor, are known.

Ferner sind Wellgetriebe bekannt, die unter anderem auch als Spannungswellengetriebe oder Gleitkeilgetriebe bezeichnet werden. Das Wellgetriebe weist einen Wellengenerator, eine Innenbuchse und eine Außenbuchse auf. Die Außenbuchse weist eine Innenverzahnung und die Innenbuchse weist eine Außenverzahnung auf, die über zum Beispiel zwei Umfangsabschnitte miteinander in Eingriff stehen. Der Querschnitt der Außenbuchse ist kreisförmig. Die Innenbuchse ist verformbar ausgebildet. Durch den Wellengenerator, der eine längsgestreckte oder elliptische Form aufweist, wird die Innenbuchse mit ihrer Außenverzahnung über zum Beispiel zwei Umfangsabschnitte in die Innenverzahnung der Außenbuchse gedrückt. Die Zähnezahl der Außenverzahnung der Innenbuchse und der Innenverzahnung der Außenbuchse sind verschieden voneinander. Wenn beispielsweise die Außenbuchse als Abtriebselement verwendet wird, kann sowohl über die Innenbuchse als auch an dem Wellengenerator antriebsseitig Leistung in das Wellgetriebe eingebracht werden. Auf diese Weise wird eine Überlagerungsfunktion durch das Wellgetriebe realisiert.Furthermore, wave gears are known, which are also referred to as stress wave gears or sliding wedge gears, among other things. The harmonic drive has a wave generator, an inner sleeve and an outer sleeve. The outer bushing has an internal toothing and the inner bushing has an external toothing, which are in engagement with one another over, for example, two circumferential sections. The cross section of the outer socket is circular. The inner bushing is designed to be deformable. By means of the wave generator, which has an elongated or elliptical shape, the inner bushing with its external toothing is pressed into the internal toothing of the outer bushing over, for example, two circumferential sections. The number of teeth of the external toothing of the inner bushing and the internal toothing of the outer bushing are different from one another. If, for example, the outer sleeve is used as an output element, power can be introduced into the harmonic drive on the drive side both via the inner sleeve and on the shaft generator. In this way, a superposition function is implemented by the harmonic drive.

Bei derartigen antriebsunterstützten zwei- oder mehrrädrigen Fahrzeugen ist es erforderlich, dass der Motor das Drehmoment des Fahrers abstützt, damit der Fahrer einen Widerstand am Pedal spürt. Es ist jedoch bekannt, dass bei Fahrzeugen zum Beispiel die motorische Unterstützung nur bis zu einer vorbestimmten Abregelgeschwindigkeit vorgesehen sein darf. Wird die motorische Unterstützung ab einer bestimmten Abregelgeschwindigkeit zum Beispiel 25 km/h, zurückgenommen, hat dies in nachteiliger Weise zur Folge, dass der Fahrer ohne Widerstand ins Leere tritt. Dies erzeugt bei dem Fahrer ein negatives Fahrgefühl.In the case of drive-assisted two- or multi-wheel vehicles of this type, it is necessary for the motor to support the driver's torque so that the driver feels a resistance on the pedal. It is known, however, that in vehicles, for example, motor assistance may only be provided up to a predetermined speed limit. If the motorized assistance is withdrawn from a certain limit speed, for example 25 km / h, this has the disadvantageous consequence that the driver steps into the void without resistance. This creates a negative driving feeling for the driver.

Aus der Druckschrift DE 10 2015 100 676 B3 ist eine Antriebsbaugruppe für ein manuell angetriebenes Fahrzeug, insbesondere ein Fahrrad oder ein Pedelec, mit einem elektrischen Hilfsantrieb bekannt. Die Antriebsbaugruppe umfasst eine erste manuelle Antriebswelle und einen Rotor des elektrischen Hilfsantriebes, der koaxial zur manuellen Antriebswelle angeordnet ist. Die manuelle Antriebswelle und der Rotor des elektrischen Hilfsantriebes sind mittels eines Wellgetriebes mit einem Abtriebselement des Fahrzeuges gekoppelt.From the pamphlet DE 10 2015 100 676 B3 a drive assembly for a manually driven vehicle, in particular a bicycle or a pedelec, with an electrical auxiliary drive is known. The drive assembly comprises a first manual drive shaft and a rotor of the electrical auxiliary drive, which is arranged coaxially to the manual drive shaft. The manual drive shaft and the rotor of the electrical auxiliary drive are coupled to an output element of the vehicle by means of a harmonic drive.

Aus der Druckschrift DE 10 2016 121 546 A1 ist eine Fahrradantriebseinheit bekannt, die eine manuelle Antriebswelle als Tretlagerkurbelwelle und zwei elektrische Antriebe umfasst, die beide achsparallel zur manuellen Antriebswelle angeordnet sind und über ein erstes Planetengetriebe und ein zweites mit dem ersten gekoppelten Planetengetriebe sowie über eine weitere Stirnradstufe und eine Hohlwelle mit dem Abtrieb gekoppelt sind. Das Übersetzungsverhältnis des ersten Planetenzahnradmechanismus kann durch das Antreiben des zweiten elektrischen Antriebes verändert werden. Die manuelle Antriebswelle ist über eine Freilaufkupplung mit dem Abtrieb gekoppelt.From the pamphlet DE 10 2016 121 546 A1 A bicycle drive unit is known which comprises a manual drive shaft as a bottom bracket crankshaft and two electric drives, both of which are arranged axially parallel to the manual drive shaft and are coupled to the output via a first planetary gear and a second with the first coupled planetary gear and via a further spur gear stage and a hollow shaft are. The gear ratio of the first planetary gear mechanism can be changed by driving the second electric drive. The manual drive shaft is coupled to the output via an overrunning clutch.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung sowie ein Fahrrad oder Pedelec oder Trike der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welche eine bauraumgünstige und optimierte motorische Unterstützung bis zur Abregelgeschwindigkeit realisieren.The present invention is based on the object of proposing a drive arrangement as well as a bicycle or pedelec or trike of the type described at the outset, which implement an optimized motor support that is economical in terms of installation space up to the governing speed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 beziehungsweise 9 gelöst, wobei sich vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.According to the invention, this object is achieved by the features of patent claims 1 and 9, respectively, with advantageous and claimed developments resulting from the subclaims and the description as well as the drawings.

Somit wird eine Antriebsanordnung zum Beispiel für ein Fahrrad, Pedelec, Trike oder dergleichen mit einer manuellen Antriebswelle vorgeschlagen, die über ein Wellgetriebe mit einem Abtrieb gekoppelt ist, wobei zumindest ein erster elektrischer Antrieb mit dem Wellgetriebe gekoppelt ist. Ein zusätzliches Drehmoment zum Abbremsen und Unterstützen wird dadurch bereitgestellt, dass zumindest ein zweiter elektrischer Antrieb über eine Stirnradverzahnung oder dergleichen mit dem Abtrieb oder mit dem Wellgetriebe gekoppelt ist.Thus, a drive arrangement is proposed, for example for a bicycle, pedelec, trike or the like with a manual drive shaft which is coupled to an output via a harmonic drive, at least one first electric drive being coupled to the harmonic drive. Additional torque for braking and assisting is provided in that at least one second electric drive is coupled to the output or to the harmonic drive via a spur gear toothing or the like.

Durch die mechanische Anbindung zumindest eines zweiten elektrischen Antriebes über eine Stirnradverzahnung an den Abtrieb wird neben der Überlagerungsfunktion eine Festübersetzung mit der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung realisiert. Somit kann die Festübersetzung zum Beispiel parallel zur Überlagerungsfunktion bei der Antriebsanordnung vorgesehen sein. Eine Festübersetzung ist eine Übersetzung mit konstantem Übersetzungswert. Durch die vorgeschlagene Antriebsanordnung ergibt sich eine besonders kostengünstige und bauraumgünstige sowie gewichtsoptimierte Lösung, da die wenigen Bauteile der Stirnradverzahnung nicht nur kostengünstig sind, sondern auch besonders leicht sind und einen geringen Bauraumbedarf haben. Die zusätzliche Übersetzung wird durch den zweiten elektrischen Antrieb in Verbindung mit der Stirnradverzahnung realisiert.As a result of the mechanical connection of at least one second electrical drive via a spur gear toothing to the output, in addition to the superimposition function, a fixed transmission is realized with the drive arrangement according to the invention. Thus, the fixed transmission can for example be provided in parallel to the superposition function in the drive arrangement. A fixed translation is a translation with a constant translation value. The proposed drive arrangement results in a particularly cost-effective, space-saving and weight-optimized solution, since the few components of the spur gear teeth are not only inexpensive, but also special are light and have a small footprint. The additional translation is realized by the second electric drive in connection with the spur gear teeth.

Über die erfindungsgemäße Erweiterung mit dem zweiten elektrischen Antrieb ist es möglich, bei jeder Fahrgeschwindigkeit sowohl eine gewünschte Unterstützungsstufe beziehungsweise Drehmomentunterstützung als auch eine gewünschte Trittfrequenz einzustellen beziehungsweise zu variieren. Demzufolge ist keine konventionelle mechanische Übersetzungsverstelleinrichtung, wie zum Beispiel eine Kettenschaltung, Nabenschaltung oder ein mechanisches Naben-CVT erforderlich.Via the expansion according to the invention with the second electric drive, it is possible to set or vary both a desired support level or torque support and a desired cadence at any driving speed. As a result, no conventional mechanical gear ratio adjustment device, such as a derailleur, gear hub or a mechanical hub CVT, is required.

Die Trittfrequenz wird durch Variation der Drehzahl des ersten elektrischen Antriebs eingestellt, während die Unterstützungsstufe durch das frei wählbare Moment des zweiten elektrischen Antriebes eingestellt wird. Hierbei ist es ohne weiteres möglich, dass der als elektrische Maschine ausgeführte zweite elektrische Antrieb motorisch oder auch generatorisch wirken kann. Des Weiteren kann ein höheres Anfahrmoment realisiert werden, da der zweite elektrische Antrieb am Abtrieb unabhängig von dem ersten elektrischen Antrieb mit dem ersten Planetenradsatz ein Drehmoment am Kettenrad beziehungsweise am Abrieb des Pedelecs aufbringen kann. Bei Fahrgeschwindigkeiten oberhalb der Abregelgeschwindigkeit, beispielsweise größer 25 km/h, kann der zweite elektrische Antrieb entsprechend gegenbremsen, sodass die aufgrund der Drehmomentabstützung an dem ersten Planetenradsatz auftretende motorische Leistung des ersten elektrischen Antriebes kompensiert wird. Es entsteht dann quasi eine elektrische Blindleistung, wobei der effektive Antrieb oberhalb der Unterstützungsgeschwindigkeit dann über die Muskelkraft des Fahrers erfolgt. Dadurch wird der Fahrkomfort deutlich erhöht, da mit der vorgeschlagenen Antriebsanordnung eine optimierte motorische Unterstützung bis zur Abregelgeschwindigkeit ermöglicht wird. Zudem ist in vorteilhafter Weise kein Drehmomentsensor erforderlich, da das Drehmoment an der Tretkurbelwelle indirekt über die Abstützfunktion des ersten elektrischen Antriebes an dem ersten Planetenradsatz ermittelt werden kann.The cadence is set by varying the speed of the first electric drive, while the support level is set by the freely selectable torque of the second electric drive. In this case, it is easily possible for the second electric drive, designed as an electric machine, to act as a motor or also as a generator. Furthermore, a higher starting torque can be achieved, since the second electric drive on the output can apply a torque on the sprocket or on the abrasion of the pedelec independently of the first electric drive with the first planetary gear set. At travel speeds above the limiting speed, for example greater than 25 km / h, the second electric drive can counter-brake accordingly, so that the motor power of the first electric drive that occurs due to the torque support on the first planetary gear set is compensated for. An electrical reactive power then arises, so to speak, with the effective drive above the support speed then taking place via the muscle power of the driver. This significantly increases driving comfort, since the proposed drive arrangement enables optimized motor support up to the governing speed. In addition, no torque sensor is advantageously required, since the torque on the crankshaft can be determined indirectly via the support function of the first electric drive on the first planetary gear set.

Durch die Überlagerungsfunktion liegt eine Drehzahlvariabilität vor, das heißt die Trittfrequenz kann durch Änderung der Drehzahl des ersten elektrischen Antriebes bei gegebener Fahrgeschwindigkeit variiert werden. Aus diesem Grund ist keine konventionelle mechanische Übersetzungseinrichtung erforderlich. Durch den weiteren elektrischen Antrieb liegt eine Drehmomentvariabilität vor, das heißt das Antriebsmoment kann mit dem zweiten elektrischen Antrieb variiert werden.The superimposition function results in speed variability, that is, the cadence can be varied by changing the speed of the first electric drive at a given driving speed. For this reason, no conventional mechanical transmission device is required. The further electric drive provides a torque variability, that is to say the drive torque can be varied with the second electric drive.

Die Übersetzung zum Abrieb beziehungsweise zum Hinterrad des Pedelecs kann als konstant angenommen werden. Befindet sich der erste elektrische Antrieb im Stillstand, kann je nach Anbindung über den ersten Planetenradsatz eine Übersetzung zum Beispiel ins Schnelle oder Langsame von der Tretkurbelwelle zum Kettenrad beziehungsweise Abtrieb dargestellt werden. Bei welcher Fahrgeschwindigkeit die Grenze zwischen motorischen und generatorischen Betrieb des ersten elektrischen Antriebes liegt, kann mit der Endübersetzung beziehungsweise mit der Übersetzung am Abtrieb des Pedelecs eingestellt werden. Eine kurze Übersetzung eignet sich für Anwendungen, wie zum Beispiel bei Mountainbikes, da der erste elektrische Antrieb schon bei niedrigerer Fahrgeschwindigkeit in den motorischen Betrieb übergeht. Eine lange Übersetzung eignet sich für Anwendungen, wie Stadt- und Trekkingräder, da der erste elektrische Antrieb erst bei höheren Fahrgeschwindigkeiten in den motorischen Betrieb übergeht und bei gewünschter geringer Unterstützungsstufe keine elektrische Blindleistung entsteht.The ratio to the abrasion or to the rear wheel of the pedelec can be assumed to be constant. If the first electric drive is at a standstill, depending on the connection via the first planetary gear set, a gear ratio, for example to high or low speed, can be displayed from the crankshaft to the chain wheel or output. The travel speed at which the limit between motor and generator operation of the first electric drive lies can be set with the final gear ratio or with the gear ratio at the output of the pedelec. A short gear ratio is suitable for applications such as mountain bikes, as the first electric drive switches to motor operation at a lower driving speed. A long gear ratio is suitable for applications such as city and trekking bikes, since the first electric drive only switches to motor operation at higher driving speeds and no reactive electrical power is generated when the required low level of support is required.

Im Rahmen einer vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste elektrische Antrieb mit dem Wellgetriebe koaxial zu der manuellen Antriebswelle beziehungsweise zur Tretkurbelwelle angeordnet ist. Dadurch ergibt sich eine besonders bauraumsparende Anordnung in dem Gehäuse beziehungsweise in dem Tretlagergehäuse.In the context of an advantageous embodiment of the present invention it can be provided that the first electric drive with the harmonic drive is arranged coaxially to the manual drive shaft or to the pedal crankshaft. This results in a particularly space-saving arrangement in the housing or in the bottom bracket housing.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht ferner vor, dass ein Rotor des zweiten elektrischen Antriebes achsparallel zu der manuellen Antriebswelle beziehungsweise zur Tretkurbelwelle angeordnet ist, wobei durch die Stirnradverzahnung eine bauraumgünstige und flexible Anordnung in dem Gehäuse beziehungsweise in dem Tretlagergehäuse ermöglicht wird.A further development of the invention further provides that a rotor of the second electric drive is arranged axially parallel to the manual drive shaft or the pedal crankshaft, the spur gear teeth enabling a flexible arrangement in the housing or in the bottom bracket housing that is economical in terms of space.

Zum Koppeln des zweiten elektrischen Antriebes mit dem Abtrieb beziehungsweise mit dem Wellgetriebe kann beispielsweise zumindest ein Zwischenrad oder dergleichen mit der Stirnradverzahnung in Eingriff stehen, um dadurch einen größeren Achsabstand zwischen der manuellen Antriebswelle beziehungsweise der Tretkurbelwelle und der Drehachse des Rotors des zweiten elektrischen Antriebes zu realisieren. Hierdurch kann insgesamt ein kleineres Gehäuse realisiert werden.To couple the second electric drive to the output or to the harmonic drive, for example, at least one intermediate gear or the like can be in engagement with the spur gear teeth in order to achieve a larger center distance between the manual drive shaft or the crankshaft and the axis of rotation of the rotor of the second electric drive . As a result, a smaller housing can be realized overall.

Um die Übersetzung des zweiten elektrischen Antriebes zu erhöhen, kann als Stirnradverzahnung vorzugsweise zumindest ein Doppelstirnrad vorgesehen sein. Zudem ist es möglich ein zumindest einstufiges Stirnradgetriebe als Stirnradverzahnung vorzusehen. Ein zum Beispiel einstufiges Stirnradgetriebe umfasst zwei parallele Wellen, auf denen zumindest je ein Zahnrad angeordnet ist, die miteinander kämmen beziehungsweise in Eingriff stehen, sodass eine Stirnrad-Übersetzungsstufe gebildet wird. Es können jedoch durch Hinzufügen weiterer Zahnräder und Zwischenwellen mehrstufige Getriebe gebildet werden.In order to increase the translation of the second electric drive, at least one double spur gear can preferably be provided as spur gear teeth. In addition, it is possible to provide an at least one-stage spur gear as spur gear teeth. For example, a single-stage spur gear unit comprises two parallel shafts on which at least one gear is arranged each, which mesh with one another or are in engagement, so that a spur gear transmission stage is formed. However, by adding additional gears and intermediate shafts, multi-stage gears can be formed.

Eine besonders gewichtsoptimierte Lösung kann dadurch realisiert werden, dass die Bauteile beziehungsweise die Doppelstirnräder zumindest abschnittsweise aus Kunststoff gefertigt werden. Zudem ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung eine Geräuschminimierung insbesondere bei hohen Drehzahlen. A particularly weight-optimized solution can be implemented in that the components or the double spur gears are manufactured at least in sections from plastic. In addition, the drive arrangement according to the invention minimizes noise, especially at high speeds.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Fahrrad, Pedelec oder Trike mit der vorgeschriebenen Antriebsanordnung, wobei sich die vorbeschriebenen und weitere Vorteile ergeben.A further aspect of the present invention relates to a bicycle, pedelec or trike with the prescribed drive arrangement, the above-described and other advantages resulting.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung weiter erläutert.The present invention is explained further below with reference to the drawing.

Die einzige Figur der Erfindung zeigt eine Darstellung einer möglichen Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung für ein Fahrrad, Pedelec, Trike oder dergleichen mit Drehmomentunterstützung bis zu einer gesetzlich vorgegebenen Abregelgeschwindigkeit.The only FIGURE of the invention shows a representation of a possible embodiment variant of a drive arrangement according to the invention for a bicycle, pedelec, trike or the like with torque assistance up to a legally prescribed limiting speed.

Die Antriebsanordnung umfasst eine manuelle Antriebswelle beziehungsweise eine Tretlagerkurbelwelle 1, die über ein Wellgetriebe WG mit einem Abtrieb 2 beziehungsweise Ketten- oder Riemenrad gekoppelt ist, wobei ein erster elektrischer Antrieb EM 1 mit dem Wellgetriebe WG gekoppelt ist. Um eine optimierte Drehmomentunterstützung bis zur Abregelgeschwindigkeit gewährleisten zu können, ist vorgesehen, dass ein zweiter elektrischer Antrieb EM 2 über eine Stirnradverzahnung ST mit dem Abtrieb 2 oder dem Wellgetriebe WG gekoppelt ist.The drive arrangement comprises a manual drive shaft or a bottom bracket crankshaft 1, which is coupled to an output 2 or a chain or belt wheel via a harmonic drive WG, a first electric drive EM 1 being coupled to the harmonic drive WG. In order to be able to guarantee an optimized torque support up to the governing speed, it is provided that a second electric drive EM 2 is coupled to the output 2 or the harmonic drive WG via a spur gear ST.

Der erste elektrische Antrieb EM 1, welcher als elektrische Maschine ausgeführt sein kann, die sowohl motorisch als auch generatorisch betreibbar ist, ist koaxial zu der manuellen Antriebswelle beziehungsweise Tretlagerkurbelwelle 1 angeordnet. Der zweite elektrische Antrieb EM 2, welcher ebenfalls als elektrische Maschine ausgeführt sein kann, die sowohl motorisch als auch generatorisch betreibbar ist, ist achsparallel zu der manuellen Antriebswelle beziehungsweise Tretlagerkurbelwelle 1 angeordnet. Unter achsparallel wird hierbei verstanden, dass der Rotor 3 des zweiten elektrischen Antriebes EM 2 quasi parallel zur Tretlagerkurbelwelle 1 angeordnet ist.The first electric drive EM 1, which can be designed as an electric machine that can be operated both as a motor and as a generator, is arranged coaxially to the manual drive shaft or bottom bracket crankshaft 1. The second electric drive EM 2, which can also be designed as an electric machine that can be operated both as a motor and as a generator, is arranged axially parallel to the manual drive shaft or bottom bracket crankshaft 1. Axially parallel is understood here to mean that the rotor 3 of the second electric drive EM 2 is arranged quasi parallel to the bottom bracket crankshaft 1.

Die Stirnradverzahnung ST ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als einstufiges Stirnradgetriebe mit Doppelstirnrädern DR 1, DR 2 ausgeführt, wobei zusätzlich zur mechanischen Ankopplung des Stirnradgetriebes an den Abtrieb 2 ein Zwischenrad ZR vorgesehen ist.In the exemplary embodiment shown, the spur gear ST is designed as a single-stage spur gear with double spur gears DR 1, DR 2, an intermediate gear ZR being provided in addition to the mechanical coupling of the spur gear to the output 2.

Das erste Doppelstirnrad DR 1 steht mit einer ersten Verzahnung mit einem Antriebsritzel 4 des zweiten elektrischen Antriebes EM 2 in Eingriff, wobei eine zweite Verzahnung des ersten Doppelstirnrades DR 1 mit einer ersten Verzahnung eines zweiten Doppelstirnrades DR 2 in Eingriff steht. Eine zweite Verzahnung des zweiten Doppelstirnrades DR 2 steht mit dem Zwischenrad ZR in Eingriff, wobei das Zwischenrad ZR wiederum mit einer Außenbuchse 5 des Wellgetriebes WG beziehungsweise mit dem Abtrieb 2 in Eingriff steht.The first double spur gear DR 1 engages a drive pinion 4 of the second electric drive EM 2 with a first toothing, with a second toothing of the first double spur gear DR 1 engaging a first toothing of a second double spur gear DR 2. A second toothing of the second double spur gear DR 2 engages with the intermediate gear ZR, the intermediate gear ZR in turn engaging with an outer bushing 5 of the harmonic drive WG or with the output 2.

Die manuelle Antriebswelle beziehungsweise die Tretkurbelwelle 1 ist mit einer verformbaren Innenbuchse 6 des Wellgetriebes WG verbunden, wobei ein Wellengenerator 7 des Wellgetriebes WG mit einem Rotor 8 des ersten elektrischen Antriebes EM 1 verbunden ist. Die Außenbuchse 5 des Wellgetriebes WG ist mit dem Abtrieb 2 verbunden. Der Abtrieb 2 kann beispielsweise als Ketten- oder Riemenrad ausgeführt sein. Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung ist vorzugsweise in einem Tretlagergehäuse 9 des Fahrrades, Pedelecs, Trikes oder dergleichen untergebracht.The manual drive shaft or the crankshaft 1 is connected to a deformable inner bush 6 of the harmonic drive WG, a shaft generator 7 of the harmonic drive WG being connected to a rotor 8 of the first electric drive EM 1. The outer bushing 5 of the harmonic drive WG is connected to the output 2. The output 2 can be designed, for example, as a chain or belt wheel. The drive arrangement according to the invention is preferably accommodated in a bottom bracket housing 9 of the bicycle, pedelec, trike or the like.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
manuelle Antriebswelle beziehungsweise Tretlagerkurbelwellemanual drive shaft or bottom bracket crankshaft
22
AbtriebDownforce
33
Rotorrotor
44th
AntriebsritzelDrive pinion
55
AußenbuchseOuter socket
66th
InnenbuchseInner socket
77th
WellengeneratorWave generator
88th
Rotorrotor
99
TretlagergehäuseBottom bracket shell
DR 1DR 1
erstes Doppelstirnradfirst double spur gear
DR 2DR 2
zweites Doppelstirnradsecond double spur gear
EM 1EM 1
erster elektrischer Antriebfirst electric drive
EM 2EM 2
zweiter elektrischer Antriebsecond electric drive
STST
StirnradverzahnungSpur gear teeth
WGFlat share
WellgetriebeStrain wave gear
ZRZR
ZwischenradIntermediate gear

Claims (9)

Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec oder Trike mit einer manuellen Antriebswelle (1), die über ein Wellgetriebe (WG) mit einem Abtrieb (2) gekoppelt ist, wobei zumindest ein erster elektrischer Antrieb (EM 1) koaxial zu der manuellen Antriebswelle (1) angeordnet und mit dem Wellgetriebe (WG) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zweiter elektrischer Antrieb (EM 2) achsparallel zu der manuellen Antriebswelle (1) angeordnet und über eine Stirnradverzahnung (ST) mit dem Abtrieb (2) und/oder dem Wellgetriebe (WG) gekoppelt ist.Drive arrangement for a bicycle or pedelec or trike with a manual drive shaft (1) which is coupled to an output (2) via a harmonic drive (WG), at least one first electric drive (EM 1) being coaxial with the manual drive shaft (1) is arranged and coupled to the harmonic drive (WG), characterized in that at least one second electric drive (EM 2) is arranged axially parallel to the manual drive shaft (1) and via a spur gear (ST) with the output (2) and / or the Wave gear (WG) is coupled. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Stirnradverzahnung (ST) zumindest ein Doppelstirnrad (DR 1, DR 2) vorgesehen ist.Drive arrangement according to Claim 1 , characterized in that at least one double spur gear (DR 1, DR 2) is provided as the spur gear toothing (ST). Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Verzahnung eines ersten Doppelstirnrades (DR 1) mit einem Antriebsritzel (4) des zweiten elektrischen Antriebes (EM 2) in Eingriff steht, wobei eine zweite Verzahnung des ersten Doppelstirnrades (DR 1) mit einer ersten Verzahnung eines zweiten Doppelstirnrades (DR 2) in Eingriff steht, wobei eine zweite Verzahnung des zweiten Doppelstirnrades (DR 2) über ein Zwischenrad (ZR) oder direkt mit dem Abtrieb (2) oder mit einer Außenbuchse (5) des mit dem Abtrieb (2) verbundenen Wellgetriebes (WG) gekoppelt ist.Drive arrangement according to Claim 2 , characterized in that a first toothing of a first double spur gear (DR 1) meshes with a drive pinion (4) of the second electric drive (EM 2), a second toothing of the first double spur gear (DR 1) with a first toothing of a second Double spur gear (DR 2) is in engagement, with a second toothing of the second double spur gear (DR 2) via an intermediate gear (ZR) or directly with the output (2) or with an outer bushing (5) of the harmonic drive connected to the output (2) (WG) is coupled. Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Stirnradverzahnung (ST) ein zumindest einstufiges Stirnradgetriebe vorgesehen ist.Drive arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that an at least one-stage spur gear is provided as the spur gear toothing (ST). Antriebanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile der Stirnradverzahnung (ST) zumindest abschnittsweise aus Kunststoff gefertigt sind.Drive arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the components of the spur gear toothing (ST) are manufactured at least in sections from plastic. Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die manuelle Antriebswelle (1) mit einer verformbaren Innenbuchse (6) des Wellgetriebes (WG) und ein Wellengenerator (7) des Wellgetriebes (WG) mit einem Rotor (8) des ersten elektrischen Antriebes (EM 1) verbunden sind, wobei eine Außenbuchse (5) des Wellgetriebes (WG) mit dem Abtrieb (2) oder mit der Stirnradverzahnung (ST) verbunden ist.Drive arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the manual drive shaft (1) with a deformable inner bushing (6) of the wave gear (WG) and a wave generator (7) of the wave gear (WG) with a rotor (8) of the first electric drive (EM 1) are connected, an outer bushing (5) of the harmonic drive (WG) being connected to the output (2) or to the spur gear teeth (ST). Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die manuelle Antriebswelle (1) als Tretlagerkurbelwelle ausgeführt ist.Drive arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the manual drive shaft (1) is designed as a bottom bracket crankshaft. Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb (2) als Ketten- oder Riemenrad ausgeführt ist.Drive arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the output (2) is designed as a chain or belt wheel. Fahrrad oder Pedelec oder Trike mit einer Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche.Bicycle or pedelec or trike with a drive arrangement according to one of the preceding claims.
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