DE102019114120A1 - Motoreinheit - Google Patents

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Abstract

Motoreinheit (100), insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend: zumindest ein Gehäuse (110); zumindest einen Elektromotor (130), umfassend einen Stator (131) und einen Rotor (132); zumindest eine Getriebeeinheit (120), die mit dem Rotor (132) des Elektromotors (130) im Wirkeingriff steht; wobei die Motoreinheit (100) eingerichtet ist, um als Seriell-Antrieb direkt an einer Antriebswelle eines Fahrzeugs angeordnet zu werden, und zudem eingerichtet ist, um ein mechanisches Übertragungselement (400) an der Motoreinheit (100) anzuordnen, um als Parallel-Antrieb an einer Antriebswelle eines Fahrzeugs angeordnet zu werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motoreinheit mit einem Elektromotor und einer Getriebeeinheit, wobei die Motoreinheit insbesondere an einem Fahrzeug eingesetzt wird. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Motoreinheit.
  • Motoreinheiten für Elektrofahrzeuge oder für industrielle Anwendungen sind im Stand der Technik bekannt. Derartige Motoreinheiten werden beispielsweise bei Leicht-Elektrofahrzeug, wie beispielsweise Pedelecs, Lastenräder oder Fahrrädern eingesetzt. Bei solchen Fahrzeugen kann die durch einen Fahrzeugführer bereitgestellte Muskelenergie, die dieser beispielsweise mittels einer Tretkurbel bereitstellt, durch einen Elektromotor unterstützt werden. Bei derartigen Fahrzeugen werden die Motoreinheiten typischerweise als sogenannte Parallel-Antriebe eingesetzt, bei denen die Motoreinheit mit einer Kette oder einem Riemen, an die Tretkurbel mechanisch gekoppelt ist. Bei anderen Antriebskonzepten wird demgegenüber auf eine mechanische Kopplung der Motoreinheit mit einer Tretkurbel oder dergleichen verzichtet, wobei in dieser Ausgestaltung der Antrieb ausschließlich über die Motoreinheit erfolgt, d.h. der Fahrzeugführer kann das Fahrzeug nicht mehr unmittelbar durch die Tretkurbel in Bewegung versetzen. Ein solches Antriebskonzept, bei dem auf eine mechanische Kopplung zwischen Tretkurbel und Motoreinheit verzichtet wird und eine Energieübertragung zwischen Tretkurbel und Antriebsräder elektrisch erfolgt, ist auch als serielles Antriebskonzept im Stand der Technik bekannt.
  • Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Motoreinheit anzugeben, die flexibel eingesetzt werden kann, insbesondere an einem Fahrzeug oder in einer industriellen Anwendung. Darüber hinaus ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Motoreinheit anzugeben, die einen vergleichsweise geringen Bauraumbedarf aufweist. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Motoreinheit anzugeben, die möglichst einfach auf unterschiedliche Fahrzeug- und Antriebskonzepte angepasst werden kann, insbesondere bei Fahrzeugen mit unterschiedlich großen Reifendurchmessern eingesetzt werden kann und auch auf unterschiedliche Anforderungen an die Fahrzeuggeschwindigkeit einfach angepasst werden kann.
  • Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
  • Eine erfindungsgemäße Motoreinheit, insbesondere für ein Fahrzeug, umfasst: zumindest ein Gehäuse; zumindest einen Elektromotor, umfassend einen Stator und einen Rotor; zumindest eine Getriebeeinheit, die mit dem Rotor des Elektromotors im Wirkeingriff steht; wobei die Motoreinheit eingerichtet ist, um als Seriell-Antrieb direkt an bzw. auf einer Antriebswelle eines Fahrzeugs angeordnet zu werden, und zudem eingerichtet ist, um ein mechanisches Übertragungselement aufzunehmen und als Parallel-Antrieb an einer Antriebswelle eines Fahrzeugs angeordnet zu werden.
  • Mit anderen Worten schlägt die vorliegende Erfindung vor, eine Motoreinheit derart auszubilden, dass sie einerseits als Seriell-Antrieb eingesetzt werden kann, d.h. unmittelbar auf einer Antriebsachse angeordnet werden kann, um diese anzutreiben, ohne dass hierfür der Einsatz eines mechanischen Übertragungselements von einer Antriebseinrichtung zur Motoreinheit notwendig wäre, sondern lediglich eine Versorgung mit elektrischer Energie bereitzustellen ist und andererseits auch als Parallel-Antrieb unter Verwendung eines mechanischen Übertragungselements eingesetzt werden kann, d.h. ebenfalls an einer Antriebsachse, allerdings mit einer mechanischen Kopplung der Motoreinheit an eine Antriebseinrichtung des Fahrzeugs, wie beispielsweise einem Pedalantrieb, Sensortretlagereinheit oder einer Tretgeneratoreinheit. Insbesondere kann die Motoreinheit dabei als Steckachsenmotor oder als Radnabenmotor an einem ein- oder mehrachsigen Fahrzeug eingesetzt werden.
  • Eine Motoreinheit kann beispielsweise unmittelbar an einem oder mehreren Rädern angeordnet werden, wobei je nach Ausführungsform auch ein oder mehrere Ausgleichsdifferenzialgetriebe eingesetzt werden können. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann eine Motoreinheit auch zentral auf oder vor einer Radachse angeordnet werden, wobei auch hier je nach Ausführungsform ein oder mehrere Ausgleichsdifferenzialgetriebe eingesetzt werden können. Ferner besteht die Möglichkeit, eine erfindungsgemäße Motoreinheit insbesondere als Radnabenmotor an einem oder mehreren Rädern anzuordnen. In den verschiedenen Ausführungsformen kann die Motoreinheit dabei entweder ausschließlich elektrisch, ausschließlich mechanisch oder auch elektromechanisch betrieben werden. Diesbezüglich ist es ferner bevorzugt, dass die Motoreinheit mit einer Freilaufkupplung ausgestattet ist, sodass bei einem ausschließlich mechanischen Betrieb keine unnötigen Massen in Rotation versetzt werden müssen bzw. keine magnetischen Widerstände überwunden werden müssen. Schließlich ist darauf hinzuweisen, dass der Einsatz einer erfindungsgemäßen Motoreinheit nicht darauf beschränkt ist, diese an einem Fahrzeug einzusetzen, sondern eine erfindungsgemäße Motoreinheit beispielsweise auch für industrielle Anwendungen, insbesondere als Steckachsenmotor, eingesetzt werden kann.
  • Vorzugsweise ist das mechanische Übertragungselement eine Riemenscheibe, die zur Aufnahme einer Kette oder eines Riemens eingerichtet ist, um eine mechanische Verbindung mit einer Antriebseinheit bereitzustellen, insbesondere mit einer Tretlagereinheit bzw. einer Tretgeneratoreinheit eines Fahrzeugs. In dieser Ausführungsform wird die Motoreinheit vorzugsweise als Radnabenmotor eingesetzt, d.h. an einer Seite der Motoreinheit wird diese an einer Radnabe eines Fahrzeugs angeordnet und an der gegenüberliegenden Seite erfolgt eine mechanische Kopplung der Motoreinheit mit einer Antriebseinheit, vorzugsweise eine Tretgeneratoreinheit, eines Fahrzeugs mittels des mechanischen Übertragungselements. Die mechanische Kopplung wird dabei vorzugsweise mittels einer an der Riemenscheibe angeordneten Kette, Riemen oder dergleichen bereitgestellt. Diesbezüglich ist darauf hinzuweisen, dass der Begriff mechanisches Übertragungselement vorliegend breit zu verstehen ist und alle Einrichtungen umfasst, mit der eine mechanische Kopplung der Motoreinheit mit einer Antriebseinheit bereitgestellt werden kann.
  • Vorteilhafterweise ist der Elektromotor in einem ersten Bereich und die Getriebeeinheit in einem zweiten Bereich im Gehäuse angeordnet, wobei der erste Bereich und der zweite Bereich voneinander abgedichtet sind, und wobei der erste und der zweite Bereich vorzugsweise durch eine Gehäusewandung voneinander getrennt sind, und wobei das Gehäuse vorzugsweise ein erstes Gehäuseteil zur Aufnahme des Elektromotors und ein zweites Gehäuseteil zur Aufnahme der Getriebeeinheit umfasst, und wobei die Gehäuseteile vorzugsweise miteinander verbindbar ausgebildet sind. Diesbezüglich ist es ferner bevorzugt, dass am Rotorträger, der vom zweiten Gehäusebereich in den ersten Gehäusebereich geführt wird, entsprechende Dichtmittel vorgesehen sind, um die beiden Gehäusebereiche voneinander zu trennen bzw. abzudichten. Derartige Dichtmittel können beispielsweise durch entsprechende Rotationdichtungen, wie beispielsweise Radialwellendichtringe, bereitgestellt werden. Dadurch besteht die Möglichkeit insbesondere den Elektromotor und eine Steuer-/Leistungselektronik gegenüber der Getriebeeinheit abzudichten, sodass Schmierstoffe oder Abriebe aus der Getriebeeinheit nicht zum Elektromotor oder zu einer Steuer-/Leistungselektronik gelangen können. In diesem Zusammenhang ist es ferner bevorzugt, dass die Motoreinheit modular aufgebaut ist, d.h. dass in ersten und zweiten Gehäuseteilen unterschiedliche Ausführungsformen des Getriebes bzw. des Elektromotors und/oder einer Steuer-/Leistungselektronik anordenbar sind und diese durch Verbinden der beiden Gehäuseteile den ersten und zweiten voneinander abgedichteten Bereich bilden. Dadurch besteht beispielsweise die Möglichkeit zwei Gehäuseteile mit unterschiedlichen Getriebeeinheiten, beispielsweise mit einem ein- oder zweistufigen Getriebe, als Vorstücke bereitzustellen und diese je nach Bedarf zur Fertigung einer erfindungsgemäßen Motoreinheit zu verwenden. Darüber hinaus kann aufgrund der Modularität eine Anpassung auf unterschiedliche Fahrzeug- und Antriebskonzepte erfolgen, insbesondere kann die Motoreinheit auf Fahrzeuge mit unterschiedlich großen Reifendurchmessern angepasst werden, wobei auch eine Anpassung auf unterschiedliche Fahrzeuggeschwindigkeiten erfolgen kann.
  • Es ist bevorzugt, dass die Getriebeeinheit ein einstufiges Getriebe oder ein zweistufiges Getriebe umfasst, wobei das ein- oder zweistufige Getriebe vorzugsweise ein Planetengetriebe ist, und wobei das Getriebe vorzugsweise schrägverzahnend ausgebildet ist, um die Geräuschentwicklung minimieren zu können.
  • Ferner ist es bevorzugt, dass die Getriebeeinheit zumindest teilweise radial innerhalb des Rotors angeordnet ist, wobei der Elektromotor vorzugsweise ein Innenläufermotor ist. Gerade durch die Anordnung der Getriebeeinheit radial innerhalb bzw. unterhalb des Rotors kann eine erfindungsgemäße Motoreinheit vergleichsweise kompakt aufgebaut werden. In diesem Zusammenhang ist es weiterhin bevorzugt, dass die Getriebeeinheit mittels eines Rotorträgers mit dem Rotor des Elektromotors im Eingriff steht, wobei der Rotorträger vorzugsweise mit einem Sonnenrad des Getriebes verbunden ist. Durch den Rotorträger besteht die Möglichkeit, den Kraftfluss seitlich um die Getriebeeinheit herumzuführen, sodass die Getriebeeinheit und der Rotor im Wesentlichen an derselben axialen Position angeordnet werden können. In diesem Zusammenhang ist es ferner bevorzugt, dass der Rotorträger mit dem Rotor verklebt, verschweißt oder verlötet ist.
  • Vorteilhafterweise umfasst die Motoreinheit zumindest eine Steuer-/Leistungselektronik für die Motoreinheit, die vorzugsweise im zweiten Gehäuseteil vorgesehen ist, wobei die Steuer-/Leistungselektronik vorzugsweise axial benachbart zum Rotorträger im Gehäuse angeordnet ist. Die Steuer-/Leistungselektronik steuert insbesondere die Magnetfeldansteuerung des Stators, sowie die Zu- und Abfuhr der elektrischen Energie.
  • Ferner ist es bevorzugt, dass die Motoreinheit zumindest ein Sensormittel umfasst, das vorzugsweise im zweiten Gehäuseteil vorgesehen ist, die eingerichtet sind, um eine relative Positionierung des Stators und des Rotors zueinander zu ermitteln, wobei bevorzugt ist, dass die Steuer-/Leistungselektronik und/oder der Rotorträger das zumindest eine Sensormittel umfasst.
  • Vorteilhafterweise ist das Gehäuse der Motoreinheit im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet, und wobei das Gehäuse vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 150 mm und 185 mm und besonders bevorzugt zwischen 155 mm und 175 mm aufweist, und wobei das Gehäuse vorzugsweise eine Breite zwischen 45 mm und 85 mm und besonders bevorzugt zwischen 65 mm und 80 mm aufweist, wobei unter der Breite vorliegend eine Erstreckung parallel zur (Rotations-)Achse zu verstehen ist. Insbesondere durch die oben genannte Anordnung der Getriebeeinheit innerhalb bzw. unterhalb des Rotors des Elektromotors kann insbesondere hinsichtlich der Breite der Motoreinheit eine besonders bevorzugte kompakte Bauweise bereitgestellt werden. Durch eine derart kompakte Bauweise besteht die Möglichkeit die Motoreinheit flexibel an unterschiedlichen Positionen eines Fahrzeugs anzuordnen, ohne dass die Motoreinheit einen Fahrzeugführer oder andere Fahrzeugkomponenten behindert.
  • Vorteilhafterweise weist die Motoreinheit ein Gewicht von weniger als 6,0 kg, besonders bevorzugt von weniger als 5,0 kg auf. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Eckdrehzahl der Motoreinheit kleiner als 1000 ist. es ist weiterhin bevorzugt, dass das maximale Drehmoment größer als 17 Nm und besonders bevorzugt größer als 20 Nm ist. Schließlich ist es bevorzugt, dass die Rotordrehzahl zwischen 2000 1/s und 6500 1/s, besonders bevorzugt zwischen 3000 1/s und 5000 1/s liegt.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Leicht-Elektrofahrzeug, ein Pedelec, ein Lastenrad oder ein Fahrrad, umfassend zumindest eine oben beschriebene Motoreinheit, wobei die Motoreinheit als Parallel-Antrieb oder als Seriell-Antrieb am Fahrzeug angeordnet ist, wobei die Motoreinheit als Seriell-Antrieb mit zumindest einem Energiespeichermittel verbunden ist und wobei die Motoreinheit als Parallel-Antrieb mit einem mechanischen Übertragungselement verbunden ist.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, dem Ausführungsbeispiel und den Figuren. Darin zeigt:
    • 1 eine schematische Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Motoreinheit als Seriell-Antrieb; und
    • 2 eine schematische Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Motoreinheit als Parallel-Antrieb.
  • 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Motoreinheit 100, die als Seriell-Antrieb eingesetzt werden kann. Beim Einsatz der Motoreinheit 100 als Seriell-Antrieb ist diese direkt auf einer Antriebswelle (nicht gezeigt) angeordnet, um diese anzutreiben, d.h. im Lager 200 der Motoreinheit 100 ist eine Antriebswelle angeordnet, beispielsweise als Steckwelle/Steckachse, wobei die Motoreinheit 100 nicht mit einer Antriebseinheit mechanisch verbunden ist, wie beispielsweise einem Pedalantrieb, einer Tretlageeinheit, einer Tretgeneratoreinheit oder dergleichen.
  • Die in 1 gezeigte Ausführungsform der Motoreinheit 100 eignet sich insbesondere, um unmittelbar auf einer Antriebswelle eines ein- oder mehrspurigen Fahrzeugs angeordnet zu werden oder um in einer industriellen Anwendung eingesetzt zu werden. Zur Energieversorgung muss die als Serieller-Antrieb eingesetzte Motoreinheit 100 lediglich mit elektrischer Energie versorgt werden. Eine solche kann beispielsweise durch eine elektrische Anbindung an ein Stromversorgungsnetz, durch eine elektrische Anbindung an ein am Fahrzeug vorgesehenes Energiespeichermittel oder durch eine elektrische Anbindung an eine am Fahrzeug vorgesehene Tretgeneratoreinheit bereitgestellt werden. Dabei ist es bevorzugt, dass die Motoreinheit 100 rekuperierend an das Energiespeichermittel angebunden ist, so dass die bei einem Bremsvorgang kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt, im Energiespeichermittel gespeichert und später wiederum zum Antrieb des Fahrzeugs eingesetzt werden kann.
  • Die Motoreinheit 100 umfasst ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 110, dass in der gezeigten bevorzugten Ausführungsform aus einem ersten Gehäuseteil 111 und einem zweiten Gehäuseteil 112 bereitgestellt ist, wobei die Gehäuseteile 111, 112 in der gezeigten besonders bevorzugten Ausführungsform mittels einer oder mehrerer Schraubverbindungen 113 miteinander lösbar verbunden sind.
  • Die Motoreinheit 100 umfasst ferner eine Getriebeeinheit 120, einen Elektromotor 130, eine Steuer-/Leistungselektronik 140 und zumindest ein Sensormittel 150 zur Erfassung einer relativen Position eines Stators 131 und Rotors 132 des Elektromotors 130 zueinander. Wie in 1 gut zu erkennen ist, bilden die Gehäuseteile 111,112 mittels einer Gehäusewandung 114 zwei voneinander abgetrennte Gehäusebereiche, wobei in einem ersten Gehäusebereich der Elektromotor 130, die Steuer-/Leistungselektronik 140 und das zumindest eine Sensormittel 150 und in einem zweiten Gehäusebereich die Getriebeeinheit 120 angeordnet sind.
  • Die Getriebeeinheit 120 weist vorzugsweise eine Stirnverzahnung 121 oder dergleichen auf, mit der die Getriebeeinheit 120 mit einer Antriebswelle verbunden werden kann. Die Getriebeeinheit 120 ist in der gezeigten bevorzugten Ausführungsform als einstufiges Planetengetriebe ausgebildet, wobei das einstufige Planetengetriebe mit einem gemeinsamen stehenden Hohlrad, einem antreibenden Sonnenrad und gleichmäßig verteilte Planeten ausgebildet ist. Ferner ist es bevorzugt, dass das Planetengetriebe schrägverzahnt ausgebildet ist, um die auftretende Geräuschentwicklung verringern zu können. Je nach Einsatz der Motoreinheit 100 und der dort auftretenden Kräfte können anstelle des einstufigen Planetengetriebes auch andere ein- oder mehrstufige Getriebe eingesetzt werden.
  • Der Elektromotor 130 umfasst einen Stator 131 und einen Rotor 132, wobei der Elektromotor 130 vorzugsweise als Innenläufermotor ausgebildet ist, d.h. der feststehende Stator 131 ist außenliegend und der rotierende Rotor 132 ist innenliegend angeordnet. Der Rotor 132 ist dabei fest mit einem Rotorträger 133 verbunden, vorzugsweise ist dieser mit dem Rotor 132 verklebt, verschweißt oder verlötet. Ferner steht der Rotorträger 133 mit der Getriebeeinheit 120 im Wirkeingriff, vorzugsweise mit einem Sonnenrad 122 des zweistufigen Planetengetriebes.
  • Im Übergang vom ersten Gehäusebereich zum zweiten Gehäusebereich ist am Rotorträger 133 vorzugsweise eine Rotationdichtung 115, beispielsweise ein Radialwellendichtring 115, vorgesehen, um die beiden Gehäusebereiche gegenüber Abrieb und der verwendeten Schmierstoffe voneinander abzudichten. Gerade durch die Abdichtung des ersten und zweiten Gehäusebereichs besteht die Möglichkeit anstatt der üblicherweise eingesetzten Fettschmierstoffe nunmehr Ölschmierstoffe einzusetzen, da nunmehr sichergestellt ist, dass die Schmierstoffe in der Getriebeeinheit 120 verbleiben, wobei durch den Einsatz von Ölschmierstoffen höhere Getriebedrehzahlen und somit auch höhere Ausgangsleistungen bereitgestellt werden können.
  • Wie in 1 gut zu erkennen ist, ist die Getriebeeinheit 120 zumindest teilweise im Bereich unterhalb des Rotors 132 bzw. unterhalb des Rotorträgers 133 angeordnet, wobei der Rotorträger 133 seitlich um die Getriebeeinheit 120 herumgeführt ist, sodass die Getriebeeinheit 120 und der Rotor 132 im Wesentlichen an derselben axialen Position an der Rotationsachse angeordnet werden können.
  • Wie in 1 ebenfalls gut zu erkennen ist, ist die Motoreinheit 100 insbesondere durch das erste Gehäuseteil 111 bzw. Gehäuseeinheit 111 und das zweite Gehäuseteil 112 bzw. Gehäuseeinheit 112 modular aufgebaut, d.h. dass in ersten und zweiten Gehäuseteilen 111, 112 können unterschiedliche Ausführungsformen der Getriebeeinheit 120 bzw. des Elektromotors 130 und der Steuer-/Leistungselektronik 140 angeordnet werden und diese können durch Verbinden der beiden Gehäuseteile 111,112 das Gehäuse 110 den ersten und zweiten voneinander abgedichteten Bereich bilden. Dadurch besteht beispielsweise die Möglichkeit, zweite Gehäuseteile 112 mit unterschiedlichen Getriebeeinheiten 120, beispielsweise mit einem ein- oder zweistufigen Getriebe, als Vorstücke bereitzustellen und diese je nach Bedarf zur Fertigung einer erfindungsgemäßen Motoreinheit 100 zu verwenden.
  • Mit anderen Worten ist die Motoreinheit 100 insbesondere durch die erste Gehäuseeinheit (E-Maschineneinheit) 111 und die zweite Gehäuseeinheit 122 (Getriebeeinheit) modular aufgebaut, d.h. dass in der Gehäuseeinheit 111 (E-Maschine) unterschiedliche Ausführungsformen der Getriebeeinheit bzw. des Elektromotors 130 und der Steuer-/Leistungselektronik 140 angeordnet werden können. Durch das Verbinden der Gehäuseeinheiten und Gehäuseteile werden zwei voneinander abgedichtete Bereiche gebildet.
  • Dadurch besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Gehäuseeinheit 111 mit unterschiedlichen Getriebeeinheiten 120, beispielsweise mit einem ein- oder zweistufigen Getriebe, als Vorstücke bereitzustellen und diese je nach Bedarf zur Fertigung einer erfindungsgemäßen Motoreinheit 100 zu verwenden.
  • 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Motoreinheit 100 aus 1 als Parallel-Antrieb, insbesondere als Radnabenmotor. Hinsichtlich der gezeigten Bauteile wird daher auf die Erläuterungen zur 1 verwiesen. Im Unterschied zur 1 ist die Motoreinheit 100 nicht mehr direkt auf einer Antriebswelle angeordnet, sondern mittels einer Radnabe 300 und einer Nabe 301 seitlich an einer Antriebswelle (nicht gezeigt) eines Rads angeordnet.
  • Wie in 2 gut zu erkennen ist, wird die Radnabe 300 durch das Lager 200 (vgl. 1) der Motoreinheit 100 geführt und mittels einer Schraubverbindung 302 am Rad des Fahrzeugs befestigt. An der gegenüberliegenden Seite der Motoreinheit 100 ist ein mechanisches Übertragungselement 400 angeordnet, bevorzugt in Form einer Riemenscheibe 400. Das mechanische Übertragungselement 400 dient dabei zur Aufnahme einer Kette, eines Riemens oder dergleichen, um eine mechanische Verbindung mit einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs bereitzustellen, wie beispielsweise einem Pedalantrieb, einer Tretlageeinheit, einer Tretgeneratoreinheit oder dergleichen. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass anstelle der Riemenscheibe 400 auch andere mechanische Übertragungselemente, Befestigungselemente oder dergleichen eingesetzt werden können, solange dadurch eine mechanische Verbindung mit einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs bereitgestellt werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist dabei allerdings nicht auf das vorhergehend bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt, solange sie vom Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Motoreinheit
    110
    Gehäuse
    111
    erstes Gehäuseteil
    112
    zweites Gehäuseteil
    113
    Schraubverbindung(en)
    114
    Gehäusewandung
    115
    Radialwellendichtring
    120
    Getriebeeinheit
    121
    Stirnverzahnung
    122
    Sonnenrad
    130
    Elektromotor
    131
    Stator
    132
    Rotor
    133
    Rotorträger
    140
    Steuer-/Leistungselektronik
    150
    Sensormittel
    200
    Lager
    300
    Radnabe
    301
    Nabe
    302
    Schraubverbindung
    400
    mechanisches Übertragungselement/Riemenscheibe

Claims (10)

  1. Motoreinheit (100), insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend: zumindest ein Gehäuse (110); zumindest einen Elektromotor (130), umfassend einen Stator (131) und einen Rotor (132); zumindest eine Getriebeeinheit (120), die mit dem Rotor (132) des Elektromotors (130) im Wirkeingriff steht; wobei die Motoreinheit (100) eingerichtet ist, um als Seriell-Antrieb direkt an einer Antriebswelle eines Fahrzeugs angeordnet zu werden, und zudem eingerichtet ist, um ein mechanisches Übertragungselement (400) an der Motoreinheit (100) anzuordnen, um als Parallel-Antrieb an einer Antriebswelle eines Fahrzeugs angeordnet zu werden.
  2. Motoreinheit (100) nach Anspruch 1, wobei das mechanische Übertragungselement (400) eine Riemenscheibe (400) ist, die zur Aufnahme einer Kette oder eines Riemens eingerichtet ist, um eine mechanische Verbindung mit einer Antriebseinheit, insbesondere eines Fahrzeugs bereitstellen.
  3. Motoreinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Elektromotor (130) in einem ersten Bereich und die Getriebeeinheit (21) in einem zweiten Bereich im Gehäuse (110) angeordnet sind; und wobei der erste Bereich und der zweite Bereich voneinander abgedichtet sind, wobei der erste und der zweite Bereich vorzugsweise durch eine Gehäusewandung (114) voneinander getrennt sind, und wobei das Gehäuse (110) vorzugsweise ein erstes Gehäuseteil (111) zur Aufnahme der Getriebeeinheit und ein zweites Gehäuseteil (112) zur Aufnahme des Elektromotors (130) umfasst, und wobei die Gehäuseteile (111,112) vorzugsweise miteinander verbindbar ausgebildet sind.
  4. Motoreinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Getriebeeinheit (120) ein einstufiges Getriebe oder ein zweistufiges Getriebe umfasst, wobei das ein- oder zweistufige Getriebe vorzugsweise ein Planetengetriebe ist, und wobei das Getriebe vorzugsweise schrägverzahnend ausgebildet ist.
  5. Motoreinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Getriebeeinheit (21) zumindest teilweise radial innerhalb des Rotors (132) angeordnet ist, wobei der Elektromotor (130) vorzugsweise ein Innenläufermotor ist.
  6. Motoreinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Getriebeeinheit (120) mittels eines Rotorträgers (133) mit dem Rotor (132) des Elektromotors (130) im Eingriff steht, wobei der Rotorträger (133) vorzugsweise mit einem Sonnenrad (122) des Getriebes (120) verbunden ist.
  7. Motoreinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Motoreinheit (100) zumindest eine Steuer-/Leistungselektronik (140) für die Motoreinheit (100) umfasst, die vorzugsweise im zweiten Gehäuseteil (112) vorgesehen ist, wobei die Steuer-/Leistungselektronik (140) vorzugsweise axial benachbart zum Rotorträger (133) im Gehäuse (110) angeordnet ist.
  8. Motoreinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Motoreinheit (100) zumindest ein Sensormittel (150) umfasst, das vorzugsweise im zweiten Gehäuseteil (112) vorgesehen ist, die eingerichtet sind, um eine relative Positionierung des Stators (131) und des Rotors (132) zueinander zu ermitteln, wobei die Steuer-/Leistungselektronik (41) vorzugsweise das zumindest eine Sensormittel umfasst.
  9. Motoreinheit (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Gehäuse (110) der Motoreinheit (100) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, und wobei das Gehäuse (110) vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 150 mm und 185 mm und besonders bevorzugt zwischen 155 mm und 175 mm aufweist, und wobei das Gehäuse (110) vorzugsweise eine Breite zwischen 45 mm und 85 mm und besonders bevorzugt zwischen 65 mm und 80 mm aufweist, darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Motoreinheit (100) ein Gewicht von weniger als 6,0 kg, besonders bevorzugt von weniger als 5,0 kg aufweist, darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Eckdrehzahl der Motoreinheit kleiner als 1000 ist, und dass das maximale Drehmoment größer als 17 Nm und besonders bevorzugt größer als 20 Nm beträgt, darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Rotordrehzahl zwischen 2000 1/s und 6500 1/s, bevorzugt zwischen 3000 1/s und 5000 1/s beträgt.
  10. Fahrzeug, insbesondere ein Leicht-Elektrofahrzeug, ein Pedelec, ein Lastenrad oder ein Fahrrad, umfassend zumindest eine Motoreinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Motoreinheit (100) als Parallel-Antrieb oder als Seriell-Antrieb am Fahrzeug angeordnet ist, wobei die Motoreinheit (100) als Seriell-Antrieb mit zumindest einem Energiespeichermittel verbunden ist und wobei die Motoreinheit (100) als Parallel-Antrieb mit einem mechanischen Übertragungselement (400) verbunden ist.
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