DE102021129370A1

DE102021129370A1 - Exzentergetriebe, Generatormodul mit dem Exzentergetriebe sowie Fahrzeug mit dem Generatormodul

Info

Publication number: DE102021129370A1
Application number: DE102021129370.7A
Authority: DE
Inventors: Peter Greb; Laszlo Man
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-11-11
Filing date: 2021-11-11
Publication date: 2023-05-11

Abstract

Es wird ein verschleißreduziertes Exzentergetriebe 14 mit einer sich axial erstreckenden Hauptachse 28, insbesondere für ein Generatormodul 6 eines Fahrzeugs 1 bereitgestellt. Das Exzentergetriebe 14 umfasst einen um die Hauptachse 28 rotierbaren Exzenterradträger 22, der mehrere Trägerbolzen 27 aufweist, wobei jeder Trägerbolzen 27 gleichgerichtet zu der Hauptachse 28 angeordnet ist. Das Exzentergetriebe 14 umfasst mindestens ein Exzenterrad 23, 24, das mehrere Mitnahmeöffnungen 29, 30 aufweist, wobei jeweils ein Trägerbolzen 27 in eine der Mitnahmeöffnungen 29, 30 eingreift. Das Exzentergetriebe 14 umfasst mehrere Planetenhülsen 16, 17, wobei zumindest eine der Planetenhülsen 16, 17 auf dem Trägerbolzen 27 gelagert ist. Zur Reibungsreduzierung umfasst das Exzentergetriebe 14 mehrere Führungseinrichtungen 38, 39, mittels denen die Planetenhülsen 16,17 axial geführt sind und im Betrieb gegen ein axiales Anlegen an benachbarte Komponenten des Exzentergetriebes 14 vermieden werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Exzentergetriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft im Weiteren ein Generatormodul mit dem Exzentergetriebe sowie ein Fahrzeug mit dem Generatormodul.
Es sind elektrische Fahrräder bekannt, welche ohne eine mechanische Antriebsverbindung zwischen Tretkurbel und Hinterrad angetrieben werden können. Der Fahrer treibt dabei mit den Tretkurbeln einen Generator zur Stromerzeugung an, um einen mit dem Hinterrad verbundenen Antriebsmotor mit Strom zu versorgen. Bei einem derartigen Antriebssystem kann somit die physikalische Antriebsverbindung, wie z.B. Kette, Zahnriemen, Kardanwelle etc. entfallen. Um die Drehzahl der Kurbelwelle zu erhöhen und das Drehmoment entsprechend zu reduzieren, kommen üblicherweise konventionelle Getriebetypen, wie z.B. ein- oder mehrstufige Planetengetriebe, Wolfromsatz etc., zum Einsatz, um einen Generator mit wenig Drehmoment und entsprechend kleiner Baugröße einsetzen zu können.
Die Druckschrift DE 196 00 698 A1 offenbart ein mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug, insbesondere Fahrrad. Das Fahrrad weist einen Generator, der zur Stromerzeugung durch einen Fahrzeugbenutzer antreibbar ist, und mindestens einen Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs, der mit dem Generator zur Übertragung elektrischer Leistung verbunden ist, auf. Zwischen einer Tretkurbel für das Antreiben des Generators und dem Generator ist ein Übersetzungsgetriebe in größerer Drehzahl vorgesehen, wobei das Getriebe ein Planetengetriebe ist, das zumindest teilweise im Inneren des Generators untergebracht ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Exzentergetriebe vorzuschlagen, welches verschleißreduzierend ausgebildet ist. Diese Aufgabe wird durch ein Exzentergetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Generatormodul mit dem Exzentergetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie durch ein Fahrzeug mit dem Generatormodul mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Gegenstand der Erfindung ist ein Exzentergetriebe, wobei das Exzentergetriebe insbesondere für ein Generatormodul eines Fahrzeugs geeignet und/oder ausgebildet ist. Das Exzentergetriebe weist eine sich axial erstreckende Hauptachse auf.
Das Exzentergetriebe umfasst einen Exzenterradträger. Der Exzenterradträger weist mehrere, z.B. sechs oder acht, Trägerbolzen auf. Die Trägerbolzen sind vorzugsweise auf einem gemeinsamen Teilkreis um die Hauptachse regelmäßig in Umlaufrichtung verteilt. Die Trägerbolzen sind gleichgerichtet, insbesondere parallel zu der Hauptachse angeordnet, wobei sie sich bevorzugt axial erstrecken. Die Trägerbolzen können starr oder drehbar auf dem Exzenterradträger angeordnet sein.
Das Exzentergetriebe umfasst mindestens ein Exzenterrad, z.B. ein erstes Exzenterrad und ein zweites Exzenterrad. Das Exzenterrad kann beispielsweise als eine Scheibe ausgebildet sein. Insbesondere weist das Exzenterrad an seinem Außenumfang eine Außenexzenterverzahnung und an seinem Innenumfang eine Innenexzenterverzahnung auf. Insbesondere unterscheiden sich die Anzahl der Zähne der Außenexzenterverzahnung und der Innenexzenterverzahnung um mindestens oder genau einen Zahn. Für den Fall, dass zwei oder mehr Exzenterräder vorgesehen sind, sind diese vorzugsweise diametral und/oder gegengleich, z.B. um 180° in Umlaufrichtung, versetzt zueinander angeordnet. Die Exzenterräder sind bevorzugt axial aneinandergrenzend angeordnet. Insbesondere sind die Exzenterräder als Gleichteile ausgebildet, jedoch in dem Exzentergetriebe um eine Achse, welche in einer Radialebene zu der Hauptachse liegt, um 180° und/oder gegengleich zueinander montiert. Auf diese Weise können weitere Bauteile und damit Fertigungskosten eingespart sowie Montagefehler vermieden werden.
Das Exzenterrad weist mehrere Mitnahmeöffnungen für die Trägerbolzen auf. In jede der Mitnahmeöffnungen greift genau ein Mitnahmebolzen ein. Bevorzugt ist der freie Durchmesser der Mitnahmeöffnungen größer ausgebildet als der Durchmesser der Trägerbolzen. Vorzugsweise kann eine Innenumfangsfläche der Mitnahmeöffnung exzentrisch an einer Außenumfangsfläche der Planetenhülsen abwälzen. Wenn mehrere, z.B. die zwei Exzenterräder vorgesehen sind, so sind diese vorzugsweise axial benachbart zueinander angeordnet. Insbesondere greift ein gemeinsamer Trägerbolzen in axial überlappende Mitnahmeöffnungen beider Exzenterräder ein.
Das Exzentergetriebe umfasst mehrere Planetenhülsen. Vorzugsweise ist zumindest eine der Planetenhülsen auf jeweils einem der Trägerbolzen angeordnet. Bevorzugt ist die Planetenhülse koaxial zu dem Trägerbolzen und relativ zu diesem drehbar angeordnet. Die Planetenhülse ist auf dem ihr zugeordneten Trägerbolzen, z.B. mittels eines Gleit- oder Wälzlagers, insbesondere Nadellagers, gelagert. Vorzugsweise ist die Planetenhülse in axialer Richtung beweglich, insbesondere mit Spiel, innerhalb der Mitnahmeöffnung angeordnet.
Erfindungsgemäß umfasst das Exzentergetriebe mehrere Führungseinrichtungen mittels denen die Planetenhülsen axial geführt sind. Vorzugsweise ist jeweils eine Führungseinrichtung zur axialen Führung jeweils einer Planetenhülse vorgesehen.
Es ist eine Überlegung der Erfindung, dass ein exakt achsparalleler Verlauf zwischen einer durch den Trägerbolzen definierten Planetenachse und einer durch die Mitnahmeöffnung definierten Exzenterachse aufgrund von Bauteil- und Zusammenbautoleranzen nicht vollständig gewährleistet werden kann. Dadurch kann eine Lenkbewegung entstehen, welche ein axiales Auswandern des Exzenterrads und/oder der Planetenhülse relativ zueinander und relativ zu dem Trägerbolzen auslösen kann und ein axiales Anlegen an benachbarte weitere Komponenten des Exzentergetriebes, wie z.B. den Planetenträger und eine Abschlussscheibe, zur Folge haben kann. Das axiale Anliegen des Exzenterrads an den weiteren Komponenten kann optional durch eine axiale Wälzlagerung, z.B. mittels Lagerkugeln, reibungsoptimiert werden. Das axiale Anliegen der Planetenhülse kann durch die Führungseinrichtung verhindert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jede der Führungseinrichtungen durch eine Formschlussgeometrie zwischen dem Exzenterrad und der Planetenhülse gebildet. Vorzugsweise ist die Formschlussgeometrie an der Außenumfangsfläche der Planetenhülse und/oder an axialen Stirnseiten der Planetenhülse und in korrespondierender Weise an der Innenumfangsfläche des Exzenterrads gebildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Formschlussgeometrie korrespondierende Konkavitäten und Konvexitäten der Außenumfangsfläche der Planetenhülse und der Innenumfangsfläche des Exzenterrads. Beispielsweise ist die Formschlussgeometrie durch eine Konvexität der Außenumfangsfläche der Planetenhülse und durch eine korrespondierende Konkavität der Innenumfangsfläche des Exzenterrads gebildet. Alternativ ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass die Formschlussgeometrie durch eine Konkavität der Außenumfangsfläche der Planetenhülse und durch eine korrespondierende Konvexität der Innenumfangsfläche des Exzenterrads gebildet ist.
Eine mögliche konstruktive Realisierung der Erfindung sieht vor, dass die Formschlussgeometrie durch axiale Stirnseitenversätze an den axialen Stirnseiten der Planetenhülse und durch korrespondierende radiale Eingriffselemente des Exzenterrads, welche insbesondere an einem Innenumfang des Exzenterrads angeordnet sind, gebildet ist. Vorzugsweise umgreifen die Eingriffselemente die Planetenhülse stirnseitig, wobei sie in die Stirnseitenverätze eingreifen.
In einer alternativen konstruktiven Realisierung der Erfindung ist die Formschlussgeometrie durch axiale Stirnseitenversätze an den axialen Stirnseiten des Exzenterrads und durch korrespondierende radiale Eingriffselemente der Planetenhülse, welche insbesondere an einem Innenumfang der Planetenhülse angeordnet sind, gebildet. Vorzugsweise umgreifen die Eingriffselemente das Exzenterrad stirnseitig, wobei sie in die Stirnseitenverätze eingreifen.
Eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jede der Führungseinrichtungen durch ein separates Bauteil gebildet ist. Vorzugsweise ist das Bauteil radial zwischen der Planetenhülse und dem Exzenterrad angeordnet. Beispielsweise ist das Bauteil ein Führungsring.
Optional ist der Führungsring in einer Außennut an einem Außenumfang der Planetenhülse angeordnet. Optional kann der Führungsring drehfest oder mit minimiertem Axialspiel bzw. einer begrenzten axialen Relativverschiebbarkeit zwischen dem Führungsring und der Planetenhülse angeordnet sein. In den Innenumfang des Exzenterrads ist bevorzugt eine mit dem Führungsring korrespondierende Innenabrollöffnung eingebracht. Dadurch können die Planetenhülse und das Exzenterrad relativ zueinander um die Hauptachse rotieren, wobei eine axiale Relativbewegung zwischen beiden blockiert ist. Alternativ kann der Führungsring in einer Innennut in dem Innenumfang des Exzenterrads angeordnet sein. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass in den Außenumfang der Planetenhülse eine mit dem Führungsring korrespondierende Außenabrollöffnung eingebracht ist, mittels der eine Rotation des Exzenterrads und der Planetenhülse relativ zueinander ermöglicht ist und die axiale Relativbewegung zwischen beiden unterbunden ist.
Durch die Führungseinrichtung, welche insbesondere durch die Formschlussgeometrie oder durch das separate Bauteil realisiert sein kann, ist die Planetenhülse an dem axialen Auswandern relativ zu dem Exzenterrad gehindert. Insbesondere ist das axiale Anlegen der Stirnseiten der Planetenhülse an die weiteren axial benachbarten Komponenten unterbunden. Gemäß einer Überlegung der Erfindung ist durch die Formschlussgeometrie nur eine geringe radiale Überdeckung zwischen der Planetenhülse und dem Exzenterrad gebildet. Da die Planetenhülse im Betrieb innerhalb der ihr gegenüber größeren Mitnahmebohrung abrollt, entsteht an den Kontaktstellen nur eine geringe Relativgeschwindigkeit. Dies führt, insbesondere im Gegensatz zur Führung der Planetenhülsen an deren Stirnflächen gegen die axial benachbarten Komponenten, in vorteilhafter Weise zu verringerter Reibung und über Lebensdauer zu weniger Verschleiß.
In einer weiteren möglichen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist das Exzenterrad eine mittige Exzenteraufnahmeöffnung auf. Vorzugsweise weist das Exzentergetriebe eine Exzenterwelle auf, die in die mittige Exzenteraufnahmeöffnung eingreift. Insbesondere weist die Exzenterwelle mindestens einen Exzenterabschnitt, vorzugsweise einen ersten und einen zweiten Exzenterabschnitt auf. Der Exzenterabschnitt weist vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt auf. Bevorzugt greift die Exzenterwelle über den Exzenterabschnitt in die mittige Exzenteraufnahmeöffnung ein. Für den Fall, dass zwei oder mehr Exzenterabschnitte vorgesehen sind, sind diese bevorzugt in Umlaufrichtung zueinander verdreht angeordnet. Der erste Exzenterabschnitt greift insbesondere in die Exzenteraufnahmeöffnung des ersten Exzenterrads ein, wobei der zweite Exzenterabschnitt in die Exzenteraufnahmeöffnung des zweiten Exzenterrads eingreift.
Optional umfasst das Exzentergetriebe mindestens eine Exzenterradlagereinrichtung, bevorzugt eine erste und zweite Exzenterradlagereinrichtung. Beispielsweise ist die Exzenterradlagereinrichtung als eine Radiallagereinrichtung ausgebildet. Vorzugsweise ist die Exzenterradlagereinrichtung in der Exzenteraufnahmeöffnung, insbesondere zwischen dem Exzenterabschnitt und dem Exzenterrad, angeordnet, um die Reibung zu verringern. Insbesondere ist die erste Exzenterradlagereinrichtung zwischen dem ersten Exzenterabschnitt und dem ersten Exzenterrad angeordnet und die zweite Exzenterradlagereinrichtung zwischen dem zweiten Exzenterabschnitt und dem zweiten Exzenterrad angeordnet.
Eine bevorzugte Umsetzung der Erfindung sieht vor, dass das Exzentergetriebe ein Hohlrad umfasst, welches einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein kann. Bevorzugt weist das Hohlrad an seinem Innenumfang eine Hohlradverzahnung auf. Vorzugsweise läuft das Exzenterrad im Betrieb des Exzentergetriebes mit seinem Außenumfang in dem Hohlrad ab. Insbesondere befindet sich das Exzenterrad in einem Eingriffsbereich in einem kämmenden Eingriff mit dem Hohlrad, wobei in dem Eingriffsbereich die Hohlradverzahnung mit der Außenexzenterverzahnung in Eingriff steht. Bevorzugt ist der Eingriffsbereich in Umlaufrichtung begrenzt. Insbesondere erstreckt sich der Eingriffsbereich auf weniger als 20 Zähne, vorzugsweise auf weniger als 10 Zähne der Hohlradverzahnung und/oder der Außenexzenterverzahnung.
In der allgemeinsten Ausführungsform der Erfindung bildet die Exzenterwelle ein erstes Organ, der Exzenterradträger ein zweites Organ und das Hohlrad ein drittes Organ des Exzentergetriebes, wobei jedes der Organe einen Eingang und/oder jedes der Organe einen Ausgang des Exzentergetriebes bilden kann.
In einer möglichen konstruktiven Umsetzung der Erfindung kann das Exzenterrad als eine Kurvenscheibe ausgebildet sein. Insbesondere ist die Kurvenscheibe als eine flache Scheibe ausgebildet, welche am Außenumfang eine Kurvenform aufweist. Die Kurvenform der Kurvenscheibe sowie die Innenkontur des Hohlrads können prinzipiell beliebig ausgebildet sein, solange diese die Funktion des Exzentergetriebes übernehmen können. Besonders bevorzugt ist das Exzentergetriebe jedoch als ein Zykloidengetriebe ausgebildet, wobei durch den Außenumfang der Kurvenscheibe eine Zykloidenform dargestellt ist.
In einer alternativen Umsetzung der Erfindung kann das Exzenterrad als eine Zahnradscheibe ausgebildet sein. Insbesondere ist die Zahnradscheibe als eine flache Scheibe ausgebildet. Vorzugsweise weist die Zahnradscheibe an ihrem Außenumfang die Außenexzenterverzahnung für die Hohlradverzahnung des Hohlrads zum teilweisen Eingriff zwischen beiden auf. Bevorzugt ist der Eingriffsbereich in Umlaufrichtung begrenzt, so erstreckt sich dieser bevorzugt auf weniger als 20 Zähne, vorzugsweise auf weniger als 10 Zähne der Hohlradverzahnung und/oder der Außenexzenterverzahnung. Die jeweilige Verzahnung ist insbesondere als Evolventenverzahnung und/oder Geradverzahnung ausgeführt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Generatormodul, welches zur Erzeugung elektrischer Energie für ein Antriebsmodul eines muskelbetriebenen Fahrzeugs ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist das Fahrzeug als ein elektrisches Fahrrad, auch als E-Bike bekannt, ausgebildet. Grundsätzlich kann das Fahrrad genau zwei Räder aufweisen. Alternativ kann das Fahrzeug jedoch auch mehr als zwei, insbesondere drei oder genau vier Räder aufweisen.
Das Antriebsmodul dient zur Erzeugung eines elektrischen Antriebsmoments. Das Antriebsmodul umfasst vorzugsweise mindestens einen Elektromotor, welcher elektrische Energie in ein elektrisches Antriebsmoment wandelt. Dabei ist das Antriebsmodul, insbesondere der Elektromotor, mit mindestens oder genau einem Antriebsrad des Fahrzeugs antriebstechnisch verbindbar und/oder verbunden. Prinzipiell ist das Antriebsmodul als ein Radnabenantrieb ausgebildet, welcher in das Antriebsrad des Fahrzeugs integriert ist. Alternativ kann das Antriebsmodul jedoch auch außerhalb des Antriebsrades angeordnet und/oder als zentraler Antriebsmotor für ein oder mehrere Antriebsräder dienen. Grundsätzlich ist das Antriebsrad als ein Hinterrad des Fahrzeugs ausgebildet. Alternativ kann das Antriebsrad jedoch auch als ein Vorderrad des Fahrzeugs ausgebildet sein.
Das Generatormodul ist insbesondere separat zu dem Antriebsmodul ausgebildet. Das Generatormodul weist einen Generator auf, der durch einen Fahrzeugbenutzer per Tretkraft antreibbar ist. Insbesondere erzeugt der Generator eine elektrische Leistung, welche aus der am Generator aufgebrachten Drehmomente und Drehzahlen resultiert. Vorzugsweise kann der Fahrzeugbenutzer die Größe der elektrischen Leistung in Abhängigkeit der Tretkraft bzw. Trittfrequenz variieren. Bevorzugt weist die Antriebsanordnung eine Steuerungseinrichtung auf, welche ausgebildet ist, das Antriebsmoment und/oder eine Antriebsdrehzahl des Antriebsmoduls in Abhängigkeit der Tretkraft und/oder Trittfrequenz zu steuern. Besonders bevorzugt ist der Generator nicht zur Umsetzung eines Betriebs als Antriebsmotor ausgebildet und/oder kann ausschließlich in einem Generatorbetrieb laufen. Alternativ kann der Generator elektromotorisch betrieben werden, um z.B. die Kurbeln in eine bestimmte Position zu bringen. Das Generatormodul weist einen Stator und einen Rotor auf.
Das Generatormodul weist eine Tretkurbelwelle auf, welche zur Übertragung der Tretkraft auf den Generator ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere sind an der Tretkurbelwelle endseitig jeweils eine Tretkurbel angeordnet, über welche die Tretkraft in die Tretkurbelwelle eingeleitet wird. Insbesondere ist die Tretkurbelwelle drehbar in dem Generatormodul gelagert. Bevorzugt definiert die Tretkurbelwelle mit ihrer Rotationsachse eine Hauptachse des Generatormoduls. Die Tretkurbelwelle verläuft durchgängig von einer Tretkurbel zu der anderen Tretkurbel.
Das Generatormodul weist eine Getriebeeinrichtung auf, welche zur Übersetzung der Tretkraft auf den Generator ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Tretkurbelwelle ist dabei über die Getriebebeinrichtung getriebetechnisch mit dem Generator verbunden. Insbesondere dient die Getriebeeinrichtung zur Übersetzung ins Schnelle (Betrag (i) < 1), wobei die Drehzahl am Generator vergrößert und das übertragene Drehmoment auf den Generator verkleinert wird. Die Tretkurbelwelle ist in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse bevorzugt durch die Getriebeeinrichtung geführt und/oder koaxial zu der Getriebeeinrichtung angeordnet. Somit wird ein Antriebsstrang gebildet, der von der Tretkurbelwelle zu dem Generator führt, wobei die Tretkurbelwelle und der Generator jeweils einen Teil des Antriebsstrangs bilden.
In einer bevorzugten Realisierung ist vorgesehen, dass die Getriebeeinrichtung ein Übersetzungsverhältnis zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang mit einem Betrag von weniger als 1:40, insbesondere 1:30 aufweist. Vorzugsweise weist die Getriebeeinrichtung ein Übersetzungsverhältnis zwischen 1:10, insbesondere 1:30 und 1:28, insbesondere 1:50 auf. Vorzugsweise weist die Getriebeeinrichtung ein Übersetzungsverhältnis von 1:50 auf. Auf diese Weise wird das durch den Fahrer erzeugte hohe Tretmoment (im Bereich bis ca. 200Nm) am Getriebeeingang mit geringen Drehzahlen (im Bereich 30 bis 120 1/min) in ein geringeres Drehmoment mit hohen Drehzahlen am Getriebeausgang gewandelt.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Getriebeeinrichtung als ein Exzentergetriebe gemäß der bisherigen Beschreibung und/oder der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist. Insbesondere weist das Exzentergetriebe einen Getriebeeingang, insbesondere ein Eingangsorgan, und einen Getriebeausgang, insbesondere ein Ausgangsorgan, auf, wobei die Tretkurbelwelle eingangsseitig und der Generator ausgangsseitig angeordnet ist. In einem Fahrbetrieb wird somit das Tretmoment über das Exzentergetriebe auf den Rotor übertragen, sodass der Rotor relativ zu dem Stator um die Hauptachse rotiert wird. Insbesondere verläuft ein Kraftübertragungsweg zur Übertragung der Tretkraft von der Tretkurbelwelle über das Exzentergetriebe zu dem Generator. Die Tretkurbelwelle ist hierzu in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse durch das Exzentergetriebe geführt und/oder koaxial zu dem Exzentergetriebe angeordnet. Bevorzugt sind das Exzentergetriebe, die Tretkurbelwelle und der Generator koaxial und/oder konzentrisch in Bezug auf die Hauptachse angeordnet. Nachdem gerade bei muskelbetriebenen Fahrzeugen der Benutzer besonders sensibel bei Störgeräuschen ist und zudem unnötige Reibung verhindert werden soll, ist das Exzentergetriebe besonders vorteilhaft einsetzbar.
In einer möglichen Realisierung ist vorgesehen, dass der Exzenterradträger das Eingangsorgan der Getriebeeinrichtung und die Exzenterwelle das Ausgangsorgan der Getriebeeinrichtung bildet. Insbesondere ist der Exzenterradträger hierzu drehfest mit der Tretkurbelwelle verbunden und die Exzenterwelle drehfest mit dem Rotor verbunden. Alternativ bildet die Exzenterwelle das Eingangsorgan der Getriebeeinrichtung und der Exzenterradträger das Ausgangsorgan der Getriebeeinrichtung. Insbesondere ist die Exzenterwelle hierzu drehfest mit der Tretkurbelwelle verbunden und der Exzenterradträger drehfest mit dem Rotor verbunden. Insbesondere ist das Eingangsorgan formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Tretkurbelwelle, vorzugsweise zumindest drehfest, verbunden. Alternativ können das Eingangsorgan und die Tretkurbelwelle auch aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gebildet sein. Insbesondere ist das Ausgangsorgan formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Rotor, vorzugsweise zumindest drehfest, verbunden. Alternativ können das Ausgangsorgan und der Rotor auch aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gebildet sein. Bevorzugt ist das Eingangsorgan in Bezug auf die Hauptachse koaxial und/oder konzentrisch zu der Tretkurbelwelle angeordnet und/oder das Ausgangsorgan in Bezug auf die Hauptachse koaxial und/oder konzentrisch zu dem Rotor angeordnet.
Ein weiterer, möglicher Gegenstand der Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung mit dem Generatormodul und dem Antriebsmodul, wie diese bereits zuvor beschrieben wurden. Das Generatormodul ist zur Bereitstellung der elektrischen Energie über eine elektrische Leitung unmittelbar mit dem Antriebsmodul verbunden. Insbesondere kann der Elektromotor somit direkt durch den vom Generator erzeugten Strom gespeist werden. Alternativ oder optional ergänzend ist das Generatormodul zur Bereitstellung der elektrischen Energie mittelbar über ein Energiespeichermodul mit dem Antriebsmodul verbunden. Insbesondere ist das Energiespeichermodul als ein Akkumulator ausgebildet, welcher während der Fahrt vom Generator gespeist wird und zudem von einer externen Stromquelle geladen werden kann. Insbesondere kann der Elektromotor somit durch den in dem Energiespeichermodul gespeicherten Strom gespeist werden. Insbesondere sind das Generatormodul und das Antriebsmodul mechanisch voneinander entkoppelt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit dem Generatormodul gemäß der bisherigen Beschreibung und/oder gemäß dem Anspruch 9 bzw. mit der Antriebsanordnung wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Bevorzugt ist das Fahrzeug als ein muskelbetriebenes Fahrzeug, insbesondere Fahrrad, ausgebildet, welches durch einen Elektromotor angetrieben wird. Insbesondere zeichnet sich das Fahrzeug dadurch aus, dass die für den Elektromotor benötigte elektrische Energie zumindest teilweise mittels des Generatormoduls durch den Fahrer erzeugt wird.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Antriebsanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2-6 axiale Längsschnitte durch unterschiedlich ausgebildete Exzentergetriebe für ein Generatormodul der Antriebsanordnung;
7 einen anderen axialen Längsschnitt durch das Exzentergetriebe.

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer stark vereinfachten Darstellung ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug 1. Das Fahrzeug 1 ist als ein Fahrrad ausgebildet, welches im Wesentlichen aus einem Rahmen 2 sowie einem Vorderrad 3 und einem Hinterrad 4 gebildet ist.
Das Fahrzeug 1 weist eine Antriebsanordnung 5 auf, welche zum Antrieb des Hinterrads 4 dient. Das Hinterrad 4 bildet somit ein Antriebsrad des Fahrzeugs 1, wobei das Vorderrad 3 antriebslos bleibt. Optional kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Vorderrad 3 angetrieben wird.
Die Antriebsanordnung 5 umfasst ein Generatormodul 6, optional ein Antriebsmodul 7 und ein Energiespeichermodul 8. Das Generatormodul 6 ist im Bereich des Tretlagers angeordnet und kann durch einen Fahrzeugbenutzer per Tretkraft angetrieben werden, um elektrische Energie für das Antriebsmodul 7 zu erzeugen. Das Generatormodul 6 weist hierzu zwei diametral zueinander angeordnete Tretkurbeln 9 auf, welche per Tretkraft in Rotation versetzt werden, um elektrische Leistung in dem Generatormodul 6 zu erzeugen.
Das Fahrrad 1 weist keine mechanische Antriebsverbindung zwischen den Tretkurbeln 9 und dem Hinterrad 4 auf. Das Generatormodul 6 ist lediglich über eine elektrische Leitung 10 mit dem Antriebsmodul 7 und/oder dem Energiespeichermodul 8 elektrisch verbunden, um die für das Antriebsmodul 7 nötige elektrische Energie bereitzustellen. Das Antriebsmodul 7 kann beispielsweise als ein in das Hinterrad 4 integrierter Radnabenmotor ausgebildet sein, welcher ein elektrisches Antriebsmoment auf das Hinterrad 4 überträgt. Das Antriebsmodul 7 kann dabei direkt durch die von dem Generatormodul 6 erzeugte elektrische Energie oder mittelbar durch die in dem Energiespeichermodul 8 gespeicherte elektrische Energie versorgt werden. Das Energiespeichermodul 8 kann während der Fahrt von Generatormodul 6 gespeist werden und darüber hinaus von einer externen Stromquelle geladen werden. Optional kann die vom Generatormodul 6 bereitgestellte elektrische Energie einem Verbraucher 11, z. B. Licht, zur Verfügung gestellt werden.
Die 2 bis 6 zeigen Längsschnitte entlang einer Hauptachse 28 unterschiedlich ausgebildeter Exzentergetriebe 14. Jeder der gezeigten Exzentergetriebe 14 kann eine Getriebeeinrichtung für das Generatormodul 6 (1) bilden.
Das Generatormodul 6 weist eine Tretkurbelwelle 12 auf, welche mit ihrer Rotationsachse eine Hauptachse 28 definiert. In einer Einbausituation sind an der Tretkurbelwelle 12 endseitig die Tretkurbeln 9 montiert. Das Generatormodul 6 weist einen nicht gezeigten Generator mit einem Stator und einem Rotor auf, wobei der Generator gemeinsam mit dem Exzentergetriebe 14 in einem Gehäuse aufgenommen ist. Das Gehäuse weist zentrale Durchgangsöffnungen für die Tretkurbelwelle 12 auf. Das Exzentergetriebe 14 ist in Bezug auf die Hauptachse 28 koaxial zu der Tretkurbelwelle 12 und zu dem Generator angeordnet, wobei in axialer Richtung ein Formschluss zu dem Generator gebildet ist.
Die Tretkurbelwelle 12 ist mit einem Eingangsorgan als Getriebeeingang des Exzentergetriebes 14 verbunden und der Rotor ist mit einem Ausgangsorgan als Getriebeausgang des Exzentergetriebes 14 verbunden. Der Stator hingegen ist gehäusefest mit dem Gehäuse verbunden und verbleibt somit stationär. Das Exzentergetriebe 14 dient dazu, ein in die Tretkurbelwelle 12 eingeleitetes Tretmoment auf den Generator zu übersetzen.
Das Exzentergetriebe 14 weist als Eingangsorgan einen Exzenterradträger 22 auf, welcher drehfest mit der Tretkurbelwelle 12 verbunden ist. Dabei ist der Exzenterradträger 22 mit einem Wellenfortsatz der Tretkurbelwelle 12 einteilig ausgebildet, sodass eine Welle-Nabe-Verbindung zwischen der Tretkurbelwelle 12 und dem Exzentergetriebe 14 eingespart werden kann. Bei einer Rotation der Tretkurbelwelle 12 wird der Exzenterradträger 22 ebenfalls rotiert und die Drehbewegung ins Schnelle übersetzt. Das Exzentergetriebe 14 kann ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Getriebeeingang und dem Getriebeausgang mit einem Betrag von z.B. weniger als 1:30 aufweisen. Vorzugsweise weist das Exzentergetriebe 14 ein Übersetzungsverhältnis zwischen 1:30 und 1:28 auf. Optional weist das Exzentergetriebe 14 ein Übersetzungsverhältnis von 1:50 auf. Auf diese Weise wird das durch den Fahrer erzeugte hohe Tretmoment (im Bereich bis ca. 200 Nm) am Eingangsorgan mit geringen Drehzahlen (im Bereich 30 bis 120 1/min) in ein geringeres Drehmoment mit hohen Drehzahlen am Ausgangsorgan gewandelt.
Ferner umfasst das Exzentergetriebe 14 ein erstes und ein zweites Exzenterrad 23, 24. Die Exzenterräder 23, 24 sind in Umlaufrichtung gegengleich zueinander angeordnet, um Querkräfte im Betrieb zu verkleinern. Jedes der Exzenterräder 23, 24 weist eine zentrale Exzenteraufnahmeöffnung 25 für eine Exzenterwelle 31 als Ausgangsorgan und eine Mehrzahl von außermittigen Mitnahmeöffnungen 29, 30 auf. In den 2 bis 6. ist eine erste Mitnahmeöffnung 29 in dem ersten Exzenterrad 23 gezeigt und eine zweite Mitnahmeöffnung 30 in dem zweiten Exzenterrad 24 gezeigt.
Der Exzenterradträger 22 weist eine Mehrzahl von Trägerbolzen 27 auf, wobei die Trägerbolzen 27 in die Mitnahmeöffnungen 29, 30 der Exzenterräder 23, 24 eingreifen, so dass diese in Umlaufrichtung von den Trägerbolzen 27 und damit von dem Exzenterradträger 22 mitgenommen werden. Die Trägerbolzen 27 sind hierzu an dem Exzenterradträger 22 festgelegt und erstrecken sich in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse 28. In den 2 bis 6 ist genau ein Trägerbolzen 27 gezeigt, der in die Mitnahmeöffnungen 29, 30 des ersten und zweiten Exzenterrads 23, 24 eingreift.
Das Exzentergetriebe 14 weist für jedes Exzenterrad 23, 24 eine Mehrzahl an Planetenhülsen auf. Gezeigt sind eine erste Planetenhülse 16, welche in der ersten Mitnahmeöffnung 29 konzentrisch zu dem Trägerbolzen 27 angeordnet ist und auf dem Trägerbolzen 27 drehbar gelagert ist. Gezeigt ist auch eine zweite Planetenhülse 17, welche axial benachbart und/oder angrenzend an die erste Planetenhülse 16 in der zweiten Mitnahmeöffnung 30 konzentrisch zu dem Trägerbolzen 27 angeordnet ist und auf dem Trägerbolzen 27 drehbar gelagert ist. Zur Lagerung der ersten Planetenhülse 16 ist eine erste Lagereinrichtung 18, z.B. ein Gleitlager oder ein Nadellager, vorgesehen und zur Lagerung der zweiten Planetenhülse 17 ist eine zweite baugleiche Lagereinrichtung 19 vorgesehen.
Mittels der Lagereinrichtungen 18, 19 sind die Planetenhülsen 16, 17 relativ zu den Exzenterrädern 23, 24 drehbar um eine durch den Trägerbolzen 27 definierte Drehachse angeordnet. Das erste Exzenterrad 23 weist eine erste Innenumfangsfläche 20 auf und das zweite Exzenterrad 24 weist eine zweite Innenumfangsfläche 21 auf. Die erste Planetenhülse 16 weist eine erste Außenumfangsfläche 36 und die zweite Planetenhülse 17 eine zweite Außenumfangsfläche 37 auf. Im Betrieb des Exzentergetriebes 14 wälzen die Exzenterräder 23, 24 mit ihren Innenumfangsflächen 20, 21 exzentrisch an den Außenumfangsflächen 36, 37 der Planetenhülsen 16, 17 ab.
Die Exzenterräder 23, 24 weisen an ihrem Außenumfang eine Außenverzahnung und ein nicht gezeigtes Hohlrad, welches an dem Gehäuse drehfest angeordnet ist, weist an seinem Innenumfang eine Innenverzahnung auf. Die Außenverzahnung und die Innenverzahnung greifen ausschließlich abschnittsweise und zwar um 180° und/oder gegengleich versetzt ineinander ein. Beispielsweise sind die Außenverzahnung und die Innenverzahnung als Stirnradverzahnung, insbesondere als Evolventenverzahnung und/oder Geradverzahnung, ausgebildet.
Das Exzentergetriebe 14 weist eine Abschlussscheibe 15 auf. Die Abschlussscheibe 15 ist axial benachbart zu dem zweiten Exzenterrad 24 angeordnet. Sie ist drehfest mit dem Exzenterradträger 22 verbunden.
Die Exzenterwelle 31 bildet das Ausgangsorgan des Exzentergetriebes 14 und ist in Form einer Hohlwelle ausgebildet. Sie weist einen ersten und einen zweiten Exzenterabschnitt 32, 33 auf, welche über jeweils eine erste und eine zweite Exzenterradlagereinrichtung 34, 35 in die Exzenteraufnahmeöffnung 25 der Exzenterräder 23, 24 eingreifen. Die Exzenterwelle 31 ist drehfest mit dem Rotor verbunden. Die Tretkurbelwelle 12 ist in Bezug auf die Hauptachse 28 koaxial zu der Exzenterwelle 31 angeordnet.
Das Exzentergetriebe 14 weist mehrere, insbesondere eine erste und zweite Führungseinrichtung 38, 39 auf, wobei der ersten Planetenhülse 16 die erste Führungseinrichtung 38 zugeordnet ist, mittels welcher sie bezogen auf die Hauptachse 28 axial geführt ist. Der zweiten Planetenhülse 17 ist die zweite Führungseinrichtung 39 zugeordnet mittels welcher sie axial geführt ist.
Aufgrund von Bauteil- und Zusammenbautoleranzen verlaufen die Drehachsen der Trägerbolzen 27 nicht exakt achsparallel zu den Achsen, um die die Exzenterräder 23, 24 rotieren. Dadurch kann eine Lenkbewegung entstehen, welche dazu führt, dass die Trägerbolzen 27, die Planetenhülsen 16, 17 und die Exzenterräder 23, 24 axial auseinander gedrückt werden und/oder auswandern, bis sie aufgrund von angrenzenden Komponenten des Exzentergetriebes 14 an diesen axial geführt werden.
Die 7 zeigt einen anderen Längsschnitt durch eines der Exzentergetriebe 14 der 2 bis 6. Zwischen dem Exzenterradträger 22 und dem ersten Exzenterrad 23, zwischen der Abschlussscheibe 15 und dem zweiten Exzenterrad 24 sowie zwischen den beiden Exzenterrädern 23, 24 sind Lagerkugeln umfassende axiale Wälzlagerungen 40 angeordnet. Das durch das axiale Auswandern verursachte seitliche Anlegen der Exzenterräder 23, 24 wird mittels der Wälzlagerungen 40 reibungsoptimiert.
Das axiale Auswandern der Planetenhülsen 16, 17 wird durch die Führungseinrichtungen 38, 39 geführt. Dadurch kann vermieden werden, dass die erste Planetenhülse 16 mit einer ihrer axialen Stirnseiten 45 an dem Exzenterradträger 22, dass die zweite Planetenhülse 17 mit einer ihrer axialen Stirnseiten 46 an der Abschlussscheibe 15 und dass beide Planetenhülsen 16, 17 stirnseitig aneinander anlaufen und Reibung erzeugt wird, wenn sie ausgewandert sind.
Die Führungseinrichtungen 38, 39 sind in den 2 und 3 durch eine erste Formschlussgeometrie 41 und in den 4 und 5 als eine zweite Formschlussgeometrie 42 realisiert. Gemäß der 6 sind die Führungseinrichtungen 38, 39 durch separate Bauteile 43 gebildet. Die separaten Bauteile 43 sind als Führungsringe 44 ausgebildet. Hierbei ist jeweils einer Planetenhülse 16, 17 ein Führungsring 44 zugeordnet.
Die Formschlussgeometrien 41, 42 sind an den Außenumfangsflächen 36, 37 der Planetenhülsen 16, 17 und an den Innenumfangsflächen 20, 21 der Exzenterräder 23, 24 eingebracht. Gemäß der 2 umfasst die erste Fomschlussgeometrie 41 korrespondierende Konkavitäten und Konvexitäten der Außenumfangsflächen 36, 37 der Planetenhülsen 16, 17 und der Innenumfangsflächen 20, 21 der Exzenterräder 23, 24. In der 2 weisen die Außenumfangsflächen 36, 37 die Konkavitäten auf und die Innenumfangsflächen 20, 21 die Konvexitäten auf, wobei diese eine Negativform für die Konkavitäten bilden. Die 3 zeigt eine umgekehrte erste Formschlussgeometrie 41, bei der die Außenumfangsflächen 36, 37 die Konvexitäten und die Innenumfangsflächen 20, 21 die Konkavitäten als Negativform aufweisen.
Wie aus den 4 und 5 zu entnehmen, ist die zweite Formschlussgeometrie 42 an den axialen Stirnseiten 45, 46 der Planetenhülsen 16, 17 und in korrespondierender Weise an den axialen Stirnseiten 53, 54 der Exzenterräder 23, 24 gebildet. In der 4 ist die zweite Formschlussgeometrie 42 durch Stirnseitenversätze 47 an den axialen Stirnseiten 45, 46 der Planetenhülsen 16, 17 und durch korrespondierende radiale Eingriffselemente 48 an den axialen Stirnseiten 53, 45 der Exzenterräder 23, 24, welche eine passende Negativform bilden, gebildet. Die 5 zeigt eine umgekehrte zweite Formschlussgeometrie 42, die durch Stirnseitenversätze 49 an den axialen Stirnseiten 53, 54 der Exzenterräder 23, 24 und durch korrespondierende radiale Eingriffselemente 50 an den axialen Stirnseiten 45, 46 der Planetenhülsen 16, 17 als Negativform gebildet sind.
In der 6 sind die als Führungsringe 44 ausgebildeten Führungseinrichtungen 38, 39 gezeigt. Einer der Führungsringe 44 ist radial zwischen der ersten Planetenhülse 16 und dem ersten Exzenterrad 23 angeordnet und der andere Führungsring 44 ist radial zwischen der zweiten Planetenhülse 17 und dem zweiten Exzenterrad 24 angeordnet. Die Führungsringe 44 sind in Außennuten 51 in den Außenumfangsflächen 36, 37 der Planetenhülsen 16, 17 drehfest angeordnet und drehen gemeinsam mit diesen um die Drehachse des Trägerbolzens 27. In die Innenumfangsflächen 20, 21 der Exzenterräder 23, 24 sind korrespondierende Innenabrollöffnungen 52 eingebracht, in welchen die Führungsringe 44 im Betrieb abrollen können. Insbesondere bilden die Innenabrollöffnungen 52 Negativformen zu den Führungsringen 44.
Zur Realisierung der Führungseinrichtungen 38, 39 mittels der Führungsringe 44 können diese in einem alternativen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel in Innennuten in den Innenumfangsflächen 20, 21 der Exzenterräder 23, 24 angeordnet sein und in Außenabrollöffnungen in den Außenumfangsflächen 36, 37 der Planetenhülsen 16, 17 abrollen.
In einem weiteren alternativen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann nur genau eine Planetenhülse 16, 17 auf dem Trägerbolzen 27 gelagert sein und sich über beide Mitnahmeöffnungen 29, 30 erstrecken. Insbesondere weisen die beiden Exzenterräder 23, 24 hierdurch eine gemeinsame Planetenhülse 16, 17 auf. In diesem Fall ist nur eine Führungseinrichtung 38, 39 vorgesehen, welche mit dem ersten Exzenterrad 23 oder mit dem zweiten Exzenterrad 24 formschlüssig zur axialen Führung zusammenwirkt.
Die durch die Formschlussgeometrien 41, 42 oder durch die separaten Bauteile 43 gebildeten Führungseinrichtungen 38, 39 verhindern eine axiale Relativbewegung zwischen den Planetenhülsen 16, 17 und den Exzenterrädern 23, 24. Insbesondere verhindern sie das Anlegen der Stirnseiten 45, 46 der Planetenhülsen an den axial angrenzenden Komponenten, sodass eine Reibung zwischen diesen und daraus resultierende Schäden vermieden werden können.
Vorteilhaft ist, dass die Planetenhülsen 16, 17 mit den Exzenterrädern 23, 24 dort wo die Führungseinrichtungen 38, 39 angeordnet sind nur verhältnismäßig geringe radiale Überdeckungen aufweisen. Da die Planetenhülsen 16, 17 im Betrieb innerhalb der Mitnahmeöffnungen 29, 30 abrollen, entsteht aufgrund der geringen radialen Überdeckungen auch nur eine geringe Relativgeschwindigkeit an den Kontaktstellen zwischen den Planetenhülsen 16, 17 bzw. den Bauteilen 43 und den Exzenterrädern. Dies führt zu einer verringerten Reibung und damit zu geringerem Verschleiß über die Lebensdauer des Exzentergetriebes 14.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Rahmen
3: Vorderrad
4: Hinterrad
5: Antriebsanordnung
6: Generatormodul
7: Antriebsmodul
8: Energiespeichermodul
9: Tretkurbel
10: Leitung
11: Verbraucher
12: Tretkurbelwelle
13: Generator
14: Exzentergetriebe
15: Abschlussscheibe
16: erste Planetenhülse
17: zweite Planetenhülse
18: erste Lagereinrichtung
19: zweite Lagereinrichtung
20: erste Innenumfangsfläche
21: zweite Innenumfangsfläche
22: Exzenterradträger
23: erstes Exzenterrad
24: zweites Exzenterrad
25: Exzenteraufnahmeöffnung
26: leer
27: Trägerbolzen
28: Hauptachse
29: erste Mitnahmeöffnung
30: zweite Mitnahmeöffnung
31: Hohlwelle/Exzenterwelle
32: erster Exzenterabschnitt
33: zweiter Exzenterabschnitt
34: erste Exzenterradlagereinrichtung
35: zweite Exzenterradlagereinrichtung
36: erste Außenumfangsfläche
37: zweite Außenumfangsfläche
38: erste Führungseinrichtungen
39: zweite Führungseinrichtung
40: Wälzlagerungen
41: erste Formschlussgeometrie
42: zweite Formschlussgeometrie
43: separate Bauteile
44: Führungsring
45: axiale Stirnseiten erste Planetenhülse
46: axiale Stirnseiten zweite Planetenhülse
47: Stirnseitenversätze der Planetenhülsen
48: Eingriffselemente Exzenterräder
49: Stirnseitenversätze Exzenterräder
50: Eingriffselemente Planetenhülsen
51: Außennuten
52: Innenabrollöffnungen
53: axiale Stirnseite erstes Exzenterrad
54: axiale Stirnseite zweites Exzenterrad

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19600698 A1 [0003]

Claims

Exzentergetriebe (14), insbesondere für ein Generatormodul (6) eines Fahrzeugs (1), wobei das Exzentergetriebe (14) eine sich axial erstreckende Hauptachse (28) aufweist, mit einem um die Hauptachse (28) rotierbaren Exzenterradträger (22), wobei der Exzenterradträger (22) mehrere Trägerbolzen (27) aufweist, wobei jeder Trägerbolzen (27) gleichgerichtet zu der Hauptachse (28) angeordnet ist, mit mindestens einem Exzenterrad (23, 24), wobei das Exzenterrad (23, 24) mehrere Mitnahmeöffnungen (29, 30) aufweist, wobei jeweils ein Trägerbolzen (27) in eine der Mitnahmeöffnungen (29, 30) eingreift, mit mehreren Planetenhülsen (16, 17), wobei zumindest eine der Planetenhülsen (16, 17) auf dem Trägerbolzen (27) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzentergetriebe (14) mehrere Führungseinrichtungen (38, 39) umfasst, mittels denen die Planetenhülsen (16, 17) axial geführt sind.
Exzentergetriebe (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Planetenhülse (16, 17) einer Führungseinrichtung (38, 39) zugeordnet ist.
Exzentergetriebe (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Führungseinrichtungen (38, 39) durch eine Formschlussgeometrie (41, 42) zwischen dem Exzenterrad (23, 24) und der Planetenhülse (16, 17) gebildet ist.
Exzentergetriebe (14) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Mitnahmeöffnung (29, 30) eine Innenumfangsfläche (20, 21) aufweist und dass jede Planetenhülse (16, 17) eine Außenumfangsfläche (36, 37) aufweist, wobei die Innenumfangsfläche (20, 21) exzentrisch an der Außenumfangsfläche (36, 37) der Planetenhülsen (16, 17) abwälzen kann, wobei die Formschlussgeometrie (41, 42) an der Außenumfangsfläche (36, 37) der Planetenhülse (16, 17) und/oder an den axialen Stirnseiten (45, 46) der Planetenhülse (16, 17) und in korrespondierender Weise an der Innenumfangsfläche (20, 21) des Exzenterrads (23, 24) gebildet ist.
Exzentergetriebe (14) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussgeometrie (41, 42) korrespondierende Konkavitäten und Konvexitäten der Außenumfangsfläche (36, 37) der Planetenhülse (16, 17) und der Innenumfangsfläche (20, 21) des Exzenterrads (23, 24) umfasst.
Exzentergetriebe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussgeometrie (41, 42) durch Stirnseitenversätze (47) an axialen Stirnseiten (45, 46) der Planetenhülse (16, 17) und durch korrespondierende radiale Eingriffselemente (48) an den axialen Stirnseiten (53, 54) des Exzenterrads (23, 24) gebildet ist oder dass die Formschlussgeometrie (41, 42) durch Stirnseitenversätze (49) an axialen Stirnseiten (53, 54) des Exzenterrads (23, 24) und durch korrespondierende radiale Eingriffselemente (50) an den axialen Stirnseiten (45, 46) der Planetenhülse (16, 17) gebildet ist.
Exzentergetriebe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Führungseinrichtungen (38, 39) durch ein separates Bauteil (43) gebildet ist, wobei das Bauteil (43) radial zwischen der Planetenhülse (16, 17) und dem Exzenterrad (23, 24) angeordnet ist.
Exzentergetriebe (14) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (43) als ein Führungsring (44) ausgebildet ist, wobei der Führungsring (44) in einer Außennut (51) an der Außenumfangsfläche (36, 37) der Planetenhülse (16, 17) angeordnet ist und wobei in die Innenumfangsfläche (20, 21) des Exzenterrads (23, 24) eine mit dem Führungsring (44) korrespondierende Innenabrollöffnung (52) eingebracht ist, oder wobei der Führungsring (44) in einer Innennut in der Innenumfangsfläche (20, 21) des Exzenterrads (23, 24) angeordnet ist und wobei in der Außenumfangsfläche (36, 37) der Planetenhülse (16, 17) eine mit dem Führungsring (44) korrespondierende Außenabrollöffnung eingebracht ist.
Generatormodul (6) zur Erzeugung elektrischer Energie für ein Antriebsmodul (7) eines muskelbetriebenen Fahrzeugs (1), mit einem durch einen Fahrzeugbenutzer per Tretkraft antreibbaren Generator (13), mit einer Tretkurbelwelle (12) zur Übertragung einer Tretkraft von einer Tretkurbel (9) des Fahrzeugs (1) auf den Generator (13), mit einer Getriebeeinrichtung zur Übersetzung der Tretkraft auf den Generator (13), wobei die Tretkurbelwelle (12) über die Getriebeeinrichtung getriebetechnisch mit dem Generator (13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung als das Exzentergetriebe (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Fahrzeug (1) mit dem Generatormodul (6) nach Anspruch 9.