DE102021209279A1 - Elektrische Antriebseinrichtung für ein Fahrrad - Google Patents

Elektrische Antriebseinrichtung für ein Fahrrad Download PDF

Info

Publication number
DE102021209279A1
DE102021209279A1 DE102021209279.9A DE102021209279A DE102021209279A1 DE 102021209279 A1 DE102021209279 A1 DE 102021209279A1 DE 102021209279 A DE102021209279 A DE 102021209279A DE 102021209279 A1 DE102021209279 A1 DE 102021209279A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
drive
output
shaft
drive device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021209279.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Kötz
Matthias Kopp
Christian Wirth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
Priority to DE102021209279.9A priority Critical patent/DE102021209279A1/de
Priority to US17/894,152 priority patent/US20230061633A1/en
Publication of DE102021209279A1 publication Critical patent/DE102021209279A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/55Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at crank shafts parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (1) zum hilfsweisen Antreiben eines Fahrrads (2), welche einen Elektromotor (3) sowie eine mit einem Zugmittelantrieb (7) des Fahrrads (2) koppelbare Abtriebswelle (6) aufweist, wobei ein Planetengetriebe (10) der Antriebseinrichtung (1) eine Motorwelle (4) des Elektromotors (3) mit der Abtriebswelle (6) antriebsverbindet. Ein kompakter und kostengünstiger Aufbau sowie eine verbesserte Antriebsübertragung der Antriebseinrichtung (1) ergeben sich dadurch, dass zumindest ein Sonnenrad (11), ein Hohlrad (15) sowie ein Planetenradträger (16) des Planetengetriebes (10) im Planetengetriebe (10) um eine gemeinsame Drehachse (17) drehbar gelagert sind.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Fahrrad (2) mit einer solchen Antriebseinrichtung (1).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinrichtung zum hilfsweisen Antreiben eines Fahrrads, welche einen Elektromotor sowie ein Planetengetriebe zum Übertragen des Antriebs auf einen Zugmittelantrieb des zugehörigen Fahrrads aufweist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Fahrrad mit einer solchen Antriebseinrichtung.
  • Es ist bekannt, ein Fahrradhilfsweise elektrisch anzutreiben. Ist ein solcher elektrischer Hilfsantrieb vorgesehen, wird das Fahrrad gewöhnlich als „E-Bike“ oder „Pedelec“ bezeichnet.
  • Zum hilfsweisen Antreiben des Fahrrads kommt gewöhnlich eine elektrische Antriebseinrichtung zum Einsatz, welche einen Elektromotor umfasst. Die Übertragung des vom Elektromotor erzeugten Drehmoments auf einen Zugmittelantrieb des Fahrrads erfolgt gewöhnlich über ein Getriebe. Das Getriebe kann ein Planetengetriebe umfassen.
  • Eine solche Antriebseinrichtung für ein Fahrrad ist aus der WO 2018/215346 A1 bekannt. Die Antriebseinrichtung umfasst einen Elektromotor mit einer Motorwelle sowie eine Abtriebswelle zum Koppeln mit einem Zugmittelantrieb des zugehörigen Fahrrads. Die Antriebseinrichtung umfasst ferner ein Planetengetriebe, welches die Motorwelle mit der Abtriebswelle antriebsverbindet. Das Planetengetriebe umfasst hierbei ein Sonnenrad, zumindest zwei Planetenräder sowie ein Hohlrad. Zudem umfasst das Planetengetriebe zwei Ausgangsräder, welche mit einem drehfest an der Abtriebswelle angebrachten Abtriebszahnrad in Eingriff stehen und dieses im Betrieb somit antreiben.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, für eine Antriebseinrichtung für ein Fahrrad der vorstehend genannten Art sowie für ein Fahrrad mit einer derartigen Antriebseinrichtung verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, welche sich durch eine verbesserte Antriebsübertragung und/oder eine kostengünstige und/oder eine kompakte Umsetzung auszeichnen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine elektrische Antriebseinrichtung zum hilfsweisen Antreiben eines Fahrrads mit einem Elektromotor und einem Planetengetriebe auszustatten und drehende Komponenten des Planetengetriebes um eine gemeinsame Achse, welche nachfolgend auch als Drehachse bezeichnet wird, drehbar zu lagern. Das Resultat ist eine kompaktere Ausbildung des Planetengetriebes und somit der gesamten Antriebseinrichtung. Ferner kann mit einer derartigen Ausbildung der Antriebseinrichtung das Planetengetriebe die Antriebsleistung des Elektromotors auf einfache Weise und verteilt und folglich verbessert auf eine Abtriebswelle der Antriebseinrichtung übertragen. In der Folge lässt sich die Antriebseinrichtung kostengünstig und kompakt herstellen, wobei zugleich die Bestandteile der Antriebseinrichtung, insbesondere des Planetengetriebes, aus Werkstoffen und Materialien hergestellt werden können, welche zu einer reduzierten Geräuschentwicklung und einer zuverlässigen Antriebsübertragung führen.
  • Dem Erfindungsgedanken entsprechend umfasst die Antriebseinrichtung den Elektromotor, welcher eine Motorwelle aufweist. Zudem umfasst die Antriebseinrichtung eine Abtriebswelle, über welche ein Antriebsmoment an das Fahrrad übertragen wird. Zu diesem Zweck ist die Abtriebswelle mit einem Zugmittelantrieb des zugehörigen Fahrrads koppelbar. Die Antriebseinrichtung weist ferner das Planetengetriebe auf, welches die Motorwelle mit der Abtriebswelle antriebsverbindet. Das Planetengetriebe weist ein mit der Motorwelle antriebsverbundenes Sonnenrad, zumindest zwei mit dem Sonnenrad in Eingriff stehende Planetenräder sowie ein mit den Planetenrädern in Eingriff stehendes Hohlrad auf. Zudem weist das Planetengetriebe einen Träger auf, an welchem die Planetenräder drehbar gelagert sind. Das Sonnenrad, die Planetenräder sowie das Hohlrad sind im Planetengetriebe drehbar gelagert. Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass das Sonnenrad, der Planetenradträger sowie das Hohlrad um die gemeinsame Achse, welche nachfolgend auch als Drehachse bezeichnet wird, im Planetengetriebe drehbar gelagert sind.
  • Beim Zugmittelantrieb des zugehörigen Fahrrads handelt es sich beispielsweise um einen Riemenantrieb, einen Kettenantrieb oder eine Tretkurbel des Fahrrads. Dabei kann der Zugmittelantrieb mit der Abtriebswelle gekoppelt, die Abtriebswelle aber vom Zugmittelantrieb, beispielsweise mittels zumindest eines Freilaufs, entkoppelt sein.
  • Das Sonnenrad ist vorteilhaft mittels eines Zahnrads drehfest mit der Motorwelle und somit mit der Motorwelle antriebsverbunden. Das Zahnrad, nachfolgend auch als Eingangszahnrad bezeichnet, ist zweckmäßig drehfest am Sonnenrad versehen und kann mit einem drehfest an der Motorwelle vorgesehenen Zahnrad, nachfolgend auch als Antriebszahnrad bezeichnet, in Eingriff stehen.
  • Zum Übertragen des Antriebsmoments auf die Abtriebswelle kann das Planetengetriebe prinzipiell beliebig ausgestaltet sein.
  • Vorstellbar ist es insbesondere, dass das Planetengetriebe zumindest ein mit der Abtriebswelle drehfest verbundenes Abtriebsrad aufweist.
  • Bei bevorzugten Ausführungsformen wird die Drehachse von einem im Planetengetriebe fixen und festen Stift gebildet, welcher nachfolgend auch als Achsstift bezeichnet wird. Der Achsstift kann beispielsweise an einem Gehäuse der Antriebseinrichtung fixiert sein. Das Planetengetriebe weist also den Achsstift auf. Der Achsstift erstreckt sich koaxial zur gemeinsamen Drehachse und bildet die Drehachse. Hierbei sind das Sonnenrad, der Planetenräder sowie das Hohlrad jeweils zumindest mittelbar, das heißt entweder unmittelbar oder mittelbar, am Achsstift und um die Drehachse drehbar gelagert. Dies führt zu einem vereinfachten und kompakteren Aufbau des Planetengetriebes und somit des Antriebs.
  • Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist das Sonnenrad über zumindest ein Lager, nachfolgend auch als Sonnenradlager bezeichnet, unmittelbar am Achsstift drehbar gelagert. Das zumindest eine Sonnenradlager ist zu diesem Zweck zwischen dem Achsstift und dem Sonnenrad angeordnet.
  • Vorstellbar ist, dass zumindest eins der wenigstens einen Sonnenradlager radial zwischen dem Eingangszahnrad und dem Achsstift angeordnet ist. Die drehbare Lagerung des Sonnenrads kann also mittels des Eingangszahnrads erfolgen.
  • Denkbar ist es hierbei, zwei solche Sonnenradlager vorzusehen, welche axial zueinander beabstandet sind.
  • Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen das Planetengetriebe über zumindest eine Welle, welche nachfolgend auch als Antriebswelle bezeichnet wird, die Abtriebswelle antreibt, also mit der Abtriebswelle antriebsverbunden ist. Zweckmäßig ist die zumindest eine Antriebswelle vom Achsstift separat.
  • Zweckmäßig ist die zumindest eine Antriebswelle um die gemeinsame Drehachse drehbar gelagert.
  • Vorstellbar ist es, dass das Planetengetriebe eine erste Antriebswelle aufweist, die mit einem drehfesten Ausgangszahnrad versehen ist, wobei das Ausgangszahnrad nachfolgend auch als erstes Ausgangszahnrad bezeichnet wird. Mit dem ersten Ausgangszahnrad wird die Abtriebswelle angetrieben. Dementsprechend ist das erste Ausgangszahnrad mit der Abtriebswelle antriebsverbunden. Dabei ist die erste Antriebswelle über ein Lager um die gemeinsame Drehachse drehbar gelagert, welches nachfolgend auch als erstes Ausgangszahnradlager bezeichnet wird.
  • Bevorzugt ist das erste Ausgangszahnradlager radial zwischen dem Achsstift und dem ersten Ausgangszahnrad angeordnet, sodass die erste Antriebswelle über das erste Ausgangszahnrad unmittelbar am Achsstift um die Drehachse drehbar gelagert ist.
  • Zum Antriebsverbinden des ersten Ausgangszahnrads mit der Abtriebswelle kann an der Abtriebswelle ein Abtriebszahnrad drehfest vorgesehen sein, wobei das Abtriebszahnrad mit dem ersten Ausgangszahnrad in Eingriff stehen kann.
  • Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen der Planetenradträger Bestandteil der ersten Antriebswelle ist. Das heißt, dass die erste Antriebswelle den Planetenradträger umfasst, sodass der Planetenradträger mit dem ersten Ausgangszahnrad drehfest verbunden ist.
  • Prinzipiell kann die erste Antriebswelle dabei ausschließlich über das erste Ausgangszahnrad und somit über das erste Ausgangszahnradlager um die Drehachse drehbar gelagert sein.
  • Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen die erste Antriebswelle alternativ oder zusätzlich, vorteilhaft zusätzlich, über den Planetenradträger um die Drehachse drehbar gelagert ist. Zu diesem Zweck weist das Planetengetriebe ein, vorteilhaft axial zum ersten Ausgangszahnradlager beabstandetes, Lager auf, welches nachfolgend auch als Trägerlager bezeichnet wird. Die erste Antriebswelle ist somit mittels des Trägerlagers über den Planetenradträger um die Drehachse gelagert.
  • Bevorzugt ist es dabei, wenn der Planetenradträger mittelbar am Achsstift drehbar gelagert ist. Insbesondere ist der Planetenradträger am Sonnenrad und/oder am Eingangszahnrad um die Drehachse drehbar gelagert. Zu diesem Zweck ist das Trägerlager radial zwischen dem Planetenradträger und dem Sonnenrad und/oder dem Eingangszahnrad angeordnet.
  • Bevorzugt weist das Planetengetriebe eine weitere Antriebswelle auf, welche nachfolgend auch als zweite Antriebswelle bezeichnet wird. Die zweite Antriebswelle ist mit der Abtriebswelle antriebsverbunden. Zu diesem Zweck weist die zweite Abtriebswelle ein Ausgangszahnrad auf, welches nachfolgend auch als zweites Ausgangszahnrad bezeichnet wird. Das zweite Ausgangszahnrad ist also mit der Abtriebswelle antriebsverbunden. Bevorzugt sind das erste Ausgangszahnrad der ersten Antriebswelle und das zweite Ausgangszahnrad der zweiten Antriebswelle axial zueinander versetzt und beabstandet angeordnet.
  • Vorteilhaft ist die zweite Antriebswelle mittels eines Lagers über das zweite Ausgangszahnrad um die Drehachse, insbesondere zumindest mittelbar am Achsstift, drehbar gelagert, welches nachfolgend auch als zweites Ausgangszahnradlager bezeichnet wird.
  • Bevorzugt ist die zweite Antriebswelle mittels des zweiten Ausgangszahnradlagers um die Drehachse drehbar an der ersten Antriebswelle drehbar und somit mittelbar am Achsstift gelagert. Zu diesem Zweck ist das zweite Ausgangszahnradlager vorteilhaft radial zwischen der ersten Antriebswelle und dem zweiten Ausgangszahnrad angeordnet.
  • Die Antriebsverbindung zwischen dem zweiten Ausgangszahnrad und der Abtriebswelle kann prinzipiell beliebig umgesetzt sein.
  • Vorteilhaft steht das zweite Ausgangszahnrad zu diesem Zweck mit dem Abtriebsrad oder einem weiteren Abtriebsrad in Eingriff, welches drehfest an der Abtriebswelle vorgesehen ist.
  • Als vorteilhaft gelten Ausführungsformen, bei denen die zweite Antriebswelle das Hohlrad umfasst, sodass das Hohlrad mit dem zweiten Ausgangszahnrad drehfest verbunden ist.
  • Bei bevorzugten Ausführungsformen sind das Hohlrad und das zweite Ausgangszahnrad einstückig ausgebildet. Dies führt zu einem einfachen und kompakten Aufbau des Planetengetriebes und somit zu einer einfachen und kompakten Ausbildung der Antriebseinrichtung.
  • Als bevorzugt gelten hierbei Ausführungsformen, bei denen das zweite Ausgangsrad einsatzgehärtet und das Hohlrad anschließend am einsatzgehärteten zweiten Ausgangsrad angespritzt ist. Daraus resultiert neben einem kompakten Aufbau eine zuverlässige Antriebsmomentübertragung sowie eine reduzierte Geräuschentwicklung.
  • Bei bevorzugten Ausführungsformen ist das zweite Ausgangszahnradlager im zweiten Ausgangszahnrad aufgenommen. Dabei weist das zweite Ausgangszahnrad eine radial nach innen gerichtete Schulter auf, welche vorteilhaft axial außen am zweiten Ausgangszahnrad angeordnet ist, sodass die Schulter das zweite Ausgangszahnradlager im Planetengetriebe axial positioniert.
  • Das heißt, dass das zweite Ausgangszahnradlager axial an der Schulter anschlägt. Somit wird eine vereinfachte axiale Lagerung bei zugleich kompakten Aufbau erreicht.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es vorstellbar, dass das zweite Ausgangszahnradlager axial an der ersten Antriebswelle anschlägt.
  • Zweckmäßig ist das jeweilige Planetenrad über jeweils zumindest ein zugehöriges Lager, das nachfolgend auch als Planetenradlager bezeichnet wird, im Planetenradträger drehbar gelagert. Das jeweilige Planetenrad ist dabei um eine zur Drehachse radial versetzte zugehörige Rotationsachse drehbar.
  • Zweckmäßig ist ferner die Motorwelle über zumindest ein Lager um eine zur Drehachse radial versetzte Motorachse drehbar gelagert.
  • Es versteht sich, dass neben der Antriebseinrichtung auch ein Fahrrad mit einer solchen Antriebseinrichtung zum Umfang dieser Erfindung gehört.
  • Das Fahrrad weist dabei eine Tretkurbel sowie einen Zugmittelantrieb, beispielsweise einen Kettenantrieb oder einen Riemenantrieb, auf, wobei die Antriebseinrichtung mittels der Abtriebswelle mit dem Zugmittelantrieb gekoppelt oder koppelbar ist.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch
    • 1 einen stark vereinfachten Schnitt durch eine Antriebseinrichtung mit einem Planetengetriebe für ein Fahrrad,
    • 2 einen Schnitt durch das Fahrrad im Bereich der Antriebseinrichtung bei dem anderen Ausführungsbeispiel,
    • 3 einen Schnitt durch das Planetengetriebe der Antriebseinrichtung aus 2,
    • 4 eine isometrische Ansicht eines Bauteils des Planetengetriebes aus 3,
    • 5 eine andere isometrische Ansicht des Bauteils.
  • Eine Antriebseinrichtung 1, wie sie beispielsweise in den 1 bis 3 gezeigt ist, kommt zum hilfsweisen Antreiben eines in den 1 und 2 angedeuteten Fahrrads 2 zum Ansatz. Die Antriebseinrichtung 1 weist zum hilfsweisen Antreiben des Fahrrads 2 einen Elektromotor 3 auf, welcher eine Motorwelle 4 aufweist. Die Motorwelle 4 ist mit einem nicht näher bezeichneten Rotor des Elektromotors 3 verbunden oder entspricht diesem Rotor. In 1 ist dabei lediglich die Motorwelle 4 des Elektromotors 3 zu sehen. In 3 ist der Elektromotor 3 nicht gezeigt. Die Motorwelle 4 rotiert somit im Betrieb um eine in den 1 und 2 gestrichelt angedeutete Motorachse 5. Die Antriebseinrichtung 1 umfasst ferner eine Abtriebswelle 6, welche zum hilfsweisen Antreiben des Fahrrads 2 mit einem Zugmittelantrieb 7 des Fahrrads 2 gekoppelt ist. In den in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Abtriebswelle 6 drehfest mit einer Tretkurbel 8 des Fahrrads 2. Dementsprechend rotieren die Abtriebswelle 6 und die Tretkurbel 8 um eine gemeinsame Achse 9, welche nachfolgend auch als Tretkurbelachse 9 bezeichnet wird. Die Tretkurbelachse 9 und die Motorachse 5 sind zueinander bezüglich der Achsen 5, 9 radial versetzt angeordnet. Die Antriebseinrichtung 1 weist ferner ein Planetengetriebe 10 auf, welches die Motorwelle 4 mit der Abtriebswelle 6 antriebsmäßig verbindet und somit antriebsverbindet. Dabei ist die Abtriebswelle 6 in den gezeigten Ausführungsbeispielen über zumindest einen Freilauf 34 mit dem Planetengetriebe 10 gekoppelt, derart, dass die Abtriebswelle 6 beim Treten der Tretkurbel 8 mit dem Planetengetriebe 10 antriebsverbunden und bei ausbleibendem Treten vom Planetengetriebe 10 entkoppelt ist. In der Folge wird ein mittels des Elektromotors 6 erzeugtes Drehmoment beim Treten über das Planetengetriebe 10 auf die Abtriebswelle 6 und folglich auf den Zugmittelantrieb 7, in den gezeigten Ausführungsbeispielen auf die Tretkurbel 8, übertragen.
  • Das Planetengetriebe 10 weist, wie insbesondere 1 entnommen werden kann, ein mit der Motorwelle 4 antriebsverbundenes Sonnenrad 11 auf. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist das Sonnenrad 11 zu diesem Zweck drehfest mit einem Eingangszahnrad 12 des Planetengetriebes 10 verbunden, welches mit einem drehfest an der Motorwelle 4 angebrachten Antriebszahnrad 13 in Eingriff steht. Wie beispielsweise den 2 und 3 entnommen werden kann, können dabei das Sonnenrad 11 und das Eingangszahnrad 12 einstückig hergestellt sein. Das Planetengetriebe 10 weist ferner zumindest zwei Planetenräder 14 auf, welche bezüglich des Sonnenrads 11 radial außen angeordnet sind und mit dem Sonnenrad 11 in Eingriff stehen. Die Planetenräder 14 stehen wiederum mit einem sie umfänglich umgebenden Hohlrad 15 in Eingriff. Die Planetenräder 14 werden dabei von einem Träger 16 jeweils drehbar gehalten und gelagert, wobei der Träger 16 nachfolgend auch als Planetenradträger 16 bezeichnet wird.
  • Wie den 1 bis 3 zu entnehmen ist, sind dabei das Sonnenrad 11, das Hohlrad 15 sowie der Planetenradträger 16 jeweils im Planetengetriebe 10 um eine gemeinsame Drehachse 17 drehbar gelagert. Somit ist es insbesondere möglich, die genannten Bestandteile des Planetengetriebes 10 jeweils zum Antreiben der Abtriebswelle 6 und somit zum hilfsweisen Antreiben des Fahrrads 2 einzusetzen.
  • In den gezeigten Ausführungsbeispielen erfolgt die drehbare Lagerung um die gemeinsame Drehachse 17 mittels eines im Planetengetriebe 10 fixen Stifts 18, welcher nachfolgend auch als Achsstift 18 bezeichnet wird. Der Achsstift 18 erstreckt sich dabei koaxial zur gemeinsamen Drehachse 17 und bildet die Drehachse 17, wobei dir Achsstift 18 einer festen Achse im Planetengetriebe 10 entspricht. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind dabei das Sonnenrad 11, das Hohlrad 15 sowie der Planetenradträger 16 jeweils zumindest mittelbar am Achsstift 18 um die gemeinsame Drehachse 17 drehbar gelagert.
  • In den gezeigten Ausführungsbeispielen erfolgt das Lagern des Sonnenrads 11 mittels zumindest eines Lagers 19 unmittelbar am Achsstift 18, wobei das Lager 19 nachfolgend auch als Sonnenradlager 19 bezeichnet wird. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist das zumindest eine Sonnenradlager 19 radial zwischen dem Eingangszahnrad 12 und dem Achsstift 18 angeordnet und lagert somit das Eingangszahnrad 12 und folglich das mit dem Eingangszahnrad 12 drehfest verbundene Sonnenrad 11 um die Drehachse 17 drehbar unmittelbar am Achsstift 18. Wie insbesondere 1 entnommen werden kann, sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen zwei solche Sonnenradlager 19 vorgesehen, welche axial zueinander beabstandet sind.
  • In den gezeigten Ausführungsbeispielen weist das Planetengetriebe 10 zum Antreiben der Abtriebswelle 6 zwei Antriebswellen 20, 21, nämlich eine erste Antriebswelle 20 und eine zweite Antriebswelle 21, auf.
  • Die erste Antriebswelle 20 ist mit einem drehfesten Ausgangszahnrad 22 versehen, welches nachfolgend auch als erstes Ausgangszahnrad 22 bezeichnet wird. Das erste Ausgangszahnrad 22 dient dem Antreiben der Abtriebswelle 6 mittels der ersten Antriebswelle 20. Dementsprechend ist das erste Ausgangszahnrad 22 mit der Abtriebswelle 6 antriebsverbunden (nicht gezeigt). Wie insbesondere 1 entnommen werden kann, ist die erste Antriebswelle 20 in den gezeigten Ausführungsbeispielen über das erste Ausgangszahnrad 22 mittels eines Lagers 23 unmittelbar am Achsstift 18 um die Drehachse 17 drehbar gelagert. Das Lager 23, welches nachfolgend auch als erstes Ausgangszahnradlager 23 bezeichnet wird, ist radial zwischen dem ersten Ausgangszahnrad 22 und dem Achsstift 18 angeordnet und lagert das erste Ausgangszahnrad 22 und folglich die erste Antriebswelle 20 somit um die Drehachse 17 drehbar unmittelbar am Achsstift 18. Wie insbesondere 1 ferner entnommen werden kann, umfasst in den gezeigten Ausführungsbeispielen die erste Antriebswelle 20 ferner den Planetenradträger 16. Das heißt, dass der Planetenradträger 16 Bestandteil der ersten Antriebswelle 20 und somit drehfest mit dem ersten Ausgangszahnrad 22 verbunden ist. Zu diesem Zweck weist in den gezeigten Ausführungsbeispielen die erste Antriebswelle 20 einen vom ersten Ausgangszahnrad 22 axial in Richtung des Planetenradträgers 16 abstehenden Fortsatz 24 auf, welcher nachfolgend auch als erster Fortsatz 24 bezeichnet wird. Zudem weist der Planetenradträger 16 einen axial in Richtung des ersten Ausgangszahnrads 22 abstehenden Fortsatz 25 auf, welcher nachfolgend auch als zweiter Fortsatz 25 bezeichnet wird. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der erste Fortsatz 24 radial zwischen dem Achsstift 18 und dem zweiten Fortsatz 25 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel der 1 stehen die Fortsätze 24, 25 miteinander in Eingriff. Im Ausführungsbeispiel der 2 und 3 sind die Fortsätze 24, 25 miteinander verschraubt. Durch die Fortsätze 24, 25 erfolgt ferner eine axiale Positionierung des Planetenradträgers 16 im Planetengetriebe 10.
  • Wie insbesondere 1 entnommen werden kann, ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen die erste Antriebswelle 20 ferner über den Planetenradträger 16 mittels eines Lagers 26 mittelbar am Achsstift 18 um die Drehachse 17 drehbar gelagert. Das Lager 26, nachfolgend auch als Trägerlager 26 bezeichnet, ist hierbei radial zwischen einem axial vom Planetenradträger 16 vorstehend Vorsprung 27 und einer axial verlaufenden Auflagefläche 28 des Sonnenrads 11 angeordnet. Somit lagert das Trägerlager 26 den Planetenradträger 16 und folglich die erste Antriebswelle 20 drehbar am Sonnenrad 19 um die gemeinsame Drehachse 17 und folglich mittelbar am Achsstift 18.
  • Wie insbesondere 1 zu entnehmen ist, weist in den gezeigten Ausführungsbeispielen die zweite Antriebswelle 21 ein Ausgangszahnrad 29, nachfolgend auch als zweites Ausgangszahnrad 29 bezeichnet, auf, über welches die zweite Antriebswelle 21 mit der Abtriebswelle 6 antriebsverbunden ist. Wie 1 entnommen werden kann, ist bei den gezeigten Ausführungsbeispielen zu diesem Zweck die Abtriebswelle 6 über einen Freilauf 34 mit einem Abtriebszahnrad 30 verbunden, welches mit dem zweiten Ausgangszahnrad 29 in Eingriff steht. Wie insbesondere 1 entnommen werden kann, sind dabei das erste Ausgangszahnrad 22 und das zweite Ausgangszahnrad 29 axial zueinander versetzt. Wie beispielsweise 1 ferner entnommen werden kann, ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen die zweite Antriebswelle 21 über das zweite Ausgangszahnrad 29 mittelbar am Achsstift 18 um die gemeinsame Drehachse 17 drehbar gelagert. Zu diesem Zweck ist ein Lager 31, nachfolgend auch als zweites Ausgangszahnradlager 31 bezeichnet, radial zwischen dem zweiten Ausgangszahnrad 29 und dem zweiten Fortsatz 25 angeordnet. Das zweite Ausgangszahnradlager 31 lagert somit das zweite Ausgangszahnrad 29 und folglich die zweite Antriebswelle 21 um die Drehachse 17 drehbar am zweiten Fortsatz 25 und somit an der ersten Antriebswelle 20 und folglich mittelbar am Achsstift 18.
  • Wie beispielsweise 1 entnommen werden kann, umfasst die zweite Antriebswelle 21 in den gezeigten Ausführungsbeispielen das Hohlrad 15. Zu diesem Zweck sind das zweite Antriebszahnrad 29 und das Hohlrad 15 drehfest. Im Ausführungsbeispiel der 1 sind das zweite Ausgangszahnrad 29 und das Hohlrad 15 drehfest miteinander verbunden.
  • Bei dem in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen sind das Hohlrad 15 und das zweite Ausgangszahnrad 29 einstückig und bilden somit ein Bauteil 32, welches in den 4 und 5 separat dargestellt ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das zweite Ausgangszahnrad 29 einsatzgehärtet, wobei das Hohlrad 15 am einsatzgehärteten zweiten Ausgangszahnrad 29 angespritzt ist.
  • Wie insbesondere den 3 bis 5 ferner entnommen werden kann, weist das in diesem Ausführungsbeispiel das zweite Ausgangszahnrad 29 eine radial nach innen abstehende Schulter 33 auf. Das zwischen dem zweiten Ausgangszahnrad 29 und dem zweiten Fortsatz 25 angeordnete zweite Ausgangszahnradlager 31 schlägt hierbei axial an der Schulter 33 an und ist somit axial im Planetengetriebe 10 positioniert und gelagert. Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen schlägt das zweite Ausgangszahnradlager 31 ferner axial am ersten Ausgangszahnrad 22 an und ist somit axial beidseitig im Planetengetriebe 10 positioniert und gelagert.
  • 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
    • WO 2018215346 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Antriebseinrichtung (1) für ein Fahrrad (2), - mit einem Elektromotor (3), welcher eine Motorwelle (4) aufweist, - mit einer Abtriebswelle (6) zum Koppeln mit einem Zugmittelantrieb (7) des Fahrrads (2), - mit einem Planetengetriebe (10), welches die Motorwelle (4) mit der Abtriebswelle (6) antriebsverbindet, - wobei das Planetengetriebe (10) ein mit der Motorwelle (4) antriebsverbundenes Sonnenrad (11), zumindest zwei mit dem Sonnenrad (11) in Eingriff stehende Planetenräder (14), sowie ein mit den Planetenrädern (14) in Eingriff stehendes Hohlrad (15) aufweist, - wobei das Planetengetriebe (10) einen Planetenradträger (16) aufweist, an dem die Planetenräder (14) drehbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (11), das Hohlrad (15) sowie der Planetenradträger (16) im Planetengetriebe (10) um eine gemeinsame Drehachse (17) drehbar gelagert sind.
  2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass die Antriebseinrichtung (1) einen in der Antriebseinrichtung (1) fixierten Achsstift (18) aufweist, welcher sich koaxial zur gemeinsamen Drehachse (17) erstreckt und die gemeinsame Drehachse (17) bildet, - dass das Sonnenrad (11), das Hohlrad (15) sowie der Planetenradträger (16) zumindest mittelbar am Achsstift (18) um die Drehachse (17) drehbar gelagert sind.
  3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, - dass das Sonnenrad (11) über zumindest ein Sonnenradlager (19) am Achsstift (18) um die Drehachse (17) drehbar gelagert ist, - dass das zumindest eine Sonnenradlager (19) das Sonnenrad (11) unmittelbar am Achsstift (18) lagert.
  4. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, - dass das Planetengetriebe (10) eine erste Antriebwelle (20) aufweist, welche mit einem drehfesten ersten Ausgangszahnrad (22) versehen ist, - dass das erste Ausgangszahnrad (22) mit der Abtriebswelle (6) antriebsverbunden ist, - dass die erste Antriebswelle (20) über ein erstes Ausgangszahnradlager (23) um die Drehachse (17) drehbar gelagert ist, welches radial zwischen dem Achsstift (18) und dem ersten Ausgangszahnrad (22) angeordnet ist, sodass das erste Ausgangszahnradlager (23) die erste Antriebswelle (20) unmittelbar drehbar am Achsstift (18) lagert.
  5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, - dass die erste Antriebswelle (20) den Planetenradträger (16) umfasst, sodass der Planetenradträger (16) mit dem erstes Ausgangszahnrad (22) drehfest verbunden ist, - dass ein Trägerlager (26) die erste Antriebswelle (20) über den Planetenradträger (16) um die Drehachse (17) drehbar am Sonnenrad (11) lagert.
  6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, - dass das Planetengetriebe (10) eine zweite Antriebswelle (21) aufweist, welche mit einem drehfesten und axial zum ersten Ausgangszahnrad (22) versetzen zweiten Ausgangszahnrad (29) versehen ist, - dass das zweite Ausgangszahnrad (29) mit der Abtriebswelle (6) antriebsverbunden ist, - dass die zweite Antriebswelle (21) über ein zweites Ausgangszahnradlager (31) um die Drehachse (17) drehbar gelagert ist, welches radial zwischen der ersten Antriebswelle (20) und dem zweiten Ausgangszahnrad (29) angeordnet ist, sodass die zweite Antriebswelle (21) um die Drehachse (17) drehbar an der ersten Antriebswelle (20) gelagert ist.
  7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebswelle (21) das Hohlrad (15) umfasst, sodass das Hohlrad (15) mit dem zweiten Ausgangszahnrad (29) drehfest verbunden ist.
  8. Antriebseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, - dass das Hohlrad (15) und das zweite Ausgangszahnrad (29) einstückig ausgebildet sind, - dass das zweite Ausgangszahnrad (29) einsatzgehärtet und das Hohlrad (15) am einsatzgehärteten zweiten Ausgangszahnrad (29) angespritzt ist.
  9. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, - dass das zweite Ausgangszahnrad (29) eine radial nach innen gerichtete Schulter (33) aufweist, - dass das zweite Ausgangszahnradlager (31) im zweiten Ausgangszahnrad (29) aufgenommen ist und axial an der Schulter (33) anschlägt.
  10. Fahrrad (2) mit einer Tretkurbel (8), einem Zugmittelantrieb (7) und einer Antriebseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Antriebseinrichtung (1) mit dem Zugmittelantrieb (7) gekoppelt oder koppelbar ist.
DE102021209279.9A 2021-08-24 2021-08-24 Elektrische Antriebseinrichtung für ein Fahrrad Pending DE102021209279A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021209279.9A DE102021209279A1 (de) 2021-08-24 2021-08-24 Elektrische Antriebseinrichtung für ein Fahrrad
US17/894,152 US20230061633A1 (en) 2021-08-24 2022-08-23 Electric drive device for a bicycle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021209279.9A DE102021209279A1 (de) 2021-08-24 2021-08-24 Elektrische Antriebseinrichtung für ein Fahrrad

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021209279A1 true DE102021209279A1 (de) 2023-03-02

Family

ID=85175440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021209279.9A Pending DE102021209279A1 (de) 2021-08-24 2021-08-24 Elektrische Antriebseinrichtung für ein Fahrrad

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230061633A1 (de)
DE (1) DE102021209279A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016121861A1 (de) 2015-11-30 2017-06-01 Shimano Inc. Fahrradantriebseinheit
DE112015005797T5 (de) 2014-12-25 2017-09-21 Shimano Inc. Antriebseinheit für ein Fahrrad
WO2018215346A1 (de) 2017-05-23 2018-11-29 Mahle International Gmbh Fahrrad mit elektrischem antrieb mit leistungsverzweigung
DE102020115604A1 (de) 2020-06-12 2021-12-16 Brose Antriebstechnik GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Berlin Hohlradbaugruppe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112015005797T5 (de) 2014-12-25 2017-09-21 Shimano Inc. Antriebseinheit für ein Fahrrad
DE102016121861A1 (de) 2015-11-30 2017-06-01 Shimano Inc. Fahrradantriebseinheit
WO2018215346A1 (de) 2017-05-23 2018-11-29 Mahle International Gmbh Fahrrad mit elektrischem antrieb mit leistungsverzweigung
DE102020115604A1 (de) 2020-06-12 2021-12-16 Brose Antriebstechnik GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Berlin Hohlradbaugruppe

Also Published As

Publication number Publication date
US20230061633A1 (en) 2023-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3630591B1 (de) Fahrrad mit elektrischem antrieb mit leistungsverzweigung
DE102018217883A1 (de) Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec
DE102021119145A1 (de) Antriebsanordnung für ein muskelbetriebenes Fahrzeug mit zwei baugleichen Getriebeeinrichtungen sowie Fahrzeug mit der Antriebsanordnung
DE102021102992A1 (de) Antriebsanordnung für ein muskelbetriebenes Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der Antriebsanordnung
DE102017214917A1 (de) Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102018127588A1 (de) Elektrische Antriebseinheit mit kompakt bauendem Zwischengetriebe
DE102021209279A1 (de) Elektrische Antriebseinrichtung für ein Fahrrad
DE102012217102A1 (de) Getriebeanordnung
DE112004003027B4 (de) Differentialgetriebe
DE102021205497A1 (de) Antriebsanordnung
DE102021101189A1 (de) Antriebsanordnung für ein muskelbetriebenes Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der Antriebsanordnung
WO2021160717A1 (de) Elektrischer antrieb für ein fahrzeug
EP2298636B1 (de) Getriebeanordnung für ein mit einem Hilfsantrieb ausgestattetes Fahrrad
DE102016212818A1 (de) Lenkung für Fahrzeuge mit Hochübersetzungsgetriebe, insbesondere für Nutzkraftfahrzeuge
DE102019120145A1 (de) Hybridgetriebeanordnung mit Standklimatisierung
DE102019201638A1 (de) Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102018127881A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102018111795A1 (de) Antriebsvorrichtung mit zwei Gangstufen
DE102021213522B3 (de) Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec
DE4341728A1 (de) Achsausgleichgetriebe für Kraftfahrzeuge
DE102023205053A1 (de) Tretkurbelanordnung für ein zumindest teilweise muskelkraftbetriebenes Fahrzeug
DE102022129784A1 (de) Getriebeeinheit für ein Fahrzeug zur Aufschaltung von zwei Leistungsquellen auf ein Abtriebselement
DE102020125975A1 (de) Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE202017105167U1 (de) Fahrrad mit elektrischem Antrieb bzw. Hilfsantrieb
DE102021129370A1 (de) Exzentergetriebe, Generatormodul mit dem Exzentergetriebe sowie Fahrzeug mit dem Generatormodul

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified