DE102021213506B3

DE102021213506B3 - Elektrische Antriebseinrichtung für ein Fahrrad und Fahrrad mit der Antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE102021213506B3
Application number: DE102021213506.4A
Authority: DE
Inventors: Peter Ziemer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-11-30
Filing date: 2021-11-30
Publication date: 2023-01-19
Anticipated expiration: 2041-12-01

Abstract

Vorgeschlagen wird eine elektrische Antriebseinrichtung (1) für ein Fahrrad, wobei die elektrische Antriebseinrichtung (1) einen Elektromotor (2), eine Tretkurbelwelle (3), zumindest einen schaltbaren Freilauf (4) und einen Aktuator (5) zur Betätigung des zumindest eines schaltbaren Freilaufs (4) umfasst. Der zumindest eine schaltbare Freilauf (4) ermöglicht ein Unterbrechen einer mechanischen Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor (2) und der Tretkurbelwelle (3), wobei der schaltbare Freilauf (4) zumindest ein Freilaufelement (41, 42) umfasst, welches zwischen einer Sperrstellung und einer Freilaufstellung verschiebbar ist. Der Aktuator (5) umfasst ein Gehäuse (6) und einen in dem Gehäuse (6) koaxial zu dem Freilauf (4) drehbar angeordneten Betätigungsring (7). Der Betätigungsring (7) weist zumindest zwei Nuten (71, 72, 73) auf, welche bogenförmig radial nach innen verlaufen. Ferner umfasst der Aktuator (5) zumindest zwei drehbar an dem Gehäuse (6) gelagerte Lamellen (8), welche in jeweils einer der zumindest zwei Nuten (71, 72, 73) drehbar geführt werden. Die zumindest zwei Lamellen (8) sind dazu ausgebildet sind, bei Drehung des Betätigungsrings (7) mit dem zumindest einen Freilaufelement (41, 42) in Eingriff zu gelangen, sodass das zumindest eine Freilaufelement (41, 42) zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung verschiebbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinrichtung für ein Fahrrad, umfassend einen Elektromotor, eine Tretkurbelwelle, zumindest einen schaltbaren Freilauf und einen Aktuator zur Betätigung des schaltbaren Freilaufs. Die Erfindung betrifft zudem ein Fahrrad umfassend die Antriebseinrichtung.
Ein Freilauf zum Koppeln beziehungsweise Entkoppeln zweier Bauteile eines Antriebstrangs eines Fahrrads ist bekannt. Der Freilauf kann mittels einer Betätigungsvorrichtung zwischen einer Kopplungsposition und einer Entkopplungsposition verschoben werden. Die Betätigung kann in axialer oder radialer Richtung bezüglich einer Antriebsachse der Antriebseinrichtung erfolgen. Der Bauraum in axialer Richtung kann jedoch beschränkt sein.
Aus DE 10 2018 208 380 A1 ist ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrrad oder Pedelec bekannt.
Aus DE 10 2018 208 381 A1 ist eine Anordnung zum Betätigen eines Schaltelements eines Mehrstufengetriebes bekannt.
Aus DE 10 2019 220 043 A1 ist ein Tretlagergetriebe mit einer Anordnung zum Betätigen eines Bremsschaltelement bekannt.
Aus US 2017/ 0 267 024 A1 ist eine Anordnung für eine Fahrradnabe mit einer Dämpfungseinheit bekannt.
Aus US 2006/ 0 116 227 A1 ist eine Schaltvorrichtung für ein Fahrradgetriebe bekannt.
Aus EP 2 905 213 A2 ist eine Schaltvorrichtung für ein Fahrradgetriebe bekannt.
Aus EP 2 204 291 A1 ist eine Nabe für ein Fahrrad bekannt.
Ausgehend vom eben genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte elektrische Antriebseinrichtung für ein Fahrrad zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch die elektrische Antriebseinrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Zudem wird die Aufgabe durch das Fahrrad mit einer solchen Antriebseinrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 12 oder nach Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Die Erfindung bezieht sich in einem ersten Aspekt auf eine elektrische Antriebseinrichtung für ein Fahrrad. Die Antriebseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, eine elektrische erzeugte Antriebskraft auf eine Antriebsachse des Fahrrads zu übertragen. Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebseinrichtung dazu ausgebildet sein, eine durch Muskelkraft erzeugte Antriebskraft, beispielsweise erzeugt durch Drehungen von Pedalen des Fahrrads, auf eine Antriebachse des Fahrrads zu übertragen. Beispielsweise kann mittels der Antriebseinrichtung ein Drehmoment erzeugt werden, welches auf die Antriebsachse des Fahrrads zum Antreiben desselben übertragen werden kann. Die Antriebseinrichtung kann hybrid ausgebildet sein, also sowohl zum elektrischen wie auch zum Antreiben des Fahrrads durch Muskelkraft ausgebildet sein. Bei dem Fahrrad kann es sich um ein Elektrofahrrad, insbesondere ein hybrid angetriebenes Pedelec handeln. Bei einem Pedelec kann eine durch Muskelkraft erzeugte Antriebskraft des Fahrrads mit einer elektrisch erzeugten Antriebskraft des Fahrrads kombiniert werden.
Die elektrische Antriebseinrichtung umfasst einen Elektromotor, eine Tretkurbelwelle, zumindest einen schaltbaren Freilauf und einen Aktuator zur Betätigung des zumindest einen schaltbaren Freilaufs. Der Elektromotor kann dazu ausgebildet sein, elektrische Energie in mechanische Energie zu wandeln. Der Elektromotor kann beispielsweise als Synchronmotor oder Asynchronmotor ausgebildet sein. Eine Abtriebswelle des Elektromotors kann beispielsweise permanent drehfest mit einem Rotor des Elektromotors verbunden sein. Der Elektromotor kann beispielsweise achsparallel zu einer Längsachse der Antriebseinrichtung angeordnet sein. Insbesondere kann der Elektromotor koaxial zu einer Längsachse der Antriebseinrichtung angeordnet sein. Andere, beispielsweise nicht achsparallele, Anordnungen des Elektromotors sind ebenfalls denkbar. Bei der Tretkurbelwelle kann es sich um eine entlang der Längsrichtung eines Tretlagers gelagerte mechanische Welle handeln. Die Tretkurbelwelle kann an zumindest einem ihrer Endabschnitte aus dem Tretlager hervorstehen. An gegenüberliegenden Endabschnitten der Tretkurbelwelle kann jeweils eine Tretkurbel montiert sein, welche zum mechanischen Antreiben des Fahrrads mit einem Pedal verbunden sein kann. Die durch Drehung der Pedale erzeugte Antriebskraft kann in Form eines Drehmoments über die Tretkurbeln an die Tretkurbelwelle übertragen werden. Die Tretkurbelwelle kann mit einer Antriebswelle der Antriebseinrichtung des Fahrrads gekoppelt sein. Die Antriebswelle kann mit zumindest einem Drehelement eines Planetenradsatzes eines Getriebes der Antriebseinrichtung mechanisch wirkverbunden sein. Die Antriebswelle kann ferner mit einer Abtriebswelle des Elektromotors mechanisch wirkverbunden sein.
Der Aktuator kann mit dem Freilauf in mechanischer Wirkverbindung stehen. Beispielsweise kann der Freilauf innerhalb des Aktuators angeordnet und mit diesem gekoppelt sein. Alternativ kann der Freilauf außerhalb des Aktuators und benachbart zu diesem angeordnet sein. In diesem Fall kann der Aktuator mit dem Freilauf in mechanische Wirkverbindung gebracht werden. Mittels des Aktuators kann der Freilauf betätigt werden, um zwischen einer Sperrstellung und einer Freilaufstellung zu schalten.
Der zumindest eine schaltbare Freilauf ermöglicht ein Unterbrechen einer mechanischen Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle. Beispielsweise kann der schaltbare Freilauf in mechanischer Wirkverbindung mit einer Abtriebswelle des Elektromotors stehen. In diesem Fall kann der Freilauf eine Drehmomentübertragung zwischen der Abtriebswelle des Elektromotors und weiteren Bauteilen der Antriebseinrichtung, beispielsweise einem Getriebe derselben, unterbrechen. Mittels des Getriebes kann eine Drehmomentübertragung an beziehungsweise von der Tretkurbelwelle stattfinden. Alternativ oder zusätzlich kann der schaltbare Freilauf in mechanischer Wirkverbindung mit der Tretkurbelwelle beziehungsweise einer auf dieser montierten Antriebswelle der Antriebseinrichtung stehen. In diesem Fall kann der Freilauf eine Drehmomentübertragung zwischen der Tretkurbelwelle des Fahrrads und weiteren Bauteilen der Antriebseinrichtung, beispielsweise dem Getriebe derselben, unterbrechen. Die Unterbrechung der mechanischen Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle kann in Abhängigkeit einer Drehrichtung einer Abtriebswelle des Elektromotors beziehungsweise der Tretkurbelwelle erfolgen. Alternativ kann die Unterbrechung der mechanischen Wirkverbindung drehrichtungsunabhängig erfolgen.
Der Freilauf umfasst zumindest ein Freilaufelement. Das zumindest eine Freilaufelement ist zwischen einer Sperrstellung und einer Freilaufstellung verschiebbar. Das zumindest eine Freilaufelement kann dazu ausgebildet sein, zwei Bauelemente der Antriebseinrichtung drehrichtungsabhängig zu koppeln. Somit kann das zumindest eine Freilaufelement dazu ausgebildet sein, zwei Bauelemente der Antriebseinrichtung in einer ersten Drehrichtung zur Drehmomentübertragung zu verbinden. In dieser Stellung, der Sperrstellung, können die beiden Bauelemente der Antriebseinrichtung relativ zueinander zur Drehmomentübertragung gedreht werden. In einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung kann mittels des zumindest einen Freilaufelements die Verbindung der beiden Bauelemente gelöst beziehungsweise unterbrochen werden. In dieser Stellung, der Freilaufstellung, kann vorgesehen sein, dass die beiden Bauelemente der Antriebseinrichtung zwar relativ zueinander gedreht werden können, jedoch kein Drehmoment zwischen den beiden Bauelementen übertragen werden kann. Das zumindest eine Freilaufelement kann Sperrklinken aufweisen. Alternativ kann das zumindest eine Freilaufelement Klemmrollen, Klemmkörper, Klauenringe oder Schlingfedern aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich kann mittels des Freilaufs die Drehbewegung eines Bauelements der Antriebseinrichtung blockiert werden. Beispielsweise kann eine Drehung der Tretkurbelwelle mittels des zumindest einen Freilaufelements gesperrt werden. Alternativ kann eines von zumindest zwei Freilaufelementen ein Festsetzen des Bauelements in einer ersten Drehrichtung ermöglichen. Ein weiteres der zumindest zwei Freilaufelemente kann ein Festsetzen des Bauelements in einer zweiten Drehrichtung ermöglichen. Demnach kann anhand des ersten beziehungsweise des zweiten Freilaufelements eine drehrichtungsabhängige Kupplungsfunktion zweier Bauelemente der Antriebseinrichtung realisiert werden.
Der Aktuator umfasst ein Gehäuse. Das Gehäuse kann relativ zu der Tretkurbelwelle beziehungsweise dem Elektromotor angeordnet sein. Beispielsweise kann das Gehäuse koaxial beziehungsweise achsparallel zu einer Drehachse der Tretkurbelwelle beziehungsweise einer Abtriebswelle des Elektromotors angeordnet sein. Beispielsweise können die Tretkurbelwelle beziehungsweise der Elektromotor zumindest abschnittsweise in dem Gehäuse aufgenommen sein. Das Gehäuse kann lösbar mit der Tretkurbelwelle beziehungsweise dem Elektromotor verbunden sein. Somit kann das Gehäuse des Aktuators nachrüstbar relativ zu der Antriebseinrichtung angeordnet werden.
Ferner umfasst der Aktuator einen in dem Gehäuse koaxial zu dem Freilauf drehbar angeordneten Betätigungsring. Der Betätigungsring weist zumindest zwei Nuten auf. Die zumindest zwei Nuten verlaufen bogenförmig radial nach innen. Der Betätigungsring kann relativ zu einer Längsachse des Gehäuses drehbar in demselben angeordnet sein. Bei dem Betätigungsring kann es sich um einen in radialer Richtung einer Längsachse des Gehäuses ausgebildeten Kreisring handeln. Der Betätigungsring kann aus einem unelastischen Material, beispielsweise Aluminium oder Stahl bestehen. Alternativ oder zusätzlich kann der Betätigungsring aus einem nicht-metallischen Werkstoff, beispielsweise einem Kunststoff oder Karbon, bestehen.
Die zumindest zwei Nuten können in Form von entlang einer Umfangsrichtung des Betätigungsrings verlaufenden Ausnehmungen auf dem Betätigungsring vorliegen. Die Ausnehmungen können zumindest abschnittsweise entlang der Umfangsrichtung des Betätigungsrings verlaufen. Die entlang der Umfangsrichtung verlaufenden Ausnehmungen können in einer axial bezüglich einer Drehachse des Betätigungsrings angeordneten Stirnfläche des Betätigungsrings ausgeformt sein. Alternativ oder zusätzlich können die zumindest zwei Nuten in Form von zumindest abschnittsweise entlang der Umfangsrichtung des Betätigungsrings verlaufenden Ausformungen in der axial angeordneten Stirnfläche des Betätigungsrings vorliegen. Unter einer Ausnehmung kann in diesem Zusammenhang ein Materialabtrag von beispielsweise der axialen Stirnfläche des Betätigungsrings verstanden werden. Alternativ kann in diesem Zusammenhang unter einer Ausformung ein Materialauftrag auf beispielsweise der axialen Stirnfläche des Betätigungsrings verstanden werden.
Die zumindest zwei Nuten können derart bogenförmig verlaufen, dass diese zumindest abschnittsweise mit gleichbleibendem Abstand von der Drehachse des Betätigungsrings auf demselben ausgebildet sind. Die zumindest zwei Nuten können demnach zumindest abschnittsweise einer Krümmung eines Außenumfangs des Betätigungsrings folgen. Die zumindest zwei Nuten können derart radial nach innen verlaufen, dass ein jeweiliger erster Endabschnitt der zumindest zwei Nuten mit einem größeren radialen Abstand von der Drehachse des Betätigungsrings beabstandet ist als ein jeweiliger zweiter Endabschnitt der zumindest zwei Nuten. Der jeweilige erste Endabschnitt der zumindest zwei Nuten kann demnach radial bezüglich der Drehachse des Betätigungsrings außerhalb des jeweiligen zweiten Endabschnitts der zumindest zwei Nuten angeordnet sein. Die zumindest zwei Nuten können demnach in radialer Richtung gekrümmt auf dem Betätigungsring verlaufen.
Ferner umfasst der Aktuator zumindest zwei drehbar an dem Gehäuse gelagerte Lamellen. Die zumindest zwei Lamellen werden in jeweils einer der zumindest zwei Nuten drehbar geführt. Die zumindest zwei Lamellen können zumindest abschnittsweise bogenförmig gekrümmt ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein bogenförmiger Verlauf der zumindest zwei Lamellen zumindest abschnittsweise dem bogenförmigen Verlauf der zumindest zwei Nuten entsprechen. Die zumindest zwei Lamellen können drehbar beispielsweise mittels eines Drehlagers an dem Gehäuse gelagert sein. Alternativ können die zwei Lamellen mittels eines drehfest an dem Gehäuse gelagerten Befestigungselements, beispielsweise eines Befestigungsstifts, an dem Gehäuse befestigt sein. In diesem Fall können die zumindest zwei Lamellen drehbar relativ zu dem Befestigungselement gelagert sein. Jeweils eine der zumindest zwei Lamellen kann mittels eines Befestigungselements, beispielsweise eines Befestigungsstifts, mit jeweils einer der Nuten verbunden sein. Die zwei Lamellen können drehbar relativ zu dem Befestigungselement ausgebildet sein. Das Befestigungselement kann beweglich mit jeweils einer der zumindest zwei Nuten verbunden sein, sodass das Befestigungselement entlang jeweils einer der zumindest zwei Nuten gleiten kann. Die zwei Lamellen können einerseits drehbar relativ zu den zumindest zwei Nuten gelagert werden. Andererseits können die zumindest zwei Lamellen entlang jeweils einer der zumindest zwei Nuten gleitbar gelagert sein.
Die zumindest zwei Lamellen sind dazu ausgebildet, bei Drehung des Betätigungsrings mit dem zumindest einen Freilaufelement in Eingriff zu gelangen, sodass das zumindest eine Freilaufelement zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung verschiebbar ist. Aufgrund der drehbaren Führung der zumindest zwei Lamellen und des bogenförmigen Verlaufs der zumindest zwei Nuten können die zumindest zwei Lamellen bei Drehung des Betätigungsrings in radialer Richtung gedreht werden. Das zumindest eine Freilaufelement kann in radialer Richtung versetzt zu den zumindest zwei Lamellen angeordnet sein. Durch die radiale Drehung der zumindest zwei Lamellen können diese bei Drehung des Betätigungsrings mit dem zumindest einen Freilaufelement in Eingriff gebracht werden. Bei fortgesetzter Drehung des Betätigungsrings kann das zumindest eine Freilaufelement aufgrund des Eingriffs mit den zumindest zwei Lamellen zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung verschoben werden.
Demnach werden gemäß dem von der vorgeschlagenen Antriebseinrichtung umfassten Aktuator die zumindest zwei Lamellen bei Drehung des Betätigungsrings in radialer Richtung aufeinander zugeführt und in Eingriff mit dem zumindest einen Freilaufelement gebracht. Hierdurch kann das zumindest eine Freilaufelement von der Sperrstellung in die Freilaufstellung verschoben werden. Der von der vorgeschlagenen Antriebseinrichtung umfasste Aktuator ermöglicht somit eine radiale Betätigung des Freilaufs zum Unterbrechen einer mechanischen Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle. Hierdurch kann auf in axialer Richtung der Antriebseinrichtung angeordnete Bauelemente zur Betätigung des Freilaufs verzichtet werden. Dadurch kann in axialer Richtung der Antriebseinrichtung Bauraum eingespart werden.
Nach einer Ausführungsform der Antriebseinrichtung können die zumindest zwei Lamellen durch Drehung des Betätigungsrings eine zumindest abschnittsweise kreisförmige Innenkontur ausbilden. Beispielsweise können die zumindest zwei Lamellen zumindest abschnittsweise bogenförmig radial nach innen verlaufen. Aufgrund der Drehung des Betätigungsrings können die drehbar in dem Betätigungsring geführten Lamellen in den bogenförmig verlaufenden Nuten radial nach innen geführt werden. Insbesondere können die Lamellen aufeinander zu geführt werden, sodass diese aufgrund ihres bogenförmigen Verlaufs die zumindest abschnittsweise kreisförmige Innenkontur ausbilden. Demnach kann mittels der zumindest zwei Lamellen und des drehbaren Betätigungsrings das Wirkprinzip einer Irisblende realisiert werden.
Bei dieser Ausführungsform kann das zumindest eine Freilaufelement radial innerhalb der zumindest zwei Lamellen angeordnet sind, wobei die zumindest zwei Lamellen mittels der zumindest abschnittsweisen kreisförmigen Innenkontur in Eingriff mit dem zumindest einen Freilaufelemente gelangen, sodass das zumindest eine Freilaufelement von der Sperrstellung in die Freilaufstellung verschiebbar ist. Bei dieser Ausführungsform kann das zumindest eine Freilaufelement radial bezüglich der Drehachse des Betätigungsrings innerhalb der zumindest zwei Lamellen angeordnet sein. Das zumindest eine Freilaufelement kann radial innerhalb der zumindest zwei Lamellen entlang eines Kreises angeordnet sein. Das zumindest eine Freilaufelement kann entlang des Kreises gleichmäßig beabstandet angeordnet sein. Die zumindest zwei Lamellen können beispielsweise zumindest abschnittsweise bogenförmig verlaufen und bei Drehung des Betätigungsrings die zumindest abschnittsweise kreisförmige Innenkontur ausbilden. Bei fortgesetzter Drehung des Betätigungsrings können die in Eingriff mit dem zumindest einen Freilaufelement stehenden Lamellen das entlang eines Kreises angeordnete zumindest eine Freilaufelement von einer Sperrstellung in eine radial innerhalb der Sperrstellung befindliche Freilaufstellung verschieben. Mittels einer einfachen Drehung des Betätigungsrings kann demnach der Freilauf in radialer Richtung geschaltet werden. Weiterhin sind bei dieser Ausführungsform alle zum Schalten des Freilaufs notwendigen Bauelemente radial innerhalb des Betätigungsrings angeordnet. Der in radialer Richtung notwendige Bauraum für den Aktuator kann demnach durch die Abmessung des Betätigungsrings begrenzt werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann ein erstes von zumindest zwei Freilaufelementen die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle in einer ersten Drehrichtung festsetzen. Ein zweites der zumindest zwei Freilaufelemente kann die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle in einer zweiten Drehrichtung festsetzen. Mittels des Aktuators können das erste und das zweite Freilaufelement selektiv in Abhängigkeit der Drehung des Betätigungsrings zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung verschiebbar sein. Beispielsweise kann das erste Freilaufelement gemäß einer ersten Drehrichtung angeordnet sein. Das erste Freilaufelement kann die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle in der ersten Drehrichtung festsetzen. Beispielweise kann das zweite Freilaufelement gemäß einer zweiten Drehrichtung angeordnet sein. Das zweite Freilaufelement kann die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle in der zweiten Drehrichtung festsetzen. Bei Drehung des Betätigungsrings kann das erste Freilaufelement mittels des Aktuators von der Freilaufstellung in die Sperrstellung verschoben werden. Hierdurch kann die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle festgesetzt werden. Bei Drehung des Betätigungsrings kann auch das zweite Freilaufelement mittels des Aktuators von der Freilaufstellung in die Sperrstellung verschoben werden. Hierdurch kann die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle festgesetzt werden. Durch diese Ausführungsform kann somit eine in zwei Drehrichtungen wirkende Kupplung realisiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der zumindest eine Freilauf mit der Tretkurbelwelle gekoppelt sein, wobei mittels des Aktuators das zumindest eine Freilaufelement zwischen einer Sperrstellung bezüglich der Tretkurbelwelle und einer Freilaufstellung bezüglich der Tretkurbelwelle verschiebbar ist. Das zumindest eine Freilaufelement kann beispielsweise mit der Tretkurbelwelle in Verbindung bringbar sein, um diese festzustellen beziehungsweise eine Drehmomentübertragung von dieser an weitere Bauteile der Antriebseinrichtung blockieren zu können. Somit kann die Tretkurbelwelle von der Antriebseinrichtung entkoppelt werden, beispielsweise frei relativ zu der Antriebseinrichtung drehbar sein. Hierdurch kann beispielsweise eine Wegfahrsperre des Fahrrads realisierbar sein, da aufgrund der entkoppelten Tretkurbelwelle keine Antriebskraft von dieser auf die Antriebseinrichtung des Fahrrads übertragen werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der zumindest eine Freilauf mit einer Abtriebswelle des Elektromotors gekoppelt sein, wobei mittels des Aktuators das zumindest eine Freilaufelement zwischen einer Sperrstellung bezüglich der Abtriebswelle des Elektromotors und einer Freilaufstellung bezüglich der Abtriebswelle des Elektromotors verschiebbar ist. Das zumindest eine Freilaufelement kann beispielsweise mit der Abtriebswelle des Elektromotors in Verbindung bringbar sein, um diese festzustellen beziehungsweise eine Drehmomentübertragung von dieser an weitere Bauteile der Antriebseinrichtung blockieren zu können. Somit kann der Elektromotor von der Antriebseinrichtung entkoppelt werden, beispielsweise kann die Abtriebswelle des Elektromotors frei relativ zu der Antriebseinrichtung drehbar sein. Hierdurch kann beispielsweise ein Überdrehzahlschutz des Fahrrads realisierbar sein. Der Elektromotor kann demnach bei vergleichsweise hohen Drehzahlen der Tretkurbelwelle von dieser entkoppelt werden, um diesen nicht einem durch die vergleichsweisen hohen Drehzahlen hervorgerufenen Betriebszustand auszusetzen. Die Lebensdauer des Elektromotors kann somit verlängert werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst die Antriebseinrichtung zumindest einen weiteren schaltbaren Freilauf, wobei der zumindest eine weitere schaltbare Freilauf zumindest ein weiteres Freilaufelement umfasst, welches mittels des Aktuators zwischen einer Sperrstellung und einer Freilaufstellung verschiebbar ist. Der zumindest eine weitere schaltbare Freilauf kann ebenfalls ein Unterbrechen einer mechanischen Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle ermöglichen. Beispielsweise kann der zumindest eine weitere Freilauf ein Festsetzen zumindest eines Drehelements eines Planetengetriebes ermöglichen. Bei dem zumindest einen Drehelement kann es sich um ein Sonnenrad, einen Planetenträger umfassend zumindest ein Planetenrad und ein Hohlrad des Planetenradsatzes handeln. Das Sonnenrad kann hierbei auf einer festgestellten Welle gelagert sein. Der Planetenträger und das Hohlrad können jeweils auf drehbar gelagerten Achsen angeordnet sein, welche das festgestellte Sonnenrad umkreisen können. Je nach Bedarf können auch der Planetenträger beziehungsweise das Hohlrad auf einer festgestellten Welle gelagert sein. Weitere Ausgestaltungen der festgestellten Wellen und drehbaren Achsen sind denkbar. Das Sonnenrad, das Planetenrad und das Hohlrad können jeweils als miteinander kämmende Zahnräder ausgebildet sein. Je nach Durchmesser der einzelnen Zahnräder und deren relativen Drehgeschwindigkeit können so Drehmomente zwischen dem Sonnenrad, dem Planetenträger und dem Hohlrad übertragen werden.
Das zumindest eine weitere Freilaufelement kann radial bezüglich einer Längsachse der Antriebseinrichtung innenliegend zu dem zumindest einen Freilaufelement angeordnet sein. Alternativ kann das zumindest eine weitere Freilaufelement radial bezüglich einer Längsachse der Antriebseinrichtung außenliegend zu dem zumindest einen Freilaufelement angeordnet sein. Das zumindest eine weitere Freilaufelement kann äquivalent zu dem zumindest einen Freilaufelement ausgebildet sein. Der zumindest eine weitere Freilauf beziehungsweise das zumindest eine weitere Freilaufelement kann demnach mittels einer einfachen Drehung des Betätigungsrings in radialer Richtung betätigt werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann der zumindest eine Freilauf mit der Tretkurbelwelle gekoppelt sein, wobei mittels des Aktuators das zumindest eine Freilaufelement zwischen einer Sperrstellung bezüglich der Tretkurbelwelle und einer Freilaufstellung bezüglich der Tretkurbelwelle verschiebbar sein kann. Der zumindest eine weitere Freilauf kann mit einer Abtriebswelle des Elektromotors gekoppelt sein, wobei mittels des Aktuators das zumindest eine weitere Freilaufelement zwischen einer Sperrstellung bezüglich der Abtriebswelle des Elektromotors und einer Freilaufstellung bezüglich der Abtriebswelle des Elektromotors verschiebbar sein kann. Bei dieser Ausführungsform kann demnach sowohl eine Wegfahrsperre wie auch ein Überdrehzahlschutz für das Fahrrad realisiert werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann der Betätigungsring zumindest zwei weitere Nuten aufweisen, welche bogenförmig radial nach innen verlaufen. Die zumindest zwei Lamellen können in jeweils einer der zumindest zwei weiteren Nuten drehbar geführt werden, um bei Drehung des Betätigungsrings mit dem zumindest einen weiteren Freilaufelement in Eingriff zu gelangen, sodass das zumindest eine weitere Freilaufelement zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung verschiebbar ist. Die zumindest zwei weiteren Nuten können äquivalent zu den zumindest zwei Nuten ausgebildet sein.
Mittels eines einzigen Betätigungsrings können demnach zumindest zwei Freiläufe gemeinsam betätigt werden. Auf den Einbau eines weiteren Betätigungsrings in den Aktuator kann somit verzichtet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein erstes von zumindest zwei weiteren Freilaufelementen die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle in einer ersten Drehrichtung unterbrechen. Ein zweites der zumindest zwei weiteren Freilaufelemente kann die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle in einer zweiten Drehrichtung unterbrechen. Mittels des Aktuators können das erste und das zweite weitere Freilaufelement durch Drehung des Betätigungsrings zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung verschiebbar sein.
Die Erfindung bezieht sich in einem zweiten Aspekt auf ein Fahrrad, umfassend die Antriebseinrichtung nach dem ersten Aspekt. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahl der Tretkurbelwelle kann mittels des zumindest einen schaltbaren Freilaufs eine mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle automatisch unterbrochen werden. Hierzu kann die Antriebseinrichtung zumindest einen Sensor und eine Steuereinrichtung aufweisen. Bei dem Sensor kann es sich um einen Drehratensensor handeln, welcher eine Drehzahl der Tretkurbelwelle erfassen und an die Steuereinrichtung übertragen kann. Die Steuereinrichtung kann die erfasste Drehzahl beispielsweise hinsichtlich einer Maximaldrehzahl auswerten. Bei Überschreiten der Maximaldrehzahl kann die Steuereinrichtung den Aktuator beispielsweise mittels eines Steuersignals ansteuern, um den zumindest einen Freilauf zu betätigen. Hierdurch kann beispielsweise ein Überdrehzahlschutz für den Elektromotor realisiert werden.
Die Erfindung bezieht sich in einem dritten Aspekt auf ein Fahrrad, umfassend die Antriebseinrichtung nach dem ersten Aspekt. Bei Eintreten einer vorgegebenen Bedingung kann mittels des zumindest einen schaltbaren Freilaufs eine Kupplung von Antriebseinrichtung und Tretkurbelwelle gelöst werden. Hierzu kann die Antriebseinrichtung zumindest einen Sensor und eine Steuereinrichtung aufweisen. Bei dem Sensor kann es sich um einen Drehratensensor handeln, welcher eine Drehzahl der Tretkurbelwelle erfassen und an die Steuereinrichtung übertragen kann. Die Steuereinrichtung kann die erfasste Drehzahl beispielsweise hinsichtlich einer Minimaldrehzahl beziehungsweise eines Stillstands des Fahrrads auswerten. Bei Stillstand des Fahrrads kann die Steuereinrichtung den Aktuator beispielsweise mittels eines Steuersignals ansteuern, um den zumindest einen Freilauf zu betätigen. Alternativ oder zusätzlich kann der Aktuator von einem Fahrer des Fahrrads elektrisch oder mechanisch angesteuert werden. Hierdurch kann beispielsweise eine Wegfahrsperre für das Fahrrad realisiert werden.

1 zeigt schematisch eine Antriebseinrichtung eines Fahrrads nach einer Ausführungsform der Erfindung
2a zeigt schematisch einen Aktuator zur Betätigung eines schaltbaren Freilaufs nach einer Ausführungsform der Erfindung.
2b zeigt schematisch eine Detailansicht des Aktuators aus 2a in einer Sperrstellung des Freilaufs
2c zeigt schematisch eine Detailansicht des Aktuators aus 2a in einer Freilaufstellung des Freilaufs
3 zeigt schematisch einen Aktuator zur Betätigung eines schaltbaren Freilaufs in einer Freilaufstellung des Freilaufs.
4 zeigt schematisch einen Betätigungsring des Aktuators nach einer Ausführungsform der Erfindung.
5 zeigt schematisch eine Lamelle des Aktuators nach einer Ausführungsform der Erfindung
6a zeigt schematisch eine Detailansicht des Aktuators nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
6b zeigt schematisch eine Detailansicht des Aktuators nach der Ausführungsform der 6a
6c zeigt schematisch eine alternative Weiterbildung des Aktuators nach der Ausführungsform der 6a

1 zeigt schematisch eine elektrische Antriebseinrichtung 1 für ein Fahrrad. Die Antriebseinrichtung 1 umfasst einen Elektromotor 2 und eine Tretkurbelwelle 3. Der Elektromotor 2 steht mit der Tretkurbelwelle 3 in mechanischer Wirkverbindung. Die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor 2 und der Tretkurbelwelle 3 kann mittels eines schaltbaren Freilaufs 4 drehrichtungsabhängig unterbrochen werden. Der Freilauf 4 wird mittels eines Aktuators 5 betätigt. Zur Erläuterung des Wirkprinzips des Aktuators 5 wird auf die 2a bis 5 verwiesen.
2a zeigt schematisch den Aktuator 5 zur Betätigung des schaltbaren Freilaufs 4. Der schaltbare Freilauf 4 umfasst ein erstes Freilaufelement 41. Das Freilaufelement 41 ist zur Unterbrechung der mechanischen Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor 2 und der Tretkurbelwelle 3 ausgebildet. In der Ausführungsform der 2a ist das Freilaufelement 41 als Sperrklinke dargestellt, welche zwischen einer Sperrstellung und einer Freilaufstellung verschiebbar ist. Konkret können die Sperrklinken 41 in der Darstellung der 2a von einer Freilaufstellung bezüglich einer Längsachse LA der Antriebseinrichtung radial nach außen in eine Sperrstellung verschoben werden.
Der Aktuator 5 umfasst ein koaxial zu der Längsachse LA der Antriebseinrichtung 1 angeordnetes Gehäuse 6. In dem Gehäuse 6 ist ein koaxial zu dem Freilauf 4 drehbar angeordneter Betätigungsring 7 aufgenommen. Bezüglich der Ausgestaltung des Betätigungsrings 7 wird zunächst auf die 4 verwiesen.
Die 4 zeigt schematisch einen Betätigungsring 7 des Aktuators 5 gemäß der Ausführungsform der 2a. Der Betätigungsring 7 ist als Kreisring ausgebildet. Der Betätigungsring 7 umfasst drei Nuten 71, 72, 73, welche bogenförmig radial nach innen bezüglich einer Drehachse DA des Betätigungsrings 7 verlaufen. Die Nuten 71, 72, 73 weisen jeweils einen ersten Endabschnitt 71a, 72a, 73a und einen zweiten Endabschnitt 71b, 72b, 73b auf. Der jeweilige zweite Endabschnitt 71b, 72b, 73b ist radial bezüglich der Drehachse DA des Betätigungsrings 7 außerhalb des jeweiligen ersten Endabschnitts 71 a, 72a, 73a angeordnet. Die Nuten 71, 72, 73 verlaufen demnach bogenförmig radial nach innen.
Weiterhin weist der Betätigungsring 7 abschnittsweise eine Außenverzahnung 10 auf. Mittels der Außenverzahnung 10 kann der Betätigungsring 7 gedreht werden.
In der Ausführungsform der 2a umfasst der Aktuator 5 ferner drei drehbar an dem Gehäuse 6 gelagerte Lamellen 8. Bezüglich der Ausgestaltung der Lamellen 8 wird zunächst auf die 5 verwiesen.
Die 5 zeigt schematisch eine Lamelle 8 des Aktuators 5 gemäß der Ausführungsform der 2a in Freilaufstellung gemäß 3. Der Aktuator 5 gemäß der Ausführungsform der 2a umfasst drei Lamellen 8, welche aus Gründen der Übersichtlichkeit in der 5 nicht alle dargestellt sind. Die Lamellen 8 sind jedoch äquivalent ausgebildet.
Die Lamelle 8 verläuft in der Darstellung der 5 zumindest abschnittsweise bogenförmig. Mittels eines ersten Befestigungselements 81 ist die Lamelle 8 drehbar an dem Gehäuse 6 gelagert. Mittels eines zweiten Befestigungselements 82 kann die Lamelle 8 drehbar in einer der Nuten 71, 72, 73 geführt werden.
Unter Bezugnahme auf die 2a, 2b und 2c wird nun das Wirkprinzip des Aktuators 5 näher erläutert. Zur Drehung des Betätigungsrings 7 umfasst der Aktuator 5 eine drehbar in dem Gehäuse 6 gelagerte, ansteuerbare Schaltwalze 11. Die Schaltwalze 11 kann mittels eines Zahnrads 111 und über die Außenverzahnung 10 des Betätigungsrings 7 mit letzterem in mechanische Wirkverbindung gebracht werden. Die Schaltwalze 11 kann zum Ausführen einer Drehbewegung relativ zu der Längsachse LA der Antriebseinrichtung 1 angesteuert werden. Aufgrund der über die Außenverzahnung 10 des Betätigungsrings 7 hergestellte mechanische Wirkverbindung des Betätigungsrings 7 mit der Schaltwalze 11 kann der Betätigungsring 7 gedreht werden.
Aufgrund des bogenförmigen Verlaufs der Nuten 71, 72, 73 und der drehbaren Führung der Lamellen 8 in den Nuten 71, 72, 73 werden die Lamellen 8 bei Drehung des Betätigungsrings 7 in radialer Richtung aufeinander zugeführt. Aufgrund des zumindest abschnittsweisen bogenförmigen Verlaufs der Lamellen 8 bilden diese bei Drehung des Betätigungsrings 7 eine zumindest abschnittsweise kreisförmige Innenkontur 9 aus. Bezüglich der Ausgestaltung der kreisförmigen Innenkontur 9 wird auf die 2b verwiesen.
Die 2b zeigt schematisch eine Detailansicht der Sperrklinke 41 in einer Sperrstellung. Durch Drehung des Betätigungsrings 7 bilden die Lamellen 8 wie oben beschrieben eine zumindest abschnittsweise kreisförmige Innenkontur 9 aus. Mittels der kreisförmigen Innenkontur 9 können die Lamellen 8 in Eingriff mit einer Wirkfläche 41 a der Sperrklinke 41 gebracht werden. Bei fortgesetzter Drehung des Betätigungsrings 7 wird die Sperrklinke 41 aufgrund des Eingriffs der kreisförmigen Innenkontur 9 mit der Wirkfläche 41a von der Sperrstellung in eine in 2c dargestellte Freilaufstellung um eine Drehachse D der Sperrklinke 41 gedreht.
Die 2c zeigt das als Sperrklinke ausgebildete Freilaufelement 41 in einer Freilaufstellung. Aufgrund des Eingriffs der kreisförmigen Innenkontur 9 der Lamellen 8 mit der Wirkfläche 41a der Sperrklinke 41 wurde die Sperrklinke 41 um die Drehachse D radial nach innen gedreht. Die Sperrklinke 41 befindet sich nun in einer Freilaufstellung, wie in 3 dargestellt.
Die 3 zeigt den Freilauf 4 nach einer Betätigung des Aktuators 5. Die Sperrklinken 41 sind in der 3 durch den Eingriff der Lamellen 8 von der Sperrstellung radial bezüglich der Längsachse LA der Antriebseinrichtung 1 nach innen in die Freilaufstellung gedreht. In der Freilaufstellung kann eine Abtriebswelle des Elektromotors 2 beziehungsweise die Tretkurbelwelle 3 gedreht werden, ohne dass eine mechanische Wirkverbindung zwischen diesen beiden Elementen besteht. In der Freilaufstellung kann demnach über die Abtriebswelle des Elektromotors 2 beziehungsweise die Tretkurbelwelle 3 kein Drehmoment innerhalb der Antriebseinrichtung 1 übertragen werden.
Die 6a zeigt schematisch eine Detailansicht des Aktuators 5 nach einer weiteren Ausführungsform. In der Darstellung der 6a sind als Sperrklinken 41, 42 ausgebildete Freilaufelemente jeweils bezüglich einer Drehrichtung der Abtriebswelle des Elektromotors 2 beziehungsweise der Tretkurbelwelle 3 gegenläufig angeordnet. Mittels des Aktuators 5 kann demnach die Abtriebswelle des Elektromotors 2 beziehungsweise die Tretkurbelwelle 3, wie im Zusammenhang mit den 2a bis 4 erläutert, sowohl bezüglich einer Drehung im Uhrzeigersinn wie auch bezüglich einer Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn festgesetzt werden. Die Ausgestaltung der 6a ermöglicht demnach eine in zwei Drehrichtungen wirkende Kupplung.
Die 6b zeigt schematisch eine Detailansicht des Aktuators 5 gemäß der Ausführungsform der 6a, wobei sich die Sperrklinken 41, 42 in Freilaufstellung befinden.
Die 6c zeigt schematisch eine Detailansicht des Aktuators 5 gemäß der Ausführungsform der 6a. Die Sperrklinke 41 ist hierbei in Freilaufstellung, wohingegen sich die Sperrklinke 42 in Sperrstellung befindet. Somit kann bei Betätigung des Aktuators 5 lediglich die Sperrklinke 42 von ihrer Sperrstellung in die Freilaufstellung verschoben werden. Die Sperrklinke 41 bleibt hingegen in der Sperrstellung.
Bezugszeichenliste

1: Antriebseinrichtung
2: Elektromotor
3: Tretkurbelwelle
4: schaltbarer Freilauf
41, 42: Freilaufelemente, Sperrklinke
41a, 42a: Wirkflächen der Freilaufelemente, Wirkflächen der Sperrklinken
5: Aktuator
6: Gehäuse
7: Betätigungsring
71, 72, 73: Nuten
71a, 72a, 73a: erste Endabschnitte der Nuten
71b, 72b, 73b: zweite Endabschnitte der Nuten
8: Lamellen
81, 82: Befestigungselemente der Lamellen
9: kreisförmige Innenkontur
10: Verzahnung des Betätigungsrings
11: Schaltwalze
111: Zahnrad
LA: Längsachse der Antriebseinrichtung
DA: Drehachse des Betätigungsrings
D: Drehachse des Freilaufelements, Drehachse der Sperrklinke

Claims

Elektrische Antriebseinrichtung (1) für ein Fahrrad, wobei die elektrische Antriebseinrichtung (1) einen Elektromotor (2), eine Tretkurbelwelle (3), zumindest einen schaltbaren Freilauf (4) und einen Aktuator (5) zur Betätigung des zumindest eines schaltbaren Freilaufs (4) umfasst, wobei der zumindest eine schaltbare Freilauf (4) ein Unterbrechen einer mechanischen Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor (2) und der Tretkurbelwelle (3) ermöglicht, wobei der schaltbare Freilauf (4) zumindest ein Freilaufelement (41, 42) umfasst, wobei das zumindest eine Freilaufelement (41, 42) zwischen einer Sperrstellung und einer Freilaufstellung verschiebbar ist, der Aktuator (5) umfassend: ein Gehäuse (6); ein in dem Gehäuse (6) koaxial zu dem Freilauf (4) drehbar angeordneter Betätigungsring (7), wobei der Betätigungsring (7) zumindest zwei Nuten (71, 72, 73) aufweist, wobei die zumindest zwei Nuten (71, 72, 73) bogenförmig radial nach innen verlaufen; zumindest zwei drehbar an dem Gehäuse (6) gelagerte Lamellen (8), wobei die zumindest zwei Lamellen (8) in jeweils einer der zumindest zwei Nuten (71, 72, 73) drehbar geführt werden, wobei die zumindest zwei Lamellen (8) dazu ausgebildet sind, bei Drehung des Betätigungsrings (7) mit dem zumindest einen Freilaufelement (41, 42) in Eingriff zu gelangen, sodass das zumindest eine Freilaufelement (41, 42) zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung verschiebbar ist.
Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die zumindest zwei Lamellen (8) durch Drehung des Betätigungsrings (7) eine zumindest abschnittsweise kreisförmige Innenkontur (9) ausbilden.
Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei das zumindest eine Freilaufelement (41, 42) radial innerhalb der zumindest zwei Lamellen (8) angeordnet ist, wobei die zumindest zwei Lamellen (8) mittels der zumindest abschnittsweisen kreisförmigen Innenkontur (9) in Eingriff mit dem zumindest einen Freilaufelement (41, 42) gelangen, sodass das zumindest eine Freilaufelement (41, 42) von der Sperrstellung in die Freilaufstellung verschiebbar ist.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erstes von zumindest zwei Freilaufelementen (41) die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor (2) und der Tretkurbelwelle (3) in einer ersten Drehrichtung unterbrechen kann, wobei ein zweites der zumindest zwei Freilaufelemente (42) die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor (2) und der Tretkurbelwelle (3) in einer zweiten Drehrichtung unterbrechen kann, wobei mittels des Aktuators (5) das erste und das zweite Freilaufelement (41, 42) zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung verschiebbar sind.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zumindest eine Freilauf (4) mit der Tretkurbelwelle (3) gekoppelt ist, wobei mittels des Aktuators (5) das zumindest eine Freilaufelement (41, 42) zwischen einer Sperrstellung bezüglich der Tretkurbelwelle (3) und einer Freilaufstellung bezüglich der Tretkurbelwelle (3) verschiebbar ist.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zumindest eine Freilauf (4) mit einer Abtriebswelle des Elektromotors (2) gekoppelt ist, wobei mittels des Aktuators (5) das zumindest eine Freilaufelement (41, 42) zwischen einer Sperrstellung bezüglich der Abtriebswelle des Elektromotors (2) und einer Freilaufstellung bezüglich der Abtriebswelle des Elektromotors (2) verschiebbar ist.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend zumindest einen weiteren schaltbaren Freilauf, wobei der zumindest eine weitere schaltbare Freilauf zumindest ein weiteres Freilaufelement umfasst, welches mittels des Aktuators (5) zwischen einer Sperrstellung und einer Freilaufstellung verschiebbar ist.
Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei der zumindest eine Freilauf (4) mit der Tretkurbelwelle (3) gekoppelt ist, wobei mittels des Aktuators (5) das zumindest eine Freilaufelement (41, 42) zwischen einer Sperrstellung bezüglich der Tretkurbelwelle (3) und einer Freilaufstellung bezüglich der Tretkurbelwelle (3) verschiebbar ist.
Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei der zumindest eine weitere Freilauf mit einer Abtriebswelle des Elektromotors (2) gekoppelt ist, wobei mittels des Aktuators (5) das zumindest eine weitere Freilaufelement zwischen einer Sperrstellung bezüglich der Abtriebswelle des Elektromotors (2) und einer Freilaufstellung bezüglich der Abtriebswelle des Elektromotors (2) verschiebbar ist.
Antriebseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Betätigungsring (7) zumindest zwei weitere Nuten aufweist, welche bogenförmig radial nach innen verlaufen, wobei die zumindest zwei Lamellen (8) in jeweils einer der zumindest zwei weiteren Nuten drehbar geführt werden, um bei Drehung des Betätigungsrings (7) mit dem zumindest einen weiteren Freilaufelement in Eingriff zu gelangen, sodass das zumindest eine weitere Freilaufelement zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung verschiebbar ist.
Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 10, wobei ein erstes von zumindest zwei weiteren Freilaufelementen die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor (2) und der Tretkurbelwelle (3) in einer ersten Drehrichtung unterbrechen kann, wobei ein zweites der zumindest zwei weiteren Freilaufelemente die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor (2) und der Tretkurbelwelle (3) in einer zweiten Drehrichtung unterbrechen kann, wobei mittels des Aktuators (5) das erste und das zweite weitere Freilaufelement durch Drehung des Betätigungsrings (7) zwischen der Sperrstellung und der Freilaufstellung verschiebbar ist.
Fahrrad, umfassend die Antriebseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei bei Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahl der Tretkurbelwelle (3) mittels des zumindest einen schaltbaren Freilaufs (4) eine mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor (2) und der Tretkurbelwelle (3) automatisch unterbrochen wird.
Fahrrad, umfassend die Antriebseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei bei Eintreten einer vorgegebenen Bedingung mittels des zumindest einen schaltbaren Freilaufs (4) eine Kopplung von Antriebseinrichtung (1) und Tretkurbelwelle (3) gelöst wird.