DE102022203237B3 - Drive assembly for a human-powered vehicle and vehicle having such a drive assembly - Google Patents

Drive assembly for a human-powered vehicle and vehicle having such a drive assembly Download PDF

Info

Publication number
DE102022203237B3
DE102022203237B3 DE102022203237.3A DE102022203237A DE102022203237B3 DE 102022203237 B3 DE102022203237 B3 DE 102022203237B3 DE 102022203237 A DE102022203237 A DE 102022203237A DE 102022203237 B3 DE102022203237 B3 DE 102022203237B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
unit
drive assembly
drive
pedal crankshaft
housing
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.)
Active
Application number
DE102022203237.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Marc Ruhstorfer
Miran Percic
Rüdiger Nierescher
Steffen Kraft
Klaus Kraft
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.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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 ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102022203237.3A priority Critical patent/DE102022203237B3/en
Priority to TW112108907A priority patent/TW202400464A/en
Priority to PCT/EP2023/058434 priority patent/WO2023187144A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102022203237B3 publication Critical patent/DE102022203237B3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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

Abstract

Antriebsbaugruppe (10) für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, aufweisend folgende zur Antriebsbaugruppe (10) verbundene koaxiale Einheiten aus mehreren Komponenten: eine Gehäuseeinheit (100) mit einem Gehäuse (102), eine Tretkurbelwelleneinheit (200) mit einer Tretkurbelwelle (202), eine Antriebseinheit (300) mit einem als Elektromotor ausgebildeten Antrieb (312), eine Lagerungseinheit (400) zur Lagerung der Tretkurbelwelle (202), und eine Elektronikdeckeleinheit (500), welche die Gehäuseeinheit (100) axial abschließt, wobei mindestens zwei dieser Einheiten (100, 200, 300, 400, 500) mehrere vormontierte Komponenten umfassen und eine davon die Antriebseinheit (300) ist. Ein mit Muskelkraft antreibbares Fahrzeug, das Folgendes aufweist: die Antriebsbaugruppe (10), eine Vorrichtung zur Drehung der Tretkurbelwelleneinheit (200) der Antriebsbaugruppe (10) mit Muskelkraft, und eine Vorrichtung zur Übertragung der durch die Antriebsbaugruppe (10) ausgegebenen Kraft zur Bewegung des Fahrzeugs in eine Fahrtrichtung.

Figure DE102022203237B3_0000
Drive assembly (10) for a muscle-powered vehicle, comprising the following coaxial units made up of a plurality of components and connected to the drive assembly (10): a housing unit (100) with a housing (102), a pedal crankshaft unit (200) with a pedal crankshaft (202), a Drive unit (300) with a drive (312) designed as an electric motor, a bearing unit (400) for bearing the pedal crankshaft (202), and an electronics cover unit (500) which closes off the housing unit (100) axially, with at least two of these units (100 , 200, 300, 400, 500) comprise several pre-assembled components and one of which is the drive unit (300). A human-powered vehicle, comprising: the drive assembly (10), means for rotating the crankshaft assembly (200) of the drive assembly (10) with human power, and means for transmitting power output by the drive assembly (10) to move the vehicle in one direction.
Figure DE102022203237B3_0000

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsbaugruppe für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug und auf ein Fahrzeug mit einer solchen Antriebsbaugruppe.The invention relates to a drive assembly for a human-powered vehicle and to a vehicle having such a drive assembly.

Stand der TechnikState of the art

DE 10 2015 100 676 B3 offenbart eine Antriebsbaugruppe mit einem manuellen Antrieb, einem elektrischen Hilfsantrieb, einem Wellgetriebe und einem gemeinsamen Abtriebselement. Die Antriebseinheit weist einen komplexen Aufbau mit einer Vielzahl einzelner Komponenten und Lagerstellen auf. DE 10 2015 100 676 B3 discloses a drive assembly having a manual drive, an auxiliary electric drive, a harmonic drive and a common output member. The drive unit has a complex structure with a large number of individual components and bearing points.

EP 2 724 926 A1 offenbart eine zentrale Antriebseinheit mit einer Tretlagerwelle für einen manuellen Antrieb und einen Hilfsantrieb mit einem Motor und einem dem Motor nachgeschalteten Planetengetriebe. Auch diese Antriebseinheit weist einen vergleichsweise komplexen Aufbau mit einer Vielzahl einzelner Komponenten auf. EP 2 724 926 A1 discloses a central drive unit with a bottom bracket shaft for a manual drive and an auxiliary drive with a motor and a planetary gear set downstream of the motor. This drive unit also has a comparatively complex structure with a large number of individual components.

DE 10 2014 108 611 A1 offenbart eine Fahrradantriebsvorrichtung mit einem Antriebsgehäuse zur Aufnahme einer Tretlagerkurbelwelle, mit einem Spannungswellengetriebe, das innerhalb des Antriebsgehäuses angeordnet ist und das mit einem Zugmittelträger triebtechnisch in Verbindung bringbar ist, einer ersten Freilaufkupplung zur Kopplung der Tretlagerkurbelwelle mit dem Zugmittelträger und einer zweiten Freilaufkupplung zur Kopplung des Spannungswellengetriebes mit dem Zugmittelträger. Diese Fahrradantriebsvorrichtung verfügt ebenfalls über einen komplexen Aufbau. Die Montage ist aufwändig. DE 10 2014 108 611 A1 discloses a bicycle drive device with a drive housing for accommodating a bottom bracket crankshaft, with a stress shaft transmission, which is arranged within the drive housing and which can be brought into connection with a traction mechanism carrier in terms of drive technology, a first overrunning clutch for coupling the bottom bracket crankshaft with the traction mechanism carrier, and a second one-way clutch for coupling the stress shaft transmission with the traction device carrier. This bicycle drive device also has a complex structure. The assembly is complex.

DE 10 2016 122 845 A1 , DE 20 2014 010 823 U1 , WO 2016/ 067 200 A1 , JP 2019 - 183 967 A und JP 4 830 485 B2 zeigen verschiedene Antriebsanordnungen mit Getriebeanordnungen. DE 10 2016 122 845 A1 , DE 20 2014 010 823 U1 , WO 2016/ 067 200 A1 , JP 2019 - 183 967 A and JP 4 830 485 B2 show various drive arrangements with gear arrangements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlung einer Antriebsbaugruppe für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug zu verbessern. Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The object of the invention is to improve the cooling of a drive assembly for a vehicle powered by muscle power. The object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous developments result from the dependent claims.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Erfindung betrifft gemäß einem Aspekt eine Antriebsbaugruppe für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, aufweisend folgende zur Antriebsbaugruppe verbundene koaxiale Einheiten aus mehreren Komponenten: eine Gehäuseeinheit mit einem Gehäuse, eine Tretkurbelwelleneinheit mit einer Tretkurbelwelle, eine Antriebseinheit mit einem als Elektromotor ausgebildeten Antrieb, eine Lagerungseinheit zur Lagerung der Tretkurbelwelle, und eine Elektronikdeckeleinheit, welche die Gehäuseeinheit axial abschließt, wobei mindestens zwei dieser Einheiten, von denen eine die Antriebseinheit ist, mehrere vormontierte Komponenten umfassen.According to one aspect, the invention relates to a drive assembly for a vehicle driven by muscle power, comprising the following coaxial units made up of a plurality of components and connected to the drive assembly: a housing unit with a housing, a pedal crankshaft unit with a pedal crankshaft, a drive unit with a drive designed as an electric motor, a bearing unit for Storage of the pedal crankshaft, and an electronics cover unit which closes the housing unit axially, at least two of these units, one of which is the drive unit, comprising a plurality of pre-assembled components.

Die Tretkurbelwelleneinheit und die Lagerungseinheit können drehfest miteinander verbunden sein und eine einzige Welle ausbilden, die axial an beiden Enden eine Verbindungsmöglichkeit für eine Tretkurbel aufweist. Dadurch kann ein insgesamt koaxialer Aufbau der Antriebsbaugruppe erreicht werden, gemäß dem alle Einheiten koaxial sind. Die Antriebseinheit kann zumindest einen Antrieb, beispielsweise einen Elektromotor, und eine Elektronik für den Antrieb umfassen. Die Tretkurbelwelleneinheit kann zumindest ein Getriebe und ein Abtriebselement umfassen. Die Gehäuseeinheit kann zumindest ein Gehäuse, ein Hohlrad, ein Lager und einen Wellendichtring umfassen. Die Lagerungseinheit kann zumindest ein Lager und einen Exzenter umfassen.The pedal crank shaft unit and the bearing unit can be connected to one another in a rotationally fixed manner and form a single shaft which has a connection option for a pedal crank at both ends axially. As a result, an overall coaxial design of the drive assembly can be achieved, according to which all units are coaxial. The drive unit can include at least one drive, for example an electric motor, and electronics for the drive. The pedal crankshaft unit can comprise at least one transmission and one output element. The housing unit can include at least a housing, a ring gear, a bearing and a shaft seal. The storage unit can include at least one bearing and one eccentric.

Zudem ist eine Blende vorgesehen, welche an einem axialen Ende der Antriebsbaugruppe mit einem axialen Abstand zur Luftführung nach außen angeordnet ist.In addition, a screen is provided, which is arranged at an axial end of the drive assembly at an axial distance from the air duct to the outside.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Elektronikdeckeleinheit an einer ihrer axialen Seiten eine Rippenstruktur zur Kühlung aufweist. Dabei kann die Rippenstruktur mehrere Rippen umfassen. Die Anzahl der Rippen kann zwei oder mehr betragen. Die Anzahl der Rippen kann zwischen zehn und 30 betragen, beispielsweise zwischen 15 und 25, wie beispielsweise 21.In a further embodiment it can be provided that the electronics cover unit has a rib structure for cooling on one of its axial sides. In this case, the rib structure can comprise a plurality of ribs. The number of ribs can be two or more. The number of ribs may be from 10 to 30, for example from 15 to 25, such as 21.

Die Rippenstruktur kann alternativ parallel zueinander und über die gesamte Seite der Elektronikdeckeleinheit verlaufende Rippen aufweisen. Dabei können sich die Rippen über ein erstes Ende der Elektronikdeckeleinheit erstrecken. Alternativ kann eine Rippenstruktur vorgesehen sein, die Rippen in einem beliebigen Muster bereitstellt. Ein Rippenstruktur kann alternativ dazu Rippen in einer allgemeinen Wirrrlage aufweisen.The rib structure can alternatively have ribs running parallel to one another and over the entire side of the electronics cover unit. The ribs can extend over a first end of the electronics cover unit. Alternatively, a rib structure may be provided that provides ribs in any pattern. Alternatively, a rib structure may have ribs in a general random orientation.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Rippenstruktur mehrere radial verlaufende Rippen umfasst, welche an ihrem radial äußeren Ende eine Fase aufweisen. Die Rippen können in gleichen Winkelabständen zueinander um die Achse der Elektronikdeckeleinheit angeordnet sein. Die vorstehenden Querschnittsflächen der Rippen können sich mit steigendem radialem Abstand zur Achse der Elektronikdeckeleinheit vergrößern.In a further embodiment it can be provided that the rib structure comprises a plurality of radially extending ribs which have a chamfer at their radially outer end. The ribs may be equiangularly spaced about the axis of the electronics cover assembly. The above cross-sectional areas of the ribs can increase with increasing radial Increase the distance to the axis of the electronics cover unit.

Die Elektronikdeckeleinheit kann Merkmale zur Abdichtung, zur Lagerung, zur Wärmeableitung und zur Produktgestaltung vereinen. Zur Optimierung der Wärmeableitung an die Umgebung kann die außenliegende Fläche, d.h. die am ersten axialen Ende der Elektronikdeckeleinheit liegende Fläche, vorteilhaft gestaltet sein, um eine möglichst große Oberfläche zu erhalten, die eine Konvektion positiv beeinflusst. Dies kann durch die Rippen erreicht werden, wobei die Rippen die Rippenstruktur zur Vergrößerung der Oberfläche ausbilden. Zusätzlich kann eine Wärmeleitung an die Gehäuseeinheit über die entsprechende Schnitt- beziehungsweise Verbindungsstelle gewährleistet sein. Zur Innenseite der Elektronikdeckeleinheit, das heißt zu der dem axialen zweiten Ende der Elektronikdeckeleinheit zugewandten Seite, hin, können Anbindungsmöglichkeiten über Wärmeleitpasten oder -pads an die Elektronik der Antriebseinheit vorgesehen sein, um die Wärmeabfuhr zu verbessern.The electronics cover unit can combine features for sealing, storage, heat dissipation and product design. To optimize heat dissipation to the environment, the outer surface, i.e. the surface located at the first axial end of the electronics cover unit, can be advantageously designed in order to obtain the largest possible surface area, which positively influences convection. This can be achieved by the ribs, the ribs forming the rib structure to increase the surface area. In addition, heat conduction to the housing unit can be ensured via the corresponding interface or connection point. On the inside of the electronics cover unit, ie on the side facing the axial second end of the electronics cover unit, connection options can be provided via thermally conductive pastes or pads to the electronics of the drive unit in order to improve heat dissipation.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Blende mit der Tretkurbelwelleneinheit drehfest verbunden ist und eine Struktur zur Luftführung nach au-ßen aufweist. Alternativ kann die Blende drehfest mit der Elektronikdeckeleinheit verbunden sein, beispielsweise mittels der Rippenstruktur.In a further embodiment it can be provided that the panel is connected to the pedal crankshaft unit in a rotationally fixed manner and has a structure for guiding air outwards. Alternatively, the panel can be connected to the electronics cover unit in a rotationally fixed manner, for example by means of the rib structure.

Die Außenfläche, das heißt die der Gehäuseeinheit abgewandte Seite der Blende, kann die Möglichkeit einer Gestaltung im Sinne des Produktdesigns bieten. So kann auf der Blende eine markenspezifische Gestaltung beispielsweise durch Druck vorgesehen sein. Um die an dieser Stelle benötigte Wärmeabfuhr nicht zu verhindern kann zwischen Blende und der äußeren Oberfläche der Elektronikdeckeleinheit, die der Blende zugewandt ist, ein Freiraum beziehungsweise eine Struktur zur Luftführung ausgebildet sein. Diese Struktur kann der bereits beschriebenen Rippenstruktur entsprechen.The outer surface, that is to say the side of the panel facing away from the housing unit, can offer the possibility of a configuration in the sense of the product design. A brand-specific design can thus be provided on the panel, for example by printing. In order not to prevent the heat dissipation required at this point, a free space or a structure for air guidance can be formed between the cover and the outer surface of the electronics cover unit, which faces the cover. This structure can correspond to the rib structure already described.

In einer weiteren Ausführungsform kann ein Spider vorgesehen sein, welcher mit der Tretkurbelwelleneinheit verbunden ist und zumindest teilweise die Gehäuseeinheit in sich aufnimmt.In a further embodiment, a spider can be provided, which is connected to the pedal crankshaft unit and at least partially accommodates the housing unit.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Spider ein Kettenblatt mit einer Verzahnungsebene aufweist, die in einem axialen Bereich zwischen axial am weitesten voneinander beabstandeten Lagern der Tretkurbelwelleneinheit, beispielsweise der Tretkurbelwelle, liegt.In a further embodiment it can be provided that the spider has a chain ring with a toothing plane which lies in an axial region between bearings of the pedal crankshaft unit, for example the pedal crankshaft, which are spaced furthest apart axially.

Bei einer geringen Baugröße und bei einer zylindrischen Außengeometrie der Antriebsbaugruppe, kann das Kettenblatt vorteilhaft zur Einleitung der Kräfte in Tretkurbelwelleneinheit unter Beachtung einer für das jeweilige Fahrzeug optimalen Kettenlinie axial platziert sein. Hierfür kann in äußerster Ausprägung die Verzahnungsebene des Kettenblatts mittels eines entsprechend ausgeführten Spiders bis über die zylindrische Außenhaut, das heißt bis über die Gehäuseeinheit, der Antriebsbaugruppe gezogen werden.With a small overall size and with a cylindrical outer geometry of the drive assembly, the chain ring can advantageously be placed axially to introduce the forces into the pedal crankshaft unit, taking into account a chain line that is optimal for the respective vehicle. For this purpose, in the most extreme form, the toothing plane of the chain ring can be pulled over the cylindrical outer skin, ie over the housing unit, of the drive assembly by means of a correspondingly designed spider.

In einer weiteren Ausführungsform kann ein Schmierstoffraum vorgesehen sein, der zur Aufnahme von Schmierstoff und zum direkten Kontakt von einem darin befindlichen Schmierstoff mit wenigstens einer Komponente der Gehäuseeinheit und der Antriebseinheit ausgebildet ist. Dabei kann der Schmierstoffraum mit einer rotierenden Komponente, beispielsweise einem Rotor des Elektromotors, verbunden sein, um eine Schmierstoffzirkulation im Schmierstoffraum zu ermöglichen. Außerdem kann der Schmierstoffraum mit Muskelkraft betriebene Komponenten der Antriebsbaugruppe ausschließen, um einen durch die Trägheit des Schmierstoffs bedingten Widerstand beim Betrieb mit Muskelkraft zu vermeiden.In a further embodiment, a lubricant space can be provided, which is designed to hold lubricant and for direct contact of a lubricant located therein with at least one component of the housing unit and the drive unit. In this case, the lubricant chamber can be connected to a rotating component, for example a rotor of the electric motor, in order to allow lubricant to circulate in the lubricant chamber. In addition, the lubricating chamber may exclude human-powered components of the drive assembly to avoid drag due to inertia of the lubricant during human-powered operation.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Schmierstoffraum zumindest zum direkten Kontakt von darin befindlichem Schmierstoff mit dem Gehäuse und dem als Elektromotor ausgebildeten Antrieb, beispielsweise dem Rotor des Elektromotors, ausgebildet ist.In a further embodiment it can be provided that the lubricant chamber is designed at least for direct contact of the lubricant located therein with the housing and the drive designed as an electric motor, for example the rotor of the electric motor.

Der einachsige und weitgehend rotationssymmetrische Aufbau kann vorteilhaft sein, um mittels einer definierten Schmierstofffüllung, beispielsweise eine Ölfüllung, eine Schmierung aller notwendiger Einheiten durch dynamische Verteilung des Schmierstoffs, beispielsweise Öl, im Betrieb zu erzielen. Dadurch können nicht nur Einheiten selbst, sondern gezielt zumindest eine Auswahl der Komponenten einer Einheit von einem Schmierstoff zumindest teilweise umströmt werden. Gleichzeitig kann durch die Schmierstoffbewegung eine Verbesserung der Wärmeabfuhr der einzelnen Komponenten an die Gehäuseeinheit erreicht werden. Zudem kann eine vorteilhafte Beeinflussung der Akustik durch eine Dämpfung der der Antriebsbaugruppe entstehenden Schwingungen über das Fluid erreicht werden. Im Gegensatz zu der üblichen Schmierung mittel Fett ist eine gleichbleibende Schmiereigenschaft über die Lebensdauer erreichbar.The uniaxial and largely rotationally symmetrical design can be advantageous in order to achieve lubrication of all necessary units by dynamic distribution of the lubricant, for example oil, during operation by means of a defined lubricant filling, for example an oil filling. As a result, a lubricant can at least partially flow around not only the units themselves, but also a selection of the components of a unit in a targeted manner. At the same time, the movement of the lubricant can improve the heat dissipation of the individual components to the housing unit. In addition, the acoustics can be advantageously influenced by damping the vibrations occurring in the drive assembly via the fluid. In contrast to the usual lubrication with grease, a constant lubricating property can be achieved over the service life.

Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt eine Elektronikdeckeleinheit einer Antriebsbaugruppe. Dabei kann die Elektronikdeckeleinheit die hier beschriebenen Merkmale aufweisen.According to a further aspect, the invention relates to an electronics cover unit of a drive assembly. The electronics cover unit can have the features described here.

Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt eine Blende einer Antriebsbaugruppe. Dabei kann die Blende die hier beschriebenen Merkmale aufweisen, wobei die Antriebsbaugruppe lediglich auf die zur Kennzeichnung der Blende erforderlichen Einheiten und Komponenten beschränkt sein kann.According to a further aspect, the invention relates to a diaphragm of a drive assembly. Included For example, the bezel may include the features described herein, and the drive assembly may be limited only to the units and components necessary to characterize the bezel.

Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt einen Spider einer Antriebsbaugruppe. Dabei kann der Spider die hier beschriebenen Merkmale aufweisen, wobei die Antriebsbaugruppe lediglich auf die zur Kennzeichnung des Spiders erforderlichen Einheiten und Komponenten beschränkt sein kann.According to a further aspect, the invention relates to a spider of a drive assembly. In this case, the spider can have the features described here, with the drive assembly being able to be limited only to the units and components required for identifying the spider.

Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt einen Schmierstoffraum einer Antriebsbaugruppe. Dabei kann der Schmierstoffraum die hier beschriebenen Merkmale aufweisen, wobei die Antriebsbaugruppe lediglich auf die zur Kennzeichnung des Schmierstoffraums erforderlichen Einheiten und Komponenten beschränkt sein kann.According to a further aspect, the invention relates to a lubricant chamber of a drive assembly. In this case, the lubricant chamber can have the features described here, with the drive assembly being able to be limited only to the units and components required for identifying the lubricant chamber.

Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt ein Fahrzeug, beispielsweise ein Fahrrad, mit einer der beschriebenen Antriebsbaugruppen. Es kann ferner eine Vorrichtung zur Drehung der Tretkurbelwelleneinheit der Antriebsbaugruppe mit Muskelkraft und eine Vorrichtung zur Übertragung der durch die Antriebsbaugruppe ausgegebenen Kraft zur Bewegung des Fahrzeugs in eine Fahrtrichtung aufweisen.According to a further aspect, the invention relates to a vehicle, for example a bicycle, with one of the drive assemblies described. It may further include a device for rotating the pedal crankshaft unit of the drive assembly with human power and a device for transmitting the power output by the drive assembly to move the vehicle in a direction of travel.

Zu einem Aspekt der Erfindung beschriebene Ausführungsformen oder Merkmale können mit zu einem anderen Aspekt der Erfindung beschriebenen Ausführungsformen oder Merkmalen kombiniert werden.Embodiments or features described in relation to one aspect of the invention can be combined with embodiments or features described in relation to another aspect of the invention.

Figurenlistecharacter list

  • 1 zeigt einen mittigen Längsschnitt durch eine Antriebsbaugruppe, welche auch als Antriebssystem bezeichnet werden kann, für ein manuell angetriebenes Fahrzeug, beispielsweise ein Fahrrad. 1 shows a central longitudinal section through a drive assembly, which can also be referred to as a drive system, for a manually driven vehicle, for example a bicycle.
  • 2 zeigt die Gehäuseeinheit der Antriebsbaugruppe aus 1. 2 shows the housing unit of the drive assembly 1 .
  • 3 zeigt die Tretkurbelwelleneinheit der Antriebsbaugruppe aus 1. 3 shows the pedal crankshaft unit of the drive assembly 1 .
  • 4 zeigt die Antriebseinheit der Antriebsbaugruppe aus 1. 4 shows the drive unit of the drive assembly 1 .
  • 5 zeigt die Lagerungseinheit der Antriebsbaugruppe aus 1. 5 shows the bearing unit of the drive assembly 1 .
  • 6 zeigt eine perspektivische Ansicht der Elektronikdeckeleinheit der Antriebsbaugruppe aus 1. 6 12 shows a perspective view of the electronics cover assembly of the drive assembly 1 .
  • 7 zeigt eine Seitenansicht der Antriebsbaugruppe aus 1 mit einer Blende am ersten Ende der Antriebsbaugruppe sowie einem Spider und Kettenblatt am zweiten Ende der Antriebsbaugruppe. 7 Figure 12 shows a side view of the drive assembly 1 with a bezel at the first end of the drivetrain assembly and a spider and chainring at the second end of the drivetrain assembly.
  • 8 zeigt eine perspektivische Ansicht der Antriebsbaugruppe aus 7, in der die Blende von der Antriebsbaugruppe axial beabstandet ist und das Elektronikdeckelelement die alternative Rippenstruktur aufweist. 8th Figure 12 shows a perspective view of the drive assembly 7 wherein the bezel is axially spaced from the drive assembly and the electronics cover member has the alternative rib structure.
  • 9 zeigt den mittigen Längsschnitt durch die Antriebsbaugruppe aus 1 mit dem Spider und dem Kettenblatt. 9 shows the central longitudinal section through the drive assembly 1 with the spider and the chainring.
  • 10 zeigt den mittigen Längsschnitt durch die Antriebsbaugruppe aus 9 mit einer alternativen Ausgestaltung des Spiders. 10 shows the central longitudinal section through the drive assembly 9 with an alternative design of the spider.
  • 11 zeigt den mittigen Längsschnitt durch die Antriebsbaugruppe aus 1 mit einem Schmierstoffraum. 11 shows the central longitudinal section through the drive assembly 1 with a lubricant room.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed Description of Embodiments

1 zeigt einen mittigen Längsschnitt durch eine Antriebsbaugruppe 10, welche auch als Antriebssystem bezeichnet werden kann, für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, beispielsweise ein Fahrrad. 1 shows a central longitudinal section through a drive assembly 10, which can also be referred to as a drive system, for a muscle-powered vehicle, such as a bicycle.

Die Antriebsbaugruppe 10 weist ein axiales erstes Ende 12 und ein axiales zweites Ende 14 auf. Sie umfasst außerdem mehrere Einheiten, aus welchen sie zusammengebaut ist. Zu diesen Einheiten 100, 200, 300, 400, 500 gehören eine Gehäuseeinheit 100 (siehe auch 2), eine Tretkurbelwelleneinheit 200 (siehe auch 3), eine Antriebseinheit 300 (siehe auch 4), eine Lagerungseinheit 400 (siehe auch 5) und eine Elektronikdeckeleinheit 500 (siehe auch 6).The drive assembly 10 has an axial first end 12 and an axial second end 14 . It also includes several units from which it is assembled. These units 100, 200, 300, 400, 500 include a housing unit 100 (see also 2 ), a pedal crankshaft unit 200 (see also 3 ), a drive unit 300 (see also 4 ), a storage unit 400 (see also 5 ) and an electronics cover unit 500 (see also 6 ).

Die Antriebsbaugruppe 10 kann für elektrische Kleinstfahrzeuge, beispielsweise Fahrräder, im Speziellen EPACs („Electrically Power Assisted Cycle“ - Elektromotorisch unterstützte Räder), vorgesehen sein. Bisherige Antriebsbaugruppen weisen meist einen mehrachsigen Aufbau auf. Zur Bestückung der entsprechenden Gehäuseeinheit beziehungsweise des Gehäuses mit den funktionellen Komponenten war daher bisher ein mindestens zweischaliger Aufbau notwendig.The drive assembly 10 can be provided for small electric vehicles, for example bicycles, in particular EPACs (“Electrically Power Assisted Cycle”—electrically powered wheels). Previous drive assemblies usually have a multi-axis structure. To equip the corresponding housing unit or the housing with the functional components, a structure with at least two shells was therefore previously necessary.

2 zeigt die Gehäuseeinheit 100 der Antriebsbaugruppe 10 aus 1. 2 shows the housing unit 100 of the drive assembly 10 1 .

Die Gehäuseeinheit 100 umfasst ein Gehäuse 102, das hier rohrförmig und mit einer axialen Durchgangsöffnung ausgebildet ist, welche sich entlang seiner mit einer Strichpunktlinie dargestellten Achse zwischen einem axialen ersten Ende 104 der Gehäuseeinheit 100 und einem axialen zweiten Ende 106 der Gehäuseeinheit 100 erstreckt. Während die Außenseite 108 des Gehäuses 102 im Wesentlichen einen gleichbleibenden Außendurchmesser aufweist, weist die Innenseite 110 des Gehäuses 102 nach innen vorstehende Stufenabschnitte unterschiedlicher Innendurchmesser auf. Diese Stufenabschnitte dienen als Anschläge und axiale Begrenzungen für ein Innenlager 112 der Gehäuseeinheit 100, welches hier von dem ersten Ende 104 der Gehäuseeinheit 100 in das Gehäuse 102 eingeführt ist, ein Hohlrad 114, welches hier ebenfalls von dem ersten Ende 104 der Gehäuseeinheit 100 in das Gehäuse 102 eingeführt ist, und für einen Wellendichtring 116 der Gehäuseeinheit 100, welcher hier von dem zweiten Ende 106 der Gehäuseeinheit 100 in das Gehäuse 102 eingeführt ist. Der auf der Grundlage der in diesem Absatz genannten Komponenten geschaffene Verbund bildet die in 2 gezeigte Gehäuseeinheit 100.Housing unit 100 includes a housing 102, which is tubular here and is configured with an axial through-opening, which extends along its axis, represented by a chain line, between an axial first end 104 of housing unit 100 and an axial second end 106 of housing unit 100. wah While the outside 108 of the housing 102 has a substantially constant outside diameter, the inside 110 of the housing 102 has inwardly protruding step portions of different inside diameters. These step sections serve as stops and axial delimitations for an inner bearing 112 of housing unit 100, which is inserted here from first end 104 of housing unit 100 into housing 102, a ring gear 114, which is also inserted here from first end 104 of housing unit 100 into Housing 102 is inserted, and for a shaft sealing ring 116 of the housing unit 100, which is inserted here from the second end 106 of the housing unit 100 into the housing 102. The network created on the basis of the components mentioned in this paragraph forms the in 2 shown housing unit 100.

3 zeigt die Tretkurbelwelleneinheit 200 der Antriebsbaugruppe 10 aus 1. 3 12 shows the pedal crankshaft unit 200 of the drive assembly 10. FIG 1 .

Die Tretkurbelwelleneinheit 200 umfasst eine Tretkurbelwelle 202 mit einer Außenseite 204 der Tretkurbelwelle 202 sowie einem axialen ersten Ende 206 der Tretkurbelwelleneinheit 200und einem axialen zweiten Ende 208 der Tretkurbelwelleneinheit 200. Die Außenseite 204 der Tretkurbelwelle 202 weist nach außen vorstehende Stufenabschnitte auf. Diese Stufenabschnitte dienen als Anschläge und axiale Begrenzungen für ein Getriebe 210, welches hier von dem ersten Ende 206 der Tretkurbelwelleneinheit 200auf die Tretkurbelwelle 202 geschoben ist, und für ein Abtriebselement 212 der Tretkurbelwelleneinheit 200, welches hier von dem zweiten Ende 208 der Tretkurbelwelle 202auf die Tretkurbelwelle 202 geschoben ist. Dabei ist das Abtriebselement 212 der Tretkurbelwelleneinheit 200 über einen ersten Freilauf 214 mit dem Getriebe 210 verbunden. Gleichzeitig ist das Abtriebselement 212 der Tretkurbelwelleneinheit 200 über einen zweiten Freilauf 216 und ein Innenlager 218 der Tretkurbelwelleneinheit 200 mit der Tretkurbelwelle 202 verbunden. Die Tretkurbelwelle 202 und das Abtriebselement 212 der Tretkurbelwelleneinheit 200 sind über einen Wellendichtring 220 der Tretkurbelwelleneinheit 200, der axial zwischen dem Innenlager 218 der Tretkurbelwelleneinheit 200 und dem Abtriebselement 212 der Tretkurbelwelleneinheit 200 angeordnet ist, miteinander verbunden. Zusätzlich umfasst das Abtriebselement 212 der Tretkurbelwelleneinheit 200 ein Außenlager 220 der Tretkurbelwelleneinheit 200. Der auf der Grundlage der in diesem Absatz genannten Komponenten geschaffene Verbund bildet die in 3 gezeigte Tretkurbelwelleneinheit 200.The pedal crankshaft unit 200 comprises a pedal crankshaft 202 with an outer side 204 of the pedal crankshaft 202 and an axial first end 206 of the pedal crankshaft unit 200 and an axial second end 208 of the pedal crankshaft unit 200. The outer side 204 of the pedal crankshaft 202 has step sections protruding outwards. These step sections serve as stops and axial limits for a gear 210, which is pushed here from the first end 206 of the pedal crankshaft unit 200 onto the pedal crankshaft 202, and for an output element 212 of the pedal crankshaft unit 200, which is pushed here from the second end 208 of the pedal crankshaft 202 onto the pedal crankshaft 202 is pushed. The output element 212 of the pedal crankshaft unit 200 is connected to the transmission 210 via a first freewheel 214 . At the same time, the output element 212 of the pedal crankshaft unit 200 is connected to the pedal crankshaft 202 via a second freewheel 216 and an inner bearing 218 of the pedal crankshaft unit 200 . The pedal crankshaft 202 and the output element 212 of the pedal crankshaft unit 200 are connected to one another via a shaft sealing ring 220 of the pedal crankshaft unit 200, which is arranged axially between the inner bearing 218 of the pedal crankshaft unit 200 and the output element 212 of the pedal crankshaft unit 200. In addition, the output element 212 of the pedal crankshaft unit 200 includes an external bearing 220 of the pedal crankshaft unit 200. The composite created on the basis of the components mentioned in this paragraph forms the in 3 pedal crankshaft unit 200 shown.

4 zeigt die Antriebseinheit 300 der Antriebsbaugruppe 10 aus 1. 4 10 shows the drive unit 300 of the drive assembly 10 1 .

Die Antriebseinheit 300 umfasst eine Antriebshülse 302 mit einem radial nach außen vorstehenden Radialkragen 304 sowie einem axialen ersten Ende 306 der Antriebseinheit 300 und einem axialen zweiten Ende 308 der Antriebseinheit 300. Außerdem umfasst die Antriebseinheit 300 eine Elektronik 310 und einen Antrieb 312, wobei die Elektronik 310 auf der Seite des Radialkragens 304 montiert ist, die dem ersten Ende 306 der Antriebseinheit 300 zugewandt ist, und der Antrieb 312 auf der Seite des Radialkragens 304 montiert ist, die dem zweiten Ende 308 der Antriebseinheit 300 zugewandt ist. Bei dem Antrieb 312 handelt es sich hier um einen E-Motor, der mit der dazu passenden Elektronik 310 verbunden ist. Der auf der Grundlage der in diesem Absatz genannten Komponenten geschaffene Verbund bildet die in 4 gezeigte Antriebseinheit 300.Drive unit 300 includes a drive sleeve 302 with a radial collar 304 projecting radially outwards, as well as an axial first end 306 of drive unit 300 and an axial second end 308 of drive unit 300. Drive unit 300 also includes electronics 310 and a drive 312, the electronics 310 is mounted on the side of the radial collar 304 that faces the first end 306 of the drive unit 300, and the drive 312 is mounted on the side of the radial collar 304 that faces the second end 308 of the drive unit 300. The drive 312 is an electric motor that is connected to the matching electronics 310. The network created on the basis of the components mentioned in this paragraph forms the in 4 shown drive unit 300.

5 zeigt die Lagerungseinheit 400 der Antriebsbaugruppe 10 aus 1. 5 shows the bearing unit 400 of the drive assembly 10 1 .

Die Lagerungseinheit 400 umfasst ein Lagerungselement 402 mit einer Außenseite 404 des Lagerungselements 402 sowie einem axialen ersten Ende 406 der Lagerungseinheit 400 und einem axialen zweiten Ende 408 der Lagerungseinheit 400. Die Außenseite 404 des Lagerungselements 402 weist nach außen vorstehende Stufenabschnitte auf. Diese Stufenabschnitte dienen als Anschläge und axiale Begrenzungen für ein Außenlager 410 der Lagerungseinheit 400, welches hier von dem ersten Ende 406 der Lagerungseinheit 400 auf das Lagerungselement 402 geschoben ist, und für einen Exzenter 412, welcher hier von dem zweiten Ende 408 der Lagerungseinheit 400 auf das Lagerungselement 402 geschoben ist. Der auf der Grundlage der in diesem Absatz genannten Komponenten geschaffene Verbund bildet die in 5 gezeigte Lagerungseinheit 400.The bearing unit 400 comprises a bearing element 402 with an outer side 404 of the bearing element 402 and an axial first end 406 of the bearing unit 400 and an axial second end 408 of the bearing unit 400. The outer side 404 of the bearing element 402 has step sections protruding outwards. These step sections serve as stops and axial limits for an outer bearing 410 of bearing unit 400, which is pushed onto bearing element 402 from first end 406 of bearing unit 400, and for an eccentric 412, which is pushed from second end 408 of bearing unit 400 here the support member 402 is pushed. The network created on the basis of the components mentioned in this paragraph forms the in 5 storage unit 400 shown.

6 zeigt eine perspektivische Ansicht der Elektronikdeckeleinheit 500 der Antriebsbaugruppe 10 aus 1. 6 12 shows a perspective view of electronics cover unit 500 of drive assembly 10 1 .

Die Elektronikdeckeleinheit 500 umfasst ein Elektronikdeckelelement 502 mit einem axialen ersten Ende 504 der Elektronikdeckeleinheit 500 und einem axialen zweiten Ende 506 der Elektronikdeckeleinheit 500. Die Elektronikdeckeleinheit 500 ist in der 5 einstückig aus dem Elektronikdeckelelement 502 ausgebildet. Dabei weist das Elektronikdeckelelement 502 eine Rippenstruktur 508 auf, die hier 21 sich axial am ersten Ende 504 der Elektronikdeckeleinheit 500 erstreckende Rippen 510 aufweist. Die Rippen 510 sind in gleichen Winkelabständen zueinander um die Achse der Elektronikdeckeleinheit 500 angeordnet, wobei sich deren vorstehende Querschnittsfläche mit steigendem radialem Abstand zur Achse der Elektronikdeckeleinheit 500 vergrößert. Zudem weisen die Rippen 510 an ihren radial äußeren Enden eine Fase 512 auf. Der auf der Grundlage der in diesem Absatz genannten Komponenten geschaffene Verbund bildet die in 6 gezeigte Elektronikdeckeleinheit 500.The electronics cover unit 500 includes an electronics cover element 502 with an axial first end 504 of the electronics cover unit 500 and an axial second end 506 of the electronics cover unit 500. The electronics cover unit 500 is in FIG 5 integrally formed from the electronics cover element 502. In this case, the electronics cover element 502 has a rib structure 508 which has 21 axially extending ribs 510 at the first end 504 of the electronics cover unit 500 . The ribs 510 are arranged at equal angular distances from one another around the axis of the electronics cover unit 500, with their protruding cross-sectional area increasing with increasing radial distance from the axis of the electronics cover cap unit 500 enlarged. In addition, the ribs 510 have a chamfer 512 at their radially outer ends. The network created on the basis of the components mentioned in this paragraph forms the in 6 Electronics cover unit 500 shown.

Die Elektronikdeckeleinheit 500 vereint Merkmale zur Abdichtung, zur Lagerung, zur Wärmeableitung und zur Produktgestaltung. Zur Optimierung der Wärmeableitung an die Umgebung kann die außenliegende Fläche, das heißt die am ersten axialen Ende 504 der Elektronikdeckeleinheit 500 liegende Fläche, vorteilhaft gestaltet sein, um eine möglichst große Oberfläche zu erhalten, die eine Konvektion positiv beeinflusst. Dies kann durch die Rippen 510 erreicht werden, wobei die Rippen 510 die Rippenstruktur 508 zur Vergrößerung der Oberfläche ausbilden. Zusätzlich kann eine Wärmeleitung an die Gehäuseeinheit 100 über die entsprechende Schnitt- beziehungsweise Verbindungsstelle gewährleistet sein. Zur Innenseite der Elektronikdeckeleinheit 500, das heißt zu der dem axialen zweiten Ende 506 der Elektronikdeckeleinheit 500 zugewandten Seite, hin, können Anbindungsmöglichkeiten über Wärmeleitpasten oder -pads an die Elektronik 310 vorgesehen sein, um die Wärmeabfuhr zu verbessern.The electronics cover assembly 500 combines features for sealing, storage, heat dissipation and product design. In order to optimize the heat dissipation to the environment, the outer surface, ie the surface lying at the first axial end 504 of the electronics cover unit 500, can be designed advantageously in order to obtain the largest possible surface, which positively influences convection. This can be achieved by the ribs 510, the ribs 510 forming the rib structure 508 to increase the surface area. In addition, thermal conduction to the housing unit 100 can be ensured via the corresponding interface or connection point. On the inside of the electronics cover unit 500, ie on the side facing the axial second end 506 of the electronics cover unit 500, connection options can be provided to the electronics 310 via thermally conductive pastes or pads in order to improve heat dissipation.

7 zeigt eine Seitenansicht der Antriebsbaugruppe 10 aus 1 mit einer Blende 600 am ersten Ende 12 der Antriebsbaugruppe 10 sowie einem Spider 700 und Kettenblatt 702 an der zweiten Seite 14 der Antriebsbaugruppe 10. 7 12 shows a side view of the drive assembly 10. FIG 1 with a bezel 600 on the first end 12 of the drive assembly 10 and a spider 700 and chainring 702 on the second side 14 of the drive assembly 10.

Die Antriebsbaugruppe 10 befindet sich hier zwischen einer Blende 600 einerseits und einem Spider 700 mit integralem Kettenblatt 702 andererseits. Die Blende 600 deckt axial das erste Ende 504 der Elektronikdeckeleinheit 500 ab. Der Spider 700 und das Kettenblatt 702 sind von der Seite des zweiten Endes 208 der Tretkurbelwelleneinheit 200 auf das Abtriebselement 212 der Tretkurbelwelleneinheit 200 geschoben. Das Elektronikdeckelelement 502 hat in dieser 7 eine alternative Rippenstruktur 508, die sich von der in 6 unterscheidet. Selbstverständlich kann das Elektronikdeckelelement 502 auch die gleiche Rippenstruktur 508 wie in 6 aufweisen.The drive assembly 10 is located here between a panel 600 on the one hand and a spider 700 with an integral chainring 702 on the other. The cover 600 axially covers the first end 504 of the electronics cover unit 500 . The spider 700 and the chainring 702 are slid onto the output member 212 of the crankshaft unit 200 from the second end 208 side of the crankshaft unit 200 . The electronics cover element 502 has in this 7 an alternative rib structure 508, which differs from that in 6 differs. Of course, the electronics cover element 502 can also have the same rib structure 508 as in 6 exhibit.

Die Außenfläche, das heißt die der Gehäuseeinheit 100 abgewandte Seite der Blende 600, bietet die Möglichkeit einer Gestaltung im Sinne des Produktdesigns. So kann auf der Blende 600 eine markenspezifische Gestaltung beispielsweise durch Druck vorgesehen sein. Um die an dieser Stelle benötigte Wärmeabfuhr nicht zu verhindern kann zwischen Blende 600 und der äußeren Oberfläche der Elektronikdeckeleinheit 500, die der Blende 600 zugewandt ist, ein Freiraum beziehungsweise eine Struktur zur Luftführung ausgebildet sein. Diese Struktur kann der bereits beschriebenen Rippenstruktur 508 entsprechen.The outer surface, that is to say the side of the screen 600 facing away from the housing unit 100, offers the possibility of a configuration in the sense of the product design. A brand-specific design can thus be provided on the screen 600, for example by printing. In order not to prevent the heat dissipation required at this point, a free space or a structure for air guidance can be formed between the cover 600 and the outer surface of the electronics cover unit 500, which faces the cover 600. This structure can correspond to the rib structure 508 already described.

8 zeigt eine perspektivische Ansicht der Antriebsbaugruppe 10 aus 7, in der die Blende 600 von der Antriebsbaugruppe 10 axial beabstandet ist und das Elektronikdeckelelement 502 die alternative Rippenstruktur 508 aufweist. 8th 14 is a perspective view of drive assembly 10. FIG 7 14 in which the bezel 600 is axially spaced from the drive assembly 10 and the electronics cover member 502 has the alternative rib structure 508.

Die alternative Rippenstruktur 508 weist 14 parallel zueinander und über die gesamte Seite des Elektronikdeckelelements 502 verlaufenden Rippen 510 auf. Dabei erstrecken sich die Rippen 510 auch hier über das erste Ende 504 der Elektronikdeckeleinheit 500. Alternativ könnte eine Rippenstruktur 508 vorgesehen sein, die Rippen 510 in einem beliebigen Muster oder in einer allgemeinen Wirrrlage aufweist. Selbstverständlich kann die Blende 600 teil der Antriebsbaugruppe 10 sein.The alternative rib structure 508 has 14 ribs 510 running parallel to one another and over the entire side of the electronics cover element 502 . Here, too, the ribs 510 extend over the first end 504 of the electronics cover unit 500. Alternatively, a rib structure 508 could be provided which has ribs 510 in any desired pattern or in a general random position. Of course, the aperture 600 can be part of the drive assembly 10 .

9 zeigt den mittigen Längsschnitt durch die Antriebsbaugruppe 10 aus 1 mit dem Spider 700 und dem Kettenblatt 702. 9 shows the central longitudinal section through the drive assembly 10 from 1 with the Spider 700 and the chain ring 702.

Das Kettenblatt 702 ist hier an dem Spider 700 lösbar befestigt. Die mit einer senkrechten Strichpunktlinie gezeigte Verzahnungsebene 704 liegt hier jenseits des zweiten Endes 106 der Gehäuseeinheit 100 und im Wesentlichen in einer Ebene mit dem Innenlager 218 der Tretkurbelwelleneinheit 200. Selbstverständlich kann das Kettenblatt 702 alternativ als Riemenscheibe ausgebildet sein.The chainring 702 is detachably attached to the spider 700 here. The toothing plane 704 shown with a vertical dashed line lies beyond the second end 106 of the housing unit 100 and essentially in one plane with the inner bearing 218 of the pedal crankshaft unit 200. Of course, the chainring 702 can alternatively be designed as a pulley.

10 zeigt den mittigen Längsschnitt durch die Antriebsbaugruppe 10 aus 9 mit einer alternativen Ausgestaltung des Spider 700. 10 shows the central longitudinal section through the drive assembly 10 from 9 with an alternative design of the Spider 700.

Der Spider 700 weist hier einen über das Gehäuse 102 reichenden Axialkragen 706 auf. Durch den Axialkragen 706 lässt sich die Verzahnungsebene 704 weiter zur axialen Mitte der Antriebsbaugruppe 10 verschieben. Hier liegt die Verzahnungsebene 704 zwischen dem Innenlager 112 der Gehäuseeinheit 100 und dem Außenlager 222 der Tretkurbelwelleneinheit 200, welche das Abtriebselement 212 der Tretkurbelwelleneinheit 200 am Gehäuse 102 lagern.The spider 700 here has an axial collar 706 reaching over the housing 102 . The toothing plane 704 can be shifted further to the axial center of the drive assembly 10 by the axial collar 706 . Here the toothing plane 704 lies between the inner bearing 112 of the housing unit 100 and the outer bearing 222 of the pedal crankshaft unit 200, which mount the driven element 212 of the pedal crankshaft unit 200 on the housing 102.

11 zeigt den mittigen Längsschnitt durch die Antriebsbaugruppe 10 aus 1 mit einem Schmierstoffraum 800. 11 shows the central longitudinal section through the drive assembly 10 from 1 with a lubricant chamber 800.

Der Schmierstoffraum 800 umfasst zusammenhängende Hohlräume in der zusammengebauten Antriebsbaugruppe 10 und dient der Aufnahme und Zirkulation von Schmierstoff im Inneren der Antriebsbaugruppe 10. Dadurch lässt sich die Abwärme, insbesondere die Abwärme des Antriebs 312, besser auf die gesamte Antriebsbaugruppe 10 verteilen und entsprechend auch nach außen abführen. Gleichzeitig lässt sich der Verschleiß der einzelnen mit dem Schmierstoff in Verbindung stehenden Komponenten verringern. Der Schmierstoffraum 800 erstreckt sich durch die Antriebsbaugruppe 10 so, dass er direkten Kontakt mit wenigstens Teilen folgender Einheiten der Antriebsbaugruppe 10 aufweist (von dem ersten Ende 12 der Antriebsbaugruppe 10 zu dem zweiten Ende 14 der Antriebsbaugruppe 10): Antriebseinheit 300, Gehäuseeinheit 100 und Tretkurbelwelleneinheit 200. Dabei kann sich der Schmierstoffraum 800 so durch die Antriebsbaugruppe 10 erstrecken, dass er direkten Kontakt mit wenigstens Teilen folgender Komponenten der Einheiten der Antriebsbaugruppe 10 aufweist (von dem ersten Ende 12 der Antriebsbaugruppe 10 zu dem zweiten Ende 14 der Antriebsbaugruppe 10): Radialkragen 304, Antrieb 312, Antriebshülse 302, Gehäuse 102, Getriebe 210, Hohlrad 114, Innenlager 112 der Gehäuseeinheit 100, Wellendichtring 116 der Gehäuseeinheit 100, Abtriebselement 212 der Tretkurbelwelleneinheit 200, erster Freilauf 214, zweiter Freilauf 216, Innenlager 218 der Tretkurbelwelleneinheit 200, Wellendichtring 220 der Tretkurbelwelleneinheit 200 und Tretkurbelwelle 202.The lubricant chamber 800 comprises connected cavities in the assembled drive assembly 10 and is used to hold and circulate lubricant inside the drive assembly 10. As a result, the waste heat, in particular the waste heat from the drive 312, can be better distributed to the entire drive assembly 10 distribute and discharge accordingly to the outside. At the same time, the wear of the individual components connected to the lubricant can be reduced. The lubricant chamber 800 extends through the drive assembly 10 so that it has direct contact with at least parts of the following units of the drive assembly 10 (from the first end 12 of the drive assembly 10 to the second end 14 of the drive assembly 10): drive unit 300, housing unit 100 and crankshaft unit 200. The lubricant chamber 800 can extend through the drive assembly 10 in such a way that it has direct contact with at least parts of the following components of the units of the drive assembly 10 (from the first end 12 of the drive assembly 10 to the second end 14 of the drive assembly 10): radial collar 304, drive 312, drive sleeve 302, housing 102, gear 210, ring gear 114, inner bearing 112 of the housing unit 100, shaft sealing ring 116 of the housing unit 100, output element 212 of the pedal crankshaft unit 200, first freewheel 214, second freewheel 216, inner bearing 218 of the pedal crankshaft unit 200, shaft seal ring 220 of the pedal crankshaft unit 200 and pedal crankshaft 202.

In dem in 1 gezeigten zusammengebauten Zustand der Antriebsbaugruppe 10, wurden zunächst die Tretkurbelwelleneinheit 200 von dem zweiten Ende 106 der Gehäuseeinheit 100, anschließend die Antriebseinheit 300 von dem ersten Ende 104 der Gehäuseeinheit 100, daraufhin die Elektronikdeckeleinheit 500 von dem ersten Ende 104 der Gehäuseeinheit 100 und schließlich die Lagerungseinheit 400 von dem ersten Ende 104 der Gehäuseeinheit 100 in die Gehäuseeinheit 100 eingesetzt.in the in 1 shown assembled state of the drive assembly 10, first the pedal crankshaft unit 200 from the second end 106 of the housing unit 100, then the drive unit 300 from the first end 104 of the housing unit 100, then the electronics cover unit 500 from the first end 104 of the housing unit 100 and finally the storage unit 400 is inserted into the housing unit 100 from the first end 104 of the housing unit 100 .

So bilden die Gehäuseeinheit 100 und die Elektronikdeckeleinheit 500 eine drehfeste Verbindung. Ebenso bilden die Tretkurbelwelleneinheit 200 und die Lagerungseinheit 400 eine drehfeste Verbindung. Die Tretkurbelwelleneinheit 200 und die Lagerungseinheit 400 sind über das Innenlager 112 der Gehäuseeinheit 100, das Außenlager 222 der Tretkurbelwelleneinheit 200und das Außenlager 410 der Lagerungseinheit 400 drehbar zu der Gehäuseeinheit 100 und der Elektronikdeckeleinheit 500 gelagert. Das Abtriebselement 212 der Tretkurbelwelleneinheit 200 ist wiederum durch das Innenlager 112 der Gehäuseeinheit 100, das Außenlager 222 der Tretkurbelwelleneinheit 200, das Innenlager 218 der Tretkurbelwelleneinheit 200und dem zweiten Freilauf 216 sowohl zu der Gehäuseeinheit 100 als auch zu der Tretkurbelwelle 202 drehbar gelagert. Die Antriebseinheit 300 ist über den Radialkragen 304 drehfest mit der Gehäuseeinheit 100 verbunden. Gleichzeitig ist das Getriebe 210, welches mit dem Hohlrad 114 der Gehäuseeinheit 100 in Wirkverbindung steht, eingangsseitig mit der Antriebseinheit 300 und ausgangsseitig mit dem ersten Freilauf 214 verbunden, welcher mit dem Abtriebselement 212 der Tretkurbelwelleneinheit 200 gekoppelt ist. Die beiden Freiläufe 214, 216 sind dabei derart eingerichtet, dass eine Übertragung einer Drehung der Antriebseinheit 300 auf das Abtriebselement 212 der Tretkurbelwelleneinheit 200 ermöglicht und auf die Tretkurbelwelle 202 verhindert wird, und dass eine Übertragung einer Drehung der Tretkurbelwelle 202 auf das Abtriebselement 212 der Tretkurbelwelleneinheit 200 ermöglicht und auf die Antriebseinheit 300 verhindert wird.The housing unit 100 and the electronics cover unit 500 thus form a non-rotatable connection. Likewise, the pedal crankshaft unit 200 and the bearing unit 400 form a non-rotatable connection. The pedal crankshaft unit 200 and the bearing unit 400 are supported via the inner bearing 112 of the housing unit 100, the outer bearing 222 of the pedal crankshaft unit 200 and the outer bearing 410 of the bearing unit 400 so that they can rotate relative to the housing unit 100 and the electronics cover unit 500. The output element 212 of the pedal crankshaft unit 200 is in turn supported by the inner bearing 112 of the housing unit 100, the outer bearing 222 of the pedal crankshaft unit 200, the inner bearing 218 of the pedal crankshaft unit 200 and the second freewheel 216 both to the housing unit 100 and to the pedal crankshaft 202. The drive unit 300 is non-rotatably connected to the housing unit 100 via the radial collar 304 . At the same time, the transmission 210, which is in operative connection with the ring gear 114 of the housing unit 100, is connected to the drive unit 300 on the input side and to the first freewheel 214 on the output side, which is coupled to the output element 212 of the pedal crankshaft unit 200. The two freewheels 214, 216 are set up in such a way that a transmission of a rotation of the drive unit 300 to the output element 212 of the pedal crankshaft unit 200 is possible and to the pedal crankshaft 202 is prevented, and that a transmission of a rotation of the pedal crankshaft 202 to the output element 212 of the pedal crankshaft unit 200 allows and the drive unit 300 is prevented.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Antriebsbaugruppedrive assembly
1212
erstes Ende der Antriebsbaugruppefirst end of the drive assembly
1414
zweites Ende der Antriebsbaugruppe second end of the drive assembly
100100
Gehäuseeinheithousing unit
102102
GehäuseHousing
104104
erstes Ende der Gehäuseeinheitfirst end of the housing unit
106106
zweites Ende der Gehäuseeinheitsecond end of the housing unit
108108
Außenseite des Gehäusesoutside of the case
110110
Innenseite des Gehäusesinside of the housing
112112
Innenlager der GehäuseeinheitHousing unit inner bearing
114114
Hohlradring gear
116116
Wellendichtring der Gehäuseeinheit Shaft seal of the housing unit
200200
Tretkurbelwelleneinheitpedal crank unit
202202
Tretkurbelwellepedal crankshaft
204204
Außenseite der Tretkurbelwelleoutside of the crankshaft
206206
erstes Ende der Tretkurbelwelleneinheitfirst end of the pedal crankshaft assembly
208208
zweites Ende der Tretkurbelwelleneinheitsecond end of the pedal crankshaft assembly
210210
Getriebetransmission
212212
Abtriebselement der TretkurbelwelleneinheitOutput element of the pedal crankshaft unit
214214
erster Freilauffirst freewheel
216216
zweiter Freilaufsecond freewheel
218218
Innenlager der TretkurbelwelleneinheitInner bearing of the pedal crankshaft unit
220220
Wellendichtring der TretkurbelwelleneinheitShaft seal of the pedal crankshaft unit
222222
Außenlager der Tretkurbelwelleneinheit Outer bearing of the pedal crankshaft unit
300300
Antriebseinheitdrive unit
302302
Antriebshülsedrive sleeve
304304
Radialkragenradial collar
306306
erstes Ende der Antriebseinheitfirst end of the drive unit
308308
zweites Ende der Antriebseinheitsecond end of the drive unit
310310
Elektronikelectronics
312312
Antrieb drive
400400
Lagerungseinheitstorage unit
402402
Lagerungselementstorage element
404404
Außenseite des LagerungselementsOutside of the storage element
406406
erstes Ende der Lagerungseinheitfirst end of storage unit
408408
zweites Ende der Lagerungseinheitsecond end of storage unit
410410
Außenlager der LagerungseinheitExternal bearing of the storage unit
412412
Exzenter eccentric
500500
Elektronikdeckeleinheitelectronics cover unit
502502
Elektronikdeckelelementelectronics cover element
504504
erstes Ende der Elektronikdeckeleinheitfirst end of electronics cover assembly
506506
zweites Ende der Elektronikdeckeleinheitsecond end of electronics cover assembly
508508
Rippenstrukturrib structure
510510
Rippenribs
512512
Fase chamfer
600600
Blende cover
700700
SpiderSpider
702702
Kettenblattchainring
704704
Verzahnungsebenegear level
706706
Axialkragen axial collar
800800
Schmierstoffraumlubricant space

Claims (9)

Antriebsbaugruppe (10) für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug, aufweisend folgende zur Antriebsbaugruppe (10) verbundene koaxiale Einheiten (100, 200, 300, 400, 500) aus mehreren Komponenten: - eine Gehäuseeinheit (100) mit einem Gehäuse (102), - eine Tretkurbelwelleneinheit (200) mit einer Tretkurbelwelle (202), - eine Antriebseinheit (300) mit einem als Elektromotor ausgebildeten Antrieb (312), - eine Lagerungseinheit (400) zur Lagerung der Tretkurbelwelle (202), und - eine Elektronikdeckeleinheit (500), welche die Gehäuseeinheit (100) axial abschließt, wobei mindestens zwei dieser koaxialen Einheiten (100, 200, 300, 400, 500), von denen eine die Antriebseinheit (300) ist, mehrere vormontierte Komponenten umfassen, gekennzeichnet durch eine Blende (600), welche an einem axialen Ende (12, 14) der Antriebsbaugruppe (10) mit einem axialen Abstand zur Luftführung nach au-ßen angeordnet ist.Drive assembly (10) for a muscle-powered vehicle, having the following coaxial units (100, 200, 300, 400, 500) connected to the drive assembly (10) and consisting of several components: - a housing unit (100) with a housing (102), - a pedal crankshaft unit (200) with a pedal crankshaft (202), - a drive unit (300) with a drive (312) designed as an electric motor, - a bearing unit (400) for bearing the pedal crankshaft (202), and - an electronics cover unit (500), which closes off the housing unit (100) axially, at least two of these coaxial units (100, 200, 300, 400, 500), one of which is the drive unit (300), comprising a plurality of preassembled components, characterized by a screen (600), which is arranged at an axial end (12, 14) of the drive assembly (10) at an axial distance from the air duct to the outside. Antriebsbaugruppe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikdeckeleinheit (500) an einer ihrer axialen Seiten eine Rippenstruktur (508) zur Kühlung aufweist.Drive assembly (10) according to claim 1 , characterized in that the electronics cover unit (500) has a rib structure (508) for cooling on one of its axial sides. Antriebsbaugruppe (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenstruktur (508) mehrere radial verlaufende Rippen (510) umfasst, welche an ihren radial äußeren Enden eine Fase (512) aufweisen.Drive assembly (10) according to claim 2 , characterized in that the rib structure (508) comprises a plurality of radially extending ribs (510) which have a chamfer (512) at their radially outer ends. Antriebsbaugruppe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (600) mit der Tretkurbelwelleneinheit (200) drehfest verbunden ist und eine Struktur zur Luftführung nach außen aufweist.Drive assembly (10) according to claim 1 , characterized in that the screen (600) is non-rotatably connected to the pedal crankshaft unit (200) and has a structure for guiding air to the outside. Antriebsbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner gekennzeichnet durch einen Spider (700), welcher mit der Tretkurbelwelleneinheit (200) verbunden ist und zumindest teilweise die Gehäuseeinheit (100) in sich aufnimmt.Drive assembly (10) according to one of Claims 1 until 4 , further characterized by a spider (700) which is connected to the crankshaft unit (200) and at least partially accommodates the housing unit (100) therein. Antriebsbaugruppe (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spider (700) ein Kettenblatt (702) mit einer Verzahnungsebene (704) aufweist, die in einem axialen Bereich zwischen axial am weitesten voneinander beabstandeten Lagern (218, 410) der Tretkurbelwelleneinheit (200) liegt.Drive assembly (10) according to claim 5 , characterized in that the spider (700) has a chainring (702) with a toothing plane (704) which lies in an axial region between bearings (218, 410) of the pedal crankshaft unit (200) which are spaced furthest apart axially. Antriebsbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner gekennzeichnet durch einen Schmierstoffraum (800), der zur Aufnahme von Schmierstoff und zum direkten Kontakt von einem darin befindlichen Schmierstoff mit wenigstens einer Komponente der Gehäuseeinheit (100) und der Antriebseinheit (300) ausgebildet ist.Drive assembly (10) according to one of Claims 1 until 6 , Further characterized by a lubricant chamber (800) which is designed to receive lubricant and for direct contact of a lubricant located therein with at least one component of the housing unit (100) and the drive unit (300). Antriebsbaugruppe (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierstoffraum (800) zumindest zum direkten Kontakt von darin befindlichem Schmierstoff mit dem Gehäuse (102) und dem als Elektromotor ausgebildeten Antrieb (312) ausgebildet ist.Drive assembly (10) according to claim 7 , characterized in that the lubricant chamber (800) is designed at least for direct contact of lubricant located therein with the housing (102) and designed as an electric motor drive (312). Mit Muskelkraft antreibbares Fahrzeug, das Folgendes aufweist: - eine Vorrichtung zur Drehung der Tretkurbelwelleneinheit (200) der Antriebsbaugruppe (10) mit Muskelkraft, und - eine Vorrichtung zur Übertragung der durch die Antriebsbaugruppe (10) ausgegebenen Kraft zur Bewegung des Fahrzeugs in eine Fahrtrichtung, gekennzeichnet durch eine Antriebsbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Human-powered vehicle, comprising: - a device for rotating the pedal crankshaft unit (200) of the drive assembly (10) with human power, and - a device for transmitting the power output by the drive assembly (10) to move the vehicle in a direction of travel, characterized by a drive assembly (10) according to one of Claims 1 until 8th .
DE102022203237.3A 2022-04-01 2022-04-01 Drive assembly for a human-powered vehicle and vehicle having such a drive assembly Active DE102022203237B3 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022203237.3A DE102022203237B3 (en) 2022-04-01 2022-04-01 Drive assembly for a human-powered vehicle and vehicle having such a drive assembly
TW112108907A TW202400464A (en) 2022-04-01 2023-03-10 Antriebsbaugruppe fuer ein mit muskelkraft angetriebenes fahrzeug und fahrzeug mit einer solchen antriebsbaugruppe
PCT/EP2023/058434 WO2023187144A1 (en) 2022-04-01 2023-03-31 Drive assembly for a vehicle driven using muscle force, and vehicle having a drive assembly of this type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022203237.3A DE102022203237B3 (en) 2022-04-01 2022-04-01 Drive assembly for a human-powered vehicle and vehicle having such a drive assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022203237B3 true DE102022203237B3 (en) 2023-05-25

Family

ID=86099903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022203237.3A Active DE102022203237B3 (en) 2022-04-01 2022-04-01 Drive assembly for a human-powered vehicle and vehicle having such a drive assembly

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102022203237B3 (en)
TW (1) TW202400464A (en)
WO (1) WO2023187144A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4830485B2 (en) 2005-12-27 2011-12-07 パナソニック株式会社 Motor unit and electric bicycle using the same
EP2724926A1 (en) 2012-10-26 2014-04-30 J.D Components Co., Ltd. Central axle power output mechanism
DE102014108611A1 (en) 2013-06-18 2014-12-18 Ovalo Gmbh Bicycle drive device
WO2016067200A1 (en) 2014-10-31 2016-05-06 Piaggio & C. S.P.A. Propulsion unit for an electric pedal-assisted cycle and pedal-assisted cycle thereof
DE102015100676B3 (en) 2015-01-19 2016-06-09 Unicorn Energy GmbH Drive assembly for a manually driven vehicle with an electric auxiliary drive, method for controlling such a drive assembly and use, method for controlling a vehicle and vehicle
DE202014010823U1 (en) 2013-03-20 2016-10-13 Tq-Systems Gmbh Harmonic-Pinring transmission
DE102016122845A1 (en) 2016-11-28 2018-05-30 Tq-Systems Gmbh Harmonic pinion gear, torque measuring device and freewheel assembly
JP2019183967A (en) 2018-04-10 2019-10-24 株式会社シマノ Rotating device of human power driven vehicle

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009014247A1 (en) * 2009-03-20 2010-09-23 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Drive system for a motor-assisted bicycle
CN102069889A (en) * 2009-11-24 2011-05-25 王乐琳 Driving machine of electromechanical integrally-combined power bicycle
DE102020203712B3 (en) * 2020-03-23 2021-07-01 Zf Friedrichshafen Ag Drive unit

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4830485B2 (en) 2005-12-27 2011-12-07 パナソニック株式会社 Motor unit and electric bicycle using the same
EP2724926A1 (en) 2012-10-26 2014-04-30 J.D Components Co., Ltd. Central axle power output mechanism
DE202014010823U1 (en) 2013-03-20 2016-10-13 Tq-Systems Gmbh Harmonic-Pinring transmission
DE102014108611A1 (en) 2013-06-18 2014-12-18 Ovalo Gmbh Bicycle drive device
WO2016067200A1 (en) 2014-10-31 2016-05-06 Piaggio & C. S.P.A. Propulsion unit for an electric pedal-assisted cycle and pedal-assisted cycle thereof
DE102015100676B3 (en) 2015-01-19 2016-06-09 Unicorn Energy GmbH Drive assembly for a manually driven vehicle with an electric auxiliary drive, method for controlling such a drive assembly and use, method for controlling a vehicle and vehicle
DE102016122845A1 (en) 2016-11-28 2018-05-30 Tq-Systems Gmbh Harmonic pinion gear, torque measuring device and freewheel assembly
JP2019183967A (en) 2018-04-10 2019-10-24 株式会社シマノ Rotating device of human power driven vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
TW202400464A (en) 2024-01-01
WO2023187144A1 (en) 2023-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3225449B1 (en) Wheel hub drive assembly
DE10223927B4 (en) Cladding for a pump in a helical gearbox
DE60008991T2 (en) Flywheel of an internal combustion engine with starter ring gear
DE112009002476T5 (en) Infeed system for differential gear lubricant in a drive axle assembly
DE102009000915A1 (en) Hybrid drive for a motor vehicle
WO2012139820A2 (en) Drive device comprising a rotor arrangement that can be cooled
DE112018001868B4 (en) ULTRA LIGHT REAR DRIVE ASSEMBLY (ULRAD ASSEMBLY) WITH CLUTCH LUBRICATION SYSTEM
DE202019103283U1 (en) Drive unit of the electric bicycle
DE102015218280A1 (en) Bearing lubrication for electrical machine
DE102017125939B4 (en) Wheel hub motor unit
EP3323717B1 (en) Rotor mast
EP2343254B1 (en) Drum motor
DE102012006790A1 (en) Transmission with a first and a second housing part
DE102022203237B3 (en) Drive assembly for a human-powered vehicle and vehicle having such a drive assembly
DE102006022573B4 (en) Vehicle gearbox with an additional lubrication system
DE102005022892B4 (en) Anti-vibration structure in a motor
DE102022001354B3 (en) Electric drive device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle
DE112019007702T5 (en) gear device
DE202022100669U1 (en) propulsion device and electric vehicle
DE102017010372A1 (en) Drive, comprising a drivable via a summation of electric motors transmission
DE102004040224B4 (en) roller bearing
DE202006009272U1 (en) Separator comprising a centrifugal drum driven by a motor through a magnetic clutch comprises a partition in the gap between the clutch plates
DE102018126959A1 (en) Brake system, axle carrier unit for a low-floor vehicle, low-floor vehicle with such axle carrier unit and drive unit
DE102004017439B4 (en) epicyclic gear
DE202022100670U1 (en) propulsion device and electric vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final