DE102022211598B4 - Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec (1) in einem Gehäuse (2) mit einer Tretkurbelwelle (3), mit einem koaxial zu der Tretkurbelwelle (3) angeordneten mehrstufigen Tretlagergetriebe (4), mit zumindest einer elektrischen Maschine (8) mit einer achsparallel zur Tretkurbelwelle (3) angeordneten Rotorwelle (9) und mit einem koaxial zu der Rotorwelle (9) angeordneten Reduzierradsatz (10) vorgeschlagen, wobei die Rotorwelle (9) der elektrischen Maschine (8) über den Reduzierradsatz (10) und über einen Primärtrieb (11) mit einem Eingang des Tretlagergetriebes (4) direkt oder indirekt verbindbar oder verbunden ist, wobei die Tretkurbelwelle (3) über eine Drehmomentsensierung mit dem Eingang des Tretlagergetriebes (4) verbunden ist, wobei der Primärtrieb (11) axial zwischen der Drehmomentsensierung und dem Eingang des Tretlagergetriebes (4) angeordnet ist und wobei ein Ausgang des Tretlagergetriebes (4) über einen Sekundärtrieb (6) mit einem Laufrad (7) verbindbar oder verbunden ist. Ferner wird ein Fahrrad oder Pedelec (zuvor eins) mit der Antriebsanordnung vorgeschlagen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec in einem Gehäuse mit einer Tretkurbelwelle, mit einem koaxial zu der Tretkurbelwelle angeordneten mehrstufigen Tretlagergetriebe, mit zumindest einer elektrischen Maschine mit einer achsparallel zur Tretkurbelwelle angeordneten Rotorwelle und mit einem koaxial zur Rotorwelle angeordneten Reduzierradsatz, wobei ein Ausgang des Tretlagergetriebes über einen Sekundärtrieb mit einem Laufrad verbindbar oder verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrrad oder Pedelec mit der Antriebsanordnung.
  • Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2018 208 380 A1 ist ein Mehrstufengetriebe in Planetenbauweise als Tretlagergetriebe für ein Fahrrad oder ein Pedelec mit einer Getriebeeingangswelle als Tretkurbelwelle und einer Getriebeausgangswelle als Abtrieb bekannt. Das Tretlagergetriebe umfasst vier Planetenradsätze, die miteinander gekoppelt sind. Ferner ist eine achsparallel zur Tretkurbelwelle angeordnete elektrische Maschine vorgesehen, die über eine Stirnradstufe oder einen Riementrieb mit einem der Planetenradsätze des Tretlagergetriebes verbunden ist.
  • DE 10 2016 225 142 A1 zeigt ein Getriebe für ein Fahrrad, mit einer Eingangswelle, die mit einer Tretkurbelwelle drehfest verbindbar ist, und einer Ausgangswelle, die mit einem Abtriebsrad drehfest verbindbar ist. Das Getriebe weist wenigstens drei Planetengetriebe auf, die mit der Eingangswelle und der Ausgangswelle wirkverbunden sind, wobei ein einziges der Planetengetriebe einen Stufenplaneten mit einem ersten Verzahnungsbereich mit einem ersten Durchmesser und einem zweiten Verzahnungsbereich mit einem zweiten Durchmesser aufweist.
  • DE 10 2016 225 145 A1 zeigt ein Getriebe für ein Fahrrad, mit wenigstens vier Schaltelementen, einer Antriebswelle, einem ersten Planetensatz, der mit der Antriebswelle wirkverbunden ist, einem zweiten Planetensatz, der mit der Antriebswelle wirkverbindbar ist, und einer Abtriebswelle. Die Antriebswelle ist mit einem Hohlrad des ersten Planetensatzes drehfest verbunden und die Abtriebswelle ist mit einem Steg des ersten Planetensatzes drehfest verbunden.
  • DE 10 2018 217 097 A1 zeigt eine Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec, mit einer Tretkurbelwelle als muskelkraftbetriebenem Antrieb und zumindest einer elektrischen Maschine sowie mit einem Planetengetriebe zum Realisieren von mehreren Übersetzungsstufen, wobei eine Getriebeeingangswelle des Planetengetriebes sowohl mit der Tretkurbelwelle als auch mit der elektrischen Maschine koppelbar ist und wobei die Getriebeausgangswelle des Planetengetriebes mit einem Abtrieb gekoppelt ist und wobei die Tretkurbelwelle, die Antriebswelle der elektrischen Maschine und zumindest die Getriebeeingangswelle des Planetengetriebes achsparallel zueinander angeordnet sind.
  • DE 10 2019 111 028 A1 zeigt eine Getriebeanordnung für ein Fahrrad mit einer Eingangswelle, mit einer Vorgelegewelle, mit einer Ausgangswelle, die mit einem Antriebsrad des Fahrrads verbindbar ist, mit einer Mehrzahl von schaltbaren ersten Gangradsätzen, die die Eingangswelle und die Vorgelegewelle verbinden und die jeweils wenigstens einer Gangstufe zugeordnet sind und mit einem Maschinenzahnrad, das mit einer der Wellen verbunden oder verbindbar ist und in das Antriebsmoment einer elektrischen Maschine einleitbar ist.
  • DE 10 2018 217 883 A1 zeigt eine Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec mit einer manuellen Antriebswelle in einem Gehäuse, mit einem achsparallel zu der manuellen Antriebswelle angeordneten Rotor eines ersten elektrischen Antriebes und mit einem koaxial zu der manuellen Antriebswelle angeordneten Rotor eines zweiten elektrischen Antriebes, wobei der erste Rotor über eine erste Festübersetzung mit einem ersten Planetenradsatz als Überlagerungsgetriebe gekoppelt ist, wobei der zweite Rotor über eine zweite Festübersetzung mit der manuellen Antriebswelle gekoppelt ist, wobei die manuelle Antriebswelle mit dem ersten Planetenradsatz als Überlagerungsgetriebe gekoppelt ist, und wobei der erste Planetenradsatz als Überlagerungsgetriebe mit einem Abtrieb gekoppelt ist.
  • DE 10 2011 087 784 A1 zeigt einen Kurbeltrieb für ein Fahrrad, umfassend eine Tretkurbelwellenanordnung zum Anbringen von zwei Tretkurbeln an die freien Enden der Tretkurbelwellenanordnung, ein auf der Tretkurbelwellenanordnung rotationsfest fixiertes Abtriebsrad zur Kraftübertragung auf ein Rad des Fahrrades, ein auf der Tretkurbelwellenanordnung rotationsfest fixiertes erstes Geberrad, ein auf der Tretkurbelwellenanordnung rotationsfest fixiertes, vom ersten Geberrad beabstandetes zweites Geberrad, einen ersten Drehwinkelsensor zum Detektieren eines ersten Drehwinkels des ersten Geberrades, und einen zweiten Drehwinkelsensor zum Detektieren eines zweiten Drehwinkels des zweiten Geberrades, wobei die Tretkurbelwellenanordnung zwischen den beiden Geberrädern zumindest teilweise torsionslabil ausgebildet ist, sodass eine Drehwinkeldifferenz an den beiden Geberrädern entsteht.
  • DE 10 2019 123 318 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Messen eines Drehmoments an einem Kurbeltrieb eines Fahrrads. Die Vorrichtung umfasst ein Abtriebsrad, das ausgebildet ist, das Drehmoment einer Kurbeltriebwelle zu vermitteln. Das Abtriebsrad hat einen inneren Ring und einen äußeren Ring, wobei mehrere Speichen radial zwischen dem inneren Ring und dem äußeren Ring verlaufen. Weiterhin weist das Abtriebsrad zwischen den Speichen Ausnehmungen auf, wobei auf wenigstens einer der Speichen ein Verformungsmesselement angeordnet ist.
  • DE 10 2021 116 701 B3 zeigt eine Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrrad mit einer Motoreinheit mit einem Elektromotor zum Antreiben des Elektrofahrrads. Die Antriebsvorrichtung umfasst ferner eine Tretkurbelwelle, die um eine Rotationsachse drehbar ist und sich durch ein Motorgehäuse der Motoreinheit erstreckt. Die Antriebsvorrichtung weist weiter ein Kettenblattsystem auf, das zum Antreiben des Elektrofahrrads mit der Tretkurbelwelle gekoppelt ist. Außerdem umfasst die Antriebsvorrichtung eine Drehmomentsensoreinheit, die in Bezug auf die Rotationsachse außerhalb des Motorgehäuses zwischen dem Kettenblattsystem und dem Motorgehäuse angeordnet ist und die zum Messen eines Drehmoments des Kettenblattsystems eine Abnehmereinheit mit Abnehmerelektronik und einen radialen Messbereich umfasst. Die Abnehmereinheit und der Messbereich sind so ausgerichtet, dass eine Messrichtung zwischen ihnen entlang der Rotationsachse ausgebildet ist.
  • EP 4 029 769 A1 zeigt ein Fahrrad mit elektrischer Unterstützung, das die Trittkraft einer Kurbelwelle mit der Kraft eines Motors unterstützt, und ein Verfahren zur Überwachung einer Anomalie des Kraftübertragungsmechanismus des Fahrrads.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine eingangs beschriebene Antriebsanordnung bzw. ein Fahrrad oder Pedelec mit der Antriebsanordnung vorzuschlagen, welche bauraum- und kostenoptimiert mit einer Drehmomentsensierung an der Tretkurbelwelle ausgeführt sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 oder 2 oder 3 oder 4 gelöst. Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
  • Somit wird eine Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec in einem Gehäuse mit einer Tretkurbelwelle, mit einem koaxial zu der Tretkurbelwelle angeordneten mehrstufigen bzw. schaltbaren Tretlagergetriebe, mit zumindest einer elektrischen Maschine mit einer achsparallel zur Tretkurbelwelle angeordneten Rotorwelle und mit einem koaxial zu der Rotorwelle angeordneten Reduzierradsatz vorgeschlagen, wobei ein Ausgang des Tretlagergetriebes über einen Sekundärtrieb mit einem Laufrad verbindbar oder verbunden ist. Um eine besonders bauraum- und kostengünstige Anordnung mit einer Drehmomentsensierung an der zum Beispiel mittels Muskelkraft angetriebenen Tretkurbelwelle zu realisieren, ist die Rotorwelle der elektrischen Maschine über den Reduzierradsatz und über einen Primärtrieb mit einem Eingang des Tretlagergetriebes direkt oder indirekt verbindbar oder verbunden, wobei die Tretkurbelwelle über eine Drehmomentsensierung mit dem Eingang des Tretlagergetriebes verbunden ist und wobei der Primärtrieb axial zwischen der Drehmomentsensierung und dem Eingang des Tretlagergetriebes angeordnet ist.
  • Auf diese Weise wird eine erforderliche Drehmomentsensierung an der Tretkurbelwelle bauraum- und kostenoptimiert in die vorgeschlagene Antriebsanordnung integriert, ohne dass der axiale Bauraum hierzu vergrößert wird.
  • Der der Reduzierradsatz ist axial gesehen auf der der elektrischen Maschine abgewandten Seite des Primärtriebes im Wesentlichen radial oberhalb der Drehmomentsensierung zwischen einer Kurbelwelle der Tretkurbelwelle und dem Primärtrieb angeordnet. Durch diesen vorgeschlagenen Aufbau wird signifikant mehr Bauraum für die elektrische Maschine als auch für weitere Komponenten, wie zum Beispiel eine erforderliche Leistungselektronik oder dergleichen geschaffen.
  • Zum Erfassen des durch Muskelkraft aufgebrachten Drehmomentes an der Tretkurbelwelle können verschiedene Drehmomentsensierungen eingesetzt werden. Die Drehmomentsensierung umfasst zumindest ein Geberelement und einen das Geberelement erfassenden als Nehmerelement ausgeführten Drehmomentsensor oder dergleichen.
  • Im Rahmen einer bauraum- und kostengünstigen Integration der Drehmomentsensierung bei der vorgeschlagenen Antriebsanordnung ist das Geberelement etwa scheibenförmig oder dergleichen ausgeführt und drehfest mit der Tretkurbelwelle verbunden, wobei auf dem scheibenförmigen Geberelement zumindest ein Dehnmessstreifen oder dergleichen zum Detektieren des durch die Muskelkraft aufgebrachten Drehmomentes angeordnet ist und wobei der dem Geberelement zugewandte Drehmomentsensor gehäusefest angeordnet ist.
  • Um einerseits eine Übertragung des durch Muskelkraft aufgebrachten Drehmomentes von der Tretkurbelwelle auf den Eingang des Tretlagergetriebes sicherzustellen und andererseits gleichzeitig eine Erfassung bzw. Sensierung dieses Drehmomentes zu gewährleisten, ist das Geberelement mit einem Übertragungselement oder dergleichen drehfest verbunden, wobei das Übertragungselement wiederum drehfest mit einem Getriebeeingangselement des Tretlagergetriebes verbunden ist.
  • Der zur Übertragung des Drehmoments der elektrischen Maschine vorgesehene Primärtrieb ist als Riementrieb, Kettentrieb oder dergleichen ausgeführt. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn ein koaxial zur Tretkurbelwelle angeordnetes Ketten- oder Riemenrad entweder drehfest oder zum Beispiel über eine Freilaufkupplung mit dem Getriebeeingangselement oder mit dem Übertragungselement verbindbar oder verbunden ist. Wenn die Verbindung über eine Freilaufkupplung erfolgt, wird ein Mitschleppen der elektrischen Maschine verhindert, wenn keine elektrische Drehmomentunterstützung erfolgt.
  • Um eine kosten- und auch bauraumgünstige Lagerung des Ketten- oder Riemenrades des Primärtriebes bei der vorgeschlagenen Antriebsanordnung zu realisieren, ist vorgesehen, dass das Ketten- oder Riemenrad über ein Wälzlager, Nadellager oder dergleichen auf dem Übertragungselement gelagert ist. Um bei dieser Art der Lagerung eine lösbare Verbindung des Ketten- oder Riemenrades mit dem Eingang des Tretlagergetriebes zu realisieren, ist das Ketten- oder Riemenrad über die Freilaufkupplung mit dem Getriebeeingangselement wirkverbunden.
  • Eine alternative Lagerung des Ketten- oder Riemenrades kann bei der vorgeschlagenen Antriebsanordnung dadurch realisiert werden, dass das Ketten- oder Riemenrad über ein Gleitlager oder dergleichen auf dem Getriebeeingangselement gelagert und über die Freilaufkupplung mit dem Getriebeeingangselement verbindbar ist. Das Gleitlager kann quasi in das Getriebeeingangselement integriert werden und so besonders bauraum- und kostensparend angeordnet werden. Aufgrund der geringen Relativbewegung zwischen der Tretkurbelwelle bzw. dem Übertragungselement einerseits und dem Getriebeeingangselement andererseits ist der Einsatz eines bauraumsparenden und besonders kostengünstigen Gleitlagers möglich. Hieraus ergibt sich zudem eine besonders geringe radiale Toleranzkette.
  • Eine weitere besonders bauraumgünstige und gleichzeitig kostengünstige Lagerung des Ketten- oder Riemenrades wird bei der vorgeschlagenen Antriebsanordnung dadurch realisiert, dass das Ketten- oder Riemenrad über die Freilaufkupplung auf dem Übertragungselement gelagert ist und mit dem Übertragungselement verbunden ist. Demzufolge wird der Primärtrieb über die bereits vorhandene Verbindung zwischen dem Übertragungselement und dem Getriebeeingangselement mit dem Tretlagergetriebe gekoppelt, ohne dass eine zusätzliche direkte Verbindung des Primärtriebes mit dem Getriebeeingangselement erforderlich ist. Hierdurch können Bauteile eingespart werden und somit der erforderliche Bauraum reduziert werden.
  • Vorzugsweise können ein Außenring der Freilaufkupplung mit dem Ketten- oder Riemenrad und ein Innenring der Freilaufkupplung mit dem Übertragungselement verbunden werden. Besonders geeignet ist diese Ausführung für nahezu permanent elektrisch unterstützte Fahrräder oder Pedelecs, weil bei dieser Ausführung nahezu keine Differenzdrehzahl zwischen dem Außenring und dem Innenring der Freilaufkupplung auftritt.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Fahrrad oder Pedelec mit zumindest einer vorbeschriebenen Antriebsanordnung gelöst, wodurch sich weitere und die bereits beschriebenen Vorteile ergeben.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 eine Prinzipansicht einer Ausführung einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung eines Fahrrades bzw. Pedelecs;
    • 2 eine Detailansicht einer ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung mit einer Wälzlagerung eines Ketten- oder Riemenrades auf einem Übertragungselement einer Drehmomentsensierung;
    • 3 eine Detailansicht einer zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung mit einer Gleitlagerung des Ketten- oder Riemenrades auf einem Getriebeeingangselement eines Tretlagergetriebes; und
    • 4 eine Detailansicht einer dritten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung mit einer Lagerung des Ketten- oder Riemenrades über eine Freilaufkupplung auf dem Übertragungselement der Drehmomentsensierung.
  • In den 1 bis 4 sind verschiedene Ausführungen einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung anhand eines Fahrrades oder Pedelecs 1 lediglich beispielhaft dargestellt.
  • Die Antriebsanordnung umfasst ein Gehäuse 2 als Tretlagergehäuse zwischen Tretkurbeln 12 mit einem koaxial zu einer Tretkurbelwelle 3 angeordneten mehrstufigen bzw. schaltbaren Tretlagergetriebe 4, welches lediglich schematisch angedeutet ist. Ein Abtrieb 5 des Tretlagergetriebes 4 ist über einen als Ketten- oder Riementrieb ausgeführten Sekundärtrieb 6 mit einem Antriebsrad bzw. Laufrad 7 des Fahrrades oder Pedelecs 1 verbindbar oder verbunden. Ferner ist in dem Gehäuse 2 eine elektrische Maschine 8 vorgesehen, wobei eine Rotorwelle 9 der elektrischen Maschine 8 achsparallel zur Tretkurbelwelle 3 angeordnet ist. Die Rotorwelle 9 der elektrischen Maschine 8 ist über einen koaxial zu der Rotorwelle 9 angeordneten Reduzierradsatz 10 und über einen als Ketten- oder Riementrieb ausgeführten Primärtrieb 11 mit einem Eingang des Tretlagergetriebes 4 je nach Ausführungsvariante direkt verbunden oder indirekt verbindbar. Als Reduzierradsatz 10 ist vorzugsweise ein Planetenradsatz mit Stufenplaneten vorgesehen, bei dem die Ausgangsdrehzahl gegenüber dessen Eingangsdrehzahl reduziert wird. Die Tretkurbelwelle 3 ist über eine Drehmomentsensierung mit dem Eingang des Tretlagergetriebes 4 verbunden.
  • Unabhängig von den dargestellten Ausführungsvarianten ist bei der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung vorgesehen, dass der Primärtrieb 11 axial zwischen der Drehmomentsensierung und dem Eingang des Tretlagergetriebes 4 angeordnet ist. Ferner ist der Reduzierradsatz 10 axial auf der der elektrischen Maschine 8 abgewandten Seite des Primärtriebes 11 im Wesentlichen radial oberhalb der Drehmomentsensierung zwischen einer der Tretkurbeln 12 der Tretkurbelwelle 3 und dem Primärtrieb 11 angeordnet. Als Drehmomentsensierung ist bei der vorgeschlagenen Antriebsanordnung vorgesehen, dass ein etwa scheibenförmiges Geberelement 13 drehfest mit der Tretkurbelwelle 3 verbunden ist. Auf dem scheibenförmigen Geberelement 13 ist zumindest ein Dehnmessstreifen angeordnet, mit dem das durch Muskelkraft auf die Tretkurbelwelle 3 aufgebrachte Drehmoment detektiert wird. Ferner umfasst die Drehmomentsensierung ein das Geberelement 13 erfassendes Nehmerelement, welches als Drehmomentsensor 14 ausgeführt ist. Der Drehmomentsensor 14 ist in dem Gehäuse 2 derart befestigt, dass dieser dem scheibenförmigen Geberelement 13 zugewandt ist. Um das Drehmoment der Tretkurbelwelle 3 auf den Eingang des Tretlagergetriebes 4 zu übertragen, ist das Geberelement 13 mit einem Übertragungselement 15 drehfest verbunden. Das Übertragungselement 15 kann beispielsweise L- förmig ausgeführt werden, wobei die horizontale Basis der L-Form des Übertragungselements 15 über eine Mitnahmeverzahnung drehfest mit einem Getriebeeingangselement 16 des Tretlagergetriebes 4 verbunden ist.
  • Bei der in 2 dargestellten ersten Ausführungsvariante der Antriebsanordnung ist zudem vorgesehen, dass ein koaxial zur Tretkurbelwelle 3 angeordnetes Ketten- oder Riemenrad 17 des Primärtriebes 11 über eine vorzugsweise nicht aktiv schaltbare Freilaufkupplung 18 mit dem Getriebeeingangselement 16 des Tretlagergetriebes 4 verbindbar ist. Die quasi als mechanischer Freilauf mit einem Außenring 19 und einem Innenring 20 ausgeführte Freilaufkupplung 18 überträgt im gesperrten Zustand das elektrisch erzeugte Drehmoment der elektrischen Maschine 8 auf das Getriebeeingangselement 16 des Tretlagergetriebes 4. Ferner ist bei der ersten Ausführungsvariante vorgesehen, dass das Ketten- oder Riemenrad 17 des Primärtriebes 11 über ein Wälzlager 21 auf der horizontalen Basis des im Querschnitt L-förmigen Übertragungselements 15 gelagert ist.
  • In 3 ist eine zweite Ausführungsvariante der Antriebsanordnung gezeigt, bei der eine alternative Lagerung des Ketten- oder Riemenrades 17 des Primärtriebes 11 realisiert ist. Das Ketten- oder Riemenrad 17 des Primärtriebes 11 ist ebenso wie bei der ersten Ausführungsvariante über die Freilaufkupplung 18 mit dem Getriebeeingangselement 16 des Tretlagergetriebes 4 wirkverbunden. Zudem ist das Ketten- oder Riemenrad 17 des Primärtriebes 11 über ein Gleitlager 22 auf dem Getriebeeingangselement 16 des Tretlagergetriebes 4 gelagert.
  • Schließlich ist in 4 eine dritte Ausführungsvariante der Antriebsanordnung gezeigt, bei der das Ketten- oder Riemenrad 17 des Primärtriebes 11 über die Freilaufkupplung 18 auf der horizontalen Basis des im Querschnitt L-förmigen Übertragungselements 15 einerseits gelagert und andererseits wirkverbunden ist. Hierzu ist der Außenring 19 der Freilaufkupplung 18 mit dem Ketten- oder Riemenrad 17 des Primärtriebes 11 verbunden, während der Innenring 20 der Freilaufkupplung 18 mit der horizontalen Basis des Übertragungselements 15 verbunden ist.
  • Bezugszeichen
    • 1
    Fahrrad oder Pedelec
    2
    Gehäuse
    3
    Tretkurbelwelle
    4
    Tretlagergetriebe
    5
    Abtrieb des Tretlagergetriebes
    6
    Sekundärtrieb
    7
    Laufrad
    8
    elektrische Maschine
    9
    Rotorwelle
    10
    Reduzierradsatz
    11
    Primärtrieb
    12
    Tretkurbel
    13
    Geberelement
    14
    Drehmomentsensor bzw. Nehmerelement
    15
    Übertragungselement
    16
    Getriebeeingangselement
    17
    Ketten- oder Riemenrad des Primärtriebes
    18
    Freilaufkupplung
    19
    Außenring der Freilaufkupplung
    20
    Innenring der Freilaufkupplung
    21
    Wälzlager
    22
    Gleitlager

Claims (4)

  1. Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec (1) in einem Gehäuse (2) mit einer Tretkurbelwelle (3), mit einem koaxial zu der Tretkurbelwelle (3) angeordneten mehrstufigen Tretlagergetriebe (4), mit zumindest einer elektrischen Maschine (8) mit einer achsparallel zur Tretkurbelwelle (3) angeordneten Rotorwelle (9) und mit einem koaxial zu der Rotorwelle (9) angeordneten Reduzierradsatz (10), wobei die Rotorwelle (9) der elektrischen Maschine (8) über den Reduzierradsatz (10) und über einen Primärtrieb (11) mit einem Eingang des Tretlagergetriebes (4) direkt oder indirekt verbindbar oder verbunden ist, wobei die Tretkurbelwelle (3) über eine Drehmomentsensierung mit dem Eingang des Tretlagergetriebes (4) verbunden ist, wobei der Primärtrieb (11) axial zwischen der Drehmomentsensierung und dem Eingang des Tretlagergetriebes (4) angeordnet ist und wobei ein Ausgang des Tretlagergetriebes (4) über einen Sekundärtrieb (6) mit einem Laufrad (7) verbindbar oder verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass - der Reduzierradatz (10) axial auf der der elektrischen Maschine (8) abgewandten Seite des Primärtriebes (11) im Wesentlichen radial oberhalb der Drehmomentsensierung zwischen einer Tretkurbel (12) der Tretkurbelwelle (3) und dem Primärtrieb (11) angeordnet ist, - die Drehmomentsensierung zumindest ein Geberelement (13) und einen das Geberelement (13) erfassenden als Nehmerelement ausgeführten Drehmomentsensor (14) umfasst, wobei das Geberelement (13) etwa scheibenförmig ausgeführt und drehfest mit der Tretkurbelwelle (3) verbunden ist, wobei auf dem scheibenförmigen Geberelement (13) zumindest ein Dehnmessstreifen angeordnet ist, und wobei der dem Geberelement (13) zugewandte Drehmomentsensor (14) gehäusefest angeordnet ist, wobei das Geberelement (13) mit einem Übertragungselement (15) drehfest verbunden ist, wobei das Übertragungselement (15) drehfest mit einem Getriebeeingangselement (16) des Tretlagergetriebes (3) verbunden ist, und - der Primärtrieb (11) als Ketten- oder Riementrieb ausgeführt ist, wobei ein koaxial zur Tretkurbelwelle (3) angeordnetes Ketten- oder Riemenrad (17) über eine Freilaufkupplung (18) mit dem Getriebeeingangselement (16) verbindbar ist, wobei das Ketten- oder Riemenrad (17) des Primärtriebes (11) über ein Wälzlager (21) auf dem Übertragungselement (15) gelagert ist. (2)
  2. Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec (1) in einem Gehäuse (2) mit einer Tretkurbelwelle (3), mit einem koaxial zu der Tretkurbelwelle (3) angeordneten mehrstufigen Tretlagergetriebe (4), mit zumindest einer elektrischen Maschine (8) mit einer achsparallel zur Tretkurbelwelle (3) angeordneten Rotorwelle (9) und mit einem koaxial zu der Rotorwelle (9) angeordneten Reduzierradsatz (10), wobei die Rotorwelle (9) der elektrischen Maschine (8) über den Reduzierradsatz (10) und über einen Primärtrieb (11) mit einem Eingang des Tretlagergetriebes (4) direkt oder indirekt verbindbar oder verbunden ist, wobei die Tretkurbelwelle (3) über eine Drehmomentsensierung mit dem Eingang des Tretlagergetriebes (4) verbunden ist, wobei der Primärtrieb (11) axial zwischen der Drehmomentsensierung und dem Eingang des Tretlagergetriebes (4) angeordnet ist und wobei ein Ausgang des Tretlagergetriebes (4) über einen Sekundärtrieb (6) mit einem Laufrad (7) verbindbar oder verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass - der Reduzierradatz (10) axial auf der der elektrischen Maschine (8) abgewandten Seite des Primärtriebes (11) im Wesentlichen radial oberhalb der Drehmomentsensierung zwischen einer Tretkurbel (12) der Tretkurbelwelle (3) und dem Primärtrieb (11) angeordnet ist, - die Drehmomentsensierung zumindest ein Geberelement (13) und einen das Geberelement (13) erfassenden als Nehmerelement ausgeführten Drehmomentsensor (14) umfasst, wobei das Geberelement (13) etwa scheibenförmig ausgeführt und drehfest mit der Tretkurbelwelle (3) verbunden ist, wobei auf dem scheibenförmigen Geberelement (13) zumindest ein Dehnmessstreifen angeordnet ist, und wobei der dem Geberelement (13) zugewandte Drehmomentsensor (14) gehäusefest angeordnet ist, wobei das Geberelement (13) mit einem Übertragungselement (15) drehfest verbunden ist, wobei das Übertragungselement (15) drehfest mit einem Getriebeeingangselement (16) des Tretlagergetriebes (3) verbunden ist, und - der Primärtrieb (11) als Ketten- oder Riementrieb ausgeführt ist, wobei ein koaxial zur Tretkurbelwelle (3) angeordnetes Ketten- oder Riemenrad (17) über eine Freilaufkupplung (18) mit dem Getriebeeingangselement (16) verbindbar ist, wobei das Ketten- oder Riemenrad (17) des Primärtriebes (11) über ein Gleitlager (22) auf ein Gleitlager (22) auf dem Übertragungselement (15) gelagert ist. (3)
  3. Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec (1) in einem Gehäuse (2) mit einer Tretkurbelwelle (3), mit einem koaxial zu der Tretkurbelwelle (3) angeordneten mehrstufigen Tretlagergetriebe (4), mit zumindest einer elektrischen Maschine (8) mit einer achsparallel zur Tretkurbelwelle (3) angeordneten Rotorwelle (9) und mit einem koaxial zu der Rotorwelle (9) angeordneten Reduzierradsatz (10), wobei die Rotorwelle (9) der elektrischen Maschine (8) über den Reduzierradsatz (10) und über einen Primärtrieb (11) mit einem Eingang des Tretlagergetriebes (4) direkt oder indirekt verbindbar oder verbunden ist, wobei die Tretkurbelwelle (3) über eine Drehmomentsensierung mit dem Eingang des Tretlagergetriebes (4) verbunden ist, wobei der Primärtrieb (11) axial zwischen der Drehmomentsensierung und dem Eingang des Tretlagergetriebes (4) angeordnet ist und wobei ein Ausgang des Tretlagergetriebes (4) über einen Sekundärtrieb (6) mit einem Laufrad (7) verbindbar oder verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass - der Reduzierradatz (10) axial auf der der elektrischen Maschine (8) abgewandten Seite des Primärtriebes (11) im Wesentlichen radial oberhalb der Drehmomentsensierung zwischen einer Tretkurbel (12) der Tretkurbelwelle (3) und dem Primärtrieb (11) angeordnet ist, - die Drehmomentsensierung zumindest ein Geberelement (13) und einen das Geberelement (13) erfassenden als Nehmerelement ausgeführten Drehmomentsensor (14) umfasst, wobei das Geberelement (13) etwa scheibenförmig ausgeführt und drehfest mit der Tretkurbelwelle (3) verbunden ist, wobei auf dem scheibenförmigen Geberelement (13) zumindest ein Dehnmessstreifen angeordnet ist, und wobei der dem Geberelement (13) zugewandte Drehmomentsensor (14) gehäusefest angeordnet ist, wobei das Geberelement (13) mit einem Übertragungselement (15) drehfest verbunden ist, wobei das Übertragungselement (15) drehfest mit einem Getriebeeingangselement (16) des Tretlagergetriebes (3) verbunden ist, und - der Primärtrieb (11) als Ketten- oder Riementrieb ausgeführt ist, wobei ein koaxial zur Tretkurbelwelle (3) angeordnetes Ketten- oder Riemenrad (17) über eine Freilaufkupplung (18) auf dem Übertragungselement (15) gelagert und mit dem Übertragungselement (15) verbindbar ist. (4)
  4. Fahrrad oder Pedelec (1) mit einer Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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