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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung insbesondere für ein Fahrrad mit elektromotorischer Tretunterstützung sowie ein mit einer solchen Antriebseinrichtung ausgerüstetes Fahrrad, insbesondere in der Ausgestaltung als Pedelec.
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Fahrräder mit elektromotorischer Tretunterstützung sowie entsprechende Antriebseinrichtungen sind aus dem Stand der Technik an sich gut bekannt, weshalb es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises an dieser Stelle nicht bedarf.
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Fahrräder herkömmlicher Bauart verfügen über ein Tretlager mit einer Tretlagerwelle, wobei endseitig der Tretlagerwelle Kurbeln angeordnet sind, die tretlagerwellenentfernt jeweils eine Pedale tragen. Die Tretlagerwelle ist mit einem Kettenblatt bestückt, über die eine Antriebskette als Kraftübertragungsglied geführt ist.
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Die Radachse eines der Räder des Fahrrades verfügt über ein Kettenrad, über welche die Kette gleichfalls geführt ist, so dass das Kettenrad der Radachse und das Kettenblatt des Tretlagers in Wirkverbindung stehen. Im Betriebsfall führt eine muskelkraftinduzierte Verdrehbewegung der Kurbeln des Tretlagers zu einer Verdrehbewegung des Kettenblatts, welche Verdrehbewegung mittels der als Kraftübertragungsglied dienenden Kette auf das Kettenrad der Radachse und damit auf das zugehörige Rad übertragen wird.
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Bei einem sogenannten Elektrofahrrad erfolgt eine Tretunterstützung durch einen Elektromotor. Es sind dabei grundsätzlich zwei Prinzipien zu unterscheiden. Gemäß einem ersten Bauprinzip findet durch den Elektromotor eine elektromotorische Tretunterstützung statt, das heißt eine Unterstützung durch den Elektromotor erfolgt nur dann, wenn verwenderseitig ein Treten stattfindet. Gemäß einem zweiten Bauprinzip erfolgt eine Unterstützung durch den Elektromotor tretunabhängig, das heißt der Elektromotor wird verwenderseitig bedarfsweise gesteuert, beispielsweise durch einen Handgriff.
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Unabhängig vom Bauprinzip ist der zur elektromotorischen Unterstützung vorgesehene Elektromotor typischerweise als Nabenmotor ausgebildet, der je nach Fahrradkonstruktion entweder vorderrad- oder hinterradmontiert ist und im Betriebsfall direkt auf das jeweilige Rad einwirkt.
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Fahrräder herkömmlicher Bauart und auch Elektrofahrräder können zur Verbesserung des Fahrkomforts in an sich bekannter Weise mit einer Gangschaltung ausgerüstet sein. Typische Bauformen sind die Kettenschaltung und die Nabenschaltung.
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Die vorbeschriebenen Bau- und Konstruktionsprinzipien haben sich im alltäglichen Praxiseinsatz bewährt. Es besteht gleichwohl der Bedarf an neuartigen Konstruktionen, die auf einen besonderen Anwendungsfall bezogen spezifische Verbesserungen, insbesondere hinsichtlich der verwenderseitigen Anwendung erbringen.
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Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinrichtung für ein Fahrrad mit elektromotorischer Tretunterstützung sowie ein mit einer solchen Antriebseinrichtung ausgerüstetes Fahrrad vorzuschlagen, das die Möglichkeit einer verwenderseitigen Vereinfachung in der Handhabung bietet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen eine Antriebseinrichtung insbesondere für ein Fahrrad mit elektromotorischer Tretunterstützung, mit einer Welle und einem in Wirkverbindung mit der Welle stehenden Elektromotor, wobei der Elektromotor mit einem auf der Welle angeordneten Antriebsrad zusammenwirkt, welches Antriebsrad unter Zwischenordnung eines Freilaufs auf einer Antriebshülse angeordnet ist und welche Antriebshülse unter Zwischenordnung eines Freilaufs auf der Tretlagerwelle angeordnet ist.
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Gemäß dem nach der Erfindung vorgesehenen Antriebskonzept ist der für die Antriebsunterstützung des Fahrrades vorgesehene Elektromotor nicht als Nabenmotor ausgebildet. Er steht vielmehr in Wirkverbindung mit der Welle. Dies erbringt den Vorteil eines kompakten Aufbaus, zumal Welle und Elektromotor in räumlicher Nähe zueinander innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses gekapselt ausgebildet sein können.
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Dabei ist die erfindungsgemäß vorgesehene Wirkverbindung zwischen Elektromotor und Welle nicht dergestalt, dass durch den Elektromotor eine unmittelbare Verdrehbewegung der Welle erfolgt. Es ist vielmehr vorgesehen, dass der Elektromotor mit einem auf der Welle angeordneten Antriebsrad zusammenwirkt. Bei diesem Antriebsrad kann es sich um ein Zahnrad oder ein Riemenrad handeln, das im Betriebsfall vom Elektromotor angetrieben wird, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Übersetzung. Das Antriebsrad ist verdrehbar auf der Welle angeordnet, und zwar unter Zwischenschaltung einer Antriebshülse. Dabei sind zwischen Antriebsrad und Antriebshülse einerseits sowie zwischen Antriebshülse und Tretlagerwelle andererseits jeweils ein Freilauf angeordnet.
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Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall erfolgt mit oder ohne Elektromotorunterstützung eine Verdrehbewegung der Antriebshülse relativ gegenüber der Welle, wobei aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Kaskadierung der Freiläufe sichergestellt ist, dass eine muskelkraftinduzierte induzierte Verdrehbewegung der Welle nicht zu einer Einwirkung auf den Elektromotor führt und umgekehrt der Elektromotor im Betriebsfall nicht die Welle, sondern die davon getragene Antriebshülse antreibt.
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Die Antriebshülse ist an ein Ritzel gekoppelt, das als Eingangsritzel bezeichnet werden kann. Dieses wirkt unter Zwischenordnung eines Getriebes auf ein zweites Ritzel ein, das als Ausgangsritzel bezeichnet werden kann. Das Ausgangsritzel ist wiederum mit einem Kettenblatt gekoppelt, was in Wirkverbindung mit einem Rad des Fahrrades steht. Im Betriebsfall erfolgt mithin mit oder ohne Unterstützung des Elektromotors eine Verdrehbewegung der Antriebshülse, die auf das Eingangsritzel einwirkt, welches unter Zwischenschaltung eines Getriebes auf ein Ausgangsritzel einwirkt, das mit einem Kettenblatt gekoppelt ist, welches wiederum mit einem Fahrradrad zusammenwirkt.
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Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung wird bevorzugterweise bei einem Fahrrad mit elektromotorischer Tretunterstützung verwendet. Die Welle, die in Wirkverbindung mit dem Elektromotor steht, wird dann durch die Tretlagerwelle des Tretlagers des Fahrrades bereitgestellt.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung gestattet es, dass eine Verdrehbewegung des Elektromotors einerseits und eine muskelkraftinduzierte Verdrehbewegung der Tretlagerwelle andererseits unabhängig voneinander, das heißt ohne das Bestehen einer Wechselwirkung auf die Antriebshülse und damit auf das damit gekoppelte Eingangsritzel übertragen wird. Ferner gestattet es diese Konstruktion, dass in kompakter Bauweise zwischen Eingangsritzel und Ausgangsritzel ein als Gangschaltung dienendes Getriebe angeordnet sein kann.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wirken das Eingangsritzel und das Ausgangsritzel unter Zwischenschaltung eines Getriebes zusammen, wobei es sich bei diesem Getriebe um ein Umlaufgetriebe handelt, das auf der Tretlagerwelle angeordnet ist und das einen zur Tretlagerwelle verdrehbaren Getriebeträger aufweist.
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Der Getriebeträger kann im bestimmungsgemäßen Anwendungsfall entweder mit verdrehen oder an einer Mitverdrehung durch Festsetzung gehindert werden. Es ist so eine Zweigangschaltung realisiert, wobei anders als bei einer Naben- oder Kettenschaltung ein Gangwechsel dadurch erfolgt, dass der Getriebeträger verwenderseitig in seiner Verdrehmöglichkeit entweder blockiert oder freigeschaltet wird. Kann der Getriebeträger frei verdrehen, so ist der erste Gang eingelegt, wohingegen der zweite Gang greift, wenn der Getriebeträger in seiner Verdrehmöglichkeit blockiert ist.
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Die nach der Erfindung vorgesehene Getriebeausgestaltung ist ein 2-Gang-Getriebe, womit eine 2-Gang-Schaltung gegeben ist. Dabei ermöglicht die erfindungsgemäße Konstruktion in vorteilhafter Weise einen Gangwechsel auch unter Last. Ferner ist ein fließender Gangwechsel möglich, da nicht abrupt zwischen zwei Gängen hin und her zu schalten ist. Ein Blockieren der Verdrehbewegung des Getriebeträgers beziehungsweise ein Aufheben der Blockierung kann vielmehr dosiert und damit sanft und Übergangslos bewerkstelligt werden.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion erweist sich insgesamt als robust und wenig störanfällig. Das Tretlager samt Getriebeanordnung und Elektromotor kann gekapselt ausgebildet innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses untergebracht werden. Dabei ist die mit der erfindungsgemäßen Konstruktion realisierte Zweigangschaltung integraler Bestandteil des Tretlagers, so dass insbesondere im Unterschied zu einer Kettengangschaltung einer mechanischen Außeneinwirkung unterliegende Bauteile vermieden sind. Es könne durch die Möglichkeit der Gehäuseausgestaltung auch unerwünschte Verschmutzungen vermieden werden, was zur Robustheit und Langlebigkeit der erfindungsgemäßen Konstruktion ebenfalls beiträgt. Die Wirkverbindung von Elektromotor und Tretlagerwelle einerseits sowie die Integration der Getriebeanordnung in das Tretlager andererseits ergibt zudem den synergetischen Effekt, dass das angetriebene Rad des Fahrrades völlig frei von einem Elektromotor in der Ausgestaltung eines Nabenmotors und Teilen einer Naben- oder Kettenschaltung gehalten ist. Im Falle eines Defekts des Rades, beispielsweise einem Platten, kann das Rad in einfacher Weise demontiert werden. Dies ist bei aus dem Stand der Technik vorbekannten Konstruktionsprinzipien in dieser einfachen Weise nicht möglich, da die Demontage stets voraussetzt, zum Antrieb und/oder der Gangschaltung gehörende Baukomponenten für eine Zugänglichkeit zum zu reparierenden Rad ebenfalls zu demontieren. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es sogar, die Räder eines Fahrrades baugleich auszugestalten, das heißt im Falle eines zweirädrigen Fahrrades das zumeist angetriebene Hinterrad baugleich zum nicht angetriebenen Vorderrad auszubilden. Diese Möglichkeit ist durch die erfindungsgemäße Konstruktion deshalb eröffnet, weil das angetriebene Rad frei von Gangschaltungs- und Elektromotorkomponenten ist.
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Für eine möglichst einfache Demontage des angetriebenen Rades ist die Radachse auswechselbar vom Rahmen des Fahrrades gehalten. Im Reparaturfall ist deshalb lediglich die Radachse zu lösen, um das angetriebene Rad freizugeben. Dieses kann entfernt und repariert beziehungsweise gegen ein unbeschädigtes Rad ausgetauscht werden, das dann durch einfaches Wiedereinsetzen der Radachse bestimmungsgemäß montiert werden kann.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion eignet sich im Besonderen in Kombination mit einem Schwerlastfahrrad. Dabei meint ”Schwerlastfahrrad” im Sinne der Erfindung ein Fahrrad, das dafür ausgelegt ist, vergleichsweise hohe Lasten zu transportieren, das heißt Lasten mit einem Gewicht von mehreren hundert Kilogramm, beispielsweise 300 kg oder mehr. Denn es ist insbesondere bei einem beladenen Schwerlastfahrrad erwünscht, im Falle eines beispielsweise infolge eines Platten nicht mehr funktionstüchtigen Antriebsrades einen einfachen und schnell durchzuführenden Wechsel gegen ein ordnungsgemäß funktionierendes Antriebsrad durchführen zu können, insbesondere ohne eine vorherige Entladung des Fahrrades besorgen zu müssen.
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Der nach der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung vorgesehene Elektromotor gestattet es im Besonderen, ein Anfahren zu erleichtern, was insbesondere bei einem als Schwerlastfahrrad ausgebildeten Fahrrad von Vorteil ist. In diesem Zusammenhang erweist sich auch die erfindungsgemäß vorgesehene 2-Gang-Schaltung als vorteilhaft, da ein solches Anfahren mit entsprechender Übersetzung vorgenommen werden kann, so dass ein rasches Beschleunigen zu Beginn einer Fahrt ermöglicht ist.
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Um im Betriebsfall die Verdrehmöglichkeit des Getriebeträgers blockieren zu können, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass der Getriebeträger eine Bremsscheibe bereitstellt, die mit einer fahrradfesten Bremszange zusammenwirkt. Der Getriebeträger ist mit der Bremsscheibe fest verbunden. Die mit der Bremsscheibe zusammenwirkende Bremszange ist fahrradrahmenseitig ortsfest montiert. Sie kann verwenderseitig bedient werden, beispielsweise hydraulisch oder auch mechanisch über eine entsprechende Bowdenzugeinrichtung. Im Betätigungsfall hält die Bremszange die Bremsscheibe und damit auch den mit der Bremsscheibe gekoppelten Getriebeträger positionssicher fest. Sobald die Bremszange verwenderseitig wieder gelöst wird, kann eine Relativbewegung zwischen Bremsscheibe und Bremszange stattfinden, so dass die Verdrehmöglichkeit des Getriebeträgers wieder freigegeben ist.
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Anstelle einer Bremsscheiben-Bremszangen-Kombination kann auch ein anderes Feststellmittel gewählt werden, beispielsweise in der Ausgestaltung einer Trommelbremse. Erfindungserheblich ist allein, dass das Umlaufgetriebe in seiner Verdrehbewegung um die Welle festgesetzt werden kann, womit der Gangwechsel bewirkt ist.
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Der Getriebeträger stellt gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung zwei Getrieberitzel bereit, die jeweils mit einem jeweiligen tretlagerwellenseitigen Ritzel zusammenwirken, und zwar dem Eingangsritzel einerseits und dem Ausgangsritzel andererseits. Zur Kraftübertragung zwischen den jeweiligen Ritzelpaaren können entweder Kraftübertragungsglieder, wie zum Beispiel Riemen oder Ketten vorgesehen sein, oder die Ritzel greifen direkt ineinander.
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Die beiden Getrieberitzel sind auf einer gemeinsamen Welle angeordnet. Diese Welle ist verdrehbar unter Zwischenordnung eines Freilaufs vom Getriebeträger gehalten, so dass unter Zwischenschaltung der Welle eine Kraftübertragung von dem eingangsritzelseitigen Getrieberitzel auf das ausgangsritzelseitige Getrieberitzel stattfinden kann.
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Im ersten Getriebegang beträgt die Übersetzung vorzugsweise 1:1, was durch das Sperren des Getriebeträgers durch die Freiläufe erreicht ist, die die Getrieberitzelwelle aufnimmt. Sobald die Bremszange die Bremsscheibe lagefixiert, steht der Getriebeträger positionssicher fest, womit der zweite Gang ausgewählt ist. Das Übersetzungsverhältnis der Getriebeanordnung im zweiten Gang, das heißt bei festgesetztem Getriebeträger bestimmt sich durch das Größenverhältnis von Eingangsritzel zu dem damit in Wirkverbindung stehenden Getrieberitzel einerseits und dem zweiten Getrieberitzel zu dem damit in Wirkverbindung stehenden Ausgangsritzel andererseits.
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Das Ausgangsritzel ist mit dem Kettenblatt des Tretlagers kraftgekoppelt, wobei das Kettenblatt verdrehbar auf der Tretlagerwelle angeordnet ist und mit einem Kettenrad des angetriebenen Rads des Fahrrades zusammenwirkt. Dabei stehen das Kettenblatt und das Kettenrad mittels eines Kraftübertragungsgliedes miteinander in Wirkverbindung, bei welchem Kraftübertragungsglied es sich um eine Kette, einen Riemen und/oder dergleichen handeln kann.
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Das Kettenrad ist unter Zwischenschaltung eines Freilaufs auf der Radachse des angetriebenen Rades des Fahrrades angeordnet. Es ist so ein Betreiben der Getriebeanordnung durch das angetriebene Rad des Fahrrades vermieden.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass das Umlaufgetriebe und der Elektromotor in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Es wird so eine gekapselte Anordnung erreicht, die aus den schon vorstehend genannten Gründen von Vorteil ist.
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Mit der Erfindung wird zur Lösung der vorstehenden Aufgabe ferner vorgeschlagen ein Fahrrad, insbesondere ein Fahrrad mit elektromotorischer Tretunterstützung, beispielsweise ein Pedelec, das mit einer Antriebseinrichtung der vorbeschriebenen Art, das heißt mit einer Antriebseinrichtung mit den vorstehend erläuterten Merkmalen ausgerüstet ist. Für ein solches Fahrrad ergeben sich die ebenfalls schon vorstehend erläuterten Vorteile.
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Die mit der Erfindung vorgeschlagene Antriebseinrichtung eignet sich selbstredend nicht nur für die Verwendung im Zusammenhang mit einem Fahrrad. Die Antriebseinrichtung nach der Erfindung kann ganz allgemein für ein- oder zweispurige Landfahrzeuge eingesetzt werden, mithin nicht nur für Fahrräder, sondern auch für Motorräder und/oder ähnliches, insbesondere Elektromotorräder.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
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1 in einer schematischen Draufsicht von oben eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung;
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2 in einer Seitenansicht gemäß Blickrichtung I gemäß 1 die Antriebseinrichtung nach 1;
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3 in einer schematischen Draufsicht von oben eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform und
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4 in schematisch perspektivischer Ansicht die Antriebseinrichtung nach 3.
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Die 1 und 2 lassen in einer Zusammenschau die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung 34 gemäß einer ersten Ausführungsform und die 3 und 4 die Antriebseinrichtung 34 gemäß einer zweiten Ausführungsform erkennen, wobei in den Figuren gleich verwendete Bezugszeichen gleiche Baukomponenten identifizieren.
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Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung 34 verfügt über ein Tretlager 31, das in einem Gehäuse 33 untergebracht ist. Dieses Gehäuse 33 ist seinerseits von der Rahmenkonstruktion eines in den Figuren nicht näher gezeigten Fahrrades aufgenommen. Alternativ kann das Gehäuse 33 auch selbsttragend ausgebildet sein.
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Das Tretlager 1 verfügt über eine mittels der Lager 11 und 23 verdrehbar gelagerten Tretkurbelwelle 10. Diese ist in an sich bekannter Weise endseitig mit in den Figuren nicht dargestellten Kurbeln bestückt, die jeweils hier dran verdrehbar angeordnete und in den Figuren gleichfalls nicht dargestellte Pedale tragen. Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall kann verwenderseitig unter Muskelkrafteinwirkung in an sich bekannter Weise eine Verdrehbewegung der Tretlagerwelle 10 erreicht werden.
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In dem Gehäuse 33 ist ferner ein Elektromotor 1 untergebracht. Dessen Motorwelle ist endseitig mit einem Motorriemenrad 2 bestückt, welches unter Zwischenschaltung eines Rippenriemens 3 ein Riemenrad 4 antreibt. Das Riemenrad 4 ist von einer Zwischenwelle 5 getragen, die mittels der Lager 6 und 7 vom Gehäuse 33 verdrehbar aufgenommen ist.
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Die Zwischenwelle stellt integrativ ein Riemenrad 29 bereit und wirkt unter Zwischenschaltung eines Rippenriemens 8 mit einem Riemenrad 9 zusammen, das auf der Tretlagerwelle 10 verdrehbar angeordnet ist.
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Die Riemenräder 2 und 4 bilden zusammen mit dem Riemen 3 eine erste Untersetzung aus. Eine zweite Untersetzung ist durch die Riemenräder 29 und 9 in Verbindung mit dem Riemen 8 gegeben. Diese beiden Untersetzungsstufen sorgen dafür, die üblicherweise hohe Drehzahl des Elektromotors 1 auf die Trittfrequenz eines Verwenders des Fahrrades zu reduzieren, welche Trittfrequenz üblicherweise im Bereich von 60 U/min bis 90 U/min liegt.
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Das Riemenrad 9 ist unter Zwischenordnung eines ersten Freilaufs 15 auf einer Antriebshülse 12 angeordnet. Die Antriebshülse 12 ist ihrerseits unter Zwischenordnung eines zweiten Freilaufs 13 auf der Tretlagerwelle 10 angeordnet. Der Elektromotor 1 wirkt mithin nicht direkt auf die Tretlagerwelle 10, sondern auf die auf der Tretlagerwelle 10 verdrehbar angeordnete Antriebshülse 12 ein. Dabei ist das Riemenrad 9 unter weiterer Zwischenordnung eines Lagers 14 auf der Antriebshülse 12 angeordnet.
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Die Antriebseinrichtung 34 verfügt ferner über eine Getriebeanordnung in der Ausgestaltung eines Umlaufgetriebes 32. Dieses wird im Betriebsfall zum Einen vom Elektromotor 1 über die Zwischenwelle 5 und die beiden Riemen 3 und 8 angetrieben oder zum Anderen von einem Benutzer des Fahrrades per Tretkurbel, angebracht an der Tretlagerwelle 10.
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Das Umlaufgetriebe 32 ist als 2-Gang-Getriebe ausgebildet und verfügt über ein Eingangsritzel 16 und ein Ausgangsritzel 20. Diese sind jeweils unter Zwischenordnung eines Lagers 17 beziehungsweise 21 verdrehbar auf der Tretlagerwelle 10 angeordnet. Das Umlaufgetriebe 32 verfügt desweiteren über einen Getriebeträger 19, der unter Zwischenordnung von Kugellagern 18 verdrehbar auf der Tretlagerwelle 10 angeordnet ist. Der Getriebeträger 19 trägt eine Getriebezwischenwelle 24, die gemäß der Ausführungsform nach den 1 und 2 unter Zwischenordnung von Freiläufen verdrehbar zum Getriebeträger 19 ausgebildet ist. Die Getriebezwischenwelle 24 trägt Ihrerseits endseitig Getrieberitzel 26 und 27, wobei das Getrieberitzel 26 mit dem Eingangsritzel 16 und das Getrieberitzel 27 mit dem Ausgangsritzel 20 zusammenwirken. Als Kraftübertragungsglieder zwischen den Ritzelpaaren können in den Zeichnungen nicht dargestellte Ketten oder Riemen dienen.
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Das Umlaufgetriebe 32 weist als ehe weitere Komponente eine Bremsscheibe 28 auf, die fest mit dem Getriebeträger 19 verbunden ist. Diese Bremsscheibe 28 wirkt mit einer Bremszange 30 zusammen, die ortsfest am Fahrrad montiert ist. Dies Seitenansicht nach 2 lässt die Bremszange 30 erkennen.
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Das Ausgangsritzel 20 ist mit einem Kettenblatt 22 gekoppelt. Diese wirkt mit einem Kettenrad eines in den Figuren nicht näher dargestellten Rades des Fahrrades zusammen. Als Kraftübertragungsglied zwischen Kettenblatt 22 und Kettenrad kommt in an sich bekannter Weise eine Kette oder ein Riemen in Betracht.
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Das Umlaufgetriebe 32 ist ein 2-Gang-Getriebe. Der Getriebeträger 19 verdreht um die Tretlagerwelle 10, sofern die Bremsscheibe 28 nicht von der Bremszange 30 positionsfixiert ist. Das Getriebe befindet sich dann in seinem ersten Gang, wobei die Übersetzung 1:1 beträgt, und zwar durch das Sperren des Getriebeträgers 19 durch die Freiläufe 25. Sobald die Bremszange 30 verwenderseitig betätigt wird, wird der Getriebeträger 19 festgesetzt und von der Bremszange 28 positionssicher gehalten. Ein freies Verdrehen des Getriebeträgers 19 ist dann nicht mehr möglich und das Umlaufgetriebe 32 befindet sich in seinem zweiten Gang. Das Übersetzungsverhältnis im zweiten Gang wird dabei bestimmt durch das Größenverhältnis Eingangsritzel 16 zu Getrieberitzel 26 einerseits und Getrieberitzel 27 zu Ausgangsritzel 20 andererseits.
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Im bestimmungsgemäßen Antriebsfalls erfolgt eine elektromotorinduzierte und/oder muskelkraftinduzierte Verdrehbewegung der Antriebshülse 12. Diese wirkt wiederum unter Zwischenordnung des Umlaufgetriebes 32 auf das Kettenblatt 22 ein. Über die Freiläufe 13 und 15 wird dabei die Umdrehung des Elektromotors 1 beziehungsweise der Tretkurbelwelle 10 unabhängig und ohne Wechselwirkung auf das Eingangsritzel 16 des Umlaufgetriebes 32 übertragen.
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Die 3 und 4 lassen eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung 34 erkennen. Im Unterschied zur Ausgestaltung nach den 1 und 2 ist die Getrieberitzelwelle 24 nicht unter Zwischenordnung von Freiläufen 25, sondern unter Zwischenordnung von Lagern 38 verdrehbar am Getriebeträger 19 angeordnet. Auf der Tretlagerwelle 10 ist ferner im Unterschied zur vorbeschriebenen Ausführungsform ein Kettenblattträger 36 angeordnet. Dieser Kettenblattträger 36 dient ferner der Anordnung eines Kettenblattes 22 sowie eine Freilaufträger 35, und zwar unter Zwischenschaltung eines Freilaufes 37. Unter Zwischenschaltung eines Lagers 39 ist die Getrieberitzelwelle 24 mit dem Freilaufträger 35 verdrehbar gekoppelt.
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Gemäß der Ausführungsform nach den 3 und 4 wird ein Sperren des Getriebeträgers 19 im ersten Gang das Umlaufgetriebes 32 nicht durch die nach der Ausführungsform gemäß der 1 und 2 vorgesehenen Freiläufe 25 sondern durch den separat konzentrisch auf der Tretlagerwelle 10 angeordneten Freilaufträger 35 nebst zugehörigem Freilauf 37 realisiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motor
- 2
- Motorriemenrad
- 3
- Rippenriemen
- 4
- Riemenrad
- 5
- Zwischenwelle
- 6
- Kugellager
- 7
- Kugellager
- 8
- Rippenriemen
- 9
- Riemenrad
- 10
- Tretlagerwelle
- 11
- Kugellager
- 12
- Antriebshülse
- 13
- Freilauf
- 14
- Kugellager
- 15
- Freilauf
- 16
- Eingangsritzel
- 17
- Kugellager
- 18
- Kugellager
- 19
- Getriebeträger
- 20
- Ausgangsritzel
- 21
- Kugellager
- 22
- Kettenblatt
- 23
- Kugellager
- 24
- Getriebezwischenwelle
- 25
- Freilauf
- 26
- Getrieberitzel
- 27
- Getrieberitzel
- 28
- Bremsscheibe
- 29
- Riemenrad
- 30
- Bremszange
- 31
- Tretlager
- 32
- Umlaufgetriebe
- 33
- Gehäuse
- 34
- Antriebseinrichtung
- 35
- Freilaufträger
- 36
- Kettenbalttträger
- 37
- Freilauf
- 38
- Kugellager
- 39
- Kugellager
