DE102022116701A1 - Drive assembly with eccentric gear for a human-powered vehicle and vehicle with the drive assembly - Google Patents

Drive assembly with eccentric gear for a human-powered vehicle and vehicle with the drive assembly Download PDF

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Abstract

Der Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein muskelbetriebenes Fahrzeug, welche kompakt ist und sich durch einen verbesserten Wirkungsgrad auszeichnet.The invention relates to a drive arrangement for a human-powered vehicle, which is compact and is characterized by improved efficiency.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein muskelbetriebenes Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit der Antriebsanordnung.The invention relates to a drive assembly for a human-powered vehicle having the features of the preamble of claim 1. The invention also relates to a vehicle having the drive assembly.

Es sind elektrische Fahrräder bekannt, welche ohne eine physikalische Antriebsverbindung zwischen Tretkurbel und Hinterrad angetrieben werden können. Der Fahrer treibt dabei mit den Tretkurbeln einen Generator zur Stromerzeugung an, um einen mit dem Hinterrad verbundenen Antriebsmotor mit Strom zu versorgen. Bei einem derartigen Antriebssystem kann somit die physikalische Antriebsverbindung, wie z.B. Kette, Zahnriemen, Kardanwelle etc. entfallen. Um die Drehzahl der Kurbelwelle zu erhöhen und das Drehmoment entsprechend zu reduzieren, kommen üblicherweise konventionelle Getriebetypen, wie z.B. ein- oder mehrstufige Planetengetriebe, Wolfromsatz etc., zum Einsatz, um einen Generator mit wenig Drehmoment und entsprechend kleiner Baugröße einsetzten zu können.Electric bicycles are known which can be driven without a physical drive connection between the crank and the rear wheel. The driver uses the pedal cranks to drive a generator to generate electricity in order to supply electricity to a drive motor connected to the rear wheel. With such a drive system, the physical drive connection, such as a chain, toothed belt, cardan shaft, etc., can be omitted. In order to increase the speed of the crankshaft and reduce the torque accordingly, conventional gear types, such as single or multi-stage planetary gears, tungsten sets, etc., are usually used in order to be able to use a generator with little torque and a correspondingly small size.

Die Druckschrift DE 196 00 698 A1 offenbart ein mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug, insbesondere Fahrrad. Das Fahrrad weist einen Generator, der zur Stromerzeugung durch einen Fahrzeugbenutzer antreibbar ist, und mindestens einen Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs, der mit dem Generator zur Übertragung elektrischer Leistung verbunden ist, auf. Insbesondere ist zwischen einer Tretkurbel für das Antreiben des Generators und dem Generator ein Übersetzungsgetriebe in größere Drehzahl vorgesehen ist, wobei das Getriebe ein Planetengetriebe ist, das vorzugsweise mindestens zum Teil im Inneren des Generators untergebracht ist.The pamphlet DE 196 00 698 A1 discloses a vehicle that can be operated with muscle power, in particular a bicycle. The bicycle has a generator drivable by a vehicle user to generate electricity, and at least one electric motor for driving the vehicle, which is connected to the generator for transmitting electric power. In particular, between a pedal crank for driving the generator and the generator, a step-up gear is provided for a higher speed, the gear being a planetary gear, which is preferably at least partially accommodated inside the generator.

Die US 2014 / 0 083 245 A1 beschreibt ein harmonisches Untersetzungsgetriebe mit Kupplungsfunktion umfassend eine kreisförmige Keilwelle, eine Montagebasis, eine Flexspline und einen Wellengenerator. Wenn eine Stromquelle den Wellengenerator antreibt, damit er sich in eine erste Richtung dreht, rastet eine Einwegkupplung ein, um die Montagebasis zu verriegeln, so dass der Flexspline verformt wird und somit die kreisförmige Keilnut in die erste Richtung gedreht wird. Wenn eine äußere Kraft auf die Ausgangswelle in der ersten Richtung ausgeübt wird, wird der Montagesockel durch den Flexspline angetrieben, so dass die darauf angeordnete Einwegkupplung durch eine Kraft in einer zweiten Richtung ausgerückt wird. In diesem Moment ist die Rotationsgeschwindigkeit des Wellengenerators gleich Null relativ zum Flexspline, so dass der Wellengenerator durch den kreisförmigen Spline angetrieben werden kann, um sich zusammen mit dem Flexspline zu drehen, und die zentrale Achse des Wellengenerators kann angetrieben werden, um sich ebenfalls zu drehen.The U.S. 2014/0 083 245 A1 describes a harmonic reduction gear with clutch function comprising a circular spline shaft, a mounting base, a flexspline and a shaft generator. When a power source drives the shaft generator to rotate in a first direction, a one-way clutch engages to lock the submount, deforming the flexspline and thus rotating the circular keyway in the first direction. When an external force is applied to the output shaft in the first direction, the mounting base is driven through the flexspline so that the one-way clutch disposed thereon is disengaged by a force in a second direction. At this moment, the rotational speed of the wave generator is zero relative to the flexspline, so the wave generator can be driven by the circular spline to rotate along with the flexspline, and the central axis of the wave generator can be driven to rotate as well .

Die US 2012/ 0 165 150 A1 und die US 8 646 560 B2 beschreiben eine Motoreinheit, wobei eine im Motorgehäuse an dessen einem Ende angeordnete Steuerungseinrichtung die Stromversorgung des Motors steuert als Antwort auf einen ermittelten Drehmomentbetrag, um den Betrag der vom Motor bereitgestellten Antriebskraft zu ändern, die der Motorwelle bereitgestellt wird. Ein Stellglied, das einen Drehmomentsensor mit einem Sensor der Steuerungseinrichtung koppelt, ist in einer Hohlbohrung der Motorwelle angeordnet und ist dafür konfiguriert, sich relativ zum Steuerungseinrichtungssensor zu bewegen, wodurch der Sensor veranlasst wird, ein Signal zu erzeugen, das die ermittelte Drehmomenthöhe angibt.The US 2012/ 0 165 150 A1 and the U.S. 8,646,560 B2 describe a motor unit wherein a controller disposed in the motor housing at one end thereof controls the power supply to the motor in response to a sensed amount of torque to vary the amount of motor motive power provided to the motor shaft. An actuator that couples a torque sensor to a sensor of the controller is disposed in a hollow bore of the motor shaft and is configured to move relative to the controller sensor, causing the sensor to generate a signal indicative of the sensed torque level.

Die WO 2016/ 164 486 A1 beschreibt eine leichte, kompakte elektrische Antriebseinheit mit einem hohen Untersetzungsverhältnisse. Ein oder mehrere Zykloidengetriebe innerhalb eines Gehäuses weisen Zykloidenzahnräder auf. Die mit Zahnrädern auf der Innenseite des Gehäuses kämmen.The WO 2016/ 164 486 A1 describes a lightweight, compact electric drive unit with a high reduction ratio. One or more cycloidal gears within a housing have cycloidal gears. Which mesh with gears on the inside of the case.

Die DE 10 2010 017 829 A1 beschreibt eine Motor-Getriebe-Einheit für ein Fahrrad, die direkt an einem Standard-Tretlagergehäuse befestigt oder angeflanscht ist. Dabei ist das Standard-Tretlagergehäuse zwischen der Motor-Getriebe-Einheit und einem Kettenblatt angeordnet.The DE 10 2010 017 829 A1 describes a motor-gear unit for a bicycle that is attached or flanged directly to a standard bottom bracket shell. The standard bottom bracket housing is arranged between the motor-gear unit and a chainring.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung für ein muskelbetriebenes Fahrzeug vorzuschlagen, welche kompakt ist und sich durch einen verbesserten Wirkungsgrad auszeichnet.The invention is based on the object of proposing a drive arrangement for a human-powered vehicle which is compact and is characterized by improved efficiency.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.This object is achieved by a drive assembly having the features of claim 1 and a vehicle having the features of claim 6. Preferred or advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims, the following description and/or the attached figures.

Gegenstand der Erfindung ist eine Antriebsanordnung, welche für ein muskelbetriebenes Fahrzeug ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist das Fahrzeug als ein elektrisches Fahrrad, auch als E-Bike bekannt, ausgebildet. Grundsätzlich kann das Fahrrad genau zwei Räder aufweisen. Alternativ kann das Fahrzeug jedoch auch mehr als zwei, insbesondere drei oder genau vier Räder aufweisen.The subject matter of the invention is a drive arrangement which is designed and/or suitable for a human-powered vehicle. In particular, the vehicle is designed as an electric bicycle, also known as an e-bike. In principle, the bicycle can have exactly two wheels. Alternatively, however, the vehicle can also have more than two, in particular three or exactly four wheels.

Das Antriebsmodul umfasst vorzugsweise mindestens einen Elektromotor, welcher elektrische Energie in ein elektrisches Antriebsmoment wandelt. Dabei ist der Elektromotor mit mindestens einem Antriebsrad des Fahrzeugs antriebstechnisch verbindbar und/oder verbunden. Die Verbindung kann über Zugmittel erfolgen, beispielsweise über ein Kettenblatt und eine Kette.The drive module preferably includes at least one electric motor, which converts electrical energy into an electrical drive torque. In this case, the electric motor can be and/or is connected in terms of drive technology to at least one drive wheel of the vehicle. The connection can be made via traction means, for example via a chain ring and a chain.

Grundsätzlich ist das Antriebsrad als ein Hinterrad des Fahrzeugs ausgebildet. Alternativ kann das Antriebsrad jedoch auch als ein Vorderrad des Fahrzeugs ausgebildet sein.Basically, the drive wheel is designed as a rear wheel of the vehicle. Alternatively, however, the drive wheel can also be designed as a front wheel of the vehicle.

Die Antriebsanordnung weist ein Antriebsmodul auf, welches zur Wandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie ausgebildet ist und eine elektrische Maschine sowie eine Getriebeeinrichtung umfasst.The drive arrangement has a drive module, which is designed to convert electrical energy into mechanical energy and includes an electrical machine and a transmission device.

Vorzugsweise kann der Fahrzeugbenutzer die Größe der elektrischen Leistung in Abhängigkeit der Tretkraft beziehungsweise Trittfrequenz variieren. Bevorzugt weist die Antriebsanordnung eine Steuerungseinrichtung auf, welche ausgebildet ist, das Antriebsmoment und/oder eine Antriebsdrehzahl des Antriebsmoduls in Abhängigkeit der Tretkraft und/oder Trittfrequenz zu steuern.The vehicle user can preferably vary the size of the electrical power depending on the pedaling force or pedaling frequency. The drive arrangement preferably has a control device which is designed to control the drive torque and/or a drive speed of the drive module as a function of the pedaling force and/or pedaling frequency.

Das Antriebsmodul weist eine Tretkurbelwelle auf. Diese ist ausgebildet, mit der Antriebsleistung der elektrischen Maschine beaufschlagt zu werden. Vorzugsweise ist dafür an der Tretkurbelwelle endseitig jeweils eine Tretkurbel angeordnet, die drehbar in dem Antriebsmodul gelagert ist. Bevorzugt definiert die Tretkurbelwelle mit ihrer Rotationsachse eine Hauptdrehachse des Antriebsmoduls. Die Tretkurbelwelle verläuft durchgängig von einer Tretkurbel zu der anderen Tretkurbel.The drive module has a pedal crankshaft. This is designed to be acted upon by the drive power of the electrical machine. For this purpose, a pedal crank is preferably arranged on the end of the pedal crankshaft and is rotatably mounted in the drive module. The pedal crankshaft preferably defines a main axis of rotation of the drive module with its axis of rotation. The crankshaft runs continuously from one crank to the other crank.

Das Antriebsmodul weist eine Getriebeeinrichtung auf, welche zur Übersetzung des von der elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmoments in eine Tretkraftunterstützung auf der Tretkurbelwelle ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Tretkurbelwelle ist dabei über die Getriebebeinrichtung getriebetechnisch mit der elektrischen Maschine verbunden. Insbesondere dient die Getriebeeinrichtung zur Übersetzung ins Langsame (Betrag (i) > 1), wobei die Drehzahl an der Tretkurbelwelle verkleinetr und das auf diese übertragene Drehmoment vergrößert wird.The drive module has a transmission device which is designed and/or suitable for converting the torque provided by the electric machine into a pedal force support on the pedal crankshaft. The pedal crankshaft is connected in terms of transmission to the electric machine via the transmission device. In particular, the transmission device is used for stepping down (amount (i)>1), with the speed at the pedal crankshaft being reduced and the torque transmitted thereto being increased.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Getriebeeinrichtung als ein Exzentergetriebe ausgebildet ist. Insbesondere weist das Exzentergetriebe einen Getriebeeingang, insbesondere ein Eingangsorgan, und einen Getriebeausgang, insbesondere ein Ausgangsorgan, auf, wobei die Tretkurbelwelle eingangsseitig und die elektrische Maschine ausgangsseitig angeordnet ist. Insbesondere verläuft ein Kraftübertragungsweg zur Übertragung des Drehmoments von der elektrischen Maschine über das Exzentergetriebe zu der Tretkurbelwelle. Die Tretkurbelwelle ist hierzu in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse durch das Exzentergetriebe geführt und/oder koaxial zu dem Exzentergetriebe angeordnet.In the context of the invention, it is proposed that the gear device be designed as an eccentric gear. In particular, the eccentric gear has a gear input, in particular an input element, and a gear output, in particular an output element, with the pedal crankshaft being arranged on the input side and the electric machine on the output side. In particular, a power transmission path for transmitting the torque runs from the electric machine via the eccentric gear to the pedal crankshaft. For this purpose, the pedal crankshaft is guided through the eccentric gear in the axial direction with respect to the main axis of rotation and/or is arranged coaxially with the eccentric gear.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass durch die Verwendung eines Exzentergetriebes ein besonders geräuscharmes Getriebe mit einer kompakten Bauform vorgeschlagen wird. Somit kann ein Antriebsmodul realisiert werden, welches sich durch einen geringen Bauraum auszeichnet. Im Gegensatz zu anwendungsspezifisch ausgelegten Planetengetriebestufen entfallen entsprechende Entwicklungsaufwände, wie Zeit, Kosten, Risiko etc. Weiterhin erlauben Exzentergetriebe im Zentrum eine durchgehende Welle, was für den Einsatz im Fahrrad mit beidseitig angeordneten Tretkurbeln eine Grundvoraussetzung darstellt.The advantage of the invention is, in particular, that by using an eccentric gear, a particularly low-noise gear with a compact design is proposed. A drive module can thus be implemented which is characterized by a small installation space. In contrast to application-specific planetary gear stages, there are no corresponding development efforts, such as time, costs, risk, etc. Furthermore, eccentric gears allow a continuous shaft in the center, which is a basic requirement for use in bicycles with pedal cranks arranged on both sides.

Erfindungsgemäß weist das Exzentergetriebe einen Rollenträger mit Mitnehmerrollen als ein erstes Organ auf. Der Rollenträger ist besonders bevorzugt als eine Rollenscheibe ausgebildet. Die Mitnehmerrollen sind auf einem gemeinsamen Teilkreis um die Hauptachse regelmäßig in Umlaufrichtung verteilt. Die Mitnehmerrollen erstrecken sich in einer axialen Richtung und/oder parallel zu der Hauptachse. Ferner weist das Exzentergetriebe erfindungsgemäß mindestens zwei Kurvenscheiben auf. Die Kurvenscheiben weisen jeweils Mitnehmeröffnungen für die Mitnehmerrollen und eine mittige Exzenteraufnahmeöffnung auf. Der freie Durchmesser der Mitnehmeröffnungen ist größer ausgebildet als der Durchmesser der Mitnehmerrollen. Insbesondere ist die Kurvenscheibe als eine flache Scheibe ausgebildet. An dem Außenumfang weist die Kurvenscheibe eine Kurvenform auf. Das Exzentergetriebe weist erfindungsgemäß ferner einen Hohlradabschnitt als ein zweites Organ auf. Der Hohlradabschnitt kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Die mindestens zwei Kurvenscheiben laufen im Betrieb mit ihrem Außenumfang auf dem Hohlradabschnitt ab. Das Exzentergetriebe weist eine Exzenterwelle als Eingangsorgan auf. Die Exzenterwelle weist mindestens einen Exzenterabschnitt auf, wobei der Exzenterabschnitt einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Der Exzenterabschnitt greift in die mittige Exzenteraufnahmeöffnung ein. Vorzugsweise ist zwischen dem Exzenterabschnitt und der Exzenteraufnahmeöffnung eine Scheibenlagereinrichtung angeordnet, um die Reibung zu verkleinern.According to the invention, the eccentric gear has a roller carrier with driver rollers as a first element. The roller carrier is particularly preferably designed as a roller disk. The driver rollers are regularly distributed in the direction of rotation on a common pitch circle around the main axis. The entrainment rollers extend in an axial direction and/or parallel to the main axis. Furthermore, according to the invention, the eccentric gear has at least two cam discs. The cam discs each have driver openings for the driver rollers and a central eccentric receiving opening. The free diameter of the driver openings is larger than the diameter of the driver rollers. In particular, the cam disc is designed as a flat disc. The cam disc has a curved shape on the outer circumference. According to the invention, the eccentric gear also has a ring gear section as a second element. The ring gear section can be designed in one piece or in multiple pieces. During operation, the at least two cam discs run with their outer circumference on the ring gear section. The eccentric gear has an eccentric shaft as an input element. The eccentric shaft has at least one eccentric section, the eccentric section having a circular cross section. The eccentric section engages in the central eccentric receiving opening. A disk bearing device is preferably arranged between the eccentric section and the eccentric receiving opening in order to reduce the friction.

Die Kurvenform der Kurvenscheiben sowie die Innenkontur des Hohlradabschnitts können prinzipiell beliebig ausgebildet sein, solange diese die Funktion des Exzentergetriebes übernehmen können. Besonders bevorzugt ist das Exzentergetriebe jedoch als ein Zykloidengetriebe ausgebildet, wobei durch den Außenumfang der mindestens zwei Kurvenscheibe eine Zykloidenform dargestellt ist. The curved shape of the cam discs and the inner contour of the ring gear section can in principle be of any desired design, as long as they can take over the function of the eccentric gear. However, the eccentric gear is particularly preferably designed as a cycloidal gear, where a cycloid shape is represented by the outer circumference of the at least two cam discs.

In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Antriebsmodul einen Stator und einen Rotor aufweist, wobei die Exzenterwelle drehfest mit dem Rotor verbunden ist. In einem Fahrbetrieb wird somit das Drehmoment des Rotors über das Exzentergetriebe auf die Tretkurbelwelle, so dass der Rotor relativ zu dem Stator um die Hauptdrehachse rotiert wird. Insbesondere ist die Exzenterwelle formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Rotor, vorzugsweise zumindest drehfest, verbunden. Alternativ können die Exzenterwelle und der Rotor auch aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gebildet sein. Bevorzugt ist die Exzenterwelle in Bezug auf die Hauptdrehachse koaxial und/oder konzentrisch zu dem Rotor angeordnet. Es wird somit ein Antriebsmodul vorgeschlagen, welches sich durch eine besonders kompakte Bauform auszeichnet.In a further specification, it is provided that the drive module has a stator and a rotor, with the eccentric shaft being connected to the rotor in a rotationally fixed manner. When driving, the torque of the rotor is thus applied to the pedal crankshaft via the eccentric gear, so that the rotor is rotated relative to the stator about the main axis of rotation. In particular, the eccentric shaft is positively and/or non-positively and/or cohesively connected to the rotor, preferably at least in a rotationally fixed manner. Alternatively, the eccentric shaft and the rotor can also be formed from a common material section. The eccentric shaft is preferably arranged coaxially and/or concentrically to the rotor in relation to the main axis of rotation. A drive module is therefore proposed which is characterized by a particularly compact design.

In einer weiteren konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass die Exzenterwelle einen Hohlwellenabschnitt zur Durchführung der Tretkurbelwelle aufweist, wobei die Tretkurbelwelle an einem Innenumfang des Hohlwellenabschnitts drehbar gelagert ist. Insbesondere weist der Hohlwellenabschnitt an seinem Innenumfang mindestens einen Lagersitz für eine Lagereinrichtung, vorzugsweise ein Wälzlager, auf, über welche die Tretkurbelwelle drehbar an dem Hohlwellenabschnitt abgestützt ist. Bevorzugt ist der Rotor an einem Außenumfang des Hohlwellenabschnitts drehfest montiert.In a further specific implementation, it is provided that the eccentric shaft has a hollow shaft section for the passage of the pedal crankshaft, with the pedal crankshaft being rotatably mounted on an inner circumference of the hollow shaft section. In particular, the inner circumference of the hollow shaft section has at least one bearing seat for a bearing device, preferably a roller bearing, via which the pedal crankshaft is rotatably supported on the hollow shaft section. The rotor is preferably mounted in a rotationally fixed manner on an outer circumference of the hollow shaft section.

In einer bevorzugten Realisierung ist vorgesehen, dass das Exzentergetriebe ein Übersetzungsverhältnis zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang mit einem Betrag von weniger als 30:1 aufweist. Vorzugsweise weist das Exzentergetriebe ein Übersetzungsverhältnis zwischen 30:1 und 100:1 auf. Vorzugsweise weist das Exzentergetriebe ein Übersetzungsverhältnis von 50:1 auf. Auf diese Weise wird das durch die elektrische Maschine erzeugte niedrige Drehmoment am Getriebeeingang mit hohen Drehzahlen in ein höheres Drehmoment mit geringen Drehzahlen am Getriebeausgang gewandelt.In a preferred implementation, it is provided that the eccentric gear has a transmission ratio between gear input and gear output of less than 30:1. The eccentric gear preferably has a transmission ratio of between 30:1 and 100:1. The eccentric gear preferably has a transmission ratio of 50:1. In this way, the low torque generated by the electric machine at the transmission input at high speeds is converted into a higher torque at low speeds at the transmission output.

Prinzipiell können die Mitnehmerrollen starr auf dem Rollenträger angeordnet sein. Es ist jedoch erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Mitnehmerrollen jeweils einen Bolzen, eine Rollenlagerung und eine Rollenhülse zur Übertragung des Drehmoments auf den oder die Kurvenscheiben aufweisen. Vorzugsweise ist die Rollenhülse als ein Spanlosteil und/oder Umformteil ausgebildet. Die Bolzen sind erfindungsgemäß auf dem Rollenträger festgelegt. Zwischen den Bolzen und den Rollenhülsen sind erfindungsgemäß jeweils eine Rollenlagerung angeordnet. Prinzipiell kann es sich um eine Gleitlagerung handeln, bevorzugt ist die Rollenlagerung jedoch als eine Wälzkörperlagerung ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung kann ein geräuscharmer Lauf mit geringen Reibungsverlusten bei dem Generatormodul erreicht werden.In principle, the driver rollers can be arranged rigidly on the roller carrier. However, it is provided according to the invention that the driver rollers each have a bolt, a roller bearing and a roller sleeve for transmitting the torque to the cam disk or disks. The roller sleeve is preferably designed as a non-cutting part and/or formed part. According to the invention, the bolts are fixed on the roller carrier. According to the invention, a roller bearing is arranged between the bolts and the roller sleeves. In principle, it can be a plain bearing, but the roller bearing is preferably designed as a rolling body bearing. With this configuration, low-noise operation with low friction losses can be achieved in the generator module.

Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung weist das Exzentergetriebe zwei in der Scheibenebene diametral und/oder gegengleich, z.B. um 180° in Umlaufrichtung, versetzte Kurvenscheiben auf. Die Kurvenscheiben sind bevorzugt axial aneinandergrenzend angeordnet. Vorzugsweise sind die Kurvenscheiben kontaktierend zueinander angeordnet und/oder Gleiten im Betrieb aufeinander ab. Durch diese Realisierung werden Querkräfte in dem Exzentergetriebe reduziert.In a preferred implementation of the invention, the eccentric gear has two cam discs offset diametrically and/or oppositely in the disc plane, e.g. by 180° in the direction of rotation. The cam disks are preferably arranged axially adjacent to one another. The cam discs are preferably arranged in contact with one another and/or slide off one another during operation. This implementation reduces transverse forces in the eccentric gear.

In einer weiteren konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass das Antriebsmodul ein Gehäuse aufweist, welches zur Aufnahme der elektrischen Maschine und des Exzentergetriebes ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere sind die elektrische Maschine und das Exzentergetriebe vollständig in dem Gehäuse aufgenommen. Bevorzugt ist die Tretkurbelwelle abschnittsweise durch das Gehäuse geführt, wobei die Tretkurbelwelle über mindestens eine weitere Lagereinrichtung, vorzugsweise ein Wälzlager, radial an dem Gehäuse abgestützt ist. Das Gehäuse kann mehrteilig, vorzugsweise zweiteilig ausgebildet sein. Insbesondere weist das Gehäuse einen Aufnahmeraum zur Aufnahme des Exzentergetriebes und der elektrischen Maschine auf, wobei das Exzentergetriebe und ddie elektrische Maschine in axialer und/oder radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse formschlüssig in dem Gehäuse aufgenommen sind. Bevorzugt ist der Stator fest mit dem Gehäuse verbunden.In a further specific implementation, it is provided that the drive module has a housing which is designed and/or suitable for accommodating the electrical machine and the eccentric gear. In particular, the electric machine and the eccentric gear are completely accommodated in the housing. The pedal crankshaft is preferably guided in sections through the housing, with the pedal crankshaft being supported radially on the housing via at least one further bearing device, preferably a roller bearing. The housing can be constructed in several parts, preferably in two parts. In particular, the housing has an accommodation space for accommodating the eccentric gear and the electric machine, the eccentric gear and the electric machine being accommodated in the housing in a form-fitting manner in the axial and/or radial direction in relation to the main axis of rotation. The stator is preferably firmly connected to the housing.

In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Exzentergetriebe, die Tretkurbelwelle und die elektrische Maschine koaxial und/oder konzentrisch in Bezug auf die Hauptdrehachs angeordnet sind. Es wird somit ein Exzentergetriebe vorgeschlagen, welches sich durch eine geringe axiale Baubreite und zugleich einen rotationsymmetrischen Aufbau auszeichnet.In a further specification, it is provided that the eccentric gear, the pedal crankshaft and the electrical machine are arranged coaxially and/or concentrically with respect to the main axis of rotation. An eccentric gear is thus proposed which is characterized by a small axial overall width and at the same time a rotationally symmetrical structure.

Bei einer bevorzugten Umsetzung bildet der Rollenträger das Ausgangsorgan der Getriebeeinrichtung, insbesondere des Exzentergetriebes. Insbesondere ist der Rollenträger mit der Tretkurbelwelle drehfest verbunden. In dieser Ausgestaltung ist das Antriebsmodul besonders kompakt zu realisieren. In dieser Ausgestaltung ist der Hohlradabschnitt drehfest angeordnet. Beispielsweise ist der Hohlradabschnitt drehfest in dem Gehäuse festgelegt oder durch das Gehäuse gebildet.In a preferred implementation, the roller carrier forms the output element of the gear device, in particular the eccentric gear. In particular, the roller carrier is non-rotatably connected to the pedal crankshaft. In this configuration, the drive module can be implemented in a particularly compact manner. In this embodiment, the ring gear section is arranged in a rotationally fixed manner. For example, the ring gear section is rotatably fixed in the housing or is formed by the housing.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst der Hohlradabschnitt eine Mehrzahl von Bolzenabschnitten, welche axial ausgerichtet in Umlaufrichtung regelmäßig verteilt sind. Es ist vorgesehen, dass die mindestens eine Kurvenscheibe auf den Bolzenabschnitten abläuft. Besonders bevorzugt sind die Bolzenabschnitte als Zylinderstifte, im Speziellen als gehärtete Zylinderstifte ausgebildet, welche zum Beispiel in Bohrungen eines oder des Gehäuses des Antriebsmoduls oder alternativ in einen drehbaren Träger als Hohlradabschnitt eingesteckt werden können. Auf diese Weise kann die Funktion des Hohlradabschnitts kosten- und bauraumoptimiert umgesetzt werden.In a development of the invention, the ring gear section includes a plurality of bolt sections, which are axially aligned and distributed regularly in the direction of rotation. Provision is made for the at least one cam disk to run on the bolt sections. The bolt sections are particularly preferably designed as cylindrical pins, specifically as hardened cylindrical pins, which can be inserted, for example, into bores in one or the housing of the drive module or alternatively into a rotatable carrier as a ring gear section. In this way, the function of the ring gear section can be implemented in a way that optimizes costs and space.

Erfindungsgemäß bildet der Hohlradabschnitt das Ausgangsorgan in die Getriebeeinrichtung. Insbesondere ist der Rollenträger starr angeordnet. Diese Ausgestaltung führt allerdings zu einer etwas größeren Bauform.According to the invention, the ring gear section forms the output element in the transmission device. In particular, the roller carrier is arranged rigidly. However, this configuration leads to a somewhat larger design.

Erfindungsgemäß weist die Tretkurbelwelle einen Wellenabschnitt und einen Wellenfortsatz zur Verbindung mit der Tretkurbel auf. Der Wellenabschnitt verläuft vorzugsweise durch die elektrische Maschine. Weiter erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Wellenabschnitt und der Wellenfortsatz miteinander lösbar verbunden sind. Insbesondere kann der Wellenfortsatz und der Wellenabschnitt ineinandergesteckt werden. Damit wird ein Zwischenstück zwischen dem Wellenabschnitt und der Tretkurbel in Form des Wellenfortsatzes vorgeschlagen. Auf diese Weise kann sowohl die Schnittstelle zu dem Wellenabschnitt als auch die Schnittstelle zu der Tretkurbel unabhängig voneinander und damit jeweils funktionsgerecht ausgelegt werden. Ferner werden Auslegungsspielräume für die Gestaltung des Wellenfortsatzes eröffnet, so dass dieser auch zwischen den Schnittstellen funktionsgerecht angepasst werden kann. Erfindungsgemäß ist das Ausgangsorgan mit dem Wellenfortsatz einteilig ausgebildet. Somit wird der Getriebeeingang einteilig mit dem betreffenden Wellenfortsatz ausgeführt. Hierdurch wird eine ansonsten weitere, erforderliche, drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Wellenfortsatz und dem den Getriebeeingang darstellenden Bauteil eingespart. Ferner wird dem Wellenfortsatz eine weitere Funktion zugeordnet. Beispielsweise ist der Wellenfortsatz einteilig mit dem Rollenträger oder mit dem Hohlradabschnitt ausgebildet.According to the invention, the pedal crankshaft has a shaft section and a shaft extension for connection to the pedal crank. The shaft section preferably runs through the electric machine. According to the invention, it is further provided that the shaft section and the shaft extension are detachably connected to one another. In particular, the shaft extension and the shaft section can be plugged into one another. This proposes an intermediate piece between the shaft section and the pedal crank in the form of the shaft extension. In this way, both the interface to the shaft section and the interface to the pedal crank can be designed independently of one another and thus in each case in a functional manner. Furthermore, there is scope for designing the shaft extension so that it can also be functionally adjusted between the interfaces. According to the invention, the output member is designed in one piece with the shaft extension. Thus, the transmission input is designed in one piece with the relevant shaft extension. As a result, an otherwise required, torque-transmitting connection between the shaft extension and the component representing the transmission input is saved. Furthermore, another function is assigned to the shaft extension. For example, the shaft extension is formed in one piece with the roller carrier or with the ring gear section.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist ein maximaler Außendurchmesser des Wellenfortsatzes größer als ein maximaler Außendurchmesser des Wellenabschnitts in einem Bereich der elektrischen Maschines. Alternativ oder ergänzend ist der maximale Außendurchmesser des Wellenfortsatzes größer als ein minimaler freier Durchmesser durch die elektrischen Maschine ausgebildet. Dieser Weiterbildung liegt die Überlegung zugrunde, dass durch die elektrischen Maschine der Außendurchmesser der Tretkurbelwelle begrenzt ist. Auf der anderen Seite ist es vorteilhaft, wenn die Tretkurbel über einen größeren Durchmesser an der Tretkurbelwelle angreift. Die mindestens oder genau zweiteilige Ausgestaltung ermöglicht, den Wellenabschnitt in den Generator einzuführen und durch zu schieben und nachfolgend mit dem Wellenfortsatz zu verbinden, wobei der Wellenfortsatz einen größeren Außendurchmesser als der Wellenabschnitt zur Ankopplung der Tretkurbel aufweist.In a preferred development, a maximum outside diameter of the shaft extension is greater than a maximum outside diameter of the shaft section in a region of the electrical machine. As an alternative or in addition, the maximum outside diameter of the shaft extension is designed to be larger than a minimum free diameter through the electrical machine. This development is based on the consideration that the outer diameter of the pedal crankshaft is limited by the electrical machine. On the other hand, it is advantageous if the pedal crank acts on the pedal crank shaft over a larger diameter. The at least or exactly two-part design allows the shaft section to be inserted into the generator and pushed through and then connected to the shaft extension, the shaft extension having a larger outer diameter than the shaft section for coupling the pedal crank.

Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung sind der Wellenabschnitt und der Wellenfortsatz miteinander in Umlaufrichtung formschlüssig verbunden. Beispielsweise kann eine Steckverzahnung insbesondere mit in axialer Richtung verlaufenden Zähnen verwendet werden. Alternativ kann eine Polygon-Verbindung eingesetzt werden, insbesondere mit einem P3G-Profil (Dreieck) oder einem P4C-Profil (Viereck). Durch diese Welle-Nabe-Verbindung wird eine sichere Drehmomentübertragung gewährleistet. Bevorzugt sind der Wellenabschnitt und der Wellenfortsatz in koaxiale Richtung miteinander verschraubt. Hierbei kann besonders bevorzugt eine erste koaxiale Achsschraube zum Einsatz kommen, welche in den Wellenabschnitt eingeschraubt wird.In a preferred implementation of the invention, the shaft section and the shaft extension are positively connected to one another in the direction of rotation. For example, a spline can be used, in particular with teeth running in the axial direction. Alternatively, a polygon connection can be used, in particular with a P3G profile (triangle) or a P4C profile (square). This shaft-hub connection ensures reliable torque transmission. The shaft section and the shaft extension are preferably screwed together in a coaxial direction. A first coaxial axle screw can particularly preferably be used here, which is screwed into the shaft section.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Wellenfortsatz ein Innengewinde zur Aufnahme von einer zweiten koaxialen Achsschraube zur Befestigung der Tretkurbel auf. Insbesondere sind die erste koaxiale Achsschraube und die zweite koaxiale Achsschraube in axialer Richtung hintereinander angeordnet. Hierdurch wird eine besonders stabile Tretkurbelwelle gebildet.In a preferred development of the invention, the shaft extension has an internal thread for receiving a second coaxial axle bolt for fastening the pedal crank. In particular, the first coaxial axle bolt and the second coaxial axle bolt are arranged one behind the other in the axial direction. This forms a particularly stable pedal crankshaft.

Optional umfasst die Antriebsanordnung die Tretkurbel oder Tretkurbeln, wobei die Tretkurbel auf dem Wellenfortsatz aufgesteckt und mit dem Wellenfortsatz in Umlaufrichtung formschlüssig verbunden ist. Ferner umfasst die Antriebsanordnung die zweite koaxiale Achsschraube zur Befestigung der Tretkurbel, welche in das Innengewinde eingeschraubt ist. Als zweite koaxiale Achsschraube kommt bevorzugt eine Kurbelschraube, beispielsweise eine ISIS-Kurbelschraube zum Einsatz. Durch den Wellenfortsatz wird erreicht, dass ausreichend radialer Bauraum für die zweite koaxiale Achsschraube verfügbar ist.Optionally, the drive arrangement includes the pedal crank or pedal cranks, the pedal crank being slipped onto the shaft extension and being positively connected to the shaft extension in the direction of rotation. Furthermore, the drive arrangement includes the second coaxial axle screw for fastening the pedal crank, which is screwed into the internal thread. A crank bolt, for example an ISIS crank bolt, is preferably used as the second coaxial axle bolt. The shaft extension ensures that sufficient radial space is available for the second coaxial axle bolt.

Auf der gegenüberliegenden Seite weist die Tretkurbelwelle eine weitere Tretkurbel auf. Hier ist bevorzugt ein weiterer Wellenfortsatz vorgesehen, wobei bei einer möglichen Ausgestaltung der Wellenabschnitt mit dem weiteren Wellenfortsatz einteilig ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung kann der Wellenabschnitt mit dem einstückigen Wellenfortsatz von einer axialen Seite durch die elektrischen Maschine abschnittsweise durchgeschoben werden und nachfolgend mit dem separaten Wellenfortsatz verbunden werden. Vorzugsweise ist der einstückig verbundene Wellenfortsatz auf der getriebeabgewandten Seite angeordnet, so dass auf der Getriebeseite der Wellenfortsatz und das Eingangsorgan einteilig ausgeführt werden können. Damit wird es ermöglicht, dass beide Wellenfortsätze einen größeren Außendurchmesser als der Wellenabschnitt aufweisen.On the opposite side, the pedal crankshaft has another pedal crank. A further shaft extension is preferably provided here, with the shaft section being formed in one piece with the further shaft extension in one possible embodiment. In this configuration, the shaft section with the one-piece shaft extension from an axial side by the electrical Machine sections are pushed through and then connected to the separate shaft extension. The integrally connected shaft extension is preferably arranged on the side facing away from the transmission, so that the shaft extension and the input element can be designed in one piece on the transmission side. This makes it possible for both shaft extensions to have a larger outside diameter than the shaft section.

Bei einer anderen möglichen Ausgestaltung ist der weiteren Wellenfortsatz mit dem Wellenabschnitt lösbar verbunden. Insbesondere ist der weiteren Wellenfortsatz baugleich oder spiegelsymmetrisch zu dem zuvor beschriebenen Wellenfortsatz ausgebildet.In another possible configuration, the further shaft extension is detachably connected to the shaft section. In particular, the further shaft extension is structurally identical or mirror-symmetrical to the shaft extension described above.

Optional ergänzend ist das Antriebsmodul zur Bereitstellung der elektrischen Energie mittelbar über ein Energiespeichermodul verbunden.Optionally, in addition, the drive module is connected indirectly via an energy storage module to provide the electrical energy.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit der Antriebsanordnung wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Insbesondere ist das Fahrzeug als ein muskelbetriebenes Fahrzeug, insbesondere Fahrrad, ausgebildet, welches durch einen Elektromotor angetrieben wird. Insbesondere zeichnet sich das Fahrzeug dadurch aus, dass die für den Elektromotor benötigte elektrische Energie zumindest teilweise mittels des Antriebsmoduls bereitgestellt wird.A further object of the invention relates to a vehicle with the drive arrangement as already described above. In particular, the vehicle is designed as a human-powered vehicle, in particular a bicycle, which is driven by an electric motor. In particular, the vehicle is characterized in that the electrical energy required for the electric motor is provided at least partially by means of the drive module.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Antriebsanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine Schnittdarstellung eines Antriebsmoduls der Antriebsanordnung;
  • 3 eine dreidimensionale Darstellung der Getriebeeinrichtung in der 2;
  • 4 eine axiale Draufsicht auf die Getriebeeinrichtung in der 2 und 3;
  • 5 eine Schnittdarstellung einer alternativen Getriebeeinrichtung der Antriebsanordnung in der 1.
Further features, advantages and effects of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment of the invention and the attached figures. show:
  • 1 a schematic representation of a vehicle with a drive arrangement as an embodiment of the invention;
  • 2 a sectional view of a drive module of the drive assembly;
  • 3 a three-dimensional representation of the transmission device in the 2 ;
  • 4 an axial plan view of the transmission device in FIG 2 and 3 ;
  • 5 a sectional view of an alternative transmission device of the drive arrangement in FIG 1 .

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding or identical parts are each provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt in einer stark vereinfachten Darstellung ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug 1. Das Fahrzeug 1 ist als ein Fahrrad ausgebildet, welches im Wesentlichen aus einem Rahmen 2 sowie einem Vorderrad 3 und einem Hinterrad 4 gebildet ist. 1 shows a muscle-powered vehicle 1 in a highly simplified representation. The vehicle 1 is designed as a bicycle, which is essentially formed from a frame 2 and a front wheel 3 and a rear wheel 4 .

Das Fahrzeug 1 weist eine Antriebsanordnung 5 auf, welche zum Antrieb des Hinterrads 4 dient. Das Hinterrad 4 bildet somit ein Antriebsrad des Fahrzeugs 1, wobei das Vorderrad 3 antriebslos bleibt. Optional kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Vorderrad 3 angetrieben wird.The vehicle 1 has a drive arrangement 5 which is used to drive the rear wheel 4 . The rear wheel 4 thus forms a drive wheel of the vehicle 1, with the front wheel 3 remaining unpowered. Optionally, however, it can also be provided that the front wheel 3 is driven.

Die Antriebsanordnung 5 umfasst ein Antriebsmodul 6 und ein Energiespeichermodul 8. Das Antriebsmodul 6 ist im Bereich des Tretlagers angeordnet. Das Antriebsmodul 6 weist hierzu zwei diametral zueinander angeordnete Tretkurbeln 9 auf.The drive arrangement 5 comprises a drive module 6 and an energy storage module 8. The drive module 6 is arranged in the area of the bottom bracket. For this purpose, the drive module 6 has two pedal cranks 9 arranged diametrically opposite one another.

Das Fahrrad weist eine mechanische Antriebsverbindung zwischen den Tretkurbeln 9 und dem Antriebsrad 4 über hier nicht dargestellte Zugmittel auf. Das Energiespeichermodul 8 kann von einer externen Stromquelle geladen werden.The bicycle has a mechanical drive connection between the pedal cranks 9 and the drive wheel 4 via traction means, not shown here. The energy storage module 8 can be charged from an external power source.

Die 2 zeigt das Antriebsmodul 6 in einem Längsschnitt entlang einer Hauptdrehachse H. Das Antriebsmodul 6 weist eine Tretkurbelwelle 14 auf, welche mit ihrer Rotationsachse die Hauptdrehachse H definiert. In einer Einbausituation sind an der Tretkurbelwelle 14 endseitig die Tretkurbeln 9 montiert.The 2 shows the drive module 6 in a longitudinal section along a main axis of rotation H. The drive module 6 has a pedal crankshaft 14 which defines the main axis of rotation H with its axis of rotation. In an installation situation, the pedal cranks 9 are mounted on the end of the pedal crankshaft 14 .

Das Antriebsmodul 6 weist eine elektrische Maschine 15 sowie eine Getriebeeinrichtung 16 auf, welche gemeinsam in einem Gehäuse 17 aufgenommen sind. Die elektrische Maschine 15 weist einen Stator 18 und einen Rotor 19 auf, wobei die Tretkurbelwelle 14 mit einem Getriebeeingang und der Rotor 19 mit einem Getriebeausgang der Getriebeeinrichtung 16 verbunden sind. Der Stator 18 hingegen ist gehäusefest mit dem Gehäuse 17 verbunden und verbleibt somit stationär.The drive module 6 has an electric machine 15 and a transmission device 16 which are accommodated together in a housing 17 . The electric machine 15 has a stator 18 and a rotor 19 , the pedal crankshaft 14 being connected to a transmission input and the rotor 19 being connected to a transmission output of the transmission device 16 . The stator 18, on the other hand, is fixed to the housing 17 and thus remains stationary.

Die Getriebeeinrichtung 16 ist als ein Exzentergetriebe 20 ausgebildet. Das Exzentergetriebe 20 ist in Bezug auf die Hauptdrehachse H koaxial zu der elektrischen Maschine 15 und der Tretkurbelwelle 14 und in axialer Richtung formschlüssig zwischen der elektrischen Maschine 15 und dem Gehäuse 17 angeordnet. Das Gehäuse 17 ist zweiteilig ausgebildet, wobei das Gehäuse 17 einen Gehäusegrundkörper 21 aufweist, welcher in axialer Richtung durch einen Gehäusedeckel 22 abgeschlossen ist. Dabei weisen der Gehäusegrundkörper 21 und der Gehäusedeckel 22 jeweils eine zentrale Durchgangsöffnung 23, 24 auf, welche zur Durchführung der Tretkurbelwelle 14 durch das Gehäuse 17 dienen.The gear device 16 is designed as an eccentric gear 20 . With respect to the main axis of rotation H, the eccentric gear 20 is arranged coaxially with the electric machine 15 and the pedal crankshaft 14 and in the axial direction with a positive fit between the electric machine 15 and the housing 17 . The housing 17 is designed in two parts, with the housing 17 having a housing base body 21 which is closed off in the axial direction by a housing cover 22 . The housing base body 21 and the housing cover 22 each have a central through-opening 23 , 24 which serves to guide the pedal crankshaft 14 through the housing 17 .

Das Exzentergetriebe 20 weist als Ausgangsorgan einen Rollenträger 25 auf, welcher drehfest mit der Tretkurbelwelle 14 angeordnet ist. Ferner sind zwei Kurvenscheiben 26, 27 vorgesehen, wobei die Kurvenscheiben 26, 27 eine Exzenteraufnahmeöffnung 48 (3) und eine Mehrzahl von außermittigen Mitnehmeröffnungen 49 (3) aufweisen. Die Kurvenscheiben 26, 27 sind um 180° versetzt gegengleich zueinander angeordnet, um Querkräfte im Betrieb zu verkleinern. Der Rollenträger 25 weist eine Mehrzahl von Mitnehmerrollen 28 auf, wobei die Mitnehmerrollen 28 in die Mitnehmeröffnungen 49 der Kurvenscheiben 26, 27 eingreifen, so dass diese in Umlaufrichtung von den Mitnehmerrollen 28 und damit von dem Rollenträger 25 mitgenommen werden.The eccentric gear 20 has a roller carrier 25 as an output element, which is arranged in a rotationally fixed manner with the pedal crankshaft 14 . Furthermore, two cam discs 26, 27 are provided, the cam discs 26, 27 having an eccentric mount opening 48 ( 3 ) and a plurality of off-center cam apertures 49 ( 3 ) exhibit. The cam disks 26, 27 are offset by 180° and arranged opposite one another in order to reduce lateral forces during operation. The roller carrier 25 has a plurality of driver rollers 28, the driver rollers 28 engaging in the driver openings 49 of the cam discs 26, 27, so that these are driven in the direction of rotation by the driver rollers 28 and thus by the roller carrier 25.

Das Exzentergetriebe 20 weist einen Hohlradabschnitt 29 auf, wobei der Hohlradabschnitt 29 eine Mehrzahl von in axialer Richtung verlaufenden Bolzenabschnitten 50 aufweist. Die Bolzenabschnitte 50 sind als gehärtete Zylinderstifte ausgebildet, die in Bohrungen in dem Gehäuse 17 eingeschoben sind. Der Außenumfang der Kurvenscheiben 26, 27 ist in einer Wellenform ausgebildet, welche ausschließlich abschnittsweise, und zwar um 180° versetzt, in den Hohlradabschnitt 29 eingreift. Insbesondere ist die Wellenform als eine Zykloidenform ausgebildet.The eccentric gear 20 has a ring gear section 29, the ring gear section 29 having a plurality of bolt sections 50 running in the axial direction. The bolt sections 50 are in the form of hardened cylinder pins which are pushed into bores in the housing 17 . The outer circumference of the cam discs 26, 27 is formed in a wave shape, which engages in the ring gear section 29 only in sections, namely offset by 180°. In particular, the waveform is formed as a cycloid shape.

Ein Eingangsorgan des Exzentergetriebes 20 ist als eine Hohlwelle 30 ausgebildet, wobei die Hohlwelle 30 zwei Exzenterabschnitte 31, 32 aufweist, wobei die Exzenterabschnitte 31, 32 über jeweils eine Scheibenlagereinrichtung 33, 34 in die Exzenteraufnahmeöffnung der Kurvenscheiben 26, 27 eingreifen. Die Hohlwelle 30 ist drehfest mit dem Rotor 19 verbunden. Bei einer Rotation der Hohlwelle 30 wird die Tretkurbelwelle 14 ebenfalls rotiert und die Drehbewegung ins Langsame übersetzt. In einer bevorzugten Realisierung ist vorgesehen, dass das Exzentergetriebe 20 ein Übersetzungsverhältnis zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang mit einem Betrag von weniger als 30:1 aufweist. Vorzugsweise weist das Exzentergetriebe 20 ein Übersetzungsverhältnis zwischen 30:1 und 100:1 auf. Vorzugsweise weist das Exzentergetriebe 20 ein Übersetzungsverhältnis von 50:1 auf.An input element of the eccentric gear 20 is designed as a hollow shaft 30, the hollow shaft 30 having two eccentric sections 31, 32, the eccentric sections 31, 32 engaging in the eccentric receiving opening of the cam discs 26, 27 via a disc bearing device 33, 34 in each case. The hollow shaft 30 is connected to the rotor 19 in a torque-proof manner. When the hollow shaft 30 rotates, the pedal crankshaft 14 is also rotated and the rotational movement is reduced to a slower speed. In a preferred implementation, it is provided that the eccentric gear 20 has a transmission ratio between the gear input and the gear output with an amount of less than 30:1. The eccentric gear 20 preferably has a transmission ratio of between 30:1 and 100:1. The eccentric gear 20 preferably has a transmission ratio of 50:1.

Die Tretkurbelwelle 14 weist bei diesem Ausführungsbeispiel drei Teilkomponenten auf, nämlich einen zentralen Wellenabschnitt 35 sowie Wellenfortsätze 36, 37, welche endseitig auf den zentralen Wellenabschnitt 35 aufgesetzt sind. Der Wellenabschnitt 35 ist koaxial zu dem Rotor 19 und in dem gleichen axialen Abschnitt wie der Rotor 19 angeordnet. Insbesondere steht der Wellenabschnitt 35 beidseitig in axialer Richtung über den Rotor 19 über. Ein maximaler Außendurchmesser des Wellenabschnitts 35 ist dabei kleiner bemessen als der freie Innendurchmesser des Rotors 19 und/oder der Hohlwelle 30. Die Wellenfortsätze 36, 37 sind endseitig auf den Wellenabschnitt 35 aufgesetzt. Hierzu weisen die Wellenfortsätze 36, 37 Aufnahmen 38, 39 auf, in denen das jeweilige Ende des Wellenabschnitts 35 eingesteckt sind. Die Aufnahmen 38, 39 bilden jeweils gemeinsam mit den Enden des Wellenabschnitts 35 eine in Umlaufrichtung formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung. Beispielsweise kann es sich um eine Polygonverbindung oder um eine Steckverzahnung handeln. Zur axialen Befestigung und/oder Sicherung der Wellenfortsätze 36, 37 sind erste Achsschrauben 40, 41 in den Wellenabschnitt 35 eingeschraubt, welche mit den Schraubköpfen die Wellenfortsätze 36, 37 in axialer Richtung fixieren. Damit weisen die Wellenfortsätze 36, 37 jeweils eine erste Schnittstelle zu dem Wellenabschnitt 35 auf.In this exemplary embodiment, the pedal crankshaft 14 has three subcomponents, namely a central shaft section 35 and shaft extensions 36, 37, which are placed on the central shaft section 35 at the ends. The shaft section 35 is arranged coaxially with the rotor 19 and in the same axial section as the rotor 19 . In particular, the shaft section 35 protrudes beyond the rotor 19 on both sides in the axial direction. A maximum outer diameter of the shaft section 35 is dimensioned smaller than the free inner diameter of the rotor 19 and/or the hollow shaft 30. The shaft extensions 36, 37 are placed on the shaft section 35 at the ends. For this purpose, the shaft extensions 36, 37 have receptacles 38, 39 into which the respective end of the shaft section 35 is inserted. The receptacles 38, 39 each form, together with the ends of the shaft section 35, a positive shaft-hub connection in the direction of rotation. For example, it can be a polygonal connection or a spline. For the axial attachment and/or securing of the shaft extensions 36, 37, first axle screws 40, 41 are screwed into the shaft section 35, which fix the shaft extensions 36, 37 in the axial direction with the screw heads. The shaft extensions 36 , 37 each have a first interface with the shaft section 35 .

Auf der axialen Außenseite der Wellenfortsätze 36, 37 sind die Tretkurbeln 9 aufgesetzt und über eine zweite Achsschraube 42, 43 befestigt, welche jeweils in ein Innengewinde 12, 13 von dem Wellenfortsatz 36, 37 eingeschraubt wird und mit dem Schraubenkopf jeweils die Tretkurbel 9 in axialer Richtung fixiert. Damit weisen die Wellenfortsätze 36, 37 jeweils eine zweite Schnittstelle zu der jeweiligen Tretkurbel 9 auf. Die erste und die zweite Achsschraube 40, 42 bzw. 41, 43 sind axial hintereinander angeordnet.The pedal cranks 9 are placed on the axial outside of the shaft extensions 36, 37 and fastened via a second axle screw 42, 43, which is screwed into an internal thread 12, 13 of the shaft extension 36, 37 and with the screw head in each case the pedal crank 9 in the axial direction fixed. The shaft extensions 36, 37 each have a second interface to the respective pedal crank 9. The first and second axle bolts 40, 42 and 41, 43 are arranged axially one behind the other.

Durch die lösbare Verbindung zwischen den Wellenfortsätze 36, 37 und dem Wellenabschnitt 35 wird erreicht, dass die Wellenfortsätze 36, 37 einen größeren maximalen Außendurchmesser aufweisen können als der Wellenabschnitt 35 und trotzdem montagegerecht ausgebildet sind. Ein weiterer Vorteil ist, dass die erste und die zweite Schnittstelle belastungsgerecht ausgelegt werden können, ohne die Einschränkung eines maximalen Außendurchmessers berücksichtigen zu müssen, welcher bei der Montage durch den Rotor 19 durchgeschoben werden muss. Die erste und die zweite Schnittstelle sind axial versetzt zueinander angeordnet, so dass sich diese bei der Auslegung wechselseitig nicht beeinflussen.The detachable connection between the shaft extensions 36, 37 and the shaft section 35 means that the shaft extensions 36, 37 can have a larger maximum outer diameter than the shaft section 35 and are nevertheless designed to be suitable for assembly. A further advantage is that the first and the second interface can be designed according to the load without having to take into account the restriction of a maximum outer diameter which has to be pushed through the rotor 19 during assembly. The first and the second interface are arranged axially offset from one another, so that they do not mutually influence one another in the design.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass an dem Außenumfang der Wellenfortsätze 36, 37 weitere Funktionen umgesetzt werden können:

  • So weist das Antriebsmodul 6 Lagereinrichtungen 44, 45 auf, wobei die Lagereinrichtungen 44, 45 als Wälzlagereinrichtungen, insbesondere als Kugellagereinrichtung ausgebildet sind. Die Lagereinrichtungen 44, 45 lagern die Tretkurbelwelle 14 relativ zu dem Gehäuse 17 relativ zu einem Gehäuseabschnitt des Gehäuses 17. Dabei sind die Wellenfortsätze 36, 37 jeweils als Lagerpartner der Lagereinrichtungen 44, 45 ausgebildet und tragen jeweils einen Innenring der Lagereinrichtungen 44, 45 an deren Außenumfang. Der jeweilige Außenring ist in dem Gehäuse 17 angeordnet. Dadurch, dass der Außendurchmesser der Wellenfortsätze 36, 37 größer als der Außendurchmesser des Wellenabschnitts 35 ausgebildet ist, können im Durchmesser größere Lagereinrichtungen 44, 45 verwendet werden, so dass gemeinsam mit dem stabilen Verbund aus Wellenabschnitt 35 und Wellenfortsatz 36, 37 eine höhere Steifigkeit der Lagereinrichtungen 44, 45 erreicht werden können.
A further advantage results from the fact that further functions can be implemented on the outer circumference of the shaft extensions 36, 37:
  • The drive module 6 has bearing devices 44, 45, with the bearing devices 44, 45 being designed as roller bearing devices, in particular as ball bearing devices. The bearing devices 44, 45 mount the pedal crankshaft 14 relative to the housing 17 relative to a housing section of the housing 17. The shaft extensions 36, 37 are each designed as bearing partners of the bearing devices 44, 45 and each carry an inner ring of the bearing devices 44, 45 on their outer perimeter. The respective outer ring is arranged in the housing 17 . Because the outer diameter of the shaft extensions 36, 37 is larger than the outer diameter of the shaft section 35 is formed, bearing devices 44, 45 with a larger diameter can be used, so that together with the stable combination of shaft section 35 and shaft extension 36, 37, greater rigidity of the bearing devices 44, 45 can be achieved.

Zudem weist das Generatormodul 6 Dichtungseinrichtungen 46, 47 auf, die die Tretkurbelwelle 14 gegenüber dem Gehäuse 17 an den jeweiligen Durchgangsöffnungen 23, 24 abdichten. Die Dichtungseinrichtung in 46, 47 laufen auf den Wellenfortsätzen 36, 37. Die Wellenfortsätze 36, 37 bilden somit Dichtungspartner bei den Dichtungseinrichtungen 46, 47. Somit müssen keine Dichtungen innerhalb des Gehäuses 17 eingebracht werden.In addition, the generator module 6 has sealing devices 46, 47 which seal the pedal crankshaft 14 in relation to the housing 17 at the respective passage openings 23, 24. The sealing devices in 46, 47 run on the shaft extensions 36, 37. The shaft extensions 36, 37 thus form sealing partners in the sealing devices 46, 47. Thus, no seals have to be introduced inside the housing 17.

Bei dem Antriebsmodul 6 ist zudem vorgesehen, dass der Rollenträger 25 des Exzentergetriebes 20 als Getriebeeingang/Eingangsorgan mit dem Wellenfortsatz 36 einteilig ausgebildet ist. Somit übernimmt der Wellenfortsatz 36 eine weitere Funktion. Hieraus ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass eine Welle-Nabe-Verbindung zwischen der Tretkurbelwelle 14 und der Getriebeeinrichtung 16 eingespart werden kann.In the case of the drive module 6 it is also provided that the roller carrier 25 of the eccentric gear 20 is designed in one piece as a gear input/input element with the shaft extension 36 . The shaft extension 36 thus assumes an additional function. This results in the particular advantage that a shaft-hub connection between the pedal crankshaft 14 and the transmission device 16 can be saved.

Eine übliche Tretkurbelwelle, wie diese bei konventionellen Fahrrädern bekannt ist, kann nicht beidseitig größer im Durchmesser gestaltet werden (z.B. zur stabilen Aufnahme von Tretkurbeln mit z.B. ISIS-Verzahnung), da so zentral angeordnete Bauteile nicht mehr aufgesteckt werden können. Würden diese Bauteile daher größer im Durchmesser gestaltet werden, so würde der Gesamt-Außendurchmesser des Moduls ebenfalls (unnötig) wachsen, was Bauraum, Kosten und Masse erhöht.A conventional pedal crankshaft, as is known from conventional bicycles, cannot be designed with a larger diameter on both sides (e.g. for stable accommodation of pedal cranks with e.g. ISIS teeth), since components arranged so centrally can no longer be attached. If these components were therefore designed to be larger in diameter, the overall outer diameter of the module would also (unnecessarily) increase, which increases installation space, costs and mass.

Wird zur Aufnahme der Tretkurbeln z.B. eine entsprechende DIN-Verzahnung gewählt, welche mit einem kleineren Durchmesser auskommt, so dass alle Bauteile von den Wellenenden her aufgesteckt werden können, so müssen eigens dafür gefertigte Tretkurbeln Verwendung finden, was die Auswahl an Kurbellängen, Designs, Kurbel-Offset (Q-Faktor/„Standbreite“) wegen der geringen Stückzahl stark einschränkt oder teuer macht.If, for example, a corresponding DIN toothing is chosen to hold the pedal cranks, which makes do with a smaller diameter so that all components can be attached from the shaft ends, then specially manufactured pedal cranks must be used, which affects the choice of crank lengths, designs, crank -Offset (Q-factor/"stand width") is severely limited or expensive because of the small number of items.

Werden statt der speziellen Tretkurbeln lediglich Kurbeladapter auf die durchgehende Tretkurbelwelle aufgesteckt um Standard-Kurbeln (z.B. ISIS) verwenden zu können, so können diese nur mit einer geringen Wandstärke ausgeführt werden was zu Stabilitätseinbußen führt und aufgrund der zusätzlich nötigen Wellenverbindung höhere Kosten verursacht.If, instead of the special pedal cranks, only crank adapters are attached to the continuous pedal crankshaft in order to be able to use standard cranks (e.g. ISIS), these can only be designed with a small wall thickness, which leads to losses in stability and causes higher costs due to the additional shaft connection required.

Um eine stabile Tretkurbelwelle 14 darstellen zu können, welche in ihrer (axialen) Mitte einen geringen Durchmesser, an den Enden jedoch jeweils einen größeren Durchmesser aufweist, wird folglich vorgeschlagen, die Tretkurbelwelle 14 mehrteilig (z.B. zweiteilig oder dreiteilig) auszuführen.In order to be able to produce a stable pedal crankshaft 14 which has a small diameter in its (axial) center but a larger diameter at each end, it is therefore proposed to design the pedal crankshaft 14 in several parts (e.g. two-part or three-part).

Der Zusammenbau besteht (im Fall einer dreiteiligen Ausführung wie in der 2) aus dem Wellenabschnitt 35 als Zentralwelle mit geringem Durchmesser, welche an ihren Enden über jeweils eine Wellenverbindung verfügt. Diese kann in Form einer Steckverzahnung oder in Form einer P3G Polygon-Verbindung ausgeführt sein. Auf diese Wellenverbindung wird jeweils ein Wellenfortsatz 36, 37 gesteckt und vorzugsweise mit dem Wellenabschnitt 35 mittels erster Achsschraube 40, 41 axial fest verschraubt. Die Lagerung der Tretkurbelwelle 14 erfolgt über den oder die Wellenfortsätze 36, 37 und nicht über den Wellenabschnitt 35, um so einen stabilen Verbund darstellen und - zugunsten der Steifigkeit - größere Lagereinrichtungen 44, 45 verwenden zu können. Auch die Dichtungseinrichtungen 46, 47 als Gehäuse- bzw. -deckeldichtungen werden auf den Wellenfortsätzen 36, 37 laufend vorgesehen, so dass keine Dichtung innerhalb des Gehäuses 17 erforderlich ist.The assembly consists (in the case of a three-piece design as in Fig 2 ) from the shaft section 35 as a central shaft with a small diameter, which has a shaft connection at each of its ends. This can be in the form of a spline or in the form of a P3G polygon connection. A shaft extension 36, 37 is placed on each of these shaft connections and is preferably bolted axially to the shaft section 35 by means of the first axle screw 40, 41. The pedal crankshaft 14 is supported via the shaft extensions 36, 37 and not via the shaft section 35, in order to represent a stable combination and—in favor of rigidity—to be able to use larger bearing devices 44, 45. The sealing devices 46, 47 as housing or cover seals are also provided continuously on the shaft extensions 36, 37, so that no seal inside the housing 17 is required.

Durch die einteilig (nicht radial geschachtelt wie bei aufgesteckten Adaptern) aus dem Antriebsmodul 6 herausgeführten Wellenenden ausgebildet als die Wellenfortsätze 36, 37 der Tretkurbelwelle 14 ist es auch möglich, standardisierte ISIS Kurbelschrauben als zweite Achsschrauben 42, 43 einsetzen zu können, welches bei aufgesteckten Adaptern nicht möglich wäre, da zu geringe radial Bauteilwandstärken verbleiben würden. Es kann auch der von der Antriebswelle angetriebene Getriebeeingang/Eingangsorgan einteilig mit dem betreffenden Wellenfortsatz 36, 37 ausgeführt sein. Hierdurch wird eine ansonsten weitere, erforderliche drehmomentübertragende Verbindung (z.B. Steckverzahnung) zwischen dem Wellenfortsatz 36 und dem den Getriebeeingang/Eingangsorgan darstellenden Bauteil eingespart (Kosten, Bauraum, Masse).Due to the shaft ends leading out of the drive module 6 in one piece (not radially nested as in the case of plugged-on adapters) and designed as the shaft extensions 36, 37 of the pedal crankshaft 14, it is also possible to use standardized ISIS crank bolts as second axle bolts 42, 43, which is the case with plugged-on adapters would not be possible, since too small radial component wall thicknesses would remain. The transmission input/input element driven by the drive shaft can also be made in one piece with the relevant shaft extension 36, 37. As a result, an otherwise required torque-transmitting connection (e.g. spline) between the shaft extension 36 and the component representing the transmission input/input element is saved (costs, installation space, mass).

Da das Aufstecken von weiteren Bauteilen (Getriebeteile/-lager usw.) auf die Tretkurbelwelle 14 bei der Montage ggf. nur von einer Seite her erfolgen kann/muss, kann die Tretkurbelwelle 14 alternativ auch lediglich zweiteilig ausgeführt sein. Dabei sind dann der Wellenabschnitt 35 und einer der beiden Wellenfortsätze 36, 37 gemeinsam einteilig ausgeführt. Vorzugsweise erfolgt dies auf der Seite des Generatormoduls 6, auf welcher sich nicht die Getriebeeinrichtung 16 befindet, so dass auf der Getriebeseite der Wellenfortsatz 36 und der Getriebeeingang/Eingangsorgan einteilig ausgeführt werden können. Die Tretkurbelwelle 14 ist relativ zu der Hohlwelle 30 und/oder zu dem Rotor 19 über eine Rotorlagereinrichtung 51 gelagert, die im Endbereich des Rotors 19 angeordnet und als eine Wälzkörperlagerung ausgebildet ist. Ferner ist die Tretkurbelwelle 14 über eine Rollenlagereinrichtung im Bereich der Getriebeeinrichtung 16 gegen die Hohlwelle 30 und/oder den Exzenterabschnitten 31, 32 gelagert.Since additional components (gear parts/bearings, etc.) can/must be attached to the pedal crankshaft 14 during assembly from only one side, the pedal crankshaft 14 can alternatively only be made in two parts. In this case, the shaft section 35 and one of the two shaft extensions 36, 37 are made together in one piece. This is preferably done on the side of the generator module 6 on which the transmission device 16 is not located, so that on the transmission side the shaft extension 36 and the transmission input/input element can be made in one piece. The pedal crankshaft 14 is mounted relative to the hollow shaft 30 and/or to the rotor 19 via a rotor bearing device 51 which is arranged in the end region of the rotor 19 and as a rolling element layer tion is formed. Furthermore, the pedal crankshaft 14 is mounted against the hollow shaft 30 and/or the eccentric sections 31, 32 via a roller bearing device in the region of the gear device 16.

Die 3 zeigt eine schematische, dreidimensionale Darstellung der Getriebeeinrichtung 16 bzw. des Exzentergetriebes 20, ausgebildet als Zykloidengetriebe. In Zusammenschau mit den Darstellungen der 2 und 4, die eine axiale Draufsicht auf die gleiche Baugruppe zeigt ist, zu erkennen, dass die Mitnehmerrollen 28 jeweils einen Bolzen 52 aufweisen, wobei der Bolzen 52 in einer Rollenscheibe 53 des Rollenträgers 25 festgelegt, z.B. eingepresst sind. Auf den Bolzen 52 ist jeweils eine Rollenhülse 54 koaxial aufgesetzt, wobei die Rollenhülse 54 auf dem Bolzen 52 über eine Rollenlagerung 55 gelagert ist. Die Rollenlagerung 55 ist als eine Gleitlagerung oder als eine Wälzkörperlagerung ausgebildet. Der Außendurchmesser der Mitnehmerrollen 28 und/oder der Rollenhülsen 54 ist größer als die Mitnehmeröffnungen 49 ausgebildet, so dass die Rollenhülsen 54 am Innenumfang der Mitnehmeröffnungen 49 ablaufen können. Die Rollenscheibe 53 ist einteilig mit dem Wellenfortsatz 36 ausgebildet, so dass hier eine Welle-Nabe-Verbindung eingespart ist.The 3 shows a schematic, three-dimensional representation of the gear device 16 or the eccentric gear 20, designed as a cycloidal gear. In conjunction with the representations of 2 and 4 , which shows an axial plan view of the same assembly, it can be seen that the driver rollers 28 each have a bolt 52, the bolt 52 being fixed in a roller disk 53 of the roller carrier 25, for example being pressed. A roller sleeve 54 is in each case placed coaxially on the bolt 52 , the roller sleeve 54 being mounted on the bolt 52 via a roller bearing 55 . The roller bearing 55 is designed as a sliding bearing or as a rolling element bearing. The outer diameter of the driver rollers 28 and/or the roller sleeves 54 is larger than the driver openings 49 so that the roller sleeves 54 can run off the inner circumference of the driver openings 49 . The roller disk 53 is formed in one piece with the shaft extension 36, so that a shaft-hub connection is saved here.

Zur weiteren Verkleinerung der Reibungsverluste in dem Antriebsmodul 6, insbesondere in der Getriebeeinrichtung 16 und im Speziellen in dem Exzentergetriebe 20 ist der Getrieberaum mit einer Öl- oder Fettschmierung versehen, wobei der Getrieberaum durch eine Zwischenwand 56 und einer Dichtung 57 relativ zu der Hohlwelle 30 von einem Trockenraum für den Generator und die Elektronik getrennt ist.In order to further reduce the friction losses in the drive module 6, in particular in the gear mechanism 16 and in particular in the eccentric gear 20, the gear chamber is provided with oil or grease lubrication, with the gear chamber being separated by an intermediate wall 56 and a seal 57 relative to the hollow shaft 30 of a drying room for the generator and the electronics.

Die 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für das Antriebsmodul 6 in der Antriebsanordnung 5 der 1. In der 5 ist ein Längsschnitt entlang der Hauptdrehachse H gezeigt, wobei nachfolgend nur auf die Unterschiede zu dem Antriebsmodul 6 in der 2 eingegangen wird. Im Gegensatz zu dem Antriebsmodul 6 in der 2 bildet hier der Hohlradabschnitt 29 das Eingangsorgan und/oder den Getriebeeingang in die Getriebeeinrichtung 16 bzw. das Exzentergetriebe 20. Der Hohlradabschnitt 29 kann in ähnlicher Weise wie in der 2 durch eine Mehrzahl in Umlaufrichtung angeordneten Bolzenabschnitten 50, ausgebildet als insbesondere gehärtete Zylinderstifte realisiert sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Hohlradabschnitt 29 einen Träger 58 auf, wobei der Träger 58 auf der Tretkurbelwelle 14 drehfest angeordnet ist. Es ist jedoch auch möglich, dass der Träger 58 mit einem Wellenfortsatz, wie der Wellenfortsatz 36 in der 2 einteilig ausgebildet ist. Ferner kann die Tretkurbelwelle 14 auch zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein, wie in der 2. The 5 shows a second embodiment of the drive module 6 in the drive assembly 5 of FIG 1 . In the 5 a longitudinal section along the main axis of rotation H is shown, with only the differences to the drive module 6 in FIG 2 is received. In contrast to the drive module 6 in the 2 here the ring gear section 29 forms the input member and/or the gear input into the gear device 16 or the eccentric gear 20. The ring gear section 29 can be used in a manner similar to that in FIG 2 be realized by a plurality of bolt sections 50 arranged in the direction of rotation, embodied in particular as hardened cylindrical pins. In the exemplary embodiment shown, the ring gear section 29 has a carrier 58, the carrier 58 being arranged on the pedal crankshaft 14 in a rotationally fixed manner. However, it is also possible that the carrier 58 with a shaft extension, such as the shaft extension 36 in the 2 is formed in one piece. Furthermore, the pedal crankshaft 14 can also be designed in two or more parts, as in FIG 2 .

BezugszeichenlisteReference List

11
Fahrzeugvehicle
22
RahmenFrame
33
Vorderradfront wheel
44
Hinterradrear wheel
55
Antriebsanordnungdrive assembly
66
Antriebsmodul drive module
88th
Energiespeichermodulenergy storage module
99
Tretkurbelcrank
1010
LeitungManagement
1111
Verbraucherconsumer
1212
Innengewindeinner thread
1313
Innengewindeinner thread
1414
Tretkurbelwellepedal crankshaft
1515
elektrische Maschineelectric machine
1616
Getriebeeinrichtunggear mechanism
1717
GehäuseHousing
1818
Statorstator
1919
Rotorrotor
2020
Exzentergetriebeeccentric gear
2121
Gehäusegrundkörperhousing body
2222
Gehäusedeckelhousing cover
2323
Durchgangsöffnung im GehäusedeckelThrough hole in the housing cover
2424
Durchgangsöffnung im GehäusegrundkörperThrough hole in the housing body
2525
Rollenträgerrole carrier
26, 2726, 27
Kurvenscheibencam discs
2828
Mitnehmerrollencarrier rollers
2929
Hohlradabschnittring gear section
3030
Hohlwellehollow shaft
31, 3231, 32
Exzenterabschnitteeccentric sections
33, 3433, 34
Scheibenlagereinrichtungdisc storage facility
3535
Wellenabschnittwave section
36, 3736, 37
Wellenfortsätzecorrugated processes
38, 3938, 39
AufnahmenRecordings
40, 4140, 41
erste Achsschraubefirst axle bolt
42, 4342, 43
zweite Achsschraubesecond axle bolt
44, 4544, 45
Lagereinrichtungenstorage facilities
46,4746.47
Dichtungseinrichtungensealing devices
4848
Exzenteraufnahmeöffnungeccentric receiving opening
4949
Mitnehmeröffnungenflight openings
5050
Bolzenabschnittebolt sections
5151
Rotorlagereinrichtungrotor bearing device
5252
Bolzenbolt
5353
Rollenscheiberoller disc
5454
Rollenhülsereel sleeve
5555
Rollenlagerungroller storage
5656
Zwischenwandpartition
5757
Dichtungpoetry
5858
Trägercarrier
HH
Hauptdrehachsemain axis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Claims (6)

Antriebsanordnung (5) für ein muskelbetriebenes Fahrzeug (1) mit einem Antriebsmodul (6) zur Wandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie, wobei das Antriebsmodul (6) eine elektrische Maschine (15) aufweist, die die Tretkraft eines Benutzers eines mit der Antriebsanordnung ausgestatteten Fahrzeugs mit Drehmoment beaufschlagt, eine Tretkurbelwelle (14) aufweist, die über eine Getriebeeinrichtung (16) mit der elektrischen Maschine (15) verbunden ist, wobei die Getriebeeinrichtung (16) zur Übersetzung des Drehmoments der elektrischen Maschine (15) auf die Tretkurbelwelle (14) ausgebildet ist, wobei die elektrische Maschine (15) mit mindestens einem Antriebsrad des Fahrzeugs antriebstechnisch verbindbar und/oder verbunden ist, wobei die Getriebeeinrichtung (16) als ein Exzentergetriebe (20) ausgebildet ist, das einen Rollenträger (25) mit Mitnehmerrollen (28) als ein erstes Organ, mindestens zwei Kurvenscheiben (26,27) mit Mitnehmeröffnungen (49) und einer mittigen Exzenteraufnahmeöffnung (48), wobei die Mitnehmerrollen (28) in die Mitnehmeröffnungen (49) eingreifen, einen Hohlradabschnitt (29) als ein zweites Organ, wobei die Kurvenscheiben (26, 27) mit dem Außenumfang auf dem Hohlradabschnitt (29) ablaufen, sowie eine Exzenterwelle als Ausgangsorgan aufweist, wobei die Exzenterwelle mindestens einen Exzenterabschnitt (31,32) aufweist, wobei der Exzenterabschnitt (31,32) in die mittige Exzenteraufnahmeöffnung (48) eingreift, wobei die Mitnehmerrollen (28) jeweils einen Bolzen (52), eine Rollenlagerung (55) und eine Rollenhülse (54) aufweisen, wobei die Rollenhülse (54) über die Rollenlagerung (55) auf den Bolzen (52) drehbar angeordnet sind und wobei die Bolzen (52) in dem Rollenträger (25) festgelegt sind, wobei der Hohlradabschnitt (29) das Ausgangsorgan in die Getriebeeinrichtung (16) bildet, wobei die Tretkurbelwelle (14) einen Wellenabschnitt (35) und einen Wellenfortsatz (36,37) zur Verbindung mit der Tretkurbel (9) aufweist, wobei der Wellenabschnitt (35) und der Wellenfortsatz (36,37) miteinander lösbar verbunden sind und wobei der Wellenfortsatz (36,37) mit dem Ausgangsorgan einteilig ausgebildet ist.Drive arrangement (5) for a human-powered vehicle (1) with a drive module (6) for converting electrical energy into mechanical energy, the drive module (6) has an electric machine (15) which applies torque to the pedaling force of a user of a vehicle equipped with the drive arrangement, has a pedal crankshaft (14) which is connected to the electric machine (15) via a gear device (16), the gear device (16) being designed to convert the torque of the electric machine (15) to the pedal crankshaft (14), wherein the electric machine (15) can be and/or is drivingly connected to at least one drive wheel of the vehicle, whereby the gear device (16) is designed as an eccentric gear (20) which has a roller carrier (25) with driver rollers (28) as a first element, at least two cam discs (26, 27) with driver openings (49) and a central eccentric receiving opening (48), the driver rollers (28) engaging in the driver openings (49), a ring gear section (29) as a second organ, the cam discs (26, 27) running on the ring gear section (29) with their outer circumference, and has an eccentric shaft as the output element, the eccentric shaft having at least one eccentric section (31,32), the eccentric section (31,32) engaging in the central eccentric receiving opening (48), the driver rollers (28) each having a bolt (52), a roller bearing (55) and a have roller sleeves (54), the roller sleeves (54) being rotatably arranged on the bolts (52) via the roller bearing (55) and the bolts (52) being fixed in the roller carrier (25), the ring gear section (29) forming the output element in the transmission device (16), wherein the pedal crankshaft (14) has a shaft section (35) and a shaft extension (36,37) for connection to the pedal crank (9), the shaft section (35) and the shaft extension (36,37) being detachably connected to one another and the Shaft extension (36,37) is formed in one piece with the output member. Antriebsanordnung (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzentergetriebe (16) zwei diametral und/oder gegengleich versetzte Kurvenscheiben (26, 27) aufweist.Drive arrangement (5) after claim 1 , characterized in that the eccentric gear (16) has two cam discs (26, 27) offset diametrically and/or in opposite directions. Antriebsanordnung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlradabschnitt (29) durch eine Mehrzahl von Bolzenabschnitten (50) gebildet wird, wobei die mindestens zwei Kurvenscheiben (26, 27) auf den Bolzenabschnitten (50) ablaufen.Drive arrangement (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the ring gear section (29) is formed by a plurality of bolt sections (50), the at least two cam disks (26, 27) running on the bolt sections (50). Antriebsanordnung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die antriebstechnische Verbindung zwischen der elektrischen Maschine (15) und dem mindestens einen Antriebsrad des Fahrzeugs über ein Kettenblatt und Zugmittel verwirklichbar oder verwirklicht ist.Drive arrangement (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive-related connection between the electric machine (15) and the at least one drive wheel of the vehicle can be implemented or is implemented via a chain ring and traction means. Antriebsanordnung (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine starre Verbindung der Tretkurbelwelle mit dem Kettenblatt als Ausgangsorgan des Antriebsmoduls besteht.Drive arrangement (5) after claim 4 , characterized in that there is a rigid connection between the pedal crankshaft and the chainring as the output element of the drive module. Fahrzeug (1) mit der Antriebsanordnung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle (1) with the drive arrangement (5) according to one of the preceding claims.
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