WO2010105610A1 - Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes fahrrad - Google Patents

Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes fahrrad Download PDF

Info

Publication number
WO2010105610A1
WO2010105610A1 PCT/DE2010/000305 DE2010000305W WO2010105610A1 WO 2010105610 A1 WO2010105610 A1 WO 2010105610A1 DE 2010000305 W DE2010000305 W DE 2010000305W WO 2010105610 A1 WO2010105610 A1 WO 2010105610A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
planet carrier
drive system
motor
unit
Prior art date
Application number
PCT/DE2010/000305
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thorsten Biermann
Markus Neubauer
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg filed Critical Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2010105610A1 publication Critical patent/WO2010105610A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/55—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at crank shafts parts

Definitions

  • the invention relates to a drive system according to claim 1 for a bicycle and a bicycle, in particular an e-bike or a pedelec according to claim 5.
  • Drive systems for motor-assisted bicycles are known from the prior art, the drive systems comprising a shaft, a motor unit with a rotor and a stator and a planetary gear unit.
  • a chainring of the bicycle is rotatably mounted on the shaft, so that the operator initiates the torque via a crank directly into the shaft and the chainring.
  • the ring gear of the planetary gear unit is fixed at least indirectly fixed to the frame of the bicycle.
  • the motor unit introduces additional torque into the shaft via the planetary gear unit, so that the torques provided by the operator and by the motor unit are superimposed in the area of the shaft and the resulting total torque in the chainring is initiated.
  • the operator feels the drive system, especially at low speeds of the shaft as sluggish.
  • WO 99/30960 A2 describes a drive system for a motor-assisted bicycle, in which the rotor is non-rotatably connected to the chainring in order to form a direct drive. This drive system transmits only a small amount of power to the chainring, especially at low speeds.
  • This object is achieved in that one of planet carrier and ring gear rotatably connected to the chainring, and that the other of planet carrier and ring gear is rotatably connected to the shaft.
  • the chainring is decoupled from the shaft and thus also from the operator-operated cranks.
  • Fig. 1 shows a cross section through an embodiment of a drive system according to the invention for an embodiment of a bicycle according to the invention.
  • Fig. 1 shows a drive system for a motor-assisted bicycle, in particular for an e-bike.
  • the drive system comprises a shaft 1 driven by a crank 11, wherein the crank 11 is rotatably connected to the shaft 1.
  • the drive system further comprises a motor unit with a rotor 17 and a stator 18.
  • the rotor 17 is supported by means of two needle bearings 4 on an outer circumferential surface of a sleeve 6, while the shaft 1 is mounted on an inner circumferential surface of the sleeve 6 by means of two ball bearings 2.
  • the sleeve 6 is part of a housing which further comprises an outer housing portion 19 which is fixed to the frame of the e-bike, not shown pictorially. On an inner circumferential surface of the housing portion 19, the stator 18 of the motor unit is rotatably fixed.
  • the drive system further includes a planetary gear unit 5 with a sun 9, at least three planets 8, which are rotatably supported by needle bearings 3 about a respective bolt 5, wherein the bolts 5 are fixedly arranged on a planet carrier 13 of the planetary gear unit 5.
  • the planetary gear unit 5 further comprises a ring gear 10 which is rotatably connected to the shaft 1.
  • the planetary carrier 13 of the planetary gear unit 5 is fixedly connected to a chainring 12, via which the drive is forwarded to the wheels of the bicycle.
  • the planetary gear unit 5 is formed as a second, downstream planetary stage of a two-stage planetary gear.
  • the first planetary stage comprises a sun 14 non-rotatably connected to an output of the rotor 17 of the motor unit, three planets 15 which mesh with the sun 14, the three planets 15 being rotatable by means of needle bearings 16 on each pin 21 on a planet carrier 22 are stored.
  • the first planetary stage further comprises a ring gear 20, which is non-rotatably attached to the inner circumferential surface of the housing portion 19.
  • the planet carrier 22 of the first planetary stage rotates.
  • the sun 9 of the planetary gear unit 5 designed as a second planetary stage, is non-rotatably connected.
  • the rotor 17 of the motor unit thus drives, at least indirectly, the sun 9 of the planetary gear unit 5.
  • the sun 9 sets the planet carrier 13 of the planetary gear unit 5 in rotation, said planet carrier 13 is rotatably connected to the chainring 12.
  • the ring gear 10 of the planetary gear unit 5 has an axial, substantially parallel to a rotation axis 23 of the shaft 1 extending portion 24 on which the perforation is provided, with the Jacobzähnung the planet 8 of the planetary gear unit 5 is in meshing engagement, and a radial section 25 on.
  • the radial section 25 covers the housing in the direction of the crank 11 out.
  • the ring gear 10 has a high moment of inertia with respect to the axis 23 of the shaft 1, so that even at low rotational speeds a high torque can be absorbed and introduced into the planetary gear unit 5.
  • the radial portion 25 of the ring gear 10 of the planetary gear unit 5 may be formed as a disc rotatably connected to the shaft 1 or as a slotted or perforated disc, for example, to allow ventilation of the interior of the housing, but at least to keep coarse particles from the interior of the housing.
  • the chainring 12 has a distance to the shaft 1, which is a multiple of the diameter of the shaft 1.
  • the chainring 12 is made as an annular disc with a large inner diameter, so that the chainring 12 is designed lightweight.
  • the motor unit with the rotor 17 and the stator 18 is driven in response to the rotational speed of the shaft 1 and the torque introduced into the shaft 1.
  • a sensor 30 is arranged, which detects the torque or the rotational speed of the shaft 1 and forwards to a control unit for the motor unit, which in turn drives the motor unit.
  • the body of the shaft 1 has portions of a magnetization, which changes and is detected by the sensor 30 when a torque in the shaft 1 is present.
  • the sketched measuring principle is based on the magnetostrictive effect, which is described in more detail in WO 2008/138322 A1, especially page 7, line 7 to page 8, Z. 16. Reference is made to the said WO document to that extent.
  • a double-row perforation 31 is provided, which rotates with the shaft 1 and is also detected by the sensor 30 to determine the rotational speed of the shaft 1.
  • the planetary carrier 13 of the planetary gear unit 5 has, relative to the axis 23 of the shaft 1, a first, radially extending portion 26 which is rotatably fixed to the chainring 12 by means of screws or a weld.
  • the planet carrier 13 further has an axial portion 27 which forms a gap with the inner circumferential surface of the outer housing portion 19, which suppresses the entry of contaminants into the interior of the housing as a sealing gap.
  • the planet carrier 13 further has a second, radially extending portion 28 which is arranged in sections substantially parallel to the planet carrier 22 of the other, first planetary stage.
  • the two planet carriers 22, 13 are mounted in the region in which mutually parallel sections by means of an axial bearing 29, for example by means of an axial needle bearing, each other.
  • the housing can have a radially extending portion, for example a rib, on one side of which the planet carrier 22 of the first planetary stage and on the other side of the planet carrier 13 of the other planetary stage is mounted.
  • the planet carrier 13 of the planetary gear unit 5 was arranged at a distance from the inner circumferential surface of the housing portion 19 to a
  • Housing portion 19 may be rotatably mounted, for example by means of a sliding or rolling bearing, said bearing comprises a seal which seals the interior of the housing. It is understood that the
  • Planet carrier 13 on the housing, especially on the housing portion 19, is provided.
  • a sealing element between the first radial portion 26 and the end portion of the housing portion 19 may be provided.
  • a distance was maintained between the ring gear 10 and the planet carrier 13, in the region of the radial sections 24, 27, so that the ring gear 10 and the planet carrier 13 are independently rotatable. It is understood that the ring gear 10 may be rotatably mounted on the planet carrier 13.
  • the ring gear 10 was rotatably connected to the shaft 1, and the planet carrier 13 with the chainring 12. It is understood that the ring gear 10 may be rotatably connected to the chainring 12, and that in this case the planet carrier 13th is rotatably connected to the shaft 1.
  • the sun 9 of the planetary gear unit 5 was close to, but spaced from, the sleeve 6 in which the shaft 1 was rotatably supported radially and axially about the axis 23.
  • the sleeve 6 is firmly connected to the housing, in particular the housing portion 19.
  • the sun 9 can also be arranged close to another section of the housing, in particular on the inner circumferential surface of the housing section 19, at a distance.
  • the ring gear 10 can approach close to the axis 23 or to the outer circumferential surface of the sleeve 6, but still maintain a distance from the sleeve 6, so that the ring gear 10 remains rotatable relative to the housing or the sleeve 6.
  • the sun 9 in this case remains rotationally fixedly connected to the planet carrier 22 of the first planetary stage, so that the torque of the motor unit is introduced through the sun 9 of the second planetary stage into the second planetary stage or into the planetary gear unit 5 via the planet carrier 22 of the first planetary stage.
  • the driver's moment is initiated.
  • the planet 8 of the planetary gear unit 5 and thus on the non-rotatably connected to the chainring 12 planet carrier 13 of the planetary gear unit 5 the total torque is derived.
  • a sleeve 6 was provided, which has received the shaft 1 rotatably mounted axially and radially about the axis 23. It is understood that the rotor 17 or the sun 9 or the sun 14 can also be rotatably mounted directly on the surface of the body of the shaft 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad, umfassend eine mittels einer Kurbel (11) angetriebene Welle (1), eine Motoreinheit mit einem Rotor (17) und einem Stator (18), eine Planetengetriebeeinheit (5) mit einer Sonne (9), mindestens drei Planeten (8), einem Planetenträger (13) und einem Hohlrad (10), wobei die Sonne (9) von der Motoreinheit angetrieben ist. Die Aufgabe, eine Antriebseinheit für ein motorisch unterstütztes Fahrrad anzugeben, das dem Bediener ein verbessertes Fahrgefühl vermittelt, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das eine von Planetenträger (13) und Hohlrad drehfest mit einem Kettenblatt (12) des Fahrrades verbunden ist, und dass das andere von Planetenträger und Hohlrad (10) drehfest mit der Welle (1) verbunden ist. Die Erfindung betrifft weiter ein Fahrrad, insbesondere E-Bike oder Pedelec, umfassend ein derartiges Antriebssystem.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem nach Anspruch 1 für ein Fahrrad sowie ein Fahrrad, insbesondere ein E-Bike oder ein Pedelec nach Anspruch 5.
Aus dem Stand der Technik sind Antriebssysteme für motorisch unterstützte Fahrräder bekannt, wobei die Antriebssysteme eine Welle, eine Motoreinheit mit einem Rotor und einem Stator sowie eine Planetengetriebeeinheit um- fassen. Dabei ist ein Kettenblatt des Fahrrades drehfest an der Welle angeordnet, so dass der Bediener das Drehmoment über eine Kurbel unmittelbar in die Welle und in das Kettenblatt einleitet. Das Hohlrad der Planetengetriebeeinheit ist mindestens mittelbar fest an dem Rahmen des Fahrrades befestigt. Die Motoreinheit leitet ein zusätzliches Drehmoment über die Plane- tengetriebeeinheit in Welle ein, so dass sich im Bereich der Welle die von dem Bediener und die von der Motoreinheit bereitgestellten Drehmomente überlagern und das resultierende Gesamtdrehmoment in das Kettenblatt eingeleitet wird. Der Bediener empfindet das Antriebssystem insbesondere bei geringen Drehzahlen der Welle als schwergängig.
Ein derartiges Antriebssystem ist beispielsweise in der Druckschrift US 6,296,072 B1 beschrieben.
WO 99/30960 A2 beschreibt ein Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad, bei der der Rotor drehfest mit dem Kettenblatt verbunden ist, um einen Direktantrieb auszubilden. Dieses Antriebssystem überträgt insbe- sondere bei geringen Drehzahlen nur eine geringe Leistung auf das Kettenblatt.
DE 20 2004 010 269 U1 beschreibt ein Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad, bei der die Welle axial dreigeteilt ausgebildet ist und einen Mittelteil umfasst, der mittig in der Ausgangswelle der Motoreinheit aufgenommen ist. Das Antriebssystem ist automatisch zwischen einem nur von dem Bediener bereitgestellten Antrieb und einem nur von der Motoreinheit bereitgestellten Antrieb schaltbar.
Aufgabe der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinheit für ein motorisch unterstütztes Fahrrad anzugeben, das dem Bediener ein verbessertes Fahrgefühl vermittelt.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das eine von Planetenträger und Hohlrad drehfest mit dem Kettenblatt verbunden ist, und dass das andere von Planetenträger und Hohlrad drehfest mit der Welle verbunden ist. Ist beispielsweise das Hohlrad der Planetengetriebeeinheit drehfest mit der Welle verbunden, die der Bediener direkt mittels der Kurbel antreibt, und dann der Planetenträger der Planetengetriebeeinheit drehfest mit dem Kettenblatt, wird das Kettenblatt von der Welle entkoppelt und damit auch von den von dem Bediener betätigten Kurbeln.
Im Bereich der Planetengetriebeeinheit überlagern sich die von dem Bediener an das Hohlrad und von der Motoreinheit an den Planetenträger übermittelten Drehmomente, wodurch ein sehr angenehmes Fahrgefühl entsteht.
Weiter erweist sich als Vorteil, dass eine Änderung der Drehzahl des Motors unmittelbar an das Kettenblatt unter Zwischenschaltung des von dem Bediener betätigten Hohlrades erfolgt, so dass ein stufenloses Getriebe realisiert wird und jede Änderung der Drehzahl der Motoreinheit für den Bediener un- mittelbar spürbar ist.
Die genannten Vorteile ergeben sich ebenfalls für den Fall, dass der Planetenträger der Planetengetriebeeinheit drehfest mit der von dem Bediener betätigten Welle und das Hohlrad drehfest mit dem Kettenblatt ausgebildet wird.
In beiden Fällen überlagern sich die von dem Bediener und der Motoreinheit eingeleiteten Kräfte in der Planetengetriebeeinheit, nicht mehr in der Welle. Welche der beiden Alternativen verwirklicht wird, ist abhängig von der Kenn- linie der Motoreinheit, so dass hier ein Freiheitsgrad entsteht, der ausgenutzt werden kann, um die Motoreinheit effizienter nutzen zu können.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebssystem für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrrades.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
Fig. 1 zeigt ein Antriebssystem für ein motorunterstütztes Fahrrad, insbesondere für ein E-Bike.
Das Antriebssystem umfasst eine mittels einer Kurbel 11 angetriebene Welle 1 , wobei die Kurbel 11 drehfest mit der Welle 1 verbunden ist. Das Antriebssystem umfasst weiter eine Motoreinheit mit einem Rotor 17 und einem Stator 18. Der Rotor 17 ist mittels zweier Nadellager 4 an einer äußeren Mantelfläche einer Hülse 6 gelagert, während die Welle 1 an einer inneren Mantelfläche der Hülse 6 mittels zweier Kugellager 2 gelagert ist.
Die Hülse 6 ist Bestandteil eines Gehäuses, das weiter einen äußeren Gehäuseabschnitt 19 umfasst, der an dem bildlich nicht dargestellten Rahmen des E-Bikes festgelegt ist. An einer inneren Mantelfläche des Gehäuseabschnittes 19 ist der Stator 18 der Motoreinheit drehbar festgelegt.
Das Antriebssystem umfasst weiter eine Planetengetriebeeinheit 5 mit einer Sonne 9, mindestens drei Planeten 8, die mittels Nadellagern 3 drehbar um jeweils einen Bolzen 5 gelagert sind, wobei die Bolzen 5 an einem Planetenträger 13 der Planetengetriebeeinheit 5 feststehend angeordnet sind. Die Planetengetriebeeinheit 5 umfasst weiter ein Hohlrad 10, das drehfest mit der Welle 1 verbunden ist. Der Planetenträger 13 der Planetengetriebeeinheit 5 ist fest mit einem Kettenblatt 12 verbunden, über das der Antrieb an die Räder des Fahrrades weitergeleitet wird. Die Planetengetriebeeinheit 5 ist als zweite, nachgeschaltete Planetenstufe eines zweistufigen Planetengetriebes ausgebildet.
Die erste Planetenstufe umfasst eine Sonne 14, die drehfest mit einem Ausgang des Rotors 17 der Motoreinheit verbunden ist, drei Planeten 15, die mit der Sonne 14 kämmen, wobei die drei Planeten 15 mittels Nadellagern 16 an jeweils einem Bolzen 21 an einem Planetenträger 22 drehbar gelagert sind. Die erste Planetenstufe umfasst weiter ein Hohlrad 20, das drehfest an der inneren Mantelfläche des Gehäuseabschnittes 19 befestigt ist.
Versetzt der Rotor 17 die Sonne 14 der ersten Planetenstufe in Drehung, dreht sich der Planetenträger 22 der ersten Planetenstufe. Mit dem Planetenträger 22 der ersten Planetenstufe ist die Sonne 9 der als zweite Planetenstufe ausgebildeten Planetengetriebeeinheit 5 drehfest verbunden. Der Rotor 17 der Motoreinheit treibt damit mindestens mittelbar die Sonne 9 der Planetengetriebeeinheit 5 an. Die Sonne 9 versetzt den Planetenträger 13 der Planetengetriebeeinheit 5 in Drehung, wobei dieser Planetenträger 13 mit dem Kettenblatt 12 drehfest verbunden ist.
Zusätzlich wird über das Hohlrad 10 der Planetengetriebeeinheit 5 das von dem Bediener mittels der Kurbel 11 in die Welle 1 eingebrachte Drehmoment in die Planetengetriebeeinheit 5 eingeleitet, innerhalb derer sich der von der Motoreinheit bereitgestellte Antrieb und der von dem Bediener über die Welle 1 eingeleitete Antrieb überlagern, so dass der resultierende Antrieb in das Kettenblatt 12 eingeleitet wird.
Das Hohlrad 10 der Planetengetriebeeinheit 5 weist einen axialen, sich im wesentlichen parallel zu einer Drehachse 23 der Welle 1 erstreckenden Abschnitt 24 auf, an dem die Zähnung vorgesehen ist, mit der die Gegenzähnung der Planeten 8 der Planetengetriebeeinheit 5 in kämmenden Eingriff steht, sowie einen radialen Abschnitt 25 auf. Der radiale Abschnitt 25 deckt das Gehäuse in Richtung zu der Kurbel 11 hin ab. Das Hohlrad 10 weist ein bezogen auf die Achse 23 der Welle 1 hohes Trägheitsmoment auf, so dass bereits bei geringen Drehzahlen ein hohes Drehmoment aufgenommen und in die Planetengetriebeeinheit 5 eingeleitet werden kann.
Der radiale Abschnitt 25 des Hohlrades 10 der Planetengetriebeeinheit 5 kann als an der Welle 1 drehfest verbundene Scheibe oder als geschlitzte oder gelochte Scheibe ausgebildet sein, um beispielsweise eine Lüftung des Innern des Gehäuses zu ermöglichen, aber zumindest grobe Partikel von dem Innern des Gehäuses fernzuhalten.
Das Kettenblatt 12 weist einen Abstand zu der Welle 1 auf, der ein Mehrfaches des Durchmessers der Welle 1 beträgt. Das Kettenblatt 12 ist dabei als Ringscheibe mit einem großen Innendurchmesser gefertigt, so dass das Kettenblatt 12 leichtbauend ausgestaltet ist.
Die Motoreinheit mit dem Rotor 17 und dem Stator 18 ist in Abhängigkeit von der Drehzahl der Welle 1 und von dem in die Welle 1 eingebrachten Drehmoment angesteuert. Hierzu ist nahe dem Korpus der Welle 1 in der Hülse 6 eine Sensorik 30 angeordnet, die das Drehmoment bzw. die Drehzahl der Welle 1 erfasst und an eine Steuer-Regeleinheit für die Motoreinheit weiterleitet, die wiederum die Motoreinheit ansteuert. Das Korpus der Welle 1 weist abschnittsweise eine Magnetisierung auf, die sich ändert und von der Sensorik 30 erfasst wird, wenn ein Drehmoment in der Welle 1 vorliegt. Das skizzierte Meßprinzip beruht auf dem magnetostriktiven Effekt, der in der WO 2008/138322 A1 , speziell S. 7, Zeile 7 bis S. 8, Z. 16 näher beschrieben ist. Auf die genannte WO-Schrift wird insoweit Bezug genommen. An der Oberfläche des Korpus der Welle 1 ist eine zweireihige Zähnung 31 vorgesehen, die mit der Welle 1 umläuft und von der Sensorik 30 ebenfalls erfasst wird, um die Drehzahl der Welle 1 zu ermitteln. Der Planetenträger 13 der Planetengetriebeeinheit 5 weist bezogen auf die Achse 23 der Welle 1 einen ersten, sich radial erstreckenden Abschnitt 26 auf, der an dem Kettenblatt 12 mittels Schrauben oder einer Verschweißung drehfest festgelegt ist. Der Planetenträger 13 weist weiter einen axialen Abschnitt 27 auf, der mit der inneren Mantelfläche des äußeren Gehäuseabschnittes 19 einen Spalt ausbildet, der als Dichtspalt ein Eintreten von Verschmutzungen in das Innere des Gehäuses unterdrückt. Der Planetenträger 13 weist weiter einen zweiten, sich radial erstreckenden Abschnitt 28 auf, der abschnittsweise im wesentlichen parallel zu dem Planetenträger 22 der anderen, ersten Planetenstufe angeordnet ist. Die beiden Planetenträger 22, 13 sind in dem Bereich, in dem sich zueinander parallele Abschnitte aufweisen, mittels eines Axiallagers 29, beispielsweise mittels eines Axial-Nadellagers, aneinander gelagert. Es versteht sich, dass das Gehäuse einen sich radial erstreckenden Abschnitt, beispielsweise eine Rippe, aufweisen kann, an deren einer Seite der Planetenträger 22 der ersten Planetenstufe und an deren anderer Seite der Planetenträger 13 der anderen Planetenstufe gelagert ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war der Planetenträger 13 der Planetengetriebeeinheit 5 in einem Abstand zu der inneren Mantelfläche des Gehäuseabschnittes 19 angeordnet, um eine
Drehung des Planetenträgers 13 relativ zu dem Gehäuseabschnitt 19 zu ermöglichen. Es versteht sich, dass der Planetenträger 13 auch an dem
Gehäuseabschnitt 19 drehbar gelagert sein kann, beispielsweise mittels eines Gleit- oder Wälzlagers, wobei das genannte Lager eine Dichtung umfasst, die das Inneres des Gehäuses abdichtet. Es versteht sich, dass die
Dichtung auch für den Fall vorgesehen sein kann, dass keine Lagerung des
Planetenträgers 13 an dem Gehäuse, speziell an dem Gehäuseabschnitt 19, vorgesehen ist. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel kann beispielsweise ein Dichtelement zwischen dem ersten radialen Abschnitt 26 und dem Endabschnitt des Gehäuseabschnittes 19 vorgesehen sein. Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war zwischen dem Hohlrad 10 und dem Planetenträger 13, im Bereich der radialen Abschnitte 24, 27, ein Abstand eingehalten, so dass das Hohlrad 10 und der Planetenträger 13 unabhängig voneinander drehbar sind. Es versteht sich, dass das Hohlrad 10 an dem Planetenträger 13 drehbar gelagert sein kann.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war das Hohlrad 10 mit der Welle 1 drehfest verbunden, und der Planetenträger 13 mit dem Kettenblatt 12. Es versteht sich, dass das Hohlrad 10 mit dem Kettenblatt 12 drehfest verbunden sein kann, und dass in diesem Fall der Planetenträger 13 mit der Welle 1 drehfest verbunden ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war die Sonne 9 der Planetengetriebeeinheit 5 nahe an, aber in einem Abstand zu der Hülse 6 angeordnet, in der die Welle 1 um die Achse 23 drehbar radial und axial gelagert war. Die Hülse 6 ist mit dem Gehäuse, insbesondere dem Gehäuseabschnitt 19, fest verbunden. Es versteht sich, dass die Sonne 9 auch nahe an einem anderen Abschnitt des Gehäuses, insbesondere an der inneren Mantelfläche des Gehäuseabschnittes 19, in einem Abstand angeordnet sein kann. Das Hohlrad 10 kann in diesem Fall nahe an die Achse 23 bzw. an die äußere Mantelfläche der Hülse 6 heranreichen, aber immer noch einen Abstand zu der Hülse 6 einhalten, so dass das Hohlrad 10 gegenüber dem Gehäuse bzw. der Hülse 6 drehbar bleibt. Die Sonne 9 bleibt in diesem Fall drehfest mit dem Planetenträger 22 der ersten Planetenstufe verbunden, so dass über den Planetenträger 22 der ersten Planetenstufe das Drehmoment der Motoreinheit durch die Sonne 9 der zweiten Plantetenstufe in die zweite Planetenstufe bzw. in die Planetengetriebeeinheit 5 eingeleitet wird. Über das Hohlrad 10 der zweiten Planetenstufe bzw. der Planetengetriebeeinheit 5 wird das Moment des Fahrers eingeleitet. Über die Planeten 8 der Planetengetriebeeinheit 5 und damit über den mit dem Kettenblatt 12 drehfest verbundenen Planetenträger 13 der Planetengetriebeeinheit 5 wird das Gesamtmoment abgeleitet. Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war eine Hülse 6 vorgesehen, die die Welle 1 axial und radial um die Achse 23 drehbar gelagert aufgenommen hat. Es versteht sich, dass der Rotor 17 bzw. die Sonne 9 oder die Sonne 14 auch unmittelbar an der Oberfläche des Korpus der Welle 1 drehbar gelagert sein können.
Bezugszeichenliste
1 Welle
2 Kugellager
3 Nadellager
4 Nadellager
5 Planetengetriebeeinheit
6 Hülse
7 Bolzen der Planetengetriebeeinheit 5
8 Planeten der Planetengetriebeeinheit 5
9 Sonne der Planetengetriebeeinheit 5
10 Hohlrad der Planetengetriebeeinheit 5
11 Kurbel
12 Kettenblatt
13 Planetenträger der Planetengetriebeeinheit 5
14 Sonne der ersten Planetenstufe
15 Planet der ersten Planetenstufe
16 Nadellager der ersten Planetenstufe
17 Rotor
18 Stator
19 Gehäuseabschnitt
20 Hohlrad der ersten Planetenstufe
21 Bolzen der ersten Planetenstufe
22 Planetenträger der ersten Planetenstufe
23 Drehachse
24 axialer Abschnitt des Hohlrades 10
25 radialer Abschnitt des Hohlrades 10
26 erster radialer Abschnitt des Planetenträgers 13
27 axialer Abschnitt des Planetenträgers 13 zweiter radialer Abschnitt des Planetenträgers Axiallager Sensorik Zähnung

Claims

Patentansprüche
1. Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad, umfassend eine mittels einer Kurbel (11) angetriebene Welle (1), eine Motoreinheit mit einem Rotor (17) und einem Stator (18), eine Planetengetriebeeinheit (5) mit einer Sonne (9), mindestens drei Planeten (8), einem Planetenträger (13) und einem Hohlrad (10), wobei die Sonne (9) von der Motoreinheit angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das eine von Planetenträger (13) und Hohlrad drehfest mit einem Kettenblatt (12) des Fahrrades verbunden ist, und dass das andere von Planetenträger und Hohlrad (10) drehfest mit der Welle (1) verbunden ist.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, das die Planetengetriebeeinheit (5) als nachgeschaltete Planetenstufe eines zweistufigen Planetengetriebes ausgebildet ist.
3. Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoreinheit in Abhängigkeit von der Drehzahl der Welle (1) und von dem in die Welle (1) eingebrachten Drehmoment angesteuert ist.
4. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Planeten (8) mittels Nadellagern (3) an Bolzen (7) gelagert sind, und dass die Bolzen (7) an dem Planetenträger (13) befestigt sind.
5. Fahrrad, insbesondere E-Bike oder Pedelec, umfassend ein Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
PCT/DE2010/000305 2009-03-20 2010-03-18 Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes fahrrad WO2010105610A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009014246.0 2009-03-20
DE200910014246 DE102009014246A1 (de) 2009-03-20 2009-03-20 Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010105610A1 true WO2010105610A1 (de) 2010-09-23

Family

ID=42370982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2010/000305 WO2010105610A1 (de) 2009-03-20 2010-03-18 Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes fahrrad

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009014246A1 (de)
WO (1) WO2010105610A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011083980A1 (de) 2011-10-04 2013-04-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebssystem für ein Fahrrad, Fahrrad und Verfahren zum Betreiben eines Fahrrads
US20130095971A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Shimano Inc. Bicycle drive unit

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5373946B1 (ja) * 2012-08-17 2013-12-18 株式会社シマノ 自転車用駆動ユニット
DE102013215784A1 (de) 2013-06-12 2014-12-18 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Fahrradantrieb und Fahrrad mit Fahrradantrieb
DE102016223410B4 (de) * 2016-11-25 2022-05-12 Vitesco Technologies Germany Gmbh Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrrad
DE202017006777U1 (de) 2017-05-30 2018-05-16 Disco Drives Kirschey Gmbh Antriebseinheit für ein Fahrrad
DE102017219606A1 (de) * 2017-11-06 2019-05-09 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Fahrrad
DE102018217094A1 (de) * 2018-10-05 2020-04-09 Zf Friedrichshafen Ag Tretlagergetriebe in Planetenbauweise für ein Fahrrad oder ein Pedelec

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2312403A (en) * 1996-04-26 1997-10-29 Giant Mfg Co Bicycle equipped with electrical driving device
WO1999030960A2 (de) 1997-12-12 1999-06-24 Bktech Ag Antriebsvorrichtung und drehmomentsensor sowie verfahren zu dessen herstellung
EP0937600A2 (de) * 1998-02-19 1999-08-25 Hitachi, Ltd. Hybridantriebssystem, und hiermit versehenes Fahrzeug bzw. Fahrrad
DE19819705A1 (de) * 1998-05-02 1999-11-04 Hui Lai Chen Hilfsantriebsvorrichtung für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug
DE20016648U1 (de) * 2000-09-21 2000-12-21 Giant Mfg Co Ltd Tachia Chen Übertragungsanordnung für ein elektrisch angetriebenes Fahrrad
US6296072B1 (en) 1999-01-20 2001-10-02 Opti-Bike Llc Electric bicycle and methods
DE202004010269U1 (de) 2004-07-01 2004-09-30 Perng, Te-Yu, Pingjhen Antriebsmechanismus für elektrische Fahrräder

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007046749A1 (de) 2007-05-16 2008-11-20 Schaeffler Kg Antriebseinrichtung mit einer Antriebswelle und einer Einrichtung zur Erfassung eines Drehmoments

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2312403A (en) * 1996-04-26 1997-10-29 Giant Mfg Co Bicycle equipped with electrical driving device
WO1999030960A2 (de) 1997-12-12 1999-06-24 Bktech Ag Antriebsvorrichtung und drehmomentsensor sowie verfahren zu dessen herstellung
EP0937600A2 (de) * 1998-02-19 1999-08-25 Hitachi, Ltd. Hybridantriebssystem, und hiermit versehenes Fahrzeug bzw. Fahrrad
DE19819705A1 (de) * 1998-05-02 1999-11-04 Hui Lai Chen Hilfsantriebsvorrichtung für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug
US6296072B1 (en) 1999-01-20 2001-10-02 Opti-Bike Llc Electric bicycle and methods
DE20016648U1 (de) * 2000-09-21 2000-12-21 Giant Mfg Co Ltd Tachia Chen Übertragungsanordnung für ein elektrisch angetriebenes Fahrrad
DE202004010269U1 (de) 2004-07-01 2004-09-30 Perng, Te-Yu, Pingjhen Antriebsmechanismus für elektrische Fahrräder

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011083980A1 (de) 2011-10-04 2013-04-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebssystem für ein Fahrrad, Fahrrad und Verfahren zum Betreiben eines Fahrrads
US20130095971A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Shimano Inc. Bicycle drive unit
US9017201B2 (en) * 2011-10-13 2015-04-28 Shimano Inc. Bicycle drive unit

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009014246A1 (de) 2010-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010105610A1 (de) Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes fahrrad
EP1725415B1 (de) Lenk-und radantrieb für ein flurf örderzeug
EP3027455B1 (de) Antriebsstrang eines kraftfahrzeugs
EP1470013B1 (de) Direkt angetriebene antriebsachse mit zwei antriebsmotoren
EP2226211B1 (de) Antriebsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug
EP1805074B1 (de) Kraftfahrzeuglenkung, welche ein überlagerungsgetriebe mit einer taumeleinheit aufweist
DE102011100817A1 (de) Antriebsanordnung
EP1689632A1 (de) Überlagerungslenkung für ein fahrzeug
WO2012113468A1 (de) Antriebsanordnung eines hybridfahrzeugs
WO2010105607A2 (de) Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes fahrrad
EP1910707B1 (de) Stellantrieb für armaturen mit einem planetengetriebe
DE102014117138B3 (de) Antriebsanordnung für das Hinterrad eines Fahrrades
WO2021144079A1 (de) Antriebsvorrichtung zum elektrischen antreiben eines kraftwagens, insbesondere eines personenkraftwagens
DE102014117137B4 (de) Stufenloses Fahrradgetriebe
DE102014117140B3 (de) Antriebsanordnung für ein Fahrrad
WO2020064044A1 (de) Getriebeeinheit für ein kraftfahrzeuggetriebe mit einem drehbar auf einer zwischenwelle angeordneten stirnrad
DE102015106564B3 (de) Antriebsanordnung für ein Fahrrad
DE102008009060B4 (de) Elektrische Servolenkung mit angetriebener Lenkwelle
DE102013214701B4 (de) Tretlager
EP2298636B9 (de) Getriebeanordnung für ein mit einem Hilfsantrieb ausgestattetes Fahrrad
EP3464894B1 (de) Windkraftgetriebe
DE102016107827A1 (de) Lenkgetriebe
EP1502796A1 (de) Radnabenantrieb
EP1502799A1 (de) Radnabenantrieb
DE102006047696A1 (de) Kupplung mit Planetengetriebe

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10719230

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10719230

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1