WO2011023163A2

WO2011023163A2 - Drive system for a motor-assisted bicycle and housing for the drive system

Info

Publication number: WO2011023163A2
Application number: PCT/DE2010/000961
Authority: WO
Inventors: Markus Neubauer
Original assignee: Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2011-03-03
Also published as: WO2011023163A3; DE102009038912A1

Abstract

The invention relates to a drive system for a motor-assisted bicycle, comprising a shaft (2) that can be driven by means of cranks, a motor unit (3) having a stator (5) and a rotor (4), and a planetary gear train unit (6) driven by the motor unit (3) and having a sun (7), at least three planets (8), a planet carrier (9), and a ring gear (10), wherein the sun (7) is driven at least indirectly by the motor unit (3), wherein the planet carrier (9) is connected to the shaft (2) in a rotationally fixed manner by means of a form closure. The invention achieves the aim of specifying a drive system for a motor-assisted bicycle that is easy to assemble and reliable in operation. The invention further relates to a housing for a drive system having a shaft (2), a motor unit (3), and a planetary gear train unit (6).

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention

Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad sowie Gehäuse für das Antriebssystem Beschreibung Drive system for a motor-assisted bicycle and housing for the drive system Description

Gebiet der Erfindung Field of the invention

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad, wobei das Antriebssystem eine mittels Kurbeln antreibbare Welle, eine Motoreinheit mit einem Stator und einem Rotor sowie eine von der Motoreinheit angetriebene Planetengetriebeeinheit umfasst. Die Erfindung betrifft weiter ein motorisch unterstütztes Fahrrad, insbesondere ein E-Bike oder ein Pedelec, mit einem derartigen Antriebssystem. The invention relates to a drive system for a motor-assisted bicycle, wherein the drive system comprises a shaft drivable by means of cranks, a motor unit with a stator and a rotor and a planetary gear unit driven by the motor unit. The invention further relates to a motor-assisted bicycle, in particular an e-bike or a pedelec, with such a drive system.

Die Erfindung betrifft weiter ein Gehäuse nach Anspruch 9 oder 10 zur Aufnahme eines derartigen Antriebssystems. The invention further relates to a housing according to claim 9 or 10 for receiving such a drive system.

US 6,296,972 B1 beschreibt ein derartiges Antriebssystem. US 6,296,972 B1 describes such a drive system.

Der Bediener leitet ein Drehmoment mittels an der Welle drehfest befestigten Kurbeln in die Welle ein. Weiter leitet die Planetengetriebeeinheit das von der Motoreinheit bereitgestellte Drehmoment in die Welle ein, so dass sich in der Welle zwei Drehmomente überlagern. An der Welle ist drehfest ein Kettenblatt angeordnet, in das das aus der Überlagerung der beiden Drehmomente resultierende Gesamtdrehmoment eingeleitet wird. The operator introduces a torque by means of non-rotatably mounted on the shaft cranks in the shaft. Next, the planetary gear unit directs the Torque provided by the motor unit in the shaft, so that superimpose two torques in the shaft. On the shaft a chainring is non-rotatably arranged, in which the resulting from the superposition of the two torques total torque is introduced.

Es liegen an verschiedenen Stellen spielbehaftete Toleranzen vor, die sich, insbesondere bei längerem Betrieb, zu einem ungünstigen Gesamtspiel summieren können. WO 99/30960 A2 beschreibt ein Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad, bei dem der Rotor drehfest mit dem Kettenblatt verbunden ist. Dieses Antriebssystem überträgt insbesondere bei geringen Drehzahlen nur eine geringe Leistung auf das Kettenblatt. DE 20 2004 010 269 U1 beschreibt ein Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad, wobei die Welle des Antriebssystems dreiteilig ausgebildet ist und ein Mittelteil umfasst, das mittig in der Ausgangswelle der Motoreinheit aufgenommen ist. Das Antriebssystem ist automatisch zwischen einem nur von dem Bediener bereitgestellten Antrieb There are tolerances at different points in play, which can add up to an unfavorable overall play, especially during prolonged operation. WO 99/30960 A2 describes a drive system for a motor-assisted bicycle, in which the rotor is rotatably connected to the chainring. This drive system transmits only low power to the chainring, especially at low speeds. DE 20 2004 010 269 U1 describes a drive system for a motor-assisted bicycle, wherein the shaft of the drive system is formed in three parts and comprises a central part, which is received centrally in the output shaft of the motor unit. The drive system is automatically between a drive provided only by the operator

Aufgabe der Erfindung Object of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine einfach montierbares, im Betrieb zu- verlässiges Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad anzugeben. It is the object of the invention to specify an easily mountable, reliable in operation drive system for a motor-assisted bicycle.

Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach dem Anspruch 1 für ein motorisch unterstütztes Fahrrad nach Anspruch 8 im wesentlichen dadurch ge- löst, dass der Planetenträger mittels eines insbesondere dauerhaften, in beide Drehrichtungen der Welle wirkenden, Formschlusses drehfest mit der Welle verbunden ist. Der Formschluss zwischen dem Planetenträger und der Welle ist einfach herstellbar und im dauerhaften Betrieb sicher, insbesondere lassen sich Toleranzen, die sich ungünstig summieren könnten, durch die Auslegung des Formschlusses vorgeben. Der Formschluss ist insbesondere als dauerhafter Formschluss, der in beide Drehrichtungen der Welle wirkt, vorgesehen, so dass ein Eingreifen bzw. Lösen von Koppelelementen wie Ratschen, die einen nur zeitweiligen Formschluss mit der Welle bewirken und auch nur einen Formschluss in eine Drehrichtung vermitteln, vermeidbar ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Korpus des Planetenträgers an der auf die Welle weisenden Seite eine Konturierung aufweist, und dass die Konturierung mit einer an der Welle angeordneten Gegenkonturierung zusammenwirkt. Hierbei tritt der Formschluss unmittelbar zwischen dem Planetenträger und der Welle auf, so dass sich mögliche Spiele zwischengeschalteter Elemente vermeiden lassen. This object is achieved according to the invention by claim 1 for a motor-assisted bicycle according to claim 8 essentially solves that the planet carrier by means of a particular permanent, acting in both directions of rotation of the shaft, positive connection is rotatably connected to the shaft. The positive connection between the planet carrier and the shaft is easy to produce and safe in continuous operation, in particular, tolerances that could add up unfavorable, pretend by the interpretation of the positive connection. The positive connection is in particular as a permanent positive connection, which acts in both directions of rotation of the shaft provided so that an intervention or release of coupling elements such as ratchets, which cause only a temporary positive connection with the shaft and also impart a positive connection in one direction, avoidable is. It is preferably provided that the body of the planet carrier has a contouring on the side facing the shaft, and that the contouring cooperates with a counter-contouring arranged on the shaft. In this case, the positive connection occurs directly between the planet carrier and the shaft, so that it is possible to avoid possible games intermediate elements.

Der Formschluss kann in einfacher Weise als Pass- oder Schraubfederverbindung, als Zahnkranz-Verbindung, als Polygonprofil- Verbindung oder als Keilwellenprofil-Verbindung ausgebildet sein, wobei die genannten Verbindungen einzeln oder auch in Kombination miteinander vorgesehen sein können. The positive connection can be formed in a simple manner as a key or helical spring connection, as a sprocket connection, as Polygonprofil- connection or as a splined connection, said compounds can be provided individually or in combination with each other.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass an der Welle ein Formschlusselement drehfest befestigt ist. Das Formschlusselement ermöglicht der Welle, einen kreisförmigen Querschnitt beizubehalten. Das Formschlusselement kann beispielsweise mittels eines thermischen Verfahrens auf die Welle drehfest aufgeschrumpft sein. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüche sowie aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. It is preferably provided that on the shaft a positive locking element is rotatably attached. The positive locking element allows the shaft to maintain a circular cross section. The positive-locking element can be shrunk onto the shaft, for example by means of a thermal process, in a torque-proof manner. Further advantages and features of the invention will become apparent from the dependent claims and from the description of an embodiment.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. The invention will be described and explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Fig. 1 zeigt eine geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, und Fig. 2 zeigt in Teilbild b. eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnittes aus Fig. 1 und in den Teilbildern a. bzw. c. und d. Alternativen zu der Darstellung aus dem Teilbild b. Fig. 1 shows a sectional view of an embodiment of a drive device according to the invention, and Fig. 2 shows in partial image b. an enlarged view of a portion of Fig. 1 and in the sub-images a. or c. and d. Alternatives to the representation from the partial image b.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung Detailed description of the drawing

Fig. 1 zeigt ein Antriebssystem für eine Welle eines motorisch unterstützten Fahrrades, insbesondere eines E-Bikes. Das Antriebssystem umfasst eine um eine Drehachse 1 drehbar gelagerte, einteilige Welle 2, die mittels bildlich nicht dargestellter Kurbeln antreibbar ist, sowie eine Motoreinheit 3, die einen Rotor 4 und einen Stator 5 umfasst. Der Stator 5 ist bezüglich des Rotors 4 und der Welle 2 drehfest angeordnet. Der Stator 5 und der Rotor 4 umgeben die Welle 2 jeweils konzentrisch bezogen auf die Drehachse 1 der Welle 2. Das Antriebssystem umfasst weiter eine von der Motoreinheit 3 angetriebene Planetengetriebeeinheit 6, die eine Sonne 7, drei Planeten, von denen nur einer mit dem Bezugszeichen ,8' ausgewiesen ist, einem Planetenträger 9 sowie einem Hohlrad 10. Fig. 1 shows a drive system for a shaft of a motor-assisted bicycle, in particular an e-bike. The drive system comprises a one-piece shaft 2 which is rotatably mounted about a rotation axis 1 and which can be driven by means of cranks, not illustrated, and a motor unit 3 which comprises a rotor 4 and a stator 5. The stator 5 is arranged rotatably relative to the rotor 4 and the shaft 2. The stator 5 and the rotor 4 surround the shaft 2 in each case concentrically with respect to the axis of rotation 1 of the shaft 2. The drive system further comprises a planetary gear unit 6 driven by the motor unit 3, which has one sun 7, three planets, only one of which is designated by the reference numeral '8', a planet carrier 9 and a ring gear 10.

Der Planetenträger 9 steht in einer weiter unten näher erläuterten formschlüssigen Verbindung mit einem Abschnitt der Welle 2, so dass der Planetenträger 9 mittels des Formschlusses mit der Welle 2 drehfest verbunden ist. The planet carrier 9 is in a further explained below in more detail positive connection with a portion of the shaft 2, so that the planet carrier 9 is rotatably connected by means of positive engagement with the shaft 2.

Die Planetengetriebeeinheit 6 ist als zweite, bezogen auf die Motoreinheit 3 antriebsmäßig nachgeschaltete Stufe eines zweistufigen Planetengetriebes 11 ausgebildet, wobei ein erstes Planetengetriebe 12 eine Sonne 13, drei Planeten, von denen einer mit dem Bezugszeichen ,14' ausgewiesen ist, einen Planetenträger 15 sowie ein Hohlrad 16 umfasst. Beide Planetengetriebe 6, 12 teilen sich ein gemeinsames Hohlrad, dessen beide Abschnitte das Hohlrad 16 bzw. das Hohlrad 10 darstellt. The planetary gear unit 6 is formed as a second, with respect to the motor unit 3 drivingly downstream stage of a two-stage planetary gear 11, wherein a first planetary gear 12, a sun 13, three planets, one of which is designated by the reference numeral '14', a planet carrier 15 and a Ring gear 16 includes. Both planetary gear 6, 12 share a common ring gear, both sections of the ring gear 16 and the ring gear 10 represents.

An der Welle 2 drehfest ist ein bildlich nicht dargestellter Kettenblatthalter für ein Kettenblatt des E-Bikes befestigt, das die Antriebskette des E-Bikes trägt. On the shaft 2 rotatably a pictorial unillustrated chainring holder for a chainring of the e-bike is attached, which carries the drive chain of the e-bike.

An einem Ausgang der Motoreinheit, speziell an dem Rotor 4, ist ein erster Flansch 17 angeordnet, der einen im wesentlichen radialen Abschnitt 18, der auf die Drehachse 1 weist, und einen axialen Abschnitt 19, der parallel zu der Drehachse 1 gerichtet ist, aufweist. Der axiale Abschnitt 19 weist dabei einen Abstand zu der Welle 2 auf. An dem axialen Abschnitt 19 des ersten Flanschs 17 ist drehfest die Sonne 13 des ersten Planetengetriebes 11 befestigt. Die Sonne 13 kämmt mit dem Planeten 14 des ersten Planetengetriebes 11 , wobei die Planeten 14 mittels Nadellagern 20 drehbar an dem Planetenträger 15 des ersten Planetengetriebes 11 gelagert sind. Das Hohlrad 16 des ersten Planetengetriebes 11 steht bezüglich der Drehachse 1 fest an einem Rahmen des E-Bikes, so dass die sich drehenden Planeten 14 den Planetenträger 15 in Drehung versetzen. At an output of the motor unit, especially on the rotor 4, a first flange 17 is arranged, which has a substantially radial portion 18 which faces the axis of rotation 1, and an axial portion 19 which is directed parallel to the axis of rotation 1 , The axial section 19 has a distance from the shaft 2. At the axial portion 19 of the first flange 17, the sun 13 of the first planetary gear 11 is fixed in rotation. The sun 13 meshes with the planet 14 of the first planetary gear 11, the planet 14 are rotatably supported by needle bearings 20 on the planet carrier 15 of the first planetary gear 11. The ring gear 16 of the first planetary gear 11 is with respect to the Rotary axis 1 fixed to a frame of the e-bike, so that the rotating planet 14, the planet carrier 15 set in rotation.

Der Planetenträger 15 des ersten Planetengetriebes 11 ist zweiteilig ausgebildet und umfasst ein erstes Planetenträgerteil 21 , das auf dieThe planet carrier 15 of the first planetary gear 11 is formed in two parts and comprises a first planet carrier member 21, which on the

Motoreinheit 3 hin weist, und ein zweites Planetenträgerteil 22, das die axial versetzt angeordnete Planetengetriebeeinheit 6 hin gerichtet ist. Die beidenMotor unit 3 points out, and a second planet carrier member 22, which is the axially offset planetary gear unit 6 directed towards. The two

Planetenträgerteile 21 , 22 des Planetenträgers 5 des erstenPlanet carrier parts 21, 22 of the planet carrier 5 of the first

Planetengetriebes 11 sind aneinander befestigt, jedoch axial, bezogen auf die Erstreckung der Drehachse 1 , versetzt zueinander angeordnet. Planetary gear 11 are fixed to each other, but axially, relative to the extension of the axis of rotation 1, offset from one another.

Das zweite Planetenträgerteil 22 des Planetenträgers 15 des ersten Planetengetriebes 11 weist einen in Richtung auf das zweite Planetengetriebe 6 in Richtung der Drehachse 1 abgestellten Teil auf, der als zweiter Flansch 23 ausgebildet ist. The second planet carrier part 22 of the planetary carrier 15 of the first planetary gear 11 has a parked in the direction of the second planetary gear 6 in the direction of the axis of rotation 1 part, which is designed as a second flange 23.

Der zweite Flansch 23 weist einen radialen Flanschabschnitt 24 auf sowie einen axialen Flanschabschnitt 25, der einen Abstand zu der Welle 2 einhält. An dem axialen Flanschabschnitt 25 ist drehfest die Sonne 7 der als zweite Stufe des Planetengetriebes 11 ausgebildeten Planetengetriebeeinheit 6 befestigt. Die Sonne 7 kämmt mit den Planeten 8, die ihrerseits drehbar an dem Planetenträger 9 des zweiten Planetengetriebes 6 angeordnet sind. Da das Hohlrad 10 des zweiten Planetengetriebes drehfest bezüglich der Welle 2 an dem Rahmen des E-Bikes befestigt ist, wird der Planetenträger 9 über die Sonne 7 in Drehung versetzt, sobald der erste Flansch 17 an dem Ausgang des Rotors 4 der Motoreinheit 3 in Drehung versetzt wird. Die Sonne 7 als Eingang des zweiten Planetengetriebes 6 wird damit mittelbar von der Motoreinheit 3 angetrieben. The second flange 23 has a radial flange portion 24 and an axial flange portion 25, which maintains a distance from the shaft 2. On the axial flange portion 25, the sun 7 of the planetary gear unit 6 designed as a second stage of the planetary gear 11 is non-rotatably fixed. The sun 7 meshes with the planet 8, which in turn are rotatably arranged on the planet carrier 9 of the second planetary gear 6. Since the ring gear 10 of the second planetary gear is rotatably mounted with respect to the shaft 2 on the frame of the e-bike, the planet carrier 9 is rotated via the sun 7 as soon as the first flange 17 at the output of the rotor 4 of the motor unit 3 in rotation is offset. The sun 7 as the input of the second planetary gear 6 is thus indirectly driven by the motor unit 3.

Der Planetenträger 9 des zweiten Planetengetriebes 6 ist zweiteilig ausgebildet und umfasst ein erstes Planetenträgerteil 26, das auf das erste Planetengetriebe 11 hin weist, und ein axial, also in Richtung der Erstreckung der Drehachse 1 versetztes zweites Planetenträgerteil 27. Beide Planetenträgeteile 26, 27 sind im wesentlichen radial, also annähernd senkrecht zu der Drehachse 1 ausgerichtet und aneinander befestigt. The planet carrier 9 of the second planetary gear 6 is formed in two parts and comprises a first planet carrier member 26, which on the first Planetary gear 11 points toward, and an axially, so in the direction of the extension of the rotation axis 1 offset second planet carrier member 27. Both planet carrier parts 26, 27 are substantially radially, so aligned approximately perpendicular to the axis of rotation 1 and secured together.

Das zweite Planetenträgerteil 27 des Planetenträgers 9 des zweiten Planetengetriebes 6 weist einen sich im wesentlichen abschnittsweise parallel zu der Drehachse 1 erstreckenden Endabschnitt 28 auf. Der Endabschnitt 28 weist an der auf die Welle 2 weisenden Seite eine Konturierung auf, die mit einer an der Welle 2 angeordneten Gegenkonturierung zusammenwirkt, um den Formschluss zur drehfesten Verbindung des Planetenträgers 9 mit der Welle 2 auszubilden. Die Konturierung an dem Korpus des Planetenträgers 9, speziell an dessen Endabschnitt 28, sowie die Gegenkonturierung an der Welle 2 sind in Fig. 2b vergrößert dargestellt. The second planet carrier part 27 of the planetary carrier 9 of the second planetary gear 6 has a substantially sectionally parallel to the axis of rotation 1 extending end portion 28. The end portion 28 has on the side facing the shaft 2 a contouring, which cooperates with a arranged on the shaft 2 Gegenkonturierung to form the positive connection for rotationally fixed connection of the planet carrier 9 with the shaft 2. The contouring on the body of the planet carrier 9, especially at its end portion 28, as well as the counter-contouring on the shaft 2 are shown enlarged in Fig. 2b.

Fig. 2.b. zeigt in dem linken Teilbild den Endabschnitt 28, der als Konturierung eine Zähnung mit umlaufenden Zähnen aufweist. Die Welle 2 weist abschnittsweise an der Stelle des Endabschnittes 28 eine Gegenkonturierung auf, die ebenfalls Zähne umfasst, wobei die Zähne der Konturierung mit den Zähnen der Gegenkonturierung zusammengreifen, um einen Formschuss auszubilden. Der Formschluss wird dabei durch eine Zahnkranz-Verbindung ausgebildet. Die Zähne der Gegenkonturierung der Welle 2 sind als sich längs der Drehachse 1 erstreckende Freischnitte des Korpus der Welle 2 ausgebildet, also mit dem Korpus der Welle 2 einteilig ausgebildet. Fig. 2.b. zeigt in dem rechten Teilbild das Zusammengreifen der Zähne der Kontυrierung des Korpus des Planetenträgers 9, speziell dessen Endabschnittes 28, mit den Zähnen der Gegenkonturierung der Welle 2. Es ist dabei erkennbar, dass entlang des gesamten Umfangs der Welle 2 der Formschluss zwischen dem Planetenträger 9 und der Welle 2 ausgebildet ist. Es versteht sich dabei, dass weder die Anzahl der Zähne noch die geometrischen Ausgestaltung der Zähne entscheidend ist und die Darstellung in Fig. 2. b. insoweit nur beispielhaft ist. Fig. 2.b. shows in the left part of the image the end portion 28, which has a contour with a circumferential teeth with teeth. The shaft 2 has in sections at the location of the end portion 28 on a counter-contouring, which also includes teeth, wherein the teeth of the contouring engage with the teeth of the Gegenkonturierung to form a mold shot. The positive connection is formed by a sprocket connection. The teeth of the counter-contouring of the shaft 2 are formed as extending along the axis of rotation 1 extending free cuts of the body of the shaft 2, that is integrally formed with the body of the shaft 2. Fig. 2.b. shows in the right part of the drawing the engagement of the teeth of Kontυrierung the body of the planet carrier 9, especially its end portion 28, with the teeth of Gegenkonturierung the shaft 2. It is recognizable that along the entire circumference of the shaft 2 of the positive connection between the planet carrier 9 and the shaft 2 is formed. It is understood that neither the number of teeth nor the geometric configuration of the teeth is crucial and the illustration in Fig. 2. b. insofar is only an example.

Fig. 2.a. zeigt eine alternative Ausgestaltung zu der Darstellung aus Fig. 2.b. Der Formschluss ist als Passfeder-Verbindung ausgebildet; hierzu ist in das Korpus der Welle 2 eine Passfedernut 29 eingeschnitten, in der ein Passfederelement 30 aufgenommen ist, das mit dem Endabschnitt 28 des Korpus des Planetenträgers 9 zusammenwirkt. Es versteht sich, dass der Formschluss auch durch eine Scheibenfeder-Verbindung ausgebildet sein kann. Fig. 2.c. zeigt eine alternative Ausgestaltung zu den Darstellungen aus Fig. 2.a. und Fig. 2.b, und zwar in einer Querschnittsansicht der Welle 2, senkrecht zu der Drehachse 1. Der Formschluss wird durch eine Polygonprofil-Verbindung ausgebildet. Hierzu weist die Welle 2 abschnittsweise ein achteckiges Polygonprofil auf und der Endabschnitt 28 ein hierzu komplementäres Hohlprofil. Dabei sind die Kanten des Polygons abgerundet. Es versteht sich, dass das Polygonprofil eine andere Anzahl von Ecken aufweisen kann. Fig. 2.a. shows an alternative embodiment to the representation of Fig. 2.b. The positive connection is designed as a feather key connection; For this purpose, a keyway 29 is cut into the body of the shaft 2, in which a key element 30 is received, which cooperates with the end portion 28 of the body of the planet carrier 9. It is understood that the positive connection can also be formed by a disc spring connection. Fig. 2.c. shows an alternative embodiment to the illustrations of Fig. 2.a. and Fig. 2.b, in a cross-sectional view of the shaft 2, perpendicular to the axis of rotation 1. The positive connection is formed by a polygonal profile connection. For this purpose, the shaft 2 in sections an octagonal polygonal profile and the end portion 28 a complementary thereto hollow profile. The edges of the polygon are rounded. It is understood that the polygon profile may have a different number of corners.

Fig. 2.d. zeigt eine zu den Darstellungen aus Fig. 2.a. bis 2.c. alternative Ausgestaltung, bei dem der Formschluss durch eine Polygonprofil- Verbindung ausgebildet ist, allerdings das Polygon abgerundete Ecken aufweist, so dass die Welle 2 im Querschnitt abschnittsweise ein Dreieckprofil mit abgerundeten Kanten ausbildet. Der Endabschnitt 28 des Planetenträgers 9 weist ein hierzu komplementäres Hohlprofil auf. Es versteht sich, dass die Welle 2 jeden von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen kann und dass der Endabschnitt ein hierzu komplementäres Hohlprofil aufweist. Alternativ zu dem in Fig. 2.c. und 2.d. dargestellten Polygonprofilen kann der Formschluss auch durch ein Keilwellen-Profil ausgebildet sein. Fig. 2.d. shows a to the representations of Fig. 2.a. to 2.c. alternative embodiment in which the positive connection is formed by a polygonal profile connection, but the polygon has rounded corners, so that the shaft 2 in sections forms a triangular profile with rounded edges in sections. The end portion 28 of the planet carrier 9 has a hollow profile complementary thereto. It is understood that the shaft 2 may have any deviating from the circular cross-section and that the end portion has a complementary thereto hollow profile. Alternative to that shown in Fig. 2.c. and 2.d. represented polygonal profiles, the positive connection can also be formed by a splined shaft profile.

Bei den oben dargestellten Ausgestaltungen zur Ausbildung des Formschlusses wies jeweils das Korpus der Welle 2 eine mit dem Korpus einteilige Profilgebung auf, so dass Nuten bzw. Freischnitte in dem Korpus der Welle 2 angeordnet waren und die Welle im Bereich des Formschlusses ein von der Kreisform abweichendes Querschnittsprofil erhält. Es versteht sich, dass die Welle ein kreisförmiges Querschnittsprofil beibehalten kann, und dann an der Welle ein Formschlusselement drehfest befestigt sein kann, wobei das Formschlusselement die Profilierung aufweist, die mit der Profilierung an dem Korpus des Planetenträgers 9 zusammenwirkt. Das Formschlusselement kann beispielsweise mittels thermischen Aufschrumpfens mit der Welle 2 drehfest verbunden sein. Ausgehend von dem in Fig. 2.b. dargestellten Ausführungsbeispiel weist das im wesentlichen ringförmige Formschlusselement eine innere Mantelfläche auf, deren Abmessungen auf die Abmessungen der Welle 2 so abgestimmt sind, dass das Formschlusselement auf der Oberfläche der Welle 2 fest angebracht ist. Das Formschlusselement weist an der von der Oberfläche der Welle 2 fort weisenden Seite die in Fig. 2.b. dargestellte Zähnung auf, die mit der Zähnung an dem Endabschnitt 28 des Planetenträgers 9 zusammenwirkt. Es versteht sich dabei, dass an dem Planetenträger 9 bzw. an dessen Endabschnitt ein Formschlusselement entweder zusätzlich zu dem an der Welle 2 befestigten Formschlusselement oder anstelle des an der Welle 2 befestigten Formschlusselementes befestigt sein kann. In the embodiments shown above for the formation of the positive connection each of the body of the shaft 2 had a one-piece profiling with the body, so that grooves or cutouts were arranged in the body of the shaft 2 and the shaft in the region of the positive connection deviates from the circular shape Cross-sectional profile receives. It is understood that the shaft can maintain a circular cross-sectional profile, and then on the shaft a positive locking element can be rotatably attached, wherein the positive locking element has the profiling, which cooperates with the profiling on the body of the planet carrier 9. The positive-locking element can be connected in a rotationally fixed manner, for example by means of thermal shrinkage, to the shaft 2. Starting from the in Fig. 2.b. illustrated embodiment, the substantially annular positive locking element has an inner circumferential surface whose dimensions are matched to the dimensions of the shaft 2 so that the positive-locking element is fixedly mounted on the surface of the shaft 2. The positive-locking element has on the facing away from the surface of the shaft 2 side facing in Fig. 2.b. shown perforation, which cooperates with the perforation at the end portion 28 of the planet carrier 9. It is understood that on the planet carrier 9 or at the end portion of a positive-locking element can be attached either in addition to the attached to the shaft 2 form-fitting element or instead of the attached to the shaft 2 form-fitting element.

Fig. 1 zeigt weiter, dass das Antriebssystem, insbesondere die Welle 2, die Motoreinheit 3 sowie die beiden Planetengetriebe 6, 11 in einem Gehäuse 31 angeordnet sind, wobei das Gehäuse 31 im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist. Das Gehäuse 31 umfasst einen ersten Gehäusedeckel 32, einen zweiten Gehäusedeckel 33, eine Hülse 34 sowie einen Gehäusering 35. Fig. 1 further shows that the drive system, in particular the shaft 2, the motor unit 3 and the two planetary gear 6, 11 are arranged in a housing 31, wherein the housing 31 is formed substantially hollow cylindrical. The housing 31 comprises a first housing cover 32, a second housing cover 33, a sleeve 34 and a housing ring 35.

Die Welle 2 ist mittels eines ersten Wälzlagers 36 an dem ersten Gehäusedeckel 32 und mittels eines zweiten Wälzlagers 37 an der Hülse 34 jeweils drehbar gelagert. Die Hülse 34 ist im Bereich einer Verprägung 38 so verformt, dass sie abschnittsweise den zweiten Gehäusedeckel 33 hintergreift, so dass die Hülse 34 mittels einer Schraubverbindung 45 an dem zweiten Gehäusedeckel 33 befestigt ist. The shaft 2 is rotatably supported by means of a first rolling bearing 36 on the first housing cover 32 and by means of a second rolling bearing 37 on the sleeve 34 respectively. The sleeve 34 is deformed in the region of an embossment 38 so that it engages in sections the second housing cover 33, so that the sleeve 34 is fastened by means of a screw connection 45 on the second housing cover 33.

Der Rotor 4 ist mittels zweier Wälzlager 39, 40 an der Hülse 34 befestigt, und zwar an einer von der Welle 2 fort weisenden Seite der Hülse 34. The rotor 4 is fixed by means of two roller bearings 39, 40 on the sleeve 34, on a side facing away from the shaft 2 side of the sleeve 34th

An den beiden Gehäusedeckeln 32, 33 ist jeweils der Gehäusering 35 befestigt. Hierzu weist jeder der Gehäusedeckel 32, 33 eine Strukturierung auf, beispielsweise eine Rippenstruktur, in die der Rand des GehäuseringsAt the two housing covers 32, 33 of the housing ring 35 is fixed in each case. For this purpose, each of the housing cover 32, 33 has a structuring, for example a rib structure into which the edge of the housing ring

35 eingreift. Die Schnittebene ist in der Darstellung von Fig. 1 so gelegt, dass der erste, in der Darstellung rechte Randabschnitt 41 des35 engages. The sectional plane is laid in the illustration of FIG. 1 so that the first, in the representation right edge portion 41 of

Gehäuserings 35 in eine Nut zwischen benachbarten Rippen 42 des ersten Gehäusedeckels 32 eingeführt dargestellt ist. Die Schnittebene derHousing rings 35 is shown inserted into a groove between adjacent ribs 42 of the first housing cover 32. The cutting plane of the

Darstellung von Fig. 1 ist weiter so gelegt, dass ein zweiter Randabschnitt imRepresentation of Fig. 1 is further placed so that a second edge portion in

Bereich der Rippen 43 eine Unterbrechung aufweist, durch die elektrischeRegion of the ribs 43 has an interruption, by the electrical

Leitungen 44 geführt sind. Die Unterbrechung ist mit einer Füllung 46 verschlossen. Im Bereich der Unterbrechung ist eine Ringscheibe 53 angeordnet, speziell an einem Bord des Gehäuserings 35 abgestützt, die eine lagerichtige Positionierung der Unterbrechung in Bezug auf den zweitenLines 44 are guided. The interruption is closed with a filling 46. In the area of the interruption, an annular disc 53 is arranged, in particular supported on a board of the housing ring 35, which is a positionally correct positioning of the interruption with respect to the second

Gehäusedeckel 33 und die Welle 2 ermöglicht. Housing cover 33 and the shaft 2 allows.

Die beiden Gehäusedeckel 32, 33 stehen jeweils von der Welle 2 fort weisend über den Gehäusering 35 über, wobei im Bereich der beidenThe two housing cover 32, 33 are each facing away from the shaft 2 via the housing ring 35, wherein in the region of the two

Überstände eine Befestigung mittels einer Schraubung 47 an einem RahmenSupernatants attachment by means of a screw 47 to a frame

48 des E-Bikes erfolgt (nur für den ersten Gehäusedeckel 32 in Fig. 1 dargestellt). Der Rahmen 48 weist dabei im wesentlichen parallel zu der Drehachse 1 gerichtetes Anflanschteil 49 auf, auf dessen erste Stirnfläche 50 - unter Zwischenschaltung eines ersten Dichtmittels 51 - der von der Welle 2 fort weisende Überstand des ersten Gehäusedeckels 32 festgeschraubt ist. Entsprechend ist an eine zweite Stirnfläche 52 des Anflanschteils 49 unter Zwischenschaltung eines zweiten Dichtmittels 52 der Überstand des zweiten Gehäusedeckels 33 befestigt. Das Anflanschteil 47 weist im Bereich des zweiten Gehäusedeckels 33 eine Aussparung auf, durch die die elektrische Leitung 44 geführt ist. 48 of the e-bike takes place (only for the first housing cover 32 in FIG. 1 shown). The frame 48 has in this case substantially parallel to the axis of rotation 1 directed Anflanschteil 49, on the first end face 50 - with the interposition of a first sealant 51 - the protruding away from the shaft 2 supernatant of the first housing cover 32 is screwed. Accordingly, the projection of the second housing cover 33 is attached to a second end face 52 of the Anflanschteils 49 with the interposition of a second sealant 52. The Anflanschteil 47 has in the region of the second housing cover 33 has a recess through which the electrical line 44 is guided.

An der auf die Welle 2 hin weisenden Seite des Gehäuserings 35 ist das gemeinsame Hohlrad mit den Hohlrad-Abschnitten 10, 16 der beiden Planetengetriebe 12, 6 befestigt. Die durch die Motoreinheit 3 eingeleiteten Kräfte stützen sich im Bereich des Hohlrades mit den Hohlrad-Abschnitten 10, 16 an dem Gehäusering 35 und über diesen an den beiden Gehäusedeckeln 32, 33 ab, so dass die Kraft über die Schraubverbindungen, beispielsweise die in Fig. 1 erkennbare Schraubung 47 für den ersten Gehäusedeckel 32, an den Rahmen 48 des E-Bikes weitergeleitet und abgeführt wird. At the side facing the shaft 2 side of the housing ring 35, the common ring gear with the ring gear sections 10, 16 of the two planetary gear 12, 6 is attached. The forces introduced by the motor unit 3 are based in the region of the ring gear with the ring gear portions 10, 16 on the housing ring 35 and on this on the two housing covers 32, 33, so that the force on the screw, for example, in FIG. 1 recognizable screw 47 for the first housing cover 32, forwarded to the frame 48 of the e-bike and removed.

Das Gehäuse 31 ist kreisringförmig und innen hohl ausgebildet. Das Gehäuse 31 ist in drei voneinander abgetrennte Gehäuseabschnitte unterteilt. Ein erster Gehäuseabschnitt 54 nimmt im wesentlichen die zur Ansteuerung der Motoreinheit 3 erforderliche Elektronik auf. Der erste Gehäuseabschnitt 54 wird durch den zweiten Gehäusedeckel 33, einen Abschnitt des Gehäuserings 35 (bzw. durch die Unterbrechung, die mit der Füllung 46 verschlossen ist), einen Abschnitt der Hülse 34 sowie eine Trennwand 55 gebildet. Auf der Trennwand 55, die sich von der Hülse 34 zu dem Gehäusering 35 im wesentlichen parallel zu dem zweiten Gehäusedeckel 33 erstreckt, ist eine Platine sowie die Steuerung und Stromversorgung für die Motoreinheit 3 angeordnet, die durch die elektrische Leitung 44 versorgt werden. The housing 31 is annular and hollow inside. The housing 31 is divided into three separate housing sections. A first housing section 54 essentially accommodates the electronics required to drive the motor unit 3. The first housing portion 54 is formed by the second housing cover 33, a portion of the housing ring 35 (or by the interruption, which is closed with the filling 46), a portion of the sleeve 34 and a partition 55. On the partition wall 55, which extends from the sleeve 34 to the housing ring 35 substantially parallel to the second housing cover 33, a circuit board and the control and power supply for the Motor unit 3, which are supplied by the electric line 44.

Ein zweiter Gehäuseabschnitt 56 wird durch die Trennwand 55, die Hülse 34, einen mittleren Abschnitt des Gehäuserings 35 sowie eine Zwischenwand 57 gebildet und nimmt im wesentlichen die Motoreinheit 3 auf. Die Zwischenwand 57 ist an dem Gehäusering 35 befestigt und im wesentlichen radial auf die Drehachse 1 hin gerichtet. Ein Endabschnitt 58 der Zwischenwand 57 reicht bis zu dem radialen Abschnitt 18 des ersten Flansches 17, mit dem zusammen ein dünner Spalt ausgebildet ist, der das Austreten von Schmiermittel bzw. Partikeln aus dem Bereich der Motoreinheit 3 unterdrückt. Der erste Flansch 17 ist hierzu mittels einer Schraube 59 an dem Ausgang des Rotors 4 befestigt. An dem Gehäusering 35 ist ebenfalls der Stator 5 der Motoreinheit 3 befestigt. A second housing portion 56 is formed by the partition wall 55, the sleeve 34, a central portion of the housing ring 35 and an intermediate wall 57 and substantially accommodates the motor unit 3. The intermediate wall 57 is fixed to the housing ring 35 and directed substantially radially on the axis of rotation 1 out. An end portion 58 of the intermediate wall 57 extends to the radial portion 18 of the first flange 17, with which together a thin gap is formed, which suppresses the escape of lubricant or particles from the region of the motor unit 3. For this purpose, the first flange 17 is fastened to the outlet of the rotor 4 by means of a screw 59. On the housing ring 35, the stator 5 of the motor unit 3 is also attached.

Ein dritter Gehäuseabschnitt 60 wird durch die Zwischenwand 57, einen Abschnitt des Gehäuserings 35 sowie den ersten Gehäusedeckel 32 begrenzt und ist im Bereich der beiden Planetengetriebe 6, 11 zu der Welle 2 hin offen. A third housing portion 60 is bounded by the intermediate wall 57, a portion of the housing ring 35 and the first housing cover 32 and is open to the shaft 2 in the region of the two planetary gear 6, 11.

Das Gehäuse 31 lässt sich als vormontierte Baueinheit bereitstellen und wird im Montagefall durch die Schraubverbindungen mit der Schraubung 47 an dem Rahmen 48 leicht lagerichtig positionieren. Die beiden Gehäusedeckel 32, 33 schirmen den ersten Gehäuseabschnitt 54 bzw. den dritten Gehäuseabschnitt 60 gegen von außen eindringendes Wasser bzw. Partikel ab; weiter verhindern die Trennwand 55 bzw. der zwischen der Zwischenwand 57 und dem ersten Flansch 17 ausgebildete Dichtspalt ein Austreten von Material aus dem zweiten Gehäuseabschnitt 56 in die beiden anderen Gehäuseabschnitte 54, 60. Bezugszeichenliste The housing 31 can be provided as a preassembled unit and will easily position in the mounting position by the screw with the screw 47 on the frame 48 in the correct position. The two housing covers 32, 33 shield the first housing section 54 and the third housing section 60 from water or particles penetrating from the outside; Furthermore, the partition wall 55 or the sealing gap formed between the intermediate wall 57 and the first flange 17 prevent leakage of material from the second housing section 56 into the other two housing sections 54, 60. LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Drehachse 1 rotation axis

2 Welle 2 wave

3 Motoreinheit 3 motor unit

4 Rotor 4 rotor

5 Stator 5 stator

6 Planetengetriebeeinheit, zweites Planetengetriebe 6 planetary gear unit, second planetary gear

7 Sonne 7 sun

8 Planet 8 planet

9 Planetenträger 9 planet carrier

10 Hohlrad 10 ring gear

11 Planetengetriebe 11 planetary gear

12 erstes Planetengetriebe 12 first planetary gear

13 Sonne 13 sun

14 Planet 14 planet

15 Planetenträger 15 planet carriers

16 Hohlrad 16 ring gear

17 erster Flansch 17 first flange

18 radialer Abschnitt des ersten Flanschs 17 18 radial portion of the first flange 17th

19 axialer Abschnitt des ersten Flanschs 17 19 axial portion of the first flange 17th

20 Nadellager 20 needle roller bearings

21 erstes Planetenträgerteil des Planetenträgers 15 21 first planet carrier part of the planet carrier 15th

22 zweites Planetenträgerteil des Planetenträgers 1522 second planet carrier part of the planet carrier 15th

23 zweiter Flansch 23 second flange

24 radialer Flanschabschnitt des zweiten Flanschs 23 24 radial flange portion of the second flange 23rd

25 axialer Flanschabschnitt des zweiten Flanschs 2325 axial flange portion of the second flange 23rd

26 erstes Planetenträgerteil des Planetenträgers 926 first planet carrier part of the planet carrier 9

27 zweites Planetenträgerteil des Planetenträgers 927 second planet carrier part of the planet carrier 9

28 Endabschnitt 28 end section

29 Passfedernut 30 Passfederelement 29 feather keyway 30 key element

31 Gehäuse 31 housing

32 erster Gehäusedeckel 32 first housing cover

33 zweiter Gehäusedeckel 33 second housing cover

34 Hülse 34 sleeve

35 Gehäusering 35 housing ring

36 erstes Wälzlager 36 first rolling bearing

37 zweites Wälzlager 37 second rolling bearing

38 Verprägung 38 imprint

39 Wälzlager 39 rolling bearings

40 Wälzlager 40 rolling bearings

41 erster Randabschnitt 41 first edge section

42 Rippe (erster Gehäusedeckel 32) 42 rib (first housing cover 32)

43 Rippe (zweiter Gehäusedeckel 33)43 rib (second housing cover 33)

44 Leitung 44 line

45 Schraubverbindung 45 screw connection

46 Füllung 46 filling

47 Schraubung 47 screwing

48 Rahmen 48 frames

49 Anflanschteil 49 flange part

50 erste Stirnfläche 50 first face

51 erstes Dichtmittel 51 first sealant

52 zweite Stirnfläche 52 second end face

53 Ringscheibe 53 annular disc

54 erster Gehäuseabschnitt 54 first housing section

55 Trennwand 55 partition wall

56 zweiter Gehäuseabschnitt 56 second housing section

57 Zwischenwand 57 partition wall

58 Endabschnitt der Zwischenwand 58 end portion of the intermediate wall

59 Schraube 59 screw

60 dritter Gehäuseabschnitt 60 third housing section

Claims

Patentansprüche claims

1. Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad, umfassend eine mittels Kurbeln antreibbare Welle (2), A drive system for a motor-assisted bicycle, comprising a shaft (2) which can be driven by means of cranks,

eine Motoreinheit (3) mit einem Stator (5) und einem Rotor (4), und a motor unit (3) with a stator (5) and a rotor (4), and

eine von der Motoreinheit (3) angetriebene Planetengetriebeeinheit (6) mit einer Sonne (7), mindestens drei Planeten (8) und einem Planetenträger (9) sowie einem Hohlrad (10), wobei die Sonne (7) mindestens mittelbar von der Motoreinheit (3) angetrieben ist, wobei der Planetenträger (9) mittels eines insbesondere dauerhaften, in beide Drehrichtungen der Welle wirkenden, Formschlusses drehfest mit der Welle (2) verbunden ist. one of the motor unit (3) driven planetary gear unit (6) with a sun (7), at least three planets (8) and a planet carrier (9) and a ring gear (10), wherein the sun (7) at least indirectly from the motor unit ( 3) is driven, wherein the planet carrier (9) by means of a particular permanent, acting in both directions of rotation of the shaft, positive engagement with the shaft (2) is rotatably connected.

2. Antriebssystem nach Anspruch 1 , dass das Korpus des Planetenträ- gers (9) an der auf die Welle (2) weisenden Seite eine Konturierung aufweist, und dass die Konturierung mit einer an der Welle (2) angeordneten Gegenkonturierung zusammenwirkt. 2. Drive system according to claim 1, that the body of the Planetenträ- gers (9) on the side facing the shaft (2) has a contouring, and that the contouring cooperates with a counter-contouring arranged on the shaft (2).

3. Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss als Passfeder- oder als Scheibenfederverbin- dung ausgebildet ist. 3. Drive system according to claim 1 or 2, characterized in that the positive connection is designed as a feather key or as a disk spring connection.

4. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss als Zahnkranz-Verbindung ausgebildet ist. 4. Drive system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the positive connection is designed as a sprocket connection.

5. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss als Polygonprofil-Verbindung ausgebildet ist. 5. Drive system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the positive connection is designed as a polygonal profile connection.

6. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Formschluss als Keilwellenprofil-Verbindung asu- gebildet ist. 6. Drive system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the positive connection is formed as a splined profile connection.

7. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Welle (2) ein Formschlusselement drehfest be- festigt ist. 7. Drive system according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the shaft (2) a positive locking element is fastened rotationally fixed.

8. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Planetengetriebeeinheit (6) als nachgeschaltete Planetenstufe eines zweistufigen Planetengetriebes (11) ausgebildet ist. 8. Drive system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the planetary gear unit (6) is formed as a downstream planetary stage of a two-stage planetary gear (11).

9. Fahrrad, insbesondere E-Bike oder Pedelec, umfassend ein Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8. 9. bicycle, in particular e-bike or pedelec, comprising a drive system according to one of claims 1 to 8.

10. Gehäuse für ein Antriebssystem mit einer Welle (2), einer Motoreinheit (3) und einer Planetengetriebeeinheit (6), wobei das Gehäuse umfasst: 10. A housing for a drive system with a shaft (2), a motor unit (3) and a planetary gear unit (6), wherein the housing comprises:

einen ersten Gehäusedeckel (32), a first housing cover (32),

einen zweiten Gehäusedeckel (33), a second housing cover (33),

eine Hülse (34), an der die Welle (2) drehbar gelagert ist, und einen Gehäusering (35), a sleeve (34) on which the shaft (2) is rotatably mounted, and a housing ring (35),

wobei eine Zwischenwand (57) zusammen mit einem Flansch (17) an einem Rotor (4) der Motoreinheit (3) einen Dichtspalt ausbildet, der zwei Gehäuseabschnitte (56, 60) trennt. wherein an intermediate wall (57) together with a flange (17) on a rotor (4) of the motor unit (3) forms a sealing gap which separates two housing sections (56, 60).

11. Gehäuse für ein Antriebssystem mit einer Welle (2), einer Motorein- heit (3) und einer Planetengetriebeeinheit (6), wobei das Gehäuse umfasst: 11. A housing for a drive system comprising a shaft (2), a motor unit (3) and a planetary gear unit (6), the housing comprising:

einen ersten Gehäusedeckel (32), a first housing cover (32),

einen zweiten Gehäusedeckel (33), und a second housing cover (33), and

einen Gehäusering (35), an dem ein Hohlrad (10) der Plane- tengetriebeeinheit (6) befestigt ist, a housing ring (35) to which a ring gear (10) of the planetary gear unit (6) is attached,

wobei mindestens einer der beiden Gehäusedeckel (32, 33) über dem Gehäusering (35) fort von der Welle (2) weisend übersteht. wherein at least one of the two housing cover (32, 33) projects beyond the housing ring (35) away from the shaft (2).