WO2023193998A1 - Antriebssystem für ein e-bike oder pedelec - Google Patents

Antriebssystem für ein e-bike oder pedelec Download PDF

Info

Publication number
WO2023193998A1
WO2023193998A1 PCT/EP2023/055121 EP2023055121W WO2023193998A1 WO 2023193998 A1 WO2023193998 A1 WO 2023193998A1 EP 2023055121 W EP2023055121 W EP 2023055121W WO 2023193998 A1 WO2023193998 A1 WO 2023193998A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gear
gear stage
stage
drive system
spur
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/055121
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mikel Fauri
Stefan Bender
Original Assignee
Porsche Ebike Performance Gmbh
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 Porsche Ebike Performance Gmbh filed Critical Porsche Ebike Performance Gmbh
Publication of WO2023193998A1 publication Critical patent/WO2023193998A1/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
    • 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
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/06—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with spur gear wheels
    • 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
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/10—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with bevel gear wheels

Definitions

  • the invention relates to a drive system for an e-bike or pedelec.
  • a drive system of a bicycle has a pedal shaft, with pedal cranks operatively connected to the pedal shaft.
  • the cranks carry pedals on which a bike rider supports himself with his feet.
  • a drive system for an e-bike or pedelec also has an electric machine that is also operatively connected to the pedal shaft.
  • a gearbox can be connected between the electric machine and the pedal shaft.
  • JP 3 700 773 B2 discloses a drive system for an e-bike or pedelec with a gearbox connected between an electric machine and a pedal shaft, the gearbox having a spur gear gear stage and a bevel gear gear stage.
  • the drive system according to the invention has a pedal shaft, an electric machine which is operatively connected to the pedal shaft, and a transmission, the transmission being connected between the electric machine and the pedal shaft.
  • the transmission of the drive system according to the invention has a first spur gear stage, a second spur gear stage and a bevel gear stage, the first spur gear stage being operatively connected directly to the electric machine, the bevel gear stage being operatively connected directly to the pedal shaft, and wherein the second spur gear gear stage is connected between the first spur gear gear stage and the bevel gear gear stage.
  • the transmission has the first and second spur gear transmission stages and the bevel gear transmission stage.
  • the drive system according to the invention for an e-bike or pedelec is characterized by a compact design.
  • the electric machine extends in sections along and/or laterally next to the pedal shaft.
  • This also serves to provide a drive system for an e-bike or pedelec with a compact design.
  • a first gear of the first spur gear stage is arranged coaxially to a drive shaft of the electric machine, with a second gear of the first spur gear stage meshing with the first gear of the first spur gear stage and a first gear of the second spur gear stage arranged coaxially and are connected in a rotationally fixed manner, with a second gear of the second spur gear gear stage meshing with the first gear of the second spur gear gear stage and a first bevel gear of the bevel gear gear stage being arranged coaxially and connected in a rotationally fixed manner, and with a meshing with the first bevel gear of the bevel gear gear stage second bevel gear of the bevel gear gear stage is arranged coaxially to the pedal shaft.
  • This further development also serves to provide a drive system for an e-bike or pedelec with a compact design.
  • the drive shaft of the electric machine preferably runs perpendicular to the pedal shaft. This is preferred in order to provide a drive system for an e-bike or pedelec with a compact design.
  • the second gear of the first spur gear stage extends in sections along and/or above the electric machine.
  • the second gear of the second spur gear stage preferably extends in sections along and/or above the pedal shaft and in sections along and/above the second gear of the first spur gear stage.
  • This also serves to provide a drive system for an e-bike or pedelec with a compact design.
  • the second gear of the first spur gear stage and the second gear of the second spur gear stage partially overlap one another. This allows the installation space requirements of the drive system for an e-bike or pedelec to be further reduced.
  • the dimension of the electrical machine in the direction of the drive shaft of the electrical machine is preferably smaller than the diameter of the second bevel gear of the bevel gear transmission stage.
  • the sum of the dimensions of the electric machine in the direction of its drive shaft and the axial thickness of the first spur gear gear stage is smaller than the diameter of the second bevel gear of the bevel gear gear stage or corresponds to the same. This allows the installation space requirements of the drive system for an e-bike or pedelec to be further reduced.
  • the diameter of the second gear of the second spur gear stage is smaller than the dimension of the electric machine in the direction of the pedal shaft and/or smaller than the dimension of the electric machine perpendicular to the pedal shaft and perpendicular to the drive shaft of the electric machine or corresponds to the same. This allows the installation space requirements of the drive system for an e-bike or pedelec to be further reduced.
  • the diameter of the second bevel gear of the bevel gear gear stage is smaller than the diameter of the second gear of the second spur gear gear stage. This allows the installation space requirements of the drive system for an e-bike or pedelec to be further reduced.
  • the transmission preferably has a transmission ratio between 1:40 and 1:50.
  • Fig. 1 a schematic side view of a drive system for an e-bike or pedelec
  • Fig. 2 is a schematic top view of the drive system of FIG. 1 .
  • Fig. 1 and 2 show different views of a drive system 10 according to the invention for an e-bike, where the and where the Z direction corresponds to the vertical direction of the e-bike or pedelec.
  • the drive system 10 has a pedal shaft 11.
  • Pedal cranks, not shown, which carry pedals are operatively connected to the pedal shaft 11.
  • a rider of the e-bike or pedelec supports himself with his feet on the pedals.
  • the drive system 10 also has an electric machine 12, which is also operatively connected to the pedal shaft 11.
  • the drive system 10 has a transmission 13, the transmission 13 being connected between the electric machine 12 and the pedal shaft 11.
  • the transmission 13 has a first spur gear stage 14, a second spur gear stage 15 and a bevel gear stage 16.
  • the first spur gear gear stage 14 is directly connected or operatively connected to the electric machine 12, namely a drive shaft 12a of the same. coupled.
  • the bevel gear gear stage 16 is directly connected to the pedal shaft 11 or coupled.
  • the second spur gear stage 15 is connected between the first spur gear stage 14 and the bevel gear stage 16.
  • a first gear 14a of the first spur gear gear stage 14 is arranged coaxially with the drive shaft 12a of the first electric machine 12 and is connected to this drive shaft 12a in a rotationally fixed manner.
  • a second gear 14b of the first spur gear stage 14 meshing with the first gear 14a of the first spur gear stage 14 and a first gear 15a of the second spur gear stage 15 are arranged coaxially and connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • a second gear 15b of the second spur gear gear stage 15 meshing with the first gear 15a of the second spur gear gear stage 15 and a first bevel gear 16a of the bevel gear gear stage 16 are arranged coaxially and connected in a rotationally fixed manner.
  • a second bevel gear 16b of the bevel gear gear stage 16, which meshes with the first bevel gear 16a of the bevel gear gear stage 16, is arranged coaxially with the pedal shaft 11 and is operatively connected to it in a rotationally fixed manner.
  • the drive shaft 12a runs perpendicular to the pedal shaft 11.
  • the drive shaft 12a of the electric machine 12 and the axes of rotation of the gears 14a, 14b, 15a, 15b of the spur gear gear stages extend in the Z direction and thus in the vertical direction of the e-bike or pedelec.
  • the pedal shaft 11 extends in the Y direction and thus in the transverse direction of the e-bike or pedelec.
  • the direction of rotation of the second bevel gear 16b of the bevel gear gear stage 16 extends in the Y direction and therefore in the transverse direction of the e-bike or pedelec.
  • the axes of rotation of the two bevel gears 16a, 16b of the bevel gear gear stage 16 are offset from one another by 90 °, so that the bevel gear gear stage 16 is therefore designed as a 90 ° bevel gear gear stage.
  • the electric machine 12 extends in sections in the Y direction along the transverse direction of the e-bike or pedelec and/or in the X direction in the longitudinal direction of the e-bike or pedelec laterally next to, in particular behind, the pedal shaft 11.
  • a dimension Z 12 of the electrical machine 12 in the direction of the drive shaft 12a and thus in the Z direction or The vertical direction of the e-bike or pedelec corresponds at most to the diameter D16b of the second bevel gear 16 of the bevel gear gear stage 16.
  • the dimension Z 12 of the electric machine 12 in the direction of the drive shaft 12a of the same is smaller than the diameter D16b of the second bevel gear 16b of the bevel gear transmission stage 16.
  • the sum of the dimension of the electric machine 12 in the direction of the drive shaft 12a of the electric machine 12 and the axial thickness of the first spur gear stage 14 is smaller than the diameter D16b of the second bevel gear 16b of the bevel gear stage 16 or corresponds to the same.
  • the second gear 14b of the first spur gear gear stage 14 extends in sections along and above the electric machine 12.
  • the second gear 15b of the second spur gear stage 15 extends in sections along and above the pedal shaft 11, with the two second gears 14b, 15b of the two spur gear stages 14, 15 overlapping in sections.
  • the diameter D16b of the second bevel gear 16b of the bevel gear gear stage 16 is smaller than the diameter D15b of the second gear 15b of the second spur gear gear stage 15.
  • the diameter D14b of the second gear 14 of the first spur gear stage 14 is smaller than the diameter D15b of the second gear 15b of the second spur gear stage 15 and is further smaller than the diameter D16b of the second bevel gear 16b of the bevel gear stage 16.
  • the first spur gear stage 14 is arranged in the Z direction of the e-bike or pedelec between the electric machine 12 and the second spur gear stage 15.
  • the bevel gear gear stage 16 is arranged in the X direction of the e-bike or pedelec next to the electric machine 12 and the first spur gear gear stage 14.
  • the second spur gear gear stage 15 is arranged above the bevel gear gear stage 16 in the Z direction of the e-bike or pedelec.
  • the first spur gear gear stage 14 is set up to be driven by the drive shaft 12a of the electric machine 12.
  • the second spur gear stage 15 is set up to be driven by the first spur gear stage 14.
  • the bevel gear gear stage 16 is set up to be driven by the second spur gear gear stage 15 and to transmit a drive torque to the pedal shaft 11, which is generated by the electric machine 11 and from the gearbox 13, namely the three gear stages 14, 15 and 16, is changed.
  • the dimension These dimensions of the electrical machine 12 are in particular the same size and correspond in particular to the diameter of the electrical machine 12.
  • the dimension Z 12 of the electric machine 12 in the direction of the drive shaft 12a of the electric machine 12 and thus in the vertical direction of the e-bike or pedelec is in particular 40 ⁇ 4 mm or 45 ⁇ 5 mm.
  • the diameter D16b of the second bevel gear 16b of the bevel gear gear stage 16 is in particular 50 ⁇ 5 mm.
  • the diameter D15b of the second gear 15b of the second spur gear stage 15 is in particular 65 ⁇ 7 mm and the diameter D14b of the second gear 14b of the first spur gear stage 14 is in particular 35 ⁇ 4 mm.
  • the diameter of the first gears 14a, 15a of the two spur gear stages 14 and 15 is in particular 10 ⁇ 1 mm.
  • the diameter of the first bevel gear 16a of the bevel gear gear stages 16 is in particular 20 ⁇ 2 mm.
  • a drive system 10 can be provided for an e-bike or pedelec, which has a dimension of 127113 mm in the X direction, a dimension of 6016 mm in the Z direction and a dimension of 7017 mm in the Y direction.
  • the transmission 13 has a gear ratio between 1:40 and 1:50, preferably 1:42.
  • the drive system 10 is compact and requires little installation space. It has three gear stages 14, 15, 16. The drive system 10 does not affect the overall aesthetic impression of an e-bike or pedelec.
  • the drive system 10 is preferably used in e-bikes or pedelecs with a hydraulic braking system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

Antriebssystem (10) für ein E-Bike oder Pedelec, mit einer Pedalwelle (11), mit einer elektrischen Maschine (12), die mit der Pedalwelle (11) wirkverbunden ist, mit einem Getriebe (13), wobei das Getriebe (13) zwischen die elektrische Maschine (12) und die Pedalwelle (11) geschaltet ist, wobei das Getriebe (13) eine erste Stirnrad-Getriebestufe (14), eine zweite Stirnrad-Getriebestufe (15) und eine Kegelrad-Getriebestufe (16) aufweist, wobei die erste Stirnrad-Getriebestufe (14) direkt mit der elektrischen Maschine (12) wirkverbunden ist, wobei die Kegelrad-Getriebestufe (16) direkt mit der Pedalwelle (11) wirkverbunden ist, und wobei die zweite Stirnrad-Getriebestufe (15) zwischen die erste Stirnrad-Getriebestufe (14) und die Kegelrad-Getriebestufe (16) geschaltet ist.

Description

Beschreibung
Antriebssystem für ein E-Bike oder Pedelec
Die Erfindung betri f ft ein Antriebssystem für ein E-Bike oder Pedelec .
Ein Antriebssystem eines Fahrrads , sei es eines konventionellen Fahrrads oder eines E-Bikes oder Pedelecs , verfügt über eine Pedalwelle , wobei mit der Pedalwelle Tretkurbeln wirkverbunden sind . Die Tretkurbeln tragen Pedale , auf denen sich ein Fahrer des Fahrrads mit seinen Füßen abstützt . Ein Antriebssystem für ein E-Bike oder Pedelec verfügt darüber hinaus über eine elektrische Maschine , die ebenfalls mit der Pedalwelle wirkverbunden ist . Zwischen die elektrische Maschine und die Pedalwelle kann ein Getriebe geschaltet sein .
Aus der Praxis bekannte Antriebssysteme für ein E-Bike oder Pedelec benötigen viel Bauraum . Hierdurch wird der ästhetische Gesamteindruck des E-Bikes oder Pedelecs beeinträchtigt .
JP 3 700 773 B2 of fenbart ein Antriebssystem für ein E-Bike oder Pedelec mit einem zwischen eine elektrische Maschine und eine Pedalwelle schalteten Getriebe , wobei das Getriebe eine Stirnrad-Getriebestufe und eine Kegelrad-Getriebestufe aufweist .
Aus US 7 284 631 B2 , CN 105 449 921 A, CN 2 277 934 Y, DE 694 16 742 T2 , DE 695 07 870 T2 und DE 20 2019 103 283 Ul sind weitere Antriebssysteme für ein E-Bike oder Pedelec bekannt . Es besteht Bedarf an einem neuartigen, kompakt bauenden Antriebssystem für ein E-Bike oder Pedelec . Aufgabe der Erfindung ist es , ein solches Antriebssystem für ein E-Bike oder Pedelec zu schaf fen .
Diese Aufgabe wird durch ein Antriebssystem für ein E-Bike oder Pedelec gemäß Anspruch 1 gelöst .
Das erfindungsgemäße Antriebssystem weist eine Pedalwelle , eine elektrische Maschine , die mit der Pedalwelle wirkverbunden ist , und ein Getriebe auf , wobei das Getriebe zwischen die elektrische Maschine und die Pedalwelle geschaltet ist . Das Getriebe des erfindungsgemäßen Antriebssystems weist eine erste Stirnrad-Getriebestufe , eine zweite Stirnrad-Getriebestufe und eine Kegelrad-Getriebestufe auf , wobei die erste Stirnrad-Getriebestufe direkt mit der elektrischen Maschine wirkverbunden ist , wobei die Kegelrad- Getriebestufe direkt mit der Pedalwelle wirkverbunden ist , und wobei die zweite Stirnrad-Getriebestufe zwischen die erste Stirnrad-Getriebestufe und die Kegelrad-Getriebestufe geschaltet ist .
Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem verfügt das Getriebe über die erste und zweite Stirnrad-Getriebestufe und die Kegelrad-Getriebestufe . Das erfindungsgemäße Antriebssystem für ein E-Bike oder Pedelec zeichnet sich durch eine kompakte Bauform aus .
Vorzugsweise erstreckt sich die elektrische Maschine abschnittsweise entlang und/oder seitlich neben der Pedalwelle . Auch dies dient der Bereitstellung eines Antriebssystems für ein E-Bike oder Pedelec mit einer kompakten Bauform . Vorzugsweise ist ein erstes Zahnrad der ersten Stirnrad- Getriebestufe koaxial zu einer Antriebswelle der elektrischen Maschine angeordnet , wobei ein in das erste Zahnrad der ersten Stirnrad-Getriebestuf kämmendes zweites Zahnrad der ersten Stirnrad-Getriebestufe und ein erstes Zahnrad der zweiten Stirnrad-Getriebestufe koaxial angeordnet und drehfest verbunden sind, wobei ein in das erste Zahnrad der zweiten Stirnrad-Getriebestufe kämmendes zweites Zahnrad der zweiten Stirnrad-Getriebestufe und ein erstes Kegelrad der Kegelrad-Getriebestufe koaxial angeordnet und drehfest verbunden sind, und wobei ein in das erste Kegelrad der Kegelrad-Getriebestufe kämmendes zweites Kegelrad der Kegelrad-Getriebestufe koaxial zu der Pedalwelle angeordnet ist . Auch diese Weiterbildung dient der Bereitstellung eines Antriebssystems für ein E-Bike oder Pedelec mit einer kompakten Bauform .
Vorzugsweise verläuft die Antriebswelle der elektrischen Maschine senkrecht zur Pedalwelle . Dies ist bevorzugt , um ein Antriebssystem für ein E-Bike oder Pedelec mit einer kompakten Bauform bereitzustellen .
Vorzugsweise erstreckt sich das zweite Zahnrad der ersten Stirnrad-Getriebestufe abschnittsweise entlang und/oder oberhalb der elektrischen Maschine . Das zweite Zahnrad der zweiten Stirnrad-Getriebestufe erstreckt sich vorzugsweise abschnittsweise entlang und/oder oberhalb der Pedalwelle und abschnittsweise entlang und/ oberhalb des zweiten Zahnrads der ersten Stirnrad-Getriebestufe . Auch dies dient der Bereitstellung eines Antriebssystems für ein E-Bike oder Pedelec mit einer kompakten Bauform . Vorzugsweise verlaufen das zweite Zahnrad der ersten Stirnrad-Getriebestufe und das zweite Zahnrad der zweiten Stirnrad-Getriebestufe teilweise überlappend zueinander . Hiermit kann der Bauraumbedarf des Antriebssystems für ein E- Bike oder Pedelec weiter reduziert werden .
Die Abmessung der elektrischen Maschine in Richtung der Antriebswelle der elektrischen Maschine ist vorzugsweise kleiner als der Durchmesser des zweiten Kegelrads der Kegelrad-Getriebestufe . Insbesondere ist die Summe aus der Abmessung der elektrischen Maschine in Richtung deren Antriebswelle und der axialen Dicke der ersten Stirnrad- Getriebestufe kleiner als der Durchmesser des zweiten Kegelrads der Kegelrad-Getriebestufe oder entspricht demselben . Hiermit kann der Bauraumbedarf des Antriebssystems für ein E-Bike oder Pedelec weiter reduziert werden .
Vorzugsweise ist der Durchmesser des zweiten Zahnrads der zweiten Stirnrad-Getriebestufe kleiner als die Abmessung der elektrischen Maschine in Richtung der Pedalwelle und/oder kleiner als die Abmessung der elektrischen Maschine senkrecht zur Pedalwelle sowie senkrecht zur Antriebswelle der elektrischen Maschine oder entspricht denselben . Hiermit kann der Bauraumbedarf des Antriebssystems für ein E-Bike oder Pedelec weiter reduziert werden .
Vorzugsweise ist der Durchmesser des zweiten Kegelrads der Kegelrad-Getriebestufe kleiner als der Durchmesser des zweiten Zahnrads der zweiten Stirnrad-Getriebestufe . Hiermit kann der Bauraumbedarf des Antriebssystems für ein E-Bike oder Pedelec weiter reduziert werden . Vorzugsweise weist das Getriebe ein Übersetzungsverhältnis zwischen 1 : 40 und 1 : 50 auf .
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung . Aus führungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert . Dabei zeigt :
Fig . 1 eine schematisierte Seitenansicht eines Antriebssystems für ein E-Bike oder Pedelec ;
Fig . 2 eine schematisierte Draufsicht des Antriebssystems der Fig . 1 .
Fig . 1 und 2 zeigen unterschiedliche Ansichten eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 10 für ein E-Bike , wobei die X-Richtung der hori zontalen Längsrichtung des E-Bikes oder Pedelecs entspricht , wobei die Y-Richtung der hori zontalen Querrichtung des E-Bikes oder Pedelecs entspricht , und wobei die Z-Richtung der vertikalen Hochrichtung des E-Bikes oder Pedelecs entspricht .
Das Antriebssystem 10 verfügt über eine Pedalwelle 11 . Mit der Pedalwelle 11 sind nicht gezeigte Tretkurbeln wirkverbunden, die Pedale tragen . An den Pedalen stützt sich ein Fahrer des E-Bikes oder Pedelecs mit seinen Füßen ab .
Das Antriebssystem 10 verfügt weiterhin über eine elektrische Maschine 12 , die ebenfalls mit der Pedalwelle 11 wirkverbunden ist . Darüber hinaus verfügt das Antriebssystem 10 über ein Getriebe 13 , wobei das Getriebe 13 zwischen die elektrische Maschine 12 und die Pedalwelle 11 geschaltet ist . Das Getriebe 13 verfügt über eine erste Stirnrad- Getriebestufe 14 , eine zweite Stirnrad-Getriebestufe 15 und eine Kegelrad-Getriebestufe 16 .
Die erste Stirnrad-Getriebestufe 14 ist direkt mit der elektrischen Maschine 12 , nämlich einer Antriebswelle 12a derselben, wirkverbunden bzw . gekoppelt . Die Kegelrad- Getriebestufe 16 ist direkt mit der Pedalwelle 11 wirkverbunden bzw . gekoppelt . Die zweite Stirnrad- Getriebestufe 15 ist zwischen die erste Stirnrad- Getriebestufe 14 und die Kegelrad-Getriebestufe 16 geschaltet .
Ein erstes Zahnrad 14a der ersten Stirnrad-Getriebestufe 14 ist koaxial zur Antriebswelle 12a der ersten elektrischen Maschine 12 angeordnet und drehfest mit dieser Antriebswelle 12a verbunden . Ein in das erste Zahnrad 14a der ersten Stirnrad-Getriebestufe 14 kämmendes zweites Zahnrad 14b der ersten Stirnrad-Getriebestufe 14 und ein erstes Zahnrad 15a der zweiten Stirnrad-Getriebestufe 15 sind koaxial angeordnet und drehfest miteinander verbunden . Ein in das erste Zahnrad 15a der zweiten Stirnrad -Getriebestufe 15 kämmendes zweites Zahnrad 15b der zweiten Stirnrad -Getriebestufe 15 und ein erstes Kegelrad 16a der Kegelrad-Getriebestufe 16 sind koaxial angeordnet und drehfest verbunden . Ein in das erste Kegelrad 16a der Kegelrad-Getriebestufe 16 kämmendes zweites Kegelrad 16b der Kegelrad-Getriebestufe 16 ist koaxial zur Pedalwelle 11 angeordnet und mit derselben drehfest wirkverbunden .
Die Drehachsen sämtlicher Zahnräder 14a, 14b, 15a, 15b der beiden Stirnrad-Getriebestufen 14 , 15 verlaufen koaxial oder parallel zur Antriebswelle 12a der elektrischen Maschine 12 .
Die Antriebswelle 12a verläuft senkrecht zur Pedalwelle 11 .
Die Antriebswelle 12a der elektrischen Maschine 12 sowie die Drehachsen der Zahnräder 14a, 14b, 15a, 15b der Stirnrad- Getriebestufen erstrecken sich dabei in Z-Richtung und damit in Hochrichtung des E-Bikes oder Pedelecs . Die Pedalwelle 11 erstreckt sich in Y-Richtung und damit in Querrichtung des E- Bikes oder Pedelecs .
Ebenso erstreckt sich die Drehrichtung des zweiten Kegelrads 16b der Kegelrad-Getriebestufe 16 in Y-Richtung damit in Querrichtung des E-Bikes oder Pedelecs . Die Drehachsen der beiden Kegelräder 16a, 16b der Kegelrad-Getriebestufe 16 sind um 90 ° zueinander versetzt , sodass demnach die Kegelrad- Getriebestufe 16 als 90 ° -Kegelrad-Getriebestufe ausgebildet ist .
Die elektrische Maschine 12 erstreckt sich in Y-Richtung damit in Querrichtung des E-Bikes oder Pedelecs abschnittsweise entlang und/oder in X-Richtung damit in Längsrichtung des E-Bikes oder Pedelecs seitlich neben, insbesondere hinter, der Pedalwelle 11 .
Eine Abmessung Z 12 der elektrischen Maschine 12 in Richtung der Antriebswelle 12a und damit in Z-Richtung bzw . Hochrichtung des E-Bikes oder Pedelecs entspricht maximal dem Durchmesser D16b des zweiten Kegelrads 16 der Kegelrad- Getriebestufe 16 . Insbesondere ist die Abmessung Z 12 der elektrischen Maschine 12 in Richtung der Antriebswelle 12a derselben kleiner als der Durchmesser D16b des zweiten Kegelrads 16b der Kegelrad-Getriebestufe 16 . Vorzugsweise ist die Summe aus der Abmessung der elektrischen Maschine 12 in Richtung der Antriebswelle 12a der elektrischen Maschine 12 und der axialen Dicke der ersten Stirnrad-Getriebestufe 14 kleiner als der Durchmesser D16b des zweiten Kegelrads 16b der Kegelrad-Getriebestufe 16 oder entspricht demselben .
Das zweite Zahnrad 14b der ersten Stirnrad-Getriebestufe 14 erstreckt sich abschnittsweise entlang und oberhalb der elektrischen Maschine 12 . Das zweite Zahnrad 15b der zweiten Stirnrad-Getriebestufe 15 erstreckt sich abschnittsweise entlang und oberhalb der Pedalwelle 11 , wobei sich die beiden zweiten Zahnräder 14b, 15b der beiden Stirnrad-Getriebestufen 14 , 15 abschnittsweise überlappen .
Der Durchmesser D16b des zweiten Kegelrads 16b der Kegelrad- Getriebestufe 16 ist kleiner als der Durchmesser D15b des zweiten Zahnrads 15b der zweiten Stirnrad-Getriebestufe 15 .
Der Durchmesser D14b des zweiten Zahnrads 14 der ersten Stirnrad-Getriebestufe 14 ist kleiner als der Durchmesser D15b des zweiten Zahnrads 15b der zweiten Stirnrad- Getriebestufe 15 und ist ferner kleiner als der Durchmesser D16b des zweiten Kegelrads 16b der Kegelrad-Getriebestufe 16 .
Die erste Stirnrad-Getriebestufe 14 ist in Z-Richtung des E- Bikes oder Pedelecs zwischen der elektrischen Maschine 12 und der zweiten Stirnrad-Getriebestufe 15 angeordnet . Die Kegelrad-Getriebestufe 16 ist in X-Richtung des E-Bikes oder Pedelecs neben der elektrischen Maschine 12 und der ersten Stirnrad-Getriebestufe 14 angeordnet . Die zweite Stirnrad- Getriebestufe 15 ist in Z-Richtung des E-Bikes oder Pedelecs oberhalb der Kegelrad-Getriebestufe 16 angeordnet . Die erste Stirnrad-Getriebestufe 14 ist eingerichtet ist , durch die Antriebswelle 12a der elektrischen Maschine 12 angetrieben zu werden . Die zweite Stirnrad-Getriebestufe 15 ist eingerichtet , durch die erste Stirnrad-Getriebestufe 14 angetrieben zu werden . Die Kegelrad-Getriebestufe 16 ist eingerichtet , durch die zweite Stirnrad-Getriebestufe 15 angetrieben zu werden und auf die Pedalwelle 11 ein Antriebs- Drehmoment zu übertragen, welches von der elektrischen Maschine 11 erzeugt und vom Getriebe 13 , nämlich den drei Getriebestufen 14 , 15 und 16 , gewandelt wird .
Die Abmessung X12 der elektrischen Maschine 12 in Längsrichtung des E-Bikes oder Pedelecs sowie die Abmessung in Querrichtung des E-Bikes oder Pedelecs beträgt insbesondere 70±7 mm . Diese Abmessung der elektrischen Maschine 12 sind insbesondere gleich groß und entsprechen insbesondere dem Durchmesser der elektrischen Maschine 12 .
Die Abmessung Z 12 der elektrischen Maschine 12 in Richtung der Antriebswelle 12a der elektrischen Maschine 12 und damit in Hochrichtung des E-Bikes oder Pedelecs beträgt insbesondere 40±4 mm oder 45±5 mm .
Der Durchmesser D16b des zweiten Kegelrads 16b der Kegelrad- Getriebestufe 16 beträgt insbesondere 50±5 mm .
Der Durchmesser D15b des zweiten Zahnrads 15b der zweiten Stirnrad-Getriebestufe 15 beträgt insbesondere 65±7 mm und der Durchmesser D14b des zweiten Zahnrads 14b der ersten Stirnrad-Getriebestufe 14 beträgt insbesondere 35±4 mm . Der Durchmesser der ersten Zahnräder 14a, 15a der beiden Stirnrad-Getriebestufen 14 und 15 beträgt insbesondere 10±l mm.
Der Durchmesser der ersten Kegelrads 16a der Kegelrad- Getriebestufen 16 beträgt insbesondere 20±2 mm.
Es kann ein Antriebssystem lOfür ein E-Bike oder Pedelec bereitgestellt werden, das in X-Richtung eine Abmessung von 127113 mm, in Z-Richtung eine Abmessung von 6016 mm und in Y- Richtung eine Abmessung von 7017 mm aufweist.
Insbesondere weist das Getriebe 13 ein Übersetzungsverhältnis zwischen 1:40 und 1:50, vorzugsweise von 1:42, auf.
Das Antriebssystem 10 baut kompakt und benötigt wenig Bauraum. Es weist die drei Getriebestufen 14, 15, 16 auf. Das Antriebssystem 10 beeinträchtigt nicht den ästhetischen Gesamteindruck eines E-Bikes oder Pedelecs.
Vorzugsweise kommt das Antriebssystem 10 bei E-Bikes oder Pedelecs mit einem hydraulischen Bremssystem zum Einsatz.

Claims

Patentansprüche
1. Antriebssystem (10) für ein E-Bike oder Pedelec, mit einer Pedalwelle (11) , mit einer elektrischen Maschine (12) , die mit der Pedalwelle (11) wirkverbunden ist, mit einem Getriebe (13) , wobei das Getriebe (13) zwischen die elektrische Maschine (12) und die Pedalwelle (11) geschaltet ist, wobei das Getriebe (13) eine erste Stirnrad- Getriebestufe (14) , eine zweite Stirnrad-Getriebestufe (15) und eine Kegelrad-Getriebestufe (16) aufweist, wobei die erste Stirnrad-Getriebestufe (14) direkt mit der elektrischen Maschine (12) wirkverbunden ist, wobei die Kegelrad-Getriebestufe (16) direkt mit der Pedalwelle (11) wirkverbunden ist, wobei die zweite Stirnrad-Getriebestufe (15) zwischen die erste Stirnrad-Getriebestufe (14) und die Kegelrad- Getriebestufe (16) geschaltet ist.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (12) sich abschnittsweise entlang und/oder seitlich neben der Pedalwelle (11) erstreckt .
3. Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Zahnrad (14a) der ersten Stirnrad- Getriebestufe (14) koaxial zu einer Antriebswelle (12a) der elektrischen Maschine (12) angeordnet ist, ein in das erste Zahnrad (14a) der ersten Stirnrad- Getriebestufe (14) kämmendes zweites Zahnrad (14b) der ersten Stirnrad-Getriebestufe (14) und ein erstes Zahnrad
(15a) der zweiten Stirnrad-Getriebestufe (15) koaxial angeordnet und drehfest verbunden sind, ein in das erste Zahnrad (15a) der zweiten Stirnrad- Getriebestufe (15) kämmendes zweites Zahnrad (15b) der zweiten Stirnrad-Getriebestufe (15) und ein erstes Kegelrad (16a) der Kegelrad-Getriebestufe (16) koaxial angeordnet und drehfest verbunden sind, ein in das erste Kegelrad (16a) der Kegelrad-
Getriebestufe (16) kämmendes zweites Kegelrad (16b) der Kegelrad-Getriebestufe (16) koaxial zu der Pedalwelle (11) angeordnet ist.
4. Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (12a) der elektrischen Maschine (12) senkrecht zur Pedalwelle verläuft.
5. Antriebssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad (14b) der ersten Stirnrad- Getriebestufe (14) sich abschnittsweise entlang und/oder oberhalb der elektrischen Maschine (12) erstreckt, und das zweite Zahnrad (15b) der zweiten Stirnrad-
Getriebestufe (15) sich abschnittsweise entlang und/oder oberhalb der Pedalwelle (11) und des zweiten Zahnrads (14b) der ersten Stirnrad-Getriebestufe (14) erstreckt.
6. Antriebssystem nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad (14b) der ersten Stirnrad- Getriebestufe (14) und das zweite Zahnrad (15b) der zweiten Stirnrad-Getriebestufe (15) teilweise überlappend zueinander verlaufen.
7. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung der elektrischen Maschine (12) in Richtung der Antriebswelle (12a) kleiner als der Durchmesser des zweiten Kegelrads (16b) der Kegelrad- Getriebestufe (16) ist.
8. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe aus der Abmessung der elektrischen Maschine (12) in Richtung der Antriebswelle (12a) und der axialen Dicke der ersten Stirnrad-Getriebestufe (14) kleiner als der Durchmesser des zweiten Kegelrads (16b) der Kegelrad- Getriebestufe (16) ist oder demselben entspricht.
9. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des zweiten Zahnrads (15a) der zweiten Stirnrad-Getriebestufe (15) kleiner als die Abmessung der elektrischen Maschine (12) in Richtung der Pedalwelle (11) und/oder kleiner als die Abmessung der elektrischen Maschine (12) senkrecht zur Pedalwelle (11) sowie senkrecht zur Antriebswelle (12a) der elektrischen Maschine (12) ist oder diesen entspricht.
10. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelrad-Getriebestufe (16) eine 90° Kegelrad- Getriebestufe ist.
11. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (13 ein Übersetzungsverhältnis zwischen 1:40 und 1:50 aufweist .
PCT/EP2023/055121 2022-04-07 2023-03-01 Antriebssystem für ein e-bike oder pedelec WO2023193998A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022108377.2 2022-04-07
DE102022108377.2A DE102022108377B3 (de) 2022-04-07 2022-04-07 Antriebssystem für ein E-Bike oder Pedelec

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023193998A1 true WO2023193998A1 (de) 2023-10-12

Family

ID=85505695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/055121 WO2023193998A1 (de) 2022-04-07 2023-03-01 Antriebssystem für ein e-bike oder pedelec

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102022108377B3 (de)
TW (1) TW202402614A (de)
WO (1) WO2023193998A1 (de)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0700825A1 (de) * 1994-09-07 1996-03-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Detektor für die Pedalkraft bei Fahrrädern mit Hilfsmotor
EP0798203A1 (de) * 1996-03-22 1997-10-01 Merida Industry Co., Ltd. Fahrrad mit elektrischem Hilfsmotor
CN2277934Y (zh) 1996-03-22 1998-04-08 美利达工业股份有限公司 辅助踏力的电动自行车传动装置
DE69507870T2 (de) 1994-12-07 1999-06-17 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo Wasserdichte Motorstruktur für elektrisch angetriebenes Fahrzeug
DE69416742T2 (de) 1993-07-26 1999-07-01 Yamaha Hatsudoki K.K., Iwata, Shizuoka Elektromotorischen Hilfsantrieb für Fahrräder
US6230586B1 (en) * 1999-05-21 2001-05-15 Chung-Hsi Chang Electric drive device for a bicycle
JP3700773B2 (ja) 2001-10-24 2005-09-28 日本精工株式会社 動力伝達装置、自動車、自転車及び一方向クラッチ付きモータの制御方法
US7284631B2 (en) 2005-02-18 2007-10-23 Cipriano Rizzetto Drive unit able to be applied to a vehicle provided with pedals
CN105449921A (zh) 2015-12-30 2016-03-30 天津迪思科博科技发展有限公司 隐藏型中置电机及安装隐藏型中置电机的电动自行车
WO2017033008A1 (en) * 2015-08-25 2017-03-02 Freeflow Technologies Limited Transmission systems and improvements relating to bicycles and vehicles
DE202019103283U1 (de) 2019-06-12 2019-06-26 COMP DRIVES, s.r.o. Antriebseinheit des Elektrofahrrads

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3138795B2 (ja) 1994-09-12 2001-02-26 本田技研工業株式会社 自転車用アシストモータの制御方法
JPH0911970A (ja) 1995-04-28 1997-01-14 Tec Corp 補助動力装置付自転車
JP4056130B2 (ja) 1997-12-26 2008-03-05 松下電器産業株式会社 電動補助自転車における駆動補助装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69416742T2 (de) 1993-07-26 1999-07-01 Yamaha Hatsudoki K.K., Iwata, Shizuoka Elektromotorischen Hilfsantrieb für Fahrräder
EP0700825A1 (de) * 1994-09-07 1996-03-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Detektor für die Pedalkraft bei Fahrrädern mit Hilfsmotor
DE69507870T2 (de) 1994-12-07 1999-06-17 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo Wasserdichte Motorstruktur für elektrisch angetriebenes Fahrzeug
EP0798203A1 (de) * 1996-03-22 1997-10-01 Merida Industry Co., Ltd. Fahrrad mit elektrischem Hilfsmotor
CN2277934Y (zh) 1996-03-22 1998-04-08 美利达工业股份有限公司 辅助踏力的电动自行车传动装置
US6230586B1 (en) * 1999-05-21 2001-05-15 Chung-Hsi Chang Electric drive device for a bicycle
JP3700773B2 (ja) 2001-10-24 2005-09-28 日本精工株式会社 動力伝達装置、自動車、自転車及び一方向クラッチ付きモータの制御方法
US7284631B2 (en) 2005-02-18 2007-10-23 Cipriano Rizzetto Drive unit able to be applied to a vehicle provided with pedals
WO2017033008A1 (en) * 2015-08-25 2017-03-02 Freeflow Technologies Limited Transmission systems and improvements relating to bicycles and vehicles
CN105449921A (zh) 2015-12-30 2016-03-30 天津迪思科博科技发展有限公司 隐藏型中置电机及安装隐藏型中置电机的电动自行车
DE202019103283U1 (de) 2019-06-12 2019-06-26 COMP DRIVES, s.r.o. Antriebseinheit des Elektrofahrrads

Also Published As

Publication number Publication date
TW202402614A (zh) 2024-01-16
DE102022108377B3 (de) 2023-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3630592B1 (de) Fahrrad mit elektrischem antrieb mit leistungsverzweigung
DE10343554B4 (de) Elektrisches Antriebssystem mit Differentiallenkung und Fahrzeug mit einem derartigen Antriebssystem
EP0275485A1 (de) Doppelschneckenextruder
EP2731857A1 (de) Hinterradantrieb
EP2295831B1 (de) Differentialgetriebe
DE3842113A1 (de) Geschlossener, einachsiger antriebsmechanismus fuer fahrraeder
EP3168125A1 (de) Motorgetriebe, antrieb und mit motorkraft antreibbares fahrzeug
EP3936424B1 (de) Elektrischer hilfsantrieb für ein fahrrad
DE102022108377B3 (de) Antriebssystem für ein E-Bike oder Pedelec
DE102010043884A1 (de) Antriebseinheit für ein Elektrofahrrad und Montageverfahren zur Montage einer Antriebseinheit an ein Elektrofahrrad
DE102017219608A1 (de) Antriebsanordnung eines Pedelecs
DE102022108378B3 (de) Antriebssystem für ein E-Bike oder Pedelec
DE102006046580A1 (de) Mehrstufiges Untersetzungsgetriebe
EP0543196B1 (de) Antriebsanordnung für Deckel-Gummiermaschinen
DE19538761A1 (de) Drehmomentverzweigendes Getriebe
DE102022126539B4 (de) Antriebssystem für ein Elektrofahrrad
EP0679495B1 (de) Getriebe für Doppelschnecken-Extruder
DE202007002366U1 (de) Getriebe
DE102018207969B4 (de) Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec oder Trike
DE102023200342B3 (de) Antriebseinrichtung für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit dieser Antriebseinrichtung
DE102022211598B4 (de) Antriebsanordnung für ein Fahrrad oder Pedelec
DE202024100377U1 (de) Mittelmotorstruktur für Elektrofahrräder
DE69603621T2 (de) Getriebe
DE19828471A1 (de) Antriebsstrang, insbesondere für Doppelschnecken-Extruder
DE102004045997A1 (de) Wellenlagerstruktur eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges

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: 23709342

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1