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Title:
DRIVE SYSTEM FOR A MOTOR-ASSISTED BICYCLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/105607
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a drive system for a motor-assisted bicycle, comprising a shaft (1) driven by means of cranks (2), a motor unit having a stator and a rotor and disposed concentric to the shaft (1), and a planetary gearbox (15) driven by the motor unit and driving on the output side a chain ring (41) connected to the shaft (1), wherein the motor unit and the planetary gearbox (15) are received in a housing (16), further comprising a shell (4) connected to the housing (16), the shaft (1) being at least partially and rotatably received therein. The invention further relates to a drive system for a motor-assisted bicycle, comprising a shaft (1) driven by means of cranks (2), a motor unit having a stator (10) and a rotor (11) and disposed concentric to the shaft (10), and a planetary gearbox (15) driven by the motor unit and driving on the output side a chain ring (41), wherein chain ring (41) is supported on a planet carrier (39) of the planetary gearbox (15) such that it can be coupled. Both drive systems achieve the aim according to the invention of proposing a simple, user-friendly drive system.

Inventors:
NEUBAUER MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/DE2010/000296
Publication Date:
September 23, 2010
Filing Date:
March 17, 2010
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH (DE)
NEUBAUER MARKUS (DE)
International Classes:
B62M6/55
Domestic Patent References:
WO2000043259A12000-07-27
Foreign References:
US6196347B12001-03-06
DE202004010269U12004-09-30
JP2008137517A2008-06-19
GB2312403A1997-10-29
EP2216242A12010-08-11
Attorney, Agent or Firm:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad, umfassend eine mittels Kurbeln (2) antreibbare Welle (1 ), eine konzentrisch zu der Welle (1) angeordnete Motoreinheit mit einem Stator und einem Rotor, und ein von der Motoreinheit angetriebenes Planetengetriebe (15), das abtriebsseitig ein mit der Welle (1) verbundenes Kettenblatt (41) antreibt, wobei die Motoreinheit und das Planetengetriebe (15) in einem Ge- häuse (16) aufgenommen sind, gekennzeichnet durch eine mit dem Gehäuse (16) verbundene Hülse (4), innerhalb derer die Welle (1) mindestens abschnittsweise und drehbar aufgenommen ist.

2. Antriebssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) eine Stützscheibe (28) umfasst, die axial mittig angeordnet ist und an der Hülse (4) gelagert ist.

3. Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (4) einen umlaufenden radialen Flansch (43) aufweist, an dem die Hülse (4) an dem Gehäuse (16) befestigbar ist.

4. Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad, umfassend eine mittels Kurbeln (2) antreibbare Welle (1), eine konzentrisch zu der Welle angeordnete Motoreinheit mit einem Stator (10) und einem Rotor (11), und ein von der Motoreinheit angetriebenes Planetengetriebe (15), das abtriebsseitig ein Kettenblatt (41) antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenblatt (41) an einem Planetenträger (39) des Planetengetriebes (15) koppelbar gelagert ist.

5. Antriebssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (39) an der Welle (1) elastisch abgestützt ist.

6. Antriebssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung zwischen dem Planetenträger (39) und dem Kettenblatt (41) eine Rampenverzahnung (47) umfasst.

7. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopplungsflansch (49) an dem Kettenblatt (41) be- festigt ist, mit dem der Planetenträger (39) zusammenwirkt.

8. Fahrrad, insbesondere E-Bike, umfassend ein Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3.

9. Fahrrad, insbesondere E-Bike, umfassend ein Antriebssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7.

Description:
Bezeichnung der Erfindung

Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem nach Anspruch 1 sowie nach Anspruch 4 für ein motorisch unterstütztes Fahrrad, sowie ein Fahrrad, insbe- sondere ein E-Bike, mit einem Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 4.

Aus der Praxis ist für Antriebssysteme für motorisch unterstützte Fahrräder die Forderung bekannt, im Hinblick auf eine Serienfertigung eine möglichst einfache und schnelle Fertigung, insbesondere eine Einpassung der Welle in den Rahmen zu ermöglichen. Weiter ist die Forderung bekannt, die Drehbewegung des Benutzers des Fahrrades insbesondere bei geringen Drehzahlen ein angenehmes Fahrgefühl zu ermöglichen, insbesondere den Fahrer bei geringen Drehzahlen die Rastung der Motoreinheit mit Stator und Rotor nicht spüren zu lassen.

US 6,296,072 B1 beschreibt ein Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad mit einer mittels Kurbeln antreibbaren Welle, wobei eine Motor- einheit vorgesehen ist, die einen Rotor und einen Stator umfasst. Weiter ist ein zweistufiges Planetengetriebe vorgesehen. Ein Kettenblatt ist vorgesehen, das mittels einer Klinkensperre mit der Kurbel verbunden ist. Der Rotor ist mittels Wälzlagern unmittelbar an der Welle gelagert.

WO 99/30960 A2 beschreibt ein Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad, wobei ein Ausgang der Motoreinheit direkt ein Kettenblatt antreibt.

DE 20 2004 010 269 111 beschreibt ein Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad, wobei die Welle dreigeteilt ausgebildet ist und eine Mittelwelle umfasst, die durch die Ausgangswelle der Motoreinheit verläuft. Eine Kopplung der Welle mit der Ausgangswelle der Motoreinheit ist durch ein Planetengetriebe ausgebildet, das die Verbindung nach Art einer flieh- kraftbetätigten Reibkupplung herstellt.

DE 196 19 967 C1 beschreibt ein Antriebssystem für ein motorisch unterstütztes Fahrrad, wobei der Motor koaxial zu der Welle angeordnet ist und ein nicht schaltbares Untersetzungsgetriebe, speziell ein Planetengetriebe, vorgesehen ist. Die Kopplung zwischen dem Getriebe und der Welle umfasst eine Ratscheneinheit, die einen Planetenträger des Planetengetriebes mit der Welle verbindet.

Aufgabe der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein einfaches, bedienerfreundliches Antriebssystem anzugeben.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Antriebssysteme nach Anspruch 1 bzw. nach Anspruch 4 gelöst. Die Hülse, innerhalb derer die Welle abschnittsweise und drehbar aufgenommen ist, und die mit dem Gehäuse verbunden ist, trennt die Welle von der in dem übrigen Gehäuse angeordneten Motoreinheit räumlich.

An der Welle kann innerhalb der Hülse eine Sensorik vorgesehen sein, die die Drehzahl der Welle und das auf die Welle übertragene Drehmoment er- fasst, wobei diese Sensorik auch elektronisch abgeschirmt von der Motoreinheit mit dem Stator und dem Rotor angeordnet ist.

Die äußere Mantelfläche der Hülse ist Bestandteil des Gehäuses, so dass sich die Montage der Hülse und damit die lagerichtige Anordnung der Welle mit der Sensorik in Bezug auf den Rahmen des Fahrrades vereinfacht. Die Hülse kann insbesondere als vormontierte Baueinheit ausgebildet werden, die unabhängig von dem übrigen Gehäuse hergestellt und bei Bedarf in das Gehäuse eingepasst bzw. ausgetauscht werden kann.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Gehäuse eine Stützscheibe umfasst, die axial mittig angeordnet ist und an der Hülse gelagert ist. Die Stützscheibe unterstützt die Weiterleitung von mechanischen Lasten, die der Bediener über die Kurbel und die Welle einleitet, an den Rahmen des Fahrrades, insbesondere dann, wenn die Stützscheibe axial mittig zwischen den Kurbel, im wesentlichen also in der Symmetrieebene des Fahrrades, angeordnet ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Hülse einen umlaufenden radialen Flansch aufweist, an dem die Hülse an dem Gehäuse befestigbar ist. Im Bereich des Flansches ist die Hülse leicht an dem Gehäuse festlegbar, insbesondere kann bei der Montage der Flansch lagerichtig zu dem übrigen Gehäuse ausgerichtet und somit die Welle mit der zugeordneten Sensorik lagerichtig zu der Motoreinheit platziert werden.

Ist das Kettenblatt an einem Planetenträger des Planetengetriebes koppelbar gelagert, bildet sich ein Freilauf aus, der eine Krafteinleitung entgegen der Antriebsrichtung der Motoreinheit unterdrückt. Weiter ist eine Rasterung der die Motoreinheit bildenden Stators und Rotors aufgefangen, so dass der Bediener auch bei nur geringen Drehzahlen und nur geringer Motordrehzahl einen im wesentlichen ungestörten Antrieb und damit ein im wesentliches stetiges Fahrgefühl erfährt.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Planetenträger an der Welle elastisch abgestützt ist. Der Planetenträger ist insbesondere in einem Abstand zu der Welle angeordnet und kann unter elastischer Vorspannung betrieben werden, wobei die elastische Vorspannung eine sichere Kupplung an das Kettenblatt auch bei ungünstigen Fahrverhältnissen ermöglicht.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Kopplung zwischen dem Planetenträger und dem Kettenblatt eine Rampenverzahnung umfasst. Eine derartige Rampenverzahnung lässt sich einfach herstellen, insbesondere dann, wenn die Rampen der Verzahnung in das Material eingeprägt sind.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein Kopplungsflansch an dem Kettenblatt befestigt ist, mit dem der Planetenträger zusammenwirkt. Der Kopplungs- flansch überdeckt dabei abschnittsweise die Welle. Der Kopplungsflansch ist drehbar an dem übrigen Gehäuse gelagert. An den Kopplungsflansch kann die Rampenverzahnung angeordnet werden, so dass eine konstruktive Änderung des Kettenblattes nicht erforderlich ist.

Es versteht sich, dass ein Antriebssystem nach Anspruch 1 mit einem Antriebssystem nach Anspruch kombiniert werden kann.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine geschnittene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Antriebssystems für ein Fahr- rad, speziell für ein E-Bike, und

Fig. 2 zeigt eine geschnittene Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Antriebssystems für ein Fahrrad, speziell für ein E-Bike.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt ausschnittsweise ein Antriebssystem für ein nicht näher dargestelltes Fahrrad, insbesondere für ein E-Bike oder ein Pedelec.

Das Antriebssystem umfasst eine Welle 1 , die mittels zweier Kurbeln 2 um eine Achse 3 drehbar in einer Hülse 4 gelagert ist. Die Lagerung der Welle 1 in der Hülse 4 umfasst zwei Kugellager 5, 6, die axial von einander beabstandet und im wesentlichen symmetrisch zu der Symmetrieebene des Fahrrades angeordnet sind. Der kugelförmige Wälzkörper der beiden Kugellager 5, 6 rollt auf einer Laufbahn an der äußeren Mantelfläche des Korpus der Welle 1 ab. Die Kugellager 5, 6 umfassen einen Außenring 7, 8, der an der inneren Mantelfläche 9 der Hülse 4 jeweils drehfest angeordnet ist.

Das Antriebssystem umfasst weiter seine konzentrisch zu der Welle 1 angeordnete Motoreinheit mit einem Stator 10 und einem Rotor 11. Der Rotor 11 ist mittels zweier Nadellager 12, 13 an einer äußeren Mantelfläche 14 der Hülse drehbar gelagert. Die Motoreinheit treibt ein zweistufiges Planetengetriebe 15 an, wobei die Motoreinheit und das Planetengetriebe in einem Gehäuse 16 aufgenommen sind, dessen Außenseite an dem nicht dargestellten Rahmen des Fahrrades befestigt ist.

Der der Welle 1 radial nächste Teil des Gehäuses 16 wird durch die Hülse 4 gebildet. Der der Welle 1 radial am weitesten beabstandete Teil des Gehäuses 16 umfasst einen äußeren Ring 17, an dessen innerer Mantelfläche 18 der Stator 10 der Motoreinheit drehfest angeordnet ist. Das Gehäuse 16 umfasst weiter einen ersten axialen Abschlussring 19, der das Gehäuse 16 im Bereich der Motoreinheit axial abschließt. Der erste axiale Abschlussring 19 in mit der Hülse 4 und em äußeren Ring 17 drehfest verbunden.

Axial außen an dem ersten axialen Abschlußring 19 ist eine Aufnahme 20 für eine Steuer-Regelung 21 für die Motoreinheit angeordnet. Weiter ist der Rotor 11 mittels eines axialen Nadellagers 22 an dem ersten axialen Abschlußring 19 gelagert.

Der äußere Ring 17, die Hülse 4 sowie der erste axiale Abschlußring 19 sind fest miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt oder verschraubt. Es versteht sich, dass diese Teile auch miteinander einteilig hergestellt sein können, beispielsweise als ringförmiges, mittig vertieftes Tiefzieh- oder Gußteil.

Das Gehäuse 16 wird axial weiter durch einen zweiten axialen Abschlußring 23 gebildet, der mit einer Dichtung 24 an dem äußeren Ring 17 anliegt.

Das Gehäuse 16 bildet eine kompakte Baueinheit, die zusammen mit dem zweiten axialen Abschlußring 23 schnell montierbar ist. Die Hülse 4 mit der in der Hülse 4 gelagerten Welle 1 ist zusammen mit dem Gehäuse 16 einfach lagerichtig zu positionieren. Das gilt auch dann, wenn die Hülse 4 getrennt von dem Ring 17 und den beiden axialen Abschlußringen 23, 19 hergestellt und nachträglich montiert wird.

An der Welle 1 ist eine Sensorik vorgesehen, die sowohl das Drehmoment, das der Bediener über die Kurbel 2 in das Korpus der Welle 1 einleitet, als auch die Drehzahl der Welle 1 erfasst. Zur Erfassung des Drehmomentes des Welle 1 ist dem Korpus der Welle 1 eine Magnetisierung eingeprägt, die zwei gegenläufige, radial beabstandete Teilmagnetisierungen umfasst, deren außerhalb des Korpus der Welle 1 resultierendes Magnetfeld für den Fall verschwindet, dass kein Drehmoment in die Welle 1 eingeleitet wird. Wird ein Drehmoment in die Welle 1 eingeleitet, resultiert ein außerhalb der Welle 1 erfassbares Magnetfeld, wozu ein magnetischer Sensor, beispielsweise eine Spulenanordnung 25 im wesentlichen axial mittig in der Hülse 4 vorgesehen ist. 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 dem Korpus der Welle 1 ist weiter eine Zähnung 26 mit zwei axial beabstandeten Zahnreihen vorgesehen. Die beiden Zahnreihen liefern ein mittels eines magnetischen Sensors auslesbares Signal, das die Erfassung der Drehzahl der Welle 1 ermöglicht.

Die von der Sensorik erfasste Drehzahl der Welle 1 sowie das in die Welle 1 eingeleitete Drehmoment werden elektronisch an die Steuer-Regelung 21 geleitet. Die Steuer-Regelung 21 ist unmittelbar in der Nähe der Sensorik angeordnet, so dass eine Übertragung, beispielsweise mittels Kabeln, überflüssig ist.

Die Steuer-Regelung 21 ist auf einer Platine 26 auf einer nach außen weisenden Seite des ersten axialen Abschlußrings 19. In dem ersten axialen Abschlußring 19 ist eine Bohrung 27 angeordnet, durch die Meßsensoren in den Bereich zwischen dem Stator 10 und dem Rotor 11 eingeführt sind, um die Funktion des Motorsystems erfassen zu können. Die Platine 29 ist in einem Abstand von der nach außen weisenden Seite des ersten axialen Abschlußrings 19 in der Aufnahme 20 angeordnet, wobei ein nicht dargestelltes Kupferblech zwischen der Platine 29 und der nach außen weisenden Seite des ersten axialen Abschlußrings 19 vorgesehen ist, das die Wärmeabfuhr unterstützt.

Die Steuer-Regelung 21 steuert in Abhängigkeit von den von der Sensorik erfassten Werten der Drehzahl und des Drehmomentes der Welle 1 die Motoreinheit an; beispielsweise können Steuerbefehle hinterlegt sein, aufgrund derer bei einer nur geringen Drehzahl der Welle 1 , aber einem hohen, in die Welle 1 eingebrachten Drehmoment durch den Bediener die Motoreinheit eine erhöhte Leistung abgibt.

Das Gehäuse 16 umfasst eine Stützscheibe 28, die axial im wesentlichen mittig ausgebildet ist und sich im wesentlichen radial erstreckt. Die Stützscheibe 28 ist mittels eines Wälzlagers 29 an dem Rotor 11 und somit indirekt an der Hülse 4 gelagert. Leitet der Bediener unwissentlich ein Drehmoment um eine in Fahrtrichtung, also senkrecht zu der Papierebene in Fig. 1 , gerichtetes Drehmoment, also ein Biegemoment in die Welle 1 ein, wird das Biegemoment über die Welle 1, die Kugellager 5, 6, die Hülse 4 über die Stützscheibe 28 an den Ring 17 und damit an den Rahmen des Fahrrades weitergegeben, so dass die in die Antriebsvorrichtung eingeleiteten Kräfte aufgefangen, insbesondere dann, wenn die Stützscheibe 28 in der Symmetrieebene des Fahrrades angeordnet ist. Es versteht sich, dass auch die beiden axialen Abschlußringe 19, 23 zur Weiterleitung der Kräfte vorgesehen sein können.

Das Planetengetriebe 15 ist als zweiteiliges Planetengetriebe ausgebildet und umfasst eine erste Planetenstufe 30 und eine zweite Planetenstufe 31. Der Rotor 11 ist ausgangsseitig mit einer Sonne 32 der ersten Planetenstufe 30 verbunden. Die Sonne 32 kämmt mit mindestens drei Planeten 33 der ersten Planetenstufe 30, die mittels Bolzen 34 über Nadellager drehbar an einem Planetenträger 35 der ersten Planetenstufen 30 angeordnet sind. Die Planeten 33 der ersten Planetenstufe 30 kämmen mit einem Hohlrad 36 der ersten Planetenstufe 30, das an der nach innen weisenden Seite 18 des Rings 17 des Gehäuses 16 befestigt ist. Die Sonne 32 treibt damit den Planetenträger 35 der ersten Planetenstufe 30 an.

Mit dem Planetenträger 35 der ersten Planetenstufe 30 ist eine Sonne 37 der zweiten Planetenstufe 31 , die wiederum mit mindestens drei Planeten 38 der zweiten Planetenstufe 31 kämmend einen Planetenträger 39 der zweiten Planetenstufe 31 in Drehung versetzt, wobei der Planetenträger 39 der zweiten Planetenstufe 31 mit einem Hohlrad 40 kämmt, das an der nach innen weisenden Seite 18 des Rings 17 des Gehäuses 16 angeordnet ist.

Die beiden angetriebenen Planetenträger 35, 39 der beiden Planetenstufen 30, 31 stützen sich axial über bildlich nicht dargestellte Nadellager an dem Gehäuse 16 ab.

Es versteht sich, dass für beide Planetenstufen 30, 31 auch ein gemeinsames Hohlrad vorgesehen sein kann.

Mit dem zweiten Planetenträger 39 der zweiten Planetenstufe 31 ist die Welle 1 bzw. ein Kettenblatt 41 verbunden, wobei das Kettenblatt 41 drehfest an der Welle 1 angeordnet ist. Die Verbindung zwischen dem zweiten Planetenradträger 39 der zweiten Planetenstufe 31 und dem zweiten axialen Abschlußring 23 ist nicht starr, sondern weist ein radiales Spiel auf, so dass alle der mindestens drei Planeten 38 der zweiten Planetenstufe 31 Kraft übertragen können. Im Bereich der Welle 1 überlagern sich das Drehmoment, das der Bediener über die Kurbel 2 direkt in die Welle 1 einbringt, mit dem Drehmoment, das von der Motoreinheit über den Planetenradträger 39 der zweiten Planetenstufe 31 in die Welle 1 eingebracht wird. Das resultierende Gesamtdrehmoment wird dann das Kettenblatt 41 übertragen, das den Antrieb an die Räder weiterleitet.

Bei der nachfolgenden Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels anhand von Fig. 2 sollen insbesondere die Unterschiede zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel herausgestellt werden. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder in ihrer technischen Funktion vergleichbare Komponenten.

Fig. 2 zeigt eine in der Hülse 4 drehbar gelagerte Welle 1 mit einer oben näher beschriebenen Sensorik zur Erfassung des in die Welle 1 eingeleiteten Drehmomentes sowie der Drehzahl der Welle 1. Die Hülse 4 ist

Bestandteil des Gehäuses 16, das den äußeren Ring 17 sowie den ersten axialen Abschlußring 19 umfasst. Der erste axiale Abschlußring 19 ist außen angebracht, so dass die nach innen weisende Seite des ersten axialen Abschlußrings 19 auf die Steuer-Regelung 21 weist, die in der von dem ersten axialen Abschlußring 19 abgeschlossenen Aufnahme 20 angeordnet ist.

An der Hülse 4 ist mit dem Korpus der Hülse 4 einteilig ein umlaufender radialer Flansch 42 angeordnet. Der radiale Flansch 42 ist in der Aufnahme 20 bezogen auf den ersten axialen Abschlußring 19 so angeordnet, dass eine erste Schraubverbindung 43 den radialen Flansch 42 mit dem ersten axialen Abschlußring 19 und damit die Hülse 4 mit dem Gehäuse 16 verbindet.

Der Rotor 11 und der Stator 10 sind Bestandteile der Motoreinheit, wobei der Motoreinheit ein zweistufiges Planetengetriebe 15 nachgeschaltet ist. Die Sonne 32 der ersten Planetenstufe 30 treibt mittelbar den Planetenträger 35 der ersten Planetenstufe 30 an, der wiederum drehfest mit der Sonne 37 der zweiten Planetenstufe 31 verbunden ist. Der Ausgang der zweiten Planetenstufe 31 ist durch den Planetenträger 39 gebildet.

Der Planetenträger 39 der zweiten Planetenstufe weist einen Abstand zu der Welle 1 auf. An den Planetenträger 39 ist das Kettenblatt 41 koppelbar gelagert. Im Fall der Kopplung wird Kraft von dem Planetenträger 39 in das Kettenblatt 41 eingeleitet, so dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Planetenträger 39 und dem Kettenblatt 41 entsteht. Ist keine Kopplung zwischen dem Planetenträger 39 und dem Kettenblatt 41 vorgesehen, kann sich das Kettenblatt 41 im wesentlichen unabhängig von dem Planetenträger 39 drehen. Das Kettenblatt 41 ist zusätzlich drehfest mit der Welle 1 verbunden.

Der auf die Welle 1 weisende Endabschnitt 44 des Planetenträgers 39 ist an der Welle 1 elastisch abgestützt. Hierzu ist in der Welle 1 ein umlaufender Sicherungsring 45 eingebracht und ein elastisches Federmittel 46 zwischen dem Sicherungsring 45 und dem Endabschnitt 44 des Planetenträgers 39 angeordnet. Der Sicherungsring 45 ist das Widerlager, gegen der der Endabschnitt 44 des Planetenträgers abgestützt ist.

Die Kopplung zwischen dem Planetenträger 39 und dem Kettenblatt 41 umfasst eine Rampenverzahnung 47. Im Bereich der Rampenverzahnung 47 ist eine umlaufende Struktur vorgesehen, bei der sich flach ansteigende Rampen mit steil ansteigenden Rampen abwechseln. Im Laufrichtung der flach ansteigenden Rampen bietet die Rampenverzahnung 47 keinen Widerstand, während in Gegenrichtung, in Richtung der steil ansteigenden Rampen, ein mechanischer Widerstand auftritt, so dass eine Sperre in der Gegenrichtung ausgebildet wird. Zur Ausbildung der Rampenverzahnung 47 weist der Planetenträger 39 eine in axiale Richtung gerichtete Verformung mit einem radial gerichteten Zwischenabschnitt 48 auf. Weiter ist an dem Kettenblatt 41 ein Kopplungsflansch 49 drehfest befestigt. Der Kopplungsflansch 49 weist einen ersten, sich im wesentlichen radial erstreckenden Abschnitt auf, an dem die Befestigung mit dem Kettenblatt 41 ausgebildet ist. Der Kopplungsflansch weist einen zweiten, sich im wesentlichen axial erstreckenden Abschnitt 50 auf, und einen dritten, sich wiederum im wesentlichen radial erstreckenden Abschnitt 51.

Die Rampenverzahnung 47 ist dabei zwischen dem sich radial erstreckenden Abschnitt 51 des Kopplungsflansches 49 und dem radialen Zwischenabschnitt 48 des Planetenträgers 39 der zweiten Planetenstufe 31 ausgebildet. Das Federmittel 46 stellt sicher, dass der Planetenträger 39 unter leichter Vorspannung im Bereich der Rampenverzahnung 47 an dem Kettenblatt 41 anliegt, und zwar unter Ausnutzen eines geringen axialen Spiels des Planetenträgers 39.

Im Fall der Kopplung des Kettenblatts 41 mit dem Planetenträger 39 wird ein erstes Drehmoment durch den Bediener unmittelbar in die Welle 1 eingetragen. Ein zweites Drehmoment wird durch den Plantenträger 39 über die Rampenverzahnung 47 in den Kopplungsflansch 49 in das Kettenblatt 41 eingeführt, so dass sich im Bereich des Kettenblattes 41 die beiden Drehmomente zu dem resultierenden Gesamtdrehmoment überlagern.

Im Bereich des axialen Abschnittes 50 ist der Kopplungsflansch 49 und damit das Kettenblatt 41 mittels eines Wälzlagers 52 an den zweiten axialen Abschlussring 23 des Gehäuses 16 drehbar angeordnet; dieses Wälzlager 52 ist als Dünnringlager ausgestaltet.

Der Kopplungsflansch 49 umschließt die Welle 1 abschnittsweise und wirkt damit als Verlängerung des Gehäuses 16. Weiter bildet der Endabschnitt 44 des Planetenträgers 39 einen engen Spalt mit der Welle 1 aus, so dass eine Dichtwirkung eintritt und das Innere des Gehäuses vor dem Eindringen von groben Verschmutzungen geschützt ist.

Der zweite axiale Abschlussring 23 des Gehäuses 16 ist mittels einer weiteren Schraubverbindung 53 unmittelbar an dem nur ausschnittsweise dargestellten Rahmen 54 des Fahrrads befestigt.

Die Montage des in Fig. 2 dargestellten Antriebssystem gestaltet sich als einfach, indem nach einem Einbauen der Hülse 4 in das Gehäuse 16 und einem Befestigen des Gehäuses 16 an dem Rahmen 54 nur noch der erste radiale Abschnitt 54 des Kopplungsflansches 49 an das Kettenblatt 41 zu befestigen ist.

ClV

Bezugszeichenliste

1 Welle

Kurbel

3 Achse

4 Hülse

5 Kugellager

6 Kugellager

7 Außenring des Kugellagers 5

8 Außenring des Kugellagers 6

9 innere Mantelfläche der Hülse 4

10 Stator

11 Rotor

12 Nadellager

13 Nadellager

14 äußere Mantelfläche der Hülse 4

15 Planetengetriebe

16 Gehäuse

17 Ring

18 innere Mantelfläche des Rings 17

19 erster axialer Abschlußring

20 Aufnahme

21 Steuer-Regelung

22 axiales Nadellager

23 zweiter axialer Abschlußring

24 Dichtung

25 Spulenanordnung

26 Platine

27 Bohrung

28 Stützscheibe

29 Wälzlager 30 erste Planetenstufe

31 zweite Planetenstufe

32 Sonne der ersten Planetenstufe 30

33 Planet der ersten Planetenstufe 30 34 Bolzen

35 Planetenträger der ersten Planetenstufe 30

36 Hohlrad der ersten Planetenstufe 30

37 Sonne der zweiten Planetenstufe 31

38 Planet der zweiten Planetenstufe 31 39 Planetenträger der zweiten Planetenstufe 31

40 Hohlrad der zweiten Pletenstufe 31

41 Kettenblatt

42 radialer Flansch

43 erste Schraubverbindung 44 Endabschnitt des Planetenträgers 39

45 Sicherungsring

46 Federmittel

47 Rampenverzahnung

48 radialer Zwischenabschnitt 49 Kopplungsflansch

50 axialer Abschnitt

51 zweiter radialer Abschnitt

52 Wälzlager

53 weitere Schraubverbindung 54 erster radialer Abschnitt