DE102022116701A1

DE102022116701A1 - Antriebsanordnung mit Exzentergetriebe für ein muskelbetriebenes Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der Antriebsanordnung

Info

Publication number: DE102022116701A1
Application number: DE102022116701.1A
Authority: DE
Inventors: Peter Greb; Laszlo Man
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-07-05
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2023-05-11

Abstract

Der Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein muskelbetriebenes Fahrzeug, welche kompakt ist und sich durch einen verbesserten Wirkungsgrad auszeichnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein muskelbetriebenes Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit der Antriebsanordnung.
Es sind elektrische Fahrräder bekannt, welche ohne eine physikalische Antriebsverbindung zwischen Tretkurbel und Hinterrad angetrieben werden können. Der Fahrer treibt dabei mit den Tretkurbeln einen Generator zur Stromerzeugung an, um einen mit dem Hinterrad verbundenen Antriebsmotor mit Strom zu versorgen. Bei einem derartigen Antriebssystem kann somit die physikalische Antriebsverbindung, wie z.B. Kette, Zahnriemen, Kardanwelle etc. entfallen. Um die Drehzahl der Kurbelwelle zu erhöhen und das Drehmoment entsprechend zu reduzieren, kommen üblicherweise konventionelle Getriebetypen, wie z.B. ein- oder mehrstufige Planetengetriebe, Wolfromsatz etc., zum Einsatz, um einen Generator mit wenig Drehmoment und entsprechend kleiner Baugröße einsetzten zu können.
Die Druckschrift DE 196 00 698 A1 offenbart ein mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug, insbesondere Fahrrad. Das Fahrrad weist einen Generator, der zur Stromerzeugung durch einen Fahrzeugbenutzer antreibbar ist, und mindestens einen Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs, der mit dem Generator zur Übertragung elektrischer Leistung verbunden ist, auf. Insbesondere ist zwischen einer Tretkurbel für das Antreiben des Generators und dem Generator ein Übersetzungsgetriebe in größere Drehzahl vorgesehen ist, wobei das Getriebe ein Planetengetriebe ist, das vorzugsweise mindestens zum Teil im Inneren des Generators untergebracht ist.
Die US 2014 / 0 083 245 A1 beschreibt ein harmonisches Untersetzungsgetriebe mit Kupplungsfunktion umfassend eine kreisförmige Keilwelle, eine Montagebasis, eine Flexspline und einen Wellengenerator. Wenn eine Stromquelle den Wellengenerator antreibt, damit er sich in eine erste Richtung dreht, rastet eine Einwegkupplung ein, um die Montagebasis zu verriegeln, so dass der Flexspline verformt wird und somit die kreisförmige Keilnut in die erste Richtung gedreht wird. Wenn eine äußere Kraft auf die Ausgangswelle in der ersten Richtung ausgeübt wird, wird der Montagesockel durch den Flexspline angetrieben, so dass die darauf angeordnete Einwegkupplung durch eine Kraft in einer zweiten Richtung ausgerückt wird. In diesem Moment ist die Rotationsgeschwindigkeit des Wellengenerators gleich Null relativ zum Flexspline, so dass der Wellengenerator durch den kreisförmigen Spline angetrieben werden kann, um sich zusammen mit dem Flexspline zu drehen, und die zentrale Achse des Wellengenerators kann angetrieben werden, um sich ebenfalls zu drehen.
Die US 2012/ 0 165 150 A1 und die US 8 646 560 B2 beschreiben eine Motoreinheit, wobei eine im Motorgehäuse an dessen einem Ende angeordnete Steuerungseinrichtung die Stromversorgung des Motors steuert als Antwort auf einen ermittelten Drehmomentbetrag, um den Betrag der vom Motor bereitgestellten Antriebskraft zu ändern, die der Motorwelle bereitgestellt wird. Ein Stellglied, das einen Drehmomentsensor mit einem Sensor der Steuerungseinrichtung koppelt, ist in einer Hohlbohrung der Motorwelle angeordnet und ist dafür konfiguriert, sich relativ zum Steuerungseinrichtungssensor zu bewegen, wodurch der Sensor veranlasst wird, ein Signal zu erzeugen, das die ermittelte Drehmomenthöhe angibt.
Die WO 2016/ 164 486 A1 beschreibt eine leichte, kompakte elektrische Antriebseinheit mit einem hohen Untersetzungsverhältnisse. Ein oder mehrere Zykloidengetriebe innerhalb eines Gehäuses weisen Zykloidenzahnräder auf. Die mit Zahnrädern auf der Innenseite des Gehäuses kämmen.
Die DE 10 2010 017 829 A1 beschreibt eine Motor-Getriebe-Einheit für ein Fahrrad, die direkt an einem Standard-Tretlagergehäuse befestigt oder angeflanscht ist. Dabei ist das Standard-Tretlagergehäuse zwischen der Motor-Getriebe-Einheit und einem Kettenblatt angeordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung für ein muskelbetriebenes Fahrzeug vorzuschlagen, welche kompakt ist und sich durch einen verbesserten Wirkungsgrad auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
Gegenstand der Erfindung ist eine Antriebsanordnung, welche für ein muskelbetriebenes Fahrzeug ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist das Fahrzeug als ein elektrisches Fahrrad, auch als E-Bike bekannt, ausgebildet. Grundsätzlich kann das Fahrrad genau zwei Räder aufweisen. Alternativ kann das Fahrzeug jedoch auch mehr als zwei, insbesondere drei oder genau vier Räder aufweisen.
Das Antriebsmodul umfasst vorzugsweise mindestens einen Elektromotor, welcher elektrische Energie in ein elektrisches Antriebsmoment wandelt. Dabei ist der Elektromotor mit mindestens einem Antriebsrad des Fahrzeugs antriebstechnisch verbindbar und/oder verbunden. Die Verbindung kann über Zugmittel erfolgen, beispielsweise über ein Kettenblatt und eine Kette.
Grundsätzlich ist das Antriebsrad als ein Hinterrad des Fahrzeugs ausgebildet. Alternativ kann das Antriebsrad jedoch auch als ein Vorderrad des Fahrzeugs ausgebildet sein.
Die Antriebsanordnung weist ein Antriebsmodul auf, welches zur Wandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie ausgebildet ist und eine elektrische Maschine sowie eine Getriebeeinrichtung umfasst.
Vorzugsweise kann der Fahrzeugbenutzer die Größe der elektrischen Leistung in Abhängigkeit der Tretkraft beziehungsweise Trittfrequenz variieren. Bevorzugt weist die Antriebsanordnung eine Steuerungseinrichtung auf, welche ausgebildet ist, das Antriebsmoment und/oder eine Antriebsdrehzahl des Antriebsmoduls in Abhängigkeit der Tretkraft und/oder Trittfrequenz zu steuern.
Das Antriebsmodul weist eine Tretkurbelwelle auf. Diese ist ausgebildet, mit der Antriebsleistung der elektrischen Maschine beaufschlagt zu werden. Vorzugsweise ist dafür an der Tretkurbelwelle endseitig jeweils eine Tretkurbel angeordnet, die drehbar in dem Antriebsmodul gelagert ist. Bevorzugt definiert die Tretkurbelwelle mit ihrer Rotationsachse eine Hauptdrehachse des Antriebsmoduls. Die Tretkurbelwelle verläuft durchgängig von einer Tretkurbel zu der anderen Tretkurbel.
Das Antriebsmodul weist eine Getriebeeinrichtung auf, welche zur Übersetzung des von der elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmoments in eine Tretkraftunterstützung auf der Tretkurbelwelle ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Tretkurbelwelle ist dabei über die Getriebebeinrichtung getriebetechnisch mit der elektrischen Maschine verbunden. Insbesondere dient die Getriebeeinrichtung zur Übersetzung ins Langsame (Betrag (i) > 1), wobei die Drehzahl an der Tretkurbelwelle verkleinetr und das auf diese übertragene Drehmoment vergrößert wird.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Getriebeeinrichtung als ein Exzentergetriebe ausgebildet ist. Insbesondere weist das Exzentergetriebe einen Getriebeeingang, insbesondere ein Eingangsorgan, und einen Getriebeausgang, insbesondere ein Ausgangsorgan, auf, wobei die Tretkurbelwelle eingangsseitig und die elektrische Maschine ausgangsseitig angeordnet ist. Insbesondere verläuft ein Kraftübertragungsweg zur Übertragung des Drehmoments von der elektrischen Maschine über das Exzentergetriebe zu der Tretkurbelwelle. Die Tretkurbelwelle ist hierzu in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse durch das Exzentergetriebe geführt und/oder koaxial zu dem Exzentergetriebe angeordnet.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass durch die Verwendung eines Exzentergetriebes ein besonders geräuscharmes Getriebe mit einer kompakten Bauform vorgeschlagen wird. Somit kann ein Antriebsmodul realisiert werden, welches sich durch einen geringen Bauraum auszeichnet. Im Gegensatz zu anwendungsspezifisch ausgelegten Planetengetriebestufen entfallen entsprechende Entwicklungsaufwände, wie Zeit, Kosten, Risiko etc. Weiterhin erlauben Exzentergetriebe im Zentrum eine durchgehende Welle, was für den Einsatz im Fahrrad mit beidseitig angeordneten Tretkurbeln eine Grundvoraussetzung darstellt.
Erfindungsgemäß weist das Exzentergetriebe einen Rollenträger mit Mitnehmerrollen als ein erstes Organ auf. Der Rollenträger ist besonders bevorzugt als eine Rollenscheibe ausgebildet. Die Mitnehmerrollen sind auf einem gemeinsamen Teilkreis um die Hauptachse regelmäßig in Umlaufrichtung verteilt. Die Mitnehmerrollen erstrecken sich in einer axialen Richtung und/oder parallel zu der Hauptachse. Ferner weist das Exzentergetriebe erfindungsgemäß mindestens zwei Kurvenscheiben auf. Die Kurvenscheiben weisen jeweils Mitnehmeröffnungen für die Mitnehmerrollen und eine mittige Exzenteraufnahmeöffnung auf. Der freie Durchmesser der Mitnehmeröffnungen ist größer ausgebildet als der Durchmesser der Mitnehmerrollen. Insbesondere ist die Kurvenscheibe als eine flache Scheibe ausgebildet. An dem Außenumfang weist die Kurvenscheibe eine Kurvenform auf. Das Exzentergetriebe weist erfindungsgemäß ferner einen Hohlradabschnitt als ein zweites Organ auf. Der Hohlradabschnitt kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Die mindestens zwei Kurvenscheiben laufen im Betrieb mit ihrem Außenumfang auf dem Hohlradabschnitt ab. Das Exzentergetriebe weist eine Exzenterwelle als Eingangsorgan auf. Die Exzenterwelle weist mindestens einen Exzenterabschnitt auf, wobei der Exzenterabschnitt einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Der Exzenterabschnitt greift in die mittige Exzenteraufnahmeöffnung ein. Vorzugsweise ist zwischen dem Exzenterabschnitt und der Exzenteraufnahmeöffnung eine Scheibenlagereinrichtung angeordnet, um die Reibung zu verkleinern.
Die Kurvenform der Kurvenscheiben sowie die Innenkontur des Hohlradabschnitts können prinzipiell beliebig ausgebildet sein, solange diese die Funktion des Exzentergetriebes übernehmen können. Besonders bevorzugt ist das Exzentergetriebe jedoch als ein Zykloidengetriebe ausgebildet, wobei durch den Außenumfang der mindestens zwei Kurvenscheibe eine Zykloidenform dargestellt ist.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Antriebsmodul einen Stator und einen Rotor aufweist, wobei die Exzenterwelle drehfest mit dem Rotor verbunden ist. In einem Fahrbetrieb wird somit das Drehmoment des Rotors über das Exzentergetriebe auf die Tretkurbelwelle, so dass der Rotor relativ zu dem Stator um die Hauptdrehachse rotiert wird. Insbesondere ist die Exzenterwelle formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Rotor, vorzugsweise zumindest drehfest, verbunden. Alternativ können die Exzenterwelle und der Rotor auch aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gebildet sein. Bevorzugt ist die Exzenterwelle in Bezug auf die Hauptdrehachse koaxial und/oder konzentrisch zu dem Rotor angeordnet. Es wird somit ein Antriebsmodul vorgeschlagen, welches sich durch eine besonders kompakte Bauform auszeichnet.
In einer weiteren konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass die Exzenterwelle einen Hohlwellenabschnitt zur Durchführung der Tretkurbelwelle aufweist, wobei die Tretkurbelwelle an einem Innenumfang des Hohlwellenabschnitts drehbar gelagert ist. Insbesondere weist der Hohlwellenabschnitt an seinem Innenumfang mindestens einen Lagersitz für eine Lagereinrichtung, vorzugsweise ein Wälzlager, auf, über welche die Tretkurbelwelle drehbar an dem Hohlwellenabschnitt abgestützt ist. Bevorzugt ist der Rotor an einem Außenumfang des Hohlwellenabschnitts drehfest montiert.
In einer bevorzugten Realisierung ist vorgesehen, dass das Exzentergetriebe ein Übersetzungsverhältnis zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang mit einem Betrag von weniger als 30:1 aufweist. Vorzugsweise weist das Exzentergetriebe ein Übersetzungsverhältnis zwischen 30:1 und 100:1 auf. Vorzugsweise weist das Exzentergetriebe ein Übersetzungsverhältnis von 50:1 auf. Auf diese Weise wird das durch die elektrische Maschine erzeugte niedrige Drehmoment am Getriebeeingang mit hohen Drehzahlen in ein höheres Drehmoment mit geringen Drehzahlen am Getriebeausgang gewandelt.
Prinzipiell können die Mitnehmerrollen starr auf dem Rollenträger angeordnet sein. Es ist jedoch erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Mitnehmerrollen jeweils einen Bolzen, eine Rollenlagerung und eine Rollenhülse zur Übertragung des Drehmoments auf den oder die Kurvenscheiben aufweisen. Vorzugsweise ist die Rollenhülse als ein Spanlosteil und/oder Umformteil ausgebildet. Die Bolzen sind erfindungsgemäß auf dem Rollenträger festgelegt. Zwischen den Bolzen und den Rollenhülsen sind erfindungsgemäß jeweils eine Rollenlagerung angeordnet. Prinzipiell kann es sich um eine Gleitlagerung handeln, bevorzugt ist die Rollenlagerung jedoch als eine Wälzkörperlagerung ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung kann ein geräuscharmer Lauf mit geringen Reibungsverlusten bei dem Generatormodul erreicht werden.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung weist das Exzentergetriebe zwei in der Scheibenebene diametral und/oder gegengleich, z.B. um 180° in Umlaufrichtung, versetzte Kurvenscheiben auf. Die Kurvenscheiben sind bevorzugt axial aneinandergrenzend angeordnet. Vorzugsweise sind die Kurvenscheiben kontaktierend zueinander angeordnet und/oder Gleiten im Betrieb aufeinander ab. Durch diese Realisierung werden Querkräfte in dem Exzentergetriebe reduziert.
In einer weiteren konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass das Antriebsmodul ein Gehäuse aufweist, welches zur Aufnahme der elektrischen Maschine und des Exzentergetriebes ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere sind die elektrische Maschine und das Exzentergetriebe vollständig in dem Gehäuse aufgenommen. Bevorzugt ist die Tretkurbelwelle abschnittsweise durch das Gehäuse geführt, wobei die Tretkurbelwelle über mindestens eine weitere Lagereinrichtung, vorzugsweise ein Wälzlager, radial an dem Gehäuse abgestützt ist. Das Gehäuse kann mehrteilig, vorzugsweise zweiteilig ausgebildet sein. Insbesondere weist das Gehäuse einen Aufnahmeraum zur Aufnahme des Exzentergetriebes und der elektrischen Maschine auf, wobei das Exzentergetriebe und ddie elektrische Maschine in axialer und/oder radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse formschlüssig in dem Gehäuse aufgenommen sind. Bevorzugt ist der Stator fest mit dem Gehäuse verbunden.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Exzentergetriebe, die Tretkurbelwelle und die elektrische Maschine koaxial und/oder konzentrisch in Bezug auf die Hauptdrehachs angeordnet sind. Es wird somit ein Exzentergetriebe vorgeschlagen, welches sich durch eine geringe axiale Baubreite und zugleich einen rotationsymmetrischen Aufbau auszeichnet.
Bei einer bevorzugten Umsetzung bildet der Rollenträger das Ausgangsorgan der Getriebeeinrichtung, insbesondere des Exzentergetriebes. Insbesondere ist der Rollenträger mit der Tretkurbelwelle drehfest verbunden. In dieser Ausgestaltung ist das Antriebsmodul besonders kompakt zu realisieren. In dieser Ausgestaltung ist der Hohlradabschnitt drehfest angeordnet. Beispielsweise ist der Hohlradabschnitt drehfest in dem Gehäuse festgelegt oder durch das Gehäuse gebildet.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst der Hohlradabschnitt eine Mehrzahl von Bolzenabschnitten, welche axial ausgerichtet in Umlaufrichtung regelmäßig verteilt sind. Es ist vorgesehen, dass die mindestens eine Kurvenscheibe auf den Bolzenabschnitten abläuft. Besonders bevorzugt sind die Bolzenabschnitte als Zylinderstifte, im Speziellen als gehärtete Zylinderstifte ausgebildet, welche zum Beispiel in Bohrungen eines oder des Gehäuses des Antriebsmoduls oder alternativ in einen drehbaren Träger als Hohlradabschnitt eingesteckt werden können. Auf diese Weise kann die Funktion des Hohlradabschnitts kosten- und bauraumoptimiert umgesetzt werden.
Erfindungsgemäß bildet der Hohlradabschnitt das Ausgangsorgan in die Getriebeeinrichtung. Insbesondere ist der Rollenträger starr angeordnet. Diese Ausgestaltung führt allerdings zu einer etwas größeren Bauform.
Erfindungsgemäß weist die Tretkurbelwelle einen Wellenabschnitt und einen Wellenfortsatz zur Verbindung mit der Tretkurbel auf. Der Wellenabschnitt verläuft vorzugsweise durch die elektrische Maschine. Weiter erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Wellenabschnitt und der Wellenfortsatz miteinander lösbar verbunden sind. Insbesondere kann der Wellenfortsatz und der Wellenabschnitt ineinandergesteckt werden. Damit wird ein Zwischenstück zwischen dem Wellenabschnitt und der Tretkurbel in Form des Wellenfortsatzes vorgeschlagen. Auf diese Weise kann sowohl die Schnittstelle zu dem Wellenabschnitt als auch die Schnittstelle zu der Tretkurbel unabhängig voneinander und damit jeweils funktionsgerecht ausgelegt werden. Ferner werden Auslegungsspielräume für die Gestaltung des Wellenfortsatzes eröffnet, so dass dieser auch zwischen den Schnittstellen funktionsgerecht angepasst werden kann. Erfindungsgemäß ist das Ausgangsorgan mit dem Wellenfortsatz einteilig ausgebildet. Somit wird der Getriebeeingang einteilig mit dem betreffenden Wellenfortsatz ausgeführt. Hierdurch wird eine ansonsten weitere, erforderliche, drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Wellenfortsatz und dem den Getriebeeingang darstellenden Bauteil eingespart. Ferner wird dem Wellenfortsatz eine weitere Funktion zugeordnet. Beispielsweise ist der Wellenfortsatz einteilig mit dem Rollenträger oder mit dem Hohlradabschnitt ausgebildet.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist ein maximaler Außendurchmesser des Wellenfortsatzes größer als ein maximaler Außendurchmesser des Wellenabschnitts in einem Bereich der elektrischen Maschines. Alternativ oder ergänzend ist der maximale Außendurchmesser des Wellenfortsatzes größer als ein minimaler freier Durchmesser durch die elektrischen Maschine ausgebildet. Dieser Weiterbildung liegt die Überlegung zugrunde, dass durch die elektrischen Maschine der Außendurchmesser der Tretkurbelwelle begrenzt ist. Auf der anderen Seite ist es vorteilhaft, wenn die Tretkurbel über einen größeren Durchmesser an der Tretkurbelwelle angreift. Die mindestens oder genau zweiteilige Ausgestaltung ermöglicht, den Wellenabschnitt in den Generator einzuführen und durch zu schieben und nachfolgend mit dem Wellenfortsatz zu verbinden, wobei der Wellenfortsatz einen größeren Außendurchmesser als der Wellenabschnitt zur Ankopplung der Tretkurbel aufweist.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung sind der Wellenabschnitt und der Wellenfortsatz miteinander in Umlaufrichtung formschlüssig verbunden. Beispielsweise kann eine Steckverzahnung insbesondere mit in axialer Richtung verlaufenden Zähnen verwendet werden. Alternativ kann eine Polygon-Verbindung eingesetzt werden, insbesondere mit einem P3G-Profil (Dreieck) oder einem P4C-Profil (Viereck). Durch diese Welle-Nabe-Verbindung wird eine sichere Drehmomentübertragung gewährleistet. Bevorzugt sind der Wellenabschnitt und der Wellenfortsatz in koaxiale Richtung miteinander verschraubt. Hierbei kann besonders bevorzugt eine erste koaxiale Achsschraube zum Einsatz kommen, welche in den Wellenabschnitt eingeschraubt wird.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Wellenfortsatz ein Innengewinde zur Aufnahme von einer zweiten koaxialen Achsschraube zur Befestigung der Tretkurbel auf. Insbesondere sind die erste koaxiale Achsschraube und die zweite koaxiale Achsschraube in axialer Richtung hintereinander angeordnet. Hierdurch wird eine besonders stabile Tretkurbelwelle gebildet.
Optional umfasst die Antriebsanordnung die Tretkurbel oder Tretkurbeln, wobei die Tretkurbel auf dem Wellenfortsatz aufgesteckt und mit dem Wellenfortsatz in Umlaufrichtung formschlüssig verbunden ist. Ferner umfasst die Antriebsanordnung die zweite koaxiale Achsschraube zur Befestigung der Tretkurbel, welche in das Innengewinde eingeschraubt ist. Als zweite koaxiale Achsschraube kommt bevorzugt eine Kurbelschraube, beispielsweise eine ISIS-Kurbelschraube zum Einsatz. Durch den Wellenfortsatz wird erreicht, dass ausreichend radialer Bauraum für die zweite koaxiale Achsschraube verfügbar ist.
Auf der gegenüberliegenden Seite weist die Tretkurbelwelle eine weitere Tretkurbel auf. Hier ist bevorzugt ein weiterer Wellenfortsatz vorgesehen, wobei bei einer möglichen Ausgestaltung der Wellenabschnitt mit dem weiteren Wellenfortsatz einteilig ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung kann der Wellenabschnitt mit dem einstückigen Wellenfortsatz von einer axialen Seite durch die elektrischen Maschine abschnittsweise durchgeschoben werden und nachfolgend mit dem separaten Wellenfortsatz verbunden werden. Vorzugsweise ist der einstückig verbundene Wellenfortsatz auf der getriebeabgewandten Seite angeordnet, so dass auf der Getriebeseite der Wellenfortsatz und das Eingangsorgan einteilig ausgeführt werden können. Damit wird es ermöglicht, dass beide Wellenfortsätze einen größeren Außendurchmesser als der Wellenabschnitt aufweisen.
Bei einer anderen möglichen Ausgestaltung ist der weiteren Wellenfortsatz mit dem Wellenabschnitt lösbar verbunden. Insbesondere ist der weiteren Wellenfortsatz baugleich oder spiegelsymmetrisch zu dem zuvor beschriebenen Wellenfortsatz ausgebildet.
Optional ergänzend ist das Antriebsmodul zur Bereitstellung der elektrischen Energie mittelbar über ein Energiespeichermodul verbunden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit der Antriebsanordnung wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Insbesondere ist das Fahrzeug als ein muskelbetriebenes Fahrzeug, insbesondere Fahrrad, ausgebildet, welches durch einen Elektromotor angetrieben wird. Insbesondere zeichnet sich das Fahrzeug dadurch aus, dass die für den Elektromotor benötigte elektrische Energie zumindest teilweise mittels des Antriebsmoduls bereitgestellt wird.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Antriebsanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine Schnittdarstellung eines Antriebsmoduls der Antriebsanordnung;
3 eine dreidimensionale Darstellung der Getriebeeinrichtung in der 2;
4 eine axiale Draufsicht auf die Getriebeeinrichtung in der 2 und 3;
5 eine Schnittdarstellung einer alternativen Getriebeeinrichtung der Antriebsanordnung in der 1.

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer stark vereinfachten Darstellung ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug 1. Das Fahrzeug 1 ist als ein Fahrrad ausgebildet, welches im Wesentlichen aus einem Rahmen 2 sowie einem Vorderrad 3 und einem Hinterrad 4 gebildet ist.
Das Fahrzeug 1 weist eine Antriebsanordnung 5 auf, welche zum Antrieb des Hinterrads 4 dient. Das Hinterrad 4 bildet somit ein Antriebsrad des Fahrzeugs 1, wobei das Vorderrad 3 antriebslos bleibt. Optional kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Vorderrad 3 angetrieben wird.
Die Antriebsanordnung 5 umfasst ein Antriebsmodul 6 und ein Energiespeichermodul 8. Das Antriebsmodul 6 ist im Bereich des Tretlagers angeordnet. Das Antriebsmodul 6 weist hierzu zwei diametral zueinander angeordnete Tretkurbeln 9 auf.
Das Fahrrad weist eine mechanische Antriebsverbindung zwischen den Tretkurbeln 9 und dem Antriebsrad 4 über hier nicht dargestellte Zugmittel auf. Das Energiespeichermodul 8 kann von einer externen Stromquelle geladen werden.
Die 2 zeigt das Antriebsmodul 6 in einem Längsschnitt entlang einer Hauptdrehachse H. Das Antriebsmodul 6 weist eine Tretkurbelwelle 14 auf, welche mit ihrer Rotationsachse die Hauptdrehachse H definiert. In einer Einbausituation sind an der Tretkurbelwelle 14 endseitig die Tretkurbeln 9 montiert.
Das Antriebsmodul 6 weist eine elektrische Maschine 15 sowie eine Getriebeeinrichtung 16 auf, welche gemeinsam in einem Gehäuse 17 aufgenommen sind. Die elektrische Maschine 15 weist einen Stator 18 und einen Rotor 19 auf, wobei die Tretkurbelwelle 14 mit einem Getriebeeingang und der Rotor 19 mit einem Getriebeausgang der Getriebeeinrichtung 16 verbunden sind. Der Stator 18 hingegen ist gehäusefest mit dem Gehäuse 17 verbunden und verbleibt somit stationär.
Die Getriebeeinrichtung 16 ist als ein Exzentergetriebe 20 ausgebildet. Das Exzentergetriebe 20 ist in Bezug auf die Hauptdrehachse H koaxial zu der elektrischen Maschine 15 und der Tretkurbelwelle 14 und in axialer Richtung formschlüssig zwischen der elektrischen Maschine 15 und dem Gehäuse 17 angeordnet. Das Gehäuse 17 ist zweiteilig ausgebildet, wobei das Gehäuse 17 einen Gehäusegrundkörper 21 aufweist, welcher in axialer Richtung durch einen Gehäusedeckel 22 abgeschlossen ist. Dabei weisen der Gehäusegrundkörper 21 und der Gehäusedeckel 22 jeweils eine zentrale Durchgangsöffnung 23, 24 auf, welche zur Durchführung der Tretkurbelwelle 14 durch das Gehäuse 17 dienen.
Das Exzentergetriebe 20 weist als Ausgangsorgan einen Rollenträger 25 auf, welcher drehfest mit der Tretkurbelwelle 14 angeordnet ist. Ferner sind zwei Kurvenscheiben 26, 27 vorgesehen, wobei die Kurvenscheiben 26, 27 eine Exzenteraufnahmeöffnung 48 (3) und eine Mehrzahl von außermittigen Mitnehmeröffnungen 49 (3) aufweisen. Die Kurvenscheiben 26, 27 sind um 180° versetzt gegengleich zueinander angeordnet, um Querkräfte im Betrieb zu verkleinern. Der Rollenträger 25 weist eine Mehrzahl von Mitnehmerrollen 28 auf, wobei die Mitnehmerrollen 28 in die Mitnehmeröffnungen 49 der Kurvenscheiben 26, 27 eingreifen, so dass diese in Umlaufrichtung von den Mitnehmerrollen 28 und damit von dem Rollenträger 25 mitgenommen werden.
Das Exzentergetriebe 20 weist einen Hohlradabschnitt 29 auf, wobei der Hohlradabschnitt 29 eine Mehrzahl von in axialer Richtung verlaufenden Bolzenabschnitten 50 aufweist. Die Bolzenabschnitte 50 sind als gehärtete Zylinderstifte ausgebildet, die in Bohrungen in dem Gehäuse 17 eingeschoben sind. Der Außenumfang der Kurvenscheiben 26, 27 ist in einer Wellenform ausgebildet, welche ausschließlich abschnittsweise, und zwar um 180° versetzt, in den Hohlradabschnitt 29 eingreift. Insbesondere ist die Wellenform als eine Zykloidenform ausgebildet.
Ein Eingangsorgan des Exzentergetriebes 20 ist als eine Hohlwelle 30 ausgebildet, wobei die Hohlwelle 30 zwei Exzenterabschnitte 31, 32 aufweist, wobei die Exzenterabschnitte 31, 32 über jeweils eine Scheibenlagereinrichtung 33, 34 in die Exzenteraufnahmeöffnung der Kurvenscheiben 26, 27 eingreifen. Die Hohlwelle 30 ist drehfest mit dem Rotor 19 verbunden. Bei einer Rotation der Hohlwelle 30 wird die Tretkurbelwelle 14 ebenfalls rotiert und die Drehbewegung ins Langsame übersetzt. In einer bevorzugten Realisierung ist vorgesehen, dass das Exzentergetriebe 20 ein Übersetzungsverhältnis zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang mit einem Betrag von weniger als 30:1 aufweist. Vorzugsweise weist das Exzentergetriebe 20 ein Übersetzungsverhältnis zwischen 30:1 und 100:1 auf. Vorzugsweise weist das Exzentergetriebe 20 ein Übersetzungsverhältnis von 50:1 auf.
Die Tretkurbelwelle 14 weist bei diesem Ausführungsbeispiel drei Teilkomponenten auf, nämlich einen zentralen Wellenabschnitt 35 sowie Wellenfortsätze 36, 37, welche endseitig auf den zentralen Wellenabschnitt 35 aufgesetzt sind. Der Wellenabschnitt 35 ist koaxial zu dem Rotor 19 und in dem gleichen axialen Abschnitt wie der Rotor 19 angeordnet. Insbesondere steht der Wellenabschnitt 35 beidseitig in axialer Richtung über den Rotor 19 über. Ein maximaler Außendurchmesser des Wellenabschnitts 35 ist dabei kleiner bemessen als der freie Innendurchmesser des Rotors 19 und/oder der Hohlwelle 30. Die Wellenfortsätze 36, 37 sind endseitig auf den Wellenabschnitt 35 aufgesetzt. Hierzu weisen die Wellenfortsätze 36, 37 Aufnahmen 38, 39 auf, in denen das jeweilige Ende des Wellenabschnitts 35 eingesteckt sind. Die Aufnahmen 38, 39 bilden jeweils gemeinsam mit den Enden des Wellenabschnitts 35 eine in Umlaufrichtung formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung. Beispielsweise kann es sich um eine Polygonverbindung oder um eine Steckverzahnung handeln. Zur axialen Befestigung und/oder Sicherung der Wellenfortsätze 36, 37 sind erste Achsschrauben 40, 41 in den Wellenabschnitt 35 eingeschraubt, welche mit den Schraubköpfen die Wellenfortsätze 36, 37 in axialer Richtung fixieren. Damit weisen die Wellenfortsätze 36, 37 jeweils eine erste Schnittstelle zu dem Wellenabschnitt 35 auf.
Auf der axialen Außenseite der Wellenfortsätze 36, 37 sind die Tretkurbeln 9 aufgesetzt und über eine zweite Achsschraube 42, 43 befestigt, welche jeweils in ein Innengewinde 12, 13 von dem Wellenfortsatz 36, 37 eingeschraubt wird und mit dem Schraubenkopf jeweils die Tretkurbel 9 in axialer Richtung fixiert. Damit weisen die Wellenfortsätze 36, 37 jeweils eine zweite Schnittstelle zu der jeweiligen Tretkurbel 9 auf. Die erste und die zweite Achsschraube 40, 42 bzw. 41, 43 sind axial hintereinander angeordnet.
Durch die lösbare Verbindung zwischen den Wellenfortsätze 36, 37 und dem Wellenabschnitt 35 wird erreicht, dass die Wellenfortsätze 36, 37 einen größeren maximalen Außendurchmesser aufweisen können als der Wellenabschnitt 35 und trotzdem montagegerecht ausgebildet sind. Ein weiterer Vorteil ist, dass die erste und die zweite Schnittstelle belastungsgerecht ausgelegt werden können, ohne die Einschränkung eines maximalen Außendurchmessers berücksichtigen zu müssen, welcher bei der Montage durch den Rotor 19 durchgeschoben werden muss. Die erste und die zweite Schnittstelle sind axial versetzt zueinander angeordnet, so dass sich diese bei der Auslegung wechselseitig nicht beeinflussen.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass an dem Außenumfang der Wellenfortsätze 36, 37 weitere Funktionen umgesetzt werden können:

So weist das Antriebsmodul 6 Lagereinrichtungen 44, 45 auf, wobei die Lagereinrichtungen 44, 45 als Wälzlagereinrichtungen, insbesondere als Kugellagereinrichtung ausgebildet sind. Die Lagereinrichtungen 44, 45 lagern die Tretkurbelwelle 14 relativ zu dem Gehäuse 17 relativ zu einem Gehäuseabschnitt des Gehäuses 17. Dabei sind die Wellenfortsätze 36, 37 jeweils als Lagerpartner der Lagereinrichtungen 44, 45 ausgebildet und tragen jeweils einen Innenring der Lagereinrichtungen 44, 45 an deren Außenumfang. Der jeweilige Außenring ist in dem Gehäuse 17 angeordnet. Dadurch, dass der Außendurchmesser der Wellenfortsätze 36, 37 größer als der Außendurchmesser des Wellenabschnitts 35 ausgebildet ist, können im Durchmesser größere Lagereinrichtungen 44, 45 verwendet werden, so dass gemeinsam mit dem stabilen Verbund aus Wellenabschnitt 35 und Wellenfortsatz 36, 37 eine höhere Steifigkeit der Lagereinrichtungen 44, 45 erreicht werden können.

Zudem weist das Generatormodul 6 Dichtungseinrichtungen 46, 47 auf, die die Tretkurbelwelle 14 gegenüber dem Gehäuse 17 an den jeweiligen Durchgangsöffnungen 23, 24 abdichten. Die Dichtungseinrichtung in 46, 47 laufen auf den Wellenfortsätzen 36, 37. Die Wellenfortsätze 36, 37 bilden somit Dichtungspartner bei den Dichtungseinrichtungen 46, 47. Somit müssen keine Dichtungen innerhalb des Gehäuses 17 eingebracht werden.
Bei dem Antriebsmodul 6 ist zudem vorgesehen, dass der Rollenträger 25 des Exzentergetriebes 20 als Getriebeeingang/Eingangsorgan mit dem Wellenfortsatz 36 einteilig ausgebildet ist. Somit übernimmt der Wellenfortsatz 36 eine weitere Funktion. Hieraus ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass eine Welle-Nabe-Verbindung zwischen der Tretkurbelwelle 14 und der Getriebeeinrichtung 16 eingespart werden kann.
Eine übliche Tretkurbelwelle, wie diese bei konventionellen Fahrrädern bekannt ist, kann nicht beidseitig größer im Durchmesser gestaltet werden (z.B. zur stabilen Aufnahme von Tretkurbeln mit z.B. ISIS-Verzahnung), da so zentral angeordnete Bauteile nicht mehr aufgesteckt werden können. Würden diese Bauteile daher größer im Durchmesser gestaltet werden, so würde der Gesamt-Außendurchmesser des Moduls ebenfalls (unnötig) wachsen, was Bauraum, Kosten und Masse erhöht.
Wird zur Aufnahme der Tretkurbeln z.B. eine entsprechende DIN-Verzahnung gewählt, welche mit einem kleineren Durchmesser auskommt, so dass alle Bauteile von den Wellenenden her aufgesteckt werden können, so müssen eigens dafür gefertigte Tretkurbeln Verwendung finden, was die Auswahl an Kurbellängen, Designs, Kurbel-Offset (Q-Faktor/„Standbreite“) wegen der geringen Stückzahl stark einschränkt oder teuer macht.
Werden statt der speziellen Tretkurbeln lediglich Kurbeladapter auf die durchgehende Tretkurbelwelle aufgesteckt um Standard-Kurbeln (z.B. ISIS) verwenden zu können, so können diese nur mit einer geringen Wandstärke ausgeführt werden was zu Stabilitätseinbußen führt und aufgrund der zusätzlich nötigen Wellenverbindung höhere Kosten verursacht.
Um eine stabile Tretkurbelwelle 14 darstellen zu können, welche in ihrer (axialen) Mitte einen geringen Durchmesser, an den Enden jedoch jeweils einen größeren Durchmesser aufweist, wird folglich vorgeschlagen, die Tretkurbelwelle 14 mehrteilig (z.B. zweiteilig oder dreiteilig) auszuführen.
Der Zusammenbau besteht (im Fall einer dreiteiligen Ausführung wie in der 2) aus dem Wellenabschnitt 35 als Zentralwelle mit geringem Durchmesser, welche an ihren Enden über jeweils eine Wellenverbindung verfügt. Diese kann in Form einer Steckverzahnung oder in Form einer P3G Polygon-Verbindung ausgeführt sein. Auf diese Wellenverbindung wird jeweils ein Wellenfortsatz 36, 37 gesteckt und vorzugsweise mit dem Wellenabschnitt 35 mittels erster Achsschraube 40, 41 axial fest verschraubt. Die Lagerung der Tretkurbelwelle 14 erfolgt über den oder die Wellenfortsätze 36, 37 und nicht über den Wellenabschnitt 35, um so einen stabilen Verbund darstellen und - zugunsten der Steifigkeit - größere Lagereinrichtungen 44, 45 verwenden zu können. Auch die Dichtungseinrichtungen 46, 47 als Gehäuse- bzw. -deckeldichtungen werden auf den Wellenfortsätzen 36, 37 laufend vorgesehen, so dass keine Dichtung innerhalb des Gehäuses 17 erforderlich ist.
Durch die einteilig (nicht radial geschachtelt wie bei aufgesteckten Adaptern) aus dem Antriebsmodul 6 herausgeführten Wellenenden ausgebildet als die Wellenfortsätze 36, 37 der Tretkurbelwelle 14 ist es auch möglich, standardisierte ISIS Kurbelschrauben als zweite Achsschrauben 42, 43 einsetzen zu können, welches bei aufgesteckten Adaptern nicht möglich wäre, da zu geringe radial Bauteilwandstärken verbleiben würden. Es kann auch der von der Antriebswelle angetriebene Getriebeeingang/Eingangsorgan einteilig mit dem betreffenden Wellenfortsatz 36, 37 ausgeführt sein. Hierdurch wird eine ansonsten weitere, erforderliche drehmomentübertragende Verbindung (z.B. Steckverzahnung) zwischen dem Wellenfortsatz 36 und dem den Getriebeeingang/Eingangsorgan darstellenden Bauteil eingespart (Kosten, Bauraum, Masse).
Da das Aufstecken von weiteren Bauteilen (Getriebeteile/-lager usw.) auf die Tretkurbelwelle 14 bei der Montage ggf. nur von einer Seite her erfolgen kann/muss, kann die Tretkurbelwelle 14 alternativ auch lediglich zweiteilig ausgeführt sein. Dabei sind dann der Wellenabschnitt 35 und einer der beiden Wellenfortsätze 36, 37 gemeinsam einteilig ausgeführt. Vorzugsweise erfolgt dies auf der Seite des Generatormoduls 6, auf welcher sich nicht die Getriebeeinrichtung 16 befindet, so dass auf der Getriebeseite der Wellenfortsatz 36 und der Getriebeeingang/Eingangsorgan einteilig ausgeführt werden können. Die Tretkurbelwelle 14 ist relativ zu der Hohlwelle 30 und/oder zu dem Rotor 19 über eine Rotorlagereinrichtung 51 gelagert, die im Endbereich des Rotors 19 angeordnet und als eine Wälzkörperlagerung ausgebildet ist. Ferner ist die Tretkurbelwelle 14 über eine Rollenlagereinrichtung im Bereich der Getriebeeinrichtung 16 gegen die Hohlwelle 30 und/oder den Exzenterabschnitten 31, 32 gelagert.
Die 3 zeigt eine schematische, dreidimensionale Darstellung der Getriebeeinrichtung 16 bzw. des Exzentergetriebes 20, ausgebildet als Zykloidengetriebe. In Zusammenschau mit den Darstellungen der 2 und 4, die eine axiale Draufsicht auf die gleiche Baugruppe zeigt ist, zu erkennen, dass die Mitnehmerrollen 28 jeweils einen Bolzen 52 aufweisen, wobei der Bolzen 52 in einer Rollenscheibe 53 des Rollenträgers 25 festgelegt, z.B. eingepresst sind. Auf den Bolzen 52 ist jeweils eine Rollenhülse 54 koaxial aufgesetzt, wobei die Rollenhülse 54 auf dem Bolzen 52 über eine Rollenlagerung 55 gelagert ist. Die Rollenlagerung 55 ist als eine Gleitlagerung oder als eine Wälzkörperlagerung ausgebildet. Der Außendurchmesser der Mitnehmerrollen 28 und/oder der Rollenhülsen 54 ist größer als die Mitnehmeröffnungen 49 ausgebildet, so dass die Rollenhülsen 54 am Innenumfang der Mitnehmeröffnungen 49 ablaufen können. Die Rollenscheibe 53 ist einteilig mit dem Wellenfortsatz 36 ausgebildet, so dass hier eine Welle-Nabe-Verbindung eingespart ist.
Zur weiteren Verkleinerung der Reibungsverluste in dem Antriebsmodul 6, insbesondere in der Getriebeeinrichtung 16 und im Speziellen in dem Exzentergetriebe 20 ist der Getrieberaum mit einer Öl- oder Fettschmierung versehen, wobei der Getrieberaum durch eine Zwischenwand 56 und einer Dichtung 57 relativ zu der Hohlwelle 30 von einem Trockenraum für den Generator und die Elektronik getrennt ist.
Die 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für das Antriebsmodul 6 in der Antriebsanordnung 5 der 1. In der 5 ist ein Längsschnitt entlang der Hauptdrehachse H gezeigt, wobei nachfolgend nur auf die Unterschiede zu dem Antriebsmodul 6 in der 2 eingegangen wird. Im Gegensatz zu dem Antriebsmodul 6 in der 2 bildet hier der Hohlradabschnitt 29 das Eingangsorgan und/oder den Getriebeeingang in die Getriebeeinrichtung 16 bzw. das Exzentergetriebe 20. Der Hohlradabschnitt 29 kann in ähnlicher Weise wie in der 2 durch eine Mehrzahl in Umlaufrichtung angeordneten Bolzenabschnitten 50, ausgebildet als insbesondere gehärtete Zylinderstifte realisiert sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Hohlradabschnitt 29 einen Träger 58 auf, wobei der Träger 58 auf der Tretkurbelwelle 14 drehfest angeordnet ist. Es ist jedoch auch möglich, dass der Träger 58 mit einem Wellenfortsatz, wie der Wellenfortsatz 36 in der 2 einteilig ausgebildet ist. Ferner kann die Tretkurbelwelle 14 auch zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein, wie in der 2.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Rahmen
3: Vorderrad
4: Hinterrad
5: Antriebsanordnung
6: Antriebsmodul
8: Energiespeichermodul
9: Tretkurbel
10: Leitung
11: Verbraucher
12: Innengewinde
13: Innengewinde
14: Tretkurbelwelle
15: elektrische Maschine
16: Getriebeeinrichtung
17: Gehäuse
18: Stator
19: Rotor
20: Exzentergetriebe
21: Gehäusegrundkörper
22: Gehäusedeckel
23: Durchgangsöffnung im Gehäusedeckel
24: Durchgangsöffnung im Gehäusegrundkörper
25: Rollenträger
26, 27: Kurvenscheiben
28: Mitnehmerrollen
29: Hohlradabschnitt
30: Hohlwelle
31, 32: Exzenterabschnitte
33, 34: Scheibenlagereinrichtung
35: Wellenabschnitt
36, 37: Wellenfortsätze
38, 39: Aufnahmen
40, 41: erste Achsschraube
42, 43: zweite Achsschraube
44, 45: Lagereinrichtungen
46,47: Dichtungseinrichtungen
48: Exzenteraufnahmeöffnung
49: Mitnehmeröffnungen
50: Bolzenabschnitte
51: Rotorlagereinrichtung
52: Bolzen
53: Rollenscheibe
54: Rollenhülse
55: Rollenlagerung
56: Zwischenwand
57: Dichtung
58: Träger
H: Hauptdrehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19600698 A1 [0003]
US 2014/0083245 A1 [0004]
US 2012/0165150 A1 [0005]
US 8646560 B2 [0005]
WO 2016/164486 A1 [0006]
DE 102010017829 A1 [0007]

Claims

Antriebsanordnung (5) für ein muskelbetriebenes Fahrzeug (1) mit einem Antriebsmodul (6) zur Wandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie, wobei das Antriebsmodul (6) eine elektrische Maschine (15) aufweist, die die Tretkraft eines Benutzers eines mit der Antriebsanordnung ausgestatteten Fahrzeugs mit Drehmoment beaufschlagt, eine Tretkurbelwelle (14) aufweist, die über eine Getriebeeinrichtung (16) mit der elektrischen Maschine (15) verbunden ist, wobei die Getriebeeinrichtung (16) zur Übersetzung des Drehmoments der elektrischen Maschine (15) auf die Tretkurbelwelle (14) ausgebildet ist, wobei die elektrische Maschine (15) mit mindestens einem Antriebsrad des Fahrzeugs antriebstechnisch verbindbar und/oder verbunden ist, wobei die Getriebeeinrichtung (16) als ein Exzentergetriebe (20) ausgebildet ist, das einen Rollenträger (25) mit Mitnehmerrollen (28) als ein erstes Organ, mindestens zwei Kurvenscheiben (26,27) mit Mitnehmeröffnungen (49) und einer mittigen Exzenteraufnahmeöffnung (48), wobei die Mitnehmerrollen (28) in die Mitnehmeröffnungen (49) eingreifen, einen Hohlradabschnitt (29) als ein zweites Organ, wobei die Kurvenscheiben (26, 27) mit dem Außenumfang auf dem Hohlradabschnitt (29) ablaufen, sowie eine Exzenterwelle als Ausgangsorgan aufweist, wobei die Exzenterwelle mindestens einen Exzenterabschnitt (31,32) aufweist, wobei der Exzenterabschnitt (31,32) in die mittige Exzenteraufnahmeöffnung (48) eingreift, wobei die Mitnehmerrollen (28) jeweils einen Bolzen (52), eine Rollenlagerung (55) und eine Rollenhülse (54) aufweisen, wobei die Rollenhülse (54) über die Rollenlagerung (55) auf den Bolzen (52) drehbar angeordnet sind und wobei die Bolzen (52) in dem Rollenträger (25) festgelegt sind, wobei der Hohlradabschnitt (29) das Ausgangsorgan in die Getriebeeinrichtung (16) bildet, wobei die Tretkurbelwelle (14) einen Wellenabschnitt (35) und einen Wellenfortsatz (36,37) zur Verbindung mit der Tretkurbel (9) aufweist, wobei der Wellenabschnitt (35) und der Wellenfortsatz (36,37) miteinander lösbar verbunden sind und wobei der Wellenfortsatz (36,37) mit dem Ausgangsorgan einteilig ausgebildet ist.
Antriebsanordnung (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzentergetriebe (16) zwei diametral und/oder gegengleich versetzte Kurvenscheiben (26, 27) aufweist.
Antriebsanordnung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlradabschnitt (29) durch eine Mehrzahl von Bolzenabschnitten (50) gebildet wird, wobei die mindestens zwei Kurvenscheiben (26, 27) auf den Bolzenabschnitten (50) ablaufen.
Antriebsanordnung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die antriebstechnische Verbindung zwischen der elektrischen Maschine (15) und dem mindestens einen Antriebsrad des Fahrzeugs über ein Kettenblatt und Zugmittel verwirklichbar oder verwirklicht ist.
Antriebsanordnung (5) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine starre Verbindung der Tretkurbelwelle mit dem Kettenblatt als Ausgangsorgan des Antriebsmoduls besteht.
Fahrzeug (1) mit der Antriebsanordnung (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.