图3中，参考标记23表示输出轴14上的完全的转速范围，所述转速范围通过两个传动比24、25得到。如由图3的示图得知的那样，根据本发明因此可以通过电动机的转动方向换向在输出轴14上得到比在仅仅一级的变速器时能够实现的转速范围显著更大的转速范围23。
[0030]因此，根据本发明可以设置紧凑且有效的轮毂驱动装置2，所述轮毂驱动装置完全布置在轮毂10中。要注意的是，控制装置12不必须强制地布置在轮毂10中，而是也可以设置在自行车的其他位置处。
[0031]在图4和图5中详细描述根据本发明的第二实施例的马达变速器单元20。与第一实施例不同的是，在第二实施例中如此构造第一变速级46和第二变速级47，使得输出轴14以第一转动方向G转动，当电动机3的转速通过第一变速级46传递并且以第二转动方向H转动时，当转速通过第二变速级47传递时。如由图4得知的那样，两个变速级46、47分别具有恰好两个齿轮。因此，在没有两个变速级中的一个时通过如在第一实施例中那样的附加齿轮实现附加的转动方向换向。在此，第一自由轮31布置在第一齿轮41上，而第二自由轮32布置在第三齿轮43上。
[0032]图5的示图关于电动机3的转速M地示出输出轴14的转速N。因为在第二实施例中的第二变速器中没有布置附加的齿轮，所以在电动机3的转动方向的变化时从动轴14的转动方向变化。由此，可以借助前进档位和后退档位实现电动机驱动。在第一转动方向上，第一传动比24通过第一转速范围21在输出轴上以第一转动方向G提供第一转速范围23A。在电动机3的转动方向换向时，第二传动比25在驱动的第二转速范围22时在输出轴14上以相反的转动方向H提供第二转速范围23B。
[0033]图6示出根据本发明的第三实施例的马达变速器单元20，所述马达变速器单元基本上相应于第二实施例。与第二实施例不同的是，在第三实施例中在第二变速级47中还设置如在第一实施例中那样的第五齿轮45，以便在第二变速级47中得到转动方向换向。由此，不取决于电动机3上的转动方向的选择地在输出轴14上分别得到相同的从动转动方向G0
[0034]在图7中所示出的第四实施例基本上相应于第三实施例，其中与之不同地还布置副轴30。所述副轴30布置在电动机3和变速器4之间并且使电动机3的从动转速在输入变速器4之前与应用的相应需求匹配。例如可以降低转速水平以便实现更高的力矩。
[0035]图8示出具有根据本发明的第五实施例的马达变速器单元20的轮毂驱动装置2。第五实施例基本上相应于第四实施例，其中除副轴30以外附加地还在输出轴14上布置从动齿轮48。所述从动齿轮48与轮毂10上的内部轮齿11啮合，以便使轮毂10转动。齿轮48和47也可以综合成一个部件。
[0036]图9示出根据本发明的第六实施例的马达变速器单元2，所述实施例基本上相应于在图8中所示出的实施例。然而，在所述第六实施例中没有设置共同的从动轴，而是第一齿轮41与轮毂10的第一内部轮齿11啮合，而第二变速级47的齿轮44与轮毂10的第二内部轮齿111啮合。因此，在所述实施例中同样直接驱动轮毂10。因此，所述实施例中的第一变速级46仅仅包括第一齿轮41。然而应当指出，在此当然也还可以设置用于另一传动比的其他齿轮。通过两个自由轮31、32的设置，轮毂10不取决于电动机3的转动方向地分别以相同的方向转动。因此，所述结构更紧凑并且具有最少的部件数量。由此，也可以实现将控制单元12简单地集成到轮毂中。
[0037]如由以上所描述的实施例得知的那样，根据本发明因此可以提供紧凑的马达变速器单元20，所述马达变速器单元尤其可以布置在轮毂10中。根据电动机的转动方向，转速通过第一变速级46或者第二变速级47传递。在此，根据变速级的构型，在电动机的两个转动方向时输出轴14可以具有仅仅一个转动方向G，或者输出轴14替代地具有两个不同的转动方向G、H，如在第二实施例中所描述的那样。在此，根据本发明的马达变速器单元20具有仅仅最小的部件数量并且是非常紧凑且稳健的。在此，从动可以任意地通过输出轴14或者布置在所述输出轴上的从动元件、例如从动齿轮48或者直接在轮毂10上实现。因此，通过本发明能够实现在更大的转速带中的应用，其中可以分别在最优的运行范围中有效地运行电动机3。除在电动自行车中在轮毂驱动装置中的应用以外，根据本发明的马达变速器单元20也可以例如在混合动力车辆或者电动车辆中使用。
【主权项】
1.一种马达变速器单元，其包括: 具有第一和第二驱动方向(A，B)的马达、优选电动机； 具有输入轴(13)和输出轴(14)的直接布置在所述马达上的变速器(4); 控制装置(12)，其设置用于以所述第一和第二驱动方向来驱动所述马达(3); 其中，所述变速器(4)具有第一变速级(46)和第二变速级(47)，它们具有不同的传动比， 其中，所述第一变速级(46)具有第一自由轮(31)，而所述第二变速级(47)具有第二自由轮(32); 其中，所述第一自由轮(31)和所述第二自由轮(32)的空转方向和锁止方向是不同的。2.根据权利要求所述I的单元，其特征在于，所述第一和第二变速级(46，47)具有一个共同的输入轴(13)和一个共同的输出轴(14)。3.根据权利要求2所述的单元，其特征在于，所述变速器(4)的输入轴(13)也是所述马达⑶的从动轴。4.根据以上权利要求中任一项所述的单元，其特征在于，所述第一变速级(46)包括第一齿轮(41)和第二齿轮(42)，而所述第二变速级(47)包括第三齿轮(43)和第四齿轮(44)，其中，所述第一和第三齿轮(41，43)布置在所述输入轴(13)上，而所述第二和第四齿轮(42，44)布置在所述输出轴(14)上。5.根据权利要求4所述的单元，其特征在于， 所述第一自由轮(31)布置在所述第一齿轮(41)上，而所述第二自由轮(32)布置在所述第三齿轮(43)上，或者 所述第一自由轮(31)布置在所述第二齿轮(42)上，而所述第二自由轮(32)布置在所述第三齿轮(43)上，或者 所述第一自由轮(31)布置在所述第一齿轮(41)上，而所述第二自由轮(32)布置在所述第四齿轮(44)上，或者 所述第一自由轮(31)布置在所述第二齿轮(42)上，而所述第二自由轮(32)布置在所述第四齿轮(44)上。6.根据以上权利要求中任一项所述的单元，其特征在于，所述两个变速级(46，47)中的一个包括偶数个齿轮，而所述两个变速级(46，47)中的另一个包括奇数个齿轮，其中，所述奇数个齿轮优选用于转动方向换向。7.根据权利要求1、2、4、5或6中任一项所述的单元，其还包括副轴(30)，所述副轴尤其布置在所述电动机(3)和所述变速器(4)之间。8.根据以上权利要求中任一项所述的单元，其特征在于，所述变速器(4)还包括从动元件(48)，所述从动元件布置在所述输出轴(14)上。9.一种轮毂驱动装置，其包括轮毂(10)和根据以上权利要求中任一项所述的马达变速器单元(20)。10.根据权利要求9所述的轮毂驱动装置，其特征在于，所述变速器(4)的从动元件(48)直接驱动所述轮毂(10)。11.根据权利要求10所述的轮毂驱动装置，其特征在于，所述轮毂(10)具有内部轮齿(11)，所述内部轮齿与所述从动元件(48)啮合。12.根据以上权利要求中任一项所述的轮毂驱动装置，其特征在于，所述第二齿轮(42)和所述第四齿轮(44)实施为所述轮毂中的空心轮并且所述轮毂(10)同时示出所述从动轴(14)的功能。13.—种电动车辆、尤其电动自行车或者电动摩托车或者小型运输车辆，其包括根据权利要求9至12中任一项所述的轮毂驱动装置和/或根据权利要求1至8中任一项所述的马达变速器单元。
【专利摘要】本发明涉及一种马达变速器单元，其包括具有第一和第二驱动方向(A，B)的马达、优选电动机；具有输入轴(13)和输出轴(14)的直接布置在所述马达上的变速器(4)；控制装置(12)，其设置用于以所述第一驱动方向和所述第二驱动方向来驱动所述马达(3)；其中所述变速器(4)具有第一变速级(46)和第二变速级(47)，它们具有不同的传动比，其中所述第一变速级(46)具有第一自由轮(31)，而所述第二变速级(47)具有第二自由轮(32)，其中所述第一自由轮(31)和所述第二自由轮(32)的自由转动方向和锁止方向是不同的。
【IPC分类】F16H3/00, B60K17/04, B60K17/26, B62M6/60, B60K7/00
【公开号】CN105142950
【申请号】CN201480023137
【发明人】R·恩格尔贝格
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年3月3日
【公告号】DE102013207681A1, WO2014173571A1