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Elektromotor am Rahmen des Fahrrades, beispielsweise am Sattelstützrohr oder auf speziellen zur Halterung des Elektromotors bestimmten, am Rahmen des Fahrrades angeordneten Streben festgelegt.
Bei dieser Art der Anordnung ergibt sich der Nachteil, dass der Elektromotor in relativ grossem Abstand vom Boden montiert ist, der Schwerpunkt des gesamten Fahrrades dadurch nach oben verschoben wird und somit die Handhabung des Fahrrades schwieriger ist.
So wird z. B. die Abstützung durch den Ständer weniger stabil, der normale Fahrbetrieb erfordert mehr Aufmerksamkeit hinsichtlich der Gleichgewichts-Aufrechterhaltung, beim Schiebebetrieb ist ein Umfallen des Fahrrades leichter möglich.
Weiters müssen bei der Montage eigene Vorrichtungen, wie z. B. schon erwähnte Streben oder ähnliche Montagehilfsmittel vorgesehen werden, wodurch das Einbauen eines Elektroantriebes in ein herkömmliches Fahrrad aufwendig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Fahrrad der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei dem der Schwerpunkt des Fahrrades durch die Anordnung des Elektromotor nicht wesentlich nach oben verschoben wird und wobei eine einfache Montage des Elektromotors auf dem Fahrrad möglich ist.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass ein Getriebemotor auf einer auf der Hinterradgabel des Fahrrades im Bereich des Tretlagers angeordneten Platte festgelegt ist.
Dadurch kommt der Elektromotor nur relativ knapp über dem Boden zu liegen, es wird somit keine Verschiebung des Gesamtschwerpunktes nach oben sondern sogar eine vorteilhafte Verschiebung des Fahrrad-Schwerpunktes nach unten erreicht.
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Durch die Verwendung dieser serienmässig auf nahezu jedem Fahrrad vorhandenen Ständermontageplatte ist kein zusätzliches Montagehilfsmittel zur Festlegung des Elektromotors am Fahrrad nötig.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Getriebemotor einen Montageflansch aufweist, der in eine an der Unterseite der Ständerplatte ausgebildete Nut einbringbar ist und dass der Getriebemotor mit Hilfe einer die Ständerplatte durchragende und in ein am Montageflansch angeordnetes Gewinde eingreifende Schraube an der Ständerplatte festlegbar ist.
Durch eine derartige Ausbildung des Montageflansches kann eine besonders einfache und zuverlässige Festlegung des Getriebemotors erfolgen.
Besonders vorteilhaft kann es sein, dass das Getriebe des Getriebemotors als Schneckengetriebe ausgebildet ist.
Mit Hilfe eines Schneckengetriebes können nämlich die zum Antrieb eines Fahrrades notwendigen Drehmomente bei relativ kleinen geometrischen Abmessungen des Getriebes zuverlässig übertragen werden.
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Weiters kann vorgesehen sein, dass die Getriebeabtriebswelle über eine erste Freilaufeinrichtung mit einer Antriebsverbindung verbindbar ist.
Durch diese Einrichtung wird erreicht, dass im normalen Tretbetrieb das Getriebe und der Elektromotor nicht mitbewegt werden müssen. Bei Ausführung des Getriebes als Schneckengetriebe ist die Anordnung eines Freilaufes zwingend erforderlich, da die Getriebeabtriebswelle eines Schneckengetriebes nicht von aussen bewegt werden kann.
In diesem Zusammenhang kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Antriebsverbindung durch einen das Hinterrad des Fahrrades antreibenden Kettenantrieb gebildet ist.
Dadurch wird eine zuverlässige Übertragung des Elektromotor-Drehmomentes auf das Hinterrad gewährleistet.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erklärt. Es zeigen :
Fig. l ein erfindungsgemässes Fahrrad schematisch im Aufriss ;
Fig. 2 den Tret- und den Elektroantrieb des Fahrrades schematisch im Grundriss ;
Fig. 3 den an der Ständerplatte des Fahrrades angeordneten Getriebemotor im Aufriss und
Fig. 4 den an der Ständerplatte des Fahrrades angeordneten Getriebemotor im Grundriss.
Vorerst wird auf Fig. l und Fig. 2 Bezug genommen. Das darin gezeigte Fahrrad weist wie ein herkömmliches Fahrrad einen Tretantrieb auf. Dieser ist aus einer im Tretlager 1 gelagerten Welle 2, welche einerseits über Hebel 3,4 mit Pedalen 5,6 und andererseits mit einem ersten Kettenantrieb verbunden ist, gebildet. Der erste Kettenantrieb besteht aus einem vorderen Kettenrad 7, das fest mit der Welle 2 verbunden ist, einer ersten Antriebskette 8 und einem auf der Achse 10 des Hinterrades angeordneten ersten hinteren Kettenrad 9.
Zusätzlich zu diesem Tretantrieb weist das erfindungsgemässe Fahrrad einen Elektroantrieb auf. Dieser umfasst einen Getriebemotor 11, welcher auf einer auf der Hinterradgabel 12 des Fahrrades im Bereich des Tretlagers 1 angeordneten Platte 13 festgelegt ist. Bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der Erfindung ist diese Platte 13 durch die Ständermontageplatte, an welcher normalerweise ein Fahrradkippständer montiert ist, gebildet.
Das Getriebe des Getriebemotors 11 ist bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform als Schneckengetriebe ausgebildet. Es sind jedoch auch andere Getriebeausführungsformen, wie z. B. Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe od. dgl. möglich.
Die Abtriebswelle 110 des Getriebemotors 11 ist mit einer Antriebsverbindung verbindbar ; bevorzugt erfolgt diese Verbindung über eine erste Freilauflaufeinrichtung 114.
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Alternativ dazu kann jedoch auch eine starre Verbindung von Abtriebswelle 110 und Antriebsverbindung vorgesehen sein.
Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist diese Antriebsverbindung durch einen das Hinterrad des Fahrrades antreibenden Kettenantrieb gebildet, wobei ähnlich wie beim Tretantrieb die Drehbewegung des Getriebemotors 11 über das Abtriebskettenrad 111 auf eine zweite Antriebskette 112 und von dieser über ein zweites hinteres Kettenrad 113 auf die Achse 10 des Hinterrades übertragen wird. Alternativ dazu könnte die Antriebsverbindung auch durch einen Zahnriemen-, Keilriemenantrieb od. dgl. gebildet sein.
Die Verbindung der beiden hinteren Kettenräder 9,113 mit der Hinterachse ist durch eine zweite Freilaufeinrichtung 14 gebildet. Diese kann entweder als herkömmliche, einfache Freilaufeinrichtung ausgeführt sein, wobei die beiden hinteren Kettenräder 9,113 miteinander starr verbunden sind und über eine gemeinsame Freilaufeinrichtung auf die Achse 10 des Hinterrades wirken, oder als Doppelfreilaufeinrichtung ausgeführt sein, d. h. jedes der beiden hinteren Kettenräder 9,113 wirkt über eine separate Freilaufeinrichtung auf die Achse 10 des Hinterrades. Die Ausführungsform als Doppelfreilauf hat gegenüber der Ausführung als einfacher Freilauf den Vorteil, dass sich während des Betriebes des Getriebemotors 11 der Kettenantrieb des Tretantriebes nicht mitdreht, die Pedale 5,6 also in Ruhe bleiben.
Die Art der Festlegung des Getriebemotors 11 am Fahrrad ist in den Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt.
Der Getriebemotor 11 weist einen Montageflansch 15 auf, welcher Montageflansch 15 in eine an der Unterseite der Ständerplatte 13 ausgebildete Nut 130 einbringbar ist.
Da der Montageflansch 15 des Getriebemotors 11 genau in diese Nut 130 passend ausgebildet ist, wird schon allein durch das Einbringen des Montageflansches 15 in diese Nut 130 ein Verdrehen des Getriebemotors 11 um seine Hochachse verhindert. Die eigentliche Fixierung des Getriebemotors 11 erfolgt mit Hilfe einer Schraube 16, welche die Ständerplatte 13 durchragt und in ein am Montageflansch 15 angeordnetes Gewinde 18 eingreift. Dabei kann, wie in den Zeichnungen dargestellt, eine Gegenplatte 17 an der Oberseite der Hinterradgabel 12 angeordnet sein, an der sich der Kopf der Schraube 16 anlegt.
Eine Anordnung einer derartigen Gegenplatte 17 hat gegenüber der anderen denkbaren Variante, nämlich die Schraube 16 mit kürzerem Gewinde auszubilden und deren Kopf an der Oberseite der Ständerplatte 13 selbst anzulegen, den Vorteil, dass der Kopf der Schraube 16 für Werkzeug leichter zugänglich und somit einfacher zu montieren ist.
Da die Nut 130 bei sämtlichen Fahrradtypen im wesentlichen parallel zur Tretwelle 2 verlaufend ausgeführt ist, kann durch die oben beschriebene Festlegung des Getriebemotors 11 bei entsprechend genauer Ausbildung des Montageflansches 15 das Abtriebskettenrades 111 auf besonders einfache Weise bei nahezu jeder Fahrradtype mit dem hinteren Kettenrad 113 fluchtet ausgerichtet werden. Das Nachrüsten eines herkömmlichen
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Fahrrades mit dem hier beschriebenen Elektroantrieb ist also auf besonders einfache Weise möglich.
Die zum Betrieb des Getriebemotors 11 notwendigen Batterien, Steuer- und Regeleinrichtungen sind in einer am Gepäcksträger 19 des Fahrrades festgelegten Tasche 20 angeordnet. Mit Hilfe eines am Lenker 21 angeordneten Bedienelementes 22 kann die Drehzahl des Getriebemotors 11 und damit die Geschwindigkeit des Fahrrades beeinflusst werden. Die zur Verbindung der Batterien mit dem Bedienelement 22 und mit dem Getriebemotor 11 notwendigen elektrischen Leitungen 23 sind eng an den Rahmenelementen des Fahrrades anliegend angeordnet, sodass der Benützer in seinen Bewegungen nicht gestört wird.
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Electric motor on the frame of the bicycle, for example on the seat tube or on special brackets intended to hold the electric motor, arranged on the frame of the bicycle.
This type of arrangement has the disadvantage that the electric motor is mounted at a relatively large distance from the ground, the center of gravity of the entire bicycle is thereby shifted upward, and the handling of the bicycle is therefore more difficult.
So z. B. the support by the stand less stable, normal driving requires more attention to maintaining balance, when pushing a fall of the bike is easier.
Furthermore, own devices such as. B. already mentioned struts or similar assembly aids are provided, whereby the installation of an electric drive in a conventional bicycle is expensive.
The object of the invention is therefore to provide a bicycle of the type mentioned, in which the center of gravity of the bicycle is not significantly shifted upwards by the arrangement of the electric motor and wherein the electric motor can be easily mounted on the bicycle.
This is achieved according to the invention in that a geared motor is fixed on a plate arranged on the rear fork of the bicycle in the area of the bottom bracket.
As a result, the electric motor is only relatively close to the ground, so there is no shifting of the overall center of gravity upwards, but even an advantageous shifting of the center of gravity downwards.
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By using this stand mounting plate, which is standard on almost every bike, no additional mounting aids are required to fix the electric motor on the bike.
In a further development of the invention it can be provided that the geared motor has a mounting flange which can be introduced into a groove formed on the underside of the stand plate and that the geared motor can be fixed on the stand plate with the aid of a screw which projects through the stand plate and engages in a thread arranged on the mounting flange is.
Such a design of the mounting flange enables the geared motor to be fixed in a particularly simple and reliable manner.
It can be particularly advantageous that the gear of the geared motor is designed as a worm gear.
With the help of a worm gear, the torques required to drive a bicycle can be reliably transmitted with relatively small geometrical dimensions of the gear.
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It can further be provided that the transmission output shaft can be connected to a drive connection via a first freewheel device.
This device ensures that the gearbox and the electric motor do not have to be moved in normal pedal operation. When the gear unit is designed as a worm gear, the arrangement of a freewheel is absolutely necessary, since the gear output shaft of a worm gear cannot be moved from the outside.
In this context, it can be provided in a further development of the invention that the drive connection is formed by a chain drive which drives the rear wheel of the bicycle.
This ensures reliable transmission of the electric motor torque to the rear wheel.
The invention is explained below with reference to the drawings. Show it :
Fig. 1 shows an inventive bicycle schematically in elevation;
Figure 2 shows the pedal and the electric drive of the bicycle schematically in plan.
Fig. 3 arranged on the stand plate of the bicycle gear motor in elevation and
Fig. 4 shows the gear motor arranged on the stand plate of the bicycle in plan.
For the time being, reference is made to FIGS. 1 and 2. The bicycle shown therein has a pedal drive like a conventional bicycle. This is formed from a shaft 2 mounted in the bottom bracket 1, which is connected on the one hand via levers 3, 4 with pedals 5, 6 and on the other hand with a first chain drive. The first chain drive consists of a front sprocket 7 which is fixedly connected to the shaft 2, a first drive chain 8 and a first rear sprocket 9 arranged on the axle 10 of the rear wheel.
In addition to this pedal drive, the bicycle according to the invention has an electric drive. This comprises a geared motor 11, which is fixed on a plate 13 arranged on the rear fork 12 of the bicycle in the area of the bottom bracket 1. In the embodiments of the invention shown in the figures, this plate 13 is formed by the stand mounting plate, on which a bicycle tilt stand is normally mounted.
The gear of the geared motor 11 is designed as a worm gear in the embodiment shown in the drawings. However, there are other transmission designs, such as. B. spur gear, bevel gear or the like. Possible.
The output shaft 110 of the geared motor 11 can be connected to a drive connection; this connection is preferably made via a first freewheel device 114.
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Alternatively, however, a rigid connection between the output shaft 110 and the drive connection can also be provided.
In the embodiment of the invention shown in the drawings, this drive connection is formed by a chain drive that drives the rear wheel of the bicycle, wherein, similarly to the pedal drive, the rotary movement of the geared motor 11 via the output sprocket 111 onto a second drive chain 112 and from this via a second rear sprocket 113 is transmitted to the axle 10 of the rear wheel. Alternatively, the drive connection could also be formed by a toothed belt, V-belt drive or the like.
The connection of the two rear sprockets 9, 113 to the rear axle is formed by a second freewheel device 14. This can either be designed as a conventional, simple freewheel device, the two rear sprockets 9, 113 being rigidly connected to one another and acting on the axle 10 of the rear wheel via a common freewheel device, or as a double freewheel device, i. H. each of the two rear sprockets 9, 113 acts on the axle 10 of the rear wheel via a separate freewheel device. The embodiment as a double freewheel has the advantage over the design as a simple freewheel that the chain drive of the pedal drive does not rotate during operation of the geared motor 11, so the pedals 5, 6 remain at rest.
The type of fixing the geared motor 11 to the bicycle is shown in FIGS. 3 and 4.
The geared motor 11 has a mounting flange 15, which mounting flange 15 can be introduced into a groove 130 formed on the underside of the stand plate 13.
Since the mounting flange 15 of the geared motor 11 is designed to fit exactly into this groove 130, the insertion of the mounting flange 15 into this groove 130 prevents rotation of the geared motor 11 about its vertical axis. The actual fixing of the geared motor 11 takes place with the aid of a screw 16, which projects through the stator plate 13 and engages in a thread 18 arranged on the mounting flange 15. As shown in the drawings, a counter plate 17 can be arranged on the upper side of the rear wheel fork 12 against which the head of the screw 16 bears.
An arrangement of such a counter plate 17 has the advantage over the other conceivable variant, namely to design the screw 16 with a shorter thread and to place its head on the upper side of the stand plate 13, in that the head of the screw 16 is more easily accessible for tools and thus easier assemble.
Since the groove 130 is designed to run essentially parallel to the pedal shaft 2 in all types of bicycles, the above-described fixing of the geared motor 11 can align the driven sprocket 111 with the rear sprocket 113 in a particularly simple manner with almost every type of bicycle, with a correspondingly precise design of the mounting flange 15 be aligned. Retrofitting a conventional one
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Bicycle with the electric drive described here is possible in a particularly simple manner.
The batteries, control and regulating devices required for operating the geared motor 11 are arranged in a pocket 20 fixed to the luggage rack 19 of the bicycle. With the aid of an operating element 22 arranged on the handlebar 21, the speed of the geared motor 11 and thus the speed of the bicycle can be influenced. The electrical lines 23 required for connecting the batteries to the control element 22 and to the geared motor 11 are arranged close to the frame elements of the bicycle, so that the user is not disturbed in his movements.