DE102009029654A1

DE102009029654A1 - Electrical auxiliary drive for bicycle, comprises electric motor with output shaft, and rechargeable energy source connected with electric motor, where driving device is provided for transmitting torque from output shaft to foot pedal shaft

Info

Publication number: DE102009029654A1
Application number: DE200910029654
Authority: DE
Inventors: Jochen Moench; Hans-Peter Dommsch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-09-22
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2011-03-24

Abstract

The electrical auxiliary drive comprises an electric motor (3) with an output shaft (31), and a rechargeable energy source (4) connected with the electric motor. A driving device (5) is provided for transmitting torque from the output shaft to a foot pedal shaft (32) of a bicycle (1). A fastening device (6) is provided for fastening the electric motor at a pipe (9), particularly lower tube of the bicycle. A control unit (7) is provided for operating the electric motor. An independent claim is also included for a bicycle with a rechargeable energy source arranged in the lower area between a seat tube and a lower tube.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Zusatzantrieb für ein Fahrrad sowie ein Fahrrad mit einem derartigen elektrischen Zusatzantrieb.The present invention relates to an electric auxiliary drive for a bicycle and a bicycle with such an electric auxiliary drive.

Elektrische Fahrrad-Hilfsantriebe sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Diese Antriebe weisen den Nachteil auf, dass sie speziell auf einen dafür angepassten Rahmen eines Fahrrads ausgelegt sind und daher auf Standardrädern nicht nachträglich integrierbar sind. Außerdem sind die bekannten Hilfsantriebe häufig auch nicht gewichtsoptimal am Fahrrad angeordnet Es besteht daher der Wunsch, einen Zusatzantrieb für einen Fahrrad bereitzustellen, der nachträglich ohne eine Änderung des Fahrradrahmens angebaut werden kann und somit die Nachteile des Standes der Technik überwindet.Electric bicycle auxiliary drives are known from the prior art in various configurations. These drives have the disadvantage that they are specially designed for a customized frame of a bicycle and therefore can not be retrofitted on standard wheels. In addition, the known auxiliary drives are often not optimal weight arranged on the bike There is therefore a desire to provide an additional drive for a bicycle that can be subsequently grown without changing the bicycle frame and thus overcomes the disadvantages of the prior art.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der erfindungsgemäße elektrische Zusatzantrieb für ein Fahrrad mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist den Vorteil auf, dass hiermit ein elektrischer Fahrrad-Hilfsantrieb auf einfache Weise nachträglich an einem Fahrrad integriert werden kann. Hierzu umfasst der elektrische Zusatzantrieb einen Elektromotor mit einer Ausgangswelle, eine mit dem Elektromotor verbundene wiederaufladbare Energiequelle und eine Triebvorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments von der Ausgangswelle auf eine Tretkurbelwelle des Fahrrads. Die Triebvorrichtung umfasst ein Antriebsradelement, ein Abtriebsradelement und ein das Antriebsradelement mit dem Abtriebsradelement verbindendes, umlaufendes Verbindungselement. Der elektrische Zusatzantrieb umfasst ferner eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Elektromotors an einem Rohr, insbesondere Unterrohr, des Fahrrads, eine Bedieneinheit zur Bedienung des Elektromotors, und eine Steuereinheit, die mit der Bedieneinheit, der Energiequelle und dem Elektromotor verbunden ist und basierend auf Befehlen der Bedieneinheit den Elektromotor steuert. Mittels der Komponenten dieses Zusatzantriebs kann ein elektrischer Fahrrad-Hilfsantrieb, der auch als Zentralantrieb verwendet werden kann, universell und mit einfachen Montageschritten auch von ungeübten Personen an unveränderte Fahrräder angebaut werden. Durch den tiefliegenden Anbau der Motor- Getriebeeinheit im unteren Bereich des Fahrradrahmens wird eine geringe Hochachsenträgheit erreicht, die besonders beim Kurvenfahren von Vorteil ist. Darüber hinaus ist kein verlängerter Radstand zur Integration des Hilfsantriebs erforderlich.The electric auxiliary drive according to the invention for a bicycle with the features of claim 1 has the advantage that hereby an electric bicycle auxiliary drive can be integrated in a simple manner subsequently to a bicycle. For this purpose, the electric auxiliary drive comprises an electric motor with an output shaft, a rechargeable energy source connected to the electric motor and a drive device for transmitting a torque from the output shaft to a pedal crankshaft of the bicycle. The drive device comprises a drive wheel element, a driven wheel element and a peripheral connecting element connecting the drive wheel element to the driven wheel element. The electric auxiliary drive further comprises a fastening device for fastening the electric motor to a pipe, in particular down tube, the bicycle, an operating unit for operating the electric motor, and a control unit which is connected to the operating unit, the power source and the electric motor and based on commands of the operating unit controls the electric motor. By means of the components of this auxiliary drive, an electric bicycle auxiliary drive, which can also be used as a central drive, are universally and with simple assembly steps by inexperienced persons to unchanged bicycles grown. The low-mounted mounting of the motor-gear unit in the lower part of the bicycle frame low Hochachsenträgheit is achieved, which is particularly advantageous when cornering. In addition, no extended wheelbase to integrate the auxiliary drive is required.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Verbindungsvorrichtung als Kette oder als Zahnriemen ausgebildet. Weiterhin bevorzugt weist das Antriebsradelement und das Abtriebsradelement Zahnräder oder Riemenscheiben auf. Hierdurch ist es möglich, eine in Bezug auf die Dauerhaltbarkeit optimale Verbindungsvorrichtung mit einem jeweils dazu optimalen Antriebsradelement und Abtriebsradelement für die Triebvorrichtung vorzusehen.According to a preferred embodiment of the invention, the connecting device is designed as a chain or as a toothed belt. Further preferably, the drive wheel element and the driven wheel element on gears or pulleys. This makes it possible to provide an optimal in terms of durability connection device with a respective optimal drive wheel and driven gear for the drive device.

Vorzugsweise weist das Antriebsradelement und/oder das Abtriebsradelement eine Freilaufvorrichtung auf. Hierdurch ist es möglich, den Elektromotor und die Triebvorrichtung von der Tretkurbelwelle des Fahrrads zu entkoppeln, so dass der Fahrer bei abgeschaltetem Elektromotor bzw. bei entladener Energiequelle nur das zusätzliche Gewicht des Zusatzantriebs bewegen muss und keinen Unterschied gegenüber einem Fahrrad ohne Zusatzantrieb verspürt.The drive wheel element and / or the driven wheel element preferably has a freewheel device. This makes it possible to decouple the electric motor and the drive device from the pedal crankshaft of the bicycle, so that the driver only has to move the extra weight of the auxiliary drive with the electric motor or when discharged energy source and felt no difference compared to a bicycle without additional drive.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Befestigungseinrichtung ein erstes Halteblech und ein zweites Halteblech auf, wobei wenigstens eines der Haltebleche Öffnungen zur Fixierung des Elektromotors am Fahrrad aufweist. Dadurch kann die Motor-Getriebeeinheit durch die an der Tretlagerwelle befestigten Halteblechen in der Nähe des Unterrohrs des Fahrradrahmens befestigt werden.According to a further preferred embodiment of the invention, the fastening device has a first retaining plate and a second retaining plate, wherein at least one of the retaining plates has openings for fixing the electric motor on the bicycle. Thereby, the motor-gear unit can be fixed by the attached to the bottom bracket shaft holding plates in the vicinity of the down tube of the bicycle frame.

Weiterhin bevorzugt sind die Öffnungen als Langlöcher ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, das Verbindungselement zwischen der Triebvorrichtung und der Tretkurbelwelle vorzuspannen und danach den Elektromotor am Halteblech zu fixiert. Darüber hinaus kann in einer Aufnahmeöffnung von einer oder beiden Halteblechen ein um das Unterrohr geschlungener flexibler Riemen befestigt werden, mit dem der Elektromotor gegen das Unterrohr gezogen und zur Drehmomentabstützung abgestützt wird.Further preferably, the openings are formed as slots. This makes it possible to bias the connecting element between the drive device and the pedal crankshaft and then fixed to the electric motor on the retaining plate. In addition, in a receiving opening of one or both holding plates a looped around the down tube flexible belt can be attached, with which the electric motor is pulled against the down tube and supported for torque support.

Vorzugsweise umfasst die Zusatzeinheit ferner einen ersten Sensor zur Erfassung einer Drehzahl und/oder einen zweiten Sensor zur Erfassung eines vom Fahrer aufgebrachten Drehmoments, wobei der Sensor/die Sensoren insbesondere an einem Kurbeltrieb des Fahrrads angeordnet ist/sind. Die von den z. B. in den Tretkurbeln angebrachten Sensoren ermittelten Messwerte können als Zusatzinformationen an die Bedieneinheit übertragen und für den Fahrer sichtbar gemacht werden, der seine Fahrweise entsprechend den erfassten Werten anpassen kann.Preferably, the auxiliary unit further comprises a first sensor for detecting a rotational speed and / or a second sensor for detecting a torque applied by the driver, wherein the sensor / sensors is / are arranged in particular on a crank mechanism of the bicycle. The z. B. in the cranks mounted sensors detected measured values can be transmitted as additional information to the control unit and made visible to the driver who can adjust his driving style according to the detected values.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die wiederaufladbare Energiequelle eine im Wesentlichen dreieckförmige Gestalt auf. Dadurch kann die Energiequelle platzsparend im unteren Rahmendreieck zwischen dem Unterrohr und dem Sattelrohr des Fahrradrahmens untergebracht werden. Ferner kann eine in der Energiequelle integrierte Ladeeinheit über einen Elektroanschluss wieder aufgeladen werden.According to a further preferred embodiment of the invention, the rechargeable energy source has a substantially triangular shape. This allows the energy source to save space in the lower frame triangle between the Down tube and the seat tube of the bicycle frame are housed. Furthermore, a charging unit integrated in the energy source can be recharged via an electrical connection.

Weiterhin bevorzugt ist das Getriebe insbesondere als Planetengetriebe ausgebildet und zwischen der Motorausgangswelle und dem Antriebsradelement angeordnet. Dadurch wird eine äußerst kompakte Elektromotor-Getriebeeinheit mit minimalem Platzbedarf erreicht. Durch die Verwendung von leichten und geräuscharmen Getriebeteilen wird ferner ein leiser Betrieb des Zusatzantriebs erreicht.Further preferably, the transmission is designed in particular as a planetary gear and arranged between the motor output shaft and the drive wheel. As a result, an extremely compact electric motor-gear unit is achieved with minimal space requirements. By using light and quiet gear parts quiet operation of the auxiliary drive is also achieved.

Vorzugsweise ist die Untersetzung des Getriebes in einem Bereich zwischen 1:1 und 1:10, vorzugsweise 1:1 bis 1:8, vorgesehen, die das Pedalieren mit sowohl für Senioren, Normalfahrer und Sportler geeigneten Kadenzen bzw. Trittfrequenzen begünstigen. Außerdem muss der Antrieb dadurch nur in einer kleinen Drehzahlspanne arbeiten und kann entsprechend dem verwendeten Fahrradmodell optimal angepasst werden. Vorzugsweise sind je nach Aufbau des Motors unter Verwendung eines zusätzlichen Stirnradgetriebes oder Planetengetriebes oder Riemengetriebes ferner Übersetzungen bis 1:40 erreichbar.Preferably, the reduction ratio of the transmission is provided in a range between 1: 1 and 1:10, preferably 1: 1 to 1: 8, which favor pedaling with cadence or pedaling frequencies suitable for seniors, normal skiers and athletes. In addition, the drive must work only in a small speed range and can be optimally adapted according to the used bicycle model. Preferably, depending on the structure of the engine using an additional spur gear or planetary gear or belt transmission further translations to 1:40 achievable.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrrad, das einen Zusatzantrieb umfasst, wobei der Elektromotor im unteren Bereich des Fahrrads, insbesondere im Bereich der Tretkurbel angeordnet ist und die wiederaufladbare Energiequelle in einem unteren Bereich zwischen einem Sattelrohr und dem Unterrohr angeordnet ist. Dadurch, dass sowohl der Elektromotor als auch die Energiequelle jeweils möglichst tief am Fahrradrahmen angeordnet sind, ergibt sich ein tiefer Schwerpunkt des gesamten Fahrrads, der einen positiven Einfluss auf die Fahreigenschaften hat.Furthermore, the invention relates to a bicycle, which comprises an auxiliary drive, wherein the electric motor in the lower region of the bicycle, in particular in the region of the pedal crank is arranged and the rechargeable power source is disposed in a lower region between a seat tube and the down tube. The fact that both the electric motor and the power source are arranged as deep as possible on the bicycle frame, resulting in a low center of gravity of the entire bicycle, which has a positive influence on the handling characteristics.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Elektromotor am Unterrohr des Fahrrads und nahe einem horizontalen Zentrum des Fahrrads befestigt. Hierdurch wird eine besonders tiefe Anordnung im unteren Bereich des Fahrradsrahmens erreicht, die ein gutes Fahrverhalten des Fahrrads infolge einer geringen Hochachsenträgheit begünstigt. Ferner wird eine bessere Wendigkeit des Fahrrads erreicht. Um ein Verkratzen des Unterrohrs zu verhindern, ist zwischen dem Elektromotor und dem Unterrohr vorzugsweise ein Polster eingeschoben, das entweder am flexiblen Riemen oder direkt am Unterrohr oder am Elektromotor befestigt ist.According to a further preferred embodiment of the invention, the electric motor is attached to the down tube of the bicycle and near a horizontal center of the bicycle. As a result, a particularly deep arrangement in the lower region of the bicycle frame is achieved, which promotes good handling of the bicycle due to a low Hochachsenträgheit. Furthermore, a better maneuverability of the bicycle is achieved. In order to prevent scratching of the down tube, a cushion is preferably inserted between the electric motor and the down tube, which is attached either to the flexible belt or directly to the down tube or to the electric motor.

Vorzugsweise ist die Triebvorrichtung an einer einem Kettentrieb des Fahrrads entgegengesetzten Seite der Tretkurbelwelle angeordnet. Hierdurch wird eine platzsparende und symmetrische Anordnung des Kettentriebs und gegenüberliegenden Riementriebs erreicht. Darüber hinaus ist anstelle des Riementriebs auch ein weiterer Kettentrieb einsetzbar.The drive device is preferably arranged on a side of the pedal crankshaft opposite a chain drive of the bicycle. As a result, a space-saving and symmetrical arrangement of the chain drive and opposite belt drive is achieved. In addition, another chain drive can be used instead of the belt drive.

Weiterhin bevorzugt ist das erste Halteblech der Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Elektromotors am Fahrrad an einer Seite des Kettentriebs angeordnet und das zweite Halteblech der Befestigungseinrichtung an einer entgegengesetzten Seite des Kettentriebs angeordnet. Hierdurch ist es möglich, die gesamte Elektromotor-Getriebeeinheit an beiden Halteblechen so zu befestigen, dass eine dauerhafte Vorspannung des Verbindungselements sowie eine sichere Drehmomentabstützung am Unterrohr sichergestellt sind. Außerdem können die Elektromotor-Getriebeeinheit und die Triebeinrichtung über eine gemeinsame Abdeckung am Unterrohr abgedichtet und vor Nässe und Schmutz geschützt werden. Ein attraktiv gestaltetes Design dieser Abdeckung erhöht die Wertigkeit des mit dem Zusatzantrieb ausgestatteten Fahrrads und ermöglicht ferner das Aufbringen eines Brandings sowie von Modell- und Herstellerangaben.Further preferably, the first retaining plate of the fastening device for fastening the electric motor to the bicycle is arranged on one side of the chain drive and the second retaining plate of the fastening device is arranged on an opposite side of the chain drive. This makes it possible to attach the entire electric motor-gear unit on both retaining plates so that a permanent bias of the connecting element and a secure torque support on the down tube are ensured. In addition, the electric motor-gear unit and the drive device can be sealed by a common cover on the down tube and protected from moisture and dirt. An attractively designed design of this cover increases the value of the bicycle equipped with the auxiliary drive and also allows the application of a branding and model and manufacturer information.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:

1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrrads mit einem integrierten erfindungsgemäßen elektrischen Zusatzantrieb, 1 a schematic side view of a bicycle with an integrated electric auxiliary drive according to the invention,

2 eine vergrößerte schematische Seitenansicht eines unteren Rahmenbereichs des Fahrrads von 1, 2 an enlarged schematic side view of a lower frame portion of the bicycle of 1 .

3 eine schematische, teilweise geschnittene Draufsicht auf den unteren Rahmenbereich des Fahrrads von 2, und 3 a schematic, partially sectioned plan view of the lower frame portion of the bicycle of 2 , and

4 eine schematische Seitenansicht eines Halteblechs einer Befestigungseinrichtung für den Elektromotor. 4 a schematic side view of a retaining plate of a fastening device for the electric motor.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 ein elektrischer Zusatzantrieb für ein Fahrrad detailliert beschrieben.The following is with reference to the 1 to 4 an electric auxiliary drive for a bicycle described in detail.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Fahrrads 2 mit einem nachträglich daran angebrachten erfindungsgemäßen elektrischen Zusatzantrieb 2. Wie aus 1 ersichtlich, umfasst der elektrische Zusatzantrieb 2 einen Elektromotor 3, eine Triebvorrichtung 5, eine wiederaufladbare Energiequelle 4, eine Steuereinheit 8 sowie eine Bedieneinheit 7. Der Elektromotor 3 ist unterhalb eines Unterrohrs 9 und in Fahrtrichtung vor einem Kettentrieb 17 (3) des Fahrrads 1 angeordnet und über eine Befestigungseinrichtung 6 an einer Tretkurbelwelle 32 und dem Unterrohr 9 befestigt. Wie aus 3 detailliert ersichtlich, die eine vergrößerte schematische Seitenansicht eines unteren Rahmenbereichs des Fahrrads mit einem abgeschnittenen Unterrohr 9 und Sattelrohr 14 zeigt, ist der Elektromotor 3 hierbei mit einem Getriebe 15 zu einer integrierten Motor-Getriebeeinheit 18 zusammengefasst. Die an einer Tretkurbelwelle 32 angeordnete Triebvorrichtung 5 ist auf der dem Kettentrieb 17 entgegengesetzten Seite der Tretkurbelwelle 32 angeordnet und überträgt ein Drehmoment einer Ausgangswelle 31 der Motor-Getriebeeinheit 18 auf die Tretkurbelwelle 32 des Fahrrads 1. Die Drehmomentübertragung der Triebvorrichtung 5 erfolgt hierbei, wie aus 2 ersichtlich, über ein Antriebsradelement 51, das über ein umlaufendes Verbindungselement 53 mit einem Abtriebsradelement 52 verbunden ist, das auf der Tretkurbelwelle 32 zusammen mit einer Tretkurbel 16 des Kurbeltriebs 12 fixiert ist. Wie aus 3 ersichtlich, ist das Verbindungselement 53 als Zahnriemen ausgebildet. Alternativ kann das Verbindungselement 53 auch eine Kette oder ein Keilriemen sein. Das Antriebsradelement 51 und das Abtriebsradelement 52 sind in den 1 bis 3 als Riemenscheiben dargestellt. Alternativ kann als Antriebsradelement 51 sowie als Abtriebsradelement 52 jeweils auch ein Zahnrad verwendet werden. Darüber hinaus weist das Antriebsradelement 51 und/oder das Abtriebsradelement 52 eine Freilaufvorrichtung (nicht dargestellt) auf, die den Kettentrieb 17 von der Motor-Getriebeeinheit 18 entkoppelt, so dass beim Pedalieren ohne Aktivierung des Zusatzantriebs 2 die Motor-Getriebeeinheit 18 durch den Kettentrieb 17 nicht mitbewegt werden muss. 1 shows a schematic side view of a bicycle 2 with a subsequently attached inventive electric auxiliary drive 2 , How out 1 can be seen, includes the electric auxiliary drive 2 an electric motor 3 , a drive device 5 , a rechargeable energy source 4 , a control unit 8th as well as one operating unit 7 , The electric motor 3 is below a down tube 9 and in the direction of travel in front of a chain drive 17 ( 3 ) of the bicycle 1 arranged and via a fastening device 6 on a pedal crankshaft 32 and the down tube 9 attached. How out 3 in detail, the enlarged schematic side view of a lower frame portion of the bicycle with a cut-down tube 9 and seat tube 14 shows is the electric motor 3 with a gearbox 15 to an integrated engine-gear unit 18 summarized. The on a crankshaft 32 arranged drive device 5 is on the chain drive 17 opposite side of the crankshaft 32 arranged and transmits a torque of an output shaft 31 the engine-gear unit 18 on the pedal crankshaft 32 of the bicycle 1 , The torque transmission of the drive device 5 takes place here, as from 2 seen, via a drive wheel 51 , which has an encircling connecting element 53 with a driven wheel element 52 connected to the pedal crankshaft 32 together with a pedal 16 of the crank mechanism 12 is fixed. How out 3 can be seen, is the connecting element 53 designed as a toothed belt. Alternatively, the connecting element 53 also be a chain or a V-belt. The drive wheel element 51 and the driven wheel element 52 are in the 1 to 3 shown as pulleys. Alternatively, as a drive wheel element 51 as well as a driven wheel element 52 each also a gear can be used. In addition, the drive wheel element 51 and / or the driven wheel element 52 a freewheel device (not shown), which the chain drive 17 from the engine-gear unit 18 decoupled, so that when pedaling without activating the auxiliary drive 2 the engine-gear unit 18 through the chain drive 17 does not have to be moved.

Die Befestigungsvorrichtung 6 weist, wie aus 3 ersichtlich, zur Befestigung der Motor-Getriebeeinheit 18 ein erstes Halteblech 61 auf, das auf der Seite des Kettentriebs 17 angeordnet ist, und ein zweites Halteblech 62 auf, das auf der entgegengesetzten Seite des Kettentriebs 17 angeordnet ist. Wie aus 4 ersichtlich, weist das Halteblech 62 eine Mehrzahl von Öffnungen 63 auf, die als Langlöcher ausgebildet sind. Durch die Öffnungen 63 können die Haltebleche 61 und 62 mittels Schrauben jeweils an der Motor-Getriebeeinheit 18 befestigt werden. Die als Langlöcher ausgebildeten Öffnungen ermöglichen hierbei eine Vorspannung des Verbindungselements 53 zwischen dem Antriebsradelement 51 und dem Abtriebsradelement 52 vor der Fixierung der dazu verwendeten Befestigungsschrauben. Darüber hinaus weist das Halteblech 62 an einem den Langlöchern entgegengesetzten Ende eine Ausnehmung 66 mit Tretlagerschalen 67 auf, in die ein nicht dargestelltes Tretlager eingelegt wird. Das Halteblech 62 wird dann zusammen mit dem in der Tretlagerschale 67 der Ausnehmung 66 eingelegten Tretlager an der Tretkurbelwelle 32 befestigt. Darüber hinaus ist im in 4 dargestellten Halteblech 62 noch eine Aufnahmeöffnung 65 ausgebildet, in der ein flexibler Riemen 64 fixiert ist, der zur elastischen Befestigung der an den Halteblechen 61 und 62 befestigten Motor-Getriebeeinheit 18 um das Unterrohr 9 (siehe 2) geführt ist. Wie aus 2 ferner zu ersehen, ist zwischen dem Unterrohr 9 und dem Elektromotor 3 im Bereich des Riemens 64 ein Polster 68 angeordnet, um Beschädigungen des Unterrohrs 9 durch den elastisch dagegen gezogenen Elektromotor 3 zu verhindern.The fastening device 6 shows how out 3 seen, for attachment of the engine-transmission unit 18 a first holding plate 61 on, on the side of the chain drive 17 is arranged, and a second retaining plate 62 on, on the opposite side of the chain drive 17 is arranged. How out 4 can be seen, the retaining plate 62 a plurality of openings 63 on, which are formed as slots. Through the openings 63 can the holding plates 61 and 62 by means of screws on each of the motor-gear unit 18 be attached. The openings formed as elongated holes in this case allow a bias of the connecting element 53 between the drive wheel element 51 and the driven wheel element 52 before fixing the fixing screws used for this purpose. In addition, the retaining plate has 62 at a the slots opposite end of a recess 66 with bottom bracket cups 67 on, in which an unillustrated bottom bracket is inserted. The retaining plate 62 is then together with the in the bottom bracket shell 67 the recess 66 inlaid bottom bracket on the crankshaft 32 attached. In addition, in the 4 shown holding plate 62 still a receiving opening 65 formed in which a flexible belt 64 is fixed, the elastic attachment to the retaining plates 61 and 62 attached engine-gear unit 18 around the down tube 9 (please refer 2 ) is guided. How out 2 It can also be seen, between the down tube 9 and the electric motor 3 in the area of the belt 64 a cushion 68 arranged to damage the down tube 9 by the elastically pulled electric motor 3 to prevent.

Die Bedieneinheit 7 ist, wie in 1 veranschaulicht, an einem Lenker des Fahrrads 1 angeordnet. Die Bedieneinheit 7 ist mit der am Unterrohr 9 befestigten Steuereinheit 8 verbunden, die ebenso wie der Elektromotor 3 mit der Energiequelle 4 verbunden ist. Ferner ist die Steuereinheit 8 mit dem Elektromotor verbunden. Die Energiequelle 4 ist dreieckförmig ausgebildet und im Rahmendreieck zwischen dem Unterrohr 9 und dem Sattelrohr 14 des Fahrrads angeordnet. Die Steuereinheit 8 kann alternativ auch an anderen Positionen, wie z. B. unterhalb des Unterrohrs 8, am Sattelrohr 14, im unteren Rahmendreieck oder direkt am Gehäuse der Motor-Getriebeeinheit 18 angebracht werden. Die Steuereinheit 8 ist ausgelegt, um auf der Basis der Eingabebefehle an der Bedieneinheit 7 den Elektromotor 3 zu steuern. Über die Bedieneinheit 7 kann neben dem Ein- und Ausschalten des Zusatzantriebs auch eine Rekuperationsfunktion gewählt werden, die eine Energierückgewinnung, z. B. beim Abwärtsfahren, durch den dafür ausgelegten Elektromotor ermöglicht, der dann als Generator betrieben wird. Darüber hinaus werden an der Bedieneinheit 7 die von der Steuereinheit 8 empfangenen Signale angezeigt. Neben den Signalen über Geschwindigkeit und Trittfrequenz können z. B. auch Signale von externen Pulsmessgeräten und Signale der Höhenmessung von der Bedieneinheit 7 empfangen, angezeigt und gespeichert werden. Ferner kann die Bedieneinheit 7 auch über einen externen PC programmiert werden.The operating unit 7 is how in 1 illustrated on a handlebar of the bicycle 1 arranged. The operating unit 7 is with the down tube 9 attached control unit 8th connected, as well as the electric motor 3 with the energy source 4 connected is. Further, the control unit 8th connected to the electric motor. The energy source 4 is triangular in shape and in the frame triangle between the down tube 9 and the seat tube 14 of the bicycle. The control unit 8th Alternatively, at other positions, such. B. below the down tube 8th , on the seat tube 14 , in the lower frame triangle or directly on the housing of the motor-gear unit 18 be attached. The control unit 8th is designed to be based on the input commands on the control unit 7 the electric motor 3 to control. About the control unit 7 In addition to the switching on and off of the auxiliary drive and a recuperation function can be selected, the energy recovery, z. B. when driving down, made possible by the designed electric motor, which is then operated as a generator. In addition, on the control unit 7 that of the control unit 8th received signals. In addition to the signals on speed and cadence z. As well as signals from external heart rate monitors and signals of the height measurement of the control unit 7 received, displayed and stored. Furthermore, the operating unit 7 can also be programmed via an external PC.

Der erfindungsgemäße Zusatzantrieb weist darüber hinaus den Vorteil auf, dass optionale Zusatzkomponenten, wie z. B. ein Zusatzakku oder Tretkurbeln mit integrierten Sensoren zur Drehmomenterfassung zur weiteren Aufrüstung integriert werden können. Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße Zusatzantrieb, der aufgrund seiner Getriebeauslegung nur in einer kleinen Drehzahlspanne arbeiten muss, durch die Verwendung von Elektromotoren mit unterschiedlicher Leistung für den jeweiligen Einsatzzweck weiter optimierbar.The additional drive according to the invention also has the advantage that optional additional components such. B. an additional battery or cranks with integrated sensors for torque detection for further upgrade can be integrated. In addition, the additional drive according to the invention, which must work due to its transmission design only in a small speed range, further optimized by the use of electric motors with different power for the particular application.

Claims

Electric auxiliary drive for a bicycle, comprising: - an electric motor ( 3 ) with an output shaft ( 31 ), - one with the electric motor ( 3 ) connected rechargeable energy source ( 4 ), - a drive device ( 5 ) for transmitting a torque from the output shaft ( 31 ) on a pedal crankshaft ( 32 ) of the bicycle, wherein the drive device ( 5 ) a drive wheel element ( 51 ), a driven wheel element ( 52 ) and a drive wheel element ( 51 ) with the driven wheel element ( 52 ) connecting, circumferential connecting element ( 53 ), - a fastening device ( 6 ) for fixing the electric motor ( 3 ) on a pipe ( 9 ), in particular down tube of the bicycle, - an operating unit ( 7 ) for operating the electric motor ( 3 ), and - a control unit ( 8th ) connected to the control unit ( 7 ), the energy source ( 4 ) and the electric motor ( 3 ) and based on commands of the operating unit ( 7 ) the electric motor ( 3 ) controls.

Auxiliary drive according to claim 1, characterized in that the drive device ( 5 ) has a chain or a toothed belt.

Auxiliary drive according to claim 1 or 2, characterized in that the drive wheel element ( 51 ) and the driven wheel element ( 52 ) Have gears or pulleys.

Additional drive according to one of the preceding claims, characterized in that the drive wheel element ( 51 ) and / or the output element ( 52 ) has a freewheel device.

Additional drive according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening device ( 6 ) a first retaining plate ( 61 ) and a second retaining plate ( 62 ) and at least one of the retaining plates ( 61 . 62 ) Openings ( 63 ) for fixing the electric motor ( 3 ) on the bicycle.

Auxiliary drive according to claim 5, characterized in that the openings ( 63 ) are formed as slots.

Auxiliary drive according to one of the preceding claims, further comprising a first sensor ( 10 ) for detecting a rotational speed and / or a second sensor ( 11 ) for detecting a torque of the electric motor ( 3 ), wherein the first and / or second sensor ( 10 . 11 ) in particular on a crank mechanism ( 12 ) of the bicycle is arranged.

Auxiliary drive according to one of the preceding claims, characterized in that the rechargeable energy source ( 4 ) has a substantially triangular shape.

Auxiliary drive according to one of the preceding claims, characterized by a transmission ( 50 ), in particular a planetary gear for speed change at the output shaft ( 31 ).

Auxiliary drive according to claim 9, characterized in that a reduction of the transmission ( 15 ) is provided between 1: 1 and 1:10 or that an additional transmission is provided for a total ratio between 1: 1 to 1:40.

Bicycle comprising an auxiliary drive according to one of the preceding claims, wherein the electric motor ( 3 ) in the lower part of the bicycle, in particular in the area of the crank ( 16 ) and the rechargeable energy source ( 4 ) in a lower area ( 13 ) between a seat tube ( 14 ) and the down tube ( 9 ) is arranged.

Bicycle according to claim 11, characterized in that the electric motor ( 3 ) on the down tube ( 9 ) of the bicycle is attached.

Bicycle according to one of claims 11 or 12, characterized in that the drive device ( 5 ) on a chain drive ( 17 ) of the bicycle opposite side of the crankshaft ( 32 ) is arranged.

Bicycle according to one of claims 11 to 13, characterized in that the first retaining plate ( 61 ) of the fastening device ( 6 ) for fixing the electric motor ( 3 ) on the bicycle on one side of the chain drive ( 17 ) is arranged and the second retaining plate ( 62 ) of the fastening device ( 6 ) on an opposite side of the chain drive ( 17 ) is arranged.