DE102012004171A1 - Drive unit for electric bicycle e.g. mountain bicycle, has electric motor and battery that are provided on base portion, and bicycle frame which is supported on base portion - Google Patents

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Pierre-Olivier GARCIA
Richard Shaw
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Abstract

The drive unit (20) has an electric motor (100) and a battery (50) which are provided on cast metal base portion (21). The bicycle frame (16) is supported on the base portion provided with lower tube portion (22). The lower tube portion is connected with the bottom bracket (24). The lower tube portion is provided with a recess (72) for releasably receiving the battery. An independent claim is included for bicycle frame.

Description

  • Technisches GebietTechnical area
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Zweirad, insbesondere eine Hilfsantriebseinheit für ein Elektrofahrrad, sowie einen Rahmen für ein Zweirad.The present invention relates to a drive unit for a bicycle, in particular an auxiliary drive unit for an electric bicycle, and a frame for a bicycle.
  • Hintergrundbackground
  • Elektroräder oder Elektrofahrräder weisen typischerweise einen als Hilfsantrieb ausgebildeten Elektromotor auf, welcher wahlweise im Vorderrad oder im Hinterrad als Nabenmotor oder aber auch im Tretlager eines solchen Fahrrads in Form eines sogenannten Mittelmotors angebracht sein kann. Der Elektromotor stellt hierbei eine Fahrunterstützung bereit, welche durch eine vom Endanwender initiierte Pedalbetätigung angefordert werden kann. Die Energieversorgung des Elektromotors erfolgt hierbei typischerweise über einen lösbar am Fahrrad angeordneten Akkumulator. Neben limitierter als auch unlimitierter Tretunterstützung können Elektrofahrräder auch einen tretunabhängigen Zusatzantrieb aufweisen. Das Mitführen der Akkumulatoren erfolgt oftmals auf oder an einem Gepäckträger des Fahrrads.Electric bikes or electric bicycles typically have an electric motor designed as an auxiliary drive, which can be mounted either in the front wheel or in the rear wheel as a hub motor or in the bottom bracket of such a bicycle in the form of a so-called center motor. The electric motor in this case provides a driving assistance, which can be requested by an initiated by the end user pedal operation. The power supply of the electric motor is typically carried out via a detachably arranged on the bicycle accumulator. In addition to limited as well as unlimited pedal assist, electric bicycles can also have a pedal-independent auxiliary drive. The carrying of the batteries is often on or on a luggage rack of the bicycle.
  • In der DE 10 2010 032 801 A1 ist ferner ein Elektrofahrrad beschrieben, wobei im Freiraum zwischen einem Sattelrohr und den von der Sattelstütze und dem Tretlager sich zu dem Lenkkopf erstreckenden Rohren ein Energiespeichermodul mittels einer Klemmvorrichtung herausnehmbar befestigt ist.In the DE 10 2010 032 801 A1 Further, an electric bicycle is described, wherein in the space between a seat tube and extending from the seat post and the bottom bracket to the steering head tubes an energy storage module is removably mounted by means of a clamping device.
  • Die Gewichtsverteilung gängiger Elektrofahrräder und ihre Schwerpunktlage sind insbesondere aufgrund der zwangsläufig mitzuführenden Akkumulatoren oft nicht optimal. Ferner erweist sich die Integration der Hilfsantriebskomponenten im oder am Rahmen von Zweirädern als verbesserungswürdigThe weight distribution of common electric bicycles and their center of gravity are often not optimal, in particular because of the inevitably entrained batteries. Furthermore, the integration of the auxiliary drive components in or on the frame of two-wheelers proves to be in need of improvement
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Antriebseinheit für ein Zweirad, insbesondere für ein Elektrofahrrad bereitzustellen, die einerseits eine möglichst platzsparende und sichere Anordnung auswechselbar mitzuführender Akkumulatoren ermöglicht und die andererseits ein formschönes Design aufweist. Es ist hierbei eine weitere Aufgabe, einen möglichst kostengünstig herstellbaren und für die Massenproduktion geeigneten Rahmen für ein mit einem Hilfsantrieb versehenes Zweirad bereitzustellen, welcher ein hohes Maß an Funktionsintegration aufweist.It is therefore an object of the present invention to provide an improved drive unit for a bicycle, in particular for an electric bicycle, on the one hand enables a space-saving and safe arrangement replaceable mitzuführender accumulators and on the other hand has a shapely design. In this case, it is a further object to provide a frame that is as cost-effective as possible and suitable for mass production for a two-wheeler provided with an auxiliary drive, which has a high degree of functional integration.
  • Vorteilhafte AusgestaltungenAdvantageous embodiments
  • Diese Aufgabe wird mit einer Antriebseinheit gemäß Patentanspruch 1 sowie mit einem Zweiradrahmen gemäß Patentanspruch 12 gelöst, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen jeweils Gegenstand abhängiger Patenansprüche sind.This object is achieved with a drive unit according to claim 1 and with a bicycle frame according to claim 12, wherein advantageous embodiments are each the subject of dependent patent claims.
  • Demgemäß ist eine Antriebseinheit für ein Zweirad vorgesehen, welche ein Grundteil aufweist, welches zugleich als tragende Komponente des Zweiradrahmens fungiert. Im Grundteil der Antriebseinheit ist zumindest ein Elektromotor angeordnet, welcher typischerweise als Hilfsmotor zur Bereitstellung einer Tretunterstützung, etwa nach dem Pedelec-Prinzip arbeitet. Am Grundteil selbst ist ferner zumindest ein Energiespeicher, bevorzugt in Form eines oder mehrerer Akkumulatoren anordenbar. Indem das Grundteil als tragende Komponente des Zweiradrahmens ausgebildet ist, bildet es eine Montageplattform für weitere Rahmenkomponenten des Zweirads, an welcher weitere tragende Komponenten des Zweiradrahmens befestigbar sind.Accordingly, a drive unit for a bicycle is provided, which has a base, which also acts as a supporting component of the bicycle frame. In the base part of the drive unit, at least one electric motor is arranged, which typically operates as an auxiliary motor for providing pedal assistance, for example according to the pedelec principle. Furthermore, at least one energy store, preferably in the form of one or more accumulators, can be arranged on the base itself. By the base is formed as a supporting component of the bicycle frame, it forms a mounting platform for other frame components of the bicycle, to which further supporting components of the bicycle frame are fastened.
  • Das Grundteil der Antriebseinheit kann insoweit als Strebe oder als Rahmenteil eines Zweiradrahmens fungieren. Ferner kann die Antriebseinheit zum Beispiel als eine Art Sattelrohr oder als eine Art Unterrohr eines Zweiradrahmens fungieren. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass der Elektromotor mit dem Tretlager des Zweirads in kraftübertragener Wirkverbindung steht. So ist grundsätzlich auch denkbar, die Antriebseinheit, bzw. ihr Grundteil in Form einer oder mehrerer Hinterradstreben oder Kettenstreben etwa eines Fahrradrahmens auszubilden.The base part of the drive unit can act as a strut or as a frame part of a bicycle frame so far. Further, the drive unit may for example act as a kind of seat tube or as a kind of down tube of a bicycle frame. It is provided in particular that the electric motor is in force-transmitting operative connection with the bottom bracket of the bicycle. So is basically also conceivable to form the drive unit, or its base in the form of one or more rear struts or chain stays about a bicycle frame.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Antriebseinheit bzw. ihr als Gehäuse für den Motor und den Energiespeicher fungierendes Grundteil mit einer Vielzahl unterschiedlicher weiterer Zweiradrahmenkomponenten verbindbar ist, sodass grundsätzlich mit nur einem einzigen Typ oder mit einigen wenigen Typen an Antriebseinheiten eine breite Palette unterschiedlicher Zweiräder gefertigt werden kann. Die Rahmengröße als auch der Zweiradtyp kann hierbei einzig und allein durch die weiteren Zweiradrahmenkomponenten bestimmt werden, welche am stets gleichbleibend konfigurierten oder gleich ausgebildeten Grundteil der Antriebseinheit zu befestigen sind.In particular, it is provided that the drive unit or its basic part functioning as a housing for the motor and the energy store can be connected to a large number of different further bicycle frame components, so that a wide range of different two-wheeled vehicles can basically be manufactured with only a single type or with a few types of drive units can be. The frame size as well as the two-wheeled type can be determined solely by the other two-wheel frame components which are to be fastened to the always uniformly configured or identically designed base part of the drive unit.
  • Auf diese Art und Weise kann eine breite Palette von Elektrofahrrädern mit weitgehend identisch ausgebildeten Antriebseinheiten bereitgestellt werden, so dass die Antriebseinheiten selbst in einer vergleichbaren hohen Stückzahl in einem Massenfertigungsprozess vergleichsweise kostengünstig herstellbar und in ihrer späteren Verwendung oder Einbausituation am oder im Zweirad unterschiedlich verwendbar sind.In this way, a wide range of electric bicycles can be provided with largely identically designed drive units, so that the drive units can be produced comparatively inexpensively even in a comparably large number in a mass production process and can be used differently in their subsequent use or installation situation on or in the two-wheeled vehicle.
  • Durch den modularen Aufbau eines Zweiradrahmens, welcher aus der Antriebseinheit und zumindest einer oder mehreren weiteren tragenden Rahmenkomponenten besteht, können die Stückkosten für die Produktion der vergleichsweise hochpreisigen Antriebseinheit in vorteilhafter Weise gesenkt werden.Due to the modular construction of a bicycle frame, which consists of the drive unit and at least one or more other supporting frame components, the unit costs be lowered for the production of relatively high-priced drive unit in an advantageous manner.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Grundteil einen ein Tretlager aufnehmenden Tretlagerabschnitt auf. Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass der Elektromotor der Antriebseinheit im Bereich des Tretlagerabschnitts, möglichst unmittelbar angrenzend an das Tretlager angeordnet oder als Rohrmotor in das Tretlager integriert ist. Insoweit umfasst die Antriebseinheit ferner ein Tretlager des Zweirads.According to an advantageous embodiment, the base on a bottom bracket receiving bottom bracket. In this case, provision is made in particular for the electric motor of the drive unit to be arranged in the region of the bottom bracket section as close as possible to the bottom bracket or to be integrated as a tubular motor in the bottom bracket. In that regard, the drive unit further comprises a bottom bracket of the two-wheeler.
  • Neben einem Tretlagerabschnitt kann das Grundteil der Antriebseinheit nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung auch einen Unterrohrabschnitt aufweisen, welcher mit einem freien Endabschnitt mit einem Steuerkopfabschnitt des Zweiradrahmens verbindbar ist. Der Unterrohrabschnitt fungiert hierbei als Unterrohr eines herkömmlichen Zweiradrahmens und kann diesen vollständig ersetzen.In addition to a bottom bracket portion, the base part of the drive unit may according to a further advantageous embodiment also have a lower pipe section, which is connectable with a free end portion with a control head portion of the bicycle frame. The lower pipe section acts as a down tube of a conventional bicycle frame and can replace it completely.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung grenzen der Unterrohrabschnitt und der Tretlagerabschnitt des Grundteils der Antriebseinheit unmittelbar aneinander an. Es ist von Vorteil hierbei ferner vorgesehen, wenn der Unterrohrabschnitt und der Tretlagerabschnitt des Grundteils einstückig ausgebildet sind. Insoweit kann der gesamte Bereich eines Zweiradrahmens, welcher ein Tretlager mit einem Steuerkopf verbindet, durch die Antriebseinheit bzw. durch ihr Grundteil ausgebildet sein. Zur Bildung eines vorderen Dreiecks eines typischen Zweiradrahmens wäre hierbei lediglich die Anbindung eines zum Beispiel ein Sattelrohr und ein Oberrohr aufweisenden Oberrahmens sowie ggfs. die Anbindung von Sattelstreben und/oder Hinterradstreben erforderlich.In a further preferred embodiment, the lower pipe section and the bottom bracket section of the base part of the drive unit adjoin one another directly. It is advantageous in this case further provided when the lower pipe section and the bottom bracket portion of the base are integrally formed. In that regard, the entire area of a bicycle frame, which connects a bottom bracket with a control head, be formed by the drive unit or by its base. To form a front triangle of a typical bicycle frame this would be only the connection of an example, a seat tube and a top tube having upper frame and possibly. The connection of saddle struts and / or rear struts required.
  • Die Antriebseinheit bildet hierbei ein Rahmenmodul, welches das Tretlager als auch ein Unterrohr eines Zweiradrahmens umfasst.The drive unit here forms a frame module, which includes the bottom bracket and a down tube of a bicycle frame.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Grundteil als Guss-Metallbauteil ausgebildet. Es kann aber auch aus einem Metallblock gefräst sein. Abweichend hiervon ist denkbar, dass das Grundteil mehrere miteinander verschweißte Rohr- oder Gehäuseabschnitte aufweist oder dass das Grundteil zum Beispiel zumindest bereichsweise aus einem Kohlefaserwerkstoff gefertigt ist. Das Grundteil bildet jedenfalls eine bauliche Einheit, mittels welcher der Elektromotor und ein im oder am Unterrohrabschnitt vorgesehener Energiespeicher besonders elegant und formschön als Ganzes in eine Zweiradrahmenstruktur integriert werden können.According to a preferred embodiment, the base part is formed as a cast metal component. But it can also be milled from a metal block. Notwithstanding this, it is conceivable that the base part has a plurality of tube or housing sections welded together or that the base part is, for example, at least partially made of a carbon fiber material. In any case, the base part forms a structural unit, by means of which the electric motor and an energy store provided in or on the lower pipe section can be integrated particularly elegantly and shapely as a whole into a two-wheel frame structure.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Grundteil, insbesondere im Übergangsbereich zwischen dem Tretlagerabschnitt und dem Unterrohrabschnitt, zumindest einen Befestigungsabschnitt für einen Oberrahmen oder für ein Sattelrohr auf. Der Befestigungsabschnitt kann hierbei z. B. in Form einer Steckmuffe ausgebildet sein, die zur Aufnahme eines Sattelrohrs geeignet ist. Alternativ ist denkbar, dass an gegenüberliegenden Seitenwangen oder Seitenabschnitten des Grundteils weitgehend identisch oder symmetrisch ausgebildete Befestigungsabschnitte vorgesehen sind, welche mit einem gabelartig verzweigenden Schenkel eines Oberrahmens verbindbar sind.According to a further preferred embodiment, the base part, in particular in the transition region between the bottom bracket portion and the lower pipe section, at least one attachment portion for a top frame or for a seat tube. The attachment portion may in this case z. B. in the form of a plug-in socket, which is suitable for receiving a seat tube. Alternatively, it is conceivable that substantially identically or symmetrically formed fastening sections are provided on opposite side cheeks or side portions of the base, which are connectable to a fork-like branching leg of a top frame.
  • Die Schenkel des Oberrahmens können hierbei parallel und symmetrisch zueinander ausgebildet sein und das Grundteil zumindest partiell seitlich umschließen oder einfassen.The legs of the upper frame can in this case be formed parallel and symmetrical to each other and enclose the base at least partially laterally or border.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der Tretlagerabschnitt mit einer Hinterradschwinge schwenkbar verbunden. Der dem Tretlagerabschnitt abgewandte Teil der Hinterradschwinge weist hierbei ein Achslager für das Hinterrad auf und stellt zudem eine Drehmomentübertragung an das als Antriebsrad fungierende Hinterrad bereit. Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass das Tretlager selbst als Drehachse für eine Schwenkbewegung der Hinterradschwinge gegenüber der Antriebseinheit fungiert.According to a further preferred embodiment, the bottom bracket portion is pivotally connected to a rear swing arm. The side facing away from the bottom bracket portion of the rear swing arm in this case has a journal bearing for the rear wheel and also provides a torque transmission to the rear wheel acting as a drive wheel. In this case, it is provided in particular that the bottom bracket itself acts as a rotation axis for a pivoting movement of the rear swinging arm relative to the drive unit.
  • Die schwenkbare Anbindung der Hinterradschwinge an den Tretlagerabschnitt der Antriebseinheit ermöglicht eine federnde Lagerung der Hinterradschwinge. So ist nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass der Unterrohrabschnitt der Antriebseinheit an einem dem Tretlagerabschnitt zugewandten Endabschnitt einen Befestigungsabschnitt für ein andern Ends mit der Hinterradschwinge koppelbares Dämpfungselement aufweist. Anstelle einer Anbindung des Dämpfungselements an einem unteren Endabschnitt des Unterrohrabschnitts ist aber auch eine Anbindung am Tretlagerabschnitt selbst denkbar. Mittels eines Dämpfungselements können auf das Hinterrad einwirkende Stöße und Vibrationen gedämpft werden, so dass der Fahrkomfort des Zweirades insgesamt verbessert werden kann.The pivotable connection of the rear swing arm to the bottom bracket portion of the drive unit allows a resilient mounting of the rear swing arm. Thus, according to a further preferred embodiment, it is provided that the lower pipe section of the drive unit has, at an end section facing the bottom bracket section, a fastening section for a damping element which can be coupled to the rear wheel rocker for a different end. Instead of a connection of the damping element at a lower end portion of the lower pipe section but also a connection to the bottom bracket portion itself is conceivable. By means of a damping element acting on the rear wheel shocks and vibrations can be damped, so that the ride comfort of the bicycle can be improved overall.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Unterrohrabschnitt des Grundteils der Antriebseinheit eine Ausnehmung zur lösbaren Aufnahme des typischerweise als Akkumulator ausgebildeten Energiespeichers auf. Der Unterrohrabschnitt kann hierbei zumindest abschnittsweise ein im Querschnitt etwa C- oder U-förmiges Profil aufweisen, welches von einer Seite her zugänglich ist, um den Akkumulator bei Bedarf auszuwechseln.According to a further preferred embodiment, the lower pipe section of the base part of the drive unit has a recess for releasably receiving the energy accumulator, which is typically designed as an accumulator. In this case, the lower pipe section may have, at least in sections, a profile which is approximately C-shaped or U-shaped in cross-section and which is accessible from one side in order to replace the battery when required.
  • Indem die Akkumulatoraufnahme als etwa schachtartige Ausnehmung im Unterrohrabschnitt ausgebildet ist, kann der Akkumulator auch im eingebauten Zustand stets vom Anwender ergriffen werden. Ferner kann der Akkumulator eine derartige Formgebung aufweisen, dass er, etwa mit einem farblichen Akzent versehen und in Einbaulage befindlich eine grundlegende Außenkontur des Unterrohrabschnitts fortführt und hierbei die von der Ausnehmung gebildete Aushöhlung des Unterrohrabschnitts zumindest bereichsweise ausfüllt.By the accumulator receptacle is formed as a shaft-like recess in the lower pipe section, the accumulator can also in Built-in state always be taken by the user. Further, the accumulator may have such a shape that it, for example, provided with a colored accent and located in installation position continues a basic outer contour of the lower pipe section and in this case at least partially fills the cavity formed by the recess of the lower pipe section.
  • Durch die Anordnung des Akkumulators in einer Ausnehmung des Unterrohrabschnitts ist sofort und unmittelbar erkennbar, ob und inwieweit ein Akkumulator ordnungsgemäß in oder an der Antriebseinheit befestigt ist. Die innerhalb einer Aufnahme vorgesehene Akkumulator-Anordnung ist ferner gegenüber einer Anordnung außen am Rahmen des Zweirads oder an einem Gepäckträger auch in aerodynamischer Hinsicht von Vorteil.The arrangement of the accumulator in a recess of the lower pipe section immediately and immediately recognizable whether and to what extent an accumulator is properly secured in or on the drive unit. The provided within a receptacle accumulator assembly is also against an arrangement outside the frame of the bicycle or on a luggage carrier in aerodynamic advantage.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist an einer von außen und/oder von unten zugänglichen Seite des Unterrohrabschnitts zumindest eine Steckverbindung für ein Stromkabel vorgesehen, die den Anschluss eines Strom- bzw. Ladekabels unmittelbar an die Antriebseinheit ermöglicht. Der im oder am Unterrohrabschnitt angeordnete Akkumulator kann somit auch unmittelbar über die Antriebseinheit aufgeladen werden. Die Steckverbindung kann hierbei auf unterschiedlichste Art und Weise realisiert werden. Es sind hierbei gängige Steckertypen aber auch Magnetstecker denkbar, welche z. B. wasserdichte Flachkontakte aufweisen, die lediglich dann mit Strom beaufschlagt werden, wenn ein magnetisch codierter Gegenstecker mit dem Flachkontakt in Wirkverbindung steht.According to a further preferred embodiment, at least one plug-in connection for a power cable is provided on a side accessible from the outside and / or from below of the lower pipe section, which allows the connection of a power or charging cable directly to the drive unit. The arranged in or on the lower pipe section accumulator can thus be charged directly via the drive unit. The connector can be realized in many different ways. There are here common types of plugs but also magnetic plug conceivable, which z. B. have waterproof flat contacts, which are only applied to power when a magnetically coded mating connector is in operative connection with the flat contact.
  • Nach einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ferner ein Zweiradrahmen für ein Zweirad vorgesehen, welcher zumindest eine zuvor beschriebene und als Zweiradrahmenkomponente ausgebildete Antriebseinheit und welcher zumindest ein weiteres hiermit verbundenes Rahmenteil aufweist. Das Rahmenteil kann hierbei zum Beispiel als Rohrrahmenteil, etwa als Sattelrohr oder als Oberrohr eines vorderen Rahmendreiecks eines Fahrrads ausgebildet sein.According to a further independent aspect, a bicycle frame is further provided for a bicycle, which has at least one previously described and as a bicycle frame component formed drive unit and which at least one further hereby connected frame part. The frame part can in this case be designed, for example, as a tubular frame part, for example as a seat tube or as a top tube of a front frame triangle of a bicycle.
  • In bevorzugter Ausgestaltung ist nach einer Weiterbildung vorgesehen, dass das Rahmenteil mit zwei gegenüberliegenden Endabschnitten mit der Antriebseinheit verbunden ist. Das Rahmenteil ist bevorzugt als Oberrahmen ausgebildet, welcher mit einem Endabschnitt an einem im Übergangsbereich zwischen Tretlagerabschnitt und Unterrohrabschnitt vorgesehenen Befestigungsabschnitt der Antriebseinheit befestigt ist und welcher mit einem gegenüberliegenden, als Steuerkopf ausgebildeten Endabschnitt mit dem freien Endabschnitt des Unterrohrabschnitts verbunden ist.In a preferred embodiment, it is provided according to a development that the frame part is connected to the drive unit with two opposite end portions. The frame part is preferably formed as an upper frame, which is fastened with one end portion to a provided in the transition region between the bottom bracket and bottom tube section fixing portion of the drive unit and which is connected to an opposite, formed as a control head end portion with the free end portion of the lower pipe section.
  • Das als Oberrahmen ausgebildete Rahmenteil kann zusammen mit der Antriebseinheit die strukturelle Funktionalität eines vorderen oder oberen Rahmendreiecks eines Zweiradrahmens bereitstellen. Der Oberrahmen hat hierbei eine im Wesentlichen gebogene oder C-artige Kontur. Von Vorteil erstreckt er sich im Anbindungsbereich an den Tretlagerabschnitt in etwa vergleichbar einem Sattelrohr. Im Bereich des gegenüberliegenden oberen Endabschnitts erstreckt sich der Oberrahmen hingegen etwa vergleichbar einem an einen Steuer- oder Lenkkopf angrenzendes Oberrohr. Der Oberrahmen kann schließlich eine einstückige Verbindung zwischen einem oberen freien Endabschnitt des Unterrohrabschnitts und im Tretlagerabschnitt bereitstellen.The frame member formed as an upper frame may provide, together with the drive unit, the structural functionality of a front or upper frame triangle of a bicycle frame. The upper frame in this case has a substantially curved or C-shaped contour. Advantageously, it extends in the connection area to the bottom bracket section in about comparable to a seat tube. In the region of the opposite upper end portion, however, the upper frame extends approximately comparable to a top tube adjacent to a control or steering head. Finally, the upper frame may provide a one-piece connection between an upper free end portion of the lower pipe section and the bottom bracket section.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Oberrahmen zwei, jeweils aus einem Metallblechzuschnitt gestanzte bzw. aus einem entsprechenden Zuschnitt umgeformte, mit ihren offenen Profilen zumindest abschnittsweise miteinander verbundene Halbschalen auf, die etwa zur Bildung eines zumindest bereichsweise geschlossenen Rahmenprofils miteinander verbindbar sind. Die Ausbildung des Oberrahmens durch zwei miteinander korrespondierende Halbschalen ist besonders kostengünstig und insbesondere in einem Massenfertigungsprozess realisierbar.According to a further preferred embodiment, the upper frame two, each of a sheet metal blank punched or formed from a corresponding blank, at least partially interconnected half shells with their open profiles, which are connected to each other, for example, to form a closed at least partially closed frame profile. The formation of the upper frame by two half shells corresponding to one another is particularly cost-effective and can be realized in particular in a mass production process.
  • Die Halbschalen sind hierbei zumindest in den gegenüberliegenden Befestigungsstellen im Bereich des freien oberen Endabschnitts des Unterrohrabschnitts sowie im Bereich eines Übergangsabschnitts zwischen dem Unterrohrabschnitt und dem Tretlagerabschnitt miteinander verbunden. Es ist hierbei auch denkbar, dass die Halbschalen unmittelbar am Tretlagerabschnitt des Grundteils befestigt sind. Die beiden Halbschalen können ferner auch außerhalb jener Anbindungsabschnitte der Antriebseinheit unmittelbar miteinander verbunden werden, etwa mit einander verschweißt oder miteinander verklebt werden.The half shells are in this case connected to each other at least in the opposite attachment points in the region of the free upper end portion of the lower pipe section and in the region of a transition section between the lower pipe section and the bottom bracket. It is also conceivable that the half shells are attached directly to the bottom bracket portion of the base. Furthermore, the two half-shells can also be connected directly to one another outside of those connecting sections of the drive unit, for example welded or glued together.
  • Der Oberrahmen kann unabhängig von seiner Anbindung an die Antriebseinheit und der Verbindung seiner Halbschalen untereinander bevorzugt auch als Träger für einen Sattel und/oder für eine Sattelstütze fungieren.The upper frame, regardless of its connection to the drive unit and the connection of its half shells with each other preferably also act as a support for a saddle and / or for a seat post.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist schließlich vorgesehen, dass die Halbschalen des Oberrahmens die Antriebseinheit an hierfür vorgesehenen Befestigungsabschnitten zumindest partiell seitlich einfassen und/oder umgreifen. Durch das Zusammenfügen der Halbschalen können somit weitere Rahmenkomponenten, wie etwa ein Steuer- oder Lenkkopf sowie eine Sattelstütze und ggfs. auch Sattelstreben mit dem Oberrahmen verbunden werden, etwa indem die jeweiligen Rahmenkomponenten in hierfür vorgesehene Ausnehmungen der aneinander angrenzenden Halbschalenprofile eingesetzt werden.According to a further preferred embodiment, it is finally provided that the half-shells of the upper frame at least partially laterally surround and / or engage the drive unit at fastening sections provided for this purpose. By assembling the half shells thus further frame components, such as a control or steering head and a seat post and, if necessary,. Sattelstreben can be connected to the upper frame, such as by the respective frame components provided for this purpose recesses adjacent half-shell profiles are used.
  • Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures
  • Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen werden in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Hierbei zeigen:Other objects, features and advantageous embodiments are described in the following description of exemplary embodiments with reference to the figures. Hereby show:
  • 1 eine Seitenansicht eines mit einer Antriebseinheit versehenen Elektrofahrrads, 1 a side view of a provided with a drive unit electric bicycle,
  • 2 eine perspektivische Darstellung des Fahrrads gemäß 1 von schräg hinten unten betrachtet und 2 a perspective view of the bicycle according to 1 viewed from diagonally behind and below
  • 3 eine weitere perspektivische Darstellung des Elektrofahrrads von schräg vorn betrachtet sowie 3 another perspective view of the electric bicycle viewed obliquely from the front and
  • 4 eine isolierte Darstellung einer Antriebseinheit, 4 an isolated representation of a drive unit,
  • 5 eine weitere Ausführungsform eines Elektrofahrrads mit einer Rohrrahmenstruktur und 5 a further embodiment of an electric bicycle with a tubular frame structure and
  • 6 eine isolierte und perspektivische Darstellung zweier einen Oberrahmen bildender Halbschalen. 6 an isolated and perspective view of two a top frame forming half-shells.
  • Detaillierte BeschreibungDetailed description
  • Das in den 1 bis 3 gezeigte, als Elektrofahrrad ausgebildete Zweirad weist neben einem Rahmen 16 ein Vorderrad 12 und ein Hinterrad 14 auf. Der Rahmen 16 ist hierbei zumindest zwei-komponentig ausgeführt. Erweist eine als Rahmenkomponente ausgebildete Antriebseinheit 20 sowie einen hiermit verbundenen bügelartig ausgebildeten Oberrahmen 18 auf. Zudem ist an der in 4 separat gezeigten Antriebseinheit 20 eine Hinterradschwinge 30 schwenkbar gelagert, welche mit ihrem der Antriebseinheit 20 abgewandten Endabschnitt die Hinterradnabe aufnimmt.That in the 1 to 3 shown, designed as an electric bicycle two-wheeler has a frame 16 a front wheel 12 and a rear wheel 14 on. The frame 16 is executed here at least two-component. Provides a trained as a frame component drive unit 20 and a bow-like upper frame connected thereto 18 on. In addition, at the in 4 separately shown drive unit 20 a rear swingarm 30 pivotally mounted, which with its the drive unit 20 remote end portion receives the rear hub.
  • Ferner ist am Oberrahmen 18 eine Sattelstütze 46 mit einem Sattel 48 angeordnet. Das Vorderrad 12 ist in einer Gabel 60 gelagert, die im Bereich eines Steuerkopfabschnitts 66 mit dem Rahmen 16 verbunden ist. Die Laufräder 12, 14 sind ferner mit Bremsen 36, 38 versehen, welche bevorzugt als hydraulisch betätigbare Scheibenbremsen ausgebildet sind.Further, on the upper frame 18 a seatpost 46 with a saddle 48 arranged. The front wheel 12 is in a fork 60 stored in the area of a control head section 66 with the frame 16 connected is. The wheels 12 . 14 are also with brakes 36 . 38 provided, which are preferably designed as hydraulically actuated disc brakes.
  • Das Zweirad 10 kann ferner eine Schaltung 34 aufweisen, welche zum Beispiel als Naben- oder Kettenschaltung ausgebildet sein kann. Die Kraftübertragung zwischen dem Tretlager 24, den dort gelagerten Tretkurbeln 26 und dem Hinterrad 14 kann mittels einer Kette oder mittels eines Riemens 32 erfolgen.The bicycle 10 can also be a circuit 34 have, which may be formed, for example, as a hub or derailleur. The power transmission between the bottom bracket 24 , the cranks stored there 26 and the rear wheel 14 can by means of a chain or by means of a belt 32 respectively.
  • Der Rahmen 16 bzw. ein oberes oder Hauptrahmendreieck wird hierbei von der Antriebseinheit 20 und dem hiermit verbundenen Oberrahmen 18 gebildet. Die Antriebseinheit 20 weist hierbei ein Grundteil 21 auf, welches als Aufnahme für eine in den 1 bis 3 lediglich angedeuteten Elektromotor 100 als auch für einen Energiespeicher 50, welcher bevorzugt in Form eines oder mehrerer Akkumulatoren ausgebildet ist, fungiert. Das Grundteil 21 weist hierbei einen ein Tretlager 25 aufnehmenden Tretlagerabschnitt 24 sowie einen hiermit bevorzugt einstückig verbundenen Unterrohrabschnitt 22 auf, welcher sich vom Tretlagerabschnitt 24 längs sowie schräg nach oben, in den Bereich des Steuerkopfabschnitts 66 erstreckt.The frame 16 or an upper or main triangle is in this case of the drive unit 20 and the associated upper frame 18 educated. The drive unit 20 here has a basic part 21 auf, which as a recording for a in the 1 to 3 merely indicated electric motor 100 as well as for an energy storage 50 , which is preferably formed in the form of one or more accumulators, acts. The basic part 21 here has a bottom bracket 25 receiving bottom bracket section 24 and a hereby preferably integrally connected lower pipe section 22 on, which is from the bottom bracket section 24 along and obliquely upward, in the area of the control head section 66 extends.
  • Der Unterrohrabschnitt 22 ist an seiner dem Oberrahmen 18 zugewandten Seite weitgehend geradlinig ausgebildet. An seiner dem Vorderrad 12 zugewandten Unterseite weist er jedoch eine in 3 zu erkennende schachtartige Ausnehmung 72 auf, welche der lösbaren Aufnahme des Energiespeichers 50 dient. Die Ausnehmung 72 ist hierbei weitreichend geschwungen ausgebildet, um dem Unterrohrabschnitt 22 ein möglichst ästhetisches Aussehen und eine hohe Verwindungssteifigkeit zu verleihen.The lower pipe section 22 is at his the top frame 18 facing side formed largely straight. At his the front wheel 12 facing bottom, however, he has a in 3 to be recognized shaft-like recess 72 on which of the detachable recording of the energy storage 50 serves. The recess 72 Here is sweeping extensively formed to the lower pipe section 22 to give a very aesthetic appearance and a high torsional rigidity.
  • Die Integration und Befestigung des Energiespeichers in der Ausnehmung 72 kann den vergleichsweise schweren, etwa in Form eines Akkumulators ausgebildeten Energiespeicher bezogen auf die Rahmengeometrie in eine schwerpunktsnahe Position verlagern, sodass der Schwerpunkt des gesamten Rahmens möglichst tief liegt.The integration and attachment of the energy storage in the recess 72 can shift the comparatively heavy, designed approximately in the form of an accumulator energy storage relative to the frame geometry in a focal point position, so that the center of gravity of the entire frame is as low as possible.
  • Wie in 3 ferner dargestellt, ist im Bereich einer dem Tretlagerabschnitt 24 zugewandten Stirnfläche der Ausnehmung 72 eine Steckverbindung 70 für ein Ladekabel vorgesehen, mittels welcher der Energiespeicher 50 durch Anschluss eines Ladekabels auch in einer im oder am Unterrohrabschnitt 22 montierten Position aufgeladen werden kann. Die Steckverbindung 70 kann hierbei als Magnetstecker ausgebildet sein.As in 3 also shown, is in the region of the bottom bracket section 24 facing end face of the recess 72 a plug connection 70 provided for a charging cable, by means of which the energy storage 50 by connecting a charging cable in one or on the lower pipe section 22 mounted position can be charged. The plug connection 70 can be designed here as a magnetic plug.
  • Wie in 1 dargestellt, kann der Energiespeicher 50 eine mit dem Unterrohrabschnitt 22 korrespondierende Formgebung aufweisen, sodass sich zum Beispiel ein dem Vorderrad 12 zugewandter Gehäuseabschnitt des Energiespeichers 50 im Wesentlichen parallel zur oberen, dem Oberrahmen zugewandten Begrenzung des Unterrohrabschnitts 22 erstreckt. Nach unten angrenzend an den Unterrohrabschnitt 22 ist am Grundteil 21 der Tretlagerabschnitt 24 vorgesehen, welcher sowohl ein mit Tretkurbeln 26 und Pedalen 28 gekoppeltes Tretlager 25 als auch einen Elektromotor 100 aufnimmt. Der Elektromotor 100 und der Energiespeicher 50 sind gemeinsam am Grundteil 21 befestigt, wobei insbesondere der Energiespeicher lösbar am Grundteil 21 angeordnet ist. Das Grundteil 21 ist hierbei ferner als tragende Komponente des Rahmens 16 ausgebildet.As in 1 shown, the energy storage 50 one with the lower pipe section 22 have corresponding shape, so that, for example, the front wheel 12 facing housing portion of the energy storage 50 substantially parallel to the upper, the upper frame facing the boundary of the lower pipe section 22 extends. Downwards adjacent to the lower pipe section 22 is at the base 21 the bottom bracket section 24 provided, which is both with cranks 26 and pedals 28 coupled bottom bracket 25 as well as an electric motor 100 receives. The electric motor 100 and the energy storage 50 are together at the base 21 attached, in particular, the energy storage releasably on the base 21 is arranged. The basic part 21 is here also as the main component of the frame 16 educated.
  • Das Grundteil 21 bzw. die Antriebseinheit 20 bilden sozusagen eine Montageplattform oder Montagebasis für den Rahmen 16, mithin für das gesamte Zweirad 10. Weitere Rahmenkomponenten, wie zum Beispiel der Oberrahmen 18 und die Hinterradschwinge 30 sind hierbei lediglich als Anbauteile zu betrachten, die je nach vorgesehener Größe und vorgesehenem Einsatzzweck des Zweirads 10 individuell an unterschiedliche Bedürfnisse angepasst werden können. Auf diese Art und Weise kann eine gattungsgemäße Antriebseinheit 20 für eine Vielzahl unterschiedlicher Zweiräder 10 Verwendung finden.The basic part 21 or the drive unit 20 form, as it were, a mounting platform or mounting base for the frame 16 , therefore, for the entire bicycle 10 , Other frame components, such as the upper frame 18 and the rear swingarm 30 Here are to be regarded only as attachments, depending on the intended size and intended use of the bicycle 10 individually adapted to different needs. In this way, a generic drive unit 20 for a variety of different bikes 10 Find use.
  • Das bevorzugt als Elektrofahrrad ausgebildete Zweirad kann zum Beispiel als Mountainbike als All-Terrain-Bike, als City-Fahrrad sowie als Cruiser oder als Rennrad konfiguriert sein. Für sämtliche dieser diversen Fahrradtypen kann stets ein und dieselbe Antriebseinheit 20 verwendet werden, so dass die Antriebseinheit 20 in großer Stückzahl und in Massenfertigung kostengünstig hergestellt werden kann.The two-wheeler preferably designed as an electric bicycle can be configured, for example, as a mountain bike as an all-terrain bike, as a city bike, as a cruiser or as a racing bike. For all of these various types of bicycles can always one and the same drive unit 20 be used so that the drive unit 20 can be produced inexpensively in large quantities and in mass production.
  • Das Grundteil 21 kann hierbei insbesondere als Metallgussteil oder als ein aus einem Metallblock gefrästes Gehäuse für den Elektromotor 100 als auch für den lösbar hieran anzuordnenden Energiespeicher 50 ausgebildet sein. Es ist aber auch denkbar, dass das Grundteil 21 aus mehreren, gestanzten und entsprechend umgeformten, miteinander verbundenen Metallblechen gebildet ist.The basic part 21 can in this case in particular as a metal casting or as a milled from a metal block housing for the electric motor 100 as well as for the releasably arranged thereon energy storage 50 be educated. It is also conceivable that the basic part 21 is formed of a plurality of stamped and correspondingly formed, interconnected metal sheets.
  • Die Hinterradschwinge 30, welche zwei parallele Schenkel aufweist, zwischen welchen das Hinterrad 14 gelagert ist, kann bevorzugt schwenkbar am Tretlagerabschnitt 24 des Grundteils 21 gelagert sein, wobei eine Drehachse von Hinterradschwinge 30 und Grundteil 21 mit dem Tretlager 25 zusammenfällt. In der Ausgestaltung gemäß der 1 bis 3 ist die Hinterradschwinge 30 ferner über ein Dämpfungselement 40 mit dem Unterrohrabschnitt 22 des Grundteils 21 gekoppelt. Das Dämpfungselement 40 ist hierbei bevorzugt als hydraulische oder als Gasdruckfeder ausgebildet und erstreckt sich zwischen einem hinterradschwingenseitigen Befestigungsabschnitt 44 und einen an einem unteren Ende des Unterrohrabschnitts 22 vorgesehenen Befestigungsabschnitt 42.The rear swingarm 30 which has two parallel legs, between which the rear wheel 14 is stored, preferably can be pivoted on the bottom bracket section 24 of the basic part 21 be stored, wherein a rotation axis of the rear swing arm 30 and basic part 21 with the bottom bracket 25 coincides. In the embodiment according to the 1 to 3 is the rear swingarm 30 further via a damping element 40 with the lower pipe section 22 of the basic part 21 coupled. The damping element 40 is here preferably designed as a hydraulic or as a gas pressure spring and extends between a hinterradschwingenseitigen attachment portion 44 and one at a lower end of the lower pipe section 22 provided attachment section 42 ,
  • Der Oberrahmen 18 weist eine etwa C-artige oder gebogene Kontur auf. Ein nach unten ragender unterer Abschnitt 19 ist hierbei in einem Übergangsbereich zwischen Tretlagerabschnitt 24 und Unterrohrabschnitt 22 des Grundteils 21 befestigt, während das freie Ende eines oberen Abschnitts 17 mit einem freien und oberen Endabschnitt 23 des Unterrohrabschnitts 22 des Grundteils 21 verbunden ist. Die Verbindung von oberem Abschnitt 17 und dem nach oben ragenden Endabschnitt 23 des Unterrohrs 22 bildet hierbei einen Steuerkopfabschnitt 66 des Rahmens 16, welcher ferner den Lenkkopf 64, einen Steuersatz 65 und die Gabel 60 aufnimmt.The upper frame 18 has an approximately C-like or curved contour. A downwardly protruding lower section 19 is here in a transition region between bottom bracket section 24 and lower pipe section 22 of the basic part 21 fastened while the free end of an upper section 17 with a free and upper end section 23 of the sub-pipe section 22 of the basic part 21 connected is. The connection of upper section 17 and the upwardly projecting end portion 23 of the down tube 22 in this case forms a control head section 66 of the frame 16 , which further the steering head 64 , a tax rate 65 and the fork 60 receives.
  • Der untere Abschnitt 19 des Oberrahmens 18 ist hierbei etwa im Übergangsbereich zwischen dem Tretlagerabschnitt 24 und dem Unterrohrabschnitt 22 am Grundteil 21 befestigt. Wie anhand der 2 und 3 ersichtlich, weist der Oberrahmen 18 im Überlappungsbereich mit dem Grundteil 21 eine gabelartige Struktur mit zwei seitlichen Schenkeln 54, 56 auf, welche das Grundteil 21 bzw. einen dort vorgesehenen Befestigungsabschnitt 58 zumindest bereichsweise seitlich umschließen. Das Dämpfungselement 40 kommt hierbei ebenfalls zwischen den seitlich nach außen ragenden Schenkeln 54, 56 eines entsprechenden Gabelabschnitts 52 des Oberrahmens 18 zu liegen.The lower section 19 of the upper frame 18 is here approximately in the transition region between the bottom bracket section 24 and the sub-pipe section 22 at the base 21 attached. As based on the 2 and 3 can be seen, the upper frame 18 in the overlap area with the base part 21 a fork-like structure with two lateral thighs 54 . 56 on which the basic part 21 or a fastening section provided there 58 enclose at least partially laterally. The damping element 40 Here comes also between the laterally outwardly projecting legs 54 . 56 a corresponding fork section 52 of the upper frame 18 to lie.
  • Die Sattelstütze 46 erstreckt sich in etwa in geradliniger Verlängerung der Schenkel 54, 56 und ist insoweit in einem Übergangsbereich oder Krümmungsabschnitt 15 zwischen unterem Abschnitt 19 und oberem Abschnitt 17 des Oberrahmens 18 angebunden.The seat post 46 extends approximately in rectilinear extension of the legs 54 . 56 and is so far in a transition region or curvature section 15 between lower section 19 and upper section 17 of the upper frame 18 tethered.
  • Der Oberrahmen 18 ist in der Ausgestaltung gemäß der 1 bis 3 aus zwei gestanzten und umgeformten Metallblechteilen zusammengesetzt, welche aus einem Metallblechzuschnitt ausgestanzt und anschließend etwa mittels einer Pressumformoperation in die gewünschte Form gebracht wurden. Der Oberrahmen 18 weist insoweit zwei miteinander korrespondierende, in 6 separat dargestellte Halbschalen 18a, 18b auf, die sich in der in den 1 bis 3 gezeigten Montagestellung an dem Grundteil 21 jeweils vom Anbindungsabschnitt 58 zum Endabschnitt 23 des Unterrohrabschnitts 22 erstrecken.The upper frame 18 is in the embodiment according to the 1 to 3 composed of two stamped and formed sheet metal parts, which were punched out of a sheet metal blank and then brought about by means of a Pressumformoperation in the desired shape. The upper frame 18 in this respect has two corresponding, in 6 separately shown half shells 18a . 18b auf, which are in the in the 1 to 3 shown mounting position on the base 21 each from the connection portion 58 to the end portion 23 of the sub-pipe section 22 extend.
  • So bilden die rechte Halbschale 18a einen Schenkel 54 und die linke Halbschale 18b, einen Schenkel 56, welche einen Befestigungsabschnitt 58 des Grundteil 21 zwischen sich aufnehmen. Im Übergangsbereich zwischen unterem Abschnitt 19a, 19b und oberem Abschnitt 17a, 17b sind die beiden Halbschalen unmittelbar miteinander verbunden. Die Sattelstütze 46 kann hierbei als Einleger zwischen den beiden Halbschalen 18a, 18b befestigt sein.So form the right half shell 18a a thigh 54 and the left half shell 18b , a thigh 56 , which has a fastening section 58 of the basic part 21 between them. In the transition area between the lower section 19a . 19b and upper section 17a . 17b the two half shells are directly connected. The seat post 46 can be used as an insert between the two half-shells 18a . 18b be attached.
  • Das nach vorn, in Fahrtrichtung ragende freie Ende des oberen Abschnitts 17 kann in vorteilhafter Weise ebenfalls zwei den Endabschnitt 23 des Unterrohrabschnitts 22 seitlich umschließende oder seitlich einfassende, als entsprechende Steuerkopfabschnitte 66a, 66b ausgebildete Halbschalenabschnitte aufweisen, welche sowohl den Endabschnitt 23 als auch den Lenkkopf 64 bzw. die Gabel 64 und den Steuersatz 65 umschließen und dabei den Steuerkopfabschnitt 66 bilden. Im Bereich der Steuerkopfabschnitte 66a weisen die Halbschalen 18a, 18b jeweils miteinander korrespondierende Ausnehmungen auf, von denen lediglich diejenigen Ausnehmungen 90a, 92a der rechten Halbschale 18a in 6 explizit gezeigt sind. In die Ausnehmungen sind weitere Rahmenkomponenten, insbesondere der obere Endabschnitt 23 der Unterrohrabschnitt 22 sowie der Steuersatz 65 einsetzbar. Durch Verbinden und wechselseitiges Befestigen, etwa durch ein Verschrauben der Halbschalen 18a, 18b können die Rahmenkomponenten 22, 65 und die Halbschalen 18a, 18b miteinander und untereinander befestigt werden.The forward, in the direction of travel protruding free end of the upper section 17 can advantageously also two the end portion 23 of the sub-pipe section 22 laterally enclosing or laterally enclosing, as appropriate Control head sections 66a . 66b trained half-shell sections, which both the end portion 23 as well as the steering head 64 or the fork 64 and the tax rate 65 enclose while the control head section 66 form. In the area of the control head sections 66a Show the half-shells 18a . 18b in each case corresponding recesses, of which only those recesses 90a . 92a the right half shell 18a in 6 are shown explicitly. In the recesses are other frame components, in particular the upper end portion 23 the lower pipe section 22 as well as the tax rate 65 used. By connecting and mutually fixing, such as by screwing the half shells 18a . 18b can the frame components 22 . 65 and the half-shells 18a . 18b be fastened together and with each other.
  • Wie in 1 und 3 gezeigt, kann der Steuerkopfabschnitt 66 des oberen Abschnitts 17 zumindest geringfügig nach vorn, von der Gabel 60 vorstehen. Die beiden Halbschalen 18a, 18b des Oberrahmens 18 können hierbei eine Aufnahme etwa für ein Beleuchtungsmodul 68 bilden. Der Lenkkopf 64 ist ferner in einer an und für sich bekannten Art und Weise mit einem Lenker 62 verbunden.As in 1 and 3 shown, the control head section 66 of the upper section 17 at least slightly forward, from the fork 60 protrude. The two half shells 18a . 18b of the upper frame 18 This can be a recording about for a lighting module 68 form. The steering head 64 is also in a manner known per se with a handlebar 62 connected.
  • Der bevorzugt als Akkumulator auswechselbar am bzw. im Unterrohrabschnitt 22 vorgesehene Energiespeicher 50 kann eine seitliche Riffelung 51 aufweisen, die als Handhabe zum Ergreifen des Energiespeichers 50 dient und dessen Abnehmen und Wiedereinsetzen in die schachtartige Ausnehmung 72 des Unterrohrabschnitts 22 erleichtern soll.The preferred as an accumulator replaceable on or in the lower pipe section 22 provided energy storage 50 can have a lateral ribbing 51 have, as a handle for gripping the energy storage 50 serves and its removal and reinsertion in the shaft-like recess 72 of the sub-pipe section 22 should facilitate.
  • Die weitere, in 5 gezeigte Ausgestaltung eines Elektrofahrrads weist vergleichbar der Ausgestaltung gemäß 1 bis 3 ebenfalls eine nahezu baugleiche Antriebseinheit 20 mit einem Tretlagerabschnitt 24 und mit einem Unterrohrabschnitt 22 auf. Tretlagerabschnitt 24 und Unterrohrabschnitt 22 des dort gezeigten Grundteils 21 sind jedoch mit einzelnen Rohrabschnitten oder Steckmuffen versehen, die die Anbindung weiterer Rahmenteile, etwa eines Sattelrohrs 80, eines Steuerrohrs 88, eines Oberrohrs 78, einer Sattelstrebe 82 sowie einer Ketten- oder Hinterradstrebe 84 ermöglichen.The further, in 5 shown embodiment of an electric bicycle has comparable to the embodiment according to 1 to 3 also an almost identical drive unit 20 with a bottom bracket section 24 and with a sub-pipe section 22 on. bottom bracket 24 and lower pipe section 22 of the basic part shown there 21 However, they are provided with individual pipe sections or push-in joints, the connection of other frame parts, such as a seat tube 80 , a head tube 88 , a top tube 78 , a saddle strut 82 and a chain or rear strut 84 enable.
  • Der auf diese Art und Weise gebildete Rahmen 76 kann einen mit einem Sattel 48 sowie eine Frontgabel 86 aufnehmen. Als Kraftübertragungsmittel für das Hinterrad 14 kann auch hier eine Kette oder ein Riemen 32 dienen.The frame formed in this way 76 can one with a saddle 48 as well as a front fork 86 take up. As a power transmission means for the rear wheel 14 can also be a chain or a belt here 32 serve.
  • Der Vergleich der beiden Ausgestaltungen gemäß der 1 bis 3 einerseits und der Ausgestaltung gemäß 5 verdeutlicht, dass eine weitgehend baugleich ausgebildete Antriebseinheit 20 in unterschiedlicher Art und Weise als Rahmenkomponente für ein Elektrofahrrad 10 Verwendung finden kann. Weitere Rahmenkomponenten zur Bildung eines Zweiradrahmens 16, 76 können als Anbauteile an dem sich vom Tretlagerabschnitt 24 bis zu einem Steuerkopfabschnitt 66 erstreckenden Antriebseinheit 20 montiert werden.The comparison of the two embodiments according to the 1 to 3 on the one hand and the embodiment according to 5 clarifies that a largely identical design drive unit 20 in different ways as a frame component for an electric bicycle 10 Can be used. Other frame components for forming a bicycle frame 16 . 76 can as attachments to the from the bottom bracket section 24 up to a control head section 66 extending drive unit 20 to be assembled.
  • Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Patentansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.The illustrated embodiments show only possible embodiment of the invention to which further numerous variants are conceivable and within the scope of the invention. The exemplary embodiments shown are in no way to be construed as limiting the scope, applicability or configuration possibilities of the invention. The present description merely shows the person skilled in the art a possible implementation of an exemplary embodiment according to the invention. Thus, the most varied modifications can be made to the function and arrangement of elements described without thereby abandoning the scope of protection or its equivalents as defined by the following claims.
  • BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1010
    Zweiradbicycle
    1212
    Vorderradfront
    1414
    Hinterradrear wheel
    1616
    Rahmenframe
    1717
    oberer Abschnittupper section
    1818
    Oberrahmentop frame
    1919
    unterer Abschnittlower section
    2020
    Antriebseinheitdrive unit
    2121
    Grundteilbase
    2222
    UnterrohrabschnittDowntube section
    2323
    Endabschnittend
    2424
    Tretlagerabschnittbottom bracket
    2525
    Tretlagerbottom bracket
    2626
    Kurbelcrank
    2828
    Pedalpedal
    3030
    Hinterradschwingeswingarm
    3232
    Riemenbelt
    3434
    Schaltungcircuit
    3636
    Bremsebrake
    3838
    Bremsebrake
    4040
    Dämpfungselementdamping element
    4242
    Anbindungspunktaccess point
    4444
    Anbindungspunktaccess point
    4646
    Sattelstützeseatpost
    4848
    Sattelsaddle
    5050
    Energiespeicherenergy storage
    5151
    Riffelungknurl
    5252
    Gabelabschnittfork portion
    5454
    Schenkelleg
    5656
    Schenkelleg
    5858
    Befestigungsabschnittattachment section
    6060
    Gabelfork
    6262
    Lenkerhandlebars
    6464
    LenkkopfCaster
    65 65
    Steuersatztax rate
    6666
    SteuerkopfabschnittControl header
    6868
    Beleuchtungsmodullighting module
    7070
    Steckverbindungconnector
    7272
    Ausnehmungrecess
    7676
    Rahmenframe
    7878
    Oberrohrtop tube
    8080
    Sattelrohrseat tube
    8282
    Sattelstrebeseat stay
    8484
    Hinterradstreberear strut
    8686
    Gabelfork
    8888
    Steuerrohrhead tube
    90a90a
    Ausnehmungrecess
    92a92a
    Ausnehmungrecess
    100100
    Elektromotorelectric motor
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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  • Zitierte PatentliteraturCited patent literature
    • DE 102010032801 A1 [0003] DE 102010032801 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Antriebseinheit für ein Zweirad mit einem Grundteil (21), in welchem zumindest ein Elektromotor (100) angeordnet und an welchem zumindest ein Energiespeicher (50) anordenbar ist, und wobei das Grundteil (21) als tragende Komponente eines Zweiradrahmens (16) ausgebildet ist.Drive unit for a two-wheeler with a basic part ( 21 ), in which at least one electric motor ( 100 ) and at which at least one energy store ( 50 ) and the basic part ( 21 ) as the main component of a bicycle frame ( 16 ) is trained.
  2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, wobei das Grundteil (21) einen ein Tretlager (25) aufnehmenden Tretlagerabschnitt (24) aufweist.Drive unit according to claim 1, wherein the base part ( 21 ) one a bottom bracket ( 25 ) receiving bottom bracket section ( 24 ) having.
  3. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Grundteil (21) einen Unterrohrabschnitt (22) aufweist, welcher mit einem freien Endabschnitt (23) mit einem Steuerkopfabschnitt (66) des Zweiradrahmens (16) verbindbar ist.Drive unit according to one of the preceding claims, wherein the base part ( 21 ) a sub-pipe section ( 22 ), which with a free end portion ( 23 ) with a control head section ( 66 ) of the bicycle frame ( 16 ) is connectable.
  4. Antriebseinheit nach Anspruch 3, wobei der Unterrohrabschnitt (22) und der Tretlagerabschnitt (24) unmittelbar aneinander angrenzen.Drive unit according to claim 3, wherein the lower pipe section ( 22 ) and the bottom bracket section ( 24 ) directly adjoin one another.
  5. Antriebseinheit nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Unterrohrabschnitt (22) und der Tretlagerabschnitt (24) einstückig ausgebildet sind.Drive unit according to claim 3 or 4, wherein the lower pipe section ( 22 ) and the bottom bracket section ( 24 ) are integrally formed.
  6. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Grundteil (21) als gefrästes und/oder als Guss-Metallbauteil ausgebildet ist.Drive unit according to one of the preceding claims, wherein the base part ( 21 ) is designed as a milled and / or as a cast metal component.
  7. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, wobei das Grundteil (21) in einem Übergangsbereich zwischen Tretlagerabschnitt (24) und Unterrohrabschnitt (22) einen Befestigungsabschnitt (58) für einen Oberrahmen (18) oder für ein Sattelrohr (80) aufweist.Drive unit according to one of the preceding claims 4 to 6, wherein the base part ( 21 ) in a transition region between bottom bracket section ( 24 ) and lower pipe section ( 22 ) an attachment portion ( 58 ) for a top frame ( 18 ) or for a seat tube ( 80 ) having.
  8. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, wobei der Tretlagerabschnitt (24) mit einer Hinterradschwinge (30) schwenkbar verbindbar ist.Drive unit according to one of the preceding claims 2 to 7, wherein the bottom bracket section ( 24 ) with a rear swing arm ( 30 ) is pivotally connectable.
  9. Antriebseinheit nach Anspruch 8, wobei der Unterrohrabschnitt (22) an einem dem Tretlagerabschnitt (24) zugewandten Endabschnitt einen Befestigungsabschnitt (42) für ein andern Ends mit der Hinterradschwinge (30) koppelbares Dämpfungselement (40) aufweist.Drive unit according to claim 8, wherein the lower pipe section ( 22 ) on a bottom bracket section ( 24 ) facing end portion a fastening portion ( 42 ) for another end with the rear swing arm ( 30 ) couplable damping element ( 40 ) having.
  10. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 9, wobei der Unterrohrabschnitt (22) eine Ausnehmung (72) zur lösbaren Aufnahme des als Akkumulator ausgebildeten Energiespeichers (50) aufweist.Drive unit according to one of the preceding claims 3 to 9, wherein the lower pipe section ( 22 ) a recess ( 72 ) for detachably receiving the energy accumulator designed as an accumulator ( 50 ) having.
  11. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 10, wobei an einer von außen und/oder von unten zugänglichen Seite des Unterrohrabschnitts (22) zumindest eine Steckverbindung (70) für ein Stromkabel vorgesehen ist.Drive unit according to one of the preceding claims 3 to 10, wherein on an externally and / or from below accessible side of the lower pipe section ( 22 ) at least one plug connection ( 70 ) is provided for a power cable.
  12. Zweiradrahmen für ein Zweirad mit einer Antriebseinheit (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit zumindest einem hiermit verbundenen Rahmenteil (18; 78, 80, 84, 86).Two-wheeler frame for a two-wheeler with a drive unit ( 20 ) according to one of the preceding claims and with at least one frame part ( 18 ; 78 . 80 . 84 . 86 ).
  13. Zweiradrahmen nach Anspruch 12, wobei das Rahmenteil als Oberrahmen (18) ausgebildet ist, welcher mit einem an einem Endabschnitt vorgesehenen Schenkel (54, 56) an einem im Übergangsbereich zwischen Tretlagerabschnitt (24) und Unterrohrabschnitt (22) vorgesehenen Befestigungsabschnitt (58) der Antriebseinheit (20) befestigt ist und welcher mit einem gegenüberliegenden, als Steuerkopf (66) ausgebildeten Endabschnitt mit einem freien Endabschnitt (23) des Unterrohrabschnitts (22) verbunden ist.A bicycle frame according to claim 12, wherein the frame part is used as a top frame ( 18 ) which is provided with a leg provided at one end portion (FIG. 54 . 56 ) at one in the transition region between bottom bracket section ( 24 ) and lower pipe section ( 22 ) provided attachment portion ( 58 ) of the drive unit ( 20 ) and which with an opposite, as a control head ( 66 ) formed end portion having a free end portion ( 23 ) of the lower pipe section ( 22 ) connected is.
  14. Zweiradrahmen nach Anspruch 13, wobei der Oberrahmen (18) zwei, jeweils aus einem Metallblechzuschnitt gestanzte bzw. umgeformte, mit ihrem offenen Profilabschnitt zumindest bereichsweise miteinander verbundene Halbschalen aufweist.A bicycle frame according to claim 13, wherein the upper frame ( 18 ) has two, each of a sheet metal blank punched or reshaped, with its open profile section at least partially interconnected half shells.
  15. Zweiradrahmen nach Anspruch 14, wobei die Halbschalen des Oberrahmens (18) die Antriebseinheit (20) ein hierfür vorgesehenen Befestigungsabschnitt (58) zumindest partiell seitlich einfassen.A bicycle frame according to claim 14, wherein the half-shells of the upper frame ( 18 ) the drive unit ( 20 ) a designated attachment section ( 58 ) at least partially border laterally.
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