DE102015222407A1

DE102015222407A1 - Rücktrittbremsvorrichtung für Elektrofahrräder

Info

Publication number: DE102015222407A1
Application number: DE102015222407.4A
Authority: DE
Inventors: Markus Winkler; Hermann Raber
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2017-05-18

Abstract

Rücktrittbremsvorrichtung (13) für Elektrofahrräder, insbesondere für E-Bikes und Pedelecs, mit einem Nabenantrieb im Hinterrad und einem am Tretlager (6) angeordneten Freilauf (9), wobei der Freilauf (9) als Klemmkörper- oder Klemmrollenfreilauf ausgebildet ist und über ein Bremsbetätigungselement (14) eine Bremse (17, 19) ansteuert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rücktrittbremsvorrichtung für Elektrofahrräder, insbesondere E-Bikes.
In der DE 42 13 427 A1 ist eine Bremsvorrichtung für Fahrräder, insbesondere für Kinderfahrräder, mit einer am Hinterrad wirkenden Felgenbremse offenbart, wobei die Pedale des Fahrrads mit einem Freilauf mit Rücklaufsperre verbunden sind. Des Weiteren wird bei der Rücklaufsperrfunktion des Freilaufs die Rückwärtsdrehbewegung der Pedale durch ein Übertragungsmittel auf die Felgenbremse am Hinterrad des Fahrrads übertragen.
In der DE 102 36 289 A1 ist eine Rücktrittbremsbetätigungseinrichtung mit selbsttätiger Entkopplung der Tretkurbeln vom Bremsbetätigungselement, das eine über Seilzug oder hydraulisch betätigte Vorder- und/oder Hinterradbremse ansteuert, offenbart. Dabei sitzt eine kompakte Einheit rechtsseitig auf der Tretkurbelachse, wobei die Einheit aus einem Antriebselement, einem zu diesen um einen begrenzten Winkel drehbaren Abtriebselement und einem Bremsbetätigungselement besteht. Auf dem Abtriebselement ist ein drehbares Klinkenelement angeordnet, das über ein Mitnehmerelement vom Antriebselement betätigt wird und am Bremsbetätigungselement ein- oder ausrastet, wobei das Klinkenelement durch eine Rückstellfeder in Ausrastrichtung beaufschlagt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine weiterentwickelte und verbesserte Rücktrittbremsvorrichtung aufzuzeigen.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird dir im Anspruch 1 angegebene Rücktrittbremsvorrichtung vorgeschlagen. Optionale vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich ganz oder teilweise aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Rücktrittbremsvorrichtung für Elektrofahrräder, insbesondere E-Bikes und Pedelecs, weist einen Nabenantrieb im Hinterrad und einen am Tretlager angeordneten Freilauf auf, wobei der Freilauf als Klemmkörper- oder Klemmrollenfreilauf ausgebildet ist und über ein Bremsbetätigungselement eine Bremse ansteuert. Die Klemmkörperfreiläufe und Klemmrollenfreiläufe werden auch als reibschlüssige Freiläufe bezeichnet. Ein Klemmkörperfreilauf weist zwei zueinander konzentrische Ringe auf, zwischen denen die Klemmkörper angeordnet sind. Die Funktion sowie der Aufbau eines Klemmkörperfreilaufs ist beispielsweise in der DE 44 17 958 A1 oder in der DE 41 19 095 A1 beschrieben. Im Vergleich dazu weisen die Klemmrollenfreiläufe einen Außenring und einen dazu koaxialen Innenring auf, wobei einer der beiden Ringe eine Klemmkontur mit über den Umfang angeordneten Klemmrampen aufweist. Gegen die Klemmrampen sind die Klemmrollen mittels Federelementen vorgespannt. Ein Klemmrollenfreilauf ist beispielsweise in der DE 199 37 437 A1 beschrieben. Die erfindungsgemäße Rücktrittbremsvorrichtung ist somit verwendbar bei allen Zweirädern mit Pedalen und einer Elektromotorunterstützung.
Unter E-Bike wird ein Fahrrad mit einem Elektroantrieb verstanden, der über einen Handschalter, meist über einen Gasgriff; ein und ausgeschaltet werden kann. Bei den E-Bikes ist auch eine reine Motorfahrt, also ohne Pedalieren, möglich. Bei einem Pedelec, das ebenfalls zu Elektrofahrrädern zählt, ist die Motorunterstützung abhängig von der Tretleistung. Das heißt, die Motorunterstützung schaltet sich nur beim Pedalieren hinzu.
Der Freilauf ist vorzugsweise mit dem Tretlager oder mit der Tretlagerwelle verbunden. Die Verbindung ist dabei form- oder kraftschlüssig.
Das Bremsbestätigungselement ist beispielsweise mit einem Hydraulikzylinder gekoppelt, welcher eine hydraulische Bremse ansteuert. Hierfür ist das Bremsbestätigungselement vorzugsweise als Koppelstange ausgebildet. Das Bremsbetätigungselement kann auch als Seilzug, insbesondere sogenannter Bowdenzug, ausgebildet sein, der die Bremse ansteuert.
Vorzugsweise ist die Bremse als Nabenbremse, insbesondere Scheibenbremse oder Trommelbremse, ausgebildet.
Ferner ist vorzugsweise eine Gangschaltung, insbesondere eine Kettenschaltung, am Hinterrad vorgesehen. Es ist allerdings auch möglich, die erfindungsgemäße Rücktrittbremsvorrichtung an einem Eingangrad, auch unter Single-Speed bekannt, zu verwenden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten, beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sowie aus den Zeichnungen. Diese zeigen in:
1 eine beispielhafte Tretlagerwelle eines Elektrofahrrads in Schnittansicht,
2 eine schematische Darstellung des Freilaufs mit einem Bremsbestätigungselement zum Ansteuern einer hydraulischen Bremse,
3 eine schematische Darstellung des Freilaufs mit einem Bremsbetätigungselement zum Ansteuern einer Seilzugbremse.
In der 1 ist eine Tretlagerwelle 1 eines Elektrofahrrades in Schnittansicht dargestellt. Die Tretlagerwelle 1 weist an beiden Enden 2 jeweils eine Tretkurbel 3, 4 auf. Beide Tretkurbeln 3, 4 sind mittels jeweils eines Verbindungselements 5 an der Tretlagerwelle 1 befestigt. Mittig zwischen beiden Tretkurbeln 3, 4 ist das Tretlager 6 angeordnet, das in einem Rahmenteil 7 eingebaut ist. An einer der beiden Tretkurbeln 3 ist ein Kettenblatt 8 angeordnet. An der anderen Tretkurbel 4 ist an der Stirnseite zum Tretlager 6 hin ein Freilauf 9 angeordnet, der mit der Tretkurbel 4 und der Tretlagerwelle 1 fest verbunden ist. Der Freilauf 9 ist als Klemmkörperfreilauf ausgebildet und weist einen Innenring 10, einen Außenring 11 sowie dazwischen angeordnete Klemmkörper 12 auf. Des Weiteren ist der Freilauf 9 ein Teil der erfindungsgemäßen Rücktrittbremsvorrichtung 13.
In der 2 ist eine beispielhafte, stark schematisierte Darstellung des Freilaufs 9 mit einem Bremsbetätigungselement 14 gezeigt. Beim Rücktritt, der mit einem Pfeil angedeutet ist, verdreht sich der Freilauf 9 analog zur Rücktrittbewegung. Das Bremsbetätigungselement 14, das hier als Koppelstange 15 ausgebildet ist, steuert somit über einen Hydraulikzylinder 16 eine hydraulisch betätigte Bremse 17 an.
In der 3 ist im Vergleich zu 2 das Bremsbetätigungselement 14 als Seilzug 18 ausgebildet, das eine Seilzugbremse 19 ansteuert.
Bezugszeichenliste

1: Tretlagerwelle
2: ein Ende der Tretlagerwelle
3: erste Tretkurbel
4: zweite Tretkurbel
5: Verbindungselement
6: Tretlager
7: Rahmenteil
8: Kettenblatt
9: Freilauf
10: Innenring
11: Außenring
12: Klemmkörper
13: Rücktrittbremsvorrichtung
14: Bremsbetätigungselement
15: Koppelstange
16: Hydraulikzylinder
17: hydraulisch betätigte Bremse
18: Seilzug
19: Seilzugbremse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4213427 A1 [0002]
DE 10236289 A1 [0003]
DE 4417958 A1 [0006]
DE 4119095 A1 [0006]
DE 19937437 A1 [0006]

Claims

Rücktrittbremsvorrichtung (13) für Elektrofahrräder, insbesondere für E-Bikes und Pedelecs, mit einem Nabenantrieb im Hinterrad und einem am Tretlager (6) angeordneten Freilauf (9), wobei der Freilauf (9) als Klemmkörper- oder Klemmrollenfreilauf ausgebildet ist und über ein Bremsbetätigungselement (14) eine Bremse (17, 19) ansteuert.
Rücktrittbremsvorrichtung (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsbetätigungselement (14) mit einem Hydraulikzylinder (16) gekoppelt ist, welcher eine hydraulisch betätigte Bremse (17) ansteuert.
Rücktrittbremsvorrichtung (13) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (17, 19) als Scheibenbremse ausgebildet ist.
Rücktrittbremsvorrichtung (13) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kettenschaltung am Hinterrad vorgesehen ist.