DE102016010457A1 - Replaceable pedal drive for electric bicycles - Google Patents

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein austauschbarer Tretantrieb für Elektrofahrräder. Damit kann ein nicht mehr erwünschter Elektroantrieb eines Elektrofahrrads ersetzt werden ohne dass eine Vorbereitung am Elektrofahrrad nötig ist. Die Erfindung umfasst eine oder mehrere Befestigungsplatten, die am Rahmen des Elektrofahrrads nach der Demontage des Elektrofahrrads montiert werden, und ein Tretlagergehäuse mit Tretlager zur Nutzung als manuell angetriebenes Fahrrad.The invention relates to a replaceable pedal drive for electric bicycles. Thus, a no longer desirable electric drive of an electric bicycle can be replaced without the need for preparation on the electric bicycle is required. The invention includes one or more mounting plates which are mounted on the frame of the electric bicycle after disassembly of the electric bicycle, and a bottom bracket with bottom bracket for use as a manually driven bicycle.

Description

Die Erfindung betrifft einen manuellen Antrieb für Elektrofahrräder, insbesondere solche, die über im Rahmen integrierte Mittelmotoren verfügen.The invention relates to a manual drive for electric bicycles, in particular those having integrated in the frame center motors.

Das Austauschen des Elektromotors bei einem Elektrofahrrad gegen einen manuellen Antrieb ist oftmals vom Fahrradbesitzer erwünscht, weil zum Beispiel bei einem Defekt des Motors die Reperaturkosten sehr hoch sind oder der Besitzer mit der Reichweite oder anderen Eigenschaften nicht zufrieden ist. Des Weiteren stellt ein manueller Antrieb eine ökologisch wertvollere und auch gesündere Alternative zum elektrischen Antrieb dar. Der Wechsel in den manuellen Tretbetrieb ohne das Mitführen des schweren nunmehr nutzlosen Motors ist bisher nicht möglich, so dass die Fahrradbesitzer das gesamte Fahrrad gegen eines mit manuellem Antrieb tauschen müssen.The replacement of the electric motor in an electric bicycle against a manual drive is often desired by the bicycle owner because, for example, in a defect of the engine, the repair costs are very high or the owner is not satisfied with the range or other properties. Furthermore, a manual drive is an ecologically more valuable and healthier alternative to the electric drive. The change to the manual pedal operation without carrying the heavy now useless engine is not possible so far, so that the bike owners swap the entire bike for one with manual drive have to.

Aus der DE 10 2011 079 094 A1 und der DE 20 2012 103 684 U1 sind Fahrradrahmen für Elektrofahrräder bekannt, die für den Einbau eines manuellen Tretlagergehäuses geeignet sind. Dem Gegenstand der Erfindungen gemäß wird bei der Konstruktion des Fahrradrahmens bereits der spätere Austausch mitbedacht. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist jedoch ein Tretlagersystem für Fahrradrahmen, bei denen ausschließlich die Nutzung als Elektrofahrrad bedacht wurde und keine Vorkehrungen für einen späteren Wechsel des Antriebs getroffen wurden. Aus der DE 10 2013 224 668 A1 ist eine austauschbare Tretlagereinheit für ein umrüstbares Elektrofahrrad bekannt. Die Tretlagereinheit umfasst eine Tretlagerwelle und ein Gehäuse. Die offenbarte Lösung soll einen Austausch der Antriebseinheit bei einem umrüstbaren Fahrrad ermöglichen. Die austauschbare Tretlagereinheit wird an der vorgesehenen Stelle am Fahrradrahmen lösbar befestigt. Nachteil der Lösung ist, dass der Austausch nur an dem Fahrrad mit dem vorgegebenen Rahmen (Anspruch 10) durchgeführt werden kann. Ein weiterer Nachteil ist, dass das gesamte Gehäuse mitgewechselt werden muss.From the DE 10 2011 079 094 A1 and the DE 20 2012 103 684 U1 Bicycle frames for electric bicycles are known, which are suitable for the installation of a manual bottom bracket shell. According to the subject matter of the inventions, the later exchange is already taken into account in the construction of the bicycle frame. However, the subject of the present invention is a bottom bracket system for bicycle frames in which only the use as an electric bicycle was considered and no precautions were taken for a later change of the drive. From the DE 10 2013 224 668 A1 is a replaceable bottom bracket unit for a convertible electric bike known. The bottom bracket unit includes a bottom bracket shaft and a housing. The disclosed solution is intended to allow replacement of the drive unit in a convertible bicycle. The replaceable bottom bracket unit is releasably attached to the intended location on the bicycle frame. Disadvantage of the solution is that the exchange can only be performed on the bicycle with the given frame (claim 10). Another disadvantage is that the entire housing must be changed with.

Mit der vorliegenden Erfindung soll das Problem gelöst werden, dass der Wechsel des Fahrradantriebs von einem Elektromotor hin zu einem manuellen Antrieb an unvorbereiteten Elektrofahrrädern nicht oder mit nur hohem Aufwand möglich ist.With the present invention, the problem is to be solved that the change of the bicycle drive from an electric motor to a manual drive to unprepared electric bicycles is not possible or only with great effort.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Tretlagersystem bereitgestellt, das eine Befestigungsplatte, ein Tretlagergehäuse und ein Tretlager umfasst. Das orthogonal gelegene Tretlagergehäuse ist fest mit der Befestigungsplatte verbunden. Diese kann unter anderem angeschweißt sein. Das Tretlager befindet sich im Tretlagergehäuse. Die Befestigungsplatte umschließt das Tretlagergehäuse. Die Form der Befestigungsplatte ist von den Fixierungspunkten des Elektromotors beziehungsweise des Elektromotorengehäuses und des Rahmens abhängig. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um eine dreickeckige Form mit zwei gleichschenkligen Schenkeln und einer runden Basis. Nach der Demontage des Elektromotors beispielsweise eines in der Rahmenmitte befestigten (Mittel-)motors wird die Befestigungsplatte am Rahmen des Elektrofahrrads oder am Gehäuse des Motors befestigt. Dies geschieht bevorzugt an der Stelle, an der zuvor die Abdeckung des Elektromotors befestigt war. An dem Tretlager können Pedale oder auch Kettenräder befestigt werden. Von Vorteil ist, dass eine Vorbereitung für den Austausch an dem Elektrofahrrad nicht vorhanden sein muss. Stattdessen wird die bereits vorhandene Befestigungsinfrastruktur des Elektrofahrrads genutzt.In accordance with the present invention, a bottom bracket system is provided that includes a mounting plate, a bottom bracket shell, and a bottom bracket. The orthogonal located bottom bracket shell is firmly connected to the mounting plate. This can be welded, among other things. The bottom bracket is located in the bottom bracket shell. The mounting plate encloses the bottom bracket shell. The shape of the mounting plate is dependent on the fixing points of the electric motor or the electric motor housing and the frame. In a preferred embodiment, it is a three-cornered shape with two isosceles legs and a round base. After disassembly of the electric motor, for example, mounted in the middle of the frame (center) motor, the mounting plate is attached to the frame of the electric bicycle or on the housing of the engine. This is preferably done at the point where the cover of the electric motor was previously attached. Pedals or sprockets can be attached to the bottom bracket. The advantage is that a preparation for the replacement of the electric bicycle does not have to be present. Instead, the existing mounting infrastructure of the electric bicycle is used.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Befestigungsplatte Schraubenaufnahmelöcher auf, in die Schrauben zur Anbringung der Befestigungsplatte an einem Aufnahmeabschnitt des Fahrradrahmens, der dem Aufnahmeabschnitt des Elektromotorengehäuses entsprechen kann, eingeführt werden können. Dadurch kann die Befestigungsplatte dort lösbar befestigt werden. Bevorzugt befinden sich die Schraubenaufnahmelöcher in kleinen Ausbuchtungen der Befestigungsplatte.In a preferred embodiment, the mounting plate has bolt receiving holes into which bolts for attaching the mounting plate to a receiving portion of the bicycle frame, which may correspond to the receiving portion of the electric motor housing, can be inserted. Thereby, the mounting plate can be releasably secured there. Preferably, the screw receiving holes are located in small protrusions of the mounting plate.

In einer weiteren Ausführungsform befindet sich das Tretlager in derselben Raumachse wie die Antriebswelle des Elektromotors. Die Antriebswelle stellt oftmals den Schwerpunkt des Fahrrads dar. Durch die Nutzung derselben Raumachse wird eine bessere Fahrstabilität erreicht, da das meiste Gewicht beim Treten über die Pedalen auf das Tretlager übertragen wird.In a further embodiment, the bottom bracket is in the same spatial axis as the drive shaft of the electric motor. The drive shaft often represents the center of gravity of the bicycle. By using the same space axis better driving stability is achieved because most of the weight is transferred when pedaling on the pedals on the bottom bracket.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Befestigungsplatte zentral am Tretlagergehäuse angebracht. Dies hat – den Vorteil, dass eine optimale Stabilität gewährleistet wird. Des Weiteren ist eine verbesserte Kompatibilität mit Fahrradrahmen gegeben, die kein Elektromotorengehäuse aufweisen.In a further embodiment, the mounting plate is mounted centrally on the bottom bracket shell. This has - the advantage that an optimal stability is guaranteed. Furthermore, there is an improved compatibility with bicycle frames that have no electric motor housing.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Befestigungsplatte bevorzugt mit dem einen Ende des Tretlagers verbunden. Die Befestigungsplatte ist bei dieser Variante nicht zentral am Tretlager befestigt, sondern distal, wobei ein geringfügiger Abstand von maximal 10% der Länge des Tretlagergehäuses akzeptiert werden kann. Damit eignet sich das Tretlagersystem zum Anschluss an Gehäuse oder Rahmen, deren Abschluss sich lateral befindet.In a further embodiment, the mounting plate is preferably connected to the one end of the bottom bracket. The mounting plate is not centrally attached to the bottom bracket in this variant, but distally, with a slight distance of not more than 10% of the length of the bottom bracket can be accepted. Thus, the bottom bracket system is suitable for connection to housing or frame, the conclusion is lateral.

In einer weiteren Ausführungsform verfügt das Tretlagersystem über eine zweite Befestigungsplatte. Bei manchen Rahmen ist zur Anbringung eine zweite Befestigungsplatte erforderlich. Durch die zweite Befestigungsplatte kann ein Gehäuse, in dem sich der Motor befunden hat, abgedeckt werden. Es erhöht auch die Stabilität. Dies gilt auch für Varianten, in denen die Befestigungsplatten lediglich mit dem Rahmen verbunden sind. Die zweite Befestigungsplatte ist mit dem gegenüberliegenden Ende des Tretlagers verbindbar oder verbunden. Dadurch wird noch weiter die Stabilität erhöht. Auch an dieser Stelle ist ein maximal zehnprozentiger Abstand tolerabel. Die Verbindung ist fest und kann durch Schweißen oder andere Verbindungen erfolgen. Aufgrund der Verankerung mit dem Rahmen und der Kraftübertragung über die Pedale ist eine feste Verbindung nötig.In a further embodiment, the bottom bracket system has a second mounting plate. Some frames require a second mounting plate for attachment. By the second mounting plate, a housing in which the engine was located, be covered. It also increases stability. This also applies to variants in which the mounting plates are only connected to the frame. The second attachment plate is connectable or connected to the opposite end of the bottom bracket. This further increases the stability. Also at this point a maximum of ten percent distance is tolerable. The connection is strong and can be done by welding or other connections. Due to the anchoring to the frame and the transmission of power via the pedals a firm connection is necessary.

In einer weiteren Ausführungsform verfügt das Tretlagersystem über Querstreben zwischen den Befestigungsplatten. Dadurch wird die Stabilität erreicht, die der Elektromotor zuvor gewährleistet hat. Die Querstreben sind an verschiedenen Stellen positioniert. Die Zahl kann variieren.In another embodiment, the bottom bracket system has cross braces between the mounting plates. As a result, the stability is achieved, which has previously ensured the electric motor. The cross struts are positioned in different places. The number can vary.

In einer weiteren Ausführungsform hat die Befestigungsplatte die Form eines gleichschenkligen Dreiecks, wobei die Basis konvex ist und das Tretlagergehäuse sich in der Spitze der Befestigungsplatte befindet. Dadurch wird eine optimale Stabilität hinsichtlich der Kraftübertragung von den Pedalen über das Tretlager, das Tretlagergehäuse und die Befestigungsplatte erreicht. Zudem ist die Basis dadurch mit einigen Rahmen formkompatibel.In a further embodiment, the mounting plate is in the shape of an isosceles triangle, the base being convex and the bottom bracket housing being in the top of the mounting plate. As a result, optimum stability in terms of power transmission from the pedals on the bottom bracket, the bottom bracket shell and the mounting plate is achieved. In addition, the base is thus form compatible with some frames.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der detaillierten Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich.Further advantages of the present invention will be apparent from the detailed description and the drawings.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below.

1 ist eine perspektivische Darstellung des Tretlagersystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 is a perspective view of the bottom bracket system according to the preferred embodiment of the present invention.

2 ist eine perspektivische Darstellung eines Rahmens eines Elektrofahrrads, an dem die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung montiert werden kann. 2 Figure 11 is a perspective view of a frame of an electric bicycle to which the preferred embodiment of the present invention can be mounted.

3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der bevorzugten Ausführungsform an einem Rahmen eines Elektrofahrrads, an dem diese montiert werden kann. 3 is an exploded perspective view of the preferred embodiment of a frame of an electric bicycle, to which it can be mounted.

4 ist eine perspektivische Darstellung der bevorzugten Ausführungsform an einem Rahmen eines Elektrofahrrads, an dem diese montiert werden kann. 4 is a perspective view of the preferred embodiment of a frame of an electric bicycle, on which it can be mounted.

Im Folgenden wird auf die 1–4 Bezug genommen. Demnach umfasst das in den Zeichnungen dargestellte Tretlagersystem eine Befestigungsplatte (1), welche ein Tretlagergehäuse (2) mit dem darin befindlichen Tretlager (3) umschließt. Die Befestigungsplatte (1) hat die Form eines gleichschenkligen Dreiecks. Das Tretlagergehäuse (2) befindet sich an der Spitze des Dreiecks. Die Befestigungsplatte (1) ist mittig am orthogonal dazu postionierten Tretlagergehäuse (2) angeschweißt (Siehe 1). Die Basis der Befestigungsplatte (1) ist konvex und entspricht der Form des Aufnahmeabschnitts (6) am Rahmen (7). Die Befestigungsplatte weist Schraubenaufnahmelöcher (4) in Ausbuchtungen (9) auf, die den Schraubenbefestigungspunkten (5) des Aufnahmeabschnitts (6) entsprechen (Siehe 1–3).The following is on the 1 - 4 Referenced. Accordingly, the bottom bracket system shown in the drawings comprises a mounting plate ( 1 ), which a bottom bracket ( 2 ) with the bottom bracket ( 3 ) encloses. The mounting plate ( 1 ) has the shape of an isosceles triangle. The bottom bracket shell ( 2 ) is at the top of the triangle. The mounting plate ( 1 ) is centered on the orthogonal to this postionierten bottom bracket shell ( 2 ) welded on (See 1 ). The base of the mounting plate ( 1 ) is convex and corresponds to the shape of the receiving portion ( 6 ) on the frame ( 7 ). The mounting plate has bolt receiving holes ( 4 ) in bulges ( 9 ), which correspond to the screw attachment points ( 5 ) of the receiving section ( 6 ) (See 1 - 3 ).

Nach der Demontage des Mittelmotors vom Aufnahmeabschnitt (6) wird an den Schraubenbefestigungspunkten (5) des Mittelmotors die Befestigungsplatte (1) mittels Schrauben und Muttern (8) an den Schraubenaufnahmelöchern (4) befestigt (Siehe 2–4). In der Folge können am Tretlager Pedale und gegebenenfallls Kettenräder und dergleichen befestigt werden. Der manuelle Antrieb ist nun möglich.After disassembly of the center motor from the receiving section ( 6 ) at the screw attachment points ( 5 ) of the center motor, the mounting plate ( 1 ) by means of screws and nuts ( 8th ) at the screw receiving holes ( 4 ) (See 2 - 4 ). As a result, pedals and optionally sprockets and the like can be attached to the bottom bracket. Manual drive is now possible.

Die Erfindung wurde zwar anhand ihrer bevorzugten Ausführungsform erläutert, doch es können viele weitere Änderungen und Variationen vorgenommen werden, ohne über den Umfang der vorliegenden Erfindung hinauszugehen. Daher ist es vorgesehen, dass die beiliegenden Patentansprüche Änderungen und Variationen abdecken, die im tatsächlichen Umfang der Erfindung enthalten sind.While the invention has been described in terms of the preferred embodiment thereof, many other changes and variations can be made without departing from the scope of the present invention. It is therefore intended that the appended claims cover changes and variations that are included within the true scope of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 102013224668 A1 [0003] DE 102013224668 A1 [0003]

Claims (9)

Tretlagersystem zum Ersetzen eines Elektromotors eines Elektrofahrrads bestehend aus einer Befestigungsplatte (1), einem Tretlagergehäuse (2) und einem Tretlager (3), wobei das Tretlager (3) sich in dem Tretlagergehäuse (2) befindet und die Befestigungsplatte (1) das dazu orthogonal gelegene Tretlagergehäuse (2) umschließt.Bottom bracket system for replacing an electric motor of an electric bicycle consisting of a mounting plate ( 1 ), a bottom bracket shell ( 2 ) and a bottom bracket ( 3 ), whereby the bottom bracket ( 3 ) in the bottom bracket shell ( 2 ) and the mounting plate ( 1 ) the orthogonally located bottom bracket shell ( 2 ) encloses. Tretlagersystem nach Absatz 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsplatte (1) über Schraubenaufnahmelöcher (4) zur Befestigung an Schraubenbefestigungspunkten (5) an einem Aufnahmeabschnitt (6) des Rahmens (7) mittels Schrauben und Muttern (8) verfügt.Bottom bracket system according to paragraph 1 , characterized in that the mounting plate ( 1 ) via bolt receiving holes ( 4 ) for attachment to screw attachment points ( 5 ) at a receiving section ( 6 ) of the frame ( 7 ) by means of screws and nuts ( 8th ). Tretlagersystem nach Absatz 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenaufnahmelöcher (4) sich in Ausbuchtungen (9) der Befestigungsplatte (1) befinden.Bottom bracket system according to paragraph 2 , characterized in that the screw receiving holes ( 4 ) in bulges ( 9 ) of the mounting plate ( 1 ) are located. Tretlagersystem nach einem der vorherigen Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass das Tretlager (3) sich in derselben Raumachse wie das Lager des Elektromotors befindet.Bottom bracket system according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the bottom bracket ( 3 ) is in the same spatial axis as the bearing of the electric motor. Tretlagersystem nach einem der vorherigen Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsplatte (1) in der Mitte des Tretlagergehäuses (2) angebracht ist.Bottom bracket system according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the mounting plate ( 1 ) in the middle of the bottom bracket shell ( 2 ) is attached. Tretlagersystem nach einem der vorherigen Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsplatte (1) an einem Ende des Tretlagergehäuses (2) angebracht ist.Bottom bracket system according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the mounting plate ( 1 ) at one end of the bottom bracket shell ( 2 ) is attached. Tretlagersystem nach Absatz 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Tretlagersystem eine zweite Befestigungsplatte umfasst, die mit dem der ersten Befestigungsplatte (1) gegenüberliegenden Ende des Tretlagergehäuses (2) verbindbar oder verbunden ist.Bottom bracket system according to paragraph 6 , characterized in that the bottom bracket system comprises a second mounting plate, which with the first mounting plate ( 1 ) opposite end of the bottom bracket shell ( 2 ) is connectable or connected. Tretlagersystem nach einem der vorherigen Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass Querstreben zwischen der ersten Befestigungsplatte (1) und der zweiten Befestigungsplatte bestehen.Bottom bracket system according to one of the preceding paragraphs, characterized in that transverse struts between the first mounting plate ( 1 ) and the second mounting plate. Tretlagersystem nach einem der vorherigen Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsplatte (1) die Form eines gleichschenkligen Dreiecks hat, wobei die Basis konvex ist und das Tretlagergehäuse (2) sich in der Spitze der Befestigungsplatte (1) befindet.Bottom bracket system according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the mounting plate ( 1 ) has the shape of an isosceles triangle, wherein the base is convex and the bottom bracket shell ( 2 ) in the top of the mounting plate ( 1 ) is located.
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EP3766771A1 (en) 2019-07-19 2021-01-20 Continental Bicycle Systems GmbH & Co. KG Connection system of a drive unit with a bicycle frame
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