DE102016122441A1 - Bicycle and kit for quick setup / conversion on Pedelec / S-Pedelec - Google Patents
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Abstract
Fahrrad, das sich innerhalb weniger Minuten und ohne besonderes Werkzeug und handwerkliches Geschick von einem MTB/Straßenrad in ein Pedelec/S-Pedelec und umgekehrt umbauen lässt. Dies gelingt mittels einer erweiterten Grundausstattung des Fahrrads mit den für ein Pedelec/S-Pedelec notwendigen Schaltern und Knöpfen am Lenker sowie eines Bausatzes bestehend auseinem Akku (4) und einer Einrichtung zur Schnellbefestigung am Fahrrad,einer vorderen Armatur (1) mit den zum Aufrüsten auf Pedelec/S-Pedelec notwendigen vorderen Komponenten wie Display, Licht, Reflektor, Hupe, Blinker und mit einer Einrichtung zur Schnellbefestigung am Fahrrad,einer hinteren Armatur (6) mit den zum Aufrüsten auf Pedelec/S-Pedelec notwendigen Komponenten wie Reflektor, Blinker, Rücklicht, Bremslicht, Kennzeichen und Kennzeichenbeleuchtung und mit einer Einrichtung zur Schnellbefestigung am Fahrrad,einem hinteren Laufrad mit Nabenmotor (5) zum Austausch mit einem Laufrad ohne Antrieb undeinem Kabelbaum (2) zur elektrischen Verbindung genannter Komponenten.Bicycle that can be converted within a few minutes and without special tools and craftsmanship of a MTB / road bike in a pedelec / S-Pedelec and vice versa. This is possible by means of an extended basic equipment of the bicycle with the necessary for a Pedelec / S-Pedelec switches and buttons on the handlebar and a kit consisting of a battery (4) and a device for quick attachment to the bike, a front fitting (1) with the upgrade on pedelec / S-Pedelec necessary front components such as display, light, reflector, horn, turn signals and with a device for quick attachment to the bike, a rear armature (6) with the necessary components for upgrading to Pedelec / S-Pedelec reflector, turn signals , Tail light, brake light, number plate and number plate light and with a device for quick attachment to the bicycle, a rear wheel with hub motor (5) for replacement with a wheel without drive and a cable harness (2) for electrical connection of said components.
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrrad mit Grundausstattung wie Fahrradrahmen, Laufräder, Sattel, Kurbelgarnitur, Bremsanlage, Kettenschaltung, Lenker, Beleuchtung und Reflektoren sowie einen Bausatz zum Auf-/Umrüsten auf Pedelec/S-Pedelec.The invention relates to a bicycle with basic equipment such as bicycle frame, wheels, saddle, crankset, brake system, derailleur, handlebars, lighting and reflectors and a kit for up / conversion to Pedelec / S-Pedelec.
Zur Nutzung als Mountainbike (MTB) beschränkt sich aus Gründen der Gewichtseinsparung und der Geländegängigkeit diese Grundausstattung meist auf das absolut Notwendige. Eine 1x11 oder 1x12 Schaltgarnitur sorgt für ausreichende Feinabstufung, eine Reduzierung des Gewichts und der Verzicht auf ein großes Kettenblatt für maximale Bodenfreiheit.For use as a mountain bike (MTB) limited for reasons of weight saving and off-road mobility, this basic equipment mostly on the absolutely necessary. A 1x11 or 1x12 gearshift ensures sufficient fine grading, a reduction in weight and the absence of a large chainring for maximum ground clearance.
Auch bei einem Straßenrad wie Touren- und Rennrad ist Gewichtseinsparung und damit Reduzierung auf die absolut notwendige Grundausstattung gewünscht.Even with a road bike such as touring and racing bike weight saving and thus reduction to the absolutely necessary basic equipment is desired.
Das Pedelec/S-Pedelec andererseits mit Komponenten wie Akku, Beleuchtung, Nabenmotor sowie Display und Nahbedienteil am Lenker ist mit 20-30 kg ein sehr leichtes und energieeffizientes Fortbewegungsmittel mit Motorunterstützung. Aufgrund seiner Wendigkeit und Höchstgeschwindigkeit von 45 km/h ist das S-Pedelec das Kraftfahrzeug mit der höchsten Durchschnittsgeschwindigkeit im Stadtverkehr und optimal für Pendler als Autoersatz. Wegen ihrer Nutzung im Straßenverkehr bedarf es, soweit nicht schon am Fahrrad montiert, über die Grundausstattung hinaus weiterer der Verkehrssicherheit dienenden Komponenten wie Licht und Reflektoren und beim S-Pedelec darüber hinaus Hupe, Bremslicht, Blinker, Fahrradständer, Rückspiegel, Kennzeichen und Kennzeichenbeleuchtung.The Pedelec / S-Pedelec on the other hand with components such as battery, lighting, hub motor and display and local control unit on the handlebar is 20-30 kg a very light and energy-efficient means of transport with engine assistance. Due to its maneuverability and maximum speed of 45 km / h, the S-Pedelec is the vehicle with the highest average speed in city traffic and optimal for commuters as a replacement car. Because of their use in the road, it does not require the bicycle components above the basic equipment out of further traffic safety components such as lights and reflectors and the S-Pedelec horn, brake light, turn signals, bike stands, rear view mirror, license plates and license plate lights.
Wer ein kompromissloses Mountainbike bzw. Straßenrad fahren will und andererseits ein Pedelec/S-Pedelec haben möchte, muss sich bislang beides anschaffen. Dies scheitert häufig an den Kosten, aber auch am Platz zu Hause.Anyone who wants to drive an uncompromising mountain bike or road bike and on the other hand would like to have a pedelec / S-pedelec, has to buy both. This often fails because of the costs, but also at the place at home.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrrad zu schaffen, das sich innerhalb weniger Minuten und ohne besonderes Werkzeug und handwerkliches Geschick von einem MTB/Straßenrad in ein Pedelec/S-Pedelec und umgekehrt umbauen lässt.The invention has for its object to provide a bicycle that can be converted within a few minutes and without special tools and craftsmanship of a MTB / road bike in a pedelec / S-Pedelec and vice versa.
Diese Aufgabe wird mit einem Fahrrad gelöst wie im Patentanspruch 1 beschrieben, d.h. mit einer erweiterten Grundausstattung des MTB/Straßenrads am Lenker mit den für ein Pedelec/S-Pedelec notwendigen Schaltern und Knöpfen wie Nahbedienteil, Bremslichtschalter, Hupenknopf und Blinkerschalter sowie mit einem Bausatz zum Auf-/Umrüsten des MTB/Straßenrads auf Pedelec/S-Pedelec.This object is achieved with a bicycle as described in
Dieser Bausatz umfasst
- - einen Akku mit einer Einrichtung zur Schnellbefestigung am Fahrrad,
- - eine vordere Armatur mit den zum Aufrüsten auf Pedelec/S-Pedelec notwendigen vorderen Komponenten wie Display, Licht, Reflektor, Hupe, Blinker und mit einer Einrichtung zur Schnellbefestigung am Fahrrad,
- - eine hintere Armatur mit den zum Aufrüsten auf Pedelec/S-Pedelec notwendigen Komponenten wie Reflektor, Blinker, Rücklicht, Bremslicht, Kennzeichen und Kennzeichenbeleuchtung und mit einer Einrichtung zur Schnellbefestigung am Fahrrad,
- - ein hinteres Laufrad mit Nabenmotor zum Austausch mit einem Laufrad ohne Antrieb, und
- - einen Kabelbaum zur elektrischen Verbindung genannter Komponenten.
- - a battery with a device for quick attachment to the bike,
- - a front armature with the necessary components to upgrade to Pedelec / S-pedelec front components such as display, light, reflector, horn, turn signals and with a device for quick attachment to the bike,
- - a rear armature with the components necessary for upgrading to Pedelec / S-Pedelec, such as reflector, turn signal, tail light, brake light, license plate and license plate light and with a device for quick attachment to the bicycle,
- - A rear wheel with hub motor for replacement with a wheel without drive, and
- - A wiring harness for electrical connection of said components.
Alternativ sind die für ein Pedelec/S-Pedelec zusätzlich am Lenker notwendigen Schalter und Knöpfe mittels einer Schnellbefestigungseinrichtung am Lenker montierbar und mit der vorderen Armatur/dem Kabelbaum verbunden, sofern diese Schalter und Knöpfe nicht schon in der erweiterten Grundausstattung enthalten und fest am Lenker montiert sind.Alternatively, the necessary for a Pedelec / S-pedelec on the handlebar switch and buttons are mounted by means of a quick-fastening device on the handlebars and connected to the front fitting / harness, unless these switches and buttons already included in the extended basic equipment and firmly mounted on the handlebars are.
Die erweiterte Grundausstattung des MTB/Straßenrads erleichtert und beschleunigt den Umbau von MTB/Straßenrad auf Pedelec/S-Pedelec, ohne dass deren Komponenten das Grundgewicht des MTB/Straßenrads nennenswert erhöhen, d.h. die Fahreigenschaften des MTB/Straßenrads bleiben voll erhalten.The extended basic equipment of the MTB / road bike facilitates and accelerates the conversion of MTB / road bike to Pedelec / S-Pedelec, without their components appreciably increasing the basis weight of the MTB / road bike, i. the driving characteristics of the MTB / road bike are fully preserved.
Dasselbe bleibt gültig, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in der erweiterten Grundausstattung die für ein Pedelec/S-Pedelec zusätzlich notwendigen und fest am Lenker montierten Schalter und Knöpfe wie Nahbedienteil, Bremslichtschalter, Hupenknopf und Blinkerschalter mit einer zentralen Steckbuchse verkabelt sind, die am Lenker, Vorbau oder Fahrradrahmen angebracht ist und an welche die vordere Armatur über einen Stecker anschließbar ist.The same remains valid if, according to an advantageous embodiment of the invention in the extended basic equipment for a pedelec / S-Pedelec additionally necessary and firmly mounted on the handlebar switches and buttons such as local control unit, brake light switch, horn button and turn signal switch are wired to a central socket on the Handlebar, stem or bicycle frame is attached and to which the front fitting is connected via a plug.
Um das MTB/Straßenrad leicht zu halten, wird das Fahrrad nur dann mit dem Kabelbaum zur elektrischen Verbindung der Pedelec/S-Pedelec Komponenten ausgerüstet, wenn dieses als Pedelec/S-Pedelec genutzt wird. Eine schnelle und einfache Montage ist mittels einer Schnellbefestigungseinrichtung möglich, indem der Kabelbaum beispielsweise magnetisch an das Fahrrad befestigt wird. Um Steckverbindungen einzusparen, ist die vordere Pedelec/S-Pedelec Armatur zweckmäßig mit dem Kabelbaum direkt verbunden. Damit kann die Einheit aus vorderer Armatur und Kabelbaum in einem Stück mittels ihrer Schnellbefestigungseinrichtungen am Fahrrad befestigt und mittels einer einzigen Steckverbindung elektrisch an die Komponenten der erweiterten Grundausstattung angeschlossen werden.In order to keep the MTB / road bike light, the bicycle is only equipped with the harness for the electrical connection of the Pedelec / S-Pedelec components, if this is used as Pedelec / S-Pedelec. A quick and easy installation is possible by means of a quick-fastening device by the harness is, for example, magnetically attached to the bicycle. In order to save plug connections, the front Pedelec / S-Pedelec fitting is expediently connected directly to the cable harness. This can make the unit off front fitting and wiring harness are attached in one piece by means of their quick-fastening devices on the bike and connected by a single connector electrically connected to the components of the extended basic equipment.
Die hintere Pedelec/S-Pedelec Armatur, der Akku sowie das Laufrad mit Nabenmotor sind zweckmäßig mittels separater Stecker an den Kabelbaum anschließbar, um damit die Handhabung bzw. Schnellmontage einfacher zu machen.The rear Pedelec / S-Pedelec fitting, the battery and the impeller with hub motor can be conveniently connected to the cable harness by means of separate plugs to make handling and quick installation easier.
Die Komponenten der hinteren Pedelec/S-Pedelec Armatur sind vorteilhaft in ein Schutzblech oder in einen Gepäckträger integriert, die ihrerseits mittels Schnellbefestigungseinrichtungen am Fahrrad fixierbar sind.The components of the rear pedelec / S-Pedelec fitting are advantageously integrated into an apron or in a luggage rack, which in turn are fixable by means of quick-fastening devices on the bike.
Der Akku ist entweder unmittelbar über eine Akkuschiene am Fahrradrahmen fixierbar oder aber an einen Gepäckträger montiert, der seinerseits mittels Schnellbefestigungseinrichtung am Fahrradrahmen und/oder der Sattelstütze fixierbar ist.The battery is either directly fixable via a battery rail on the bicycle frame or mounted on a luggage rack, which in turn is fixable by means of quick-fastening device on the bicycle frame and / or the seat post.
Alternativ kann der Kabelbaum in die erweiterte Grundausstattung des MTB/Straßenrads einbezogen werden, was das schnelle Auf-/Umrüsten auf Pedelec/S-Pedelec erleichtert, aber mit einer Gewichtszunahme bei Nutzung als MTB/Straßenrad erkauft wird. Der Kabelbaum kann in diesem Fall versteckt im Fahrradrahmen verlegt und mit den fest am Lenker montierten Komponenten der erweiterten Grundausstattung und mit der zentralen Steckbuchse fest verkabelt sein. Der versteckt im Fahrradrahmen verlegte Kabelbaum kann alternativ über eine elektrische Steckverbindung mittels außenliegendem Kabel an die vordere Armatur anschließbar sein und über diese an die zentrale Steckbuchse und somit an die am Lenker montierten Komponenten der erweiterten Grundausstattung anschließen.Alternatively, the harness can be included in the extended basic equipment of the MTB / road bike, which facilitates the quick on / off on Pedelec / S-Pedelec, but is bought with a weight gain when used as MTB / road bike. In this case, the wiring harness can be installed hidden in the bicycle frame and firmly connected to the components of the extended basic equipment mounted on the handlebars and to the central socket. The hidden hidden in the bicycle frame wiring harness can alternatively be connected via an electrical connector by means of external cable to the front fitting and connect via this to the central socket and thus to the handlebar mounted components of the extended basic equipment.
Das Pedelec/S-Pedelec benötigt wegen der höheren Geschwindigkeit, die gefahren wird, eine Schaltgarnitur mit einem größeren Übersetzungsverhältnis als das MTB/Straßenrad. Am Laufrad mit Nabenmotor muss das größte Ritzel der Kassette zur Begrenzung der Kettenspannung entsprechend kleiner als beim MTB/Straßenrad sein. Eine 1x8/9 Schaltgarnitur (z.B. 48/11-28 Zähne bei einem 27,5" Laufrad) ist im Straßenverkehr für Anstiege und Fahrten mit Maximalgeschwindigkeit (45 km/h) ausreichend und erlaubt eine ausreichende Feinabstufung. Eine 1x11/12 Schaltung bringt zwar eine noch feinere Abstufung, hat aber beim Pedelec/S-Pedelec eher Nachteile, da aufgrund der größeren Beschleunigung unnötig viel geschaltet werden muss.The Pedelec / S-Pedelec needs a gear set with a larger gear ratio than the MTB / road bike because of the higher speed that is driven. On the wheel with hub motor, the largest pinion of the cassette to limit the chain tension must be correspondingly smaller than the MTB / road. A 1x8 / 9 gear set (eg 48 / 11-28 teeth with a 27.5 "wheel) is sufficient for driving up and down at maximum speed (45 km / h) and allows a sufficient fine grading an even finer gradation, but has rather disadvantages in Pedelec / S-Pedelec, because due to the greater acceleration unnecessarily much has to be switched.
Der Bausatz zum Auf-/Umrüsten auf Pedelec/S-Pedelec umfasst somit neben dem Laufrad mit Nabenmotor und 8/9- bzw. 11/12- fach Kassette ein großes Kettenblatt (z.B. 48 Zähne bei einem 27,5" Laufrad) mit einer Schnellmontageeinrichtung zur Fixierung an dem Spider der Kurbelgarnitur. Das kleine MTB-/Straßenrad-Kettenblatt (z.B. 32 Zähne) bleibt montiert, wird aber bei Verwendung des Fahrrads als Pedelec/S-Pedelec nicht benötigt.The kit for upgrading to Pedelec / S-Pedelec thus includes a large chainring (eg 48 teeth on a 27.5 "impeller) with a hub motor and 8 / 9- or 11/12-speed cassette Quick assembly device for fixing to the spider of the crankset The small MTB / road wheel chainring (
Bei einem Straßenrad kann auch dieselbe Übersetzung wie bei dem Pedelec/S-Pedelec gefahren werden und eine 2- oder 3- fach Kurbelgarnitur zweckmäßig sein. In diesem Fall enthält der Bausatz kein zusätzliches Kettenblatt.For a road bike, the same ratio as for the Pedelec / S-Pedelec can be used, and a 2 or 3-speed crankset may be appropriate. In this case, the kit contains no additional chainring.
Zweckmäßig kommt aus Kostengründen ein nur leicht modifiziertes Serien-Kettenblatt zum Einsatz, das vorderhalb des kleinen Kettenblatts montiert wird, zweckmäßig ohne dass die Verschraubung des kleinen Kettenblatts gelöst werden muss. Der Verzicht auf die letzten Gänge mit einer schmäleren 8/9-fach Kassette begrenzt trotz des Versatzes der Kettenlinie nach außen den Schräglauf der Kette auf ein akzeptables Maß. Entsprechend muss der Schaltwerkhub begrenzt werden, um ein Herunterfallen der Kette zu unterbinden. Dies geschieht vorteilhaft mittels einer Anschlagscheibe, die anstelle der verzichteten Ritzel freilaufend auf den Nabenfreilauf montiert ist und gegen die das Schaltwerk nach Erreichen des größten Ritzels der Kassette anschlägt. Eine Einstellschraube oder Distanzscheibe am Schaltwerk sichert einen exakten Endanschlag.Appropriately, for cost reasons, only a slightly modified series chainring is used, which is mounted in front of the small chainring, expedient without the screwing of the small chainring must be solved. The absence of the last gears with a narrower 8/9-speed cassette limits the skew of the chain to an acceptable level despite the offset of the catenary to the outside. Accordingly, the Schaltwerkhub must be limited to prevent falling of the chain. This is done advantageously by means of a stop disc, which is mounted freewheeling on the hub freewheel instead of the omitted pinion and strikes against the rear derailleur after reaching the largest pinion of the cassette. An adjusting screw or spacer on the rear derailleur ensures an exact end stop.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
-
1 : schematisch am Fahrrad die Verkabelung zum Auf-/Umrüsten eines MTB/Straßenrads auf Pedelec/S-Pedelec- a) mit außenliegendem, schnell montierbarem Kabelbaum,
- b) mit integriertem Kabelbaum gemäß einer 1. Variante und
- c) mit integriertem Kabelbaum gemäß einer 2. Variante;
-
2 : schematisch den Kettenschräglauf- a) bei einem MTB/Straßenrad mit 1-fach Antrieb,
- b) bei einer Auf-/Umrüstung auf Pedelec/S-Pedelec gemäß einer 1. Variante und
- c) bei einer Auf-/Umrüstung auf Pedelec/S-Pedelec gemäß einer 2.Variante;
-
3 : schematisch die Begrenzung des Hubs des Schaltwerks mittels Anschlagscheibe; -
4 : schematisch die Schnellmontage eines großen Kettenblatts an den Spider der Kurbelgarnitur- a) konventionell, im Schnitt,
- b) mit Montagering, im Schnitt (A-A) in zwei Montageschritten und Darstellung des Kettenblatts mit Montagering und Spider in Draufsicht und
- c) mit Buchsen, im Schnitt in zwei Montageschritten.
-
1 : schematic on the bike the wiring for the conversion / conversion of a MTB / road bike on pedelec / S-Pedelec- a) with external quick-mount harness,
- b) with integrated wiring harness according to a first variant and
- c) with integrated wiring harness according to a 2nd variant;
-
2 schematically the chain skew- a) for a MTB / road bike with a single drive,
- b) when upgrading to Pedelec / S-Pedelec according to a 1st variant and
- c) when upgrading to Pedelec / S-Pedelec according to a 2nd variant;
-
3 schematically the limitation of the stroke of the derailleur by means of stopper plate; -
4 : schematically the quick assembly of a large chainring to the crankset spider- a) conventional, on average,
- b) with mounting ring, in section (AA) in two assembly steps and representation of the chainring with mounting ring and Spider in plan view and
- c) with bushings, on average in two assembly steps.
Die
Die erweiterte Grundausstattung besteht aus fest am Lenker montierten Schaltern und Knöpfen wie Nahbedienteil
Alternativ sind die für ein Pedelec/S-Pedelec zusätzlich am Lenker notwendigen Schalter und Knöpfe mittels einer Schnellbefestigungseinrichtung am Lenker montierbar und mit der vorderen Armatur 1/dem Kabelbaum
Der Bausatz zum Aufrüsten auf Pedelec/S-Pedelec umfasst einen Akku
Des Weiteren umfasst der Bausatz eine vordere Armatur
Eine hintere Armatur
Ein hinteres Laufrad mit Nabenmotor
Schließlich umfasst der Bausatz zum Aufrüsten auf Pedelec/S-Pedelec einen Kabelbaum
Dieser Kabelbaum
Im Falle der
Auch im Falle der
Akku
Das Pedelec/S-Pedelec benötigt wegen der höheren Geschwindigkeit, die gefahren wird, eine Schaltgarnitur mit einem größeren Übersetzungsverhältnis als das MTB/Straßenrad mit einer 1x11/12 Schaltgarnitur (z.B. 32/10-42) gemäß
In der Variante
Bei einem Straßenrad kann vorteilhaft dieselbe Übersetzung wie bei dem Pedelec/S-Pedelec gefahren werden, z.B. eine 2- oder 3- fach Kurbelgarnitur zweckmäßig sein. In diesem Fall enthält der Bausatz kein zusätzliches Kettenblatt.In the case of a road wheel, the same ratio can advantageously be used as in the pedelec / S pedelec, e.g. a 2- or 3-fold crankset should be appropriate. In this case, the kit contains no additional chainring.
Die
Das große Kettenblatt
In der Ausführungsvariante nach
Auch bei der Ausführungsvariante nach
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