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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Naben für Räder von Zweirädern, welche mit einem Unterstützungshilfsmotor ausgestattet sind, insbesondere mit einem elektrischen Motor. Derartige Naben werden verbreitet bei Fahrrädern mit elektrischer Unterstützung verwendet und können entweder an der Vorderseite oder an der Rückseite des Zweirads angeordnet sein. Im Allgemeinen werden die elektrischen Unterstützungsmotoren über eine oder mehrere elektrische Batterien versorgt, welche nicht in der Nabe selbst, sondern an einer anderen Stelle an dem Zweirad bzw. Fahrrad angeordnet sind, z. B. an dem Gepäckträger oder an einem der Rohre, welche den Rahmen des Zweirads ausbilden. Es ist somit notwendig, eine elektrische Verbindung vorzusehen, welche von der elektrischen Batterie bis zu dem Motor zur Unterstützung hin geht.
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Andererseits ist es auch notwendig, eine Verbindung zwischen dem Motor und dem Steuergerät von diesem vorzusehen, welches für eine beste Bequemlichkeit auf Höhe des Lenkers des Zweirads angeordnet ist.
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Diese verschiedenen elektrischen Verbindungen zwischen der Nabe und dem Rest des Zweirads stellen eine gewisse Anzahl an Problemen in der Maßgabe dar, dass sie nicht nur zuverlässig, sondern ebenso leicht demontierbar und wiedermontierbar sein müssen. Tatsächlich ist es eine der Besonderheiten eines Zweirads, dass es notwendig ist, das Rad zu demontieren, um eine Reifenpanne zu reparieren.
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Häufig sind die Naben zur elektrischen Unterstützung an Zweirädern installiert, welche nicht ursprünglich hierfür vorgesehen sind, und die elektrische Verbindung oder die elektrischen Verbindungen sind durch ein elektrisches Kabel ausgebildet, welches mehrere Drähte umfassen kann, wobei das Kabel einfach gegen die Elemente des Rahmens des Zweirads über Schellen gehalten ist. In diesem Fall ist es, um das Rad demontieren zu können, notwendig, ein elektrisches Verbindungselement an dem Kabel vorzusehen, d. h. eine Gesamtheit Stecker/Steckdose, welche es ermöglicht, die elektrische Verbindung zwischen der Nabe und dem Kabel selbst zu unterbrechen.
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Der Nachteil von dieser Lösung ist, dass sie eine zusätzliche Betätigung auferlegt, um bei jeder Demontage oder Wiedermontage des Rads realisiert zu werden. Tatsächlich muss der Nutzer, welcher es wünscht, das Rad von dem Rahmen des Zweirads zu demontieren oder an ihm wiederzumontieren, einerseits jeweils die elektrische Verbindung trennen und wiederverbinden und andererseits das Rad (d. h. die Nabe) von dem Zweirad mechanisch entfernen.
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Andererseits hat diese Lösung eine schlechte Integration der elektrischen Verbindung des Rests von dem Zweirad, was den ästhetischen Aspekt von diesem letzteren verschlechtert, als Folge. Um die Steckdosenteile und die Steckerteile betätigen zu können, ist es tatsächlich notwendig, dem Kabel eine gewisse Schlaffheit zu lassen. Somit ist, selbst wenn der Stecker eingesteckt ist, das Kabel lasch und nicht in richtiger Art und Weise gegen den Rahmen des Zweirads angeordnet. Darüber hinaus macht die schlechte Integration der elektrischen Verbindung dieses störanfälliger, da es möglicherweise beschädigt werden kann.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die elektrischen Verbindungsmittel von Naben, welche mit einem elektrischen Unterstützungsmotor ausgestattet sind, zu verbessern, insbesondere indem die Umsetzung für den Nutzer vereinfacht wird, indem ihre Widerstandsfähigkeit erhöht und indem ihre Integration an dem Rest des Zweirads verbessert wird.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Bereitstellen einer Nabe eines Rads für ein Zweirad gelöst, welche vorgesehen ist, an einem Element des Rahmens eines Zweirads befestigt zu sein, wobei die Nabe eine festgelegte Untergesamtheit, eine bewegliche Untergesamtheit, welche um eine Achse X drehend an der festgelegten Untergesamtheit montiert ist, und einen elektrischen Motor aufweist, welcher zwischen der festgelegten Untergesamtheit und der beweglichen Untergesamtheit angeordnet ist, wobei der Motor vorgesehen ist, um eine Drehung der beweglichen Untergesamtheit im Verhältnis zu der festgelegten Untergesamtheit in einer Richtung Av zu erzeugen; wobei die festgelegte Untergesamtheit mechanische Befestigungsmittel von dieser mit dem Rahmen des Zweirads aufweist, wobei die mechanischen Befestigungsmittel Momentenübertragungsmittel aufweisen, welche vorgesehen sind, um die Drehung der festgelegten Untergesamtheit im Verhältnis zu dem Rahmen des Zweirads in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung Av zu verhindern; wobei die festgelegte Untergesamtheit des Weiteren elektrische Verbindungsmittel aufweist, welche eine elektrische Verbindung mit dem elektrischen Motor derart realisieren, um seine elektrische Versorgung zu gewährleisten; wobei die elektrischen Verbindungsmittel und die mechanischen Befestigungsmittel des Weiteren derart miteinander verknüpft sind, dass die elektrische Verbindung und die mechanische Befestigung simultan erfolgen.
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Vorzugsweise weisen die Momentenübertragungsmittel mindestens eine Oberfläche auf, welche als Momentenübertragungsoberfläche bezeichnet wird, welche weder eine zylindrische Oberfläche einer Achse X noch eine ebene Oberfläche, welche gemäß einer Ebene senkrecht zu der Achse X ausgerichtet ist, ist, wobei die mindestens eine Momentenübertragungsoberfläche fähig ist, mit dem Rahmen oder mit einem Element, welches fest mit dem Rahmen verbunden ist, in Kontakt zu gelangen.
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Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung ist die Momentenübertragungsoberfläche mindestens auf einem Teil ihrer Oberfläche aus einem Material eines elektrischen Leiters realisiert.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Momentenübertragungsmittel, welche vorgesehen sind, um die Drehung der festgelegten Untergesamtheit zu verhindern, eine Sperrklinke auf, welche mit einer Mehrzahl von Momentenübertragungsoberflächen ausgestattet ist, welche an der vorderen Fläche der Sperrklinke angeordnet sind.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weisen die Momentenübertragungsmittel einen Bügel auf, an welchem die mindestens eine Momentenübertragungsoberfläche angeordnet ist.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weisen die Momentenübertragungsmittel einen Arm auf, der sich radial ausgehend von dem axialen Teil der festgelegten Untergesamtheit erstreckt.
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Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung weisen die elektrischen Verbindungsmittel eine Verbindung einer positiven Polarität auf, welche an dem einen der Enden der Nabe angeordnet ist, und eine Verbindung einer negativen Polarität, welche an dem anderen der Enden der Nabe angeordnet ist.
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Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung weisen die elektrischen Verbindungsmittel eine Verbindung einer positiven Polarität und eine Verbindung einer negativen Polarität auf, wobei beide auf der Seite des gleichen Endes der Nabe angeordnet sind.
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Die Erfindung wird beim Lesen der Beschreibung, welcher Zeichnungen hinzugefügt sind, besser verstanden werden, welche Zeichnungen die nachfolgenden Figuren umfassen:
- 1 ist eine Querschnittsansicht einer Nabe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 2 ist eine perspektivische Teilansicht der Nabe aus der 1;
- 3 ist eine perspektivische Teilansicht eines Elements des Rahmens des Zweirads gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Nabe gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
- 5 ist eine Schnittansicht von Momentenübertragungsmitteln der Nabe gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
- 6 ist eine Schnittansicht von Momentenübertragungsmitteln einer Nabe gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
- 7 ist eine Detailansicht der dritten Ausführungsform der Erfindung;
- 8 ist eine Ansicht einer ersten Befestigungseinrichtung des Rads, welche im Rahmen der Erfindung verwendet werden kann; und
- 9 ist eine Ansicht einer zweiten Befestigungsvorrichtung eines Rads, welche im Rahmen der Erfindung verwendet werden kann.
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Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung, welche in den 1, 2 und 3 der Zeichnungen dargestellt ist, ist der elektrische Unterstützungsmotor in der Nabe 1 eines Hinterrads des Zweirads angeordnet.
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Die 1 ist eine Schnittansicht der Nabe, welche zwischen den hinteren Laschen 21 eines Rahmens 2 des Zweirads montiert ist. Die Nabe 1 ist Teil eines Rads, welches an dem Rahmen in einer Art und Weise montiert ist, um in Drehung um eine Achse X angetrieben zu sein.
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Die dargestellte Nabe 1 ist eine Nabe eines Hinterrads. Sie ist mit einem Freilaufmechanismus 101 und einem Körper des Freilaufs 102 ausgestattet, an welchem die hinteren Ritzel der Übertragung durch eine Kette montiert sind.
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Die Nabe 1 umfasst eine festgelegte Untergesamtheit 11, welche insbesondere durch eine Welle 111, innere Ringe 112 von verschiedenen Kugellagern, welche an der Welle 111 montiert sind, sowie Achsabdeckungen 114, welche an den axialen Enden der Achse montiert sind, gebildet ist. Diese Untergesamtheit wird als festgelegte Untergesamtheit bezeichnet, da sie, wenn das Rad in dem Rahmen über mechanische Befestigungsmittel montiert ist, im Verhältnis zu diesem unbeweglich bzw. festgelegt bleibt. Die mechanischen Befestigungsmittel umfassen ein von der festgelegten Untergesamtheit getrenntes Element von dem Typ Schnellverschluss, wie es in 8 zu erkennen ist, oder von dem Typ Schraubspindel, wie es in 9 zu sehen ist. Die Welle 111 ist eine hohle Welle, welche das Einsetzen von diesem Element, welches die Befestigung des Rads an dem Rahmen gewährleistet, erlaubt. An jedem der Enden der Welle ist eine Nabensperrklinke 115 vorgesehen, deren verschiedene Funktionen weiter unten im Detail beschrieben werden. Eine Längsnut 113 ist an der äußeren Oberfläche der Welle 111 ausgearbeitet. Diese Nut erstreckt sich über einen hauptsächlichen Teil der Länge der Welle 111, ausgehend von dem zentralen Teil der Welle bis zu der Nabensperrklinke 115, welche auf der Seite des Freilaufs angeordnet ist, einerseits und bis zu der Nabensperrklinke 115, welche auf der Seite gegenüberliegend zu dem Freilauf angeordnet ist, andererseits. Diese Nut 113 hat als Funktion, die Versorgungsdrähte des Motors aufzunehmen, wie dies weiter unten erläutert werden wird.
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Momentenübertragungsmittel 3 sind zwischen der festgelegten Untergesamtheit 11 der Nabe 1 und dem Rahmen vorgesehen. Wie dies in den 2 und 3 zu erkennen ist, weisen diese Mittel zwei Paare auf, welches jedes zwei Sperrklinken umfasst. Es gibt einerseits die Sperrklinken 115a, 115b der Nabe und andererseits die Sperrklinken 22a, 22b des Rahmens.
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Die Sperrklinken 115a, 115b der Nabe sind Drehteile bzw. Rotationsteile, welche eine mittige Öffnung aufweisen, um das Hindurchgehen der Befestigungsmittel des Rads zu ermöglichen. Diese Sperrklinken sind an zwei Enden der Welle 111 in einer Art und Weise befestigt, um vollständig in Drehung fest mit dieser verbunden zu sein. An einer ihrer vorderen Flächen ist eine Mehrzahl von Zähnen 1151 ausgearbeitet. Jeder dieser Zähne 1151 weist die eine seiner Flächen auf, welche gemäß einer Ebene ausgerichtet ist, welche die Achse X enthält. Diese Fläche wird als Momentenübertragungsoberfläche 1152 bezeichnet.
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Die Sperrklinken 22a, 22b des Rahmens sind ihrerseits in Drehung vollständig fest mit dem Rahmen verbunden. Sie weisen eine vordere Fläche einer komplementären Form zu derjenigen der Sperrklinken 115 der Nabe und insbesondere eine Mehrzahl von Momentenübertragungsflächen 221 auf, wobei jede gemäß einer Ebene ausgerichtet ist, welche die Achse X enthält. Man wird feststellen, dass die Momentenübertragungsmittel in der Lage sind, ein Moment von mindestens 10 N. m. zu übertragen. Dies ist der Grund, warum man vorteilhafterweise die Lösungen ausschließen wird, bei welchen die Oberflächen, welche eine Schnittstelle zwischen der Nabe und dem Rahmen bilden, nur aus Oberflächen senkrecht zu der Achse X und Rotationsoberflächen der Achse X gebildet sind.
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Wenn die Nabe in dem Rahmen an Ort und Stelle eingesetzt ist, sind die Momentenübertragungsoberflächen 1152, welche mit der Nabe 1 verbunden sind, und die Momentenübertragungsflächen 221, welche mit dem Rahmen verbunden sind, miteinander in Kontakt. Ihre Ausrichtung verhindert die Drehung der Nabe 1 im Verhältnis zum Rahmen 2 in der Richtung, welche entgegengesetzt ist zu derjenigen, in welcher sich das Rad dreht, wenn sich das Fahrrad in Richtung nach vom bewegt. Das Moment, welches durch den elektrischen Unterstützungsmotor erzeugt wird, wird somit integral zu dem beweglichen Teil des Rads übertragen.
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Alle Sperrklinken sind aus einem Material eines elektrischen Leiters gebildet, z. B. aus Edelstahl oder aus einer kupferhaltigen Legierung (Bronze, Messing), und es kann einen metallischen Nickelüberzug, einen metallischen Silberüberzug oder einen metallischen Goldüberzug aufweisen.
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Die Nabe 1 weist andererseits eine bewegliche Untergesamtheit auf, welche ebenso als drehende Untergesamtheit 12 bezeichnet wird, welche um die festgelegte Untergesamtheit 11 herum montiert ist. Diese weist unter anderem einen Nabenkörper 121, eine Abdeckung 123 sowie äußere Ringe 122 von Kugellagern auf.
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Die drehende Untergesamtheit 12 weist des Weiteren Mittel zur Verankerung von Speichen auf, welche dafür bestimmt sind, die Nabe mit der Felge (nicht dargestellt) zu verbinden. Bei der hier dargestellten Ausführungsform sind die Verankerungsmittel aus Ösen 124 gebildet.
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Der Motor 4 zur elektrischen Unterstützung ist in der Nabe 1 zwischen der festgelegten Untergesamtheit 11 und der drehenden Untergesamtheit 12 angeordnet. Auf bekannte Art und Weise umfasst der Motor einen Stator, welcher fest mit der festgelegten Untergesamtheit 11 verbunden ist, und einen Rotor, welcher fest mit der drehenden Untergesamtheit 12 verbunden ist. Die elektrische Versorgung des Motors ist mit Hilfe von Drähten realisiert, welche mit Anschlüssen einer positiven Polarität und einer negativen Polarität der Batterie verbunden sind. Die Batterie ist an dem Rahmen des Zweirads bzw. Fahrrads an einer Stelle angeordnet, welche nicht in den Figuren dargestellt ist.
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Der Motor 4 ist ein Motor vom Typ bürstenloser Motor. Er ist in dem Inneren der Nabe zu einem Steuergerät in einer Art und Weise hinzugefügt, um insbesondere die zwei Phasen, welche durch die elektrische Batterie geliefert werden, in drei Phasen umzuwandeln, welche für die Versorgung des Motors notwendig sind. Selbstverständlich können andere Arten von elektrischen Motoren in Betracht gezogen werden, wie zum Beispiel Gleichstrommotoren.
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Der Draht einer positiven Polarität 41, welcher aus dem Motor 4 her kommt, ist verlängert, bis er mit der Sperrklinke der Nabe 115a, welche an dem einen der Enden der Nabe angeordnet ist, auf der Seite der Nabe, welche zu dem Freilauf gegenüberliegend ist, in Kontakt gelangt. Der Kontakt kann durch Schweißen oder über ein Verbindungselement (nicht dargestellt) realisiert werden. Auf seinem Weg zwischen dem Motor 4 und der Sperrklinke 115a der Nabe ist der Draht in der Nut 113 eingesetzt.
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Der Draht einer negativen Polarität 42, welcher ebenso aus dem Motor 4 her kommt, ist verlängert, bis er mit der Sperrklinke 115b der Nabe in Kontakt gelangt, welche an dem anderen der Enden der Nabe angeordnet ist, auf der Seite des Freilaufs, mit welchem er elektrisch in geeigneter Art und Weise in Kontakt ist durch Schweißen oder durch einen Verbinder. Zwischen dem Motor und der Sperrklinke der Nabe 1152 ist der Draht 42 einer negativen Polarität in der Nut 113 eingesetzt.
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Die zwei Sperrklinken 115a und 115b der Nabe müssen elektrisch voneinander isoliert sein. Dies kann durch ein Positionieren von mindestens einem isolierenden Teil oder einer isolierenden Barriere zwischen ihnen realisiert sein, die Welle 111 kann zum Beispiel aus einer Aluminiumlegierung realisiert sein, und ein Härte-Eloxieren von mehr als 50 µm erfahren. Das Aluminiumoxid, welches diese anodische bzw. eloxierte Schicht ausbildet, ist tatsächlich eine elektrisch isolierende Keramik.
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Die Sperrklinken 22a, 22b des Rahmens sind elektrisch jeweils mit den Drähten 231, 233 verbunden, welche in den Laschen des Rahmens 21 integriert sind und welche mit der Batterie verbunden sind.
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Die elektrischen Verbindungsmittel zwischen der Nabe und dem Rahmen umfassen somit in einer Art und Weise, um die elektrische Versorgung des Motors zu gewährleisten, eine Verbindung einer positiven Polarität (Sperrklinken 115a, 22a), welche an dem einen der Enden der Nabe angeordnet ist, und eine Verbindung einer negativen Polarität (Sperrklinken 115b, 22b), welche an dem anderen der Enden der Nabe angeordnet ist.
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Andererseits müssen die Sperrklinken 22a, 22b des Rahmens elektrisch von dem Rest des Rahmens isoliert sein. Dies kann leicht in dem Fall realisiert werden, in welchem der Rahmen aus einem Verbundmaterial besteht, in welchem die Fasern in einer isolierenden Matrix vom Typ Epoxidharz oder Polyester eingebettet sind.
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Wenn die Nabe an Ort und Stelle angeordnet ist, stellen die zwei Paare von Sperrklinken 115 und 22 gleichzeitig zwei Funktionen sicher: die Momentenübertragung zwischen der festgelegten Untergesamtheit der Nabe und dem Rahmen sowie die elektrische Verbindung für die Versorgung des Motors.
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Somit erfolgen während des Einsetzens des Rads an dem Rahmen die elektrische Verbindung und die mechanische Befestigung auf simultane Art und Weise.
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Des Weiteren kann die elektrische Versorgung des Motors perfekt im Inneren des Rahmens und der Nabe integriert werden. Keinerlei elektrischer Draht ist nach außen hin ausgesetzt und folglich anfällig, beschädigt zu werden. Es ist andererseits für den Nutzer viel leichter, das Rad an dem Rahmen zu befestigen und zu demontieren.
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Bei dieser Ausführungsform sind die Steuerung des Motors sowie die Übertragung von letzterem einer gewissen Anzahl von physikalischen Werten, wie die Drehzahl, das Drehmoment, der elektrische Verbrauch, durch eine drahtlose Verbindung zwischen dem Motor und einem Steuergerät bzw. Steuerkasten realisiert, welcher zum Beispiel an dem Lenker des Zweirads angeordnet ist. Bei einer Variante dieser Ausführungsform können die Steuerung des Motors und/oder die Übertragung von Daten durch ein CPL (frz.: courants porteurs en ligne, dt.: Stromleitungkommunikation, engl.: PLC - power line communication) realisiert sein.
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Die 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Da sich diese Ausführungsform von der vorherigen nur durch die Momentenübertragungsmittel 3 und die elektrischen Verbindungsmittel zwischen der Nabe und dem Rahmen 2 unterscheidet, werden lediglich diese letzteren unten im Detail beschrieben.
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Die Nabe weist eine bewegliche Untergesamtheit auf, deren äußere Teile in der 4 zu erkennen sind, d. h. den Nabenkörper 121 und die Abdeckung 122. Die Abdeckung 122 ist auf den Nabenkörper aufgeschraubt und bietet einen Zugang zu dem Inneren der Nabe für die Montage oder die Reparatur des elektrischen Unterstützungsmotors (nicht sichtbar in der 4). Die bewegliche Untergesamtheit ist drehend an der festgelegten Untergesamtheit montiert, welche insbesondere eine hohle, durchgehende Welle 111 umfasst.
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Die Momentenübertragungsmittel 3 haben als eine Aufgabe, die Drehung der festgelegten Untergesamtheit der Nabe im Verhältnis zu dem Rahmen in der Richtung entgegengesetzt zu der normalen Richtung (Richtung nach vorn) der Drehung des Rads (Av) zu verhindern. Diese Momentenübertragungsmittel 3 umfassen einerseits einen Rückstellarm 116 und andererseits einen Flansch 25, welcher an dem Rahmen befestigt ist.
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Der Arm 116 ist in Drehung fest mit der Welle 111 verbunden. In Anbetracht der normalen Drehrichtung der Nabe, wenn sich das Zweirad in Richtung zur Vorderseite hin bewegt, d. h. gemäß der Richtung Av, welche durch den Pfeil in der 5 dargestellt ist, genügt es, dass der Arm in Drehung mit der Welle 111 nur in einer Richtung fest verbunden ist, d. h. der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung Av. Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, um die Montage/Demontage des Rads an dem Rahmen zu erleichtern, die Drehung des Arms 116 im Verhältnis zu der Welle 111 zu erlauben. Folglich kann man selbst einen Mechanismus vom Typ Freilauf zwischen dem Arm und der Welle in einer Art und Weise einsetzen, um die Drehung des Arms 116 in der Richtung Av im Verhältnis zu der Welle 111 zu blockieren.
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Der Flansch 26, welcher an einer der Laschen 21 des Rahmens befestigt ist, kann eine Ausnehmung 251 aufweisen, welche in der Lage ist, das Ende 1161 des Arms 116 aufzunehmen, wenn das Rad in dem Rahmen montiert ist. Wenn das Ende des Arms in die Ausnehmung des Flansches eingesetzt ist, ist die Drehung der Nabe in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung Av blockiert. Das heißt, die Momentenübertragungsmittel, welche durch den Flansch und den Arm aufgebaut sind, sind einsatzbereit bzw. betriebsbereit.
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Der Flansch und der Arm sind andererseits konstruiert, um die Verbindung für die elektrische Versorgung des Motors zur Unterstützung, welcher in der Nabe aufgenommen ist, zu gewährleisten. Tatsächlich verlaufen die zwei Versorgungsdrähte (ein Draht einer positiven Polarität und ein Draht einer negativen Polarität), welche von dem Motor her kommen, im Inneren des Arms bis zu seinem Ende 1161, wo diese mit elektrischen Steckverbindern verbunden sind. Lediglich der Draht einer positiven Polarität 41 sowie der Steckverbinder 411, mit welchem er verbunden ist, sind in der 5 ersichtlich. Diese Figur ist tatsächlich eine Schnittansicht gemäß einer Ebene P, und lediglich der Steckverbinder 411 befindet sich in dieser Ebene P.
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Die zwei Drähte (+/-), welche von der Batterie her kommen, verlaufen im Inneren des Rahmens und insbesondere in den hinteren Laschen 21 bis zu dem Flansch 25 und sind in dem Inneren des Flansches mit elektrischen Steckverbindern verbunden. Lediglich der Draht einer positiven Polarität 231 sowie der Steckverbinder 2311, welcher ihm zugeordnet ist, ist in der 5 erkennbar.
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Wenn das Ende des Arms in der Aussparung des Flansches eingesetzt ist, gelangen die Steckverbinder 411 und 2311, welche zu den Drähten einer positiven Polarität zugeordnet sind, miteinander in einer Art und Weise in Kontakt, um die elektrische Verbindung der positiven Polarität zwischen der Batterie und dem Unterstützungsmotor sicherzustellen.
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Die zwei Drähte einer negativen Polarität, derjenige, welcher von dem Unterstützungsmotor her kommt, und derjenige, welcher von der Batterie her kommt, sowie die Steckverbinder, welche ihnen jeweils hinzugefügt sind, sind in der parallelen Ebene zu der Ebene P angeordnet. Sie sind in der 5 nicht ersichtlich, sind jedoch identisch zu den Drähten und Steckverbindern einer positiven Polarität.
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Bei dieser Ausführungsform sind beide, sowohl die Verbindung einer positiven Polarität als auch die Verbindung einer negativen Polarität an der gleichen Seite der Nabe angeordnet, im vorliegenden Fall der zu dem Freilauf gegenüberliegenden Seite.
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Gemäß der Erfindung realisiert der Nutzer gleichzeitig, wenn der Nutzer das Rad an dem Rahmen befestigt, die elektrische Verbindung des Unterstützungsmotors und die mechanische Befestigung von diesem, einschließlich des Anordnens der Momentenübertragungsmittel.
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Die Steuerung des Motors ist bei dieser Ausführungsform über eine Drahtlos-Verbindung realisiert, welche diesen mit einem Steuergerät verbindet. Die Steuerung kann ebenso durch ein CPL (dt.: Stromleitungkommunikation) realisiert sein.
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Bei einer nichtdargestellten Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung sind der Flansch und der Arm in einer Art und Weise aufgebaut, um eine Mehrzahl von elektrischen Verbindungen zu gewährleisten, z. B. in der Form eines Kabelstrangs bzw. Kabelbündels, wobei dieses insbesondere die Drähte einer positiven Polarität und einer negativen Polarität einer Versorgung mit Leistung von dem Motor umfasst, jedoch ebenso die Drähte, welche für die Steuerung von diesem letzteren notwendig sind, und Drähte, welche gewisse physikalische Werte, wie zum Beispiel eine Geschwindigkeit bzw. Drehzahl und einen elektrischen Verbrauch, kommunizieren.
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Bei einer vereinfachten Variante wird lediglich der Draht der positiven Polarität durch den Arm und den Flansch hindurchgeführt, und die negativen Polarität wird direkt über die Masse des Rahmens übertragen.
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Die 6 zeigt teilweise eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Lediglich die Momentenübertragungsmittel und die elektrischen Verbindungsmittel sind in dieser Figur dargestellt.
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Die Momentenübertragungsmittel sind durch einen Bügel 13 ausgebildet, welcher an der Welle 111 befestigt ist und in Drehung fest mit dieser letzteren verbunden ist Die äußeren Formen des Bügels 13 umfassen zwei ebene Oberflächen 131, 132, welche nicht zu einer Ebene gehören, welche die Drehachse X des Rads enthält. Diese Oberflächen können somit zur Momentenübertragung zwischen dem Rahmen und der Nabe dienen. Wenn tatsächlich das Rad in dem Rahmen des Zweirads an Ort und Stelle angeordnet ist, ist der Bügel 13 in einer Aufnahme 211 der Lasche des Rahmens 21 aufgenommen, deren innere Form komplementär zu den äußeren Formen des Bügels 13 ist.
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Außer der Momentenübertragung gewährleistet der Bügel 13 ebenso die Funktion einer elektrischen Verbindung, um die Versorgung des Motors zu gewährleisten. Hierfür sind eine Verbindung einer positiven Polarität und eine Verbindung einer negativen Polarität an dem Bügel 13 angeordnet.
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Die 7 zeigt im Detail die Verbindung einer positiven Polarität. Auf Seiten der Nabe besteht diese Verbindung aus einer ersten Taste 43, welche elektrisch mit dem Draht einer positiven Polarität 41, welcher von dem elektrischen Motor her kommt, verbunden ist. Diese Taste 43 ist elektrisch von dem Bügel 13 über eine Kapsel 134 isoliert, welche aus einem isolierenden Material realisiert ist. Auf Seiten des Rahmens handelt es sich um eine zweite Taste 233, welche elektrisch mit dem Draht einer positiven Polarität 231 verbunden ist, welcher selbst mit der Batterie verbunden ist. Die zweite Taste 233 ist elektrisch von dem Rest des Rahmens über eine isolierende Hülle 234 isoliert. Um den elektrischen Kontakt zwischen den zwei Tasten 43, 233 zu gewährleisten, sind elastische Mittel 235 in oder in der Nähe von der zweiten Taste 233 vorgesehen, welche sie gegen die erste Taste 43 vorbelasten.
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Da die Verbindungen der positiven Polarität und negativen Polarität an dem gleichen Bügel 13 angeordnet sind und folglich auf der gleichen Seite der Nabe, ist es sinnvoll, Mittel vorzusehen, welche die korrekte Verstellung des Rads garantieren. Zu diesem Zweck umfasst der Bügel 13 ebenso eine Unverwechselbarkeitseinrichtung 133.
