DE102020204882A1

DE102020204882A1 - Versorgungseinheit zur elektrischen Versorgung eines Elektrofahrrads

Info

Publication number: DE102020204882A1
Application number: DE102020204882.7A
Authority: DE
Inventors: Jonni Schaefer; Christian Wurmbäck
Original assignee: Amprio GmbH
Current assignee: SRAM LLC
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2021-10-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Versorgungseinheit (10) zur elektrischen Versorgung eines Elektrofahrrads mit einem Akku (11), einer Schlossbaugruppe (12) und einem Schwenklager (13), wobei die Schlossbaugruppe (12) und/oder das Schwenklager (13) auf einem Träger (14) vormontiert sind, sodass die Schlossbaugruppe (12) und/oder das Schwenklager (13) und der Träger (14) eine Vormontagegruppe (25) bilden.

Description

Die Erfindung betrifft nach einem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung eine Versorgungseinheit zur elektrischen Versorgung eines Elektrofahrrads mit einem Akku, einer Schlossbaugruppe und einem Schwenklager.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft einen Fahrradrahmen.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Elektrofahrrad.
Bei der Herstellung eines Elektrofahrrads wird die Versorgungseinheit anstatt, wie bisher üblich auf ein Rahmenrohr aufgesetzt, immer öfters in das Rahmenrohr integriert. Dem damit verbundenen optischen Vorteil steht ein erhöhter Fertigungsaufwand entgegen. Der erhöhte Fertigungsaufwand resultiert unter anderem aus einer schlechten Zugänglichkeit des Einbauraums innerhalb des Rahmenrohrs, so dass die Fertigungsschritte kompliziert und zeitaufwändig durchgeführt werden müssen.
Die Erfindung hat die Aufgabe eine Versorgungseinheit der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sie einfacher und schneller als bisher montiert werden kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe nach einem ersten Aspekt der Erfindung mit einer gattungsgemäßen Versorgungseinheit, bei der erfindungsgemäß die Schlossbaugruppe und/oder das Schwenklager auf einem Träger vormontiert sind, sodass die Schlossbaugruppe und/oder das Schwenklager und der Träger eine Vormontagegruppe bilden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung löst die gestellte Aufgabe ebenfalls mit einer gattungsgemäßen Versorgungseinheit, bei der ein Träger und ein Schwenklager einstückig als ein Halbfertigprodukt vorgefertigt sind.
Der einstückig mit dem Schwenklager vorgefertigte Träger kann als ein Spritzgussteil kostengünstig hergestellt werden. Anschließend kann eine Schlossbaugruppe auf dem Träger des Halbfertigprodukts vormontiert werden, sodass die Schlossbaugruppe und das Halbfertigprodukt eine Vormontagegruppe bilden.
Beide Erfindungsaspekte ermöglichen zeit- und somit kostensparende Montageschritte, die außerhalb eines Fahrradrahmens durchgeführt werden können, wodurch der gesamte Montageaufwand ebenfalls reduziert wird. Taktzeiten an einem Montageband werden somit reduziert.
In einer einfachen und somit kostengünstigen Variante kann der Träger plattenförmigen ausgestaltet sein. Zur Befestigung und/oder aus Gründen der Gewichtsersparnis kann er mit Löchern versehen sein. Weil im Fahrradrahmen in dem für die Versorgungseinheit vorgesehen Bereich ein steifigkeitsreduzierender Ausschnitt vorgesehen werden muss, kann der Träger zusätzlich die Steifigkeit des Fahrradrahmens im Bereich des Ausschnitts erhöhen. Deshalb kann er aus einem verstärkten Kunststoff oder aus einem eventuell mit Versteifungsrippen versehenen Blech hergestellt sein.
Zur Steifigkeitserhöhung kann der Träger auch wannenförmig mit einem gewölbten Querschnitt ausgebildet sein.
Zur Gewichtsersparnis kann der Träger alternativ gitterartig ausgestaltet sein.
Die Vormontagegruppe kann vorzugsweise in ein Unterrohr eines Fahrradrahmens montiert werden. Der vormontierte Träger eignet sich für alle Formen des Fahrradrahmens, auch für solche ohne ein Oberrohr.
Insbesondere für den Fall, dass der Fahrradrahmen kein die Rahmensteifigkeit erhöhendes Oberrohr aufweist, kann die Vormontagegruppe auf ein Versteifungselement montiert werden. Das Versteifungselement kann vor der Montage der Vormontagegruppe im Fahrradrahmen befestigt werden. Das Versteifungselement kann ein gitterartig ausgebildetes Schmiedeteil sein.
Das Versteifungselement kann mit dem Fahrradrahmen durch ein Fügeverfahren verbunden werden, vorzugsweise durch Schweißen oder Kleben. Alternativ kommt auch Schrauben oder Nieten in Betracht. Der Einsatz von Schnellspannvorrichtungen ist ebenso möglich und reduziert die Montagezeit erheblich. Dieselben Befestigungsmöglichkeiten eignen sich auch zur Befestigung des Trägers bzw. der Vormontagegruppe im Fahrradrahmen bzw. am Versteifungselement.
Ferner betrifft die Erfindung einen Fahrradrahmen, insbesondere mit einem Unterrohr, für ein Elektrofahrrad, der erfindungsgemäß eine Versorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
Ebenfalls zur Steifigkeitserhöhung kann der Fahrradrahmen zwei gegenüberliegende sich über einen Teilbereich des Fahrradrahmens erstreckende Sockel aufweisen. Die Sockel können den Träger bzw. die Vormontagegruppe oder das Versteifungselement aufnehmen. Vorzugsweise können die Sockel im Unterrohr vorgesehen sein.
Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Elektrofahrrad, das erfindungsgemäß mit einer Versorgungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgerüstet ist.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindungen anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen:

1 eine Explosionsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Versorgungseinheit;
2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vormontagegruppe und einen mit einem Ausschnitt versehenen Bereich eines Fahrradrahmens;
3 eine Explosionsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Versorgungseinheit;
4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Vormontagegruppe und den mit dem Ausschnitt versehenen Bereich des Fahrradrahmens;
5 einen Akku und die in den Fahrradrahmen montierte Vormontagegruppe;
6 eine perspektivische Schnittansicht durch einen Fahrradrahmen.

1 zeigt eine Versorgungseinheit 10 mit einem Akku 11, einer Schlossbaugruppe 12, einem Schwenklager 13 und einem plattenförmig ausgebildeten Träger 14. Der Akku 11 versorgt einen nicht gezeigten Elektromotor eines ebenfalls nicht näher dargestellten Elektrofahrrads mit elektrischer Energie.
Die Schlossbaugruppe 12 fixiert den Akku 11, damit dieser nicht während des Betriebs vom Elektrofahrrad unbeabsichtigt, sondern nur bei Bedarf gelöst werden kann. Der Akku 11 kann zu seiner Entnahme und zu seinem Einbau um das Schwenklager 13 geschwenkt werden.
Bevor die Versorgungseinheit 10 in einen Fahrradrahmen 20 des Elektrofahrrads eingebaut wird, werden die Schlossbaugruppe 12 und das Schwenklager 13 außerhalb des Fahrradrahmens 20 auf dem Träger 14 vormontiert, sodass die Schlossbaugruppe 12, das Schwenklager 13 und der Träger 14 eine Vormontagegruppe 25 bilden (siehe 2). Hierfür werden die Schlossbaugruppe 12, das Schwenklager 13 und der Träger 14 als separate Teile bereitgestellt.
Zum Einbau der Vormontagegruppe 25 in den Fahrradrahmen 20 wird dieser mit einem Ausschnitt 21 versehen. Ferner wird in den Fahrradrahmen 20 zur Aufnahme eines Schlosszylinders der Schlossbaugruppe 12 ein Durchbruch 22 eingebracht. Um einen durch den Ausschnitt 21 verursachten Steifigkeitsverlust zu kompensieren, wird in den Fahrradrahmen 20 ein gitterartig ausgebildetes Versteifungselement 23 eingebaut und verschweißt. Für den Schweißvorgang sind im Fahrradrahmen Längslöcher 24 vorgesehen, so dass der Schweißvorgang schnell und bequem von außen durchgeführt werden kann.
3 zeigt eine Versorgungseinheit 30 mit dem Akku 11, der Schlossbaugruppe 12, dem Schwenklager 13 und einem gitterartig ausgestalteten Träger 31. Das Schwenklager 13 und der Träger 31 bilden ein einstückiges vorgefertigtes Halbfertigprodukt 32. Das Halbfertigprodukt 32 ist ein Spritzgussteil, welches vorzugsweise aus einem verstärkten Kunststoff hergestellt ist.
Die Schlossbaugruppe 12 wird außerhalb des Fahrradrahmens 20 auf den Träger 31 bzw. auf das Halbfertigprodukt 32 vormontiert, sodass die Schlossbaugruppe 12 und das Halbfertigprodukt 32 eine Vormontagegruppe 45 bilden (siehe 4).
Die Vormontagegruppe 45 wird in einen mit einem Durchbruch 44 und einem Ausschnitt 41 versehenen Fahrradrahmen 40 eingebaut (siehe 4).
Der Fahrradrahmen 40 ist mit zwei sich über einen Teilbereich des Fahrradrahmens erstreckenden Sockeln 42 und 43 ausgestattet (siehe 4 und 6). Die Sockel 42 und 43 dienen als eine Auflage für den Träger 31. Darüber hinaus erhöhen die Sockel 42 und 43 die Steifigkeit des Fahrradrahmens 40. Der Fahrradrahmen 40 kann im Bereich der Sockel 42 und 43 mit Löchern 60 versehen sein. Die Löcher 60 können ein Gewinde aufweisen, um den Träger 31 mit dem Fahrradrahmen 40 zu verschrauben. Alternativ können die Löcher 60 genutzt werden, um den Träger 31 von außen mit dem Fahrradrahmen 40 zu verschweißen.
Schließlich kann auf den Akku 11 eine Abdeckung 50 montiert werden und in den fertig montierten Fahrradrahmen 20 eingebaut werden (siehe 5).
Bezugszeichenliste

10: Versorgungseinheit
11: Akku
12: Schlossbaugruppe
13: Schwenklager
14: Träger
20: Fahrradrahmen
21: Ausschnitt
22: Durchbruch
23: Versteifungselement
24: Längsloch
25: Vormontagegruppe
30: Versorgungseinheit
31: Träger
32: Halbfertigprodukt
40: Fahrradrahmen
41: Ausschnitt
42: Sockel
43: Sockel
44: Durchbruch
45: Vormontagegruppe
50: Abdeckung
60: Loch

Claims

Versorgungseinheit (10) zur elektrischen Versorgung eines Elektrofahrrads mit einem Akku (11), einer Schlossbaugruppe (12) und einem Schwenklager (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Schlossbaugruppe (12) und/oder das Schwenklager (13) auf einem Träger (14) vormontiert sind, sodass die Schlossbaugruppe (12) und/oder das Schwenklager (13) und der Träger (14) eine Vormontagegruppe (25) bilden.
Versorgungseinheit (30) zur elektrischen Versorgung eines Elektrofahrrads mit einem Akku (11), einer Schlossbaugruppe (12) und einem Schwenklager (13), dadurch gekennzeichnet, dass ein Träger (31) und ein Schwenklager (13) einstückig als ein Halbfertigprodukt (32) vorgefertigt sind.
Versorgungseinheit (30) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlossbaugruppe (12) auf dem Träger (31) des Halbfertigprodukts (32) vormontiert ist, sodass die Schlossbaugruppe (12) und das Halbfertigprodukt (32) eine Vormontagegruppe (45) bilden.
Versorgungseinheit (10, 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (14) plattenförmigen ausgestaltet ist.
Versorgungseinheit (10, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (31) gitterartig ausgestaltet ist.
Versorgungseinheit (10, 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vormontagegruppe (25, 45) in ein Unterrohr eines Fahrradrahmens (20, 40) montierbar ist.
Versorgungseinheit (10, 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vormontierte Träger (14, 31) auf ein Versteifungselement (23) montierbar ist.
Fahrradrahmen (20, 40), insbesondere mit einem Unterrohr für ein Elektrofahrrad, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrradrahmen (20, 40) eine Versorgungseinheit (10, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
Fahrradrahmen (20, 40) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrradrahmen (20, 40) zwei gegenüberliegende sich über einen Teilbereich des Fahrradrahmens (20, 40) erstreckende Sockel (42, 43) aufweist.
Elektrofahrrad, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Versorgungseinheit (10, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.