DE102022203417A1

DE102022203417A1 - Elektrofahrrad und Dichteinheit für ein Elektrofahrrad

Info

Publication number: DE102022203417A1
Application number: DE102022203417.1A
Authority: DE
Inventors: Jannik Renfordt; Thorsten Droigk; Stephan Küstermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-04-06
Filing date: 2022-04-06
Publication date: 2023-10-12
Also published as: CN116890947A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektrofahrrad, aufweisend einen Rahmen, eine einen Elektromotor aufweisende Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheit mittels einer Energieversorgungseinheit mit Energie versorgbar ausgebildet ist, wobei die Energieversorgungseinheit teilweise oder vollständig im Rahmen angeordnet ist, eine elektrische Schnittstelle zur insbesondere lösbaren elektrischen Verbindung der Energieversorgungsvorrichtung mit dem Elektrofahrrad. Es wird vorgeschlagen, dass der Rahmen einen Kühlkanal aufweist, wobei die Energieversorgung teilweise oder vollständig in dem Kühlkanal angeordnet ist, wobei das Elektrofahrrad eine Dichteinheit zur Abdichtung der elektrischen Schnittstelle aufweist. Vorteilhaft kann dadurch das Elektrofahrrad wirksam gegen Korrosion und/oder Betriebsstörungen geschützt werden.

Description

Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Elektrofahrrad, aufweisend einen Rahmen, eine einen Elektromotor aufweisende Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheit mittels einer Energieversorgungseinheit mit Energie versorgbar ausgebildet ist, wobei die Energieversorgungseinheit teilweise oder vollständig im Rahmen angeordnet ist, eine elektrische Schnittstelle zur insbesondere lösbaren elektrischen Verbindung der Energieversorgungsvorrichtung mit dem Elektrofahrrad. Es wird vorgeschlagen, dass der Rahmen einen Kühlkanal aufweist, wobei die Energieversorgung teilweise oder vollständig in dem Kühlkanal angeordnet ist, wobei das Elektrofahrrad eine Dichteinheit zur Abdichtung der elektrischen Schnittstelle aufweist. Vorteilhaft kann dadurch das Elektrofahrrad wirksam gegen Korrosion und/oder Betriebsstörungen geschützt werden.
Unter einem Elektrofahrrad soll im Zusammenhang mit dieser Anmeldung insbesondere ein einspuriges Fahrzeug mit einem Elektromotor verstanden werden. Das Elektrofahrrad kann beispielsweise als ein Pedelec oder als ein E-Bike ausgebildet sein.
Die Energieversorgungseinheit umfasst zumindest einen Akkupack. Der Akkupack ist insbesondere als ein Wechselakkupack ausgebildet, der bevorzugt werkzeuglos lösbar mit dem Elektrofahrrad ausgebildet ist. Der Akkupack ist insbesondere verbindbar mit einer Ladevorrichtung zum Aufladen des Akkupacks ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann der Akkupack auch derart ausgebildet sein, dass er im mit dem Elektrofahrrad verbundenen Zustand aufladbar ist, beispielsweise über eine Ladebuchse am Akkupack oder am Rahmen des Elektrofahrrads. Der Akkupack weist ein Gehäuse auf, in welchem zumindest eine Akkuzelle angeordnet ist. Die Akkuzellen kann beispielsweise als eine Li-Ion Akkuzelle ausgebildet sein. Insbesondere kann die Akkuzelle als eine zylindrische Rundzelle, eine prismatische Zelle oder als ein Pouch Zelle ausgebildet sein. Das Gehäuse des Akkupacks ist vorzugsweise als ein Außengehäuse ausgebildet. Der Akkupack, insbesondere das Gehäuse des Akkupacks, kann über eine mechanische Schnittstelle lösbar mit dem Elektrofahrrad, insbesondere einer mechanischen Schnittstelle des Elektrofahrrads, und/oder einer Ladevorrichtung verbindbar sein. Über die mechanische Schnittstelle ist der Akkupack kraft- und/oder formschlüssig mit dem Elektrofahrrad verbindbar. Vorteilhaft umfasst die mechanische Schnittstelle zumindest ein Betätigungselement, über das die Verbindung des Akkupacks mit dem Elektrofahrrad und/oder mit der Ladevorrichtung lösbar ist. Das Betätigungselement kann beispielsweise als ein Knopf, ein Hebel oder als ein Taster ausgebildet sein. Das Betätigungselement kann am Akkupack oder am Elektrofahrrad, insbesondere am Rahmen des Elektrofahrrads, angeordnet sein. Das Gehäuse des Akkupacks kann ein oder mehrere Gehäuseteile aufweisen. Das Gehäuse weist zumindest ein Gehäuseteil auf, das als ein Außengehäuseteil ausgebildet ist. Das Außengehäuseteil grenzt dabei den Akkupack nach außen ab und kann von einem Benutzer berührt werden. Zudem kann das Gehäuse zumindest ein Innengehäuseteil aufweisen, dass teilweise oder vollständig von dem zumindest einen Gehäuseteil umschlossen wird. Insbesondere weist das Gehäuse des Akkupacks einen Zellenhalter zur Aufnahme der Akkuzellen auf. Der Zellenhalter ist teilweise oder vollständig im Gehäuse des Akkupacks angeordnet. Das Gehäuse des Akkupacks kann einen oder mehrere Zellenhalter aufweisen. Der Zellenhalter kann Einzelzellenaufnahmen aufweisen, die zur Aufnahme einer einzelnen Akkuzelle ausgebildet sind.
Zudem weist der Akkupack zumindest eine elektrische Schnittstelle auf, über die der Akkupack mit dem Elektrofahrrad und/oder mit der Ladevorrichtung elektrisch verbindbar ist. Die elektrische Schnittstelle des Akkupacks und die elektrische Schnittstelle des Elektrofahrrads sind korrespondierend zueinander ausgebildet. Über die elektrische Verbindung kann der Akkupack beispielsweise geladen und/oder entladen werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass über die elektrische Schnittstelle Informationen von dem Akkupack an das Elektrofahrrad und umgekehrt übermittelbar sind. Die elektrische Schnittstelle ist bevorzugt als eine Kontaktschnittstelle ausgebildet, bei der die elektrische Verbindung über einen physischen Kontakt zumindest zweier leitfähiger Bauteile erfolgt. Die elektrische Schnittstelle umfasst bevorzugt zumindest zwei elektrische Kontaktelemente. Insbesondere ist einer der elektrischen Kontaktelemente als ein Plus-Kontakt und das andere elektrische Kontaktelement als ein Minus-Kontakt ausgebildet. Zusätzlich kann die elektrische Schnittstelle zumindest einen Zusatzkontakt aufweisen, der dazu ausgebildet ist, zusätzliche Informationen an den Verbraucher und/oder an die Ladevorrichtung zu übertragen. Die Zusatzkontakte können als Signalkontakte, Codierkontakte, Temperaturkontakte, Bus-Kontakte etc. ausgebildet sein. Die elektrischen Kontaktelemente können beispielsweise als federnde Kontaktelemente in Form von Kontakttulpen oder als Flachkontakte in Form von Kontaktklingen ausgebildet sein.
Der Rahmen des Elektrofahrrads weist mehrere Rahmenteile auf. Vorzugsweise weist das Elektrofahrrad, ein Oberrohr, ein Unterrohr, ein Sattelrohr, ein Steuerrohr, eine Sattelstrebe, eine Unterstrebe und eine Gabel auf. Es sind unterschiedliche Rahmengeometrien des Rahmens denkbar, bei denen sich die Rahmenteile bzw. die Rahmenteileanzahl und/oder die Anordnung der Rahmenteile zueinander unterscheiden können. Der Akkupack ist vorzugsweise im Unterrohr, im Oberrohr und/oder im Sattelrohr angeordnet.
Die elektrische Schnittstelle des Elektrofahrrads ist insbesondere im Rahmen des Elektrofahrrads, insbesondere im Unterrohr, angeordnet und/oder befestigt. Die elektrische Schnittstelle des Elektrofahrrads kann beispielsweise als ein Stecker oder eine Buchse ausgebildet sein. Die elektrische Schnittstelle ist vorzugsweise über eine Drahtverbindung oder eine Kabelverbindung mit einer weiteren Komponente des Elektrofahrrads, wie beispielsweise der Antriebseinheit, verbunden.
Die Antriebseinheit weist insbesondere einen Elektromotor auf, der elektrisch mit der Energieversorgungsvorrichtung verbindbar ist. Zudem weist die Antriebseinheit eine Tretkurbel auf, wobei die Tretkurbel über den Elektromotor antreibbar ausgebildet ist. Das Elektrofahrrad weist eine Steuereinheit zur Steuerung und/oder Regelung der Antriebseinheit, insbesondere des Elektromotors, auf. Die Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, den Elektromotor abhängig oder unabhängig von einem Pedalieren des Benutzers des Elektrofahrrads anzusteuern.
Der Kühlkanal weist zumindest eine Eingangsöffnung auf, über die ein Fluid in den Rahmen eintreten kann. Die Eingangsöffnung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein oder mehrere Kabel durch die Eingangsöffnung führbar sind. Zudem weist der Kühlkanal zumindest eine Ausgangsöffnung auf. Die Ausgangsöffnung weist insbesondere einen kleineren Querschnitt als die Eingangsöffnung auf. Alternativ ist auch denkbar, dass die Ausgangsöffnung einen im Wesentlichen gleichgroßen oder größeren Querschnitt als die Eingangsöffnung aufweist. Die Ausgangsöffnung kann auch als ein Spalt zwischen der Antriebseinheit und dem Rahmen ausgebildet sein. Die Eingangsöffnung ist insbesondere derart ausgebildet, dass neben Luft auch Flüssigkeiten, insbesondere Regenwasser, in den Kühlkanal eintreten kann. Zudem ist denkbar, dass der Kühlkanal zur Aufnahme zumindest eines Kabels ausgebildet ist. Das Kabel kann beispielsweise ein elektrisches Kabel der elektrischen Schnittstelle oder als ein hydraulisches Kabel einer Bremseinheit des Elektrofahrrads ausgebildet sein.
Die Dichteinheit kann einstückig, einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Unter einstückig soll im Zusammenhang dieser Anmeldung aus einem einzelnen Stück geformt verstanden werden, während bei einer einteiligen Ausbildung auch mehrere Bauteile, die stoffschlüssig miteinander verbunden sind, verstanden werden sollen. In einer einstückigen Ausbildung besteht die Dichteinheit somit aus einem einzelnen Dichtelement. In einer einteiligen Ausbildung aus mehreren Dichtelementen die stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Dichteinheit im Bereich der elektrischen Schnittstelle angeordnet ist. Vorteilhaft kann dadurch die elektrische Schnittstelle besonders wirksam geschützt werden. Alternativ ist auch denkbar, dass die Dichteinheit im Bereich der Eingangsöffnung des Kühlkanals angeordnet ist. Zusätzlich ist ebenso denkbar, dass der Akkupack eine Dichteinheit im Bereich der elektrischen Schnittstelle und eine zweite Dichteinheit im Bereich der Eingangsöffnung des Kühlkanals aufweist.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Dichteinheit derart ausgebildet ist, dass die elektrische Schnittstelle teilweise oder vollständig umschlossen ist. Unter teilweise umschlossen soll im Zusammenhang verstanden werden, dass die Dichteinheit die elektrische Schnittstelle auf zumindest zwei Seiten, insbesondere zumindest zwei gegenüberliegenden Seiten, umschließt. Vorteilhaft kann dadurch der Schutz der elektrischen Schnittstelle weiter verbessert werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Dichteinheit an der elektrischen Schnittstelle anliegt.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Dichteinheit aus einem formstabilen Material, insbesondere aus einer Hartplastik, ausgebildet ist. Alternativ ist ebenso denkbar, dass die Dichteinheit teilweise oder vollständig aus einer Weichplastik, insbesondere aus Gummi, ausgebildet ist. Es ist ebenso denkbar, dass zumindest eines der Dichtelemente aus einer Hartplastik und zumindest ein Dichtelement aus einer Weichplastik ausgebildet ist.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Dichteinheit ein Kabelführungselement aufweist. Vorteilhaft kann dadurch eine optimale Integration der Dichteinheit in den Rahmen realisiert werden. Das Kabelführungselement kann beispielsweise Führungswandungen zur Führung von Kabeln aufweisen. Zudem ist denkbar, dass das Kabelführungselement ein Kabelfixierungselement zur Fixierung der Kabel aufweist.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Dichteinheit eine Verbindungseinheit zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung mit der Energieversorgungseinheit und/oder mit der elektrischen Schnittstelle aufweist. Vorteilhaft kann dadurch eine optimale Positionierung der Dichteinheit gewährleistet werden. Die Verbindungseinheit kann ein oder mehrere Form- und/oder Kraftschlusselemente aufweisen.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Dichteinheit ein Fluidführungselement aufweist, wobei das Fluidführungselement dazu ausgebildet ist, eine Strecke eines sich im Kühlkanals bewegendenden Fluids in Richtung der elektrischen Schnittstelle, insbesondere eines Steckers oder einer Buchse der elektrischen Schnittstelle, zu verlängern. Vorteilhaft kann die elektrische Schnittstelle durch diese Maßnahme wirksam geschützt werden. Das Fluidführungselement ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Strecke um zumindest 10%, vorzugsweise um zumindest 50%, bevorzugt um zumindest 100%, verlängert ist.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Dichteinheit aus einem elastischen Material, insbesondere aus einem Schaumstoff, vorzugsweise aus einem PU-Schaumstoff, ausgebildet ist. Vorteilhaft kann dadurch eine optimale Montage und ein wirksamer Schutz der elektrischen Schnittstelle realisiert werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Dichteinheit einen vor der Montage ebenen Grundkörper aufweist, wobei der Grundkörper zumindest einen Montageeinschnitt zur Verformung des Grundkörpers bei der Montage aufweist. Vorteilhaft kann dadurch die die Montage der Dichteinheit weiter optimiert werden. Der Montageeinschnitt kann beispielsweise über ein Einschneiden oder ein Vorprägen hergestellt werden, beispielhaft mittels eines Schneidewerkzeugs wie einem Messer oder einem Laser.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Dichteinheit mit einem Stoffschluss mit der elektrischen Schnittstelle verbunden ist. Vorteilhaft kann dadurch eine sichere und dichte Anbringung gewährleistet werden. Zusätzlich ist denkbar, dass die Dichteinheit zunächst mittels eines Kraft- und/oder Formschluss an dem Rahmen, der elektrischen Schnittstelle und/oder dem Akkupack befestigt und in einem zweiten Schritt mittels eines Stoffschluss, beispielsweise durch ein Laserdurchstrahlschweißverfahren, verbunden wird.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Dichteinheit zumindest eine Seitenfläche aufweist, wobei die Seitenfläche eine Beschichtung zur stoffschlüssigen Verbindung aufweist. Vorteilhaft kann dadurch die Montage vereinfacht werden.
Zudem betrifft die Erfindung eine Dichteinheit wie zuvor beschrieben.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Alternative Ausführungsformen der Erfindung werden mit dem gleichen Bezugszeichen und einem kennzeichnenden Buchstaben versehen.
Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Elektrofahrrads;
2a eine perspektivische Ansicht eines Akkupacks;
2b eine perspektivische Ansicht eines Akkupacks im mit einer elektrischen Schnittstelle des Elektrofahrrads und einer Dichteinheit verbundenen Zustand;
2c die elektrische Schnittstelle des Elektrofahrrads in einer perspektivischen Ansicht;
2d die Dichteinheit gemäß 2b in einer perspektivischen Ansicht;
2e ein Schnitt durch die Dichteinheit im mit der elektrischen Schnittstelle und dem Akkupack verbundenen Zustand;
3 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Dichteinheit;
4a eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Dichteinheit;
4b eine perspektivische Ansicht der Dichteinheit nach 4a im mit einer elektrischen Schnittstelle verbundenen Zustand.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist ein Elektrofahrrad 16 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Das Elektrofahrrad 16 kann beispielsweise als ein Pedelec oder als ein E-Bike ausgebildet sein.
Das Elektrofahrrad 16 weist ein Gehäuse in Form eines Rahmens 20 bzw. eines Fahrradrahmens auf. Mit dem Rahmen 20 sind zwei Räder 22 verbunden. Zudem weist das Elektrofahrrad 16 eine Energieversorgungseinheit 24 in Form eines Akkupacks 25 auf. Zudem weist das Elektrofahrrad 16 eine Antriebseinheit 26 auf, die einen Elektromotor bzw. Hilfsmotor umfasst. Der Elektromotor ist vorzugsweise als ein Permanentmagnet-erregter, bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet. Der Elektromotor ist beispielhaft als ein Mittelmotor ausgebildet, wobei auch ein Nabenmotor oder dergleichen denkbar ist. Das Elektrofahrrad 16, insbesondere die Antriebseinheit 26 des 16, wird über die Energieversorgungseinheit 24 mit Energie versorgt. Die Energieversorgungseinheit 24 ist beispielhaft vollständig im Rahmen 20 des Elektrofahrrads, insbesondere in einem Unterrohr 21 des Elektrofahrrads, angeordnet. Es wäre allerdings ebenso eine Anordnung an einem anderem Ort im Rahmen 20, wie beispielsweise im Oberrohr oder Sattelrohr, denkbar.
Die Antriebseinheit 26 umfasst eine Steuereinheit (nicht dargestellt), die zur Steuerung oder Regelung des Elektrofahrrads 16, insbesondere des Elektromotors, ausgebildet ist. Das Elektrofahrrad 16 weist eine Tretkurbel 28 auf. Die Tretkurbel 28 weist eine Tretkurbelwelle (nicht dargestellt) auf. Die Steuereinheit umfasst eine nicht dargestellte Leiterplatte mit einer Sensorik, einer Recheneinheit und einer Speichereinheit.
Die Steuereinheit und die Antriebseinheit 26 mit dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle sind in einem mit dem Rahmen 20 verbundenen Antriebsgehäuse angeordnet. Die Antriebsbewegung des Elektromotors wird vorzugsweise über ein Getriebe (nicht dargestellt) auf die Tretkurbelwelle übertragen, wobei die Größe der Unterstützung durch die Antriebseinheit 26 mittels der Steuereinheit gesteuert oder geregelt wird. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet die Antriebseinheit derart anzusteuern, dass der Fahrer des Elektrofahrrads 16 beim Pedalieren unterstützt wird. Vorzugsweise ist die Steuereinheit durch den Fahrer bedienbar ausgebildet, sodass der Fahrer den Unterstützungsgrad einstellen kann. Die Bedienung kann dabei beispielsweise mittels eines Boardcomputers (nicht dargestellt) erfolgen, der am Lenker 30 des Elektrofahrrads 16 angeordnet ist.
In 2a ist eine perspektivische Ansicht des Akkupacks 25 gezeigt. Der Akkupack 25 weist ein Gehäuse 32 auf, in welchem beispielhaft 20 Akkuzellen (nicht dargestellt) und eine Elektronik mit einem BMS (Batteriemanagementsystem) angeordnet ist. Das Gehäuse 32 umfasst einen zylinderförmigen Grundkörper 34 mit einem im Wesentlichen achteckigen Querschnitt, welcher an seinen Stirnseiten mit Endplatten 36, 38 verbunden ist. Die erste Endplatte 36 ist als eine Anschlussplatte 37 ausgebildet und zur elektrischen Verbindung mit dem Elektrofahrrad 16 vorgesehen. Der Akkupack 25 umfasst eine elektrische Schnittstelle 40, die eine Buchse 42 aufweist. Die Buchse 42 ist dabei in das Gehäuse 32 beziehungsweise in die Anschlussplatte 37 eingelassen ausgebildet und weist mehrere elektrische Kontaktelemente (nicht dargestellt) auf. Die elektrischen Kontaktelemente sind dabei als Leistungskontakte zur Leistungsversorgung des Elektrofahrrads 16 und als Datenkontakte zum Austausch von Informationen ausgebildet. Zudem weist die Anschlussplatte 37 eine Ladezustandsanzeige 44 auf, die mit der Elektronik des Akkupacks 25 verbunden und zur Anzeige des Ladezustands des Akkupacks 25 ausgebildet ist. Zudem weist das Gehäuse 32 des Akkupacks 25, insbesondere die Anschlussplatte 37, beispielhaft drei Zentrierelemente 46 auf. Die Zentrierelemente 46 sind beispielhaft als Ausnehmungen 48, die nach innen ragen, ausgebildet.
Zur Verbindung wird der Akkupack 25 beispielhaft axial in den Rahmen 20, insbesondere in das Unterrohr 21, eingeschoben. Hierfür weist der Rahmen 20, insbesondere das Unterrohr 21, eine Akkuaufnahmeöffnung (nicht dargestellt) auf. Der Akkupack 25 wird dabei beispielhaft mit der elektrischen Schnittstelle 40 beziehungsweise mit der Anschlussplatte 37 voraus in den Rahmen 20 eingeschoben. Im verbundenen Zustand ist die elektrische Schnittstelle 40 des Akkupacks 25 mit einer elektrischen Schnittstelle 50 des Elektrofahrrads 16 (siehe 1) zur Energieversorgung verbunden. Zudem weist der Akkupack 25 und das Elektrofahrrad 16 jeweils eine nicht dargestellte mechanische Schnittstelle zur Führung und axialen Sicherung des Akkupacks 25 im Rahmen 20 des Elektrofahrrads 16 auf.
Im mit dem Elektrofahrrad 16 verbundenen Zustand ist die elektrische Schnittstelle 40 des Akkupacks 25 nach oben gerichtet, beziehungsweise dem Lenker 30 zugewandt, angeordnet. Das Elektrofahrrad 16 weist einen Kühlkanal 52 auf, der sich von einer Eingangsöffnung 54 zu der elektrischen Schnittstelle 50 des Elektrofahrrads 16 erstreckt. Die Eingangsöffnung 54 ist beispielhaft am oberen Ende des Unterrohrs 21 im Bereich des Lenkers 30 angeordnet. Die Eingangsöffnung 54 des Kühlkanals 52 ist dabei vorzugsweise derart groß ausgebildet, dass neben Luft und Flüssigkeiten, wie beispielsweise Regenwasser, auch Kabel 56 in den Kühlkanal 52 führbar sind. Demnach ist der Kühlkanal in der gezeigten Ausführungsform zusätzlich als ein Kabelkanal ausgebildet. Das Kabel 56 ist beispielsweise als ein Schaltungskabel 58 ausgebildet, das zur Betätigung der Schaltung (nicht dargestellt) des Elektrofahrrads 16 ausgebildet ist.
Beim Waschen des Elektrofahrrads 16 oder bei Regen kann über die Eingangsöffnung 54 Wasser in den Kühlkanal 52 eintreten. Zum Schutz der elektrischen Schnittstelle 50 des Elektrofahrrads 16 und/oder der elektrischen Schnittstelle 40 des Akkupacks 25 weist das Elektrofahrrad 16 eine Dichteinheit 60 auf, die in 2b in einer perspektivischen Ansicht im mit der elektrischen Schnittstelle 50 des Elektrofahrrads 16 verbundenen Zustand gezeigt ist.
In 2c ist die elektrische Schnittstelle 50 des Elektrofahrrads ohne die Dichteinheit 60 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Die elektrische Schnittstelle 50 umfasst mehrere Komponenten, die beispielsweise auf einer Führungsschiene 62 befestigt sind. Die elektrische Schnittstelle 50 des Elektrofahrrads umfasst beispielhaft einen Grundkörper 64, der mit der Führungsschiene 62 verbunden ist. Zudem umfasst die elektrische Schnittstelle 50 des Elektrofahrrads 16 eine Steckereinheit 65, die korrespondierend zu der Buchse 42 des Akkupacks 25 ausgebildet. Die Steckereinheit 65 weist neben einem Steckerabschnitt 66 (siehe 2e) zwei Kabelverbindungsabschnitte 68 zur Verbindung mit Verbindungskabeln (nicht dargestellt) auf. Der Steckerabschnitt 66 und die Kabelverbindungsabschnitte 68 sind über elektrische Kontaktelemente 67 miteinander verbunden. Die Verbindungskabel können beispielsweise zur Verbindung des Akkupacks 25 mit der Antriebseinheit 26 oder mit einem weiteren Akkupack ausgebildet sein. Der Grundkörper 64 weist drei Verbindungselemente 70 in Form von Rastarmen zur Befestigung der Steckereinheit 65 am Grundkörper 64 auf. Die Dichteinheit 60 ist insbesondere dazu ausgebildet, einen Zwischenraum zwischen der elektrischen Schnittstelle 50 des Elektrofahrrads 16 und der elektrischen Schnittstelle 40 des Akkupacks 25 und/oder einem Zwischenraum zwischen unterschiedlichen Komponenten der elektrischen Schnittstelle 50 des Elektrofahrrads 16, insbesondere zwischen dem Grundkörper 64 und der Steckereinheit 65, abzudichten.
Die Dichteinheit 60 weist beispielhaft ein einziges Dichtelement 72 auf. In 2d ist eine perspektivische Ansicht einer Innenseite des Dichtelements 72 gezeigt. Das Dichtelement 72 ist beispielhaft einstückig ausgebildet. Es wäre allerdings ebenso denkbar, dass das Dichtelement 72 einteilig oder mehrteilig ausgebildet ist. Das Dichtelement 72 besteht beispielhaft aus einer Hartplastik. Die Dichteinheit 60 weist eine Verbindungseinheit 74 zur Verbindung der Dichteinheit 60 mit dem Rahmen 20, insbesondere dem Unterrohr 21, des Elektrofahrrads 16 auf. Die Verbindung erfolgt dabei über eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit der elektrischen Schnittstelle 50 des Elektrofahrrads 16, insbesondere mit dem Grundkörper 65 der elektrischen Schnittstelle 16.
Die Verbindungseinheit 74 des Dichtelements 72 weist zwei innenliegende Verbindungselemente 76 (nur eines sichtbar) und zwei außenliegende Verbindungselemente 78 (nur eines sichtbar) auf. Das Dichtelement 72 beispielhaft in Form einer Kappe ausgebildet, die auf die elektrische Schnittstelle 50 aufschiebbar ist. Dabei werden die innenliegenden Verbindungselemente 76 mit den Rastarmen 70 der elektrischen Schnittstelle 50 und die außenliegenden Verbindungselemente 78 mit korrespondierenden Verbindungselementen 79 an der Außenseite des Grundkörpers 65 beim Aufschieben des Dichtelements 72 kraft- und formschlüssig verbunden.
Die Dichteinheit 70 weist zudem zwei Kabelführungselemente 80 auf, die zur Führung der Kabelelemente, die mit der Steckereinheit 65 verbindbar sind, ausgebildet sind. Die Kabelführungselemente 80 umschließen dabei die Kabelverbindungsabschnitte 68 der Steckereinheit 65. Die Kabelführungselemente 80 sind beispielhaft derart ausgebildet, dass die Kabelelemente geradlinig aus den Kabelverbindungsabschnitten 68 geführt werden. Es wäre allerdings ebenso denkbar, dass Kabelführungselemente 80 derart ausgebildet sind, dass die Kabelelemente in eine andere Richtung geführt werden (siehe 3).
In 2e ist ein Schnitt durch die Dichteinheit 60 im mit der elektrischen Schnittstelle 50 des Elektrofahrrads 16 und dem Akkupack 25 im verbundenen Zustand gezeigt. Das Dichtelement 72 ist insbesondere als ein Fluidführungselement 82 zur Verlängerung einer Strecke eines sich im Kühlkanals 52 bewegendenden Fluids in Richtung der elektrischen Schnittstelle 50, insbesondere der Steckereinheit 65 und der Buchse 42, ausgebildet.
Mit dem Pfeil 84 ist ein möglicher Weg eingezeichnet, welchen ein Fluid, wie beispielsweise Regenwasser, im Kühlkanal 52 getrieben durch die Schwerkraft ohne Dichteeinheit 60 durchschreitet. Das Fluid bewegt sich dabei zwischen den Komponenten der elektrischen Schnittstelle 50 des Elektrofahrrads 16, insbesondere zwischen der Steckereinheit 65 und dem Grundkörper 64, in Richtung der elektrischen Schnittstelle 40, insbesondere der Buchse 42, des Akkupacks 25. Im Bereich der Buchse 42 wird das Regenwasser angesammelt was zu Kurzschlüssen und/oder Korrosion führen kann.
Durch die erfindungsgemäße Dichteinheit 60 wird dieser Weg effektiv versperrt und das Fluid nach außen geleitet, sodass dieses seitlich, insbesondere zwischen dem Akkupack 25 und dem Unterrohr 21 abfließen kann und/oder einen um mehr als 100% verlängerte Strecke zu der Buchse 42 hat.
In 3 ist eine alternative Ausführungsform der Dichteinheit 60a gezeigt. Die Dichteinheit 60a weist einen ähnlichen Aufbau wie die zuvor beschriebene Dichteinheit 60 auf. Insbesondere ist die Dichteinheit 60a beziehungsweise die Verbindungseinheit der Dichteinheit 60a derart ausgebildet, dass sie mit der gleichen elektrischen Schnittstelle 50 verbindbar ist. Es kann somit wahlweise die Dichteinheit 60 oder die Dichteinheit 60a mit der elektrischen Schnittstelle 50a verbunden werden.
Die Dichteinheit 60a unterscheidet sich dabei insbesondere durch die Ausbildung der Kabelführungselemente 80a. Die Kabelführungselemente 80a sind derart ausgebildet, dass in einem Raum zwischen dem Dichtelement 72a und der elektrischen Schnittstelle 50a die mit der elektrischen Schnittstelle 50a verbundenen Kabelelemente (nicht dargestellt) umgebogen, beispielhaft im Wesentlichen um 180° umgebogen, werden. Vorteilhaft kann dadurch die Dichteinheit 60a optimal an unterschiedliche Verbauarten des Akkupacks 25 innerhalb des Rahmens 20 angepasst werden.
In 4a ist eine alternative Ausführungsform der Dichteinheit 60b in einer Draufsicht vor der Montage gezeigt. Die Dichteinheit 60b besteht beispielhaft aus einem einzelnen Dichtelement 72b, das aus einem elastischen Material, insbesondere aus einem Schaumstoff, besteht. Das Material des Dichtelements 72b ist im Wesentlichen wasserdicht ausgebildet. Das Dichtelement 72b ist derart elastisch ausgebildet, dass es zur Montage maschinell oder per Hand verformbar ist.
Das Dichtelement 72b ist im Wesentlichen eben ausgebildet und weist beispielhaft eine Dicke von mehreren mm auf. Das Dichtelement 72b weist eine Vielzahl von Montageeinschnitten 88b auf, die zur Verformung des Dichtelements 72b während der Montage vorgesehen sind. Mittels der Positionierung und Ausgestaltung der Montageeinschnitte 88b ist das Dichtelement 72b auf eine Vielzahl von unterschiedlichen elektrischen Schnittstellen von Elektrofahrrädern anpassbar.
In 4b ist die Dichteinheit 60b im verbundenen Zustand gezeigt. Die elektrische Schnittstelle 50b und der Akkupack 25b entsprechen dabei im Wesentlichen der zuvor beschriebenen elektrischen Schnittstelle 50 und dem zuvor beschriebenen Akkupack 25.
Durch das elastische Material des Dichtelements 72b kann eine besonders kompakte Bauweise des Systems ermöglicht werden. Zudem weist das Dichtelement 72b zwei Kabelabdeckflügel 90b auf, die zum Wegleiten des Fluids aus dem Bereich der Kabelverbindungsabschnitte 68b der elektrischen Schnittstelle 50b ausgebildet sind. Die Kabelabdeckflügel 90b werden dabei jeweils von zwei benachbarten Montageeinschnitten 88b gebildet. Die Kabelabdeckflügel 90b verlaufen dabei im Wesentlichen parallel zu den Kabelelementen 92b, die mit der elektrischen Schnittstelle 50b verbunden.
Die Montage erfolgt dabei durch Umbiegen des Dichtelements 72b im Bereich der Montageeinschnitte 88b. Die Dichteinheit 60b wird bei der Montage auf die elektrische Schnittstelle 50b aufgedrückt, sodass das Dichtelement 72b an der elektrischen Schnittstelle 50b anliegt. Die Verbindung erfolgt über einen Stoffschluss. Hierfür weist die Dichteinheit 60b beispielhaft eine Seitenfläche 94b auf, die eine Beschichtung 96b zur stoffschlüssigen Verbindung umfasst. Die Beschichtung 96b ist beispielhaft als ein Klebstofffilm ausgebildet. Vorteilhaft kann dadurch eine besonders schnelle und kompakte Montage ermöglicht werden.

Claims

Elektrofahrrad, aufweisend einen Rahmen (20), eine einen Elektromotor aufweisende Antriebseinheit (26), wobei die Antriebseinheit (26) mittels einer Energieversorgungseinheit (24) mit Energie versorgbar ausgebildet ist, wobei die Energieversorgungseinheit (24) teilweise oder vollständig im Rahmen (20) anordenbar ist, eine elektrische Schnittstelle (50) zur insbesondere lösbaren elektrischen Verbindung der Energieversorgungsvorrichtung (24) mit dem Elektrofahrrad (16), dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (20) einen Kühlkanal (52) aufweist, wobei die Energieversorgungseinheit (24) teilweise oder vollständig in dem Kühlkanal (52) angeordnet ist, wobei das Elektrofahrrad (16) eine Dichteinheit (60) zur Abdichtung der elektrischen Schnittstelle (50) aufweist.
Elektrofahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (60) im Bereich der elektrischen Schnittstelle (50) angeordnet ist.
Elektrofahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (60) derart ausgebildet ist, dass die elektrische Schnittstelle (50) teilweise oder vollständig umschlossen ist.
Elektrofahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (60) an der elektrischen Schnittstelle (50) anliegt.
Elektrofahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (60) aus einem formstabilen Material, insbesondere aus einer Hartplastik, ausgebildet ist.
Elektrofahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (60) ein Kabelführungselement (80) aufweist.
Elektrofahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (60) eine Verbindungseinheit (74) zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung mit der Energieversorgungseinheit (24) und/oder mit der elektrischen Schnittstelle (50) aufweist.
Elektrofahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (60) ein Fluidführungselement (82) aufweist, wobei das Fluidführungselement (82) dazu ausgebildet ist, eine Strecke eines sich im Kühlkanals (52) bewegendenden Fluids in Richtung der elektrischen Schnittstelle (50), insbesondere eines Steckers oder einer Buchse der elektrischen Schnittstelle (50), zu verlängern.
Elektrofahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (60b) aus einem elastischen Material, insbesondere aus einem Schaumstoff, ausgebildet ist.
Elektrofahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (60b) einen vor der Montage ebenen Grundkörper aufweist, wobei der Grundkörper zumindest einen Montageeinschnitt (88b) zur Verformung des Grundkörpers bei der Montage aufweist.
Elektrofahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (60b) mit einem Stoffschluss mit der elektrischen Schnittstelle (50b) verbunden ist.
Elektrofahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit (60b) zumindest eine Seitenfläche (94b) aufweist, wobei die Seitenfläche (94b) eine Beschichtung (96b) zur stoffschlüssigen Verbindung aufweist.
Dichteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für ein Elektrofahrrad (16).