DE202008012877U1

DE202008012877U1 - Bicycle with electric auxiliary drive

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Publication number: DE202008012877U1
Application number: DE202008012877U
Authority: DE
Original assignee: Alfred Thun GmbH and Co KG
Current assignee: Alfred Thun GmbH and Co KG
Priority date: 2008-09-27
Filing date: 2008-09-27
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2018-09-28

Abstract

Fahrrad mit einem elektrischen Hilfsantrieb der mittels Gleichstrom betrieben ist, wobei das Fahrrad eine Tretlagerwelle (4) aufweist, an deren Ende Pedale zum Drehen der Tretlagerwelle (4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrradrahmen (2) der Stator eines Gleichstrom Generators/Motors (5) befestigt ist, dessen Rotor drehfest auf der Tretlagerwelle (4) fixiert ist, dass am Fahrradrahmen (2) ein Stromspeicher in Form eines Kondensators (7) fixiert ist, der über eine schaltbare Steuerung (8) mit dem Gleichstrom Generator/Motor (5) verbunden ist, und dass am Fahrradrahmen (2) oder am Lenker (3) des Fahrrades ein Umschalter (9) angeordnet ist, mittels dessen die Steuerung (8) in einen ersten Betriebszustand schaltbar ist, in dem der Gleichstrom Generator/Motor (5) den Kondensator (7) lädt, sowie in einen zweiten Betriebszustand, in welchem der Kondensator (7) den Gleichstrom Generator/Motor (5) speist.bicycle with an electric auxiliary drive operated by means of direct current is, wherein the bicycle has a bottom bracket shaft (4), on whose End pedals for rotating the bottom bracket (4) are arranged, characterized characterized in that the bicycle frame (2) of the stator of a direct current Generator / motor (5) is fixed, the rotor rotationally fixed on the Bottom bracket shaft (4) is fixed, that the bicycle frame (2) a power storage in the form of a capacitor (7) is fixed, via a switchable control (8) is connected to the DC generator / motor (5), and that on the bicycle frame (2) or on the handlebar (3) of the bike a switch (9) is arranged, by means of which the controller (8) in a first Operating state is switchable, in which the DC generator / motor (5) charging the capacitor (7), as well as in a second operating state, in which the capacitor (7) feeds the DC generator / motor (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrrad mit einem elektrischen Hilfsantrieb der mittels Gleichstrom betrieben ist, wobei das Fahrrad eine Tretlagerwelle aufweist, an deren Ende Pedale zum Drehen der Tretlagerwelle angeordnet sind.The The invention relates to a bicycle with an electric auxiliary drive which is operated by means of direct current, wherein the bicycle has a bottom bracket shaft, Pedals for rotating the bottom bracket shaft are arranged at the end.

Im Stand der Technik sind Fahrräder mit elektrischem Hilfsantrieb bekannt. Hierbei werden Vorderradnabenantriebe oder Hinterradnabenantriebe eingesetzt oder es wird ein Elektromotor unter dem Tretlagergehäuse des Fahrrades montiert. Die Motorleistung beträgt dabei regelmäßig etwa 250 Watt.in the The state of the art is bicycles known with electric auxiliary drive. This will be front wheel hub drives or rear wheel hub drives used or it becomes an electric motor under the bottom bracket shell mounted on the bicycle. The engine power is regularly about 250 watts.

Der Vorteil einer solchen Ausbildung ist, dass die zum Fahren des Fahrrades erforderliche Tretkraft gemindert wird, wobei rechtlich ein solches Fahrrad als Fahrrad gilt und somit nicht der Führerscheinpflicht, der Helmpflicht und der Versicherungspflicht unterliegt.Of the Advantage of such training is that for driving the bike required pedaling force is reduced, and legally such Bicycle as a bicycle is valid and therefore not the driving license obligation, the helmet obligation and the compulsory insurance is subject.

Nachteil derartiger Antriebe ist, dass diese relativ teuer sind und relativ schwergewichtig, da die Stromversorgung über eine Gleichstrombatterie erfolgt, die am Fahrrad montiert werden muss und mit dem Fahrzeug bewegt werden muss. Bei einer solchen Batterie beträgt die Reichweite circa 20 bis 50 Kilometer, wobei aber ein erhebliches Mehrgewicht von ca. 10 kg erforderlich wird.disadvantage such drives is that these are relatively expensive and relatively heavyweight because of the power supply via a DC battery takes place, which must be mounted on the bike and with the vehicle has to be moved. With such a battery, the range is about 20 to 50 kilometers, but with a significant additional weight of about 10 kg is required.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fahrrad gattungsgemäßer Art zu schaffen, welches leichtgewichtig ist und relativ kostengünstig zur Verfügung gestellt werden kann.outgoing From this prior art, the invention is based on the object a bicycle of the generic kind to create, which is lightweight and relatively inexpensive to Provided can be.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass am Fahrradrahmen der Stator eines Gleichstrom Generators/Motors befestigt ist, dessen Rotor drehfest auf der Tretlagerwelle fixiert ist, dass am Fahrradrahmen ein Stromspeicher in Form eines Kondensators fixiert ist, der über eine schaltbare Steuerung mit dem Gleichstrom Generator/Motor verbunden ist, und dass am Fahrradrahmen oder am Lenker des Fahrrades ein Umschalter angeordnet ist, mittels dessen die Steuerung in einen ersten Betriebszustand schaltbar ist, in dem der Gleichstrom Generator/Motor den Kondensator lädt, sowie in einen zweiten Betriebszustand, in welchem der Kondensator den Gleichstrom Generator/Motor speist.to solution this task strikes the invention that the bicycle frame of the stator of a DC Generator is mounted, the rotor rotatably mounted on the bottom bracket is fixed that on the bicycle frame a power storage in the form of a capacitor is fixed, the over a switchable controller connected to the DC generator / motor is, and that on the bicycle frame or on the handlebars of the bike Switch is arranged, by means of which the controller in one first operating state is switchable, in which the DC generator / motor charging the capacitor, as well as in a second operating state, in which the capacitor the DC generator / motor feeds.

Gemäß dieser Ausbildung dient der Motor zur Unterstützung des Antriebes der Tretlagerwelle, sofern der Schalter in den zweiten Betriebszustand geschaltet ist. Damit wird eine Komfortunterstützung beispielsweise beim Anfahren oder bei kurzen Berganstiegen erreicht. Bei Normalfahrt und bei Bergabfahrt wird der Umschalter auf den ersten Betriebszustand geschaltet. In diesem Zustand ist der Motor ein Generator. Im Generatorbetrieb lädt der Motor den Kondensator auf, während im Motorbetrieb der Kondensator den Motor speist.According to this Training is the engine to support the drive of the bottom bracket shaft, if the switch is switched to the second operating state. In order to becomes a comfort support for example when starting or reached at short mountain climbs. At normal driving and when driving downhill, the switch is to the first operating state connected. In this condition, the engine is a generator. In generator mode the engine charges the capacitor on while in motor operation the capacitor feeds the motor.

Durch diese Ausbildung lässt sich der Hilfsantrieb sehr kompakt und leicht gestalten, wobei auch der Kondensator relativ klein und leicht ist. Bei der Steuerung handelt es sich um eine einfache elektronische Steuerung ohne Kraftsensorik oder dergleichen. Die Umschaltung erfolgt in einfacher Weise durch den vorzugsweise manuell betätigbaren Schalter, der am Lenkrad oder am Fahrradrahmen befestigt ist.By this training leaves make the auxiliary drive very compact and lightweight, and also the capacitor is relatively small and light. In the control It is a simple electronic control without force sensors or similar. The switchover takes place in a simple manner preferably manually operable Switch attached to the steering wheel or bicycle frame.

Zur Montage kann der Motor/Generator in einfacher Weise auf die Tretlagerwelle montiert werden, wobei der Stator des Motors über eine Halterung mit dem Fahrradrahmen verbunden ist, währen der Rotor des Motors drehfest mit der Tretlagerwelle verbunden ist. Eine solche Ausbildung lässt sich leicht nachrüsten, wobei kein Ladegerät erforderlich ist und ebenso keine Batteriepflege.to Mounting the motor / generator in a simple way to the bottom bracket be mounted, with the stator of the motor via a bracket with the Bicycle frame is connected while the rotor of the motor is rotatably connected to the bottom bracket. Such education leaves easy to retrofit, with no charger is required and also no battery care.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Gleichstrom Generator/Motor eine Leistung von 50 bis 100 Watt, vorzugsweise 70 Watt aufnimmt/abgibt.Prefers is provided that the DC generator / motor a Power from 50 to 100 watts, preferably 70 watts absorbs / releases.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.One embodiment The invention is illustrated in the drawing and in the following described in more detail.

Es zeigt:It shows:

1 die wesentlichen Teile eines Fahrrades mit dem erfindungsgemäßen Hilfsantrieb. 1 the essential parts of a bicycle with the auxiliary drive according to the invention.

In der Zeichnung ist ein Fahrrad mit einem elektrischen Hilfsantrieb, der mittels Gleichstrom betrieben wird, verdeutlicht. Von dem entsprechenden Fahrrad sind nur die wesentlichen Teile gezeigt, nämlich das Tretlagergehäuse 1 sowie ein Rahmenteil 2, ein Lenkrad 3 und eine Tretlagerwelle 4.In the drawing, a bicycle with an electric auxiliary drive, which is operated by means of direct current, illustrated. From the corresponding bicycle only the essential parts are shown, namely the bottom bracket shell 1 and a frame part 2 , a steering wheel 3 and a bottom bracket shaft 4 ,

Am Fahrradrahmen ist der Stator eines Generators/Motors 5 befestigt, vorzugsweise ist dabei der Stator über eine Halterung 6 an einer Rahmenstrebe 2 fixiert. Der Rotor des Generators/Motors 5 ist drehfest mit der Tretlagerwelle 4 verbunden, so dass er je nach Betriebszustand durch die Tretlagerwelle gedreht wird oder aber der Rotor die Tretlagerwelle 4 dreht, also die Drehbewegung der Tretlagerwelle durch den Benutzer mittels Pedalen unterstützt.On the bicycle frame is the stator of a generator / motor 5 attached, preferably while the stator is a holder 6 on a frame strut 2 fixed. The rotor of the generator / motor 5 is non-rotatable with the bottom bracket shaft 4 connected, so that it is rotated depending on the operating condition by the bottom bracket or the rotor or the bottom bracket 4 rotates, that supports the rotational movement of the bottom bracket by the user by means of pedals.

Zusätzlich ist am Fahrradrahmen, beispielsweise am Rahmenteil 2, ein Kondensator 7 als Stromspeicher montiert. Mittels einer ebenfalls an Fahrradteilen befestigten Steuerung 8 sowie mittels eines Umschalters 9, mittels dessen die Steuerung geschaltet werden kann, in unterschiedliche Betriebszustände eingestellt werden. In einem ersten Betriebszustand ist die Steuerung 8 so geschaltet, dass durch den Gleichstrom Generator/Motor 5 der Kondensator 7 geladen wird. Dies erfolgt beispielsweise bei der Normalfahrt des Fahrrades oder bei Bergabfahrt. Sofern der Fahrer des Fahrrades die motorische Unterstützung benötigt, betätigt er den Umschalter, so dass dann der aufgeladene Kondensator den Motor elektrisch versorgt und somit der Motor ein zusätzliches Drehmoment auf die Tretlagerwelle 4 aufbringt, um den Benutzer des Fahrrades beispielsweise beim Anfahren oder bei Bergfahrt zu unterstützen.In addition, the bicycle frame, for example, the frame part 2 , a capacitor 7 mounted as power storage. By means of a likewise attached to bicycle parts control 8th and by means of a switch 9 , by means of which the control can be switched, in different Be operating conditions are set. In a first operating state, the controller 8th switched so that by the DC generator / motor 5 the capacitor 7 is loaded. This is done, for example, during normal travel of the bike or downhill. If the driver of the bicycle needs the motor support, he operates the switch, so that then the charged capacitor provides the motor with electrical power and thus the engine an additional torque on the bottom bracket 4 muster to assist the user of the bike, for example, when starting or when driving uphill.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.The Invention is not on the embodiment limited, but in the context of the Revelation often variable.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All new individual items disclosed in the description and / or drawing. and combination features are considered essential to the invention.

Claims

Bicycle having an electric auxiliary drive which is operated by means of direct current, wherein the bicycle is a bottom bracket shaft ( 4 ), at the end pedals for rotating the bottom bracket ( 4 ) Are arranged, characterized in that (on the bicycle frame 2 ) the stator of a DC generator / motor ( 5 ) whose rotor rotatably on the bottom bracket ( 4 ) is fixed on the bicycle frame ( 2 ) a power storage in the form of a capacitor ( 7 ), which is connected via a switchable controller ( 8th ) with the DC generator / motor ( 5 ) and that on the bicycle frame ( 2 ) or on the handlebar ( 3 ) of the bicycle a switch ( 9 ) is arranged, by means of which the controller ( 8th ) is switchable to a first operating state in which the DC generator / motor ( 5 ) the capacitor ( 7 ) and a second operating state in which the capacitor ( 7 ) the DC generator / motor ( 5 ) feeds.

Bicycle having an electric auxiliary drive according to claim 1, characterized in that the direct current generator / motor ( 5 ) absorbs / gives off a power of 50 to 100 watts, preferably 70 watts.