DE202011000601U1

DE202011000601U1 - Rahmen mit integrierter Batterie für ein Fahrrad mit Trethilfe

Info

Publication number: DE202011000601U1
Application number: DE202011000601U
Authority: DE
Original assignee: Beistegui Hermanos SA
Current assignee: Beistegui Hermanos SA
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2011-10-17
Anticipated expiration: 2021-03-17
Also published as: FR2957583B3; ES1072110U; ES1072110Y; FR2957583A3

Abstract

Rahmen mit integrierter Batterie für ein Fahrrad mit Trethilfe, umfassend ein Steuerrohr (1) und ein Sattelrohr (2), welche durch ein diagonales Rohr (3) verbunden sind; Befestigungsmittel, um am diagonalen Rohr (3) auf abnehmbare Weise eine Batterie (4) und eine elektronische Steuereinheit (5) zu montieren; dadurch gekennzeichnet, dass das diagonale Rohr (3) eine obere Stützfläche (3a) mit einem axialen mittleren Teil (3b) umfasst, welches zwischen jeweiligen axialen seitlichen Streifen (3c) herausragt; die Batterie (4) eine untere Stützgrundfläche (4a) mit einer axialen Aussparung (4b) umfasst und sich auf die Stützfläche (3a) des diagonalen Rohrs (3) so aufsetzt, dass das genannte mittlere Teil (3b) in der genannten axialen Aussparung (4b) passt.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet der Fahrräder mit Trethilfe durch einen elektrischen Hilfsmotor und, besonders, auf den Bereich der Rahmen für solche Fahrräder, die den elektrischen Motor versorgende elektrische Batterien tragen können.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Fahrräder mit Trethilfe durch einen elektrischen Hilfsmotor sind seit langem bekannt. Die Struktur dieser Art von Fahrrädern ist sehr ähnlich der Struktur der herkömmlichen Fahrräder mit einem Rahmen, der ein Steuerrohr, in dem sich die Lenkerachse dreht, ein Sattelrohr, in dessen oberem Teil die Sattelstütze aufgenommen ist und in dessen unterem Teil sich das Tretlager befindet, sowie ein das Steuerrohr mit dem Sattelrohr verbindenden diagonales Rohr, das auch Hauptrohr genannt wird, umfasst. Der elektrische Motor kann auf der Tretachse, am hinteren Kettenzahnrad oder am vorderen Kettenzahnrad montiert sein. Die den Motor versorgende elektrische Batterie, wobei darunter eine einzige Batterie oder ein Batteriepack verstanden wird, ist ein ziemlich großes Element und wird normalerweise am Sattelrohr, Gepäckträger und sogar am diagonalen Rohr befestigt, wobei dieser letzte Ort besonders vorteilhaft ist, da das diagonale Rohr in sich das größte Bauelement des Rahmens darstellt. Es wäre wünschenswert, die Batterie auf einfache Weise montieren und abmontieren zu können, um zum einen das Aufladen derselben zu ermöglichen, zum Beispiel im Haus des Benutzers, ohne das ganze Fahrrad mitnehmen zu müssen.
In den Schriften DE-A-19640248 , DE-20012972-U , E-A-0794113 und WO2008/106976-A werden Fahrräder mit Trethilfe bekannt gegeben, welche Rahmen dieser Art umfassen, in denen die Batterie abnehmbar am diagonalen Rohr montiert ist. Allerdings leiden die Montagesysteme der Batterien unter einigen Nachteilen.
So wird in der Schrift DE-A-19640248 eine Batterie beschrieben, welche auf abnehmbare Weise in einer Vertiefung, die sich längs des diagonalen Rohrs und längs eines Gehäuses aus Kunstharz, das das diagonale Rohr sowie das untere Teil des Sattelrohrs umgibt, erstreckt, wobei die Nachteile dieses Systems der Preis und die fragliche Ästhetik des Gehäuses als solches sind, sowie die Tatsache, dass wenn die Batterie abmontiert ist, die genannte Vertiefung freiliegt, welches eine unästhetische Einwirkung sowie eine Abnahme der aerodynamischen Eigenschaften des Fahrrads zur Folge hat. Andererseits ist das Gehäuse ein ziemlich großes Element und die Montage desselben im Rahmen erweist sich als schwierig. In der Schrift E-A-0794113 wird ein Gehäuse mit ähnlichen Merkmalen beschrieben.
In dem in der Schrift DE-20012972-U beschriebenen Rahmen ist die Batterie in einem zwischen zwei seitlichen Wänden des diagonalen Rohrs gebildeten Raum montiert, welches zu einer Steifigkeitsabnahme des diagonalen Rohrs führt, vor allem, wenn die Batterie nicht montiert ist.
In der Schrift WO2008/106976-A wird ein diagonales Rohr beschrieben, das einen rechteckigen Querschnitt mit inneren Versteifungswänden hat, und das eine vertikale Öffnung aufweist, in der eine Platine montiert wird, an deren Seiten die Batterien angeordnet sind. Dieses diagonale Rohr weist eine komplizierte Struktur auf und scheint wenig widerstandsfähig gegen seitliche Belastungen zu sein.
Es war deswegen wünschenswert, einen Rahmen mit integrierter Batterie für Fahrräder mit Trethilfe zu entwickeln, der die Nachteile der Rahmen im Stand der Technik nicht hätte.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es die vorgenannten Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, durch einen Rahmen mit integrierter Batterie für ein Fahrrad mit Trethilfe, der ein Steuerrohr und ein Sattelrohr umfasst, welche durch ein diagonales Rohr verbunden sind; und Befestigungsmittel, um am diagonalen Rohr auf abnehmbare Weise eine Batterie und eine elektronische Steuereinheit zu montieren; dadurch gekennzeichnet, dass
das diagonale Rohr eine obere Stützfläche mit einem axialen mittleren Teil umfasst, welches zwischen jeweiligen axialen seitlichen Streifen herausragt;
die Batterie eine untere Stützgrundfläche mit einer axialen Aussparung umfasst und sich auf die Stützfläche des diagonalen Rohrs so aufsetzt, dass das genannte mittlere Teil in der genannten axialen Aussparung passt.
Der Begriff ”Batterie”, wie er vorliegend benutzt wird, umfasst sowohl eine einzige Batterie als auch Batteriepacks, welche die beschriebene Ausbildung haben können oder in Körpern oder Gehäusen mit einer solchen Ausbildung beinhaltet sein können.
Das untere Teil des diagonalen Rohrs kann eine äußere gebogene konvexe Fläche umfassen.
Gemäß der Erfindung, kann das diagonale Rohr einen axialen mittleren Hohlraum umfassen, dessen obere Wand das mittlere Teil der Stützfläche bildet, sowie jeweilige seitliche Flügel, deren entsprechende obere Teile die seitlichen Streifen der Stützfläche bilden. Die seitlichen Flügel können entsprechende axiale Hohlräume umfassen, welche zum Beispiel, als Leitungen für elektrische Kabel verwendet werden können.
In einer Ausführungsform der Erfindung, kann der Rahmen zusätzlich ein Fach mit zwei vertikalen seitlichen Wänden umfassen, welche mit dem hinteren Teil des Steuerrohrs und mit dem diagonalen Rohr verbunden sind, und welche zusätzlich mit jeweiligen Seiten des mittleren Teils der Stützfläche des diagonalen Rohrs verbunden sein können. Zwischen den seitlichen Wänden erstreckt sich eine transversale Achse, wobei sich, im Montagezustand der Batterie, ein aufsteigendes vorderes Endteil eines Fortsatzes, welches aus dem vorderen Teil der Batterie hervorragt, gegen das untere Teil derselben stützt.
Die Anordnung des Fachs in der Verbindung des diagonalen Rohrs mit dem Steuerrohr versteift ebenso die Verbindungsstelle dieser beiden Elemente, welche wichtigen Belastungen ausgesetzt ist, und deswegen, eines der Bereiche mit größter Bruchwahrscheinlichkeit darstellt.
Der Rahmen gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich ein Paar von vertikalen Flanschen umfassen, welche mit dem Sattelrohr und mit der Stützfläche des diagonalen Rohrs verbunden sind. Zwischen den Flanschen bildet sich ein axialer Zwischenraum, in dem die Steuereinheit angeordnet ist, welche an dem hinteren Ende der Batterie angeschlossen ist, zum Beispiel durch eine klappbare, mit einem Schlüssel betätigende Lasche. Wenn die Lasche mit dem Schlüssel entriegelt wird, ist es möglich, die Batterie von dem hinteren Teil aus zu heben und das vordere Endteil des Fortsatzes des vorderen Teils der Batterie von der transversalen Achse des Fachs freizugeben. Die Flansche bilden eine Aufnahme für die Steuereinheit, und versteifen zusätzlich die Verbindung zwischen dem diagonalen Rohr und dem Sattelrohr.
Die Steuereinheit und zumindest eine mit dem hinteren Teil der Batterie benachbarte Strecke können mit einem abnehmbaren Schutzdeckel gedeckt sein, der außen die vertikalen Flansche umgibt, und dessen hintere Ende an dem Sattelrohr angelehnt sein kann. Der Schutzdeckel kann ebenso in dem diagonalen Rohr durch einen Befestigungsmechanismus festgelegt sein.
Wie aus der genannten Beschreibung hervorgeht, stellt der Rahmen mit integrierter Batterie für ein Fahrrad mit Trethilfe gemäß der vorliegenden Erfindung eine einfache und wirksame technische Lösung dar, welche die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden vermag.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Nachfolgend werden Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung basierend auf schematische Abbildungen beschrieben, in denen
1 eine seitliche Draufsicht einer Ausführungsform des Rahmens gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 eine geschnittene perspektivische Sicht des diagonalen Rohrs des in 1 gezeigten Rahmens darstellt;
3 eine Teilsicht in perspektivischer Hinteransicht der Verbindung des vorderen Endes des diagonalen Rohrs mit dem Steuerrohr darstellt;
4 eine Sicht in perspektivischer Hinteransicht analog zur 3, in der der Fach mit einer Zierkappe gedeckt ist, darstellt;
5 eine Sicht in perspektivischer Vordersicht des vorderen Teils einer Ausführungsform einer Batterie welche in dem in 1 gezeigten Rahmen montierbar ist, darstellt;
6 eine Sicht in perspektivischer Seitensicht der Verbindung des Sattelrohrs mit dem diagonalen Rohr, mit der Batterie und der Steuereinheit im Montagezustand, darstellt;
7 eine Sicht in perspektivischer Seitensicht der Verbindung des Sattelrohrs mit dem diagonalen Rohr, in der die Steuereinheit mit einem Schutzdeckel gedeckt ist, darstellt.
Bezugszeichenliste

1: Steuerrohr
2: Sattelrohr
3: diagonales Rohr
3a: obere Stützfläche
3b: axiales mittleres Teil
3c: axiale seitliche Streifen;
3d: mittlerer Hohlraum
3e: seitliche Flügeln
3f: axiale Hohlräume
3g: Seiten des mittleren Teils
3h: vertikale Flanschen
3i: äußere gebogene konvexe Fläche
4: Batterie
4a: untere Stützgrundfläche
4b: axiale Aussparung
4c: vorderes Ende der Batterie
4d: Fortsatz
4e: hinteres Ende der Batterie
4f: obere Fläche
5: elektronische Steuereinheit,
6: Fach
6a: seitliche Wände
6b: transversale Achse
7: abnehmbarer Schutzdeckel
8: Tretlager
9: obere Kettenstrebe
10: untere Kettenstrebe
11: Zierkappe
11a: Durchgangsöffnung in der Zierkappe
11b: unterer Rand der Zierkappe
11c: Aussparung im unteren Rand
12: elektrische Kabel
13: horizontales Rohr

AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In der in den Figuren gezeigten Ausführungsform, umfasst der Rahmen gemäß der vorliegenden Erfindung ein Steuerrohr -1- in dem sich die Lenkerachse dreht (in den Figuren nicht gezeigt), ein Sattelrohr -2- in dessen oberem Teil die Sattelstütze aufgenommen ist (in den Figuren nicht gezeigt) und in dessen unterem Teil sich das Tretlager -8- befindet, sowie ein das Steuerrohr -1- mit dem Sattelrohr -2- verbindenden diagonales Rohr -3-. Aus dem Sattelrohr -2- ragen nach hinten in an sich bekannter Weise, eine obere Kettenstrebe -9- und eine untere Kettenstrebe -10- hervor, so dass der Rahmen die bekannte Struktur eines Diamants oder eines doppelten Dreiecks aufweist. 1 zeigt ebenso, mit gestrichelten Linien, ein horizontales Rohr -13-, das normalerweise in Rahmen von Fahrrädern für Männer zu finden ist, obwohl dieses horizontale Rohr für die vorliegende Erfindung nicht nötig ist.
Das diagonale Rohr -3- umfasst eine obere Stützfläche -3a- mit einem axialen mittleren Teil -3b-, welches zwischen jeweiligen axialen seitlichen Streifen -3c- herausragt, einen axialen mittleren Hohlraum -3d-, dessen obere Wand das mittlere Teil -3b- der Stützfläche -3a- bildet, sowie jeweilige seitliche Flügeln -3e-, deren entsprechende obere Teile die seitlichen Streifen -3c- der Stützfläche -3a- bilden. Die Batterie -4- umfasst eine untere Stützgrundfläche -4a- mit einer axialen Aussparung -4b- und setzt sich so auf die Stützfläche -3a- des diagonalen Rohrs -3-, dass das mittlere Teil -3b- in der axialen Aussparung -4b- in der unteren Grundfläche passt. Diese Form der Stützgrundfläche -4a- der Batterie -4- passt sich an die Stützfläche -3a- des diagonalen Rohrs -3- in Form und Abmessung an. Jede der seitlichen Flügeln -3e- umfasst einen axialen Hohlraum -3f- welcher, zum Beispiel, als Leitung zur Führung elektrischer Kabel -12- von der Steuereinheit -5- aus bis, zum Beispiel, einer in dem Lenker vorgesehenen Bedieneinheit und/oder bis zum Vorderlicht (in den Figuren nicht gezeigt) verwendet werden kann. Das vordere Ende -4c- und das hintere Ende -4e- der Batterie -4- sind leicht abgeschrägt.
Das untere Teil des diagonalen Rohrs -3- weist eine äußere gebogene konvexe Fläche -3i- auf. Die Batterie -4- hat ebenso eine obere Fläche -4f- mit einer transversalen Krümmung, so dass, wenn die Batterie -4- im diagonalen Rohr -3- montiert ist, ein Element mit einem abgerundeten, kantenfreien Umfang gebildet wird, der zu einer Erscheinung als „herkömmliches Rohr” beiträgt und zusätzlich verhindert, dass sich der Benutzer mit solchen Kanten verletzt.
Der Rahmen umfasst ebenso ein Fach -6- mit zwei vertikalen seitlichen Wänden -6awelche mit dem hinteren Teil des Steuerrohrs -1- und mit dem diagonalen Rohr -3- verbunden sind. Die seitlichen Wänden -6a- des Fachs -6- sind mit jeweiligen Seiten -3g- des mittleren Teils -3b- der Stützfläche -3a- des diagonalen Rohrs -3- verbunden. Zwischen den seitlichen Wänden -6a- ist eine horizontale Achse -6b- angeordnet, wobei sich, im Montagezustand der Batterie -4-, ein aufsteigendes vorderes Endteil eines Fortsatzes -4d-, welches aus dem vorderen Teil -4c- der Batterie -4- hervorragt, gegen das untere Teil derselben stützt. Um das Fach -6a- zu schützen, ist eine Zierkappe -11- aus, zum Beispiel, einem Kunststoffmaterial vorgesehen, welche an dem hinteren Teil des Steuerrohrs -1- angelehnt ist und welche eine Durchgangsöffnung -11a- aufweist, welche dazu angemessen ist, den Durchgang des vorderen Endteils des Fortsatzes -4d- der Batterie -4- zu ermöglichen. Der untere Rand -11b- der Zierkappe -11- weist eine Aussparung -11c- auf, so dass der untere Rand -11b- eine Form hat, welche die der Stützfläche -3a- des diagonalen Rohrs -3- ergänzt. Die freien Enden der seitlichen Wänden -6a- des Fachs -6- weisen eine Abschrägung auf, welche die des vorderen Endes -4c- der Batterie -4- ergänzt.
Der Rahmen umfasst ebenso ein Paar von vertikalen Flanschen -3h-, welche mit dem Sattelrohr -2- und mit der Stützfläche -3a- des diagonalen Rohrs -3- verbunden sind. Zwischen diesen vertikalen Flanschen -3h- ist die Steuereinheit -5- angeordnet, welche ihrerseits an dem hinteren Ende -4e- der Batterie -4- angeschlossen ist. Die Steuereinheit -5- und eine mit dem hinteren Teil -4e- der Batterie -4- benachbarte Strecke sind mit einem abnehmbaren Schutzdeckel -7- gedeckt, der außen die vertikalen Flansche -3h- umgibt. Der Schutzdeckel -7- ist an seinem hinteren Ende am Sattelrohr angelehnt, und am diagonalen Rohr -3- durch einen Befestigungsmechanismus festgelegt. Die vorderen Ränder der Flanschen -3h- weisen eine Abschrägung auf, welche die Abschrägung des hinteren Endes -4e- der Batterie -4- ergänzt, so dass, da die freien Enden der seitlichen Wänden -6a- des Faches -6- ihrerseits eine Abschrägung aufweisen, die die des vorderen Endes -4c- der Batterie -4- ergänzt, diese Abschrägungen die Montage und Demontage der Batterie erleichtern. Andererseits sind das diagonale Rohr -3-, die Batterie -4-, die vertikalen Flansche -3h- und der Schutzdeckel -7- in axialer Richtung leicht gekrümmt.
Das hintere Teil der Batterie -4- ist mit der Steuereinheit -5- durch eine klappbare Lasche verbunden, welche mit einem durch einen Schlüssel betätigenden Schloss einstückig gebildet ist (in den Figuren nicht gezeigt). Wenn das Schloss mit dem Schlüssel betätigt wird, wird die Lasche entriegelt und es ist möglich, die Batterie -4- von dem hinteren Teil aus zu heben und das vordere Endteil des Fortsatzes -4d- von der transversalen Achse -6b- des Fachs -6- freizugeben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19640248 A [0003, 0004]
DE 20012972 U [0003, 0005]
WO 2008/106976 A [0003, 0006]

Claims

Rahmen mit integrierter Batterie für ein Fahrrad mit Trethilfe, umfassend ein Steuerrohr (1) und ein Sattelrohr (2), welche durch ein diagonales Rohr (3) verbunden sind; Befestigungsmittel, um am diagonalen Rohr (3) auf abnehmbare Weise eine Batterie (4) und eine elektronische Steuereinheit (5) zu montieren; dadurch gekennzeichnet, dass das diagonale Rohr (3) eine obere Stützfläche (3a) mit einem axialen mittleren Teil (3b) umfasst, welches zwischen jeweiligen axialen seitlichen Streifen (3c) herausragt; die Batterie (4) eine untere Stützgrundfläche (4a) mit einer axialen Aussparung (4b) umfasst und sich auf die Stützfläche (3a) des diagonalen Rohrs (3) so aufsetzt, dass das genannte mittlere Teil (3b) in der genannten axialen Aussparung (4b) passt.
Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das diagonale Rohr (3) ein unteres Teil mit einer äußeren gebogenen konvexen Fläche (3i) umfasst.
Rahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das diagonale Rohr (3) einen axialen mittleren Hohlraum (3d) umfasst, dessen obere Wand das mittlere Teil (3b) der Stützfläche (3a) bildet, sowie jeweilige seitliche Flügel (3e), deren entsprechende obere Teile die seitlichen Streifen (3c) der Stützfläche (3a) bilden.
Rahmen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Flügel (3e) entsprechende axiale Hohlräume (3f) umfassen.
Rahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (4) eine obere Fläche (4f) mit einer transversalen Krümmung aufweist.
Rahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Fach (6) mit zwei vertikalen seitlichen Wänden (6a) umfasst, welche mit dem hinteren Teil des Steuerrohrs (1) und mit dem diagonalen Rohr (3) verbunden sind, und mit einer horizontalen Achse (6b), welche zwischen den seitlichen Wänden (6a) gekoppelt ist, wobei sich, im Montagezustand der Batterie (4), ein aufsteigendes vorderes Endteil eines Fortsatzes (4d), welches aus dem vorderen Teil (4c) der Batterie (4) hervorragt, gegen das untere Teil der Achse stützt.
Rahmen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Wände (6a) mit jeweiligen Seiten (3g) des mittleren Teils (3b) der Stützfläche (3a) des diagonalen Rohrs (3) verbunden sind.
Rahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Paar von vertikalen Flanschen (3h) umfasst, welche mit dem Sattelrohr (2) und mit der Stützfläche (3a) des diagonalen Rohrs (3) verbunden sind, und dass die Steuereinheit (5) zwischen den vertikalen Flanschen (3h) angeordnet und an das hintere Ende (4e) der Batterie (4) angeschlossen ist.
Rahmen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (5) und zumindest eine mit dem hinteren Teil (4e) der Batterie (4) benachbarte Strecke mit einem abnehmbaren Schutzdeckel (7) gedeckt sind, der außen die vertikalen Flansche (3h) umgibt.