DE202011003180U1 - Fahrrad mit Elektroantrieb - Google Patents
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Abstract
Fahrrad mit Elektroantrieb und einem Rahmenrohr (1), in das ein Akkumodul (5) einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Akkumodul (5) über eine Verbindung (6) mit wenigstens einem Zusatzmodul (5') gekoppelt ist und am vorderen und/oder hinteren Ende des Rahmenrohrs (1) gehalten ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Fahrrad mit Elektroantrieb gemäß den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruches 1. Hierbei sollen auch Elektroroller umfasst sein.
- Bei Fahrrädern wird vermehrt ein Elektroantrieb zur Unterstützung des Fahrers eingesetzt, meist als sog. Pedelec. Der Energiespeicher wird zunehmend als Lithium-Ionen-Akku oder NiMH-Zellen ausgeführt und im Haupt-Rahmenrohr eingebaut. Hierbei gibt es Lösungen mit fest eingebauter Batterie, wobei das Fahrrad dann an eine Ladestation oder ein Ladegerät angeschlossen werden muss. Es sind auch Akkus bekannt, die aus dem Fahrrad entnommen werden können und so zum Ladegerät, z. B. in der Wohnung oder im Büro gebracht werden können. Diese Alternative hat zudem den Vorteil, dass ein aufgeladener Ersatz-Akku bereitstehen kann, so dass mit einem raschen Akku-Wechsel die Weiterfahrt umgehend fortgesetzt werden kann.
- Solche schnell austauschbaren Akkus sind beispielsweise in der
EP 1 142 780 gezeigt. Dabei wird ein stangenförmiges Batteriepack von vorne in das Haupt-Rahmenrohr eines Faltrades eingeschoben und lediglich von einer Klappe abgedeckt. Der Diebstahlschutz für die relativ teuren Akkus ist hierbei jedoch ungenügend. Zudem ist die Halterung des Batteriemoduls nicht näher beschrieben, so dass zu befürchten ist, dass sich das relativ schwere Akkumodul bei starken Bremsvorgängen lockert. Zudem benötigt der Fahrer des Rades bzw. Rollers zum Akkuwechsel zwei Hände, nämlich eine zum Aufhalten der Klappe und eine zum Einschieben des Akkus, so dass das Gefährt hierzu oft an eine Hauswand oder eine Laterne angelehnt werden muss. - Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrrad mit Elektroantrieb zu schaffen, das bei einfacher Austauschbarkeit des Akkumoduls eine sichere Halterung bietet. Zudem sollen zusätzliche Funktionen am Akkumodul auf einfache Weise verwirklicht werden.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrrad mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Die vorgeschlagene Gestaltung des Akkumoduls ermöglicht einen schnellen Austausch und ein sicheres, geschütztes Mitführen des Akkumoduls im Fahrrad. Dabei ist das Akkumodul durch ein Zusatzmodul, insbesondere in Form einer Leuchte zu einer Baueinheit zu ergänzen, wodurch sich bei kompakter Bauweise eine sichere Halterung im Rahmenrohr ergibt. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 eine Perspektivansicht des Vorderbereichs eines Fahrrads, -
2 eine Perspektivansicht entsprechend1 mit eingesetztem Akkumodul, -
3 eine Einzelansicht des Akkumoduls mit einem Leuchtenmodul, und -
4 einen Längsschnitt durch das Rahmenrohr mit Halterung des Akkumoduls. - Wie in
1 und2 dargestellt, ist ein Vorderrad2 in Art einer Einarm-Gabel über ein Lenkerrohr3 mit einem hohlen Rahmenrohr1 des Fahrrads lenkbar verbunden. Wesentlich ist dabei, dass das vordere und/oder hintere Ende des Rahmenrohrs1 frei zugänglich ist. Hierzu ist in der dargestellten Ausführung des Fahrrads bzw. dessen Rahmen eine Einarm-Gabel vorgesehen, insbesondere in der Ausführung als sog. Doppelbrückengabel, um eine hohe Stabilität zu erzielen. Das Lenkerrohr3 mit einer Lenkstange3a ist über einen Lenkerkopf4 an das Rahmenrohr1 um die Hochachse drehbar gelagert, wobei der nach vorne weisende Querschnitt des Rahmenrohrs1 frei bleibt, um darin ein Akkumodul5 einzuschieben. Das Akkumodul5 weist ein Zusatzmodul5' auf, das hier als Leuchte oder Scheinwerfer ausgebildet ist. - Der Einsatz der hier dargestellten Einarm-Gabel ist insbesondere zum Klappen des Gefährts vorteilhaft, da hierdurch ein zusätzliches Klapp- bzw. Faltgelenk eingespart werden kann. Das Lenkerrohr
3 kann nämlich nach Lösen entsprechender Klemmhebel in das Gabelbein hineingeschoben werden und die Lenkstange3a um 90° zur Spur gedreht werden. Zudem kann die Gabel um nahezu 180° um die Lenkachse, hier in Fahrtrichtung stehend mit dem Uhrzeigersinn gedreht werden, wodurch sich ein kürzerer Radstand und damit eine kürzere Gesamtlänge des Gefährts ergibt. - In
2 ist die in das Rahmenrohr1 eingeschobene Position des Akkumoduls5 gezeigt, wobei das Zusatzmodul5' bündig mit dem vorderen Ende des Rahmenrohrs1 verläuft oder bündig damit abschließt. Am oberen Bereich der Leuchte ist ein Betätigungsschalter5a zum Ein-/Ausschalten der Leuchte frei zugänglich. - In
3 ist das Akkumodul5 vergrößert dargestellt, wobei das Zusatzmodul5' (Leuchte) mit einer Verbindung6 , insbesondere in Art einer Schwalbenschwanz-Führung angekoppelt ist. Hierdurch lassen sich unterschiedliche Zusatzmodule5' an das Akkumodul5 ankoppeln, z. B. auch ein akustischer Signalgeber in Art einer Hupe. Eine solche kann auch in die Leuchte integriert sein, die ggf. auch mit einem Reflektor kombiniert sein kann. Das Akkumodul5 und das Zusatzmodul5' können auch fest miteinander verbunden sein, z. B. durch ein gemeinsames Gehäuse. Das Akkumodul5 kann auch von der hier nicht dargestellten Rückseite des Rahmenrohrs1 in analoger Weise eingeschoben werden, wobei dann das Zusatzmodul5' bevorzugt als Rückleuchte ausgebildet sein kann. Bei längeren Rahmenrohren1 ist es auch möglich, dass ein Akkumodul5 von der Vorderseite und ein zweites Akkumodul5 von der Rückseite (benachbart zur Sattelstütze) her eingeschoben wird und zusammen eine Speichereinheit ergeben, wobei jeweils ein Zusatzmodul5' vorgesehen ist, bevorzugt vorne als Scheinwerfer und rückseitig als Rücklicht oder Reflektor. - Benachbart zur Verbindung
6 ist ein elektrischer Kontakt9 ersichtlich, mit dem die elektrische Versorgung des Zusatzmoduls5' vom Akkumodul5 aus hergestellt werden kann. Von Bedeutung ist zudem ein federbelastetes Rastelement7 , mit dem das Akkumodul5 mit angeschlossenem Zusatzmodul5' sicher im Rahmenrohr1 gehalten wird. Hierbei ist ein formschlüssiges Rastelement7 bevorzugt, das in eine entsprechende Ausnehmung1a im Rahmenrohr1 eingreift (vgl.4 ), auch wenn eine kraftschlüssige Halterung, z. B. mit einem aufwölb- oder dehnbaren Klemmelement denkbar ist. - Das Zusatzmodul
5' kann auch über einen Dynamo gespeist werden. Der Kontakt vom Dynamo zum Zusatzmodul5' kann durch das Akkumodul5 erfolgen oder über eine zusätzliche Kontaktierung des Zusatzmoduls5' . Über eine solche Kontaktierung (z. B. Federzungen) können auch andere Beleuchtungen (z. B. das Rücklicht) versorgen werden. - In
4 ist die Verriegelungsstellung des Rastelements7 im Rahmenrohr1 gezeigt. An dem hier nach links weisenden Ende des Akkumoduls5 ist bevorzugt wenigstens ein federndes Bauteil (nicht dargestellt) vorgesehen, das zugleich als Kontakt ausgebildet ist, so dass zusammen mit dem Rastelement7 eine sichere Halterung der Baueinheit aus Akkumodul und Zusatzmodul5' im hohlen Rahmenrohr1 gegeben ist. Der Querschnitt des Akkumoduls5 ist hierbei an den Innendurchmesser (oder von der Kreisform abweichende Formquerschnitte) des Rahmenrohrs1 angepasst. Im unteren Bereich des Rahmenrohrs1 ist eine Trennwand1b vorgesehen, unter der Kabel und/oder Bowdenzüge oder Hydraulikleitungen verlegt werden können. Die Trennwand1b neigt sich zum Zusatzmodul5' hin, so dass zum Einschieben des Akkumoduls5 eine Art Rampe gebildet wird, wodurch ein leichtes Einschieben gewährleistet wird. - Diese Kabel oder Bowdenzüge bzw. Leitungen treten durch eine zweite, untere Ausnehmung analog zu der oberen Ausnehmung
1a in den Lenkkopf4 aus. Über der oberen Ausnehmung1a , in die das Rastelement7 formschlüssig einschnappt (da von einer Druckfeder7a beaufschlagt), ist ein Sicherheitsschloss8 im Lenkkopf4 eingebaut. Damit lässt sich das Rastelement7 entriegeln, so dass erst dann das Akkumodul5 entnommen werden kann. Nach dem Entriegeln (mit einem üblichen Schlüssel) und Niederdrücken des Sicherheitsschlosses8 springt das Akkumodul5 unter Wirkung der oben beschriebenen Kontaktfeder etwas aus dem Rahmenrohr1 nach vorne hervor, so dass es leicht gegriffen und entnommen werden kann, ohne den Entriegelungs-Mechanismus weiter zu betätigen. Somit ist eine echte Einhand-Bedienung möglich bzw. die zweite Hand frei, um das Gefährt bzw. Fahrrad zu halten. Dies gilt auch wieder für das Einschieben eines geladenen Akkumoduls5 . Die Freigabe des diebstahlsicher verwahrten Akkumoduls kann auch durch ein digitales Schloss mittels Chip-Karte oder Transponder erfolgen. Denkbar ist auch das Rastelement7 nach Art eines Druckknopfes direkt oder indirekt zu betätigen. Die Verriegelung des Akkumoduls5 kann auch über einen Haltefedermechanismus z. B. in Art einer Rastzunge erfolgen oder durch Einschieben und Drehen in Art eines Bajonettverschlusses. Das hier vordere Zusatzmodul5' muss somit nicht notwendigerweise die Verriegelungsfunktion aufweisen, sondern kann z. B. nur der Führung des Akkumoduls dienen oder nur designerischen Zwecken dienen, z. B. der Anbringung eines Logos. - Somit kann der Austausch der Batterien bzw. des Akkumoduls
5 rasch erfolgen. Auch können andere Zusatzmodule5' über die Schiebe-Verbindung6 leicht angekuppelt werden oder auch nur das Zusatzmodul5' alleine in das Rahmenrohr eingesetzt und dort verriegelt werden, wenn z. B. keine Elektro-Unterstützung des Fahrrades oder Rollers gewünscht wird. Für diesen Zweck kann das Zusatzmodul5' eine eigene Stromversorgung in Form von Batterien aufweisen. Durch die schnelle und sichere Verstauung der Baueinheit5 /5' im Rahmenrohr1 kann somit der Fahrbetrieb wieder rasch aufgenommen werden. Diese Art der Halterung ist nicht auf einspurige Fahrräder beschränkt, sondern kann auch in ähnlichen Gefährten wie Dreirädern oder Rollern vorteilhaft eingesetzt werden. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Rahmenrohr (
1a Ausnehmung;1b Trennwand) - 2
- Vorderrad
- 3
- Lenkerrohr (
3a Lenkstange) - 4
- Lenkkopf
- 5
- Akkumodul (
5' Zusatzmodul,5a Betätigungsschalter) - 6
- Verbindung (Schiebeführung)
- 7
- Rastelement (
7a Druckfeder) - 8
- Sicherheitsschloss
- 9
- Kontakt
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 1142780 [0003]
Claims (10)
- Fahrrad mit Elektroantrieb und einem Rahmenrohr (
1 ), in das ein Akkumodul (5 ) einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Akkumodul (5 ) über eine Verbindung (6 ) mit wenigstens einem Zusatzmodul (5' ) gekoppelt ist und am vorderen und/oder hinteren Ende des Rahmenrohrs (1 ) gehalten ist. - Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmodul (
5' ) als Leuchte ausgebildet ist. - Fahrrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Zusatzmodul (
5' ) ein Rastelement (7 ) vorgesehen ist, das in eine Ausnehmung (1a ) des Rahmenrohrs (1 ) eingreift. - Fahrrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (
7 ) von einer Druckfeder (7a ) beaufschlagt ist. - Fahrrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Druckfeder (
7a ) entgegenwirkendes Sicherheitsschloss (8 ) vorgesehen ist. - Fahrrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (
6 ) zwischen dem Zusatzmodul (5' ) und dem Akkumodul (5 ) als Schwalbenschwanz-Führung ausgebildet. - Fahrrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsschloss (
8 ) im Lenkkopf (4 ) des Rahmenrohrs (1 ) vertieft eingesetzt ist. - Fahrrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmodul (
5' ) mit dem Rahmenrohr (1 ) bündig verläuft oder abschließt und/oder ein Bedien-/Anzeigeelement des Akkumoduls (5 ) frei zugänglich bzw. einsehbar ist. - Fahrrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmodul (
5' ) von dem Akkumodul (5 ) elektrisch versorgt ist und/oder eine autarke Stromversorgung aufweist und/oder von einem Dynamo gespeist ist. - Fahrrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmenrohr (
1 ) eine Trennwand (1b ) vorgesehen ist, die zum Zusatzmodul (5' ) hin als abgeflachte Rampe ausgeformt ist.
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