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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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UMFELD DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Radnabe, insbesondere eine elektrische Radnabe mit einem ausgebesserten Aufbau zwischen dem Stutzen und der Nabe, um ein Eindringen von Fremdkörpern in die Radnabe zu verhindern.
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BESCHREIBUNG DER HERKÖMMLICHEN AUSFÜHRUNGSART
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Elektrische Fahrräder wurden angesichts der Umweltbelastungen sowie zur Reduzierung der umweltbelastenden Kohlenstoffe entwickelt. Die konventionellen elektrischen Fahrräder sind mit einem elektrischen Antrieb ausgestattet, mit dem das Fahrrad angetrieben wird. Weiter können die konventionellen elektrischen Fahrräder elektrisch und manuell angetrieben werden.
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Üblicherweise wird der elektrische Antrieb an der hinteren Radnabe installiert, wobei mit der elektrischen oder manuellen Betätigung eine Kette um ein Ende der Nabe gelegt wird, um entweder mit der elektrischen oder mit der manuellen Betätigung einen flexiblen Betrieb zu ermöglichen.
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In dem
Gebrauchsmuster Nr. 087206708 aus Taiwan wird eine feste Achse mit einem aktiven Getriebe an die Achse befestigt, wobei dieses aktive Getriebe mit einer ersten Antriebseinheit, die mit einem elektromagnetischen Antriebsglied zusammenwirkt, angetrieben wird. Ein verzahnter Ring ist drehbar an der Achse befestigt. Am aktiven Getriebe und zwischen dem aktiven Getriebe und dem verzahnten Ring ist ein Planetengetriebe montiert. Das Planetengetriebe wird um das aktive Getriebe rotiert und treibt den verzahnten Ring an. Das Rad wird mit einem Antriebselement angetrieben. Eine zweite Antriebseinheit ist als eine Einweg-Antriebseinheit konzipiert und ist zwischen dem Antriebselement und dem verzahnten Ring montiert, mit dem dieses Antriebselement in eine Richtung angetrieben wird. Das Antriebselement wird frei rotiert, wobei der verzahnte Ring nicht angetrieben wird.
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In dem
Gebrauchsmuster Nr. 092121507 aus Taiwan wird eine Achse beschrieben, die am Fahrradrahmen montiert ist, wobei zwei Vorsprünge aus der Außenperipherie der Achse vorstehen. Ein Gehäuse ist außen an der Achse montiert. Zwei Lager wirken mit der Achse zusammen, die glatt und reibungslos rotiert wird. Zwischen der Achse und dem Gehäuse ist ein Generator montiert, mit dem durch die relative Drehbewegung zwischen dem Gehäuse und der Achse elektrischer Strom erzeugt wird. Das Getriebe ist an der ersten Seite des Gehäuses befestigt und läßt sich nicht rückwärtsdrehen. Am Gehäuse ist ein Freilaufrad montiert, mit dem der Vorwärtsantrieb auf das Fahrrad übertragen wird.
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Das elektromagnetische Antriebsglied nach
Gebrauchsmuster Nr. 087206708 aus Taiwan ist sicher an der Achse und auf einer Seite des Antriebselements (Gehäuse) befestigt. Die mit dem elektromagnetischen Antriebsglied erzeugte Antriebskraft wird mit der ersten Antriebseinheit an das aktive Getriebe und danach mit dem Planetengetriebe an den verzahnten Ring übertragen. Vom verzahnten Ring wird die Antriebskraft über die zweite Einweg-Antriebseinheit an das Antriebselement übertragen. Das Antriebselement wird einzeln rotiert, wobei der verzahnte Ring und das Planetengetriebe nicht angetrieben werden. Laut dem
Gebrauchsmuster Nr. 092121507 aus Taiwan wird der Erzeugungsmechanismus zwischen dem Gehäuse und der Achse montiert. Das Schwungrad wird auf die erste Seite des Gehäuses befestigt und wirkt mit mehreren Zahnrädern, die zum Antreiben des Gehäuses mit einer Kette ineinander eingerückt sind, zusammen. Der Erzeugungsmechanismus des
Gebrauchsmusters Nr. 092121507 aus Taiwan befindet sich innerhalb des Gehäuses, während zwischen dem Schwungrad und der Abdeckung jedoch kein Lager montiert ist. Außerdem ist die Abdichtung zwischen dem Schwungrad und der Abdeckung unzureichend, so dass Wasser leicht ins Innere des Erzeugungsmechanismus eindringen kann.
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Mit der vorliegenden Erfindung soll einerseits eine ausgebesserte elektrische Radnabe für Fahrräder geschaffen und andererseits sollen die Nachteile der konventionellen elektrischen Radnaben beseitigt werden. Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Radnabe nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine elektrische Radnabe, deren Nabe aus einem ersten Gehäuse und aus einem zweiten Gehäuse zusammengebaut ist. Zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuse ist ein elektrisch betriebenes Aggregat montiert. Eine Achse ragt durch die jeweilige Mitte des ersten und des zweiten Gehäuses. Auf einer Seite des ersten Gehäuses ist eine Aufnahmeöffnung gebildet, in deren Innenperipherie mehrere Einkerbungen geformt sind. Ein erster umlaufender Flansch und ein zweiter umlaufender Flansch stehen axial vom ersten Gehäuse und in entgegengesetzte Richtungen hervor. Innerhalb des zweiten umlaufenden Flansches ist ein Lager montiert. Ein Einsteckstutzen weist ein rohrförmiges Element auf, auf dessen Außenseite radial eine Abstufung geformt ist. Ein Klinkenelement besteht aus einer Basis und einem Klinkenring, wobei die Basis an der Abstufung montiert ist und mehrere Sperrklinken aufweist. Der Klinkenring ist in Übereinstimmung mit den Einkerbungen mit einer Verzahnung gebildet. In der Innenperipherie im Klinkenring ist eine Klinkenverzahnung geformt. Der Klinkenring ist in der Aufnahmeöffnung montiert. Die Verzahnung ist in die Einkerbungen eingerückt. Der Einsteckstutzen ist auf der Außenseite des ersten Gehäuses montiert und an der Achse befestigt. Die Sperrklinken sind in die Klinkenverzahnung eingerückt. Zwischen der Abstufung des rohrförmigen Elements und dem ersten umlaufenden Flansch sind ein Lager und ein Plättchen montiert.
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Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer elektrischen Radnabe, die aus einer Nabe aufgebaut ist, wobei diese Nabe aus einem ersten Gehäuse und aus einem zweiten Gehäuse zusammengebaut ist. Auf der ersten Seite des ersten Gehäuses ist eine Aufnahmeöffnung gebildet, wobei von dieser ersten Seite ein erster umlaufender Flansch hervorsteht. Auf der zweiten Seite des ersten Gehäuses steht ein zweiter umlaufender Flansch nach innen hervor. Das Klinkenelement des Einsteckstutzens ist in der Aufnahmeöffnung montiert, während zwischen dem ersten umlaufenden Flansch und dem rohrförmigen Element ein erstes Plättchen befestigt ist. Ein zweites Plättchen ist auf der Innenseite im Einsteckstutzen und weg vom ersten Gehäuse befestigt. Mit dem ersten und zweiten Plättchen wird ein Eindringen von Wasser und Fremdkörpern in die Nabe verhindert.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer elektrischen Radnabe, wobei innerhalb des zweiten umlaufenden Flansches ein Lager montiert ist und dieses Lager mit zwei Lagern im rohrförmigen Element des Einsteckstutzens zusammenwirkt, um die Achse zu tragen.
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Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer elektrischen Radnabe, wobei auf der Innenseite des ersten Gehäuses dieser elektrischen Radnabe mehrere Rippen geformt sind, mit denen der Aufbau dieses ersten Gehäuses verstärkt wird.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer elektrischen Radnabe, wobei ein Klinkenelement am Einsteckstutzen befestigt ist und diese elektrische Radnabe mehrere Sperrklinken aufweist.
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Ein Positionierglied ist am Rahmen des Klinkenelements befestigt und kommt mit den Sperrklinken in Berührung, um diese in die richtige Position zu bringen.
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Die vorliegende Erfindung soll anhand der nachfolgenden Beschreibung mit Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen, die rein zum Zweck der Darstellung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung zeigen, detaillierter erläutert werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht der elektrischen Radnabe der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt eine Explosionsansicht der elektrischen Radnabe der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt eine weitere Explosionsansicht der elektrischen Radnabe der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt eine Teilansicht eines Querschnittes der elektrischen Radnabe der vorliegenden Erfindung; und
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5 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht der elektrischen Radnabe der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Wie in den 1 bis 5 gezeigt, ist die elektrische Radnabe der vorliegenden Erfindung aus einer Nabe 10, einem auf einer Seite der Nabe 10 befestigten Einsteckstutzen 20, einem Klinkenelement 30 und aus zwei Sicherungselementen 40 aufgebaut.
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Die Nabe 10 ist als eine hohle Nabe gebildet und ist aus einem ersten Gehäuse 11 und einem zweiten Gehäuse 12 zusammengebaut. Ein elektrisch betriebenes Aggregat 13 für die Versorgung mit elektrischer Energie ist zwischen dem ersten und zweiten Gehäuse 11, 12 montiert. Eine Achse 14 ragt durch die jeweilige Mitte des ersten und des zweiten Gehäuses 11, 12. Auf einer Seite ist am ersten Gehäuse 11 eine Aufnahmeöffnung 111 gebildet, während in der Innenperipherie der Aufnahmeöffnung 111 mehrere Einkerbungen 112 geformt sind. Ein erster umlaufender Flansch 113 steht vom ersten Gehäuse 11 und parallel zur Achse der Aufnahmeöffnung 111 hervor. Innerhalb der Innenperipherie im ersten umlaufenden Flansch 113 ist eine Nut 114 gebildet. Ein zweiter umlaufender Flansch 115 steht ebenfalls vom ersten Gehäuse 11 und parallel zur Achse der Aufnahmeöffnung 111 hervor. Der erste und zweite umlaufende Flansch 113, 115 stehen in entgegengesetzte Richtungen hervor. Ein Anschlag 116 erstreckt sich nach innen und radial von der Innenperipherie des zweiten umlaufenden Flansches 115. Innerhalb des zweiten umlaufenden Flansches 115 ist ein Lager 15 montiert, der mit einer Seite des Anschlags 116 in Berührung kommt. Das erste Gehäuse 11 ist mit mehreren Rippen 117 gebildet, die radial von der Innenperipherie dieses ersten Gehäuses 11 vorstehen und um den zweiten umlaufenden Flansch 115 herum geformt sind. Jede Rippe 117 weist eine Dicke auf, die in die Richtung weg vom zweiten umlaufenden Flansch 115 allmählich reduziert ist.
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Der Einsteckstutzen 20 weist ein rohrförmiges Element 21 auf, wobei auf zwei Innenseiten in diesem rohrförmigen Element 21 zwei Lager 211, 212 montiert sind. Eine Abstufung 22 erstreckt sich radial von der Außenseite des rohrförmigen Elements 21, während radial in dieser Abstufung 22 eine Positionierrille 23 geformt ist. Am rohrförmigen Element 21 ist weiter ein Schwungrad 24 montiert, mit dem der Einsteckstutzen 20 angetrieben wird, wobei dieses Schwungrad 24 aus mehreren Zahnrädern aufgebaut ist.
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Das Klinkenelement 30 besteht aus einer Basis 31, mehreren Sperrklinken 32 und aus einem Klinkenring 34, wobei die Basis 31 auf einer Seite einstückig mit der Abstufung 22 gebildet ist und mehrere Einrückvertiefungen 311 aufweist, in denen die Sperrklinken 32 eingerückt sind. Die Basis 31 ist mit einem Positionierglied 33 versehen, das mit den Sperrklinken 32 in Berührung kommt, um zu verhindern, dass diese Sperrklinken 32 aus den Einrückvertiefungen 311 ausrücken können. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Positionierglied 33 als eine C-förmige Klammer gebildet. Der Klinkenring 34 weist eine Verzahnung 341 in Übereinstimmung mit den Einkerbungen 112 auf. In der Innenperipherie des Klinkenrings 34 ist eine Klinkenverzahnung 342 gebildet. Der Klinkenring 34 ist in der Aufnahmeöffnung 111 montiert, wobei die Verzahnung 341 in die Einkerbungen 112 eingerückt ist. Der Einsteckstutzen 20 ist auf der Außenseite des ersten Gehäuses 11 montiert und an der Achse 14 befestigt. Die Sperrklinken 32 sind in die Klinkenverzahnung 342 eingerückt, um den Klinkenring 34 zusammen mit der Nabe 10 zu rotieren. Zwischen der Abstufung 22 des rohrförmigen Elements 21 und dem ersten umlaufenden Flansch 113 sind ein Lager 16 und ein ringförmiges erstes Plättchen 17 montiert. Die Innen- und Außenteile des ersten Plättchens 17 sind in die Positionierrille 23 bzw. in die Nut 114 eingerückt. Mit dem ersten Plättchen 17 wird ein Eindringen von Wasser und Fremdkörpern in die Nabe 10 verhindert. An der Achse 14 ist eine Unterlegscheibe 18 befestigt, die sich zwischen dem Lager 15 im zweiten umlaufenden Flansch 115 und dem Lager 212 befindet.
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Zwei Sicherungselemente 40 sind an beiden Enden der Achse 14 befestigt, wobei an jedem Sicherungselement 40 ein Verriegelungselement 41 und ein Kontaktelement montiert sind. Ein erstes Kontaktelement 42 ist zwischen dem Verriegelungselement 41 auf einer Seite des ersten Gehäuses 11 und dem rohrförmigen Element 21 montiert. Durch Verriegeln mit dem Verriegelungselement 41 kommt das erste Kontaktelement 42 mit einem Ende des Lagers 211 in Berührung. Ein zweites Plättchen 43 ist zwischen dem ersten Kontaktelement 42 und der Innenperipherie im rohrförmigen Element 21 befestigt, um ein Eindringen von Wasser in das rohrförmige Element 21 zu verhindern. Ein zweites Kontaktelement 44 ist zwischen dem Verriegelungselement 41 und dem zweiten Gehäuse 12 montiert, wobei das erste und das zweite Kontaktelement 42, 44 so gebildet sind, damit sie an die Sattelstangen eines Fahrrades befestigt werden können.
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Beim Zusammenbauen werden das erste und das zweite Gehäuse 11, 12 zum Bilden der Nabe 10 aneinander befestigt, wobei die Achse 14 durch die Mitte der Nabe 10 ragt. Das Klinkenelement 30 an einem Ende des Einsteckstutzens 20 wird in die Aufnahmeöffnung 111 des ersten Gehäuses 11 installiert, während das Schwungrad 24 an das rohrförmige Element 21 montiert wird. Zum Abschließen des Zusammenbauvorgangs werden die Sicherungselemente 40 danach an die beiden Enden der Achse 14 befestigt.
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Der erste umlaufende Flansch 113 ragt vom ersten Gehäuse 11 und parallel zur Achse der Aufnahmeöffnung 111 hervor, während der zweite umlaufende Flansch 115 ebenfalls vom ersten Gehäuse 11 und parallel zur Achse der Aufnahmeöffnung 111 hervorsteht. Der erste und zweite umlaufende Flansch 113, 115 stehen in entgegengesetzte Richtungen hervor. Das erste Plättchen 17 ist zwischen der Abstufung 22 des rohrförmigen Elements 21 und dem ersten umlaufenden Flansch 113 montiert. Die Unterlegscheibe 18 ist an der Achse 14 befestigt und zwischen dem Lager 15 im zweiten umlaufenden Flansch 115 und dem Lager 212 montiert. Mit dem ersten und zweiten Plättchen 17, 43 wird ein Eindringen von Wasser und Fremdkörpern in das rohrförmige Element 21 verhindert. Im zweiten umlaufenden Flansch 115 ist ein Lager 15 montiert, das mit den Lagern 211, 212 im rohrförmigen Element 21 zusammenwirkt, um die Achse 14 glatt und reibungslos zu rotieren.
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Die mehreren Rippen 117 erstrecken sich radial von der Innenperipherie im ersten Gehäuse 11 und sind um den zweiten umlaufenden Flansch 115 herum geformt, um mit diesen Rippen 117 den Aufbau der Nabe 10 zu verstärken. Das Klinkenelement 30, das in unmittelbarer Nähe zum rohrförmigen Element 21 montiert ist, wirkt mit den Sperrklinken 32 zusammen, während das Positionierglied 33 für ein einwandfreies Positionieren der Sperrklinken mit diesen in Berührung kommt.
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Das erste Gehäuse 11 ist auf einer ersten Seite mit einer Aufnahmeöffnung 111 gebildet, wobei der erste und zweite umlaufende Flansch 113, 115 in entgegengesetzte Richtungen von diesem ersten Gehäuse 11 hervorstehen. Der Einsteckstutzen 20 ist in der Aufnahmeöffnung 111 und das erste Plättchen 17 zwischen dem ersten umlaufenden Flansch 113 und dem rohrförmigen Element 21 montiert, um ein Eindringen von Wasser und Fremdkörpern in die Nabe 10 zu verhindern. Das Lager 15 ist innerhalb des zweiten umlaufenden Flansches 115 und an der Achse 14 montiert, um die Achse 14 glatt und reibungslos zu rotieren.
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Anhand des hier dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung wird es den Fachleuten auf diesem Gebiet offensichtlich werden, dass weitere Ausführungsbeispiele geschaffen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- TW 087206708 [0004, 0006]
- TW 092121507 [0005, 0006]
- TW 092131507 [0006]
