DE202013012134U1

DE202013012134U1 - Elektrisches Fahrrad

Info

Publication number: DE202013012134U1
Application number: DE202013012134.3U
Authority: DE
Original assignee: Faraday Bicycles Inc
Current assignee: Koninklijke Gazelle Nv Nl
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2015-07-14
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: WO2014047629A1; US8408349B1; TW201418106A; WO2014047629A8; US20130214506A1; US8960702B2; US20130075175A1

Abstract

Rahmen für ein Elektrofahrrad, umfassend: einen Gabelschaft; ein Oberrohr, das sich im Allgemeinen vom Gabelschaft nach hinten erstreckt; ein Unterrohr, das sich im Allgemeinen vom Gabelschaft nach unten und nach hinten erstreckt; ein Sitzrohr, welches das Oberrohr schneidet und welches das Unterrohr an einem unteren Tretlagerbereich schneidet; ein Paar von Sitzstreben, die sich im Allgemeinen von einem oberen Bereich des Sitzrohrs nach unten und nach hinten erstrecken; und ein Paar von Kettenstreben, die sich im Allgemeinen vom Tretlagerbereich nach hinten erstrecken, um die Sitzstreben zu schneiden; wobei der untere Tretlagerbereich ein unteres Tretlagergehäuse mit einer Öffnung umfasst, die im Wesentlichen gegenüber dem Unterrohr angeordnet ist und konfiguriert ist, ein Einfügen eines Akkupakets in das Unterrohr zu ermöglichen.

Description

Querverweise auf zugehörige Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 13/625,666, eingereicht am 24. September 2013, die hiermit durch Bezugnahme miteinbezogen wird.
Hintergrund
Herkömmliche Elektrofahrräder beruhen normalerweise auf einem Akkupacket und einer Elektronik, die in einem oder mehreren Gehäusen eingebaut sind, die durch verschiedene Einrichtungen an der Außenseite des Fahrradrahmens befestigt sind. Externe Akkus und Elektronikelemente weisen Nachteile auf, die ein zusätzliches Gewicht, einen aufwendigen Stauraum am Fahrrad, einen negativen Einfluss auf die Gewichtsverteilung auf dem Fahrrad und eine Verletzung der Ästhetik des Fahrraddesigns umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind.
Bestehende elektrische Assistenzalgorithmen für elektrische Fahrräder berücksichtigen zudem normalerweise nicht die Kontinuität der Fahrradgeschwindigkeit und Beschleunigung, die Einbrüche der Leistung vom Elektromotor zur Folge haben, die unerwartet und/oder außerordentlich kraftvoll sein können und die Sicherheit oder den Genuss des Fahrers beim Fahren des Fahrrads beeinträchtigen können. Demzufolge sind Verbesserungen an Elektrofahrrädern einschließlich verbesserter Batterie- und Elektronikkonfigurationen und verbesserten elektrischen Unterstützungsalgorithmen erforderlich.
Zusammenfassung
Die vorliegende Lehre offenbart Aspekte eines Elektrofahrrads und eines Elektrofahrradrahmens einschließlich Batterien oder eines Batteriepakets, die in einem oder mehreren Rohren des Rahmens untergebracht sind. In einigen Fällen erstreckt sich ein paar von Oberrohren vom Fahrrad-Sitzrohr nach hinten, und ein Elektronikgehäuse kann zwischen den sich nach hinten erstreckenden Oberrohrbereichen angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein entfernbarer Tretlagergehäusebereich und ein entfernbarer Tretlager-Einsatz vorgesehen werden, um einen bequemen Zugang zu den inneren Bereichen des Unterrohrs und/oder Sitzrohrs des Rahmens zu ermöglichen. Ein Akkupaket und/oder eine Akkuelektronik-Managementeinheit können in einem oder sowohl im Unterrohr als auch dem Sitzrohr bequem angeordnet werden.
Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Seitenaufrissansicht eines Elektrofahrrads gemäß Aspekten der vorliegenden Lehre.
2 zeigt eine isometrische Ansicht des Elektrofahrrads von 1.
3 zeigt eine isometrische Ansicht eines hinteren Bereichs des Rahmens des Elektrofahrrads von 1–2, die weitere Details eines Elektronikgehäuses veranschaulicht, das zwischen den sich nach hinten erstreckenden Bereichen der Fahrrad-Oberrohre angeordnet ist.
4 zeigt eine halbtransparente Seitenaufrissansicht des Elektronikgehäuses von 3, die Details von Akku-Endkappen veranschaulicht die im Gehäuse angeordnet sind und eine elektrische Verbindung zwischen den Fahrradakkus und dem Elektronikgehäuse erleichtern.
5 zeigt eine isometrische Ansicht eines vorderen Bereichs des Rahmens des Elektrofahrrads von 1–2, die weitere Details eines vorderen Gestells und eines Montagebereichs des Fahrradrahmens veranschaulicht, der eine Befestigung vorderen Gestells erleichtert.
6 zeigt eine teilweise auseinandergezogene Ansicht ähnlich der Ansicht von 5, welche das vom Fahrradrahmen gelöste Gestell veranschaulicht.
7 zeigt eine schematische Seitenaufrissansicht eines Akkupakets, einer Akkuelektronik und eines Tretlagers, die in den Rohren eines Fahrradrahmens gemäß Aspekten der vorliegenden Lehre angeordnet sind.
8 zeigt eine isometrische Ansicht eines mittigen Bereich des in 7 dargestellten Fahrradrahmens.
9 zeigt eine schematische Seitenaufrissansicht eines Akkupakets, einer Akkuelektronik und eines Tretlagers, die in den Rohren eines weiteren Fahrradrahmens gemäß Aspekten der vorliegenden Lehre angeordnet sind.
10 zeigt eine isometrische Ansicht eines mittigen Bereichs des in 9 dargestellten Fahrradrahmens.
11 zeigt eine schematische Seitenaufrissansicht eines Akkupakets, einer Akkuelektronik und eines Tretlagers, die in den Rohren noch eines weiteren Fahrradrahmens gemäß den Aspekten der vorliegenden Lehre angeordnet sind.
12 zeigt eine isometrische Ansicht eines mittigen Bereichs des in 11 dargestellten Fahrradrahmens.
13 zeigt eine auseinandergezogene Seitenaufrissansicht eines unteren Bereichs eines Fahrradrahmens gemäß Aspekten der vorliegenden Lehre.
14 zeigt eine isometrische Ansicht des Fahrradrahmenbereichs von 13 in montiertem Zustand.
15 zeigt eine auseinandergezogene Seitenaufrissansicht eines unteren Bereichs eines weiteren Fahrradrahmens gemäß Aspekten der vorliegenden Lehre.
16 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Einbauen eines Akkupakets in ein Rohr eines Fahrradrahmens gemäß Aspekten der vorliegenden Lehre veranschaulicht.
17 zeigt eine schematische Seitenaufrissansicht eines Fahrradrahmens, der ein Akkupaket, eine Akkuelektronik und eine Akkusteuereinheit gemäß Aspekten der vorliegenden Lehre umfasst.
Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Lehre bezieht sich im Allgemeinen auf elektrische Fahrräder, die in einen Fahrradrahmen integrierte Akkus aufweisen und auf bestimmte Art und Weise zum elektrischen Verbinden mit einem Elektronikgehäuse konfiguriert sind. Die vorliegende Lehre bezieht sich auch auf weitere Aspekte eines Elektrofahrrads, die ein neuartiges vorderes Gestell und ein Zubehörmontagesystem umfassen.
Ein Ziel der in der vorliegenden Lehre offenbarten Ausführungen besteht darin, elektrische Komponenten, die Akkus, eine Batterieausgleich- und Schutzelektronik, Motor-Steuereinheiten, Kabel und Drähte und weitere Schaltungen umfassen können, zu ermöglichen, im Innern der Rohre des Fahrradrahmens eingebaut zu werden. Die vorliegende Lehre beabsichtigt insbesondere die Ausführung eines Elektrofahrrads zu ermöglichen, die ein „konventionelles”, „Doppeldiamant” oder „Durchtritt”-Rahmen Design zu verwenden, bei dem die Akkus im Rohinnern angeordnet sind, dass einen kleinen Durchmesser (von weniger als 2'' Zoll) aufweist verschiedenen Aspekte der vorliegenden Lehre werden nachfolgend und in den Zeichnungen beschrieben.
1–2 veranschaulichen schematisch ein Elektrofahrrad, das generell mit 10 gekennzeichnet ist, gemäß Aspekten der vorliegenden Lehre. Das Elektrofahrrad 10 umfasst einen Rahmen, der generell mit 12 gekennzeichnet ist, mit verschiedenen Rohren, die durch irgendeine Anzahl von im Stand der Technik bekannten Standardverfahren, wie zum Beispiel Schweißen, Löten, Gießen und/oder dergleichen miteinander verbunden sind. Das bestimmte Verfahren zum Verbinden der Rohre hängt in hohem Maße vom gewählten Rahmenmaterial ab. Typische Materialien zum Aufbauen eines Fahrradrahmens umfassen Stahl, Aluminium, Titan und Kohlefaser, obwohl weitere Materialien verwendet werden können.
Der Rahmen 12 umfasst ein Unterrohr 14, ein Sitzrohr 16, das einen unteren Bereich des Unterrohrs an einem Tretlagerbereich 18 schneidet, ein Paar von Kettenstreben 20, die sich jeweils vom Tretlagerbereich nach hinten zu einem hinteren Rad-Ausfallende erstrecken, und ein Paar von Sitzstreben 24, die sich im Allgemeinen jeweils von einem entsprechenden der hinteren Rad-Ausfallenden nach oben und nach vorn erstrecken, um das Sitzrohr zu schneiden. Der Rahmen umfasst ferner einen Gabelschaft 26 mit einem unteren Bereich 28, der einen oberen Bereich 30 des Unterrohrs schneidet und der zum Aufnehmen eines Steuerrohrs einer Fahrradgabel 32 und eines oberen Bereichs 34 konfiguriert ist, der zum Aufnehmen eines Stils einer Fahrradlenkstange 36 konfiguriert ist. Mit anderen Worten erstreckt sich das Unterrohr 14 im Allgemeinen vom unteren Bereich des Gabelschafts nach unten und nach hinten.
Darüber hinaus umfasst der Rahmen 12 ein erstes oder unteres Oberrohr 38, das sich entweder zwischen dem unteren Bereich des Gabelschafts oder einem oberen Bereich des Unterrohrs und dem Sitzrohr erstreckt, und ein zweites oder oberes Oberohr 40, das sich zwischen dem oberen Bereich des Gabelschafts und dem Sitzrohr erstreckt. Noch allgemeiner erstreckt sich das obere Oberrohr im Allgemeinen von einem oberen Bereich des Gabelschafts nach hinten und das untere Oberrohr erstreckt sich von einem Bereich des Rahmens unterhalb des oberen Oberrohrs nach hinten. Ob dieser Bereich des Rahmens oder ein oberer Bereich des Unterrohrs der untere Bereich des Gabelschafts ist, ist eine Frage der Designwahl, die üblicherweise von der gesamten Rahmengröße abhängt. Wie in 1 veranschaulicht, schneidet das Sitzrohr 16 jeweils das obere Oberrohr 40, das untere Oberrohr 38 und des Unterrohr 40.
Wie zum Beispiel ebenfalls in 1 dargestellt, können die Oberrohre 38 und 40 jeweils zum Halten eines Akkus oder eines Akkupakets zum Antreiben eines Elektromotors des Fahrrads 10 konfiguriert sein. Zum Beispiel kann jedes Oberrohr eine Vielzahl von Akkuzellen beinhalten, die seriell angeschlossen sind, um Akkus 42, 44 zu bilden, die in die Oberrohre eingefügt sind.
Wie ebenfalls in 1 dargestellt, erstrecken sich die Oberrohre jeweils in gewissem Maß, d. h. über deren Schnittpunkt mit dem Sitzrohr nach hinten. Dies ermöglicht, das Anordnen eines Elektronikgehäuses 50 hinter dem Sitzrohr zwischen den ersten und zweiten (d. h. den oberen und unteren) Oberrohren. In anderen Fällen kann das Elektronikgehäuse vor dem Sitzrohr, aber noch zwischen den Oberrohren angeordnet werden. In weiteren Fällen kann die Steuerelektronik woanders als in einem Gehäuse zwischen den Oberrohren, wie zum Beispiel einer Tasche angeordnet werden, die an einem Bereich des Fahrradrahmens oder eines Gestells lösbar befestigt sein kann. Wenn das Elektronikgehäuse 50 wie in 1 hinten am Rahmen angeordnet ist, kann ein rückwärtiger Bereich des Gehäuses eine oder mehrere Leuchten, wie zum Beispiel Sicherheitsleuchten 51 umfassen, die zum Aufnehmen von Energie aus den im Rahmen untergebrachten Akkus konfiguriert sind.
Das Elektronikgehäuse 50 ist zum elektrischen Verbinden mit Akkus 42, 44 konfiguriert, die in den Oberrohren untergebracht sind. In dem in 1–4 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind insbesondere obere und untere Akku-Endkappen 52, 54 vorgesehen und um das Sitzrohr 16 passend konfiguriert, um jeweils eine in 4 generell mit 56, 58 gekennzeichnete elektrische Leitung zwischen einem der jeweiligen Akkus und dem Elektronikgehäuse 50 bereitzustellen. Die Leitungen 56, 58 umfassen jeweils ein Paar von Arretierungen 60, 62, die auf gegenüberliegenden seitlichen Seiten der jeweiligen Akku-Endkappen ausgebildet sind und zum Ermöglichen eines Durchgangs von Drähten von der Batterie zum Elektronikgehäuse konfiguriert sind. Beispielhaft sind im Wesentlichen flache Drähte 64, 66 dargestellt, die durch die Arretierungen 60, 62 in 4 verlaufen. Ein weiterer ähnlicher Draht (nicht dargestellt) verläuft durch eine ähnliche Arretierung auf der gegenüberliegenden seitlichen Seite jeder Akku-Endkappe und trägt die entgegengesetzte elektrische Polarität.
In anderen Fällen kann eine elektrische Leitung zwischen jedem Akku und dem Elektronikgehäuse auf irgendeine andere Art und Weise, wie zum Beispiel durch Hindurchführen eines Drahts durch oder um das Sitzrohr mit oder ohne die Verwendung einer Akku-Endkappe des in 4 dargestellten Typs ausgebildet sein. Gemäß der vorliegenden Lehre müssen außerdem durch die Akku-Endkappen bereitgestellten Leitungen nicht zum Unterbringen von flachen drähten konfiguriert sein sondern können stattdessen irgendeine andere Form aufweisen, die zum Unterbringen von elektrischen Verbindungsgliedern irgendeines gewünschten Typs, wie zum Beispiel zylindrischen Drähten, konfiguriert ist Das Elektronikgehäuse umfasst normalerweise obere und untere „elektrische Stecker” 70, 72, die zum Ausbilden einer elektrischen Verbindung mit einer entsprechenden der Akku-Endkappe durch einen Anschluss mit einer entsprechenden „Buchse” in jeder Endkappe konfiguriert sind. Andere Formen einer elektrischen Verbindung zwischen dem Elektronikgehäuse und den Akku-Endkappen einschließlich das Umkehren der Anordnung der „Stecker”- und „Buchsen”-Verbindungsglieder, oder das vollständige Eliminieren dieser Verbindungsglieder und die Verwendung irgendeiner anderen Form einer elektrischen Verbindung, wie zum Beispiel Bananenstecker oder ein einfaches Verdrahten der Akkus direkt mit dem Elektronikgehäuse, sind stattdessen möglich. Jedoch ermöglicht die in 4 veranschaulichte Steckerkonfiguration eine Montage und Demontage des Elektronikgehäuses vom Elektrofahrrad. Gleichermaßen kann das Elektronikgehäuse selbst einen entfernbaren hinteren Bereich 74 umfassen, in dem eine oder mehrere Leuchten, wie zum Beispiel die Leuchte 51, angeordnet sein können.
Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen verschiedenen Rohren kann das Fahrrad 10 normalerweise auch diverse andere Teile eines Arbeits-Elektrofahrrads, wie zum Beispiel eine Vordergabel 32, die sich vom unteren Bereich des Gabelschafts generell nach unten erstreckt und ein Paar von vorderen Rad-Ausfallenden 32 bereitstellt, ein Vorderrad 84 und ein Hinterrad 86 umfassen. Darüber hinaus wird das Elektrofahrrad einen Elektromotor (nicht dargestellt) umfassen, der an irgendeinem Bereich des Fahrrad-Antriebsstrangs, wie zum Beispiel der Vorderradnabe, der Hinterradnabe oder einem Tretlager befestigt ist, obwohl weitere Befestigungen möglich sind.
Die in den Oberrohren untergebrachten Akkus sind im Allgemeinen zum Bereitstellen einer Fortbewegungsenergie für das Elektrofahrrad, üblicherweise durch eine generell mit 90 gekennzeichneten Energie-Steuereinheit konfiguriert, die im Elektronikgehäuse angeordnet ist. Die Steuereinheit 90 ist zum Bereitstellen einer Energie von der Batterie zum Motor des Fahrrads gemäß einem Steueralgorithmus konfiguriert. Dies kann durch eine elektrische Verbindung zwischen der Steuereinheit und dem Motor erreicht werden. Diese elektrische Verbindung kann Drähte umfassen, die insgesamt innerhalb des Fahrradrahmens angeordnet sind, obwohl in einigen Fällen eine oder mehrere Drahtsegmente außerhalb des Rahmens angeordnet sein können.
5–6 veranschaulichen Nahaufnahmen eines generell mit 100 gekennzeichneten Gestellsystems, das zum Montieren eines Gestells am vorderen Bereich eines Fahrrads, wie zum Beispiel dem Elektrofahrrad 10, geeignet ist. Das Gestellsystem 100 umfasst ein Gestell 102, das zum Verbinden mit einem integrierten Montagebereich 104 des Fahrradrahmens 12 konfiguriert ist. In 5–6 weist der Montagebereich 104 die Form eines Paars von im Wesentlichen horizontalen Montagerohren 106, 108 auf, die mit dem Unterrohr 14 auf gegenüberliegenden seitlichen Seiten des Unterrohrs verbunden sind. Ein abgewinkelter Brückenbereich 110 verbindet die horizontalen Montagerohre mit dem Gabelschaft 26 über ein Verbindungsrohr 112, das zwischen einem Mittenbereich des Gabelschafts und dem Brückenbereich 110 verläuft. Drei Querrohre 114, 100 16, 118 stellen eine zusätzliche strukturelle Integrität für den Montagebereich 104 bereit und stellen einen Befestigungsmechanismus für das Gestell 102 bereit, was nachstehend detaillierter beschrieben wird.
Wie aus 6 ersichtlich, weist das Querrohr 114 insbesondere eine Vielzahl von beweglichen Vorsprüngen 120, 122, 124 auf, von denen alle an einem federvorgespannten Element (nicht dargestellt) befestigt sind, das sich im Querrohr 114 verschieben kann. Wie durch die Pfeile in 6 gekennzeichnet, können sich diese drei Vorsprünge von links nach rechts verschieben, um die hinteren Vorsprünge 120, 124 mit komplementären Schlitzen 126, 128 in einem Verbindungselement 130 des Gestells 120 in Eingriff zu bringen. Dies erfolgt normalerweise durch einen Nutzer durch manuelles Bewegen des vorderen Vorsprungs 120, der bewirkt, dass sich das federvorgespannte Element und somit die hinteren Vorsprünge ebenfalls bewegen. Darüber hinaus umfasst das Gestell 102 L-förmige Abstützungselemente (132, 134, die zum Einpassen unter das Querrohr 118 des Montagebereichs 104 konfiguriert sind.
Um das Gestell mit dem Montagebereich in Eingriff zu bringen, winkelt der Nutzer das Gestell etwas nach unten an, passt die Abstützelemente 132 134 unter das Querrohr 118 ein, senkt das Gestell zur Horizontalen, verschiebt den Vorsprung 122 nach rechts, um zu bewirken, dass sich die Vorsprünge 120, 124 ebenfalls nach rechts bewegen, bringt die Vorsprünge 120, 124 mit den komplementären Schlitzen 126, 128 des Verbindungselements 130 in Eingriff, senkt das Gestell zur vollständig horizontalen Position ab und löst dann den Vorsprung 122, wodurch ein Verschieben der federvorgespannten Vorsprünge 120, 124 zurück nach links in die Schlitze 126, 128 ermöglicht wird. An diesem Punkt wird das Gestell 102 mit dem Montagebereich 104 durch die Kombination der unter dem Querrohr 118 angeordneten Abstützelemente 132, 134 und den in den Schlitzen 126, 128 im Eingriff befindlichen Vorsprüngen 120, 124 sicher in Eingriff gebracht.
Obwohl ein spezieller Befestigungsmechanismus zum Montieren des Gestells 102 am Montagebereich 104 in 5–6 dargestellt und oben beschrieben ist, zieht die vorliegende Lehre allgemeinere Befestigungsmechanismen in Erwägung. Zum Beispiel kann jede Anzahl von Befestigungsvorsprüngen anstatt exakt zwei zum Eingriff des Gestells und einem zum Bereitstellen eines manuellen Eingriffs von einem Nutzer verwendet werden. Darüber hinaus kann die Größe und Form dieser Vorsprünge und der Mechanismen variiert werden, die einem Nutzer das Bewegen der Vorsprünge ermöglicht. Darüber hinaus können die Vorsprünge selbst entweder am Montagebereich des Rahmens (wie in 5–6 dargestellt) oder am Gestell selbst (nicht dargestellt) angeordnet werden, wobei in einem solchen Fall die komplementären Schlitze am Montagebereich des Rahmens angeordnet werden.
Im großen Ganzen kann jede Anzahl, Größe oder Form von Montagevorsprüngen entweder am Gestell selbst oder am Montagebereich des Rahmens in Verbindung mit komplementären Schlitzen oder Öffnungen für ein geeignetes Design verwendet und angeordnet werden. Gleichermaßen können unterschiedliche Größen, Formen und Anzahlen von Abstützungen verwendet werden, und in einigen Fällen können überhaupt keine Abstützelemente verwendet werden, wobei stattdessen ein anderer Satz von Montagevorsprüngen und komplementären Öffnungen verwendet werden kann. Die Montagevorsprünge müssen nicht federvorgespannt sein, können aber in einigen Fällen stattdessen in Richtung oder ansonsten festlegbar an einer Montageposition durch irgendeinen anderen geeigneten Mechanismus vorgespannt sein.
Die vorliegende Lehre zieht auch in Erwägung, dass der Befestigungsmechanismus, der zum Eingriff des Gestells 102 mit dem Rahmen-Montagebereich 104 verwendet wird, zum Befestigen von anderen Dingen mit Ausnahme des Gestells 102 am Fahrrad verwendet werden kann. Der Befestigungsmechanismus kann zum Beispiel zum Befestigen von Gestellen mit anderen Größen und/oder Ausführungen, von Taschen, wie zum Beispiel Fahrradtaschen, Körben, Plattformen, Kindertragesitzen oder dergleichen verwendet werden. Mit anderen Worten kann der Rahmen-Montagebereich 104 mit einer universellen Schnittstelle konfiguriert sein, die das sichere Befestigen einer Fülle von untereinander austauschbaren Zubehörteilen am Fahrradrahmen ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung zieht außer den oben beschriebenen auch andere Konfigurationen von Akkus, Akkupaketen, einer Akkumanagement-Elektronik und Akkusteuereinheiten für Elektrofahrräder in Betracht. Die folgenden Beispiele beschreiben mehrere solcher alternativen Konfigurationen; siehe hierzu 7–15.
Genauer gesagt existieren viele Elektrofahrrad-Designs, bei denen das Akkupaket im Unterrohr angeordnet ist. Jedoch wird bei den meisten dieser Designs der Akku entweder von oben oder der Seite des Unterrohrs oder durch die Unterseite durch Versetzen des Unterrohrs entfernt, sodass dieser das Tretlagergehäuse nicht durchdringt. Gemäß der vorliegenden Lehre kann das Akkupaket vom unteren Ende des Unterrohrs durch das Tretlagergehäuse in das Unterrohr eingesetzt werden. Das Akkupaket kann in das Unterrohr auf mehrere Arten, wie nachfolgend beschrieben, durch das Tretlager eingesetzt werden.
7 zeigt eine schematische Seitenaufrissansicht eines Akkupakets, einer Akkuelektronik und eines in den Rohren eines Fahrradrahmens angeordneten Tretlagers, das generell mit 200 gekennzeichnet ist, gemäß Aspekten der vorliegenden Lehre. 8 zeigt eine isometrische Ansicht eines Mittelbereichs des in 7 veranschaulichten Fahrradrahmens 200. Beim Design von 7–8 ist das Tretlager überdimensioniert und beinhaltet einen exzentrischen Tretlager-Einsatz.
Dies ermöglicht ein Spannen der Fahrradkette durch Drehen des Einsatzes, wobei ein serienmäßiger Kurbelsatz sowie ein serienmäßiges Tretlager verwendet werden. Beim Design von 7–8 ermöglicht das überdimensionierte Tretlagergehäuse auch eine Öffnung mit größerem Durchmesser im Tretlagergehäuse, und daher kann ein größeres Akkupaket durch die Öffnung und in das Unterrohr eingesetzt werden.
Bestimmte Aspekte des Fahrradrahmens 200 sind ähnlich entsprechenden Aspekten des Rahmens 12 des Fahrrads 10, das oben beschrieben und in 1–2 dargestellt ist. Soweit diese Elemente bereits ausreichend beschrieben und dargestellt wurden, müssen sie nicht nochmals beschrieben und/oder dargestellt werden. Zum Beispiel umfasst der Rahmen 200 im Allgemeinen einen Gabelschaft und zumindest ein Oberrohr, das sich vom Gabelschaft im Allgemeinen nach hinten erstreckt, von denen keines in 7 dargestellt ist. Ein Unterrohr 202 erstreckt sich vom Gabelschaft im Allgemeinen nach unten und nach hinten, und ein Sitzrohr 204 schneidet das Oberrohr und schneidet auch das Unterrohr 202 an einem Tretlager-Bereich, der generell mit 206 gekennzeichnet ist. Ein Paar von Sitzstreben (in 7 nicht dargestellt) erstreckt sich von einem oberen Bereich des Sitzrohrs 204 im Allgemeinen nach unten und nach hinten, und ein Paar von Kettenstreben 208 erstreckt sich vom Tretlagerbereich im allgemeinen nach hinten und schneidet die Sitzstreben. Diese ganze Struktur ist im Allgemeinen ähnlich der Struktur des in 1–2 dargestellten Fahrradrahmens 12, obwohl der Rahmen 200 keine zwei Oberrohre umfassen muss, und das Oberrohr (die Oberrohre) des Rahmens 200 nicht horizontal sein muss und sich nicht hinter das Sitzrohr erstrecken muss.
Der Tretlager-Bereich 206 umfasst ein Tretlagergehäuse 209 mit einer Öffnung 210, die im Wesentlichen gegenüber dem Unterrohr 202 angeordnet ist und konfiguriert ist, um ein Einsetzen eines Akkupakets 212 in das Innere des Unterrohrs zu ermöglichen. Ein entfernbarer Tretlager-Einsatz 214 ist zum Einpassen in das Tretlagergehäuse 209 konfiguriert. Normalerweise ist der Tretlager-Einsatz zum seitlichen Verschieben in eine Position im Tretlagergehäuse konfiguriert. Der Tretlager-Einsatz 214 umfasst eine Hohlbohrung 216, die zum Aufnehmen eines Tretlagers geformt ist. Die Hohlbohrung 216 kann ihm Tretlager-Einsatz 214 zentriert werden, oder die Hohlbohrung kann außermittig im Tretlager-Einsatz, wie in 7–8 veranschaulicht, angeordnet sein. In jedem Fall wird der Tretlager-Einsatz anstatt dem Tretlagergehäuse die umschließende Abstützungsstruktur für das Tretlager bereitstellen. In einigen Fällen kann die Hohlbohrung ein Gewinde zum Aufnehmen eines Tretlagers mit englischem oder italienischem Gewinde aufweisen, die im Stand der Technik allgemein bekannt sind, wohingegen die Hohlbohrung in anderen Fällen ohne Gewinde sein kann und zum Aufnehmen eines Einpress-Tretlagers konfiguriert sein kann, das eine bekannte Alternative zu einem Gewinde-Tretlager ist.
Eine entfernbare Abdeckung 218 ist zum Anbringen über der Öffnung 210 des Tretlagergehäuses konfiguriert. In einigen Fällen kann die Abdeckung 218 zum sicheren Eingriff sowohl mit dem Tretlagergehäuse als auch dem Tretlager-Einsatz konfiguriert sein, und dadurch den Tretlager-Einsatz im Gehäuse ortsfest halten. In anderen Fällen kann die Abdeckung 218 nur in Eingriff mit dem Tretlagergehäuse stehen wobei einige andere Mechanismen zum Halten des Tretlager-Einsatzes im Tretlagergehäuse, wie zum Beispiel ein Gewindeeingriff an einem oder beiden seitlichen Randbereichen des Gehäuses, ein Einpressen, Endkappen (nicht dargestellt) und/oder dergleichen verwendet werden können.
Wie in 8 veranschaulicht, kann die Öffnung 210 in einigen Fällen im Wesentlichen kreisförmig mit einem Durchmesser d_A sein, der annähernd gleichgroß wie ein Innendurchmesser d_i des Unterrohrs ist. Dies kann ein bequemes Einfügen eines Akkupakets erleichtern, das zum sicheren Einfügen in das Unterrohr ausgelegt ist. Um darüber hinaus ein Einfügen des Akkupakets 212 in das Innere des Unterrohrs zu ermöglichen, wenn der Tretlager-Einsatz aus dem Gehäuse entfernt ist, kann die Öffnung 210 auch eine Größe und Position aufweisen, die zum Ermöglichen eines Einsetzens einer Akkumanagement-Elektronikeinheit 200 in das Sitzrohr 204 konfiguriert ist. Zum Beispiel kann der Durchmesser der Öffnung größer als der Innendurchmesser des Sitzrohrs sein, sodass die Akkumanagement-Elektronikeinheit durch die Öffnung abgewinkelt in Position gebracht werden kann. Nach dem Einsetzen in deren jeweilige Rahmenrohre können das Akkupaket 212 und die Akkumanagement-Elektronikeinheit 220 zum Beispiel unter Verwendung einer Leitung 222 elektrisch angeschlossen werden.
9 zeigt eine schematische Seitenaufrissansicht eines Akkupakets, einer Akkuelektronik und eines Tretlagers, die in den Rohren eines weiteren, generell mit 240 gekennzeichneten Fahrradrahmens angeordnet sind, gemäß Aspekten der vorliegenden Lehre. 10 zeigt eine isometrische Ansicht eines Mittenbereichs des in 9 veranschaulichten Fahrradrahmens. Bei diesem Design ist der Akku oder das Akkupaket entfernt und ihm Unterrohr durch Entfernen eines unteren Bereichs eines überdimensionierten Tretlagergehäuses montiert, das die Innenseite des Unterrohrs und möglicherweise auch die Innenseite des Sitzrohrs freilegt. Dieses Design weist mehrere Vorzüge auf. Der exzentrische Einsatz, der im geteilten Tretlagergehäuse montiert ist, kann entweder vollständig montiert oder demontiert entfernt werden, wobei dem den Service durchführenden Mechaniker oder Bediener, mehr Optionen und möglicherweise ein geringerer Arbeitsaufwand bereitgestellt werden.
Dieses Design ermöglicht auch einen Zugang zur Innenseite des Unterrohrs und des Sitzrohrs für einen Zugriff zum Akku und zum Herstellen von elektrischen Anschlüssen. Darüber hinaus kann der exzentrische Einsatz mit den erforderlichen Reliefs, Öffnungen und Anschlüssen ausgelegt werden, um ein verlegen eines Kabels oder einer elektrischen Leitung im Tretlagerbereich zu ermöglichen. In diesem Design kann der Exzenter-Einsatz an einer Position seitlich entweder durch die Verwendung von einigen Innenrippen oder Anordnungsmerkmalen, was eine Drehung während dessen Zentrierung am Fahrrad ermöglicht, oder durch externe Flansche oder Anordnungsmerkmale, die sich auf das äußere oder das geteilte Gehäuse beziehen, oder einfach durch eine visuelle Ausrichtung durch den Nutzer angeordnet werden. Dieses Design ist dadurch sehr flexibel, da es die Verwendung irgendeines konventionellen Gewinde- oder Einpress-Tretlagers und Kurbelsatzes ermöglicht.
Wie im Fall des Fahrradrahmens 200 umfasst der Fahrradrahmen 240 im Allgemeinen diverse Elemente, wie zum Beispiel ein Oberrohr, einen Gabelschaft und Sitzstreben, die oben beschrieben und in den vorherigen Zeichnungen veranschaulicht sind. Der Rahmen 240 ist im Allgemeinen tatsächlich ähnlich dem Rahmen 200 mit der Ausnahme der Struktur des Tretlagerbereichs, was nachfolgend beschrieben wird. Wie im Fall des Rahmens 200 erstreckt sich im Rahmen 240 insbesondere ein Unterrohr 242 im Allgemeinen vom Gabelschaft nach unten und nach hinten, und ein Sitzrohr 244 schneidet das Oberrohr und schneidet auch das Unterrohr 242 an einem Tretlagerbereich, der generell mit 246 gekennzeichnet ist. Ein paar von Sitzstreben (nicht dargestellt) erstreckt sich im Allgemeinen von einem oberen Bereich des Sitzrohrs 244 nach unten und nach hinten, und ein Paar von Kettenstreben 248 erstreckt sich im allgemeinen vom Tretlagerbereich nach hinten, um die Sitzstreben zu schneiden. Mit Ausnahme des Tretlagerbereichs ist die gesamte Struktur ähnlich zu dem, was zuvor beschrieben wurde.
Der Tretlagerbereich 246 umfasst einen ersten Tretlagergehäusebereich 250, der am Fahrradrahmen starr befestigt ist, und einen zweiten Tretlagergehäusebereich 252, der vom Fahrradrahmen abnehmbar ist und konfiguriert ist, ein Einsetzen eines Batteriepakets 254 in das Unterrohr zu ermöglichen, wenn der zweite Tretlagergehäusebereich vom Fahrradrahmen entfernt ist. Der zweite, abnehmbare Tretlagergehäusebereich kann am ersten Tretlagergehäusebereich durch irgendeine geeignete Einrichtung, wie z. B. Schraubbolzen 256 oder andere ähnliche Teile, abnehmbar befestigt sein, die durch die ausgerichteten Öffnungen 258, 260 in den beiden Tretlagergehäusebereichen hindurchgehen.
Ein abnehmbarer Tretlager-Einsatz 262 ist zum Einpassen in die Tretlagergehäusebereiche 250, 252 konfiguriert, wenn diese Bereiche zusammengebaut sind. Normalerweise wird der Tretlager-Einsatz zum seitlichen Verschieben in eine Position in den lose montierten oder teilweise montierten Tretlagergehäusebereichen konfiguriert, die dann festgezogen oder vollständig montiert werden können, um den Tretlager-Einsatz sicher zu halten.
Der Tretlager-Einsatz 262 ist ähnlich dem oben beschriebenen Tretlager-Einsatz 214 einschließlich einer Hohlbohrung 244, die zum Aufnehmen eines Tretlagers geformt ist. Die Hohlbohrung 264 kann im Tretlager-Einsatz 262 zentriert sein, oder die Hohlbohrung kann im Tretlager-Einsatz, wie in 9–10 dargestellt, außermittig angeordnet sein. In jedem Fall wird der Tretlager-Einsatz anstatt dem Tretlagergehäuse die umschließende Abstützungsstruktur für das Tretlager bereitstellen. In einigen Fällen kann die Hohlbohrung Gewinde zum Aufnehmen eines Tretlagers mit englischem oder italienischem Gewinde aufweisen, die im Stand der Technik bekannt sind, wohingegen die Hohlbohrung in anderen Fällen gewindelos und zum Aufnehmen eines Einpress-Tretlagers konfiguriert sein kann, das eine bekannte Alternative zu einem Gewinde-Tretlager darstellt.
Aus 9–10 sollte ersichtlich sein, dass wenn der untere Tretlagergehäusebereich 252 vom oberen Tretlagergehäusebereich 250 abgenommen wird (und somit vom Rahmen 240 abgenommen wird) die daraus resultierende Öffnung einen Zugang zum Innern des Unterrohrs 242 als auch des Sitzrohrs 244 bereitstellen wird. Demzufolge kann das Akkupaket 244 in das Unterrohr eingesetzt werden, wenn der Gehäusebereich 252 entfernt ist, und darüber hinaus kann eine Akkumanagement-Elektronikeinheit 266 in das Sitzrohr eingesetzt werden, wenn der Gehäusebereich 252 entfernt ist. Nach dem Einsetzen in das Sitzrohr ist die Akkumanagement-Elektronikeinheit 266 zum Befestigen am Akkupaket zum Beispiel über eine Leitung 268, konfiguriert, wenn das Akkupaket im Unterrohr angeordnet ist.
11–15 veranschaulichen verschiedene Variationen des zweiteiligen Tretlagergehäuses, das zuvor beschrieben und in 9–10 dargestellt ist. Genauer gesagt offenbaren 11–12 eine erste Variation, bei der ein Fahrradrahmen, der generell mit 280 gekennzeichnet ist, ein Unterrohr 282, ein Sitzrohr 284 und ein Paar von Kettenstreben 286 umfasst, die einen Tretlagerbereich schneiden, der generell mit 288 gekennzeichnet ist. Der Tretlagerbereich 288 umfasst einen ersten oder oberen Tretlagergehäusebereich 290, der am Fahrradrahmen fest montiert ist, und einen zweiten oder unteren Tretlagergehäusebereich 292, der vom Fahrradrahmen abnehmbar ist und konfiguriert ist, ein Einsetzen eines Akkupakets (nicht dargestellt in das Unterrohr zu ermöglichen, wenn dieses vom Fahrradrahmen entfernt ist. Darüber hinaus kann der Rahmen 280 konfiguriert sein, um ein Einsetzen einer Akkumanagement-Elektronikeinheit in das Sitzrohr zu ermöglichen, wenn der Tretlagergehäusebereich 292 entfernt ist. Wie in den vorigen Beispielen ist ein entfernbarer Tretlager-Einsatz 294 zum Einpassen in die Tretlagergehäusebereiche 290, 292 konfiguriert, wenn diese Bereiche zusammengebaut sind.
Der Tretlager-Einsatz 294 weist eine im Allgemeinen ähnliche Struktur und Funktion wie die zuvor beschriebenen Tretlager-Einsätze auf und wird hier nicht mehr erneut beschrieben. Anders als in den vorigen Beispielen nimmt jedoch in 11–12 der erste Tretlagergehäusebereich 290 einen ausreichend großen Winkel ein, um den Tretlager-Einsatz zu halten, wenn der zweite Tretlagergehäusebereich entfernt ist. Somit kann der Tretlager-Einsatz 294 bequem in und aus dem Tretlagergehäusebereich 290 geschoben werden, wird jedoch nicht durch die ausgebildete Öffnung fallen, wenn der Tretlagergehäusebereich 292 gelöst und entfernt ist
13–14 veranschaulichen eine weitere Variation, bei der ein Fahrradrahmen, der generell mit 300 gekennzeichnet ist ein Unterrohr 302, ein Sitzrohr 304 und ein Paar von Kettenstreben 306 umfasst, die einen Tretlagerbereich schneiden, der generell mit 308 gekennzeichnet ist. Der Tretlagerbereich 308 umfasst einen ersten oder oberen Tretlagergehäusebereich 310, der am Fahrradrahmen fest montiert ist, und einen zweiten oder unteren Tretlagergehäusebereich 312, der vom Fahrradrahmen abnehmbar ist und konfiguriert ist, ein Einsetzen eines Akkupakets (nicht dargestellt) in das Unterrohr zu ermöglichen, wenn dieser vom Fahrradrahmen entfernt ist. Darüber hinaus kann der Rahmen 300 konfiguriert sein, ein Einsetzen einer Akkumanagement-Elektronikeinheit in das. Sitzrohr zu ermöglichen, wenn der Tretlagergehäusebereich 312 abgenommen ist. Wie in den vorherigen Beispielen ist ein entfernbarer Tretlager-Einsatz zum Einpassen in die Tretlagergehäusebereiche 310, 312 konfiguriert, wenn diese Bereiche zusammengebaut sind.
Der bodenseitige Einsatz weist eine im Wesentlichen ähnliche Struktur und Funktion wie die zuvor beschriebenen Tretlager-Einsätze auf und wird hierin nicht erneut beschrieben. Anders als in den vorigen Beispielen weist jedoch in 13–14 der zweite Tretlagergehäusebereich 312 im Wesentlichen die Gesamtheit der Kettenstreben 206 auf, sodass die Kettenstreben zusammen mit dem unteren Tretlagergehäusebereich entfernbar sind. Die Kettenstreben 306 und der Rest des unteren Tretlagergehäusebereich 312 können zum Beispiel verschweißt oder anderweitig gemäß irgendeiner der geeigneten und bekannten Verfahren zum permanenten Verbinden von Fahrradrahmenrohren miteinander verbunden werden. Dieses einstückige Bauteil kann dann mit dem oberen Tretlagergehäusebereich 310 sowie auch einem Paar von Sitzstreben 316 unter Verwendung von geeigneten Teilen und ausgerichteten Öffnungen verbunden werden, wie dies in 13–14 veranschaulicht ist.
15 zeigt eine auseinandergezogene Seitenaufrissansicht eines unteren Bereichs noch einer weiteren Variation eines Fahrradrahmens, der generell mit 320 gekennzeichnet ist, gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung. Der Rahmen 320 umfasst ein Unterrohr 322, ein Sitzrohr 324 und ein Paar von Kettenstreben 326, die einen Tretlagerbereich schneiden, der generell mit 328 gekennzeichnet ist. Der Tretlagerbereich 328 umfasst einen ersten oder oberen Tretlagergehäusebereich 330 der am Fahrradrahmen fest montiert ist, und einen zweiten oder unteren Tretlagergehäusebereich 332, der vom Fahrradrahmen abnehmbar ist und konfiguriert ist, ein Einsetzen eines Akkupakets (nicht dargestellt) in das Unterrohr zu ermöglichen, wenn dieses vom Fahrradrahmen gelöst ist. Darüber hinaus kann der Rahmen 320 konfiguriert sein, das Einsetzen einer Akkumanagement-Elektronikeinheit in das Sitzrohr zu ermöglichen, wenn der Tretlagergehäusebereich 332 abgenommen ist. Wie in den vorherigen Beispielen ist ein entfernbarer Tretlager-Einsatz zum Einpassen in die Tretlagergehäusebereiche 330, 332 konfiguriert, wenn diese Bereiche zusammengebaut sind.
Der Tretlager-Einsatz weist eine im Wesentlichen ähnliche Struktur und Funktion wie die zuvor beschriebenen Tretlager-Einsätze auf und wird hierin nicht erneut beschrieben. Anders als bei den vorherigen Beispielen umfasst jedoch in 15 der zweite Tretlagergehäusebereich 312 einen Bereich 336, nicht jedoch die Gesamtheit der Kettenstreben 326, sodass der Bereich 336 der Kettenstreben längs des unteren Tretlagergehäusebereich entfernbar ist. Der Bereich 336 der Kettenstreben 326 und der Rest des unteren Tretlagergehäusebereichs 332 können zum Beispiel zusammengeschweißt oder anderweitig gemäß irgendeinem der geeigneten und bekannten Verfahren zum permanenten Verbinden von Fahrradrahmenrohren miteinander verbunden werden, wohingegen ein weiterer Bereich 338 der Kettenstreben 326 mit einem Paar von Sitzstreben 340 gleichermaßen verbunden werden kann. Die zwei Bereiche 336 und 238 der Kettenstreben können dann zum Beispiel unter Verwendung von geeigneten Teilen und ausgerichteten Öffnungen aneinander befestigt werden, wie dies in 15 dargestellt ist.
16 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren, das generell mit 400 gekennzeichnet ist, zum Einbauen eines Akkupakets in ein Rohr eines Fahrradrahmens gemäß Aspekten der vorliegenden Lehre veranschaulicht. Das Verfahren 400 kann zum Beispiel in Verbindung mit einigen oder allen der zuvor beschriebenen und in 7–15 dargestellten Rahmenkonfigurationen durchgeführt werden. Ein Schritt 402 umfasst das Abnehmen eines unteren Bereichs eines Tretlagergehäuses von einem Elektrofahrradrahmen, um eine Öffnung zu erzeugen, die im Allgemeinen zum Bereitstellen eines Zugangs zum Innern eines Unterrohrs und/oder eines Sitzrohrs des Fahrradrahmens konfiguriert ist. Wie in 7–8 dargestellt, kann der abnehmbare Bereich des Tretlagergehäuses eine relativ kleine abnehmbare Abdeckung, wie zum Beispiel eine im Wesentlichen kreisförmige Abdeckung mit einem Durchmesser sein, der annähernd gleichgroß wie ein Innendurchmesser des Unterrohrs ist. Wie in 9–15 dargestellt, kann der abnehmbare Bereich des Tretlagergehäuses alternativ ein Bereich des Tretlagergehäuses sein, der sich seitlich längs des Tretlagergehäuses, normalerweise über die gesamte Breite des Gehäuses erstreckt.
Ein Schritt 404 umfasst das Entfernen eines Tretlager-Einsatzes aus einem Innenbereich des Tretlagergehäuses, sodass das Tretlagergehäuse den Zugang zu den Rohren nicht blockieren wird. Ein Schritt 406 umfasst das Einsetzen eines Akkupakets durch die Öffnung und in ein Unterrohr des Fahrradrahmens. Ein Schritt 408 umfasst das Einsetzen einer Akkumanagement-Elektronikeinheit durch die Öffnung und in ein Sitzrohr des Fahrradrahmens, und ein Schritt 410 umfasst das elektrische Verbinden des Akkupakets mit der Akkumanagement-Elektronikeinheit. Ein Schritt 412 umfasst das Wiedereinsetzen des Tretlager-Einsatzes in den Innenbereich des Tretlagergehäuses, und ein Schritt 414 umfasst das Wiederbefestigen des unteren Bereichs des Tretlagergehäuses am Rahmen.
17 zeigt eine schematische Seitenaufrissansicht eines Fahrradrahmens, der generell mit 500 gekennzeichnet ist, der ein Akkupaket, eine Akkuelektronik und eine Akkusteuereinheit gemäß Aspekten der vorliegenden Lehre veranschaulicht. Der Rahmen 500 ist ein Beispiel, das zeigt, wie verschiedene Aspekte der vorliegenden Lehre kombiniert werden können. In anderen Fällen kann jedoch nur eine Teilmenge der vorliegenden Lehre in eine Elektrofahrrad-Rahmenkonfiguration integriert werden.
Der Rahmen 500 umfasst ein Unterrohr 502, ein Sitzrohr 504 und einen Gabelschaft 506. Ein Paar von Oberrohren 508, 510 erstreckt sich vom Gabelschaft im Allgemeinen nach hinten, um das Sitzrohr zu schneiden, und jedes Oberrohr erstreckt sich um einen zusätzlichen Abstand weiter hinter das Sitzrohr. Das Unterrohr und das Sitzrohr schneiden einen Tretlagerbereich 512, und ein paar von Kettenstreben 514 erstreckt sich im Allgemeinen vom Tretlagerbereich nach hinten. Ein paar von Sitzstreben 560 erstreckt sich im Allgemeinen vom Sitzrohr nach unten und nach hinten, um die Kettenstreben an einem Paar von hinteren Rad-Ausfallenden 518 zu schneiden.
Wie oben zum Beispiel mit Bezug auf 1–4 beschrieben, kann ein Gehäuse 520 zwischen den Oberrohren und hinter dem Sitzrohr angeordnet sein und kann verschiedene Elektronikelemente, wie zum Beispiel eine Akkuleistungssteuereinheit, beinhalten. Diese Steuereinheit kann mit einer Akkumanagement-Elektronikeinheit 522, die im Sitzrohr angeordnet ist, und/oder mit einem Akkupaket 524, das im Unterrohr angeordnet ist, mit Leitungen 526, 528, wie in 17 dargestellt, elektrisch verbunden sein. Zusätzliche Leitungen 530 können zum Verbinden der Akkusteuereinheit mit peripheren Zubehörteilen, wie zum Beispiel Leuchten, verwendet werden.
Um eine herkömmliche Sattelstütze zu verwenden, kann ein Verfahren zum Verlegen von Leitungen rund um die Sattelstütze erforderlich sein. Dies kann, wie zum Beispiel wie in 4 dargestellt und zuvor beschrieben, erreicht werden. Insbesondere kann eine Hülse, die genau in eines oder beide Oberrohre passt, mit einer angewinkelten Öffnung vorgesehen werden, die ermöglicht, dass die Sattelstütze durch die Hülse hindurchgeht. Diese Hülsen sind in 4 mit 52, 54 bezeichnet, wo sie als „Akku-Endkappen” beschrieben sind. Die Hülsenstruktur kann jedoch zum Verlegen von Leitungen rund um die Sattelstütze, ungeachtet ob Akkus in den Oberrohren vorhanden sind, verwendet werden. Die Kunststoff- oder Metallwände der Hülse stellen eine Schutzbarriere von der Sattelstütze bereit, die den elektrischen Leitungen ermöglicht, längs der Außenseite dieser Schutzhülse zwischen der Hülse und dem Innendurchmesser des Oberrohrs verlegt zu werden. Diese elektrischen Leitungen können ein oder mehrere Leiter sein und können rund, flach oder anders geformt sein. Die Anordnung würde normalerweise irgendeine Isolierung zum Schützen der Leitungen vor der Wand des Fahrradrohrs umfassen. Diese Schutzhülse kann am Gehäuse der Steuereinheit hinten am Fahrrad befestigt sein, oder nicht. Wie zuvor beschrieben, kann der Tretlagerbereich auch einen fest angebrachten Tretlager-Gehäusebereich 532 und einen abnehmbaren Tretlager-Gehäusebereich 534 umfassen, der einen Tretlager-Einsatz 536 beinhalten kann. Das Abnehmen des abnehmbaren Tretlager-Gehäusebereichs 534 und des Tretlager-Einsatzes 536 stellt einen Zugang zu den inneren Bereichen des Unterrohrs und/oder des Sitzrohrs bereit, um ein Montieren, Instandhalten und Austauschen des Akkupakets und/oder der Akkumanagement-Elektronikeinheit zu ermöglichen. Jede der zuvor beschriebenen und in 7–15 dargestellten Tretlager Strukturen können in Verbindung mit dem beispielhaften Rahmen 500 verwendet werden.
Die vorliegende Lehre schließt viele Modifikationen und Kombinationen der oben beschriebenen Merkmale mit ein. Zum Beispiel kann das Akkupaket im Sitzrohr angeordnet werden und die Akkumanagement-Elektronikeinheit kann im Unterrohr des Fahrradrahmens angeordnet werden. Darüber hinaus kann eine dieser Komponenten an anderer Stelle im oder am Rahmen befestigt werden. Der Tretlager-Einsatz kann auch diverse alternative Formen aufweisen. Dieser muss insbesondere keinen ringförmigen Querschnitt aufweisen, solang dieser eine Hohlbohrung aufweist, die mit der Form des zu verwendenden Tretlagers übereinstimmt. Daher kann der Tretlager-Einsatz eine im Wesentlichen beliebige Querschnittsform aufweisen, die zum erleichtern ihres oben beschriebenen Nutzens ausgewählt werden kann. Weitere oben beschriebene und in den Zeichnungen dargestellte Merkmale können ebenfalls modifiziert oder weggelassen werden.

Claims

Rahmen für ein Elektrofahrrad, umfassend: einen Gabelschaft; ein Oberrohr, das sich im Allgemeinen vom Gabelschaft nach hinten erstreckt; ein Unterrohr, das sich im Allgemeinen vom Gabelschaft nach unten und nach hinten erstreckt; ein Sitzrohr, welches das Oberrohr schneidet und welches das Unterrohr an einem unteren Tretlagerbereich schneidet; ein Paar von Sitzstreben, die sich im Allgemeinen von einem oberen Bereich des Sitzrohrs nach unten und nach hinten erstrecken; und ein Paar von Kettenstreben, die sich im Allgemeinen vom Tretlagerbereich nach hinten erstrecken, um die Sitzstreben zu schneiden; wobei der untere Tretlagerbereich ein unteres Tretlagergehäuse mit einer Öffnung umfasst, die im Wesentlichen gegenüber dem Unterrohr angeordnet ist und konfiguriert ist, ein Einfügen eines Akkupakets in das Unterrohr zu ermöglichen.
Elektrofahrradrahmen nach Anspruch 1, der ferner einen entfernbaren Tretlager-Einsatz aufweist, der zum Einpassen in das Tretlagergehäuse konfiguriert ist und eine Hohlbohrung umfasst, die zum Aufnehmen eines Tretlager geformt ist.
Elektrofahrradrahmen nach Anspruch 2, wobei die Holbohrung zum Aufnehmen eines Presssitz-Tretlagers konfiguriert ist.
Elektrofahrradrahmen nach Anspruch 2, wobei die Holbohrung im Tretlager-Einsatz außermittig angeordnet ist.
Elektrofahrradrahmen nach Anspruch 1, das ferner eine entfernbare Abdeckung aufweist, die zum Anbringen über der Öffnung des Tretlagergehäuses konfiguriert ist.
Elektrofahrradrahmen nach Anspruch 5, wobei die entfernbare Abdeckung zum sicheren Eingriff sowohl mit dem Tretlagergehäuse als auch dem Tretlager-Einsatz und dadurch zum ortsfesten Halten des Tretlager-Einsatzes im Gehäuse konfiguriert ist.
Elektrofahrradrahmen nach Anspruch 2, wobei der Tretlager-Einsatz zum seitlichen Verschieben in eine Position im Tretlagergehäuse konfiguriert ist.
Elektrofahrradrahmen nach Anspruch 1, wobei die Öffnung ferner konfiguriert ist, ein Einsetzen einer Batteriemanagement-Elektronikeinheit in das Sitzrohr zu ermöglichen.
Elektrofahrradrahmen nach Anspruch 1, wobei die Öffnung im Wesentlichen kreisförmig mit einem Durchmesser ist, der annähernd gleichgroß wie ein Innendurchmesser des Unterrohrs ist.
Rahmen für ein Elektrofahrrad, umfassend: einen Gabelschaft; ein Oberrohr, das sich im Allgemeinen vom Gabelschaft nach hinten erstreckt; ein Unterrohr, das sich im Allgemeinen vom Gabelschaft nach unten und nach hinten erstreckt; ein Sitzrohr, welches das Oberrohr schneidet und welches das Unterrohr an einem unteren Tretlagerbereich schneidet; ein Paar von Sitzstreben, die sich im Allgemeinen von einem oberen Bereich des Sitzrohrs nach unten und nach hinten erstrecken; und ein Paar von Kettenstreben, die sich im Allgemeinen vom Tretlagerbereich nach hinten erstrecken, um ein Paar von hinteren Rad-Ausfallenden in Verbindung mit den Sitzstreben zu bilden; wobei der Tretlagerbereich einen ersten Tretlagergehäusebereich, der am Fahrradrahmen fest angebracht ist, und einen zweiten Tretlagergehäusebereich umfasst, der vom Fahrradrahmen abnehmbar ist und konfiguriert ist, ein Einfügen eines Akkupakets in eines der Rohre des Fahrradrahmens zu ermöglichen, wenn der zweite Tretlagergehäusebereich vom Fahrradrahmen entfernt ist.
Elektrofahrradrahmen nach Anspruch 10, der ferner einen entfernbaren Tretlager-Einsatz aufweist, der zum Einpassen zwischen die Tretlagergehäusebereiche konfiguriert ist und eine Hohlbohrung umfasst, die zum Aufnehmen eines Tretlagers geformt ist.
Elektrofahrradrahmen nach Anspruch 11, wobei die Holbohrung zum Aufnehmen eines Presssitz-Tretlagers konfiguriert ist.
Elektrofahrradrahmen nach Anspruch 11, wobei die Holbohrung im Tretlager-Einsatz außermittig angeordnet ist.
Elektrofahrradrahmen nach Anspruch 11, wobei der erste Tretlagergehäusebereich einen ausreichend großen Winkel einnimmt, um den Tretlager-Einsatz zu halten, wenn der zweite Tretlagergehäusebereich entfernt ist.
Elektrofahrradrahmen nach Anspruch 10, wobei der zweite Tretlagergehäusebereich zumindest einen Bereich jeder Kettenstrebe umfasst.