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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrofahrrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Zusatzakkuanordnung für ein Elektrofahrrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16.
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Aus dem Stand der Technik sind Elektrofahrräder, sogenannte E-Bikes, mit elektrischer Motorunterstützung bekannt, welche neben einem Hauptakku einen Zusatzakku (Range Extender) zur Reichweitensteigerung aufweisen (Dual-Battery). Der Zusatzakku ist beispielsweise an einer rahmenseitigen Halterung auf dem Unterrohr des Fahrradrahmens befestigbar. Hierzu wird der Zusatzakku von oben in die rahmenseitige Halterung eingesetzt und mit einem Schloss verriegelt. Bei alternativen Zusatzakkuanordnungen wird der Zusatzakku in Längsrichtung des Unterrohres in die Halterung eingeschoben.
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Nachteilig bei diesen Lösungen sind die stark eingeschränkten möglichen Akkuabmessungen bei einem Fahrrad mit Rahmendreieck, da der Zusatzakku ansonsten beim Aus- bzw. Einschwenken oder Einschieben mit dem Oberrohr oder dem Steuerrohr kollidiert. Die Anforderung einen maximal großen Zusatzakku bzw. ein kleines Rahmendreieck vorzusehen kann dadurch nicht erfüllt werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Elektrofahrrad und eine Zusatzakkuanordnung für ein Elektrofahrrad mit einem größtmöglichen Zusatzakku bereitzustellen, welche eine schnelle, einfache Montage und Demontage des Zusatzakkus ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Elektrofahrrad mit der Merkmalskombination des Anspruchs 1 sowie mittels einer Zusatzakkuanordnung für ein Elektrofahrrad gemäß Anspruch 16 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Elektrofahrrad hat einen Fahrradrahmen, wobei ein Hauptakku zumindest abschnittsweise in den Fahrradrahmen einsetzbar ist, und eine einen Zusatzakku aufweisende Zusatzakkuanordnung, wobei der Zusatzakku eine Befestigungseinrichtung zur lösbaren Befestigung an einer rahmenseitigen Halterung aufweist. Erfindungsgemäß ist der Zusatzakku quer zu einer Längsebene des Fahrradrahmens in die rahmenseitige Halterung einschiebbar. Besonders bevorzugt wird der Zusatzakku von einer Seite kommend rechtwinklig zur Fahrradrahmenlängsebene in das Rahmendreieck eingeschoben. Entsprechend ist der Zusatzakku seitlich aus dem Rahmendreieck entnehmbar. Der Zusatzakku kollidiert aufgrund des seitlichen Einschiebens bzw. Herausnehmens weder beim Ein- noch beim Ausbau mit dem Fahrradrahmen. Ein Bewegungsspielraum nach oben ist beim Einbau und Ausbau des Zusatzakkus nicht erforderlich. Der Bewegungsspielraum für die Zusatzakkumontage in Längsrichtung kann auf ein Minimum minimiert sein. Dadurch kann das Elektrofahrrad mit einem größtmöglichen Zusatzakku ausgerüstet werden bzw. ein kleinstmögliches Rahmendreieck aufweisen.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Zusatzakku seitlich in das Rahmendreieck des Fahrradrahmens einschiebbar und an der Oberseite eines Unterrohres des Fahrradrahmens mittels der Halterung festlegbar.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn im montierten Zustand des Hauptakkus ein Verriegelungselement der rahmenseitigen Halterung mittels des Hauptakkus in Richtung des Zusatzakkus bewegt ist und den Zusatzakku verriegelt. Dadurch ist der Zusatzakku bei eingesetztem Hauptakku gegen Diebstahl geschützt am Rahmen verriegelt. Der Zusatzakku kann entsprechend nur bei entnommenem Hauptakku abgenommen werden. Der Hauptakku ist mittels Schloss gesichert oder mit dem Rahmen verschraubt. Dadurch ist kein Schloss am Zusatzakku erforderlich und die Diebstahlsicherung dennoch gewährleistet.
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Das Verriegelungselement ist vorzugsweise als in seine Freigabestellung mittels der Kraft einer Feder beaufschlagter Verriegelungsstift ausgebildet, wobei der Verriegelungsstift im montierten Zustand des Hauptakkus den Zusatzakku verriegelt. Vorzugsweise ist der Verriegelungsstift in seiner Längsrichtung rechtwinklig zum Haupt- und Zusatzakku verschiebbar.
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Gemäß einer Ausführungsform des Elektrofahrrads weist die rahmenseitige Halterung zwei benachbart angeordnete etwa pilzförmige Befestigungselemente auf, welche in jeweils eine Haltenut der Befestigungseinrichtung des Zusatzakkus formschlüssig einschiebbar sind. Vorzugsweise sind die Befestigungselemente an Endabschnitten rollenförmig ausgebildet. Nach dem Einschieben kann der Zusatzakku nicht mehr vom Rahmen abgehoben werden.
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Die Befestigungseinrichtung weist bei einer fertigungstechnisch besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung eine Grundplatte mit taschenförmigen Haltenuten und eine an der Grundplatte montierbare Abdeckplatte auf. Die Abdeckplatte ist vorzugsweise mit zwei den beiden Haltenuten entsprechend geformten Schlitzen zur Führung der Befestigungselemente versehen. Die Schlitze sind bevorzugt derart verengt ausgebildet, dass die Befestigungselemente verschiebbar aber nicht abnehmbar formschlüssig in den Haltenuten geführt sind.
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Die Befestigungselemente sind vorzugsweise in Längsrichtung der rahmenseitigen Halterung beabstandet entlang deren Mittenebene von dieser rechtwinklig hervorstehend angeordnet.
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Als besonders funktional hat es sich erwiesen, den Verriegelungsstift zwischen den Befestigungselementen in der unmittelbaren Nähe eines der Befestigungselemente anzuordnen.
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Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Haltenuten einen sich quer, vorzugsweise rechtwinklig zur Längsrichtung des Zusatzakkus erstreckenden Einführungsabschnitt und einen sich in Längsrichtung des Zusatzakkus erstreckenden Endabschnitt auf. Die Einführungsabschnitte verlaufen vorzugsweise parallel zueinander und erstrecken sich bis zur Mitte des Zusatzakkus. Die Endabschnitte sind vorzugsweise betrachtet beim am Fahrrad montiertem Zusatzakku in Richtung des Steuerrohrs ausgerichtet. Die Endabschnitte sind gegenüber den Einführungsabschnitten vorzugsweise verkürzt ausgebildet.
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Zumindest eine der beiden Haltenuten kann etwa V-förmig mit Einführschrägflächen versehen sein.
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Vorzugsweise ist zumindest ein Verriegelungsschieber zur Verriegelung des Zusatzakkus in seiner Endstellung vorgesehen.
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Der Verriegelungsschieber fixiert vorteilhafterweise das nach dem vollständigen Einschieben im Endabschnitt angekommene Befestigungselement. Dadurch ist der Zusatzakku auch bei entnommenen Hauptakku am Fahrradrahmen gehalten. Erst bei Betätigung des Verriegelungsschiebers ist bei demontiertem Hauptakku die Entnahme des Zusatzakkus möglich.
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Der Verriegelungsschieber ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform etwa L-förmig ausgebildet und weist einen von außen betätigbaren Betätigungsabschnitt und einen Stützabschnitt auf.
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Der Verriegelungsschieber ist vorzugsweise mittels der Kraft einer Feder in seine Verriegelungsstellung vorgespannt. Beim Einschieben des Zusatzakkus wird der Verriegelungsschieber von dem rahmenseitigen Befestigungselement in seine Freigabestellung verschoben. Nachdem das Befestigungselement seine Verriegelungsposition erreicht hat bewegt sich der federbelastete Verriegelungsschieber selbsttätig in seine Verriegelungsstellung, so dass der Zusatzakku selbststätig fixiert ist. In dieser Position ist der Stützabschnitt des Verriegelungsschiebers stirnseitig in Anlage am Befestigungselement.
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Vorzugsweise ist der Verriegelungsschieber mittels des Verriegelungsstifts bei eingesetztem Hauptakku in seiner Verriegelungsstellung festgelegt. Bei eingesetztem Hauptakku kann der Verriegelungsschieber nicht betätigt werden, so dass der Zusatzakku gegen Diebstahl geschützt ist.
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Bei einer bevorzugten Konstruktion weist der Verriegelungsschieber eine mittels der Kraft einer Feder vorgespannte Rastklinke auf, welche in der Verriegelungsstellung in Anlage an dem Verriegelungsstift ist, so dass der Verrieglungsschieber nicht in seine Freigabestellung betätigbar ist.
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Der Zusatzakku weist bevorzugt tretlagerseitig einen elektrischen Steckverbinder auf. An der rahmenseitigen Halterung ist der entsprechende Gegensteckverbinder vorgesehen. Dadurch ist der Zusatzakku nach der Montage mit dem Fahrradenergiesystem verbunden.
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Zur Verbesserung der Handhabung und insbesondere des Tragens des Zusatzakkus ist dieser vorzugweise steuerrohrseitig mit einem Handgriff versehen. Der Handgriff ist bevorzugt als Griffmulde ausgebildet.
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Eine erfindungsgemäße Zusatzakkuanordnung für ein Elektrofahrrad weist einen Zusatzakku auf, wobei der Zusatzakku eine Befestigungseinrichtung zur lösbaren Befestigung an einer dem Fahrradrahmen des Elektrofahrrads zugeordneten rahmenseitigen Halterung besitzt. Erfindungsgemäß ist der Zusatzakku quer zu einer Längsebene des Fahrradrahmens in die rahmenseitige Halterung einschiebbar.
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Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Zusatzakkuanordnung zur universellen Montage an unterschiedlich ausgebildeten Fahrradrahmen geeignet.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen die Zeichnungen im Einzelnen:
- 1 eine Seitenansicht von links eines erfindungsgemäßen Elektrofahrrads im Bereich des Zusatzakkus;
- 2 eine Seitenansicht von rechts eines erfindungsgemäßen Elektrofahrrads im Bereich des Zusatzakkus;
- 3 eine perspektivische Einzeldarstellung des Zusatzakkus;
- 4 eine Ansicht von unten der Zusatzakkuanordnung;
- 5 einen Längsschnitt der am Fahrradrahmen montierten Zusatzakkuanordnung 6;
- 6 eine Perspektive der Zusatzakkuanordnung mit Halterung;
- 7 eine Einzeldarstellung der Befestigungseinrichtung des Zusatzakkus;
- 8 eine Draufsicht der Befestigungseinrichtung des Zusatzakkus ohne Abdeckplatte und
- 9 eine perspektivische Ansicht des Zusatzakkus ohne Abdeckplatte von unten.
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1 zeigt eine Seitenansicht von links und 2 eine Seitenansicht von rechts eines erfindungsgemäßen Elektrofahrrads 1 mit einem schematisch dargestellten Fahrradrahmen 2 im Bereich einer einen Zusatzakku 4 aufweisenden Zusatzakkuanordnung 6, wobei ein Hauptakku 8 in den Fahrradrahmen 2 eingesetzt ist. Der Zusatzakku 4 weist eine Befestigungseinrichtung 10 zur lösbaren Befestigung an einer rahmenseitigen Halterung 12 auf.
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3 zeigt eine perspektivische Einzeldarstellung des Zusatzakkus 4. Zur Verbesserung der Handhabung und des Tragens des Zusatzakkus 4 ist dieser steuerrohrseitig mit einem als Griffmulde 31 ausgebildeten Handgriff versehen.
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Gemäß 4, welche eine Ansicht von unten der Zusatzakkuanordnung 6 zeigt, ist der Zusatzakku 4 quer zu einer angedeutetem Längsebene 14 des Fahrradrahmens in die rahmenseitige Halterung 12 einschiebbar (siehe Pfeilrichtung). Entsprechend ist der Zusatzakku 4 in entgegengesetzter Richtung seitlich entnehmbar. Der Zusatzakku 4 ist in seiner montierten Position dargestellt. In dieser Position ist der Zusatzakku 4 seitlich in das Rahmendreieck des Fahrradrahmens 2 eingeschoben und an der Oberseite eines Unterrohres 16 (siehe 1 und 2) des Fahrradrahmens 2 mittels der Halterung 12 fixiert. Der Zusatzakku 4 kollidiert hierbei aufgrund des seitlichen Einschiebens weder beim Ein- noch beim Ausbau mit dem Fahrradrahmen 2. Dadurch kann das Elektrofahrrad 1 mit einem größtmöglichen Zusatzakku 4 ausgerüstet werden bzw. ein kleinstmögliches Rahmendreieck aufweisen.
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Gemäß 2 ist im montierten Zustand des Hauptakkus 8 ein Verriegelungselement 18 der rahmenseitigen Halterung 12 mittels des Hauptakkus 8 in Richtung des Zusatzakkus 4 bewegt und verriegelt den Zusatzakku 4. Dadurch ist der Zusatzakku 4 bei eingesetztem Hauptakku 8 gegen Diebstahl geschützt am Rahmen verriegelt. Der Zusatzakku 4 kann entsprechend nur bei entnommenem Hauptakku 8 abgenommen werden. Dadurch ist kein separates Schloss am Zusatzakku 4 zur Diebstahlsicherung erforderlich.
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Gemäß 5, welche einen Längsschnitt der am schematisch angedeuteten Fahrradrahmen 2 montierten Zusatzakkuanordnung 6 zeigt, ist das Verriegelungselement 18 als in seine Freigabestellung mittels der Kraft einer Feder 20 beaufschlagter Verriegelungsstift ausgebildet, wobei der Verriegelungsstift 18 im montierten Zustand des Hauptakkus 8 von diesem in Pfeilrichtung eingeschoben wird und den Zusatzakku 4 verriegelt, wie im Folgenden näher erläutert wird.
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Wie insbesondere 6 zu entnehmen ist, welche eine Perspektive der Zusatzakkuanordnung 6 mit Halterung 12 zeigt, weist die rahmenseitige Halterung 12 zwei benachbart angeordnete etwa pilzförmige Befestigungselemente 22, 24 auf, welche in jeweils eine Haltenut 26, 28 der Befestigungseinrichtung 10 des Zusatzakkus 4 formschlüssig einschiebbar und bis zur dargestellten Endstellung verschoben sind. Nach dem Einschieben kann der Zusatzakku 4 nicht mehr vom Rahmen abgehoben werden. Die pilzförmigen Befestigungselemente 22, 24 sind rollenförmig ausgeführt, welche umfangsseitig einen umlaufenden elastischen O-Ring 30, 32 aufweisen (siehe auch 5). Dadurch ist der Zusatzakku 4 spielfrei in der Halterung 12 positionierbar. Der Zusatzakku 4 hat tretlagerseitig einen elektrischen Steckverbinder 29. An der rahmenseitigen Halterung ist der entsprechende Gegensteckverbinder vorgesehen. Dadurch ist der Zusatzakku 4 nach der Montage mit dem Fahrradenergiesystem verbunden.
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Gemäß 6 sowie 7, welche eine Einzeldarstellung der Befestigungseinrichtung 10 zeigt, ist die Befestigungseinrichtung 10 mit einer Grundplatte 34 mit den taschenförmigen Haltenuten 26, 28 und eine an der Grundplatte 34 montierbaren Abdeckplatte 40 versehen. Die Abdeckplatte 40 ist mit zwei den beiden Haltenuten 26, 28 ähnlich geformten Schlitzen 36, 38 zur Führung der Befestigungselemente 22, 24 versehen. Die Schlitze 36, 38 sind gegenüber der Weite der Haltenuten 26, 28 derart verengt ausgebildet, dass die Befestigungselemente 22, 24 abschnittsweise von der Abdeckplatte 40 übergriffen und verschiebbar aber nicht abnehmbar formschlüssig in den Haltenuten 26, 28 geführt sind.
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Die rollenförmig ausgebildeten Befestigungselemente 22, 24 sind, wie insbesondere 4 zu entnehmen ist, in Längsrichtung der rahmenseitigen Halterung 12 beabstandet entlang deren Mittelebene in Randbereichen angeordnet. Der Verriegelungsstift 18 ist zwischen den Befestigungselementen 22, 24 in der unmittelbaren Nähe des Befestigungselements 22 leicht nach außen versetzt außermittig angeordnet.
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Gemäß 8, welche eine Draufsicht der Befestigungseinrichtung 10 ohne Abdeckplatte 40 zeigt und 9 welche eine perspektivische Ansicht des Zusatzakkus 4 ohne Abdeckplatte 40 von unten zeigt, sind die Haltenuten 26, 28 jeweils mit einem sich quer zur Längsrichtung des Zusatzakkus erstreckenden Einführungsabschnitt 42, 44 und einem sich in Längsrichtung des Zusatzakkus 4 erstreckenden Endabschnitt 46, 48 versehen. Die Endabschnitte 46, 48 weisen endseitig halbrunde Taschen auf, in denen die rollenförmigen Befestigungselemente 22, 24 flächig aufnehmbar sind. Die Einführungsabschnitte 42, 44 verlaufen parallel zueinander und erstrecken sich bis zur Mitte des Zusatzakkus 4. Die Endabschnitte 46, 48 sind betrachtet beim am Fahrrad montiertem Zusatzakku 4 in Richtung des Steuerrohrs ausgerichtet. Beide Haltenuten 26, 28 sind im Bereich der Einführungsabschnitte 42, 44 etwa V-förmig mit Einführschrägflächen 50, 52, 54, 56 versehen. Diese erleichtern das Ansetzen des Zusatzakkus 4 in die Halterung 12 und das Einschieben.
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Zwischen den beiden Befestigungselementen 22, 24 ist ein Verriegelungsschieber 58 zur Verriegelung des Zusatzakkus 4 vorgesehen. Der Verriegelungsschieber 58 ist in einer schlitzförmigen Ausnehmung geführt und in seiner federbelasteten Endstellung dargestellt. Der Verriegelungsschieber 58 fixiert das im Endabschnitt 48 angekommene Befestigungselement 24 mittels einer Anlagefläche 60. Dadurch ist der Zusatzakku 4 auch bei entnommenen Hauptakku 8 am Fahrradrahmen gehalten. Erst bei Betätigung des Verriegelungsschiebers 58 ist bei demontiertem Hauptakku 8 die Entnahme des Zusatzakkus 4 möglich. Der Verriegelungsschieber 58 ist hierzu etwa L-förmig ausgebildet und weist einen von außen betätigbaren Betätigungsabschnitt 62 und einen sich rechtwinklig zu diesem erstreckenden Stützabschnitt 64 auf. Der Verriegelungsschieber 58 ist mittels der Kraft einer Feder 66 in seine dargestellte Verriegelungsstellung vorgespannt. Beim Einsetzen des Zusatzakkus 4 wird der Verriegelungsschieber 58 gegen die Kraft der Feder 66 von dem in die Haltenut 28 eingeführten und an eine Anschlagfläche 72 anlaufenden rollenförmig ausgebildeten Befestigungselement 24 in seine Freigabestellung verschoben. Nachdem das Befestigungselement 24 seine dargestellte Verriegelungsposition erreicht hat, d. h. sich im Endabschnitt 48 befindet, bewegt sich der federbelastete Verriegelungsschieber 58 selbsttätig in seine Verriegelungsstellung, so dass der Zusatzakku 4 fixiert ist.
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Der Verriegelungsschieber 58 ist mittels des Verriegelungsstifts 18 bei eingesetztem Hauptakku 8 in der Verriegelungsstellung festgelegt (siehe 8; in 9 schematisch angedeutet). Bei eingesetztem Hauptakku kann der Verriegelungsschieber 58 nicht betätigt werden, so dass der Zusatzakku 4 gegen Diebstahl geschützt ist. Der Verriegelungsschieber 58 weist hierzu eine mittels der Kraft einer Blattfeder 68 vorgespannte, um einen schieberseitigen Drehpunkt aufschwenkbare Rastklinke 70 auf, welche in der dargestellten Verriegelungsstellung in Anlage an dem Verriegelungsstift 18 ist, so dass der Verrieglungsschieber 58 blockiert ist und nicht in seine Freigabestellung betätigbar ist. Zur Entnahme des Zusatzakkus 4 wird der Hauptakku 8 entnommen, so dass der federbelastete Verriegelungsstift 18 freigegeben ist, sich vom Zusatzakku 4 aufgrund der Federkraft wegbewegt und die Rastklinke 70 und somit den Verriegelungsschieber 58 freigibt. Anschließend kann der Verriegelungsschieber 58 manuell vom Fahrer entgegen der Federkraft betätigt werden, bis das Befestigungselement 24 freigegeben ist und der Zusatzakku 4 nach kurzer Längsbewegung seitlich entnommen werden kann.
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Die erfindungsgemäße Zusatzakkuanordnung 6 für ein Elektrofahrrad 1 weist einen Zusatzakku 4 auf, wobei der Zusatzakku 4 eine Befestigungseinrichtung 10 zur lösbaren Befestigung an einer dem Fahrradrahmen 2 des Elektrofahrrads 1 zugeordneten rahmenseitigen Halterung 12 besitzt. Erfindungsgemäß ist der Zusatzakku 4 quer zu einer Längsebene 14 des Fahrradrahmens 2 in die rahmenseitige Halterung 12 einschiebbar.
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Offenbart ist ein Elektrofahrrad 1 mit einem Fahrradrahmen 2, wobei ein Hauptakku 8 zumindest abschnittsweise in den Fahrradrahmen 2 einsetzbar ist, und mit einer einen Zusatzakku 4 aufweisenden Zusatzakkuanordnung 6, wobei der Zusatzakku 4 eine Befestigungseinrichtung 10 zur lösbaren Befestigung an einer rahmenseitigen Halterung 12 aufweist. Ferner offenbart ist eine Zusatzakkuanordnung 6 für ein Elektrofahrrad 1 mit einem Zusatzakku 4, wobei der Zusatzakku 4 eine Befestigungseinrichtung 10 zur lösbaren Befestigung an einer dem Fahrradrahmen 2 zugeordneten rahmenseitigen Halterung 12 aufweist. Erfindungsgemäß ist der Zusatzakku 4 quer zu einer Längsebene 14 des Fahrradrahmens 2 in die rahmenseitige Halterung 12 einschiebbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektrofahrrad
- 2
- Fahrradrahmen
- 4
- Zusatzakku
- 6
- Zusatzakkuanordnung
- 8
- Hauptakku
- 10
- Befestigungseinrichtung
- 12
- Halterung
- 14
- Längsebene
- 16
- Unterrohr
- 18
- Verriegelungselement/Verriegelungsstift
- 20
- Feder
- 22
- Befestigungselement
- 24
- Befestigungselement
- 26
- Haltenut
- 28
- Haltenut
- 29
- Steckverbinder
- 30
- O-Ring
- 31
- Griffmulde
- 32
- O-Ring
- 34
- Grundplatte
- 36
- Schlitz
- 38
- Schlitz
- 40
- Abdeckplatte
- 42
- Einführungsabschnitt
- 44
- Einführungsabschnitt
- 46
- Endabschnitt
- 48
- Endabschnitt
- 50
- Einführschrägfläche
- 52
- Einführschrägfläche
- 54
- Einführschrägfläche
- 56
- Einführschrägfläche
- 58
- Verriegelungsschieber
- 60
- Anlagefläche
- 62
- Betätigungsabschnitt
- 64
- Stützabschnitt
- 66
- Feder
- 68
- Blattfeder
- 70
- Rastklinke
- 72
- Anschlagfläche
