DE202022002874U1

DE202022002874U1 - Einrichtung zum Gangwechsel bei einem Fahrrad

Info

Publication number: DE202022002874U1
Application number: DE202022002874.1U
Authority: DE
Original assignee: Porsche eBike Performance GmbH
Current assignee: Porsche eBike Performance GmbH
Priority date: 2022-09-23
Filing date: 2022-09-23
Publication date: 2023-10-18
Anticipated expiration: 2032-09-24

Abstract

Einrichtung (10) zum Gangwechsel bei einem Fahrrad (20) mit Unterstützungsmotor (12), wobei die Einrichtung (10) eingerichtet ist
- bei Betätigung eines Schalthebels (11) einen Gangwechsel herbeizuführen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- die Einrichtung (10) überwacht den Schalthebel (11) solchermaßen, dass dessen Betätigung vor dem Herbeiführen des Gangwechsels erkannt wird und
- die Einrichtung (10) ist eingerichtet, die erkannte Betätigung umgehend dem Unterstützungsmotor (12) durch ein Signal anzuzeigen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Gangwechsel bei einem Fahrrad, eine entsprechende Schalteinheit sowie ein entsprechendes Fahrrad.
Stand der Technik
Günstige E-Bikes nach dem Stand der Technik weisen typischerweise Kettengetriebe mit mechanischen Schaltungen ohne elektronische Schnittstellen auf. Beim Gangwechsel („Schalten“) wird die Kette derartiger E-Bikes starken Kräften ausgesetzt, da die Motorsteuerung keine Informationen über den Schaltvorgang erhält.
EP 2582571 B1 offenbart eine Steuereinheit für ein Fahrrad mit einem Getriebe und mit einem elektrischen Motor, wobei die Steuereinheit zum Regeln des Drehmoments des elektrischen Motors beim Wechseln des Übersetzungsverhältnisses am Getriebe eingerichtet ist. Dabei wird mittels einer Sensoreinheit ein bevorstehender Gangwechsel registriert, sodass das Drehmoment des elektrischen Motors reduzierbar ist. Die Steuereinheit ist hier mit der Gangschaltung verbunden.
DE 102009045447 B4 offenbart ein E-Bike mit einem elektrischen Motor und einer Steuereinheit mit einem Drehzahlmesser, wobei die Steuereinheit einen Aktuator zum Gangwechsel ansteuert, wobei die Gangwechsel auf Basis eines Steuerprogramms und der Daten des Drehzahlmessers ausgeführt wird. Das Steuerprogramm ist derart ausgestaltet, dass während eines Gangwechsels, welcher an einer Eingabevorrichtung betätigt wird, das Drehmoment des elektrischen Motors reduziert wird und somit die Lebensdauer der Kette erhöht wird.
WO 2014059953 A1 offenbart ein E-Bike mit einer Sensoreinheit an einer Gangschaltung, wobei die Sensoreinheit eine Betätigung der Gangschaltung erkennt und ein Signal an eine Steuereinheit sendet, sodass das Drehmoment an dem elektrischen Motor reduziert wird.
DE 202013008313 U1 offenbart eine Sensoreinheit zum Erfassen der Änderung des Gangs eines E-Bikes anhand der Bewegung der Litze, wobei beim Gangwechsel das Drehmoment des elektrischen Motors reduziert wird.
DE 102013220541 B4 offenbart ein Verfahren zum Erfassen eines Schaltvorgangs eines Schaltgetriebes an einem E-Bikes, wobei der Schaltvorgang mittels einer Sensoreinheit beim Verändern der Abtriebsdrehzahl zur Antriebsdrehzahl erkannt wird. Ist ein Schaltvorgang erkannt, wird die Leistung und damit das Drehmoment reduziert und nach dem Schaltvorgang wieder erhöht.
JP H09123980 A offenbart eine Sensoreinheit zum Erfassen eines Schaltvorgangs an einem E-Bike, wobei nach dem Erfassen eines Schaltvorgangs die Drehzahl des elektrischen Motors reduziert wird.
DE 102012204908 B4 offenbart ein E-Bike mit einer Steuerelektronik und einem Schaltgetriebe, wobei die Steuerelektronik beim Betätigen der Schaltvorrichtung den Schaltvorgang mittels einer Sensoreinheit erkennt und die Leistung (und damit auch das Drehmoment) des Motors reduziert.
EP 3527476 B1 offenbart ein Verfahren zur Überwachung des manuellen Gangwechsels eines E-Bikes, wobei die Überwachung mittels einer Sensoreinheit darstellbar ist. Beim Betätigen der Gangschaltung übermittelt die Sensoreinheit ein elektrisches Signal an eine Steuereinheit, welche den Betriebsmodus des elektrischen Motors entsprechend ändert.
DE 102018100918 A1 offenbart eine Fahrradsteuereinrichtung mit einer Steuereinrichtung für einen elektrischen Motor, wobei beim Erkennen eines Schaltvorgangs mittels einer Sensoreinheit, die Steuereinrichtung die Leistung des elektrischen Motors verringert.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung stellt eine entsprechende Einrichtung zum Gangwechsel bei einem Fahrrad, eine entsprechende Schalteinheit sowie ein entsprechendes Fahrrad gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
Der erfindungsgemäße Ansatz fußt hierbei auf dem Grundgedanken, eine Einrichtung zur gleichsam voreilenden Erkennung einer Betätigung des Schalthebels in ein gattungsmäßiges E-Bike zu integrieren. Auf dem Gebiet der Elektrotechnik wird ein Kontakt als „voreilend“ bezeichnet, wenn dieser zeitlich - beispielsweise beim Betätigen eines Schalters - vor allen übrigen Kontakten hergestellt wird.
Ein Vorzug dieser Lösung liegt in der eröffneten Möglichkeit, die Motorunterstützung von E-Bikes mit mechanischer Schaltung an bevorstehende Gangwechsel anzupassen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. So wird insbesondere bei einem E-Bike mit Kettengetriebe die Lebensdauer der Kette erhöht, da diese während der Schaltvorgänge geringerer mechanischer Belastung ausgesetzt ist. Denkbar ist beispielsweise eine Sensoreinrichtung zum Erkennen eines Schaltvorgangs, welche im Gehäuse einer Schalteinheit am Lenker des E-Bikes angeordnet ist und beim Erkennen des Schaltvorgangs ein Signal an den Motor übermittelt, sodass die Leistung des Unterstützungsmotors vor dem Schalten reduziert wird und die Kette damit geschont wird. Nach dem Schaltvorgang wird die Leistung des Unterstützungsmotors wieder gesteigert.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt die teilweise Ansicht eines E-Bikes mit mechanischer Schaltung.
Ausführungsform der Erfindung
Die Lenkstange (15) eines E-Bikes, also eines Fahrrades (20) mit Unterstützungsmotor (12), trägt nahe ihrem rechten Griff (16) eine elektronisch mit dem Unterstützungsmotor (12) und mechanisch mit einem Seilzug (13) verbundene Schalteinheit (14) mit einem Gehäuse. Im Gehäuse, an dem auch der Schalthebel (11) angebracht ist, ist eine voreilende Einrichtung (10) installiert, die die Betätigung des Schalthebels (11) überwacht. Wird der Schalthebel (11) betätigt, so wird dies erkannt, bevor der Seilzug (13) gespannt wird. Der erkannte Schaltvorgang wird unmittelbar an das Steuergerät des Unterstützungsmotors (12) weitergegeben. Die Leistung des Motors (12) wird dann während des Schaltvorgangs reduziert. Nach der erwarteten Schaltdauer wird die Motorleistung wieder auf das gewünschte Level erhöht.
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 2582571 B1 [0003]
DE 102009045447 B4 [0004]
WO 2014059953 A1 [0005]
DE 202013008313 U1 [0006]
DE 102013220541 B4 [0007]
JP H09123980 A [0008]
DE 102012204908 B4 [0009]
EP 3527476 B1 [0010]
DE 102018100918 A1 [0011]

Claims

Einrichtung (10) zum Gangwechsel bei einem Fahrrad (20) mit Unterstützungsmotor (12), wobei die Einrichtung (10) eingerichtet ist - bei Betätigung eines Schalthebels (11) einen Gangwechsel herbeizuführen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - die Einrichtung (10) überwacht den Schalthebel (11) solchermaßen, dass dessen Betätigung vor dem Herbeiführen des Gangwechsels erkannt wird und - die Einrichtung (10) ist eingerichtet, die erkannte Betätigung umgehend dem Unterstützungsmotor (12) durch ein Signal anzuzeigen.
Einrichtung (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - durch die Betätigung des Schalthebels (11) wird ein Seilzug (13) gespannt, - das Spannen des Seilzuges (13) bewirkt den Gangwechsel und - das Erkennen der Betätigung erfolgt vor dem Spannen des Seilzuges (13).
Einrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - auf das Signal hin gibt der Unterstützungsmotor (12) eine verminderte Leistung ab und - nach einer erwarteten Dauer des Gangwechsels wird die ursprüngliche Leistung wiederhergestellt.
Einrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - Mittel zum Überwachen des Schalthebels (11) und - Mittel zum Signalisieren der Betätigung.
Schalteinheit (14), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - die Einrichtung (10) nach Anspruch 4 und - den Schalthebel (11).
Schalteinheit (14) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - ein Gehäuse, welches die Einrichtung (10) enthält und den Schalthebel (11) trägt.
Fahrrad (20), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - den Unterstützungsmotor (12), - den Seilzug (13) und - die elektronisch mit dem Unterstützungsmotor (12) und mechanisch mit dem Seilzug (13) verbundene Schalteinheit (14).
Fahrrad (20) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - eine die Schalteinheit (14) tragende Lenkstange (15).
Fahrrad (20) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - einen nahe der Schalteinheit (14) an der Lenkstange (15) befestigten Griff (16).
Fahrrad (20) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - eine mechanisch mit dem Unterstützungsmotor (12) verbundene Kette.