DE29905171U1 - Electric bike assembly - Google Patents
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Description
Chen-Ho Yang ... .„. ·..··..· ..· ..· 15463“Chen-Ho Yang... .”. ·..··..· ..· ..· 15463
Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten Aufbau für eine elektrische Fahrradanordnung, und insbesondere eine elektrische Fahrradanordnung, in der die Stromversorgung automatisch ausgeschaltet wird, wenn das elektrische Fahrrad mit einer Geschwindigkeit von mehr als 26 km/h fährt, um die Sicherheit des Fahrradfahrers zu erhöhen.The present invention relates to an improved structure for an electric bicycle assembly, and more particularly to an electric bicycle assembly in which the power supply is automatically turned off when the electric bicycle is traveling at a speed exceeding 26 km/h to increase the safety of the cyclist.
Bei einem herkömmlichen elektrischen Fahrrad wird die Motorenergie angepaßt, indem ein Magnetstab in einer Induktionsspule angeordnet wird und von einer Seite zur anderen verschoben wird, um so die Größe der von dem Motor abgegebenen Leistung einzustellen. Dieser Aufbau ist'jedoch nicht nur relativ teuer in seiner Herstellung, sondern die Störungsrate ist ebenfalls sehr hoch. Außerdem ist die Geschwindigkeitssteuerung des elektrischen Fahrrads nicht sichergestellt, was für den Fahrradfahrer eine Gefahr bedeuten kann.In a conventional electric bicycle, the motor power is adjusted by placing a magnetic bar in an induction coil and moving it from side to side to adjust the amount of power output by the motor. However, this structure is not only relatively expensive to manufacture, but the failure rate is also very high. In addition, the speed control of the electric bicycle is not guaranteed, which can pose a danger to the cyclist.
Nach internationalen Sicherheitsstandards soll die obere Geschwindigkeitsgrenze für ein elektrisches Fahrrad ferner nicht mehr als 26 km/h betragen. Wenn jedoch die Batterie voll aufgeladen ist, kann die Geschwindigkeit des Fahrrads bei einem bestimmten Drehwinkel der Drehgriffdrosselung leicht mehr als: 2 6 km/h erreichen. Da der Fahrradfahrer nicht ständig auf den Tachometer schauen kann, können Unfälle aufgrund hoher Geschwindigkeit erfolgen.Furthermore, according to international safety standards, the upper speed limit for an electric bicycle should not exceed 26 km/h. However, when the battery is fully charged, the speed of the bicycle can easily reach more than: 2 6 km/h at a certain angle of rotation of the twist grip throttle. Since the cyclist cannot constantly look at the speedometer, accidents due to high speed can occur.
Daher haben die Hersteller auf diesem Gebiet sicherzustellen, daß die Geschwindigkeit eines elektrisch betriebenen Fahrrads nicht über den internationalen Sicherheitsstandard von 2 6 km/h hinausgeht.Therefore, manufacturers in this field must ensure that the speed of an electrically powered bicycle does not exceed the international safety standard of 26 km/h.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine elektrische Fahrradanordnung bereitzustellen, die es ermöglicht, die elektrische Stromzuführung abzutrennen, wenn das Fahrrad eine Geschwindigkeit von mehr als 26 km/h erreicht.The object of the present invention is therefore to provide an electric bicycle arrangement which makes it possible to disconnect the electrical power supply when the bicycle reaches a speed of more than 26 km/h.
Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This problem is solved with the features listed in claim 1.
Die erfindungsgemäße Fahrradanordnung weist eine Antriebseinheit eine Zahnscheibe auf, die auf der Innenseite eines inneren Zahnkranzes des elektrischen Fahrrads angeordnet ist. Ein ausfahrbarer Arm erstreckt sich von dem Rahmen des elektri- \ sehen Fahrrades über die Zahnscheibe. Ein mechanischer Lichtunterbrecher ist an einem Ende des Ausfahrarms angebracht und nimmt einen Teil der Zahnscheibe auf. Während der Fahrt dreht sich die Zahnscheibe zusammen mit der Hauptwelle des elektri-' sehen Fahrrads. Die Kerben zwischen jeweils zwei benachbarten. Zähnen der Zahnscheibe arbeiten mit dem mechanischen Lichtun-: terbrecher zusammen. Wenn die Geschwindigkeit des elektrischen Fahrrads über 2 6 km/h hinausgeht, wird die elektrische Stromzuführung abgeschnitten. Mit anderen Worten wird das Licht, das durch die Kerben der Zahnscheibe tritt, vollständig ausgeblendet, wenn das elektrische Fahrrad mit hoher Geschwindigkeit fährt, so daß die elektrische Stromzuführung automatisch! angehalten wird, um die Geschwindigkeit zu reduzieren, um die Sicherheit des Fahrradfahrers sicherzustellen und in Übereinstimmung mit der oberen Geschwindigkeitsbegrenzung für elektrische Fahrräder in Übereinstimmung mit den internationalen Sicherheitsstandards.The bicycle assembly according to the invention comprises a drive unit including a toothed disk arranged on the inside of an inner gear ring of the electric bicycle. An extendable arm extends from the frame of the electric bicycle over the toothed disk. A mechanical light interrupter is attached to one end of the extendable arm and receives a part of the toothed disk. During riding, the toothed disk rotates together with the main shaft of the electric bicycle. The notches between every two adjacent teeth of the toothed disk cooperate with the mechanical light interrupter. When the speed of the electric bicycle exceeds 2-6 km/h, the electric power supply is cut off. In other words, the light passing through the notches of the toothed disk is completely blocked when the electric bicycle is riding at high speed, so that the electric power supply is automatically stopped to reduce the speed to ensure the safety of the cyclist and in accordance with the upper speed limit for electric bicycles in accordance with international safety standards.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert. Further developments of the invention are defined in the subclaims.
Die elektrische Fahrradanordnung kann einen mit einer Platte versehener Hebel aufweisen, der dem Batteriegehäuse angeordnet ist, welches an ein elektrisches Fahrrad montiert ist. Der mit einer Platte versehene Hebel weist eine Platte auf, um die Platte in ein längliches Loch des Batteriegehäuses einzuführen, so daß das Batteriegehäuse fest an dem elektrischen Fahrrad befestigt ist. Die Befestigungsposition stellt ferner das Gleichgewicht des Fahrrads sicher und wirkt mit der Ausgestaltung des Fahrradrahmens zusammen. Wichtiger ist noch, daß der Einbau und das Entfernen des Batteriegehäuses bequem ist.The electric bicycle assembly may include a plate-equipped lever disposed on the battery case mounted on an electric bicycle. The plate-equipped lever includes a plate for inserting the plate into an elongated hole of the battery case so that the battery case is firmly fixed to the electric bicycle. The fixing position further ensures the balance of the bicycle and cooperates with the design of the bicycle frame. More importantly, the installation and removal of the battery case is convenient.
Bevorzugt weist die elektrische Fahrradanordnung ein Stahlkabel auf, dessen eines Ende mit einer Drosselung für das elektrische Fahrrad verbunden ist, und dessen anderes Ende zunächst um eine gekrümmte, mit einer Führung versehene Führungsplatte geführt ist und dann mit einem Hakenbereich einer Sensorplatte in Eingriff steht. Es kann ein Zug auf das Stahlkabel ausgeübt werden, so daß sich die Sensorplatte bewegt. Wenn die Drosselung mit Hilfe einer Spannfeder zurückgenommen wird, wird die Sensorplatte zurückgesetzt und die Stromzuführung wird abgeschnitten, um die Geschwindigkeit zu reduzieren.Preferably, the electric bicycle assembly comprises a steel cable, one end of which is connected to a throttle for the electric bicycle, and the other end of which is first guided around a curved guide plate provided with a guide and then engaged with a hook portion of a sensor plate. A pull can be applied to the steel cable so that the sensor plate moves. When the throttle is released by means of a tension spring, the sensor plate is reset and the power supply is cut off to reduce the speed.
Ferner kann in der elektrischen Fahrradanordnung ein Spannrads verriegelbar auf eine Seite eines Gehäuses für einen elektrischen Motor montiert sein, um automatisch die Spannung der kurzen Ketten des elektrischen Motors einzustellen, um somit zu verhindern, daß die Ketten abgleiten.Further, in the electric bicycle assembly, a tension wheel may be lockably mounted on a side of a housing for an electric motor to automatically adjust the tension of the short chains of the electric motor to thereby prevent the chains from slipping off.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 10 erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is explained with reference to Figures 1 to 10. They show:
Figur 1 eine schematische Ansicht, die die Befestigungsposition des mit einer Platte versehenen Hebels auf einem Batteriegehäuse an einem elektrischen Fahrrad zeigt,Figure 1 is a schematic view showing the mounting position of the plate-equipped lever on a battery case on an electric bicycle,
Figur 2 eine schematische Ansicht, die den Aufbau des unteren Bereichs des erfindungsgemäßen Batteriegehäuses zeigt,Figure 2 is a schematic view showing the structure of the lower portion of the battery casing according to the invention,
Figur 3 eine perspektivische schematische Ansicht des Aufbäüs des oberen Bereichs des erfindungsgemäßen Batteriegehäuses,Figure 3 is a perspective schematic view of the structure of the upper portion of the battery housing according to the invention,
Figur 4 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Batteriegehäuses von oben in geschlossenem Zustand,Figure 4 a view of the battery housing according to the invention from above in the closed state,
Figur 5 eine schematische Ansicht einer Justiervorrichtung,! die geeignet ist, die Leistungsabgabe eines elektrischen Mo- ! tors erfindungsgemäß einzustellen,Figure 5 is a schematic view of an adjusting device which is suitable for adjusting the power output of an electric motor according to the invention,
Figur 6 eine schematische Ansicht, die die vorliegende Erfindung in stromfreiem Zustand zeigt,Figure 6 is a schematic view showing the present invention in a de-energized state,
Figur 7 eine schematische Ansicht, die die Einstellung der j Leistungsabgabe gemäß der Erfindung zeigt, 'Figure 7 is a schematic view showing the adjustment of the j power output according to the invention, '
Figur 8 eine schematische Ansicht, die die Energieübertragung der vorliegenden Erfindung zeigt,Figure 8 is a schematic view showing the energy transfer of the present invention,
Figur 9 eine vergrößerte Ansicht der vorliegenden Erfindung, im Teil und von oben undFigure 9 is an enlarged view of the present invention, in part and from above and
Figur 10 eine schematische Ansicht, die den Aufbau einer Zahnscheibe zeigt, die geeignet ist, die Geschwindigkeit des elek^ trischen Fahrrads der vorliegenden Erfindung zu bestimmen. ; Figure 10 is a schematic view showing the structure of a sprocket suitable for determining the speed of the electric bicycle of the present invention. ;
Nach den Figuren 1 und 2 ist am oberen Ende des elektrischen Fahrrads ein mit einer Platte versehener Hebel 3 auf dem obe-i ren Bereich eines Batteriegehäuses B vorgesehen, das drehbar , an der Position eines Schnellspanngriffs 22 einer Sitzstange 21 befestigt ist. Ein Sitz Bl für das Batteriegehäuse B ist an dem Teil des Fahrradrahmens vor der hinteren unteren Gabel 23 und an dem am weitesten unten gelegenen Endes der SitzstangeAccording to Figures 1 and 2, at the upper end of the electric bicycle, a lever 3 provided with a plate is provided on the upper part of a battery case B, which is rotatably attached to the position of a quick release handle 22 of a seat post 21. A seat Bl for the battery case B is provided on the part of the bicycle frame in front of the rear lower fork 23 and at the lowest end of the seat post.
21 angebracht, so daß das untere Ende des Batteriegehäuses B &igr; gerade in den Aufnahmeraum des Sitzes Bl paßt (dies ist nicht möglich, wenn die Ausrichtung der Stangen falsch ist). Das obere Ende des Batteriegehäuses ist mit einem länglichen Einschnitt B2 (siehe Figur 3) versehen. Eine Sicherheitsverriegelung C ist in dem Zwischenraum zwischen zwei voneinander beabstandeten hinteren oberen Gabeln 24 an der höchstmöglichen Position angebracht. Die Sicherheitsverriegelung C weist einens Kern auf, an den eine Verriegelungsplatte Cl aus Stahl gekoppelt ist (siehe Figur 4). Der mit einer Platte versehene Hebel 3 umfaßt parallel voneinander beabstandete vordere Enden, die Befestigungsbereiche 31 aufweisen, jeder Befestigungsbereich! weist im vorderen Bereich ein Scharnierloch 311 auf, das dem Scharnierloch 311 des anderen Bereichs gegenübersteht, einen Zwischenbereich, der sich von der einen Seite nach unten erstreckt, so daß er eine Platte 32 bildet, ein hinteres Ende,; das oben gebogen ist, daß es einen Griffbereich 33 bildet, und ein Anschlagsstück 34, das sich schräg nach unten von einer21 so that the lower end of the battery case B ³ just fits into the receiving space of the seat Bl (this is not possible if the alignment of the rods is incorrect). The upper end of the battery case is provided with an elongated notch B2 (see Figure 3). A safety lock C is mounted in the space between two spaced apart rear upper forks 24 at the highest possible position. The safety lock C comprises a core to which a locking plate C1 made of steel is coupled (see Figure 4). The plate-provided lever 3 comprises parallel spaced apart front ends having attachment portions 31, each attachment portion ! has in the front portion a hinge hole 311 facing the hinge hole 311 of the other portion, an intermediate portion extending downwards from one side so as to form a plate 32, a rear end,; which is bent at the top to form a grip area 33, and a stop piece 34 which extends obliquely downwards from a
Seite des Griffbereichs 33 erstreckt. Der mit einer Platte versehene Hebel 3 ist von hinten auf das Sitzrohr 21 montiert!· Der Schnellspanngriff 22 ist drehbar an den Scharnierlöchern ' 311 befestigt, so daß der mit einer Platte versehene Hebel 3 ; nach oben und unten bewegt werden kann. Nachdem das untere Endes des Batteriegehäuses B mit dem Sitz Bl verbunden worden ist, drückt der mit einer Platte versehene Hebel 3 gegen die > obere Kante des Batteriegehäuses B. Wenn sich der mit einer Platte versehene Hebel 3 nach unten bewegt, wird die auf einer seiner Seiten vorgesehene Platte 32 in den länglichen Einschnitt B2 in dem oberen Teil des Batteriegehäuses B einge- ' führt. Die Sicherheitsverriegelung 2 wird dann ausgelöst, so , daß die Stahlplatte Cl gegen das Anschlagstück 34 stößt, so daß der mit einer Platte versehene Hebel 3 fest in seiner Position gehalten wird (siehe Figur 4). Auf diese Weise werden der mit einer Platte versehene Hebel 3 und das Batteriegehäusle B fest in ihrer Position befestigt, ohne daß sie sich lösen können, und die Position ihrer Anordnung wird das Gesamtgleichgewicht des elektrischen Fahrrads nicht beeinträchtigen und außerdem ein gefälliges Erscheinungsbild bieten. Wichtiger ist noch, daß der Einbau und das Entfernen des Batteriegehäuses B sehr bequem ist.side of the handle portion 33. The plate lever 3 is mounted on the seat tube 21 from behind. The quick release handle 22 is pivotally attached to the hinge holes 311 so that the plate lever 3 can be moved up and down. After the lower end of the battery case B has been connected to the seat Bl, the plate lever 3 presses against the upper edge of the battery case B. As the plate lever 3 moves downward, the plate 32 provided on one of its sides is inserted into the elongated notch B2 in the upper part of the battery case B. The safety lock 2 is then released so that the steel plate Cl abuts the stop piece 34 so that the plate lever 3 is held firmly in position (see Figure 4). In this way, the plate-equipped lever 3 and the battery case B are firmly fixed in position without being loosened, and the position of their arrangement will not affect the overall balance of the electric bicycle and also provide a pleasing appearance. More importantly, the installation and removal of the battery case B is very convenient.
Nach Figur 5 ist eine Justiervorrichtung 5 zur Einstellung der Leistungsabgabe des Motors M verriegelbar vor und unter der hinteren unteren Gabel 23 des elektrischen Fahrrads 2 auf dem Fahrradrahmen vorgesehen. Die Justiervorrichtung 5 umfaßt einen Kasten 51, der eine elektronische Steuerung und eine Abtastvorrichtung, eine vordere Abdeckplatte 52 und einen Photosensor 53 umfaßt. In der vorderen Abdeckplatte 52 ist ein Sensorloch 521 an einer abgesenkten Position ausgebildet, um den Photosensor 53 zu montieren. Eine Torsionsfeder S und eine Sensorplatte 6 sind in einem zentralen Bereich der vorderen Abdeckplatte 52 von der vorderen Abdeckplatte 52 nach innen "■ aufeinander folgend angeordnet. Die Sensorplatte 6 ist an einer Ecke mit zwei hakenförmigen Vorsprüngen 61 versehen. Die Torsionsfeder S weist zwei Enden Sl auf, die sich nach außen1 in entgegengesetzte Richtungen erstrecken und mit den hakenförmigen Bereichen 61 der Sensorplatte 6 in Eingriff stehen.Referring to Figure 5, an adjusting device 5 for adjusting the output of the motor M is lockably provided in front of and below the rear lower fork 23 of the electric bicycle 2 on the bicycle frame. The adjusting device 5 comprises a box 51 containing an electronic controller and a sensing device, a front cover plate 52 and a photo sensor 53. In the front cover plate 52, a sensor hole 521 is formed at a lowered position for mounting the photo sensor 53. A torsion spring S and a sensor plate 6 are arranged in a central portion of the front cover plate 52 inwardly from the front cover plate 52 in succession. The sensor plate 6 is provided with two hook-shaped projections 61 at a corner. The torsion spring S has two ends Sl which extend outwardly 1 in opposite directions and engage with the hook-shaped portions 61 of the sensor plate 6.
Eine gekrümmte, mit einer Vertiefung versehene Führungsplatte; 4 ist verriegelbar an einem Punkt auf der Kante der Sensor- ; platte 6 vorgesehen. Ein hinterer Bereich des Stahlkabels L, \ das zur Drosselung des elektrischen Fahrrads 2 vorgesehen ist; ist um die Führungsplatte 4, hinter einem Hakenbereich 62 derj Sensorplatte 6 und durch eine Kerbe 621 des Hakenbereichs 52 geführt. Außerdem ist auf einer Seite der Sensorplatte 6 der Führungsplatte 4 gegenüberliegend ein Sensorfenster 63 vorgesehen, das allgemein ein rundes Loch 631 mit größeren Abmessungen und ein sich verjüngendes Loch 632 mit reduzierten Abmessungen umfaßt.A curved guide plate 4 provided with a recess is lockably provided at a point on the edge of the sensor plate 6. A rear portion of the steel cable L, which is provided for throttling the electric bicycle 2, is passed around the guide plate 4, behind a hook portion 62 of the sensor plate 6 and through a notch 621 of the hook portion 52. In addition, on a side of the sensor plate 6 opposite to the guide plate 4, a sensor window 63 is provided which generally comprises a round hole 631 of larger dimensions and a tapered hole 632 of reduced dimensions.
Wenn die Drosselung des elektrischen Fahrrads 2 nicht betätigt wird, kann das runde Loch 631 der Sensorplatte 6 auf einer Linie mit dem Fotosensor 53 liegen, um so die Messung durchzuführen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Fahrrad 2 in einem energiefreien Zustand (wie es in der Figur 6 gezeigt ist). Wenn die Drosselung langsam angezogen wird, zieht das Stahlkabel L an der Sensorplatte 6, um diese zu verschieben, so daß das verjüngende Loch 631 sich schrittweise in bezug auf den Fotosensor 53 in dem Sensorloch 521 verschiebt. Wenn sich das verjüngende Loch 631 aus der Position bewegt, in der es mit dem Fotosensor 53 auf einer Linie liegt, wie es in Figur 7 gezeigt ist, vergrößert sich die Antriebskraft (wie auch die Fahrgeschwindigkeit).When the throttle of the electric bicycle 2 is not operated, the round hole 631 of the sensor plate 6 can be aligned with the photo sensor 53 to perform the measurement. At this time, the bicycle 2 is in a power-free state (as shown in Figure 6). When the throttle is slowly tightened, the steel cable L pulls the sensor plate 6 to displace it, so that the tapered hole 631 gradually shifts with respect to the photo sensor 53 in the sensor hole 521. When the tapered hole 631 moves from the position where it is aligned with the photo sensor 53 as shown in Figure 7, the driving force (as well as the traveling speed) increases.
Nach den Figuren 8 und 9 weist der Motor M ein Antriebselement Ml, eine kurze Kette M2 und eine lange Kette M3 auf. Das Antriebselement Ml treibt einen äußeren Zahnkranz 71 der Hauptwelle 7 des elektrischen Fahrrads 2 über die kurzen Ketten M2 an. Die inneren Zähne 72, die auf der Innenseite des \ äußeren Zahnkranzes 71 neben den äußeren Zähnen liegen, treiben ein Hinterrad (nicht dargestellt) des elektrischen Fahrrads 2 über die lange Kette M3 an. Außerdem ist ein Spannrad M4 verriegelbar auf eine Seite des Gehäuses des Motors M montiert, um automatisch die Spannung der kurzen Kette M2 einzustellen, um ein mögliches Abgleiten der Kette zu verhindern. Ferner ist eine Zahnscheibe 73 an die Innenseite des inneren Zahnkranzes 72 montiert. Ein Ausfahrarm 8 erstreckt sich vomAccording to Figures 8 and 9, the motor M comprises a drive element M1, a short chain M2 and a long chain M3. The drive element M1 drives an outer sprocket 71 of the main shaft 7 of the electric bicycle 2 via the short chains M2. The inner teeth 72, which are located on the inner side of the outer sprocket 71 adjacent to the outer teeth, drive a rear wheel (not shown) of the electric bicycle 2 via the long chain M3. In addition, a tension wheel M4 is lockably mounted on one side of the housing of the motor M to automatically adjust the tension of the short chain M2 to prevent possible slipping of the chain. Furthermore, a toothed disk 73 is mounted on the inner side of the inner sprocket 72. An extension arm 8 extends from the
Fahrradrahmen über die Zahnscheibe 73. Ein mechanischer Lieh-· tunterbrecher 9 ist an einem Ende des Ausfahrarms 8 ange- : bracht, so daß er das obere Ende der Zahnscheibe 73 aufnehmen; kann (wie es in Figur 10 gezeigt ist) . Während der Fahrt drehtBicycle frame over the toothed disc 73. A mechanical light interrupter 9 is attached to one end of the extension arm 8 so that it can receive the upper end of the toothed disc 73 (as shown in Figure 10). During travel,
sich die Zahnscheibe 73 mit der Hauptwelle 7. Mit Hilfe der i Kerben 731 zwischen jeweils zwei benachbarten Zähnen der Zahnscheibe 73, die als Sensorelement für den Lichtunterbrecher 9 dienen, wird der Strom automatisch abgeschnitten, wenn die Geschwindigkeit des elektrischen Fahrrads 26 km/h überschreitet. Dies liegt daran, daß, wenn die Geschwindigkeit 26 km/h überschreitet, der Raum zwischen den Kerben 731, der ermittelbar . ist, fast nicht mehr vorhanden ist (das Licht ist fast vollständig ausgeblendet). Damit entpricht das elektrische Fahrrad der vorliegenden Erfindung den internationalen Sicherheitsstandards, und stellt so die Sicherheit des Fahrradfahrers sicher. the toothed disk 73 is connected to the main shaft 7. By means of the notches 731 between every two adjacent teeth of the toothed disk 73, which serve as a sensor element for the light interrupter 9, the current is automatically cut off when the speed of the electric bicycle exceeds 26 km/h. This is because when the speed exceeds 26 km/h, the space between the notches 731, which can be detected, is almost non-existent (the light is almost completely blocked out). Thus, the electric bicycle of the present invention complies with international safety standards, thus ensuring the safety of the cyclist.
Claims (10)
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