DE4404518A1 - Electric drive for assistance of vehicle propulsion in urban traffic - Google Patents
Electric drive for assistance of vehicle propulsion in urban trafficInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektromotorische Antriebsvorrichtung zum Anbau an drehan treibbare Einrichtungen, insbesondere Fahrzeuge, wie zum Beispiel Fahrräder, Tretmobile, Gepäckwagen oder Kinderwagen, welche einen Rahmen und ein daran gelagertes Drehteil aufweisen.The invention relates to an electric motor drive device for mounting on drehan drivable devices, in particular vehicles, such as bicycles, pedal vehicles, Luggage trolleys or strollers, which have a frame and a rotating part mounted on it exhibit.
Einer der Gründe dafür, daß das Auto mit seinem im Kurzstreckenverkehr hohen Kraft stoffverbrauch und seinen erheblichen Belastungen für die Umwelt auch für sehr kurze Strecken benutzt wird, liegt im Komfortanspruch des Menschen. Radfahren, Gepäckwagen schieben usw., das bedeutet jeweils körperliche Anstrengung, die man nur ungern auf sich nimmt, auch wenn allgemein bekannt ist, daß körperliche Betätigung außerordentlich ge sund ist. Ähnliches gilt für Rudern, Heben, Rühren usw.; überall sind wir bestrebt, körperliche Arbeit durch Fremdantrieb zu ersetzen.One of the reasons that the car with its high power in short distance traffic material consumption and its considerable pollution for the environment even for very short Stretching is used in the comfort requirements of people. Cycling, luggage trolleys push etc., that means physical exertion that one is reluctant to take takes, even if it is generally known that physical activity is extremely ge is healthy. The same applies to rowing, lifting, stirring, etc .; everywhere we strive replace physical work with external drive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung der eingangs genann ten Gattung zu schaffen, die vielseitig verwendbar ist und das Leben komfortabler macht.The invention has for its object a drive device of the aforementioned to create a genre that is versatile and makes life more comfortable.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst.This object is achieved with the features of the main claim.
Die erfindungsgemäße elektromotorische Antriebsvorrichtung kann beispielsweise als ein Zubehörartikel angeboten werden, der problemlos an unterschiedlichste Fahrzeuge, wie Fahrräder, Tretmobile, Kinderwagen, Gepäckkarren, Leiterwagen, Rollstühle usw. an baubar ist, damit diese mit weniger körperlicher Anstrengung oder, was insbesondere den Einsatz an Kinderfahrzeugen betrifft, mit einem hohen Maß an Spaß bewegt werden kön nen. Der Leistungsbereich der Elektromotoreinheiten liegt beispielsweise im Bereich bis zu 300 Watt, so daß die körperliche Leistung voll ersetzt oder zumindest erheblich unter stützt wird. Selbstverständlich können auch noch größere Leistungen verwendet werden, so daß Vortriebsleistungen erzielt werden, die durch körperlichen Einsatz nicht erreichbar sind. Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung an einem Fahrrad bei spielsweise wird mit einem Akku, beispielsweise einem Nickel-Cadmium-Akku von 100 Wh Energieinhalt und einem Gewicht von einigen Kilogramm, eine Reichweite von 10 bis 30 km erzielt, die unter reiner Elektrotraktion zurückgelegt werden kann.The electromotive drive device according to the invention can, for example, as a Accessory items are offered that can easily be used on a wide variety of vehicles, such as Bicycles, pedal mobiles, strollers, luggage carts, trolleys, wheelchairs etc. is buildable so that with less physical exertion or what in particular the Use on children's vehicles concerns can be moved with a high level of fun nen. The power range of the electric motor units is, for example, in the range up to to 300 watts so that physical performance is fully replaced or at least significantly below is supported. Of course, even larger services can be used, so that advance performance can be achieved that cannot be achieved through physical effort are. When using the drive device according to the invention on a bicycle for example with a battery, for example a nickel-cadmium battery of 100 Wh energy content and a weight of a few kilograms, a range of 10 to 30 km achieved, which can be covered with pure electric traction.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung kann auch für Boote zum Antreiben einer Schraube oder eines Schaufelrades, für Fördereinrichtungen, Pumpen, Rührwerke usw. eingesetzt werden.The drive device according to the invention can also be used to drive a boat Screw or paddle wheel, for conveyors, pumps, agitators etc. be used.
Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung kann so aufgebaut sein, daß die Elektromotor einheit mit dem drehangetriebenen Treibrad in einfacher Weise in das Halteteil der Halte rung einsteckbar ist, so daß die Elektromotoreinheit für unterschiedlichste Anwendungs zwecke verwendet werden kann und beispielsweise Halterungen und/oder Betätigungsvor richtungen, die für unterschiedliche Anwendungszwecke unterschiedlich ausgebildet sind, mit der gleichen Elektromotoreinheit betrieben werden können.The drive device according to the invention can be constructed so that the electric motor unit with the rotary driven driving wheel in a simple manner in the holding part of the holding tion is insertable, so that the electric motor unit for a wide variety of applications Purposes can be used and for example brackets and / or actuation directions which are designed differently for different purposes, can be operated with the same electric motor unit.
Der Leistungsbereich der in der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung zum Einsatz kom menden Elektromotoreinheiten liegt, wie erläutert, im 100 Watt-Bereich. Elektromotoren dieser Leistungsklasse sind bewährte Großserienartikel, so daß die Antriebsvorrichtung ko stengünstig angeboten werden kann. Auch Akkumulatoren im Bereich bis zu 1 kW/h sind bewährte und völlig wartungsfreie Großserienartikel, die einen problemlosen Alltagsbetrieb der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung sicherstellen.The power range of the com in the drive device according to the invention electric motor units, as explained, is in the 100 watt range. Electric motors this performance class are proven large series items, so that the drive device ko can be offered at low cost. Accumulators in the range up to 1 kW / h are also Proven and completely maintenance-free mass production items that can be used in everyday life without any problems ensure the drive device according to the invention.
Die Unteransprüche sind auf besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele bzw. Weiterbil dungen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung gerichtet, deren Vorteile im einzelnen anhand der Figurenbeschreibung erläutert werden.The subclaims relate to particularly advantageous exemplary embodiments or further developments the drive device according to the invention directed, the advantages in detail be explained with reference to the figure description.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.The invention is described below with reference to schematic drawings, for example and explained with further details.
Es stellen dar:They represent:
Fig. 1 Seitenansichten zweier Ausführungsformen einer Elektromotoreinheit, Fig. 1 side views of two embodiments of an electric motor unit,
Fig. 2 unterschiedliche Ansichten einer Halterung für die Elektromotoreinheit, Fig. 2 different views of a bracket for the electric motor unit,
Fig. 3 die Anbringung der Elektromotoreinheit gemäß Fig. 1 in der Halterung gemäß Fig. 2, Fig. 3 shows the mounting of the motor unit of FIG. 1 in the holder according to Fig. 2,
Fig. 4 die Elektromotoreinheit mit Halterung, an einem Fahrrad befestigt, Fig. 4 is fixed with the electric motor unit mount on a bicycle,
Fig. 5 unterschiedliche Ausführungsformen von Betätigungsvorrichtungen und Fig. 5 different embodiments of actuators and
Fig. 6 unterschiedliche Anwendungen von Antriebsvorrichtungen an einem vierräd rigen Fahrzeug. Fig. 6 different applications of drive devices on a four-wheel vehicle.
Gemäß Fig. 1, deren Fig. 1a und 1b eine Vorder- und eine Seitenansicht einer ersten Aus führungsform einer Elektromotoreinheit zeigen, weist die Elektromotoreinheit 4 ein Gehäu se 6 auf, das mit einer Ausnehmung 8 versehen ist, auf deren Funktion später eingegangen wird. Das Gehäuse 6 ist insgesamt zylindrisch und weist unten einen konischen Bereich 9 auf, aus dem ein Treibrad 10 vorsteht, welches von einem in der Elektromotoreinheit 4 enthaltenen Elektromotor drehangetrieben ist. Zwischen dem konischen Bereich und dem zylindrischen Teil des Gehäuse 6 ist ein Bund 12 ausgebildet. Im dargestellten Beispiel ist oben auf das Gehäuse 6 ein in an sich bekannter Weise wiederaufladbarer Akku 12 aufge steckt.Referring to FIG. 1, 1a and 1b are front and side views of a first one of the guide form the Fig. Showing an electric motor unit, the motor unit 4 is a Gehäu se 6 which is provided with a recess 8, which is discussed the function of which later. The housing 6 is cylindrical overall and has a conical region 9 at the bottom from which a drive wheel 10 projects, which is driven in rotation by an electric motor contained in the electric motor unit 4 . A collar 12 is formed between the conical region and the cylindrical part of the housing 6 . In the example shown, a rechargeable battery 12 is inserted in a known manner on top of the housing 6 .
Die in Fig. 1c dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der gemäß Fig. 1a und 1b dahingehend, daß der konische Bereich 9 fehlt und das Treibrad 10 um die Achse des Gehäuses 6 drehangetrieben ist, wohingegen bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1a und 1b das Treibrad 10 um eine zur Gehäuseachse senkrechte Achse drehangetrieben ist.The embodiment shown in FIG. 1c differs from that according to FIGS. 1a and 1b in that the conical region 9 is missing and the drive wheel 10 is driven in rotation about the axis of the housing 6 , whereas in the embodiment according to FIGS. 1a and 1b the drive wheel 10 is driven in rotation about an axis perpendicular to the housing axis.
Das Oberflächenmaterial des Treibrades 10 ist je nach Verwendungszweck unterschiedlich ausgebildet. Es kann weich oder hart, glatt oder profiliert oder sogar als Zahnrad ausgebil det sein. Es kann insgesamt zylindrisch oder kegelig sein usw.The surface material of the drive wheel 10 is designed differently depending on the intended use. It can be soft or hard, smooth or profiled or even trained as a gear. Overall, it can be cylindrical or conical, etc.
Desweiteren kann die Elektromotoreinheit 4 ähnlich wie an Heimwerkelektromotoren üb lich, ein Umschaltgetriebe zur Veränderung der Übersetzung des Antriebs des Treibrades 10 aufweisen. Ein Getriebe-Schiebeschalter ist in Fig. 1a mit 13 bezeichnet.Furthermore, the electric motor unit 4 may have a changeover gear for changing the ratio of the drive of the drive wheel 10 , similarly to home electric motors. A gear slide switch is designated by 13 in Fig. 1a.
Gemäß Fig. 2a weist eine Halterung 14 ein an einem Fahrzeugaufbau befestigbares Grund teil 16 und ein daran verschiebbar gelagertes Halteteil 18 auf. Das Halteteil ist mit einem Fuß 20 und einem Ansatz 22 ausgebildet, deren Funktion später erläutert wird.According to FIG. 2a, a holder 14 has a base part 16 that can be fastened to a vehicle body and a holding part 18 slidably mounted thereon. The holding part is formed with a foot 20 and a shoulder 22 , the function of which will be explained later.
Fig. 2b zeigt eine Schnittansicht der Halterung gemäß Fig. 1a, geschnitten in Höhe des Fußes 20. Deutlich sichtbar ist, wie das Halteteil 18 in dem Grundteil 16 schlittenartig ge führt ist, da das Grundteil 16 im Querschnitt einen zum Fuß 20 hin offenen, hinterschnitte nen Hohlraum bildet, der das Halteteil 18 aufnimmt. Das vorzugsweise einteilig mit dem Ansatz 20 ausgebildete Halteteil 18 ist in dem Grundteil 16 mittels Rollen bzw. Kugeln 23 geführt. FIG. 2 b shows a sectional view of the holder according to FIG. 1 a, cut at the level of the foot 20 . It is clearly visible how the holding part 18 leads in the base part 16 in a sled-like manner, since the base part 16 forms in cross section an undercut cavity which is open towards the foot 20 and which receives the holding part 18 . The holding part 18, which is preferably formed in one piece with the projection 20 , is guided in the base part 16 by means of rollers or balls 23 .
Fig. 2c bis 2f stellen Ansichten der Halterung 14 dar, gesehen aus Richtung des Fußes 20, wobei eine das Grundteil 16 gemäß Fig. 2a nach links abschließende Deckplatte 24, die das Halteteil 18 umgreift, abgenommen ist. Diese Deckplatte 24, die in ihrer Ansicht ge mäß Fig. 2a insgesamt U-förmig ist, kann mit dem restlichen Grundteil 16 beispielsweise verschraubt sein. Fig. 2c to 2f are views of the bracket 14 is seen from the direction of the foot 20, wherein a part of the base is left final cover plate 24 which encloses the holding part 18, 16 removed in FIG. 2a. This cover plate 24 , which in its view according to FIG. 2a is overall U-shaped, can be screwed to the rest of the base part 16, for example.
Fig. 2c zeigt eine erste Ausführungsform eines Mechanismus, mit dem sich das Halteteil 18 relativ zum Grundteil 16 verschieben läßt. Im Grundteil 16 ist oben ein erster Hebel 26 gelenkig befestigt. Am oberen Ende des Halteteils 18 ist gelenkig ein zweiter Hebel 28 be festigt, wobei die beiden Hebel 26 und 28 über ein weiteres Gelenk 30 miteinander ver bunden sind. An dem Gelenk 30 greift ein Kabel 32 an, das um eine am Grundteil 16 gela gerte Rolle 33 herum in einen am Grundteil 16 befestigten Bowdenzug 34 einläuft. Oben am Halteteil 18 ist ein Anschlag 36 befestigt. Zwischen dem Halteteil 16 und dem Grund teil 18 wirkt eine Zugfeder 38, die das Halteteil 18 in das Grundteil 16 hinein, also gemäß Fig. 2c nach oben zieht. Fig. 2c shows a first embodiment of a mechanism with which the holding member 18 can be moved relative to the base part 16. In the base part 16 , a first lever 26 is articulated at the top. At the upper end of the holding part 18 , a second lever 28 is articulated, the two levers 26 and 28 being connected to one another via a further joint 30 . At the joint 30 a cable engages 32, which enters a gela devices on the base part 16 around roller 33 in a fastened to the base part 16 Bowden cable 34th A stop 36 is attached to the top of the holding part 18 . Between the holding part 16 and the base part 18 acts a tension spring 38 which pulls the holding part 18 into the base part 16 , that is to say upwards according to FIG. 2c.
Die Funktion des beschriebenen Mechanismus ist Folgende:The mechanism described works as follows:
In Fig. 2c befindet sich das Halteteil 18 in seiner oberen Stellung, die seiner später be schriebenen Ruhestellung entspricht. Die beiden Hebel 26 und 28 bilden in dieser Stellung miteinander einen spitzen Winkel. Wird nun der Bowdenzug 34 betätigt, so zieht dessen Kabel 32 das Gelenk 30 nach rechts, wodurch das Halteteil 18 aus dem Grundteil 16 he raus bewegt wird, bis die beiden Hebel 26 und 28 einen Winkel von fast 180° bilden und das Gelenk 30 in Anlage an den Anschlag 36 kommt. Das Halteteil 18 befindet sich nun in seiner aus dem Grundteil 16 herausbewegten Stellung, die der Betriebsstellung ent spricht. Auf das Kabel 32 des Bowdenzugs wirken in dieser Betriebsstellung gemäß Fig. 2d wegen der Winkelübersetzung zwischen den beiden Hebeln 26 und 28 nur geringe Kräf te, selbst wenn auf das Halteteil 18 erhebliche Kräfte von unten wirken. Wenn das Halte teil 18 in das Grundteil 16 zurückbewegt werden soll, genügt eine Lockerung des Kabels 32, damit die Feder 38 das Halteteil 18 zurück in das Grundteil 16 zieht.In Fig. 2c, the holding member 18 is in its upper position, which corresponds to its rest position to be described later. In this position, the two levers 26 and 28 form an acute angle with one another. If the Bowden cable 34 is now actuated, its cable 32 pulls the joint 30 to the right, as a result of which the holding part 18 is moved out of the base part 16 until the two levers 26 and 28 form an angle of almost 180 ° and the joint 30 in System comes to the stop 36 . The holding part 18 is now in its position moved out of the base part 16 , which speaks ent the operating position. On the cable 32 of the Bowden cable act in this operating position as shown in FIG. 2d due to the angular ratio between the two levers 26 and 28 only a small force, even if considerable forces act on the holding part 18 from below. If the holding part 18 is to be moved back into the base part 16 , a loosening of the cable 32 is sufficient so that the spring 38 pulls the holding part 18 back into the base part 16 .
Die Ausführungsform gemäß Fig. 2e unterscheidet sich von der Geschilderten nur da durch, daß der Bowdenzug an anderer Stelle an dem Grundteil 16 angebracht ist, so daß die Rolle 33 entfällt. The embodiment according to FIG. 2e differs from that described only in that the Bowden cable is attached to the base part 16 elsewhere, so that the roller 33 is omitted.
Fig. 2f zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Mechanismus. Hier ist zwischen dem Halteteil 18 und dem Grundteil 16 eine Druckfeder 40 angeordnet, die bestrebt ist, das Halteteil 18 nach unten aus dem Grundteil 16 herauszudrücken. Unmittelbar am Halteteil 18 greift das Kabel 32 eines Bowdenzugs 34 an, der wiederum am Grundteil 16 befestigt ist. Am Halteteil 18 ist ein Rastteil 42 mit einer Rastnase 44 und einer darunter befindli chen Entriegelungsnase 46 befestigt. Am Grundteil 16 ist ein im einzelnen nicht dargestell ter Rastmechanismus 48 befestigt, der eine Rastklinke 50 aufweist, die gemäß Fig. 2f in Gegenuhrzeigersinn federnd vorgespannt ist und in an sich bekannter Weise mit einem Frei gabemechanismus zusammenwirkt, welcher die Rastklinke 50 bei Eingriff der Entriege lungsnase 46 in einer Stellung hält, in der sie für die Rastnase 44 einen Weg nach unten freigibt. Fig. 2f shows a modified embodiment of the mechanism. Here, a compression spring 40 is arranged between the holding part 18 and the base part 16 , which strives to push the holding part 18 downward out of the base part 16 . Directly on the holding part 18 , the cable 32 engages a Bowden cable 34 , which in turn is fastened to the base part 16 . On the holding part 18 , a locking part 42 is fastened with a locking lug 44 and an unlocking lug 46 located underneath. On the base part 16 is a detail not dargestell ter detent mechanism 48 is fixed, which has a latch 50 which in Fig. 2f is resiliently biased in the counterclockwise direction and cooperating in known manner with a free transfer mechanism, wherein the ratchet pawl 50 in engagement of the Entriege holds tab 46 in a position in which it clears a way down for the detent 44 .
Der Mechanismus gemäß Fig. 2f funktioniert folgendermaßen:The mechanism according to FIG. 2f works as follows:
Wird das in Fig. 2f in seiner oberen Stellung, d. h. der Ruhestellung befindliche Halteteil 18 mittels des Bowdenzug 34 gegen die Kraft der Druckfeder 40 über die Ruhestellung hi naus nach oben bewegt, gibt die Rastklinke 50 die Verriegelung der Rastnase 44 frei, so daß sich das Halteteil 18 unter Wirkung der Druckfeder 40 bei losem Bowdenzug nach un ten in seine Betriebsstellung bewegen kann, in der es federnd nach unten vorgespannt ist. Wird der Betrieb beendet, so wird das Halteteil 18 mittels des Bowdenzugs 34 nach oben gezogen, bis die Rastnase 44 die federnd in Uhrzeigersinn vorgespannte Rastklinke 50 hin tergreift, so daß das Halteteil 18 in seiner Ruhelage gehalten ist und der Bowdenzug 34 entlastet werden kann. In der beschriebenen Art funktionierende Mechanismen sind in viel fältiger Weise bekannt, so daß hier kein Ausführungsbeispiel im Detail erläutert wird.Is in Fig. 2f in its upper position, ie the rest position holding part 18 by means of the Bowden cable 34 against the force of the compression spring 40 moved upwards out of the rest position, the latch 50 releases the locking of the latch 44 , so that the holding part 18 can move under the action of the compression spring 40 with loose Bowden cable down to its operating position in which it is resiliently biased downwards. If the operation is ended, the holding part 18 is pulled up by means of the Bowden cable 34 until the locking lug 44 engages the latch 50 , which is resiliently biased clockwise, so that the holding part 18 is held in its rest position and the Bowden cable 34 can be relieved. Mechanisms that function in the manner described are known in a wide variety of ways, so that no exemplary embodiment is explained in detail here.
Fig. 3a zeigt eine Seitenansicht der Halterung 14, wobei am Grundteil 16 zusätzlich eine Schraubschelle 52 und ein Schraubbolzen 54 vorgesehen sind. Fig. 3a shows a side view of the holder 14, wherein a screw clamp 52 and a bolt 54 are provided on the base part 16 in addition.
Gemäß Fig. 3b wird die Elektromotoreinheit 4 am Halteteil 18 angebracht, indem der ko nische Bereich 9 (Fig. 1a) in den am Halteteil 18 ausgebildeten Fuß 20 eingesetzt wird und an diesem mit seinem Bund 12 in Anlage kommt. Die Elektromotoreinheit 4 wird dann an das Halteteil 18 herangeklappt, wobei der Ansatz 22 in die Ausnehmung 8 eingreift und dort mittels eines Sperrstiftes 56 verriegelt wird. Die Elektromotoreinheit 4 ist dann fest im Halteteil 18 gehalten. Zum Herausnehmen der Elektromotoreinheit 4 aus dem Halteteil 18 dient ein Entriegelungsstift 58 (siehe auch Fig. 2a), mittels dessen der Sperrstift 56 aus seiner Einrastung in der Ausnehmung 8 herausbewegt werden kann.According to Fig. 3b, the electric motor unit 4 is attached to the holding part 18 by the ko African area 9 ( Fig. 1a) is inserted into the foot 20 formed on the holding part 18 and this comes with its collar 12 in contact. The electric motor unit 4 is then folded up to the holding part 18 , the projection 22 engaging in the recess 8 and being locked there by means of a locking pin 56 . The electric motor unit 4 is then held firmly in the holding part 18 . An unlocking pin 58 (see also FIG. 2a) is used to remove the electric motor unit 4 from the holding part 18 , by means of which the locking pin 56 can be moved out of its latching in the recess 8 .
Zur Steuerung der Elektromotoreinheit 4 dienen vorteilhafterweise aus dem Ansatz 22 un ter federnder Vorspannung herausragende Kontaktstifte 60, welche mit entsprechenden, nicht dargestellten Kontaktflächen in der Ausnehmung 8 zusammenwirken.To control the electric motor unit 4 are advantageously from the approach 22 un ter resilient bias contact pins 60 which cooperate with corresponding, not shown contact surfaces in the recess 8 .
Desweiteren kann ein nicht dargestellter, am Grundteil 16 ausgebildeter Ansatz mit einem an der Elektromotoreinheit 4 ausgebildeten Schalter derart zusammenwirken, daß der Schalter betätigt wird, beispielsweise zum Einschalten des Elektromotores, wenn das Hal teteil 18 zusammen mit der Elektromotoreinheit 4 relativ zum Grundteil 16 nach unten be wegt wird, und der Schalter wiederum ausgeschaltet wird, wenn die Bewegung nach oben in die Ruhestellung erfolgt.Furthermore, a not shown, formed on the base part 16 approach can cooperate with a switch formed on the electric motor unit 4 in such a way that the switch is actuated, for example for switching on the electric motor when the holding part 18 together with the electric motor unit 4 relative to the base part 16 downwards be moved, and the switch is turned off again when the movement is up to the rest position.
Fig. 3c und 3d skizzieren, daß die Elektromotoreinheit 4 wahlweise mit einem aufgesteck ten Akku (Fig. 3c) oder mit einem größeren, fahrzeugfesten Akku (Fig. 3d) betrieben wer den kann, welcher mit der Elektromotoreinheit ebenfalls über die Kontaktstifte 60 ver bunden werden kann.Sketch Fig. 3c and 3d, that the electric motor unit 4 selectively operated with a set plug th battery (Fig. 3c) or with a larger, fixed to the vehicle battery (Fig. 3d) who can to which ver with the electric motor unit also via the contact pins 60 connected can be.
Fig. 4 zeigt die Anbringung der Halterung 14 zusammen mit der Elektromotoreinheit 4 an einem Fahrrad. Die Schraubschelle 52 ist am Rahmenkopf 61 des Fahrrades befestigt; der Schraubbolzen 54 ist durch ein normalerweise im Gabelkopf 62 der Vorderradgabel vor handenes Loch 64 hindurchgeführt und mittels einer Mutter 66 befestigt. Gemäß Fig. 4a befindet sich das Halteteil 18 zusammen mit der Elektromotoreinheit 4 in Ruhestellung, in der sich das Treibrad 10 im Abstand von der Lauffläche des Vorderradreifens 68 befindet. In Fig. 4b ist die Elektromotoreinheit 4 zusammen mit dem Halteteil 18 aus dem Grundteil 16 nach unten in die Betriebsstellung heraus bewegt, so daß sich das Treibrad 10 in fester Anlage an der Lauffläche des Vorderradreifens 68 befindet und eine sichere reibschlüssige Verbindung zwischen beiden hergestellt ist. Fig. 4 shows the attachment of the bracket 14 together with the electric motor unit 4 to a bicycle. The screw clamp 52 is attached to the frame head 61 of the bicycle; the bolt 54 is passed through a hole 64 which is normally present in the fork head 62 of the front wheel fork and is fastened by means of a nut 66 . According to FIG. 4 a , the holding part 18 is in the rest position together with the electric motor unit 4 , in which the drive wheel 10 is at a distance from the tread of the front wheel tire 68 . In Fig. 4b, the electric motor unit 4 is moved together with the holding part 18 out of the base part 16 down into the operating position, so that the drive wheel 10 is in firm contact with the tread of the front wheel tire 68 and a secure frictional connection is established between the two .
Es versteht sich, daß das Grundteil 16 mit unterschiedlichsten Vorrichtungen zu seiner Anbringung an Strukturteilen versehen sein kann, wie Klemmschellen, Schraubbolzen, Löchern zum Einsetzen von Befestigungselementen usw.It goes without saying that the base part 16 can be provided with a wide variety of devices for its attachment to structural parts, such as clamps, screw bolts, holes for inserting fastening elements, etc.
Fig. 5 zeigt verschiedene Ausführungsformen zur Bewegung des Halteteils 18 aus der Ruhestellung in die Betriebsstellung und umgekehrt sowie zur Steuerung der Elektromotor einheit. Fig. 5 shows various embodiments for moving the holding part 18 from the rest position to the operating position and vice versa and for controlling the electric motor unit.
Gemäß Fig. 5a weist eine insgesamt mit 70 bezeichnete Betätigungsvorrichtung eine an ei nem Lenker 72 eines Fahrrades anbringbare Klemmhülse 74 auf, an der gleichachsig ein Hebel 76 und eine Segmentscheibe 78 gelagert sind. Der Hebel 76 ist mit dem Bowdenzug 34 verbunden. Die Segmentscheibe 78 arbeitet mit einem nicht dargestellten Stellwider stand zusammen, der über zwei ebenfalls nicht dargestellte, in dem Mantel des Bowden zugs 34 verlegte Anschlußdrähte mit den Kontaktstiften 60 (Fig. 3e) und darüber mit einer entsprechenden elektronischen Steuerung des Elektromotors verbunden ist. Desweiteren sitzt auf der Klemmhülse 74 ein Schalter 80, welcher über ebenfalls nicht dargestellte Drähte mit Kontaktstiften 60 zur Steuerung des in der Elektromotoreinheit 4 enthaltenen Elektromotors verbunden ist.According to FIG. 5a, an actuating device, designated as a whole by 70 , has a clamping sleeve 74 which can be attached to a handlebar 72 of a bicycle and on which a lever 76 and a segment disk 78 are mounted coaxially. The lever 76 is connected to the Bowden cable 34 . The segment disk 78 works with a variable resistor, not shown, which is connected via two likewise not shown, in the jacket of the Bowden cable 34 laid connecting wires to the contact pins 60 ( FIG. 3e) and above that to a corresponding electronic control of the electric motor. Furthermore, a switch 80 is seated on the clamping sleeve 74 and is connected to contact pins 60 for controlling the electric motor contained in the electric motor unit 4 via wires, also not shown.
Die Funktion der Betätigungsvorrichtung 70 ist Folgende:The operation of the actuator 70 is as follows:
Es sei angenommen, daß sich die Elektromotoreinheit 4 in der in Fig. 4a dargestellten Ru hestellung befindet. Mit dem Schalter 80 wird die Elektromotoreinheit 4 zunächst einge schaltet, d. h. an einen nicht dargestellten, am Fahrrad montierten Akku angeschlossen. Anschließend wird der Hebel 76 in die Stellung gemäß Fig. 5b gezogen. Mit dieser Bewe gung des Hebels 76 ist ein Bewegen des Halteteils 18, welches mit dem Grundteil 16 mit dem Mechanismus gemäß Fig. 2e und 2d ausgebildet ist, in die Betriebsstellung ver bunden, so daß das Treibrad 10 in die Stellung gemäß Fig. 4b kommt. Der Hebel 76 rastet in der in Fig. 5b gezeigten Stellung ein.It is assumed that the electric motor unit 4 is in the Ru position shown in FIG. 4a. With the switch 80 , the electric motor unit 4 is first switched on, ie connected to a battery, not shown, mounted on the bicycle. The lever 76 is then pulled into the position shown in FIG. 5b. With this movement of the lever 76 a movement of the holding part 18 , which is formed with the base part 16 with the mechanism according to FIGS. 2e and 2d, is connected to the operating position, so that the drive wheel 10 comes into the position according to FIG. 4b . The lever 76 engages in the position shown in Fig. 5b.
Mit der Segmentscheibe 78 kann nunmehr die Leistung eingestellt werden, mit der das Vorderrad des Fahrrades angetrieben wird.The segment disk 78 can now be used to set the power with which the front wheel of the bicycle is driven.
Mit der beschriebenen Betätigungsvorrichtung ist ein sehr komfortables Einschalten der Antriebsvorrichtung möglich, da die Segmentscheibe 78 und der als Kupplungshebel wirk same Hebel 76 gleichzeitig angezogen werden können, so daß das Antriebsrad 10 anläuft, während es in Eingriff mit dem Vorderrad kommt.With the described actuating device, a very comfortable switching on of the drive device is possible, since the segment disk 78 and the lever 76 acting as the clutch lever can be tightened simultaneously, so that the drive wheel 10 starts up while it comes into engagement with the front wheel.
Zum Auskuppeln der Antriebsvorrichtung wird der Hebel 76 von dem Lenkrad 72 wegge drückt, wodurch ihn seine Rastvorrichtung freigibt und die Elektromotoreinheit 4 in ihre Ruhestellung bewegt wird. Es versteht sich, daß die Segmentscheibe 78 gegen Federkraft betätigt wird, so daß sie bei Nichtbetätigung in ihre Ruhelage gemäß Fig. 5b zurückkehrt, in der das Treibrad 10 nicht drehangetrieben ist.To disengage the drive device, the lever 76 is pressed away from the steering wheel 72 , thereby releasing its latching device and the electric motor unit 4 being moved into its rest position. It goes without saying that the segment disk 78 is actuated against spring force, so that when it is not actuated it returns to its rest position according to FIG. 5b, in which the drive wheel 10 is not driven in rotation.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung ist in Fig. 5d dargestellt. Diese Ausführungsform entspricht der Ausführungsform gemäß Fig. 5a mit dem Unter schied, daß die Segmentscheibe 78 (Fig. 5a) durch einen Drehgriff 82 ersetzt ist. Der als Kupplungshebel dienende Hebel 76 wirkt mit einem Mechanismus gemäß Fig. 2c oder 2f zusammen. Der Schalter 80 kann als Einschalter oder als Drehrichtungsumschalter ausge bildet sein, wobei dann der Einschalter vorteilhafterweise unmittelbar am Grundteil 16 ausgebildet ist und mit einem an der Elektromotoreinheit 4 ausgebildeten Schalter zusam menwirkt, oder der Einschalter kann elektronisch derart ausgebildet sein, daß ein erster Drehwinkelbereich des Drehgriffes 82 zum Einschalten der Elektromotoreinheit dient und der weitere Winkelbereich zum Steuern der Leistung dient. Es versteht sich, daß auch hier in an sich bekannter Weise der Drehgriff 82 gegen Federkraft verdrehbar ist, so daß er beim Loslassen automatisch in seine Ruhestellung zurückkehrt. Die Betätigungseinrichtung gemäß Fig. 5d kann an Fahrradlenkern, Rollstühlen, Kettcars, Kinderwagen, Gepäckkarren usw. angebracht werden.A preferred embodiment of the actuating device is shown in Fig. 5d. This embodiment corresponds to the embodiment of FIG. 5a with the difference that the segment disk 78 ( FIG. 5a) is replaced by a turning handle 82 . The lever 76 serving as a clutch lever interacts with a mechanism according to FIG. 2c or 2f. The switch 80 can be formed as an on switch or as a direction of rotation switch, in which case the on switch is advantageously formed directly on the base part 16 and interacts with a switch formed on the electric motor unit 4 , or the on switch can be designed electronically in such a way that a first angle of rotation range Rotary handle 82 is used to switch on the electric motor unit and the further angular range is used to control the power. It is understood that the rotary handle 82 can be rotated against spring force in a manner known per se, so that it automatically returns to its rest position when released. The actuating device according to Fig. 5d can be connected to bicycle handlebars, wheelchairs, Kettcars, strollers, carts are mounted luggage and so on.
Es versteht sich, daß das Stellelement zum Steuern der Leistungsabgabe des Elektromotors auch so ausgebildet sein kann, daß es in Art eines "Handgases" seine jeweils eingestellte Lage beibehält.It is understood that the actuator for controlling the power output of the electric motor can also be designed so that it is in the manner of a "hand gas" its respectively set Location maintains.
Fig. 5e zeigt eine abgeänderte Ausführungsform einer Betätigungsvorrichtung, bei der ein Bügelgriff 84 vorgesehen ist, mit welchem sich die Drehrichtung und die Antriebsleistung des Treibrades 10 bestimmen lassen. In einer mittleren Stellung des Bügelgriffs 84 ist das Treibrad 10 nicht drehangetrieben. Bei zunehmender Drehung des Bügelgriffs 84 in die ei ne oder die andere Drehrichtung wird das Treibrad 10 mit zunehmender Leistung in die ei ne oder andere Richtung drehangetrieben. Die Betätigungsvorrichtung gemäß Fig. 5e ist besonders für Anwendungen geeignet, bei denen das anzutreibende Fahrzeug selbst einen Bügel zum Schieben bzw. Ziehen hat, beispielsweise Kinderwagen. Fig. 5e shows a modified embodiment of an actuation device in which a stirrup-shaped handle 84 is provided, with which can be determined the rotational direction and the drive power of the drive wheel 10. In a middle position of the bow handle 84 , the drive wheel 10 is not driven in rotation. With increasing rotation of the bow handle 84 in the egg ne or the other direction of rotation, the drive wheel 10 is driven with increasing power in the egg ne or other direction. The actuating device according to FIG. 5e is particularly suitable for applications in which the driven vehicle itself has a strap for pushing or pulling, such as strollers.
Fig. 5f stellt eine Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung dar, bei der zum "Gas ge ben" eine Trittplatte 86 und zum Bestimmen der Antriebsrichtung ein Schiebeschalter 88 vorgesehen sind. FIG. 5f shows an embodiment of the actuating device in which a step plate 86 is provided for “gas ge” and a slide switch 88 is provided for determining the drive direction.
In Fig. 6 sind verschiedene Anwendungsfälle der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrich tung skizziert.In Fig. 6 different applications of the actuating device according to the invention are outlined.
Fig. 6a stellt eine Anwendung beispielsweise für in Supermärkten verwendete Einkaufswa gen dar, wobei die Elektomotoreinheit 4 mit einem als Ritzel ausgebildeten Antriebsrad 10 versehen ist, welches in eine an einem Rad 92 des Gepäckkarrens 94 ausgebildete Innen verzahnung 90 eingreift. Weiter dargestellt ist eine ortsfeste, unterhalb der Gepäckwagen 94 verlaufende Stromsammelschiene 96, welche derart angeordnet ist, daß die in bekannter Weise ineinandergreifend abgestellten Gepäckkarren 94 mit Kontakten 98, 100 an der Stromsammelschiene 96 anliegen. Auf diese Weise wird während des Abstellens der Ge päckkarren ein für die Energieversorgung der Elektromotoreinheit 4 vorgesehene Akku 102 wieder aufgeladen. Fig. 6a shows an application, for example, for supermarkets used in supermarkets, the electric motor unit 4 being provided with a drive wheel 10 designed as a pinion, which engages in an internal toothing 90 formed on a wheel 92 of the luggage cart 94 . Also shown is a stationary bus bar 96 running beneath the baggage car 94 , which is arranged in such a way that the baggage carts 94 with contacts 98 , 100 , which are placed in an interlocking manner, rest on the bus bar 96 with contacts 98 , 100 . In this way, a luggage 102 provided for the energy supply of the electric motor unit 4 is recharged during the parking of the luggage carts.
Fig. 6b bis 6d zeigen unterschiedliche Ausführungsformen der Antriebsvorrichtung zum Antrieb beispielsweise eines Kinderwagens oder Kettcars. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6b wird die in der Halterung aufgenommene Elektromotoreinheit 4 an die Lauffläche eines Rades herangeklappt; bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6c wird die Elektromo toreinheit 4 seitlich an ein Rad heranbewegt und bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6d kämmt das als Ritzel ausgebildete Treibrad 10 der Elektromotoreinheit 4 einem Antriebs ritzel 104, welches drehfest auf einer Achse 106 des anzutreibenden Fahrzeugs sitzt. Fig. 6b to 6d show different embodiments of the drive device for driving, for example, a baby carriage or Kettcars. In the embodiment according to FIG. 6b, the electric motor unit 4 accommodated in the holder is folded up onto the tread of a wheel; in the embodiment according to FIG. 6c, the electromotive unit 4 is moved laterally to a wheel and in the embodiment according to FIG. 6d the drive wheel 10 of the electric motor unit 4, designed as a pinion, meshes with a drive pinion 104 which sits in a rotationally fixed manner on an axle 106 of the vehicle to be driven .
Claims (14)
eine Elektromotoreinheit (4) mit einem drehangetriebenen Treibrad (10),
eine Halterung (14) mit einem am Rahmen fest anbringbaren Grundteil (16) und einem die Elektromotoreinheit (4) aufnehmenden, am Grundteil (16) beweglich ge haltenen Halteteil (18), welches zwischen einer Betriebsstellung und einer Ruhestellung hin und her bewegbar ist, wobei das Treibrad (10) in der Betriebsstellung in Dreheingriff mit dem Drehteil der drehantreibbaren Einrichtung ist und in Ruhestellung von diesem frei ist, und
eine Betätigungsvorrichtung (70), mit welcher das Halteteil (18) zwischen der Betriebs- und der Ruhestellung hin und her bewegbar ist.1. Electromotive drive device for mounting on rotationally drivable devices, in particular vehicles such as bicycles, pedal mobiles, luggage trolleys or prams, which have a frame and a rotating part mounted thereon, characterized by
an electric motor unit ( 4 ) with a rotary drive wheel ( 10 ),
a holder ( 14 ) with a fixedly attachable to the frame base part ( 16 ) and an electric motor unit ( 4 ) receiving, on the base part ( 16 ) movable ge holding part ( 18 ) which can be moved back and forth between an operating position and a rest position, wherein the drive wheel ( 10 ) in the operating position is in rotational engagement with the rotating part of the rotationally drivable device and is free of it in the rest position, and
an actuating device ( 70 ) with which the holding part ( 18 ) can be moved back and forth between the operating and the rest position.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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