WO1993017904A1 - Antriebsvorrichtung für ein transportmittel, insbesondere fahrrad - Google Patents

Antriebsvorrichtung für ein transportmittel, insbesondere fahrrad Download PDF

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WO1993017904A1
WO1993017904A1 PCT/AT1993/000045 AT9300045W WO9317904A1 WO 1993017904 A1 WO1993017904 A1 WO 1993017904A1 AT 9300045 W AT9300045 W AT 9300045W WO 9317904 A1 WO9317904 A1 WO 9317904A1
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WO
WIPO (PCT)
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drive device
drive
frame
rear wheel
support housing
Prior art date
Application number
PCT/AT1993/000045
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johann SCHLÖGL
Walter Staudinger
Original Assignee
Schloegl Johann
Walter Staudinger
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Filing date
Publication date
Application filed by Schloegl Johann, Walter Staudinger filed Critical Schloegl Johann
Priority to AU36207/93A priority Critical patent/AU3620793A/en
Publication of WO1993017904A1 publication Critical patent/WO1993017904A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/60—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at axle parts

Definitions

  • the invention relates to a drive device for a means of transport, in particular a bicycle, as described in the preamble of claim 1.
  • a drive motor in particular a gasoline engine
  • the bicycle can also be operated via a pedal crank drive and a further transmission means for the rear wheel.
  • the drive arrangement with the gasoline engine has a disadvantageous effect due to noise and pollutant formation and, because of the higher weight, requires special training or a reinforced design of a bicycle frame.
  • an electric motor is assigned to the rear wheel of a bicycle, which feeds via a battery arranged laterally on a frame element of the bicycle and which transmits the drive torque of the electric motor to a bicycle tire with a friction roller .
  • the friction roller is in constant engagement with the bicycle tire, an operation of the bicycle via the pedal crank drive is affected by the increased effort by which the rotor of the drive motor moving in the magnetic field of the stator is impaired.
  • the drive arrangement for a drive motor assigned to the rear wheel has a freewheel device, according to which an independent operation of the bicycle via the electric motor or a pedal crank is possible.
  • a disadvantage of this design is that the electric motor is arranged approximately in a region between a front wheel and a rear wheel, and thus an increased bending load acts on the frame of the bicycle.
  • the object of the invention is now to provide a drive device with the smallest possible dimensions and weight in which all the units required for electric motor operation are integrated.
  • the surprising advantage of this solution lies in the fact that a housing component forms a motor compartment for the electric motor and the energy source is arranged in receiving chambers of the support housing, thereby increasing the weight of additional housing components, such as e.g. Battery boxes, can be saved. Furthermore, by designing the support housing with the tunnel-shaped engine compartment without further components, protection against accidental contact is achieved, through the effective injuries to an operator of the bicycle through transmission elements, e.g. Sprockets, chains, etc. can be avoided.
  • an embodiment according to claim 2 is also advantageous because it achieves a high torque for the drive device.
  • An embodiment according to claim 7 is also possible, because a housing for receiving a control device which is closed off by the memory cells is thereby achieved in the closure element.
  • An advantageous development according to claim 8 reduces the components, for. B. holding elements, when equipped with the Steuerervor ⁇ direction.
  • An embodiment according to claim 9 enables a very compact device for the operation and monitoring, without additional flexible connection lines being required.
  • a uniform weight distribution is achieved on the frame or the frame parts of the bicycle.
  • An embodiment according to claim 11 is possible, whereby a tensioning device for the endless transmission means is achieved.
  • trouble-free operation is achieved by permanent contacting and drive failures due to energy interruptions, such as occur in the case of faulty contact points, are avoided.
  • An embodiment according to claim 16 is advantageous, as a result of which the required strength for devices on means of transport is achieved.
  • an embodiment according to claim 18 is also possible because it enables the regulating and control functions required for operating the drive device to be carried out without the operator's attention being disturbed.
  • FIG. 1 shows a bicycle with a drive device according to the invention, designed as an energy carrier module, in view;
  • Figure 2 shows the bike with the energy carrier module in a view from behind.
  • FIG. 3 shows the energy carrier module, sectioned, along the lines III-III in FIG. 1;
  • FIG. 4 shows another embodiment of the energy carrier module, cut from the front. 1 to 3 show a means of transport 1, in particular a bicycle 2, with a drive device 3.
  • the bicycle 2 has a frame 4.
  • a rear wheel 12 is rotatably mounted in further fork-shaped frame parts 10, 11, with axes of rotation 13, 14 of the front wheel 6 and of the rear wheel 12 running approximately parallel to the contact surface 7 and approximately at right angles to the longitudinal extent of the bicycle 2.
  • a pedal crank 15 is mounted on the frame 4 in the area between the front wheel 6 and the rear wheel 12 in a bearing arrangement 16, about an axis 17 running parallel to the axes of rotation 13, 14. With the pedal crank 15 is connected to a drive element 18, z. B. a sprocket 19 is arranged, which via an endless transmission element 20, for. B. a roller chain 21 is in drive connection with a drive element 22 connected to the rear wheel 12 in a rotationally moving manner. As a result, a drive device 23 operated with muscle power is formed for the rear wheel 12.
  • the drive device 3 for the rear wheel 12, which is designed as a drive carrier module 24, is formed from a support housing 25, which in some areas extends in the direction of the contact surface 7.
  • Walls 33, 34 facing each other are at a distance 35 from one another which is greater than a maximum width 36 of a spray lining 37 for the rear wheel 12.
  • the walls 33, 34 of the receiving chambers 27, 28 are provided with openings 38, 39 in the area facing away from the contact surface 7, which are connected by a connecting web 40 spanning the distance 35, so that between the receiving chambers 27, 28 or the walls 33, 34, and the connecting web 40 connecting them, a tun- neliform engine compartment 41 is formed.
  • a drive motor 42 in particular an electric motor 43 with a reduction gear 44, is arranged, in particular fastened to a wall 33, 34 of the receiving chambers 27, 28, e.g. B. flanged.
  • a longitudinal center axis 45 of a transmission output shaft 46 is approximately parallel to the axis of rotation 14 of the rear wheel 12, and a longitudinal center axis 47 of the drive motor 42 is arranged approximately at an angle of 90 ° to the latter and approximately parallel to the contact surface 7.
  • a drive element 48 On the transmission output shaft 46, a drive element 48, for. B. a
  • Sprocket 49 rotatably connected and via an endless transmission means 50, z. B. a roller chain 51, with a arranged on a hub 52 of the rear wheel 12 drive element 53, z. B. a sprocket 54, drive-connected.
  • the drive element 53 has a freewheel device 55, by means of which a force transmission to the hub 52 is achieved only when the drive element 53 rotates in accordance with the arrow 57 corresponding to the forward movement in the direction of travel - arrow 56.
  • an energy source 58 which preferably has a voltage of 12 volts, is formed in the form of integrated storage cells 59 and has a total capacity of 16 ampere hours.
  • the energy source 58 is formed from a dry cell 60.
  • the support housing 25 is encompassed at its end 61 having the openings 38, 39 of the receiving chambers 27, 28, and the connecting web 40 by a cover-shaped closure element 62.
  • This is formed by a cover plate 64 which forms a surface 63 and a frame 65 which is connected to it, in particular integrally formed and circumferential, projecting in the direction of the support housing 25.
  • the closure element 62 is splash-proof placed on a sealing element 67 in a rabbet-like connection point 68 on the support housing 25 and with this via connection elements, for. B. screws 69 connected.
  • a housing 71 formed by a substantially U-shaped profile 70 is arranged, in particular integrally formed on the cover plate 64 with legs 72, a web 73 running approximately parallel to the connecting web 40 of the support housing 25.
  • An interior 74 of the housing 71 formed by the web 73, the cover plate 64 and the legs 72 can be operated via an opening 75 in an end wall part 76 of the closure element 62, while the frame 65 which runs in the opposite direction from the end wall part 76 is closed is.
  • a control device 77 In this interior 74 of the housing 71, a control device 77, for.
  • the interior 74 of the housing 71 is closed in such a manner that it is splash-proof.
  • the closure element 62 also has contact elements 82 and lines 83 to plug contacts 84 of the control device 77, so that when the closure element 62 is placed on the support housing 25, the power supply from the energy source 58 to the control device 77 and from there via connecting lines 85 to the drive motor 42 is provided is. Furthermore, 81 controls 86, z. B. a key switch 87 and charging sockets 88 for starting up or charging the memory cells 59 via an external charger.
  • the tunnel-shaped engine compartment 41 z. B. molded onto a wall 33, reinforcing elements 91 with fastening devices 92 for the drive motor 42.
  • further reinforcement ribs 93, or a wall part 95 closing the engine compartment on its end region 94 facing the frame 4 or frame part 11 can also be arranged on the support housing 25.
  • an anchoring element 96 for a coupling device 97 for detachable and movable in the longitudinal direction of the frame part 11 of the support housing 25 on the frame part 11 is arranged.
  • This training z. B. a retensioning possibility of the transmission means 50 by the
  • the support housing 25 is supported by a support device 99 with the frame part 11 via swivel devices 100 arranged on the base part 30 and frame part 11, a support strut 101 being an adjusting device 102, e.g. B. setscrew 103, for length changeability. This also gives the possibility of retensioning the transmission means 50.
  • the bicycle 2 is now operated either by manual actuation of the pedal crank 15 of the drive device 23 and / or the drive device 3 by means of the electric motor 43.
  • a control device is provided in the area of the handlebar 9.
  • device 77 via flexible lines 104 connected remote control 105, these at least one control element 106, z. B. has a rotary handle for operating a potentiometer 107 arranged in the remote control 105 for controlling the load controller 79 and an emergency stop button 108.
  • blinking and / or lighting units 110 or also reflecting foils etc. can be arranged on the end walls 109 of the carrying housing 25 which are arranged opposite the direction of travel - arrow 56.
  • the energy source 58 is formed by a, in particular replaceable, battery 111, which in its embodiment is preferably designed to be position-independent. Any battery types or embodiments imaginable from the prior art can be used as battery 111 or energy source 58.
  • a damping element 112 can be arranged between the inside of the receiving chambers 27, 28 and the outside of the energy source 58.
  • the material of the damping element 112 should be selected in such a way that good vibration damping with respect to the support housing 25, a good insulating effect against cold from the outside, and, if necessary, protection against any leaking battery fluids with respect to the support housing 25 is ensured.
  • the closure element 62 for the support housing 25 is designed similarly to the previously described embodiment.
  • the frame 65 of the closure element 62 is arranged so as to encompass the outer sides of the profiles 31, 32 all around.
  • a circumferential sealing element 114 is arranged in a connection area 113 between the closure element 62 and the support housing 25.
  • the engine compartment 41 is here again formed by the walls 33, 34, the wall part 95 and the connecting web 40 between the walls 33, 34 and serves to receive the drive motor 42 and reduction gear 44.
  • the various reinforcing elements or fastening devices and reinforcing ribs of the supporting frame ⁇ housing 25, similar to that described in the previously described exemplary embodiments, can be implemented.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (3) für ein Transportmittel (1), insbesondere Fahrrad (2), mit einem Rahmen (4) und einem in einem gegenüber dem Rahmen (4) schwenkbaren Rahmenteil drehbar gelagerten Vorderrad. Weiters ist in den mit dem Rahmen (4) verbundenen gabelförmigen Rahmenteilen (11) ein drehbar gelagertes Hinterrad (12) angeordnet. Eine Antriebsvorrichtung (23) wirkt über eine Tretkurbel (15) und einem endlosen Übertragungselement (20) auf das Hinterrad (12). Eine weitere, als Antriebsträgermodul (24) ausgebildete, Antriebsvorrichtung (3) für das Hinterrad (12) ist durch eine Energiequelle (58) und einen Antriebsmotor (42), insbesondere Elektromotor (43), gebildet. Das Antriebsträgermodul (24) ist aus einem das Hinterrad (12) sattelförmig in Richtung einer Aufstandsfläche (7) umfassenden, am Rahmen (4) in seinem Abstand zu einer Nabe (52) des Hinterrades (12) verstellbar angeordneten, Traggehäuse (25), in dem die Energiequelle (58) angeordnet ist, gebildet. In einem durch die Aufnahmekammern (27, 28) und einem zwischen diesen befindlichen Verbindungssteg (40) gebildeten tunnelförmigen Motorraum (41) ist der Elektromotor (43) am Traggehäuse (25) und/oder einer Wand (33, 34) einer Aufnahmekammer (27, 28) befestigt.

Description

Antriebs Vorrichtung für ein Transportmittel, insbesondere Fahrrad
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Transportmittel, insbesondere Fahrrad, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 be¬ schrieben ist.
Bei einer bekannten Antriebsanordnung für Fahrräder, gemäß DE-PS 863 761 - ist im Bereich des Hinterrades und mit diesem antriebsverbunden ein Antriebsmotor, insbesondere Benzinmotor, angeordnet. Zusätzlich zu der Antriebsanordnung mit dem Benzinmotor kann das Fahrrad auch über ei¬ nen Tretkurbeltrieb und ein weiteres Übertragungsmittel für das Hinterrad betrieben werden. Die Antriebsanordnung mit dem Benzinmotor wirkt sich jedoch nachteilig durch Lärm- und Schadstoffbildung aus und erfordert aufgrund des höheren Gewichtes eine Sonderausbildung bzw. verstärkte Ausführung eines Fahrradrahmens.
Nach einer weiteren bekannten Ausbildung - gemäß US-PS 3,878,910 - ist dem Hinterrad eines Fahrrades ein Elektromotor zugeordnet, der über eine seitlich an einem Rahmenelement des Fahrrades angeordnete Batterie ge¬ speist und der mit einer Friktionsrolle das Antriebsdrehmoment des Elek¬ tromotors auf einen Fahrradreifen überträgt. Bei dieser Anordnung, bei der die Friktionsrolle im ständigen Eingriff mit dem Fahrradreifen steht, ist ein Betrieb des Fahrrades über den Tretkurbeltrieb durch den erhöhten Kraftaufwand, durch den sich im Magnetfeld des Stators mitbewegenden Rotor des Antriebsmotors beeinträchtigt.
Bei einem weiters bekannten Elektrofahrzeug - gemäß DE-OS 21 13 968 - weist die Antriebsanordnung für einen dem Hinterrad zugeordneten An¬ triebsmotor eine Freilaufeinrichtung auf, wonach ein unabhängiges Betrei¬ ben des Fahrrades über den Elektromotor bzw. einen Tretkurbel trieb mög¬ lich ist. Nachteilig ist jedoch bei dieser Ausbildung, daß der Elektromotor in etwa in einem Bereich zwischen einem Vorderrad und einem Hinterrad angeordnet ist und damit eine erhöhte Biegebelastung auf den Rahmen des Fahrrades einwirkt. Aufgabe der Erfindung ist es nunmehr, eine Antriebsvorrichtung mit kleinstmöglichen Maßen und Gewicht zu schaffen, in der alle für einen elektromotorischen Betrieb erforderlichen Einheiten integriert angeordnet sind.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichenteil des Paten¬ tanspruches 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst. Der überraschende Vor¬ teil dieser Lösung liegt darin, daß ein Gehäusebauteil einen Motorraum für den Elektromotor ausbildet und in Aufnahmekammern des Traggehäuses die Energiequelle angeordnet ist und dadurch das Gewicht erhöhende, zu¬ sätzliche Gehäusebauteile, wie z.B. Batteriekästen, eingespart werden. Des weiteren wird durch die Ausbildung des Traggehäuses mit dem tunnelför- migen Motorraum ohne weitere Bauelemente ein Berührungsschutz er- reicht, durch den wirkungsvoll Verletzungen eines Betreibers des Fahrra¬ des durch Übertragungselemente, z.B. Kettenräder, Ketten, etc. vermieden werden.
Von Vorteil ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 2, weil da- durch ein hohes Drehmoment für die Antriebsvorrichtung erreicht wird.
Möglich ist aber auch eine vorteilhafte Ausgestaltung nach Patentanspruch 3, wodurch geringe Außenabmessungen erreicht werden, durch welche die Gesamtbreite des Fahrrades unbeeinflußt bleibt.
Vorteilhaft ist die Anwendung einer Freilaufeinrichtung, wie im Patentanspruch 4 beschrieben, wodurch das Fahrrad wahlweise über den manuellen Antrieb mit der Tretkurbel bzw. über die Antriebsvorrichtung mit dem Antriebsmotor betrieben werden kann.
Eine vorteilhafte- Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 5, wodurch die Aufnahmekammern des Traggehäuses die Batterien aufnehmen können und damit Gewicht eingespart wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung gemäß Patentanspruch 6 ermöglicht eine geteilte Ausbildung des Traggehäuses, wodurch kostengünstige Fertigungs- einrichtungen und damit geringe Fertigungskosten erreicht werden.
Möglich ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 7, weil dadurch im Verschlußelement ein von den Speicherzellen abgeschlossenes Gehäuse zur Aufnahme einer Steuervorrichtung erreicht wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung gemäß Patentanspruch 8 verringert die Bauelemente, z. B. Halteelemente, bei der Bestückung mit der Steuervor¬ richtung.
Eine Ausbildung entsprechend Patentanspruch 9 ermöglicht eine sehr kompakte Einrichtung für die Bedienung und Überwachung, ohne daß zu' sätzliche Verbindungsleitungen in flexibler Ausführung erforderlich wer¬ den.
Nach einer Weiterbildung wie im Patentanspruch 10 beschrieben, wird eine gleichmäßige Gewichtsverteilung auf den Rahmen bzw. die Rahmen¬ teile des Fahrrades erreicht.
Möglich ist dabei eine Ausbildung nach Patentanspruch 11, wodurch eine Spannvorrichtung für das endlose Übertragungsmittel erreicht wird.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung entsprechend Patentanspruch 12 ist es möglich, Einrichtungen, die der Verkehrssicherheit dienen, vorzusehen, die geschützt angeordnet und damit vor Beschädigungen gesichert sind.
Eine vorteilhafte Weiterbildung, wie sie Patentanspruch 13 beschreibt, er¬ möglicht eine Querversteifung des Traggehäuses und weiters die Anord¬ nung der in diesem Bereich erforderlichen Verankerungselemente bzw. Kupplungsvorrichtungen, wie sie vorteilhaft im Patentanspruch 14 be¬ schrieben ist.
Gemäß einer Weiterbildung, wie sie Patentanspruch 15 beschreibt, wird ein störungsfreier Betrieb durch eine dauerhafte Kontaktierung erreicht und damit Antriebsausfälle durch Energieunterbrechungen, wie sie bei feh¬ lerhaften Kontaktstellen auftreten, vermieden. Von Vorteil ist eine Ausbildung nach Patentanspruch 16, wodurch die ge¬ forderte Festigkeit für Einrichtungen an Verkehrsmitteln erreicht wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung beschreibt Patentanspruch 17, da da¬ durch zusätzliche Bauelemente für die Montage des Antriebsmotors ver¬ mieden werden und damit Gewicht und Bauteilkosten eingespart werden.
Möglich ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 18, weil da- durch die für die Bedienung der Antriebsvorrichtung erforderlichen Regel- und Steuerfunktionen, ohne daß der Betreiber in seiner Aufmerksamkeit gestört wird, vorgenommen werden können.
Es ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 19 möglich, wo- durch für die Verbindungsleitungen von der Fernbedienung zur Steuervor¬ richtung Leitungen mit geringem Querschnitt angewendet werden können.
Die Ausbildungen nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 20 ermög¬ lichen eine Gewichtsreduzierung der Energiequelle, da ein zusätzliches Gehäuse für die Speicherzellen eingespart werden kann.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Fahrrad mit einer erfindungsgemäßen, als Energieträgermo¬ dul ausgebildeten Antriebsvorrichtung in Ansicht;
Fig. 2 das Fahrrad mit dem Energieträgermodul in Ansicht von hinten;
Fig. 3 das Energieträgermodul, geschnitten, gemäß den Linien ÜI-III in Fig.l;
Fig. 4 eine andere Ausführung des Energieträgermoduls, in Stirnan¬ sicht geschnitten. In den Figuren 1 bis 3 ist ein Transportmittel 1 , insbesondere ein Fahrrad 2, mit einer Antriebsvorrichtung 3 gezeigt. Das Fahrrad 2 weist einen Rah¬ men 4 auf. An diesem ist ein, in einem gabelförmigen Rahmenteil 5 dreh- bar gelagertes, Vorderrad 6 um eine in etwa im rechten Winkel zu einer Aufstandsfläche 7 verlaufenden Achse 8 mittels eines Lenkers 9 schwenk¬ bar angeordnet. In weiteren gabelförmigen Rahmenteilen 10, 11 ist ein Hinterrad 12 drehbar gelagert, wobei Drehachsen 13, 14 des Vorderrades 6 und des Hinterrades 12 in etwa parallel zur Aufstandsfläche 7 und in etwa im rechten Winkel zur Längserstreckung des Fahrrades 2 verlaufen.
Am Rahmen 4 ist im Bereich zwischen dem Vorderrad 6 und dem Hinter¬ rad 12 eine Tretkurbel 15 in einer Lageranordnung 16, um eine parallel zu den Drehachsen 13, 14 verlaufende Achse 17, drehbar gelagert. Mit der Tretkurbel 15 bewegungsverbunden ist ein Antriebselement 18, z. B. ein Kettenrad 19 angeordnet, welches über ein endloses Übertragungselement 20, z. B. eine Rollenkette 21, mit einem mit dem Hinterrad 12 drehbewe- gungsverbundenen Antriebselement 22 in Antriebsverbindung steht. Da¬ durch wird eine mit Muskelkraft betriebene Antriebsvorrichtung 23 für das Hinterrad 12 gebildet.
Die als Antriebsträgermodul 24 ausgebildete Antriebsvorrichtung 3 für das Hinterrad 12 wird aus einem, dieses bereichsweise in Richtung der Auf¬ standsfläche 7 umfassenden, Traggehäuse 25 gebildet. Dieses bildet in etwa spiegelbildlich zu einer Mittelsymmetrieebene 26 angeordnete Auf¬ nahmekammern 27, 28 aus, die durch kastenförmige, an den der Aufstands¬ fläche 7 zugewandten Stirnenden 29 durch einen Bodenteil 30 verschlosse¬ ne Profile 31, 32 gebildet sind. Dabei weisen einander zugewandte Wände 33, 34 zueinander einen Abstand 35 auf, der größer ist als eine maximale Breite 36 einer Spritzverkleidung 37 für das Hinterrad 12.
Die Wände 33, 34 der Aufnahmekammern 27, 28 sind im von der Auf- standsfläche 7 abgewendeten Bereich mit Öffnungen 38, 39 versehen, wel¬ che durch einen Verbindungssteg 40 den Abstand 35 überspannend, ver- bunden sind, wodurch zwischen den Aufnahmekammern 27, 28 bzw. den Wänden 33, 34, und dem diese verbindenden Verbindungssteg 40, ein tun- nelförmiger Motorraum 41 gebildet wird. In diesem Motorraum 41 ist ein Antriebsmotor 42, insbesondere ein Elektromotor 43 mit einem Unterset¬ zungsgetriebe 44 angeordnet, insbesondere an einer Wand 33, 34 der Auf¬ nahmekammern 27, 28 befestigt, z. B. angeflanscht. Eine Längsmittelach- se 45 einer Getriebeausgangswelle 46 ist in etwa parallel zu der Drehachse 14 des Hinterrades 12, und eine Längsmittelachse 47 des Antriebsmotors 42 ist in etwa in einem Winkel von 90° zu dieser und in etwa parallel zur Aufstandsfläche 7 verlaufend angeordnet.
Auf der Getriebeausgangswelle 46 ist ein Antriebselement 48, z. B. ein
Kettenrad 49, drehverbunden befestigt und über ein endloses Übertragungs¬ mittel 50, z. B. einer Rollenkette 51, mit einem auf einer Nabe 52 des Hin¬ terrades 12 angeordneten Antriebselement 53, z. B. einem Kettenrad 54, antriebsverbunden. Das Antriebselement 53 weist eine Freilaufeinrichtung 55 auf, mittels der eine Kraftübertragung auf die Nabe 52, nur bei einer der Vorwärtsbewegung in Fahrtrichtung - Pfeil 56 - entsprechenden Um¬ drehung des Antriebselementes 53, gemäß einem - Pfeil 57 -, erreicht wird.
In den Aufnahmekammern 27, 28 ist jeweils eine Energiequelle 58, welche bevorzugt eine Spannung von 12 Volt aufweist, in Form von integriert angeordneten Speicherzellen 59 gebildet und insgesamt eine Kapazität von 16 Amperestunden aufweisen. In einer bevorzugten Ausbildung wird die Energiequelle 58 aus einer Trockenbatterie 60 gebildet.
Wie nun besser der Fig.3 zu entnehmen ist, wird das Traggehäuse 25 an seinem die Öffnungen 38, 39 der Aufnahmekammern 27, 28 aufweisenden Ende 61, und der Verbindungssteg 40 von einem deckeiförmigen Ver¬ schlußelement 62 umfaßt. Dieses wird von einer, eine Oberfläche 63 aus- bildenden Deckplatte 64 und einem mit dieser verbundenen, insbesondere angeformten und umlaufenden, in Richtung des Traggehäuses 25 vor¬ ragenden Rahmen 65 gebildet. In einem Verbindungsbereich 66 ist das Verschlußelement 62 spritzwasserdicht über ein Dichtelement 67 in einer falzartigen Verbindungsstelle 68 am Traggehäuse 25 aufgesetzt und mit diesem über Verbindungselemente, z. B. Schrauben 69, verbunden. An der Deckplatte 64 ist in Richtung des Traggehäuses 25, in etwa symmetrisch zur Mittels symmetrieebene 26, ein durch ein im wesentlichen U-förmiges Profil 70 gebildetes Gehäuse 71 angeordnet, insbesondere mit Schenkeln 72 an der Deckplatte 64 angeformt, wobei ein Steg 73 in etwa parallel zum Verbindungssteg 40 des Traggehäuses 25 verläuft. Ein durch den Steg 73, die Deckplatte 64 und die Schenkel 72 gebildeter Innenraum 74 des Gehäu¬ ses 71 ist über eine Öffnung 75 in einem Stirnwandteil 76 des Verschlu߬ elementes 62 bedienbar, während der von dem Stirnwandteil 76 entgegen¬ gesetzt verlaufende Rahmen 65 verschlossen ist. In diesem Innenraum 74 des Gehäuses 71 ist eine Steuervorrichtung 77, z. B. eine mit Steuerelemen- ten 78, insbesondere einem Lastregler 79 bestückte Schaltplatine 80 ange¬ ordnet, welche auf einer die Öffnung 75 verschließende Blende 81 befes¬ tigt ist. Über diese ist der Innenraum 74 des Gehäuses 71 spritzwasserdicht verschlossen.
Das Verschlußelement 62 weist des weiteren Kontaktelemente 82 und Lei¬ tungen 83 zu Steckkontakten 84 der Steuervorrichtung 77 auf, wodurch beim Aufsetzen des Verschlußelementes 62 auf das Traggehäuse 25 die Stromversorgung von der Energiequelle 58 zur Steuervorrichtung 77 und von dieser über Anschlußleitungen 85 zum Antriebsmotor 42 gegeben ist. Des weiteren sind in der Blende 81 Bedienelemente 86, z. B. ein Schlüssel¬ schalter 87 und Ladebuchsen 88 für die Inbetriebnahme bzw. das Aufladen der Speicherzellen 59 über ein externes Ladegerät angeordnet.
Auf der Oberfläche 63 des Verschlußelementes 62 ist weiters ein rutschfes- ter Belag 89 bzw. ein Gepäckträger 90 zur Aufnahme von Lasten vorgese¬ hen. Des weiteren weist der tunnelförmige Motorraum 41 z. B. an eine Wand 33 angeformte, Verstärkungselemente 91 mit Befestigungsvorrichtun¬ gen 92 für den Antriebsmotor 42 auf. Ebenfalls können auch weitere Ver¬ stärkungsrippen 93, bzw. ein den Motorraum an seinem dem Rahmen 4 bzw. Rahmenteil 11 zugewandten Stirnbereich 94 verschließender Wand¬ teil 95, am Traggehäuse 25 angeordnet sein. An diesem ist z. B. ein Verankerungselement 96 für eine Kupplungsvorrichtung 97 zur lösbaren und in Längsrichtung des Rahmenteils 11 bewegbaren Halterung des Trag¬ gehäuses 25 am Rahmenteil 11 angeordnet. Durch diese Ausbildung wird z. B. eine Nachspannmöglichkeit des Übertragungsmittels 50 durch das
Verschieben der Kupplungsvorrichtung 97 längs des Rahmenteils 11 nach dem Lösen einer Klemmschraube 98, welche die Kupplungsvorrichtung 97 mit dem Rahmenteil 11 verbindet, erreicht.
Weiters ist das Traggehäuse 25 über eine Stützvorrichtung 99 mit dem Rahmenteil 11 über am Bodenteil 30 und Rahmenteil 11 angeordnete Schwenkvorrichtungen 100 abgestützt, wobei eine Stützstrebe 101 eine Versteilvorrichtung 102, z. B. Stellschraube 103, zur Längenveränderbar- keit aufweist. Auch dadurch ist die Möglichkeit zum Nachspannen des Übertragungsmittels 50 gegeben.
Der Betrieb des Fahrrades 2 erfolgt nunmehr wahlweise über manuelle Be¬ tätigung der Tretkurbel 15 der Antriebsvorrichtung 23 und/oder der An¬ triebsvorrichtung 3 mittels des Elektromotors 43. Zur Regelung des An¬ triebsmotors 42 ist im Bereich des Lenkers 9 eine mit der Steuervorrich- tung 77 über flexible Leitungen 104 verbundene Fernbedienung 105 angeordnet, wobei diese zumindest ein Regelorgan 106, z. B. einen Dreh¬ griff zur Bedienung eines in der Fernbedienung 105 angeordneten Potentio¬ meters 107 zur Ansteuerung des Lastreglers 79 sowie eine Not- Aus-Taste 108 aufweist.
Des weiteren können für die Sicherheit des Betriebes des Fahrrades 2 auf den der Fahrtrichtung - Pfeil 56 - entgegengesetzt angeordneten Stirnwän¬ den 109 des Traggehäuses 25 Blink- und/oder Leuchteneinheiten 110 oder auch rückstrahlende Folien etc. angeordnet sein.
In der Fig.4 ist eine andere Ausführungsvariante für die in den Aufnahme¬ kammern 27, 28 des Traggehäuses 25 angeordneten Energiequellen 58 dar¬ gestellt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Energiequelle 58 durch eine, insbesondere austauschbare, Batterie 111 gebildet, welche bevorzugt in ihrer Ausführungsform als lageunabhängig ausgeführt ist. Als Batterie 111 bzw. Energiequelle 58 können jegliche, aus dem Stand der Technik erdenkliche Batterietypen bzw. Ausführungsformen Verwendung finden. Um die Energiequelle 58 in den Aufnahmekammern 27, 28 vor un¬ gewollten Beschädigungen bzw. zu starken Vibrationen zu schützen, kann zwischen den Innenseiten der Aufnahmekammern 27, 28 sowie der Außen¬ seite der Energiequelle 58 ein Dämpfungselement 112 angeordnet sein. Der Werkstoff des Dämpfungselementes 112 soll derart gewählt sein, daß eine gute Schwingungsdämpfung gegenüber dem Traggehäuse 25, eine gute Isolierwirkung gegen Kälte von außen, sowie im Bedarfsfall auch Schutz vor eventuell austretenden Batterieflüssigkeiten gegenüber dem Traggehäuse 25, gewährleistet ist.
Das Verschlußelement 62 für das Traggehäuse 25 ist ähnlich der zuvor beschriebenen Ausführungsform ausgebildet. Dabei ist der Rahmen 65 des Verschlußelements 62 die Außenseiten der Profile 31, 32 umlaufend über- greifend angeordnet. Um die Energiequelle 58 bzw. die im Innenraum 74 angeordnete Steuervorrichtung 77 sowie Kontaktelemente 82 vor Spritz¬ wasser zu schützen, ist in einem Verbindungsbereich 113 zwischen dem Verschlußelement 62 und dem Traggehäuse 25 ein umlaufendes Dichtungs¬ element 114 angeordnet. Der Motorraum 41 ist hier wiederum von den Wänden 33, 34, dem Wandteil 95 sowie dem Verbindungssteg 40 zwischen den Wänden 33, 34 gebildet und dient zur Aufnahme des Antriebsmotors 42 und Untersetzungsgetriebes 44. Die verschiedenen Verstärkurigselemen- te bzw. Befestigungsvorrichtungen sowie Verstärkungsrippen des Tragge¬ häuses 25 können, ähnlich wie in den zuvor beschriebenen Ausführungsbei- spielen beschrieben, ausgeführt sein.
Abschließend sei der Ordnung halber darauf hingewiesen, daß zum besse¬ ren Verständnis der Funktion der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung viele Teile derselben schematisch und unproportional vergrößert darge- stellt sind. Des weiteren können auch einzelne Ausbildungen einzelner Ausführungsbeispiele bzw. die Ausführungsbeispiele jeweils für sich ei¬ genständige erfindungsgemäße Lösungen bilden.
Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung möglich, über die ge- zeigten Ausführungsbeispiele hinaus die Anordnung der Einzelelemente beliebig zu verändern bzw. auch unterschiedlich zu kombinieren. Be zugszeichenaufstellung
41 Motorraum
42 Antriebsmotor
43 Elektromotor
44 Untersetzungsgetriebe
45 Längsmittelachse
46 Getriebeausgangswelle
47 Längsmittelachse
48 Antriebselement
49 Kettenrad
50 Übertragungsmittel
51 Rollenkette
52 Nabe
53 Antriebselement
54 Kettenrad
55 Freilaufeinrichtung
56 Pfeil
57 Pfeil
58 Energiequelle
59 Speicherzelle
60 Trockenbatterie
61 Ende
62 Verschlußelement
63 Oberfläche
64 Deckplatte
Figure imgf000012_0001
65 Rahmen
26 Mittelsymmetrieebene 66 Verbindungsbereich
27 Aufhahmekammer 67 Dichtelement
28 Aufnahmekammer 68 Verbindungsstelle
29 Stirnende 69 Schraube
30 Bodenteil 70 Profil
31 Profil 71 Gehäuse
32 Profil 72 Schenkel
33 Wand 73 Steg
34 Wand 74 Innenraum
35 Abstand 75 Öffnung
36 Breite 76 Stirnwandteil
37 Spritzverkleidung 77 Steuervorrichtung
38 Öffnung 78 Steuerelement
39 ' Öffnung 79 Lastregler
40 Verbindungssteg 80 Schaltplatine 81 Blende
82 Kontaktelement
83 Leitung
84 Steckkontakt 85 Anschlußleitung
86 Bedienelement
87 Schlüsselschalter
88 Ladebuchse 89 Belag
90 Gepäckträger
91 Verstärkungselement
92 Befestigungsvorrichtung 93 Verstärkungsrippe
94 Stirnbereich
95 Wandteil
96 Verankerungselement 97 Kupplungsvorrichtung
98 Klemmschraube
99 Stützvorrichtung 100 Schwenkvorrichtung 101 Stützstrebe
102 Versteilvorrichtung
103 Stellschraube
104 Leitung
105 Fernbedienung
106 Regelorgan
107 Potentiometer
108 Not-Aus-Taste
109 Stirnwand 110 Blink- und/oder Leuchtenein¬ heit
111 Batterie
112 Dämpfungselement 113 Verbindungsbereich
114 Dichtungselement

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Antriebsvorrichtung für ein Transportmittel, insbesondere Fahr¬ rad, mit einem Rahmen, einem in einem gegenüber dem Rahmen schwenk¬ baren Rahmenteil drehbar gelagerten Vorderrad, und einem in einem mit dem Rahmen verbundenen gabelförmigen Rahmenteil drehbar gelagerten Hinterrad, und einer über eine Tretkurbel und einem endlosen Übertra- gungselement auf das Hinterrad wirkenden Antriebsvorrichtung, und einer weiteren, als Antriebsträgermodul ausgebildeten Antriebsvorrichtung für das Hinterrad mit einer Energiequelle und einem Antriebsmotor, insbe¬ sondere Elektromotor, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsträgermo¬ dul (24) aus einem das Hinterrad (12) sattelförmig in Richtung einer Auf- Standsfläche (7) umfassenden, am Rahmen (4) in seinem Abstand zu einer Nabe (52) des Hinterrades (12) verstellbar angeordneten Traggehäuse (25) in dem die Energiequelle (58) angeordnet ist, und daß in einem durch die Aufnahmekammern (27, 28) und einem zwischen diesen befindlichen Ver¬ bindungssteg (40) gebildeten tunnelförmigen Motorraum (41) der Elektro- motor (43) am Traggehäuse (25) und/oder einer Wand (33, 34) einer Auf¬ nahmekammer (27, 28) befestigt ist.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (3) ein mit einer Getriebeausgangswelle (46) eines Untersetzungsgetriebes (44) drehfest verbundenes Antriebselement (48) umfaßt, welches über ein endloses Übertragungsmittel (50) mit ei¬ nem mit einer Nabe (52) des Hinterrades (12) drehfest gekuppelten An¬ triebselement (53) in Bewegungsverbindung steht.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Längsmittelachse (45) der Getriebeausgangswel¬ le (46) in etwa parallel zu einer Drehachse (14) des Hinterrades (12) ver¬ läuft und eine Längsmittelachse (47) des Antriebsmotors (42) mit der Längsmittelachse (45) der Getriebeausgangswelle (46) in etwa einen Win- kel von 90° einschließt und in etwa parallel zu einer Aufstandsfläche (7) verläuft.
4. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebselement (53) und der Nabe (52) eine Freilauf einrichtung (55) angeordnet ist.
5. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmekammern (27, 28) des Traggehäuses (25) durch kastenförmige Profile (31, 32) gebildet sind, die an der Aufstandsfläche (7) zugewandten Stirnenden (29) mit einem Boden- teil (30) geschlossen ausgebildet sind.
6. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß von der Aufstandsfläche (7) abge¬ wandte Öffnungen (38, 39) der Aufnahmekammer (27, 28) und/oder des Traggehäuses (25) von einem deckeiförmigen, durch eine Deckplatte (64) und einen Rahmen (65) gebildeten, Verschlußelement (62) spritzwasser¬ dicht verschließbar sind.
7. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Unterseite der Deckplatte
(64) des Verschlußelements (62) ein durch ein in etwa U-förmiges Profil (70) gebildetes Gehäuse (71) angeformt ist, welches zumindest über eine, in einem der Fahrtrichtung - Pfeil (56) - entgegengesetzten Stirnwandteil (76) des Rahmens (65) angeordnete, Öffnung (75) zugänglich ist.
8. Antriebs Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (75) des Gehäuses (71) durch eine mit einer Steuervorrichtung (77) lösbar verbundene, z. B. ver¬ schraubte Blende (81) spritzwasserdicht abgedeckt ist.
9. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Blende (81) mit der Steuervor¬ richtung (77) über Leitungen (83) verbundene Bedien- und/oder Kontroll¬ elemente (86), wie z. B. ein Schlüsselschalter (87), Ladebuchsen (88), Kontrolleuchten wie Blinker, Bremslichter, Rückstrahler etc. angeordnet sind.
10. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stützvorrichtung (99) am Boden¬ teil (30) des Profils (31, 32) des Traggehäuses (25), um in etwa parallel zur Aufstandsfläche (7) und rechtwinkelig zur Längserstreckung des Fahr¬ rades (2) verlaufende Schwenkachse einer Schwenkvorrichtung (100) verschwenkbar, angeordnet ist, die mit ihrem anderem Ende am Rahmen (4) und/oder auf der Drehachse (14) abgestützt ist und vorzugsweise je eine auf jeder Seite des Hinterrades (12) angeordneten Stützstrebe (101) umfaßt.
11. Antriebs Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung (99) bzw. die Stützstrebe (101) über eine Versteilvorrichtung (102) längenveränderbar ausgebildet ist.
12. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf den der Fahrtrichtung - Pfeil (56) - entgegengesetzt angeordneten Stirnwänden (109) der Aufnahmekam- mern (27, 28) bzw. dem Stirnwandteil (76) des Rahmens (65) Blink- und/oder Leuchteinheiten (110) angeordnet sind.
13. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Verbindungssteg (40) und die Wände der Aufnahmekammern (27, 28) gebildete tunnelförmige Motorraum (41) in Fahrtrichtung - Pfeil (56) - durch einen an den Wänden (33, 34) und dem Verbindungssteg (40) einstückig angeformten Wandteil (95) verschlossen ist.
14. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Wandteil (95) in Fahrtrichtung - Pfeil (56) - Verankerungselemente (96) bzw. für eine Kupplungsvorrich¬ tung (97) zur Verbindung mit dem Rahmen (4) angeordnet bzw. angeformt sind.
15. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (62) Kontaktelemente (82) für Pole der Speicherzellen (59) aufweist, welche über Leitungen (83) mit Steckkontakten (84) für die Steuervorrichtung (77) verbunden sind.
16. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggehäuse (25) des Antriebs¬ trägermoduls (24) und/oder das Verschlußelement (62) aus schlagzähem, insbesondere glasfaserverstärktem Kunststoff gebildet ist.
17. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggehäuse (25) im Bereich einer Befestigungsvorrichtung (92) für den Antriebsmotor (42) mit Verstär¬ kungselementen (91) versehen ist, die gegebenenfalls in das Traggehäuse (25) eingeformt sind.
18. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß am Fahrrad (2), insbesondere in ei¬ nem Griffbereich eines Lenkers (9) eine mit der Steuervorrichtung (77) über flexible Leitungen (104) verbundene Fernbedienung (105) angeordnet ist.
19. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Fembedienung (105) zumindest ein Regelorgan (106) für einen im Bereich der Steuervorrichtung angeordneten Lastregler (79) und eine Not- Aus-Taste (108) für den An¬ triebsmotor (42) umfaßt.
20. Antriebsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherzellen (59) der Energie¬ quelle (58) in den Aufnahmekammern (27, 28) integriert angeordnet sind.
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