WO2012025444A1 - Antriebseinheit für ein elektrofahrrad und montageverfahren zur montage einer antriebseinheit an ein elektrofahrrad - Google Patents

Antriebseinheit für ein elektrofahrrad und montageverfahren zur montage einer antriebseinheit an ein elektrofahrrad Download PDF

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WO2012025444A1
WO2012025444A1 PCT/EP2011/064192 EP2011064192W WO2012025444A1 WO 2012025444 A1 WO2012025444 A1 WO 2012025444A1 EP 2011064192 W EP2011064192 W EP 2011064192W WO 2012025444 A1 WO2012025444 A1 WO 2012025444A1
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WO
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drive unit
housing
pedal crankshaft
pedal
frame
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/064192
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Inventor
Gregor Dasbach
Peter Kimmich
Quoc-Dat Nguyen
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • 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
    • B62M6/55—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at crank shafts parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/12—Bikes

Definitions

  • Bottom bracket of the bicycle frame is arranged.
  • the electric motor and the associated gear unit are grouped around the bottom bracket of the frame around (mid-engine), wherein a torque-transmitting mechanical connection between
  • Electric motor unit not only mounted, but also motion-transmitting connected to the drive train of the bicycle must. Furthermore, the orientation of the drive unit is not selectable, but committed.
  • the invention enables a significantly simplified assembly and connection structure between the drive unit, output and frame. Furthermore, there is a higher
  • Integration density which leads to a reduced design and reduced complexity of the connection between the electric motor, chain and frame.
  • the orientation of the drive unit relative to the frame can be made flexible; In particular, without changing the attachment structure, the same drive unit below the Frame or within the frame triangle are arranged.
  • the attachment of the drive components to the frame is significantly simplified over the prior art. This results in more compact drive units for electric bikes with mid-engine.
  • the typical bicycle frame geometry can be maintained and short wheelbases are still possible.
  • the output takes place via a perforated ring, which corresponds to the commercial geometries, and to which a drive chain blade can be mounted.
  • the power transmission to the rear wheel can be done with conventional bicycle components.
  • the invention provides that in the drive unit, which is to be mounted on the bicycle frame, not only the components for the electric drive (electric motor and transmission) are housed, but also the components of the pedal drive are integrated.
  • the output is arranged on the drive unit.
  • Interfaces to the remaining drive train of the bicycle allow the installation of common bicycle components (cranks, gears, chainrings, chains ).
  • the invention is based on a unit of the electric drive and the pedal drive, which also provides the output. Therefore, the frame has only static tasks and carries no component that belongs to the pedal drive (bearing seats, cranks ). In particular, all movable drive elements (apart from rear wheel and associated chain) are provided as a unit. The assembly of the drive requires only the
  • Drive unit can be mounted with fasteners that allow a high degree of flexibility in the orientation of the drive unit, and the design freedom in the design of the frame can be significantly increased. All interfaces with the powertrain of the bicycle are rotationally invariant with respect to rotation about the pedal axle.
  • the drive unit can be installed rotated about this axis, without functional impairments.
  • the Motor unit for example, be mounted below the frame linkage, or even rotated by 180 ° in the frame triangle are mounted, the same type of drive unit with the same type of fasteners for the various
  • pedal crankshaft (and the bottom bracket) is integrated in the drive unit according to the invention, not only the components of the electric drive are connected to the frame with the assembly of the drive unit, but also the components of the pedal drive (in particular the bottom bracket and the therein
  • the same type of drive unit may be used for different types of bicycles (e.g., with different ground clearance).
  • the invention therefore relates to a drive unit for an electric bicycle, wherein the
  • Drive unit comprises an electric motor and a housing.
  • the housing accommodates (among other things) the electric motor.
  • the drive unit has a pedal crankshaft, which is also housed in the housing.
  • the pedal crankshaft is with
  • pedal connection ends to which the pedal cranks can be attached.
  • Pedal crankshaft is also housed in the housing.
  • the housing Here are the
  • Pedal connector ends out of the housing so that the pedal crankshafts can be attached to it.
  • the drive unit may comprise a bottom bracket which is housed in the housing.
  • the housing has recesses through which extend the ends of the pedal crankshaft so that they can be connected to pedal cranks.
  • the drive unit includes the bottom bracket, the pedal crankshaft, or both components is to be regarded as equivalent, since these possibilities realize the concept according to the invention to provide the pedal drive and the electric motor in a common drive unit and a common housing (for common attachment) to use. Since the bottom bracket for complete function requires the pedal crankshaft, a drive unit with bottom bracket and without pedal crankshaft would realize the invention, since the completion of the drive the
  • Pedal crankshaft must be used anyway.
  • the pedal crankshaft is via a component installed within the housing with a common output of the drive unit torque transmitting (or.
  • a preferred embodiment of the drive unit provides that this also a
  • Motor gear is also housed in the housing.
  • the output can be connected directly to the pedal crankshaft.
  • the pedal crankshaft may be connected via a first gear to the output, and the engine can via the
  • the output may comprise an output shaft, and in particular additional webs with fasteners (i.e., spiders) suitable for mounting at least one chainring.
  • the output shaft corresponds to the pedal crankshaft to which the electric motor via the
  • the drive unit further comprises bearing elements which support the pedal crankshaft in the drive unit.
  • the bearing elements are also housed in the housing.
  • the bearing elements preferably comprise a
  • bottom bracket shell housing the pedal crankshaft.
  • the bearing elements and the bottom bracket shell form the bottom bracket. These are part of the housing or surrounded by the housing.
  • Connection elements for mounting the drive unit to a bicycle frame includes.
  • connection elements are designed in particular in the form of threaded bolts.
  • the threaded bolts are in the direction of extension along the bottom bracket
  • Threaded bolts meet the through holes in the same operation Bicycle frame.
  • the drive unit is provided with connecting elements in the form of threaded bolts which extend parallel to the pedal crankshaft and which are intended to be inserted into through-holes in a respective section of a frame. Then they are screwed as described above.
  • the connection elements may be formed as through holes through which screws can be inserted, which are also inserted through through holes of the bicycle frame during assembly, so as to provide a screw connection.
  • the connection elements are designed as threaded bolts.
  • connection elements preferably designed as threaded bolts
  • the arrangement is such that the drive unit can be attached to the bicycle frame in different orientations
  • connection elements are in particular at the same distance from
  • Pedal crank and preferably also arranged at a constant angular distance from each other.
  • the connecting elements are arranged rotationally symmetrical to the longitudinal axis of the pedal crankshaft, wherein the symmetry results in an even multiple of an angular offset (for example, 30 °, 45 °, 60 °) during rotations.
  • the connection elements lie on a circular path of a circle whose center lies on the longitudinal axis of the pedal crankshaft.
  • the connection elements are in a plane (with
  • Angular interval covers at least 90 ° and a maximum of 270 °, at least 120 ° and a maximum of 240 °, at least 150 ° and a maximum of 210 ° and preferably at least 170 ° and a maximum of 190 °.
  • the angular distance between the connecting elements is constant, the connecting elements are distributed uniformly over the wintering interval.
  • connection elements by screwing the connection elements to different (according to desired orientation selectable) through holes in the bicycle frame allowed.
  • the bicycle frame may be provided with a connecting portion having through-holes (or other fastening members) and for attachment the drive unit is set up.
  • the through holes of the connecting portion and the connecting elements of the drive unit in the form of threaded bolts are adapted to be aligned with each other.
  • the connection of drive unit and connecting portion of the frame is provided with sleeves with internal threads (ie threaded sleeves) which are screwed from the opposite side of the through holes on the threaded bolts.
  • a stop or a guide can be provided for connecting the drive unit and the connecting portion of the frame, with which the drive unit and the connecting portion come into contact or intermesh (slidably).
  • the housing has a contour (when projected onto a plane to which the pedal crankshaft is vertical) with a circumscribing rectangle whose aspect ratio is approximately 1: 1 with a maximum deviation of not more than 25%, 15%, 10% or 5% of this Value, so that the circumscribing rectangle is essentially a square.
  • the housing can be reversed by half a turn, without resulting in different minimum required wheelbases.
  • the rectangle has two horizontal and vertical sides (referring to the
  • the longitudinal axis of the pedal crankshaft is perpendicular to a point lying on a side bisector of the rectangle, preferably on a vertical
  • the point may also be close to the bisector, as long as the resulting distance between the point and the page bisector is no more than 20%, 10%, 5%, 3%, or 2% of the length of the page bisected by the bisector.
  • the engine and the engine gearbox form a line above which the bottom bracket or the
  • Pedal crankshaft is arranged. Center of the engine, midpoint of the engine gearbox and longitudinal axis of the pedal crankshaft (or bottom bracket) provide a substantially equilateral triangle with the length of the longest side not exceeding 40%, 30%, 25%, 15%, 10% or 5% differs from the length of the shortest side of the triangle. This allows a rotation of the motor, with the circumscribing contour in the Remains substantially constant, so that no further adjustments to the bicycle frame are necessary when the drive unit is mounted in different orientations.
  • the center of the engine and the center of the engine gear are provided on a first straight line and the longitudinal axis of the pedal crankshaft is provided on a second straight line, wherein the first and the second straight divides the circumscribing rectangle into three substantially equal sections, the height of the so divided sections do not differ more than 20%, 10% or 5% from each other.
  • the second straight line is parallel to a horizontal side of the circumscribing rectangle and the first straight line is substantially parallel to this side of the circumscribing rectangle, preferably with an angle deviation of at most 20 °, 10 ° or 5 °.
  • This division also facilitates rotation of the drive unit, without resulting in significant differences in the assembly and arrangement in the bicycle frame.
  • the center of the motor preferably corresponds to the longitudinal axis of the motor shaft and the center of the motor gear corresponds to the axis of rotation of a gear which engages in the motor shaft.
  • connection elements of the drive unit are arranged on the second straight line.
  • One of the connecting elements of the drive unit is arranged on a straight line that is perpendicular to the horizontal side of the circumscribing rectangle and divides the circumscribing rectangle into two equal parts (i.e., the vertical passing through the center of the circumscribing rectangle).
  • Housing in which the pedal crankshaft extends has substantially the contour of a semicircle.
  • the first part of the housing is substantially centered on a second part of the housing, whose contour is two connected by two parallel
  • Semicircles are equivalent (i.e., the shape of raceways of a sports field).
  • Semicircular shape may be distorted, in particular at the side of the motor gear, in particular a rectangle approximated (i.e., pressed in).
  • the amount of the second part corresponds to approximately 45% - 65% or 55% - 60% of the amount of the circumscribed
  • An alternative embodiment provides an equally oriented (ie, lying) oval contour for the first part of the housing.
  • the longitudinal axis of the pedal crankshaft lies substantially on the line at which the first part abuts the second part.
  • the drive unit is preferably such mounted so that the parallels of the second part are perpendicular to the direction of gravity when the bicycle is set up.
  • the second part may form a lower portion and be provided below the bicycle frame, or may form an upper portion of the drive unit within the assembly rotated by 180 °
  • Bicycle frame is arranged. There are different soil freedoms.
  • the output comprises an adapter which has circularly arranged fastening elements which are set up for fastening at least one chainring.
  • the fasteners can as well
  • Such a chainring adapter for the front chainrings is also referred to as Spider.
  • the fastening elements of the adapter are provided as a bolt circle or with a constant angular distance between each other, preferably in accordance with a standardized arrangement of chainrings.
  • Assembly method for mounting a drive unit to an electric bicycle It is first provided a bicycle frame and a drive unit according to the invention, for example by previous manufacturing steps.
  • the drive unit is connected to the bicycle frame.
  • the pedal crankshaft (or the bottom bracket or both) is already integrated in the drive unit when the connection of
  • Drive unit and bicycle frame is made.
  • the drive unit is only statically connected to the frame; no motion-transmitting connection is made between the frame and the drive unit, as would be the case if
  • the proposed bicycle frame comprises at least two of the elements selected from the group of down tube, chain stay and seat tube.
  • the elements meet at one
  • Designated connecting portion which is provided for mounting the drive unit.
  • the drive unit is attached to the connection portion by mounting the drive unit to a mounting arrangement of the connection portion. With the assembly of the drive unit all components of the pedal drive and the motor drive (apart from a controller and a battery) are attached to the frame at the same time.
  • a recess is provided, into which during the assembly of the drive unit, a bottom bracket portion of the drive unit is introduced, through which extends in particular the pedal crankshaft.
  • the recess corresponds to the area at which the bottom bracket is arranged in conventional frame.
  • the housing of the drive unit is preferably painted at least on the outer surface.
  • the housing is at least partially or completely made of a metal sheet (eg steel or aluminum or an aluminum alloy).
  • FIG. 1 shows an embodiment of the drive unit according to the invention, which is to be attached to a bicycle frame (also shown).
  • a drive unit 30 comprises a pedal crankshaft 32, a pedal crankshaft 34, a pedal crankshaft 36, a crank shaft 38, a crank shaft 40, a crank shaft 40, a crank shaft 40, a crank shaft 40, a crank shaft 42, a crank shaft 44,
  • Transmission 34 of the electric drive and an electric motor 36 are covered or enclosed by a multi-part housing.
  • the pedal crankshaft 32 is provided with pedal connection ends 33 to which pedal cranks can be attached.
  • the drive unit 30 has bearing elements 31 which support the pedal crankshaft 32 in the drive unit 30.
  • the drive unit 30 has bearing elements 31 which support the pedal crankshaft 32 in the drive unit 30.
  • FIG. 1 is an exploded view, the connecting elements are shown side by side in series. In the attached state, these interlock directly.
  • Threaded bolts 40-44 are bolted to threaded sleeves 60, 62, 70 extending from the opposite side through the connecting portion 10 of the frame to the threaded bolts 40-44 and into the latter
  • Through-holes 50 - 54 are provided in the connecting section 10, in which the threaded bolts 40 - 44 and threaded fasteners screwed thereto in the form of threaded sleeves 60, 62, 70 extend.
  • the threaded sleeves 60, 62, 70 are output side threaded fasteners opposite the threaded bolts 40-44.
  • Threaded bolts 40-44 form a flange connection with which the drive unit 30 is fastened to the connecting section 10.
  • the threaded sleeves 60, 62, 70 have heads that are beyond the housing and beyond the through holes 50-54 of the
  • Connecting portion 10 are arranged.
  • Connecting portion 10 a cover plate 74 is arranged. Mounting screws 64, 72 secure the cover plate 74 to the connection portion 10, i. the side surface thereof. The opposite side surface of the connecting portion 10 is in contact with the drive unit 30 by the flange connection, i. its housing.
  • Three screw connections are provided, which are formed by the threaded bolts 40-44, the threaded sleeves 60, 62, 70 and the through holes 50-54. It can be seen that, without structural disadvantages, the inside of the connecting portion forming the recess for the drive unit can be formed with more through-holes in the connecting portion than used for the screw connection become. This allows different orientations in the assembly of the
  • the drive unit can also be mounted upside down (i.e., 180 ° to the illustrated situation) on the connecting portion.
  • the output (not shown) or at least one front chainring is mounted on the side opposite to the side of the drive unit having the threaded bolts 40-44. Electric motor 36 and gear of the electric motor 34 are shown covered by the housing.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Elektrofahrrad, wobei die Antriebseinheit einen Elektromotor und ein Gehäuse umfasst, in dem der Elektromotor untergebracht ist. Die Antriebseinheit umfasst ferner eine Pedalkurbelwelle mit Pedalanschlussenden oder zumindest ein Tretlager, die bzw. das ebenfalls in dem Gehäuse untergebracht ist. Die Pedalkurbelwelle ist über innerhalb des Gehäuses installierte Komponenten mit einem gemeinsamen Abtrieb der Antriebseinheit drehmomentübertragend verbunden. Die Erfindung betrifft ferner ein Montageverfahren zur Montage der Antriebseinheit an ein Elektrofahrrad. Ein Fahrradrahmen sowie eine erfindungsgemäße Antriebseinheit werden vorgesehen und die Antriebseinheit wird mit dem Fahrradrahmen verbunden. Die Pedalkurbelwelle ein Tretlager ist bereits in der Antriebseinheit bereits integriert, wenn die Verbindung von Antriebseinheit und Fahrradrahmen hergestellt wird.

Description

Beschreibung Titel
Antriebseinheit für ein Elektrofahrrad und Montageverfahren zur Montage einer
Antriebseinheit an ein Elektrofahrrad
Stand der Technik
Es ist bekannt, Elektrofahrräder mit einem Elektromotor auszustatten, der an dem
Tretlager des Fahrradrahmens angeordnet ist. Hierbei sind der Elektromotor und die zugehörige Getriebeeinheit um das Tretlager des Rahmens herum gruppiert (Mittelmotor), wobei eine drehmomentübertragende mechanische Verbindung zwischen
Elektromotoreinheit und Tretlager bzw. einem Abtrieb hergestellt wird.
Durch die Laufräder ist der Bauraum am Tretlager begrenzt, wobei ein kleiner Radstand wünschenswert ist im Interesse eines verbesserten Fahrverhaltens. Bei den aktuellen Ausführungen des Mittelmotors ergeben sich Einschränkungen für die Rahmenform und es ergibt sich eine Erhöhung des Radstands. Schließlich ergibt sich eine komplexe Verbindungsstruktur zwischen Elektromotoreinheit, Rahmen und Abtrieb, da die
Elektromotoreinheit nicht nur montiert, sondern auch bewegungsübertragend mit dem Antriebsstrang des Fahrrads verbunden werden muss. Weiterhin ist die Ausrichtung der Antriebseinheit nicht wählbar, sondern festgeschrieben.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Antriebseinheit und das Montageverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung ermöglicht eine deutlich vereinfachte Montage und Verbindungsstruktur zwischen Antriebseinheit, Abtrieb und Rahmen. Ferner ergibt sich eine höhere
Integrationsdichte, die zu einer reduzierten Bauform und reduzierter Komplexität der Verbindung zwischen Elektromotor, Kette und Rahmen führt. Die Orientierung der Antriebseinheit gegenüber dem Rahmen kann flexibel ausgestaltet werden; insbesondere kann ohne Änderung der Befestigungsstruktur die gleiche Antriebseinheit unterhalb des Rahmens oder innerhalb des Rahmendreiecks angeordnet werden. Die Befestigung der Antriebskomponenten an den Rahmen ist gegenüber dem Stand der Technik deutlich vereinfacht. Es ergeben sich kompaktere Antriebseinheiten für Elektrofahrräder mit Mittelmotor. Die fahrradtypische Rahmengeometrie kann beibehalten werden und kurze Radstände sind weiterhin möglich.
Der Abtrieb erfolgt über einen Lochkranz, der den handelsüblichen Geometrien entspricht, und an den ein Antriebskettenblatt montiert werden kann. Die Kraftübertragung an das Hinterrad kann mit konventionellen Fahrradkomponenten erfolgen. So sind z.B.
Mehrfachkettenblätter (am Tretlager) oder Riemen einsetzbar. Dieses wird realisiert durch eine (vorzugsweise einzige) standardisierte Schnittstelle zum Antriebsstrang.
Die Erfindung sieht vor, dass in der Antriebseinheit, welche an den Fahrradrahmen zu montieren ist, nicht nur die Komponenten für den elektrischen Antrieb (Elektromotor und Getriebe) untergebracht sind, sondern auch die Komponenten des Pedalantriebs integriert werden. Insbesondere ist an der Antriebseinheit auch der Abtrieb angeordnet. Die
Schnittstellen zum verbleibenden Antriebsstrang des Fahrrads, erlauben den Verbau üblicher Fahrradkomponenten (Kurbeln, Schaltungen, Kettenblätter, Ketten... ).
Voraussetzung dafür ist die Integration der Antriebskomponenten zur Übertragung der Muskelkraft und des elektrischen Antriebs in einer kompakten Baugruppe. Daher geht die Erfindung von einer Einheit des Elektroantriebs und des Pedalantriebs aus, die ferner den Abtrieb vorsieht. Der Rahmen hat daher lediglich statische Aufgaben und trägt keine Komponente, die dem Pedalantrieb angehört (Lagersitze, Kurbeln... ). Insbesondere sind sämtliche beweglichen Antriebselemente (abgesehen von Hinterrad und zugehöriger Kette) als eine Einheit vorgesehen. Die Montage des Antriebs erfordert lediglich die
(statische) Befestigung der Antriebseinheit an den Rahmen. Es ist keine
bewegungsübertragende Verbindung von Antriebsteilen notwendig, insbesondere kein Anschluss des Elektromotors an einen Abtrieb, auf den auch der Pedalantrieb wirkt. Aufgrund der vereinfachten Befestigung und der hohen Integration kann die
Antriebseinheit mit Befestigungsmitteln montiert werden, die eine hohe Flexibilität bei der Orientierung der Antriebseinheit ermöglichen, und die Designfreiheit bei der Gestaltung des Rahmens kann wesentlich erhöht werden. Alle Schnittstellen mit dem Antriebsstrang des Fahrrads sind rotationsinvariant bezüglich einer Drehung um die Pedalachse.
Dadurch kann die Antriebseinheit um diese Achse verdreht eingebaut werden, ohne funktionale Beeinträchtigungen. Bei entsprechender Gestaltung des Rahmens kann die Motoreinheit z.B. unterhalb des Rahmengestänges montiert werden, oder aber auch um 180° gedreht im Rahmendreieck montiert werden, wobei die selbe Art von Antriebseinheit mit der selben Art von Befestigungselementen für die verschiedenen
Anordnungsmöglichkeiten verwendet wird.
Da die Pedalkurbelwelle (und das Tretlager) in der erfindungsgemäßen Antriebseinheit integriert ist, werden mit der Montage der Antriebseinheit nicht nur die Komponenten des Elektroantriebs mit dem Rahmen verbunden, sondern gleichzeitig auch die Komponenten des Pedalantriebs (insbesondere das Tretlager und die darin angeordnete
Pedalkurbelwelle). Eine einfache Schraubverbindung ermöglicht die verdrehsichere
Montage der Antriebseinheit (einschließlich Elektromotoreinheit und Pedalantriebseinheit) an den Rahmen, insbesondere da die Tretwelle (d.h. die Pedalkurbelwelle) bereits Teil der Antriebseinheit ist und somit bereits vollständig mit der Motoreinheit bzw. mit dem Abtrieb verbunden ist. Die lediglich statische Verbindung zwischen Antriebseinheit und Rahmen (ohne Übertragung von mechanischer Leistung oder einer Antriebsrotation) vereinfacht die Befestigung und erhöht die Flexibilität der Anordnung der Antriebseinheit (einschließlich des Elektromotors) gegenüber dem Fahrradrahmen, wodurch
insbesondere der gleiche Typ von Antriebseinheit für unterschiedliche Fahrradtypen (z.B. mit unterschiedlicher Bodenfreiheit) verwendet werden kann.
Die Erfindung betrifft daher eine Antriebseinheit für ein Elektrofahrrad, wobei die
Antriebseinheit einen Elektromotor und ein Gehäuse umfasst. In dem Gehäuse ist (unter anderem) der Elektromotor untergebracht. Die Antriebseinheit weist eine Pedalkurbelwelle auf, die ebenfalls in dem Gehäuse untergebracht ist. Die Pedalkurbelwelle ist mit
Pedalanschlussenden versehen, an die die Pedalkurbeln befestigt werden können. Die
Pedalkurbelwelle ist ebenfalls in dem Gehäuse untergebracht. Hierbei stehen die
Pedalanschlussenden aus dem Gehäuse heraus, damit daran die Pedalkurbelwellen befestigt werden können. Alternativ kann die Antriebseinheit ein Tretlager umfassen, das in dem Gehäuse untergebracht ist. Das Gehäuse weist Ausnehmungen auf, durch die sich die Enden der Pedalkurbelwelle hindurch erstrecken, damit diese mit Pedalkurbeln verbunden werden können.
Ob die Antriebseinheit das Tretlager, die Pedalkurbelwelle, oder beide Komponenten umfasst, ist als äquivalent anzusehen, da diese Möglichkeiten gleichermaßen das erfindungsgemäße Konzept realisieren, den Pedalantrieb und den Elektromotor in einer gemeinsamen Antriebseinheit vorzusehen und ein gemeinsames Gehäuse (zur gemeinsamen Befestigung) zu verwenden. Da das Tretlager zur vollständigen Funktion die Pedalkurbelwelle erfordert, würde auch eine Antriebseinheit mit Tretlager und ohne Pedalkurbelwelle die Erfindung realisieren, da zur Fertigstellung des Antriebs die
Pedalkurbelwelle ohnehin eingesetzt werden muss.
5
Die Pedalkurbelwelle ist über innerhalb des Gehäuses installierte Komponenten mit einem gemeinsamen Abtrieb der Antriebseinheit drehmomentübertragend (bzw.
drehbewegungsübertragend) verbunden. Dadurch wird die Kompaktheit erhöht. o Eine bevorzugte Ausführungsform der Antriebseinheit sieht vor, dass diese ferner ein
Motorgetriebe zur Verbindung des Elektromotors mit dem Abtrieb aufweist. Das
Motorgetriebe ist ebenfalls in dem Gehäuse untergebracht. Der Abtrieb kann unmittelbar mit der Pedalkurbelwelle verbunden sein. Ferner kann die Pedalkurbelwelle über ein erstes Getriebe mit dem Abtrieb verbunden sein, und der Motor kann über das
5 Motorgetriebe mit dem Abtrieb verbunden sein, so dass erst der Abtrieb die beiden
Antriebe kombiniert. Der Abtrieb kann eine Abtriebswelle umfassen, und insbesondere zusätzliche Stege mit Befestigungselementen (d.h. Spider), die zur Befestigung mindestens eines Kettenblatts geeignet sind. Gemäß einer spezifischen Ausführungsform entspricht die Abtriebswelle der Pedalkurbelwelle, an die der Elektromotor über das
0 Getriebe angeschlossen ist.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit ferner Lagerelemente aufweist, die die Pedalkurbelwelle in der Antriebseinheit lagern. Die Lagerelemente sind ebenfalls in dem Gehäuse untergebracht. Die Lagerelemente umfassen vorzugsweise ein
5 Tretlagergehäuse, in dem die Pedalkurbelwelle untergebracht ist. Die Lagerelemente und das Tretlagergehäuse bilden das Tretlager. Diese sind Teil des Gehäuses bzw. von dem Gehäuse umgeben.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Gehäuse
o Anschlusselemente zur Montage der Antriebseinheit an einen Fahrradrahmen umfasst.
Die Anschlusselemente sind insbesondere in Form von Gewindebolzen ausgeführt. Die Gewindebolzen sind in ihrer Erstreckungsrichtung entlang der Tretlagerachse
ausgerichtet. Sie werden bei der Montage durch Durchgangslöcher im Rahmen geführt und von der Gegenseite mit Gewindehülsen verschraubt. Bei der Montage wird die
5 Motoreinheit entlang der Pedalachse an die Rahmenschnittstelle geführt und die
Gewindebolzen treffen im gleichen Arbeitsgang auf die Durchgangslöcher im Fahrradrahmen. In einem vormontierten Zustand ist die Antriebseinheit mit Anschlusselementen in Form von Gewindebolzen ausgestattet, die sich parallel zur Pedalkurbelwelle erstrecken, und die vorgesehen sind, in Durchgangslöcher in einem betreffenden Abschnitt eines Rahmens eingesteckt zu werden. Daraufhin werden diese wie vorgehend beschrieben verschraubt. Alternativ können die Anschlusselemente als Durchgangslöcher ausgebildet sein, durch die Schrauben hindurch gesteckt werden können, die bei der Montage ebenfalls durch Durchgangslöcher des Fahrradrahmens hindurch gesteckt werden, um so eine Schraubverbindung vorzusehen. Bevorzugt sind jedoch die Anschlusselemente als Gewindebolzen ausgebildet.
Die Anschlusselemente (vorzugsweise als Gewindebolzen ausgebildet) sind um die Pedalkurbel herum angeordnet. Die Anordnung ist derart, dass die Antriebseinheit in unterschiedlichen Orientierungen am Fahrradrahmen befestigt werden kann,
insbesondere in (mindestens) zwei Orientierungen, die um 180° zueinander verdreht sind. Hierzu sind die Anschlusselemente insbesondere mit dem gleichen Abstand zur
Pedalkurbel und vorzugsweise auch mit einem konstanten Winkelabstand zueinander angeordnet.
Die Anschlusselemente sind rotationssymmetrisch zur Längsachse der Pedalkurbelwelle angeordnet, wobei die Symmetrie sich bei Drehungen um ein geradzahliges Vielfaches eines Winkelversatzes (bsp. 30°, 45°, 60°) ergibt. Die Anschlusselemente liegen auf einer Kreisbahn eines Kreises, dessen Mittelpunkt auf der Längsachse der Pedalkurbelwelle liegt. Die Anschlusselemente sind über ein Wnkelintervall in einer Ebene (mit
vorzugsweise gleichem Winkelabstand zueinander) verteilt, zu der die Pedalkurbelwelle senkrecht verläuft und zu der die Anschlusselemente senkrecht verlaufen. Das
Winkelintervall überstreicht mindestens 90° und maximal 270°, mindestens 120° und maximal 240°, mindestens 150° und maximal 210° und vorzugsweise mindestens 170° und maximal 190°. Der Winkelabstand zwischen den Anschlusselementen ist konstant, die Anschlusselemente sind gleichmäßig über das Wnkelintervall verteilt. Es sind vorzugsweise mindestens 3 Anschlusselemente in der Einheit vorgesehen, insbesondere
3 - 10 oder 3 - 6. Es ergibt sich eine Rasterung, die mehrere Orientierungen der
Antriebseinheit durch Verschrauben der Anschlusselemente an unterschiedliche (gemäß gewünschter Orientierung wählbare) Durchgangslöcher im Fahrradrahmen erlaubt. Ferner kann der Fahrradrahmen mit einem Verbindungsabschnitt vorgesehen werden, der Durchgangslöcher (oder andere Befestigungselemente) aufweist, und der zur Befestigung der Antriebseinheit eingerichtet ist. Die Durchgangslöcher des Verbindungsabschnitts und die Anschlusselemente der Antriebseinheit in Form von Gewindebolzen sind eingerichtet, miteinander zu fluchten. Die Verbindung von Antriebseinheit und Verbindungsabschnitt des Rahmens wird mit Hülsen mit Innengewinden (d. h. Gewindehülsen) vorgesehen, die von der Gegenseite der Durchgangslöcher auf die Gewindebolzen aufgeschraubt werden. Ferner kann zur Verbindung von Antriebseinheit und Verbindungsabschnitt des Rahmens ein Anschlag oder eine Führung vorgesehen sein, mit der die Antriebseinheit und der Verbindungsabschnitt in Kontakt treten oder ineinander (verschiebbar) eingreifen.
Dadurch wird die Montage vereinfacht.
Das Gehäuse hat eine Kontur (bei Projektion auf eine Ebene, zu der die Pedalkurbelwelle senkrecht steht) mit einem umschreibenden Rechteck, dessen Seitenverhältnis ca. 1 :1 beträgt mit einer Maximalabweichung von maximal 25 %, 15 %, 10 % oder 5 % zu diesem Wert, so dass sich das umschreibende Rechteck im Wesentlichen als Quadrat ergibt. Dadurch kann das Gehäuse um eine halbe Umdrehung umgekehrt werden, ohne dass sich unterschiedliche minimal erforderliche Radstände ergeben.
Das Rechteck weist zwei horizontale und vertikale Seiten auf (bezogen auf die
Gravitationsrichtung, wenn der Rahmen bzw. das Fahrrad aufgestellt ist), wenn das Gehäuse in einer ausgerichteten Orientierung (0° oder 180°, ggf. auch 90° oder 270°) montiert ist.
Die Längsachse der Pedalkurbelwelle steht senkrecht auf einem Punkt, der auf einer Seitenhalbierenden des Rechtecks liegt, vorzugsweise auf einer vertikalen
Seitenhalbierenden. Der Punkt kann ebenso in der Nähe der Seitenhalbierenden liegen, sofern der sich ergebende Abstand zwischen Punkt und Seitenhalbierende maximal 20 %, 10 %, 5 %, 3 % oder 2 % der Länge der Seite beträgt, die von der Seitenhalbierenden halbiert wird. Der Motor und das Motorgetriebe bilden eine Linie, oberhalb der das Tretlager bzw. die
Pedalkurbelwelle angeordnet ist. Mittelpunkt des Motors, Mittelpunkt des Motorgetriebes und Längsachse der Pedalkurbelwelle (bzw. des Tretlagers) ergeben ein im Wesentlichen gleichseitiges Dreieck, wobei die Länge der längsten Seite nicht mehr als 40 %, 30 %, 25 %, 15 %, 10 % oder 5 % von der Länge der kürzesten Seite des Dreiecks abweicht. Dies ermöglicht eine Verdrehung des Motors, wobei die umschreibende Kontur im Wesentlichen konstant bleibt, so dass keine weiteren Anpassungen am Fahrradrahmen notwendig sind, wenn die Antriebseinheit in unterschiedliche Orientierungen montiert wird.
Weiterhin sind der Mittelpunkt des Motors und der Mittelpunkt des Motorgetriebes auf einer ersten Gerade vorgesehen und die Längsachse der Pedalkurbelwelle ist auf einer zweiten Geraden vorgesehen, wobei die erste und die zweite Gerade das umschreibende Rechteck in drei im Wesentlichen gleiche Abschnitte aufteilt, wobei die Höhe der so eingeteilten Abschnitte nicht mehr als 20%, 10% oder 5 % voneinander abweicht. Die zweite Gerade ist parallel zu einer horizontalen Seite des umschreibenden Rechtecks und die erste Gerade ist im Wesentlichen parallel zu dieser Seite des umschreibenden Rechtecks, vorzugsweise mit einer Winkelabweichung von maximal 20°, 10° oder 5°. Diese Aufteilung erleichtert ebenfalls eine Rotation der Antriebseinheit, ohne dass sich wesentliche Unterschiede bei der Montage und Anordnung im Fahrradrahmen ergeben. Der Mittelpunkt des Motors entspricht vorzugsweise der Längsachse der Motorwelle und der Mittelpunkt des Motorgetriebes entspricht der Drehachse eines Zahnrads, das in die Motorwelle eingreift.
Zumindest zwei der Anschlusselemente der Antriebseinheit sind auf der zweiten Geraden angeordnet. Eines der Anschlusselemente der Antriebseinheit ist auf einer Geraden angeordnet, die senkrecht zu der horizontalen Seite des umschreibenden Rechtecks ist, und die das umschreibende Rechteck in zwei gleich große Teile teilt (d.h. die Vertikale, die durch die Mitte des umschreibenden Rechtecks verläuft). Ein erster Teil des
Gehäuses, in dem sich die Pedalkurbelwelle erstreckt, hat im Wesentlichen die Kontur eines Halbkreises. Der erste Teil des Gehäuses setzt im Wesentlichen mittig auf einen zweiten Teil des Gehäuses auf, dessen Kontur zwei durch zwei Parallelen verbundenen
Halbkreisen entspricht (d.h. der Form von Laufbahnen eines Sportfeldes). Die
Halbkreisform kann insbesondere an der Seite des Motorgetriebes verzerrt sein, insbesondere einem Rechteck angenähert (d.h. eingedrückt) sein. Die Höhe des zweiten Teils entspricht ca. 45 % - 65 % oder 55 % - 60 % der Höhe des umschriebenen
Rechtecks.
Eine alternative Ausführungsform sieht eine gleichermaßen orientierte (d.h. liegende) ovale Kontur für den ersten Teil des Gehäuses vor. Die Längsachse der Pedalkurbelwelle liegt im Wesentlichen auf der Linie, an der der erste Teil auf den zweiten Teil stößt. Die Antriebseinheit wird vorzugsweise derart montiert, dass die Parallelen des zweiten Teils senkrecht zur Gravitationsrichtung sind, wenn das Fahrrad aufgestellt ist. Der zweite Teil kann einen unteren Abschnitt bilden und unterhalb des Fahrradrahmens vorgesehen sein, oder kann bei einer um 180° gedrehten Montage einen oberen Abschnitt der Antriebseinheit bilden, der innerhalb des
Fahrradrahmens angeordnet ist. Es ergeben sich unterschiedliche Bodenfreiheiten.
Aufgrund der obenstehenden Einteilung ergeben sich jedoch im Wesentlichen gleiche seitliche Abstände zwischen Pedalkurbelachse und Außenkontur. Mit anderen Worten erstreckt sich in beiden Orientierungen die Antriebseinheit ungefähr gleich weit in
Richtung des Hinterrads. Durch den kompakten Aufbau muss bei keiner der möglichen Orientierungen ein besonders großer Radstand (bzw. Abstand des Hinterrads von der Pedalkurbelachse) aufgrund der Bauform der Antriebseinheit eingehalten werden.
Weiterhin ist vorgesehen, dass der Abtrieb einen Adapter umfasst, der kreisförmig angeordnete Befestigungselemente aufweist, die zur Befestigung mindestens eines Kettenblatts eingerichtet sind. Die Befestigungselemente können ebenso
Durchgangslöcher sein. Ein derartiger Kettenblattadapter für die vorderen Kettenblätter wird auch als Spider bezeichnet. Die Befestigungselemente des Adapters sind als Lochkreis vorgesehen bzw. mit einem konstanten Winkelabstand zwischen einander, vorzugsweise gemäß einer standardisierten Anordnung von Kettenblättern.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird diese realisiert mittels eines
Montageverfahrens zur Montage einer Antriebseinheit an ein Elektrofahrrad. Es wird zunächst ein Fahrradrahmen sowie eine erfindungsgemäße Antriebseinheit vorgesehen, beispielsweise durch vorhergehende Herstellungsschritte. Die Antriebseinheit wird mit dem Fahrradrahmen verbunden. Die Pedalkurbelwelle (oder auch das Tretlager oder beides) ist bereits in der Antriebseinheit integriert, wenn die Verbindung von
Antriebseinheit und Fahrradrahmen hergestellt wird. Die Antriebseinheit wird nur statisch mit dem Rahmen verbunden; es wird keine bewegungsübertragende Verbindung zwischen Rahmen und Antriebseinheit hergestellt, wie es etwa der Fall wäre, wenn das
Tretlager und/oder die Pedalkurbelwelle bereits an dem Rahmen befestigt wäre und daraufhin die restliche Antriebskomponenten montiert werden.
Der vorgesehene Fahrradrahmen umfasst mindestens zwei der Elemente ausgewählt aus der Gruppe Unterrohr, Kettenstrebe und Sitzrohr. Die Elemente treffen an einem
Verbindungsabschnitt des Fahrradrahmens zusammen. Diese Stelle entspricht der Stelle, an der beim Rahmen nach dem Stand der Technik üblicherweise das Tretlager vorgesehen ist. Da erfindungsgemäß kein Tretlager (und auch keine Pedalkurbelwelle) in dem Rahmen integriert ist (bevor die Antriebseinheit befestigt wird), wird diese Stelle des Rahmens, an der das Tretlager erfindungsgemäß ausgelassen ist, als
Verbindungsabschnitt bezeichnet, die zur Montage der Antriebseinheit vorgesehen ist. Die Antriebseinheit wird an dem Verbindungsabschnitt befestigt, indem die Antriebseinheit an eine Befestigungsanordnung des Verbindungsabschnitts montiert wird. Mit der Montage der Antriebseinheit werden gleichzeitig alle Komponenten des Pedalantriebs und des Motorantriebs (abgesehen von einer Steuerung und einem Akkumulator) an dem Rahmen befestigt.
An dem Verbindungsabschnitt ist eine Ausnehmung vorgesehen, in die bei der Montage der Antriebseinheit ein Tretlagerabschnitt der Antriebseinheit eingebracht wird, durch den sich insbesondere die Pedalkurbelwelle hindurch erstreckt. Die Ausnehmung entspricht dem Bereich, an dem bei üblichen Rahmen das Tretlager angeordnet ist. In die
Ausnehmung wird die Antriebseinheit angeordnet, und über die Befestigungselemente werden Antriebseinheit und Verbindungsabschnitt miteinander befestigt, wobei ein Pedalantriebsabschnitt der Antriebseinheit in der Ausnehmung angeordnet wird. Das Gehäuse der Antriebseinheit ist vorzugsweise zumindest an der Außenfläche lackiert. Das Gehäuse ist zumindest abschnittsweise oder vollständig aus einem Metallblech (bsp. Stahl oder Aluminium oder eine Aluminiumlegierung) beschaffen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebseinheit, die an einem Fahrradrahmen (ebenso dargestellt) zu befestigen ist.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Figur 1 zeigt einen unteren Teil eines Fahrradrahmens, der sich im Wesentlichen aus einem Sitzrohr 20, einer Kettenstrebe 22 und einem Unterrohr 24 zusammensetzt. Diese treffen an einem Verbindungsabschnitt 10 des Fahrradrahmens zusammen. Die von dem Rahmen abgewandte Seite des Verbindungsabschnitts 10 bildet eine Ausnehmung in Halbkreisform. Die Halbkreisform kann durch mehrere ebene Abschnitte angenähert sein. Eine erfindungsgemäße Antriebseinheit 30 umfasst eine Pedalkurbelwelle 32, ein
Getriebe 34 des Elektroantriebs und einen Elektromotor 36. Diese sind durch ein mehrteiliges Gehäuse abgedeckt bzw. eingeschlossen. Die Pedalkurbelwelle 32 ist mit Pedalanschlussenden 33 versehen, an die Pedalkurbeln befestigt werden können.
Aufgrund der perspektivischen Ansicht ist nur ein Pedalanschlussende 33 dargestellt. Die Antriebseinheit 30 weist Lagerelemente 31 auf, die die Pedalkurbelwelle 32 in der Antriebseinheit 30 lagern. Über Gewindebolzen 40 - 44 ist das Gehäuse der
Antriebseinheit 30 mit dem Verbindungsabschnitt 10 verbunden. Da die Figur 1 eine Explosionsdarstellung ist, sind die Anschlusselemente in Reihe nebeneinander dargestellt. Im befestigten Zustand greifen diese unmittelbar ineinander ein. Die
Gewindebolzen 40 - 44 werden mit Gewindehülsen 60, 62, 70 verschraubt, die sich von der gegenüber liegenden Seite durch den Verbindungsabschnitt 10 des Rahmens hindurch zu den Gewindebolzen 40 - 44 hin erstrecken und in diese mittels
Schraubverbindungen eingreifen.
In dem Verbindungsabschnitt 10 sind Durchgangslöcher 50 - 54 vorgesehen, in denen sich die Gewindebolzen 40 - 44 sowie damit verschraubte Schraubverbindungselemente in Form von Gewindehülsen 60, 62, 70 erstrecken. Die Gewindehülsen 60, 62, 70 sind abtriebseitige Schraubverbindungselemente, gegenüberliegend zu den Gewindebolzen 40 - 44. Die Schraubverbindungselemente, d. h. die Gewindehülsen 60, 62, 70 und die
Gewindebolzen 40 - 44, bilden eine Flanschverbindung, mit der die Antriebseinheit 30 an dem Verbindungsabschnitt 10 befestigt ist. Die Gewindehülsen 60, 62, 70 weisen Köpfe auf, die jenseits des Gehäuses und jenseits der Durchgangslöcher 50 - 54 des
Verbindungsabschnitts 10 angeordnet sind.
Zwischen den Köpfen der Gewindehülsen 60, 62, 70 und einer Seitenfläche des
Verbindungsabschnitts 10 ist ein Abdeckblech 74 angeordnet. Befestigungsschrauben 64, 72 befestigen das Abdeckblech 74 mit dem Verbindungsabschnitt 10 d.h. der Seitenfläche hiervon. Die dazu entgegengesetzte Seitenfläche des Verbindungsabschnitts 10 ist durch die Flanschverbindung in Kontakt mit der Antriebseinheit 30, d.h. dessen Gehäuse.
Es sind drei Schraubverbindungen vorgesehen, die von den Gewindebolzen 40 - 44, den Gewindehülsen 60, 62, 70 und den Durchgangslöchern 50 - 54 gebildet werden. Es ist ersichtlich, dass ohne strukturelle Nachteile die Innenseite des Verbindungsabschnitts, welche die Ausnehmung für die Antriebseinheit bilden, in dem Verbindungsabschnitt mehr Durchgangslöcher ausgebildet werden können, als zur Schraubverbindung verwendet werden. Dies ermöglicht unterschiedliche Orientierungen bei der Montage der
Antriebseinheit an den Rahmen. Insbesondere kann die Antriebseinheit auch auf dem Kopf stehend (d.h. um 180° zu der dargestellten Situation) an dem Verbindungsabschnitt montiert werden.
Der Abtrieb (nicht dargestellt) bzw. mindestens ein vorderes Kettenblatt wird an der Seite montiert, die der Seite der Antriebseinheit entgegengesetzt ist, welche die Gewindebolzen 40 - 44 aufweist. Elektromotor 36 und Getriebe des Elektromotors 34 sind durch das Gehäuse abgedeckt dargestellt.

Claims

Antriebseinheit für ein Elektrofahrrad, wobei die Antriebseinheit (30) einen
Elektromotor (36) und ein Gehäuse umfasst, in dem der Elektromotor
untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit ferner eine Pedalkurbelwelle (32) mit Pedalanschlussenden (33) oder zumindest ein Tretlager umfasst, die bzw. das ebenfalls in dem Gehäuse untergebracht ist, wobei die Pedalkurbelwelle (32) über innerhalb des Gehäuses installierte Komponenten mit einem gemeinsamen Abtrieb der Antriebseinheit drehmomentübertragend verbunden ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1 , wobei die Antriebseinheit ferner ein
Motorgetriebe (34) zur Verbindung des Elektromotors (36) mit dem Abtrieb aufweist, wobei das Motorgetriebe (34) ebenfalls in dem Gehäuse untergebracht ist.
Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Antriebseinheit ferner
Lagerelemente (31) aufweist, die die Pedalkurbelwelle (32) in der Antriebseinheit lagern, wobei die Lagerelemente (31) ebenfalls in dem Gehäuse untergebracht sind, und wobei die Lagerelemente (31) vorzugsweise ein Tretlagergehäuse umfassen, in dem die Pedalkurbelwelle (32) untergebracht ist.
Antriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse ferner Anschlusselemente, vorzugsweise Schraubverbindungselemente, zur Montage der Antriebseinheit an einen Fahrradrahmen umfasst, insbesondere in Form von Anschlusselementen, die an dem Gehäuse angebracht sind, oder in Form von Durchgangslöchern, die sich parallel zu der Pedalkurbelwelle (32) erstrecken.
Antriebseinheit nach Anspruch 4, wobei die Anschlusselemente in Form von Gewindebolzen (40 - 44) ausgebildet sind, die um die Pedalkurbelwelle (32) herum angeordnet sind, insbesondere mit dem gleichen Abstand zur
Pedalkurbelwelle (32) und mit einem konstanten Winkelabstand zueinander.
6. Antriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Abtrieb einen Adapter umfasst, der kreisförmig angeordnete Befestigungselemente (70, 72) aufweist, die zur Befestigung mindestens eines Kettenblatts eingerichtet sind.
7. Antriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse zweiteilig ausgeführt ist, ein erster Teil des Gehäuses den Elektromotor (36) und Komponenten (34) umgreift, die den Elektromotor (36) drehmomentübertragend mit dem Abtrieb verbinden, und ein zweiter Teil des Gehäuses eine Durchführung aufweist, durch die sich hindurch die Pedalkurbelwelle (32) erstreckt, wobei der zweite Teil des Gehäuses die Pedalkurbelwelle (32) sowie die Komponenten umgreift, über die die Pedalkurbelwelle (32) mit dem Abtrieb der Antriebseinheit verbunden ist.
8. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet dass die Antriebseinheit innerhalb des Rahmendreiecks des Elektrofahrrads angeordnet werden kann.
9. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet dass die Antriebseinheit rotationsinvariant bezüglich einer Drehung um die durch die Pedalkurbelwelle verlaufende Pedalachse ohne funktionale Beeinträchtigungen betrieben werden kann, insbesondere bei einer Drehung um 180°.
10. Montageverfahren zur Montage einer Antriebseinheit an ein Elektrofahrrad, wobei ein Fahrradrahmen (20 - 24) sowie die Antriebseinheit (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche vorgesehen wird und die Antriebseinheit (30) mit dem Fahrradrahmen verbunden wird, wobei die Pedalkurbelwelle (32) bzw. ein Tretlager in der Antriebseinheit bereits integriert ist, wenn die Verbindung von Antriebseinheit (30) und Fahrradrahmen (20 - 24) hergestellt wird.
1 1. Montageverfahren nach Anspruch 10, wobei der vorgesehene Fahrradrahmen mindestens zwei der Elemente Unterrohr (24), Kettenstrebe (22) und Sitzrohr (20) umfasst, die an einem Verbindungsabschnitt (10) des Fahrradrahmens zusammentreffen, wobei die Antriebseinheit (30) an dem Verbindungsabschnitt (10) befestigt wird, indem die Antriebseinheit an eine Befestigungsanordnung des Verbindungsabschnitts montiert wird.
12. Montageverfahren nach Anspruch 10, wobei an dem Verbindungsabschnitt (10) eine Ausnehmung vorgesehen ist, in die bei der Montage der Antriebseinheit (30) ein Tretlagerabschnitt der Antriebseinheit eingebracht wird, durch den sich die Pedalkurbelwelle (32) erstreckt.
13. Montageverfahren nach Anspruch 10, wobei die Antriebseinheit innerhalb des Rahmendreiecks angeordnet wird.
14. Montageverfahren nach Anspruch 10, wobei die Antriebseinheit in mindestens zwei Orientierungen zueinander montiert werden kann, insbesondere zwei Orientierungen, die um 180° zueinander gedreht sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107618616A (zh) * 2016-07-13 2018-01-23 株式会社岛野 自行车驱动单元
US10036465B2 (en) 2015-07-17 2018-07-31 Shimano Inc. Bicycle component

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT13508U1 (de) * 2013-08-02 2014-02-15 Mario Preining Montagesystem zur Anbindung eines elektrischen Antriebssystem an Fahrräder
CN106184590A (zh) * 2016-08-16 2016-12-07 苏州八方电机科技有限公司 中置电机连接架和中置电机
EP3686102B1 (de) * 2019-01-25 2021-10-27 Amprio GmbH Pedelec-tretlagerantriebseinheit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2312403A (en) * 1996-04-26 1997-10-29 Giant Mfg Co Bicycle equipped with electrical driving device
EP0825101A2 (de) * 1996-08-14 1998-02-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fahrrad mit elektrischem Hilfsmotor
EP0847915A2 (de) * 1996-12-16 1998-06-17 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Hilfsantrieb für Fahrräder
JPH115584A (ja) * 1997-04-24 1999-01-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電動自転車用駆動ユニット構造
US6073717A (en) * 1996-07-03 2000-06-13 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Electric motor assisted vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2312403A (en) * 1996-04-26 1997-10-29 Giant Mfg Co Bicycle equipped with electrical driving device
US6073717A (en) * 1996-07-03 2000-06-13 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Electric motor assisted vehicle
EP0825101A2 (de) * 1996-08-14 1998-02-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fahrrad mit elektrischem Hilfsmotor
EP0847915A2 (de) * 1996-12-16 1998-06-17 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Hilfsantrieb für Fahrräder
JPH115584A (ja) * 1997-04-24 1999-01-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電動自転車用駆動ユニット構造

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10036465B2 (en) 2015-07-17 2018-07-31 Shimano Inc. Bicycle component
CN107618616A (zh) * 2016-07-13 2018-01-23 株式会社岛野 自行车驱动单元
CN107618616B (zh) * 2016-07-13 2019-09-27 株式会社岛野 自行车驱动单元

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