WO2014075865A1

WO2014075865A1 - Konventionelles fahrrad mit option zur aufrüstung als elektrofahrrad

Info

Publication number: WO2014075865A1
Application number: PCT/EP2013/071634
Authority: WO
Inventors: Alexandre J. FADDOUL
Original assignee: Colag Ag
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2014-05-22

Abstract

Das Fahrrad weist als Besonderheit ein im oder am Rahmen integriertes Fach (1) zur Aufnahme einer in dieses Fach passenden Batterie (6) auf. Eine fixfertige Verkabelung ist verlegt, welche vom Batteriefach (1) zum Steuergerät (4) mit Display und Drehgriff (15) am Lenker führt, sowie zum Controller (5) an der Tretkurbel, und zu einer Schnittstelle mit blinden Steckern oder blinden Buchsen, zur Verbindung aller elektrischen Teile eines später möglicherweise einzubauenden Elektroantriebs in Form eines Vorderrades mit Radnabenmotor. Für die spätere allenfalls gewünschte Elektrifizierung sind einzig drei Komponenten bzw. Arbeitsschritte nötig, nämlich 1.) ein neues Vorderrad mit Radnabenmotor einsetzen, 2.) eine Batterie in das vorhandene Batteriefach (1) einsetzen, 3.) Eine elektrische Verbindung vom Motor zur vorhandenen Schnittstelle mit dem bisher blinden Stecker oder blinden Buchse herstellen.

Description

Konventionelles Fahrrad mit Option

zur Aufrüstung als Elektrofahrrad

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein an sich konventionelles Fahrrad, das aber zur Aufrüstung als Elektrofahrrad geeignet ist. Obwohl die Elektrofahrrader zunehmend populär werden, werden derzeit nach wie vor die allermeisten Fahrräder als konventionelle Fahrräder verkauft, also ohne irgendwelche Hilfsantriebe. Gründe dafür mögen einerseits beim Preis liegen, kostet doch ein Elektrofahrrad rund das Doppelte wie eines ohne Hilfsantrieb. Ausserdem sind viele Elektrofahrräder ästhetisch wenig geglückte Konstruktionen, und können vom Design her zu wenig überzeugen. Gerade die preiswerteren Modelle sehen oft aus wie nachgerüstete Fahrräder, bei denen die Elektrokomponenten wie nachträglich angebastelt aussehen, besonders auch die Batterie, die zum Beispiel hinter dem Sattelrohr, oder unter dem Gepäckträger eingebaut ist und nicht so integriert und versteckt ist, dass das Fahrrad eine einzige und schlichte Designsprache spricht. Es gibt wohl in Bezug auf Konstruktion und Design überzeugende Elektro-Fahrradmodelle, aber diese sind dann in einem Preisniveau angesiedelt, dass dafür ohne Weiteres drei konventionelle Fahrräder erhältlich sind. Das schreckt viele Kaufinteressenten vor dem Erwerb zurück, oder sie können sich ein solches Fahrrad schlicht nicht leisten.

[0002] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrrad ohne Hilfsantrieb gezielt so zu schaffen, dass eine spätere Aufrüstung zu einem ästhetisch und technisch überzeugenden Elektrofahrrad ermöglicht wird. [0003] Diese Aufgabe wird gelöst von einem Fahrrad ohne Hilfsantrieb, das sich dadurch auszeichnet, dass es ein im oder am Rahmen integriertes Fach zur Aufnahme einer in dieses Fach passenden Batterie aufweist, sowie eine Verkabelung und ein Steuergerät mit Display zur einer späteren Verbindung aller elektrischen Teile eines Elektroantriebs, nämlich einer (noch) nicht vorhandenen Batterie, eines (noch) nicht vorhandenen Radnabenmotors sowie der zugehörigen Steuerung mit Display mit Steuergriff oder einen Controller mit Sensor zur Abnahme der Tretaktivität an der Tretkurbel, und einer Schnittstelle im Bereich des Lenkkopf roh res in Form einer blinden Kabelbuchse oder eines blinden Kabelsteckers, sodass für die Elektrifizierung einzig drei Komponenten bzw. Arbeitsschritte nötig sind, nämlich

1 . ein neues Vorderrad mit Radnabenmotor einsetzen,

2. eine Batterie in das vorhandene Batteriefach einsetzen,

3. Eine elektrische Verbindung vom Motor zur vorhandenen Schnittstelle mit dem bisher blinden Stecker oder blinden Buchse herstellen.

[0004] In den Figuren ist ein derartiges Fahrrad gezeigt, wie auch die nachträglich zu verbauenden Komponenten als Beispiele, und die Eigenheiten dieses Fahrrades werden hernach beschrieben und erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 : Das Fahrrad, fertig vorbereitet für eine Elektrifizierung;

Figur 2: Ein zu verbauendes Vorderrad mit Radnabenmotor;

Figur 3: Eine zu verbauende Batterie;

Figur 4: Ein zugehöriges Ladegerät. [0005] Figur 1 zeigt das komplette und fertige Fahrrad gemäss Erfindung, wie es in den Verkauf kommt. Es handelt sich um ein sonst konventionelles Fahrrad, mit Rahmen, Rädern, Kettenantrieb mit Tretkurbeln und Kränzen am Hinterrad mit Schaltung, Sattel sowie Lenker und Bremsanlage, wie je nach Ausführung auch mit elektrischer Beleuchtung vorne und hinten, sowie Schutzblechen und einem Gepäckträger. Das Fahrrad unterscheidet sich in diesen Dingen nicht von bestehenden konventionellen Fahrrädern. Selbstverständlich sind Abwandlungen möglich. Das Fahrrad kann zum Beispiel mit einer Federung ausgerüstet sein, mit oder ohne Schaltung, mit oder ohne Gepäckträger, mit oder ohne Schutzbleche, usw.

[0006] Als Besonderheit gegenüber normalen Fahrrädern aber weist dieses Fahrrad ein im Rahmen integriertes spezielles Fach 1 zur Aufnahme einer in dieses Fach passenden Batterie auf. Im gezeigten Beispiel ist dieses Fach im Unterrohr 10 untergebracht, in welchem es unauffällig Platz findet und optisch gar nicht als solches wahrgenommen wird. In weiteren Varianten kann es - bei einem Herren-Fahrrad - auch im hier nicht vorhandenen Oberrohr oder im Stütz- oder Sattelrohr 1 1 untergebracht sein, oder auch im Bereich zwischen Sattelstrebe 12 und Unterstrebe 13, oder im Bereich 14 zwischen dem Stütz- oder Sattelrohr 1 1 und dem Unterrohr 10. Das Batteriefach, egal wo es platziert wird, ob im Rahmen selbst, oder als eleganter Anbau am Rahmen, - ist mit einem Deckel oder einem Schieber wasserdicht verschliessbar und auch mit einem Schlüssel abschliessbar.

[0007] Desweiteren ist dieses Fahrrad komplett elektrisch verkabelt für den Betrieb eines Vorderrades mit Radnabenmotor. Vom Batteriefach verlaufen also Kabel einerseits zum Steuergerät 4 am Lenker, sowie zum Controller 5, welcher die Tretaktivität an der Tretkurbel mittels eines Sensors feststellt, zur Steuerung eines später möglicherweise einzubauenden Motors, wenn dieser im sogenannten Pedelec-Betrieb aktiviert werden soll, das heisst nur dann, wenn die Tretkurbel vom Radfahrer getreten wird. Am Lenker ist ausserdem ein Drehgriff 15 montiert, zur Leistungssteuerung eines später allenfalls einzubauenden Elektromotors, welcher über ein Kabel mit dem Steuergerät 4 verbunden ist. Damit ist auch die Option fixfertig vorbereitet, dass der Elektromotor ein über den Drehgriff 15 in seiner Leistung gesteuert wird.

[0008] Zwei gesonderte Kabel verlaufen vom Batteriefach, von den beiden Kontaktmetallen für die Pole der später allenfalls einzubauenden Batterie über das Steuergerät zum Steuerrohr bzw. Lenkkopfrohr 2 oder in dessen Nähe, wo die Kabel an einer Buchse oder einem Stecker münden. Die Buchse oder der Stecker sind vorteilhaft in einem kleinen Fach 16 am Unterrohr 10 verstaubar, und dieses Fach 16 kann mit einem Schieberdeckel oder einem Klappdeckel wasserdicht verschlossen werden. Somit ist dieses Fahrrad komplett und wie jedes herkömmliche Fahrrad fahrbar, jedoch in allen Teilen fixfertig vorbereitet, um später zu einem beliebigen Zeitpunkt auf allereinfachste Weise auf einen elektrischen Hilfsantrieb umgerüstet zu werden. Das Fahrrad wird also ganz bewusst genau wie oben beschrieben ausgerüstet, das heisst mit einem bewusst leeren Batteriefach 1 , mit einem Vorderrad bewusst ohne Elektromotor, jedoch komplett in allen Details verkabelt und mit einem Steuergerät mit Display am Lenker ausgerüstet.

[0009] Dieses Fahrrad wird in dieser Form als ganz normales Fahrrad betrieben und wird auch bloss als solches wahrgenommen. Sein Rahmen kann in Aluminium oder in einem Karbon-Verbundstoff ausgeführt sein, sodass es sich gar um ein besonders leichtes Fahrrad handelt, obwohl hier das Unterrohr 10 dicker als normal ausgeführt ist, damit genügend Platz für das Batteriefach geschaffen ist. Ein solches Fahrrad kann preisgünstig angeboten werden, ungefähr zum gleichen Preis wie ein ganz gewöhnliches Fahrrad dieser Klasse. Der Unterscheid besteht ja ledig im Vorhandensein eines vorbereiteten Batteriefachs, einer vorbereiteten Verkabelung und dem bereit vorhandenen Steuergerät am Lenker.

[0010] Wenn das Fahrrad später mit einem elektrischen Hilfsantrieb ausgerüstet werden soll, so kann das auf denkbar einfachste Weise erfolgen. Es wird einzig das Vorderrad mit einem Vorderrad 7 mit Radnabenmotor 8 ausgetauscht, wie so eines in Figur 2 gezeigt ist. Das in Figur 2 gezeigte Rad ist hier nicht mit einem Reifen ausgerüstet, aber standardmässig wird es dann natürlich mit einem Reifen versehen eingebaut, und es wird eine Batterie 6 eingesetzt, und dann wird das Kabel, welches vom Steuergerät her zum Fach 16 geführt ist, mit seiner endseitigen Buchse oder seinem endseitigen Stecker mit dem vom Radnabenmotor 8 wegführenden Kabel elektrisch verbunden, durch simples Zusammenstecken - fertig. Diese Schritte sind in wenigen Minuten durchführbar, selbst von einem Laien. Es müssen ja bloss die Muttern an der Vorderachse gelöst werden, das Rad ausgebaut und das neue Rad 7 mit dem Radnabenmotor 8 eingesetzt werden, und hernach müssen die Schrauben wieder festgezogen werden, und die Kabel müssen zusammengesteckt werden. Mehr braucht es nicht, und einfacher geht es nicht.

[001 1 ] Durch die technische Auslegung dieses Fahrrades, bewusst mit einem Batteriefach ohne Batterie, mit kompletter Verkabelung aber dennoch ohne einen Motor, gelingt es, ein Fahrrad anzubieten, welches ein konventionelles Fahrrad ist und daher preisgünstig an Kunden von konventionellen Fahrrädern verkaufbar ist. Diese erwerben aber mit einem solchen Fahrrad die Möglichkeit oder Option, dasselbe später jederzeit auf allereinfachste Weise mit einem elektrischen Hilfsantrieb aufzurüsten, zu einem verhältnismässig geringen Aufpreis. Einzig ein Vorderrad 7 mit Radnabenmotor 8 sowie die zugehörige Batterie 6 muss angeschafft werden, wie eine solchen in Figur 3 gezeigt ist, und auch ein zugehöriges Ladegerät 9 wie in Figur 4 gezeigt, zum Wiederaufladen der Batterie 6 mit Netzstrom. Zum Aufladen wird die Kabelverbindung zum Radnabenmotor 8 getrennt und die vom Ladegerät 9 wegführenden Kabel werden angesteckt, und der Netzstrom-Stecker wird eingesteckt. Fertig.

Claims

Patentansprüche

1 . Fahrrad ohne Hilfsantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass es ein im oder am Rahmen integriertes Fach (1 ) zur Aufnahme einer in dieses Fach passenden Batterie (6) aufweist, sowie eine Verkabelung und ein Steuergerät (4) mit Display zu einer späteren Verbindung aller elektrischen Teile eines Elektroantriebs, nämlich einer (noch) nicht vorhandenen Batterie (6), eines (noch) nicht vorhandenen Radnabenmotors (8) sowie der zugehörigen Steuerung mit Display mit Steuergriff (15) oder einen Controller (5) mit Sensor zur Abnahme der Tretaktivität an der Tretkurbel, und einer Schnittstelle im Bereich des Lenkkopf roh res in Form einer blinden Kabelbuchse oder eines blinden Kabelsteckers, sodass für die Elektrifizierung einzig drei Komponenten bzw. Arbeitsschritte nötig sind, nämlich

1 . ein neues Vorderrad (7) mit Radnabenmotor (8) einsetzen,

2. eine Batterie (6) in das vorhandene Batteriefach (1 ) einsetzen,

3. Eine elektrische Verbindung vom Motor (8) zur vorhandenen Schnittstelle mit dem bisher blinden Stecker oder blinden Buchse herstellen.

2. Fahrrad ohne Hilfsantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das im Rahmen integrierte Fach (1 ) zur Aufnahme einer in dieses Fach passenden Batterie (6) im Unterrohr (10) des Rahmens untergebracht ist und mit einem abschliessbaren Deckel wasserdicht verschliessbar ist.

3. Fahrrad ohne Hilfsantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das im Rahmen integrierte Fach (1 ) zur Aufnahme einer in dieses Fach passenden Batterie (6) im Sattel- oder Stützrohr (1 1 ) des Rahmens untergebracht ist und mit einem abschliessbaren Deckel wasserdicht verschliessbar ist.

4. Fahrrad ohne Hilfsantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das am Rahmen integrierte Fach (1 ) zur Aufnahme einer in dieses Fach passenden Batterie (6) zwischen Sattelstrebe (12) und Unterstrebe (13) angeordnet ist und mit einem abschliessbaren Deckel wasserdicht verschliessbar ist.

5. Fahrrad ohne Hilfsantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das im Rahmen integrierte Fach (1 ) zur Aufnahme einer in dieses Fach passenden Batterie (6) im Oberrohr angeordnet ist und mit einem abschliessbaren Deckel wasserdicht verschliessbar ist.

6. Fahrrad ohne Hilfsantrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das am Rahmen integrierte Fach (1 ) zur Aufnahme einer in dieses Fach passenden Batterie (6) im Bereich zwischen dem Unterrohr (10) und dem Sattel- oder Stützrohr (1 1 ) angebaut ist mit einem abschliessbaren Deckel wasserdicht verschliessbar ist.

7. Fahrrad ohne Hilfsantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüceh, dadurch gekennzeichnet, dass Schnittstelle im Bereich des Lenkkopfrohres in Form einer blinden Kabelbuchse oder eines blinden Kabelsteckers in einem Fach (16) verstaubar ist, welches mittels eines Schiebers oder Klappdeckels wasserdicht verschliessbar ist.