WO2014198266A1 - Bicycle drive and bicycle comprising a bicycle drive - Google Patents

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WO2014198266A1
WO2014198266A1 PCT/DE2014/200099 DE2014200099W WO2014198266A1 WO 2014198266 A1 WO2014198266 A1 WO 2014198266A1 DE 2014200099 W DE2014200099 W DE 2014200099W WO 2014198266 A1 WO2014198266 A1 WO 2014198266A1
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WO
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actuator
bicycle
linear actuator
switching
hub
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PCT/DE2014/200099
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German (de)
French (fr)
Inventor
Dietmar Rudy
Bettina Rudy
Ralf Moseberg
Dominic ABELS
Henning Dombek
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Filing date
Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M25/00Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles
    • B62M25/08Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with electrical or fluid transmitting systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
    • B62M11/16Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the ground-wheel hub
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45Control or actuating devices therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2247Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers
    • F16H25/2252Planetary rollers between nut and screw

Definitions

  • the present invention relates to a bicycle drive with a multi-stage
  • the present invention also relates to a bicycle having such a bicycle drive.
  • Bicycles usually have hub gears or derailleurs.
  • the driver selects the appropriate gear step by means of a manual switch.
  • these are rotary switches or swivel or toggle switches on the handlebars.
  • the preamble of claim 1 become known.
  • the switching device has a working servomotor and a locking servomotor. Furthermore, as
  • Actuator for the operation of a Bowden cable of the hub gear provided a pull-pulley which rotates about a rotation axis.
  • the Bowden cable is guided along a circular path on the pulley.
  • Microswitches are guided on cam tracks of gear parts.
  • the object of the invention was to provide a bicycle drive that is simpler in construction.
  • the switching device comprises a linear actuator
  • Linear actuators are very compact.
  • the actuator of the transmission allows linear positioning movements without further deflection of the Bowden cable.
  • the arranged in the sheath of the Bowden cable can be arranged along the adjusting axis of the actuator.
  • the actuator motor is formed by an electric motor.
  • a planetary roller screw drive known per se is provided as a gear, which has a spindle nut arranged on a threaded spindle.
  • planets distributed over the circumference are provided in an annular space formed by the threaded spindle and the spindle nut. The planets are in tandem with both the
  • the planets are provided with a planet-side groove profile and the spindle nut is provided with a nut-side groove profile, wherein the threaded spindle is provided with a helical thread wound around the spindle axis.
  • Electric motors possible, which can be operated at high speeds.
  • the output side provided actuator of the linear actuator can be connected to a
  • Bowden cable connected, which acts on the multi-speed hub to perform a gear change.
  • the traction cable of the Bowden cable is fastened to the actuator in a conventional manner, whereby adjusting movements of the traction cable and the actuator take place in parallel, without any further deflection of the traction cable.
  • the axes of the traction cable and the adjusting axis of the actuator coincide.
  • the switching device comprises a manually operated manual switching unit and an electromechanical switching unit formed by the linear actuator, wherein the manual switching unit has a Bowden cable for actuating the multi-speed hub, and wherein the electromechanical switching unit is a Bowden cable for switching the
  • the actuator may be formed by the spindle nut or by a machine part attached to the spindle nut.
  • the threaded spindle is connected to the motor shaft and rotated while the
  • the actuator can by the threaded spindle or by a fastened to the threaded spindle
  • the spindle nut is connected to the motor shaft and rotated, while the threaded spindle rotatably but
  • the linear actuator of this variant may have an actuator housing, wherein the actuator for actuating the multi-speed hub relative to the actuator housing is displaceable, and wherein the Bowden cable of the manual switching unit is connected to the actuator housing.
  • An accumulator unit can be connected to the linear actuator, wherein the accumulator unit can be provided with an electronic control unit for controlling a switching operation of the linear actuator.
  • the switching device may have an electrical switch that can be switched by the driver for a desired gear change. This switch can be provided with several switching positions - depending on the design of the switching device:
  • the controller controls the linear actuator and triggers switching operations
  • detent step portion with detent steps for the gears to manually operate the switching unit for a desired gear change.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the linear actuator is housed in a frame tube of the bicycle frame. In this way, the linear actuator is protected from the weather and also very space-saving used.
  • the linear actuator may be housed in a saddle tube carrying the caliper or in a head tube receiving the front fork.
  • the linear actuator can be solved by means of a fastening device releasably attached to the
  • the linear actuator is arranged in the direction of the actuator either lockable or longitudinally displaceable.
  • the actuator housing of the linear actuator can be arranged longitudinally displaceable in the frame tube. This may be useful if the linear actuator is arranged between two Bowden cables, so that the tensile forces of a Bowden cable are transmitted via the linear actuator in the other Bowden cable.
  • Bowden cable can be connected in this case, on the one hand to an actuator housing and on the other hand to the manual switching unit.
  • the other Bowden cable can be connected on the one hand to the actuator of the linear actuator and on the other hand, for example, to a switching pin of the multi-speed hub.
  • This arrangement optionally allows automatic operation and manual operation. When the manual shift unit is in the automatic position, the linear actuator is operated via the electronic control.
  • the electromechanical switching unit is switched off and the entire linear actuator is moved with the Bowden cables connected on both sides for manual switching of the multi-speed hub.
  • FIG. 1 shows a bicycle with a first bicycle drive according to the invention
  • FIG. 2 shows a bicycle with a second bicycle drive according to the invention
  • FIG 3 shows a linear actuator of the first and the second bicycle drive according to the invention.
  • FIG. 1 shows a detail of a bicycle with diamond frame, which is provided with a first bicycle drive according to the invention.
  • This bicycle drive has a multi-stage hub gear with a conventional multi-speed hub 1.
  • the multi-speed hub is installed in a rear wheel 2 of the bicycle.
  • Diamond frame is a power engine 3 is grown, which drives the rear wheel 2.
  • a chain 4 wraps around a arranged on a pedal crankshaft 5 chainring 6 and a pinion gear 7 of the multi-speed hub. 1
  • the pedal crankshaft 5 is provided in a known manner with pedal cranks 8.
  • An unillustrated torque sensor detects a torque applied to the pedal crankshaft 5.
  • An unrecorded cadence sensor detects a rotational speed of the pedal crankshaft 5, wherein the
  • Control unit 19 are connected.
  • the multi-stage hub circuit has a switching device 9, which has a non-illustrated, manually operated manual switching unit, which is designed in a conventional manner as a rotary handle switch on the bicycle handlebars.
  • This manual switching unit has a first Bowden cable 10, which is connected on the one hand to the rotary switch or rotary handle, not shown, and on the other hand to a linear actuator 1 1.
  • the Bowden cable 10 is through a top tube 12 of the
  • the linear actuator 1 1 is part of an electromechanical switching unit 13, which has a second Bowden cable 14 for switching the multi-speed hub 1.
  • the second Bowden cable 14 is connected on the one hand to an actuator 15 of the linear actuator 1 1 and on the other hand to a not further illustrated switching pin of the multi-speed hub 1.
  • the second Bowden cable 14 is guided via deflection rollers 14a from the seat tube 17 to a chain stay of the bicycle frame.
  • a battery unit 18 On a saddle 16-bearing seat tube 17 of the diamond frame, a battery unit 18 is supported, which energizes both the auxiliary motor 3 and the linear actuator 1 1.
  • the accumulator unit 18 further includes an electronic control unit 19, not shown, which controls both the auxiliary motor 3 and the linear actuator 1 1.
  • the linear actuator 1 1 and a partial length of the second Bowden cable 14 are housed in the seat tube 17.
  • the first Bowden cable 10 is attached to an actuator housing 20 of the linear actuator 1 1; the actuator 15 is arranged linearly displaceable relative to the actuator housing 20.
  • the linear actuator 1 1 as a whole is longitudinally displaceable in the seat tube 17.
  • FIG. 3 shows the linear actuator 11 in a longitudinal section.
  • the linear actuator 1 1 consists essentially of an electric motor 21, which may also be referred to as actuator motor 21 a, a Planetenskylzgewindetrieb 22, the actuator 15 and the actuator housing 20, in which the actuator motor 21 formed by an electric motor 21 a and the Planetenskylzgewindetrieb 22 housed are.
  • the Planetenskylzgewindetrieb 22 has a on a threaded spindle 23rd
  • spindle nut 24 In one of the threaded spindle 23 and the spindle nut 24 formed annular space 25 distributed over the circumference arranged planet 26 in rolling engagement both with the spindle nut 26 and with the
  • Threaded spindle 23 The planets 26 are provided with a planet-side groove profile 27 and the spindle nut 24 with a nut-side groove profile 28.
  • the threaded spindle 23 is provided with a helically wound around the spindle axis thread 29.
  • the threaded spindle 23 is connected in a rotationally fixed manner to a motor shaft 30 of the electric motor 21 held in the actuator housing 20.
  • Spindle nut 24 is rotatably and axially displaceable in the actuator housing 20 is arranged.
  • the tubular actuator 15 is attached to the spindle nut 24.
  • the threaded spindle 23 is connected via a deep groove ball bearing 31 in the
  • Actuator housing 20 rotatably mounted. Under rotation of the threaded spindle 23, the planet 27 roll on the threaded spindle 23 and on the spindle nut 24. The planets 27 rotate about their planetary axis and rotate around the spindle axis. With such a Planetenskylzgewindetrieb 22 very large reductions can be realized, the proper operation of the Bowden cable for performing a
  • a linear scale 33 is included, which can be designed as a Leitpotenziometer.
  • a contact piece 34 which contacts the trained as potentiometer 35 linear scale 33.
  • magnetoresistive, magnetostrictive, capacitive or inductive conceivable.
  • the contact piece 34 moves along the potentiometer strip 35, on the position of the actuator 15 in the actuator housing 20 is determined properly.
  • the actuator moves until a predetermined via the electronic control unit 19 position of the contact piece 34 is reached on the Potentiometerstsammlung.
  • Manual actuation of the multi-speed hub 1 may be desirable if, for example, the accumulator unit is no longer sufficiently charged.
  • the unillustrated rotary switch on the steering wheel can be turned into a range in which switching by hand is perfectly possible.
  • the linear actuator In manual operation, the linear actuator is moved as a whole in the seat tube and serves as a rigid connecting piece of the two Bowden cables 10 and 14th
  • the handset In automatic mode, the handset can be set to a specific position, which can correspond to either the highest or lowest gear.
  • the cable length is increased or decreased by the actuator and thereby set the appropriate switching stage.
  • the cylindrical actuator housing 20 of the linear actuator remains locked in the seat tube 17.
  • the lock can be made possible by the Bowden cable 10 which is not operated in automatic mode.
  • the linear actuator can also be fastened in the seat tube 17 by means of a fastening screw. This fastening screw can be performed through the wall of the seat tube 17 and clamp the linear actuator.
  • switching points are defined, which trigger a switching operation of the linear actuator 1 1. For example, if the driver steps with a high cadence, another gear can be automatically switched so that the speed of the bicycle can be maintained at a reduced cadence. If the detected torque exceeds set limits, a gear change can also be made automatically, so that at the same speed is applied a lower torque load.
  • the electronic control unit first actuates the auxiliary power motor 3 in such a way that the current supply is reduced or even de-energized. If the driver still acts with pedaling the cranks, a brake or a freewheel can be provided, which prevent transmission of pedaling power to the hub pinion. In this way, the multi-speed hub 1 can be relieved during the actual switching operation.
  • the linear actuator 1 1 is controlled and energized via the electronic control unit 19. Upon actuation of the actuator motor 21, the actuator is displaced linearly in the direction of the Bowden cable 14, so that the Bowden cable 14 actuates the multi-speed hub 1 and causes a gear change.
  • Rotary movement can be deflected and closes an electrical contact.
  • the electronic control unit 19 now actuates the auxiliary power motor 3 in such a way that the current is reduced or even de-energized. If the driver still treads the pedal cranks with pedaling, a brake or a freewheel can are provided, which prevent transmission of pedaling to the pinion gear.
  • the linear actuator 1 1 is controlled and energized via the electronic control unit 19.
  • the actuator motor 21 Upon actuation of the actuator motor 21, the actuator is displaced linearly in the direction of the Bowden cable 14, so that the Bowden cable 14 actuates the multi-speed hub 1 and causes a gear change.
  • FIG. 3 shows a further variant of the invention, which differs from the one above
  • described embodiment essentially differs in that the first Bowden cable 10 is omitted, so that a manual operation of the
  • Multi-speed hub 1 is omitted in a conventional manner.
  • the linear actuator 1 1 is fixed in the seat tube 17.
  • a screw may be screwed through the wall of the seat tube 17, which clamps the linear actuator in the seat tube 17.
  • the bicycle drive described above is provided according to the invention for bicycles without auxiliary power drive.

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Abstract

Disclosed is a bicycle drive having a multi-stage hub gearing comprising a shifting device (9) for shifting a multi-speed hub (1) and an electronic control unit controlling the shifting device (9), characterized in that the shifting device comprises a linear actuator (11) having an actuator motor (21a) and a transmission coupled to the actuator motor (21a), wherein the transmission converts input-side rotational movements into output-side linear movements of an actuating element (15).

Description

Fahrradantrieb und Fahrrad mit Fahrradantrieb  Bicycle drive and bicycle with bicycle drive
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrradantrieb mit einer mehrstufigen The present invention relates to a bicycle drive with a multi-stage
Nabenschaltung. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrrad mit einem derartigen Fahrradantrieb. Hub. The present invention also relates to a bicycle having such a bicycle drive.
Fahrräder verfügen gewöhnlich über Nabenschaltungen oder Kettenschaltungen. Der Fahrer wählt die entsprechende Gangstufung mittels eines Handschalters. In der Regel sind dies Drehschalter oder Schwenk- oder Kippschalter am Lenker. Bicycles usually have hub gears or derailleurs. The driver selects the appropriate gear step by means of a manual switch. As a rule, these are rotary switches or swivel or toggle switches on the handlebars.
Aus DE 202012001571 U1 ist ein Fahrradantrieb nach den Merkmalen des From DE 202012001571 U1 is a bicycle drive according to the characteristics of
Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt geworden. Die Schalteinrichtung weist einen Arbeits-Servomotor sowie einen Verriegelungs-Servomotor auf. Ferner ist als The preamble of claim 1 become known. The switching device has a working servomotor and a locking servomotor. Furthermore, as
Stellglied für die Betätigung eines Bowdenzugs der Nabenschaltung eine Zugscheibe vorgesehen, die um eine Drehachse dreht. Der Bowdenzug wird entlang einer Kreisbahn auf der Zugscheibe geführt. Microschalter sind an Kurvenbahnen von Getriebeteilen geführt. Actuator for the operation of a Bowden cable of the hub gear provided a pull-pulley which rotates about a rotation axis. The Bowden cable is guided along a circular path on the pulley. Microswitches are guided on cam tracks of gear parts.
Aufgabe der Erfindung war es, einen Fahrradantrieb anzugeben, der einfacher aufgebaut ist. The object of the invention was to provide a bicycle drive that is simpler in construction.
Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe durch den Fahrradantrieb gemäß Anspruch 1 gelöst. According to the invention this object has been achieved by the bicycle drive according to claim 1.
Dadurch, dass die Schalteinrichtung einen Linearaktor aufweist, der einen Characterized in that the switching device comprises a linear actuator, the one
Aktormotor und ein an den Aktormotor angeschlossenes Getriebe aufweist, wobei das Getriebe eingangsseitige Drehbewegungen in ausgangsseitige lineare Actuator motor and a connected to the actuator motor gear, wherein the transmission input-side rotational movements in the output side linear
Bewegungen eines Stellgliedes umwandelt, ergeben sich zahlreiche Vorteile. Transforms movements of an actuator, there are numerous advantages.
Linearaktoren bauen sehr kompakt. Das Stellglied des Getriebes ermöglicht lineare Stellbewegungen ohne weitere Umlenkung des Bowdenzugs. Das in der Hülle des Bowdenzugs angeordnete Zugseil kann entlang der Stellachse des Stellgliedes angeordnet sein. Der Aktormotor ist durch einen Elektromotor gebildet. Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist als Getriebe ein an sich bekannter Planetenwalzgewindetrieb vorgesehen, der eine auf einer Gewindespindel angeordnete Spindelmutter aufweist. In einem von der Gewindespindel und der Spindelmutter gebildeten Ringraum sind über den Umfang verteilt angeordnete Planeten vorgesehen. Die Planeten stehen in Wälzeingriff sowohl mit der Linear actuators are very compact. The actuator of the transmission allows linear positioning movements without further deflection of the Bowden cable. The arranged in the sheath of the Bowden cable can be arranged along the adjusting axis of the actuator. The actuator motor is formed by an electric motor. In a particular embodiment of the invention, a planetary roller screw drive known per se is provided as a gear, which has a spindle nut arranged on a threaded spindle. In an annular space formed by the threaded spindle and the spindle nut, planets distributed over the circumference are provided. The planets are in tandem with both the
Spindelmutter als auch mit der Gewindespindel. Die Planeten sind mit einem planetenseitigen Rillenprofil und die Spindelmutter ist mit einem mutterseitigen Rillenprofil versehen, wobei die Gewindespindel mit einem schraubenförmig um die Spindelachse gewundenen Gewinde versehen ist. Spindle nut as well as with the threaded spindle. The planets are provided with a planet-side groove profile and the spindle nut is provided with a nut-side groove profile, wherein the threaded spindle is provided with a helical thread wound around the spindle axis.
Derartige Planetenwalzgewindetrieb ermöglichen eine sehr große Untersetzung einer eingangsseitigen Rotation einer Motorwelle in eine lineare Bewegung des Such Planetenwalzgewindetrieb allow a very large reduction of an input-side rotation of a motor shaft in a linear movement of the
Stellgliedes. Aus diesem Grund ist der Einsatz von sehr klein bauenden Actuator. For this reason, the use of very small-building
Elektromotoren möglich, die mit hohen Drehzahlen betrieben werden können. Die Elektromotore können zusammen mit dem Planetenwalzgewindetrieb den Electric motors possible, which can be operated at high speeds. The electric motors, together with the planetary roller screw the
Linearaktor bilden. Form linear actuator.
Das ausgangsseitig vorgesehene Stellglied des Linearaktors kann an einen The output side provided actuator of the linear actuator can be connected to a
Bowdenzug angeschlossen sein, der an der Mehrgangnabe angreift, um einen Gangwechsel durchzuführen. Das Zugseil des Bowdenzugs ist an dem Stellglied in üblicher Weise befestigt, wobei Stellbewegungen des Zugseils und des Stellglieds parallel erfolgen, ohne jede weitere Umlenkung des Zugseils. Vorzugsweise fallen die Achsen des Zugseils und der Stellachse des Stellglieds zusammen. Bowden cable connected, which acts on the multi-speed hub to perform a gear change. The traction cable of the Bowden cable is fastened to the actuator in a conventional manner, whereby adjusting movements of the traction cable and the actuator take place in parallel, without any further deflection of the traction cable. Preferably, the axes of the traction cable and the adjusting axis of the actuator coincide.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Schalteinrichtung eine manuell zu bedienende manuelle Schalteinheit sowie eine durch den Linearaktor gebildete elektromechanische Schalteinheit auf, wobei die manuelle Schalteinheit einen Bowdenzug zur Betätigung der Mehrgangnabe aufweist, und wobei die elektromechanische Schalteinheit einen Bowdenzug zum Schalten der In a preferred embodiment of the invention, the switching device comprises a manually operated manual switching unit and an electromechanical switching unit formed by the linear actuator, wherein the manual switching unit has a Bowden cable for actuating the multi-speed hub, and wherein the electromechanical switching unit is a Bowden cable for switching the
Mehrgangnabe aufweist. Das Stellglied kann durch die Spindelmutter oder durch ein an der Spindelmutter befestigtes Maschinenteil gebildet sein. In diesem Fall ist die Gewindespindel an die Motorwelle angeschlossen und rotiert, während die Has multi-speed hub. The actuator may be formed by the spindle nut or by a machine part attached to the spindle nut. In this case, the threaded spindle is connected to the motor shaft and rotated while the
Spindelmutter drehfest aber längsverschieblich angeordnet ist. Das Stellglied kann durch die Gewindespindel oder durch ein an der Gewindespindel befestigtes Spindle nut rotatably but longitudinally displaceable. The actuator can by the threaded spindle or by a fastened to the threaded spindle
Maschinenteil gebildet sein. In diesem Fall ist die Spindelmutter an die Motorwelle angeschlossen und rotiert, während die Gewindespindel drehfest aber Be formed machine part. In this case, the spindle nut is connected to the motor shaft and rotated, while the threaded spindle rotatably but
längsverschieblich angeordnet ist. is arranged longitudinally displaceable.
Mit diesem Fahrradantrieb kann sowohl ein manuelles Schalten als auch ein automatisiertes Schalten der Mehrgangnabe erfolgen, wie weiter unten ausführlich beschrieben wird. With this bicycle drive, both manual shifting and automated shifting of the multi-speed hub can occur, as described in detail below.
Der Linearaktor dieser Variante kann ein Aktorgehäuse aufweisen, wobei das Stellglied zur Betätigung der Mehrgangnabe gegenüber dem Aktorgehäuse verschiebbar ist, und wobei der Bowdenzug der manuellen Schalteinheit an das Aktorgehäuse angeschlossen ist. The linear actuator of this variant may have an actuator housing, wherein the actuator for actuating the multi-speed hub relative to the actuator housing is displaceable, and wherein the Bowden cable of the manual switching unit is connected to the actuator housing.
An den Linearaktor kann eine Akkumulatoreinheit angeschlossen sein, wobei die Akkumulatoreinheit mit einer elektronischen Steuereinheit zum Steuern eines Schaltvorgangs des Linearaktors versehen sein kann. Beispielsweise kann die Schalteinrichtung einen elektrischen Schalter aufweisen, der vom Fahrer für einen gewünschten Gangwechsel geschaltet werden kann. Dieser Schalter kann mit mehreren Schaltpositionen - je nach Ausführung der Schalteinrichtung - versehen sein: An accumulator unit can be connected to the linear actuator, wherein the accumulator unit can be provided with an electronic control unit for controlling a switching operation of the linear actuator. For example, the switching device may have an electrical switch that can be switched by the driver for a desired gear change. This switch can be provided with several switching positions - depending on the design of the switching device:
Es kann eine Automatik-Stellung vorgesehen sein, in der abhängig von der It can be provided in an automatic position, depending on the
Trittfrequenz des Fahrers und der Drehmomentbelastung der Tretkurbelwelle die Steuerung den Linearaktor ansteuert und Schaltvorgänge auslöst; Cadence of the driver and the torque load of the pedal crankshaft the controller controls the linear actuator and triggers switching operations;
Es kann ein Raststufen-Abschnitt mit Raststufen für die Gänge vorgesehen sein, um manuell die Schalteinheit für einen gewünschten Gangwechsel zu bedienen. There may be provided a detent step portion with detent steps for the gears to manually operate the switching unit for a desired gear change.
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, dass der Linearaktor in einem Rahmenrohr des Fahrradrahmes untergebracht ist. Auf diese Weise ist der Linearaktor geschützt vor Witterungseinflüssen und außerdem sehr bauraumsparend eingesetzt. Der Linearaktor kann in einem den Sattel tragenden Sattelrohr oder in einem die Vorderradgabel aufnehmenden Steuerrohr untergebracht sein. A preferred embodiment of the invention provides that the linear actuator is housed in a frame tube of the bicycle frame. In this way, the linear actuator is protected from the weather and also very space-saving used. The linear actuator may be housed in a saddle tube carrying the caliper or in a head tube receiving the front fork.
Der Linearaktor kann mittels einer Befestigungseinrichtung lösbar an dem The linear actuator can be solved by means of a fastening device releasably attached to the
Rahmenrohr befestigt sein. Auf diese Weise ist der Linearaktor in Stellrichtung des Stellgliedes wahlweise arretierbar oder längsverschieblich angeordnet. Fixed frame tube. In this way, the linear actuator is arranged in the direction of the actuator either lockable or longitudinally displaceable.
Das Aktorgehäuse des Linearaktors kann längsverschieblich in dem Rahmenrohr angeordnet sein. Das kann zweckmäßig sein, wenn der Linearaktor zwischen zwei Bowdenzügen angeordnet ist, so dass die Zugkräfte des einen Bowdenzugs über den Linearaktor in den anderen Bowdenzug übertragen werden. Der eine The actuator housing of the linear actuator can be arranged longitudinally displaceable in the frame tube. This may be useful if the linear actuator is arranged between two Bowden cables, so that the tensile forces of a Bowden cable are transmitted via the linear actuator in the other Bowden cable. The one
Bowdenzug kann in diesem Fall einerseits an einem Aktorgehäuse und andererseits an der manuellen Schalteinheit angeschlossen sein. Der andere Bowdenzug kann einerseits an dem Stellglied des Linearaktors und andererseits bspw an einem Schaltstift der Mehrgangnabe angeschlossen sein. Diese Anordnung ermöglicht wahlweise einen Automatik-Betrieb und einen manuellen Betrieb. Wenn die manuelle Schalteinheit in Automatik-Stellung geschaltet ist, wird der Linearaktor über die elektronische Steuerung betätigt. Bowden cable can be connected in this case, on the one hand to an actuator housing and on the other hand to the manual switching unit. The other Bowden cable can be connected on the one hand to the actuator of the linear actuator and on the other hand, for example, to a switching pin of the multi-speed hub. This arrangement optionally allows automatic operation and manual operation. When the manual shift unit is in the automatic position, the linear actuator is operated via the electronic control.
In dieser Automatik-Stellung ist der Linearaktor über den einen an der manuellen Schalteinheit angeschlossenen Bowdenzug ortsfest gehalten, wobei lediglich unter Betätigung des Linearaktors das Stellglied für die automatisierte Schaltung der Mehrgangnabe verlagert wird. In this automatic position of the linear actuator is held stationary via the one connected to the manual switching unit Bowden cable, wherein only the actuation of the linear actuator, the actuator for the automated circuit of the multi-speed hub is displaced.
In dem Raststufen-Abschnitt ist die elektromechanische Schalteinheit ausgeschaltet und der gesamte Linearaktor wird mit den beidseits angeschlossenen Bowdenzügen zum manuellen Schalten der Mehrgangnabe bewegt. In the detent step section, the electromechanical switching unit is switched off and the entire linear actuator is moved with the Bowden cables connected on both sides for manual switching of the multi-speed hub.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in insgesamt drei Figuren abgebildeten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to two exemplary embodiments depicted in a total of three figures. Show it:
Figur 1 ein Fahrrad mit einem ersten erfindungsgemäßen Fahrradantrieb, Figur 2 ein Fahrrad mit einem zweiten erfindungsgemäßen Fahrradantrieb, und Figur 3 einen Linearaktor des ersten und des zweiten erfindungsgemäßen Fahrradantriebes. FIG. 1 shows a bicycle with a first bicycle drive according to the invention, FIG. 2 shows a bicycle with a second bicycle drive according to the invention, and FIG 3 shows a linear actuator of the first and the second bicycle drive according to the invention.
Figur 1 zeigt ausschnittsweise ein Fahrrad mit Diamantrahmen, das mit einem ersten erfindungsgemäßen Fahrradantrieb versehen ist. Dieser Fahrradantrieb weist eine mehrstufige Nabenschaltung mit einer herkömmlichen Mehrgangnabe 1 auf. Die Mehrgangnabe ist in ein Hinterrad 2 des Fahrrads eingebaut. An den Figure 1 shows a detail of a bicycle with diamond frame, which is provided with a first bicycle drive according to the invention. This bicycle drive has a multi-stage hub gear with a conventional multi-speed hub 1. The multi-speed hub is installed in a rear wheel 2 of the bicycle. To the
Diamantrahmen ist ein Hilfskraftmotor 3 angebaut, der das Hinterrad 2 antreibt. Diamond frame is a power engine 3 is grown, which drives the rear wheel 2.
Eine Kette 4 umschlingt ein auf einer Tretkurbelwelle 5 angeordnetes Kettenblatt 6 und ein Nabenritzel 7 der Mehrgangnabe 1 . Die Tretkurbelwelle 5 ist in bekannter Weise mit Tretkurbeln 8 versehen. Ein nicht abgebildeter Drehmomentsensor erfasst ein an der Tretkurbelwelle 5 anliegendes Drehmoment .Ein nicht abgebildeter Trittfrequenzsensor erfasst eine Drehzahl der Tretkurbelwelle 5, wobei der A chain 4 wraps around a arranged on a pedal crankshaft 5 chainring 6 and a pinion gear 7 of the multi-speed hub. 1 The pedal crankshaft 5 is provided in a known manner with pedal cranks 8. An unillustrated torque sensor detects a torque applied to the pedal crankshaft 5. An unrecorded cadence sensor detects a rotational speed of the pedal crankshaft 5, wherein the
Drehmomentsensor und der Trittfrequenzsensor beide an eine elektronische Torque sensor and the cadence sensor both to an electronic
Steuereinheit 19 angeschlossen sind. Control unit 19 are connected.
Die mehrstufige Nabenschaltung weist eine Schalteinrichtung 9 auf, die eine nicht abgebildete, manuell zu bedienende manuelle Schalteinheit aufweist, die in herkömmlicher Weise als Drehgriff-Schalter am Fahrrad-Lenker ausgeführt ist. Diese manuelle Schalteinheit weist einen ersten Bowdenzug 10 auf, der einerseits an den nicht abgebildeten Drehschalter oder Drehgriff und andererseits an einen Linearaktor 1 1 angeschlossen ist. Der Bowdenzug 10 ist durch ein Oberrohr 12 des The multi-stage hub circuit has a switching device 9, which has a non-illustrated, manually operated manual switching unit, which is designed in a conventional manner as a rotary handle switch on the bicycle handlebars. This manual switching unit has a first Bowden cable 10, which is connected on the one hand to the rotary switch or rotary handle, not shown, and on the other hand to a linear actuator 1 1. The Bowden cable 10 is through a top tube 12 of the
Diamantrahmens durchgeführt und im Bereich des nicht abgebildeten Steuerrohrs wieder herausgeführt. Diamond frame performed and led out again in the area of the unillustrated head tube.
Der Linearaktor 1 1 ist Bestandteil einer elektromechanischen Schalteinheit 13, die einen zweiten Bowdenzug 14 zum Schalten der Mehrgangnabe 1 aufweist. Der zweite Bowdenzug 14 ist einerseits an ein Stellglied 15 des Linearaktors 1 1 und anderseits an einen nicht weiter abgebildeten Schaltstift der Mehrgangnabe 1 angeschlossen. Der zweite Bowdenzug 14 ist über Umlenkrollen 14a vom Sitzrohr 17 zu einer Kettenstrebe des Fahrradrahmens geführt. An einem einen Sattel 16 tragenden Sitzrohr 17 des Diamantrahmens ist eine Akkumulatoreinheit 18 gehaltert, die sowohl den Hilfskraftmotor 3 als auch den Linearaktor 1 1 bestromt. Die Akkumulatoreinheit 18 umfasst ferner eine nicht abgebildete elektronische Steuereinheit 19, die sowohl den Hilfskraftmotor 3 als auch den Linearaktor 1 1 ansteuert. The linear actuator 1 1 is part of an electromechanical switching unit 13, which has a second Bowden cable 14 for switching the multi-speed hub 1. The second Bowden cable 14 is connected on the one hand to an actuator 15 of the linear actuator 1 1 and on the other hand to a not further illustrated switching pin of the multi-speed hub 1. The second Bowden cable 14 is guided via deflection rollers 14a from the seat tube 17 to a chain stay of the bicycle frame. On a saddle 16-bearing seat tube 17 of the diamond frame, a battery unit 18 is supported, which energizes both the auxiliary motor 3 and the linear actuator 1 1. The accumulator unit 18 further includes an electronic control unit 19, not shown, which controls both the auxiliary motor 3 and the linear actuator 1 1.
Der Linearaktor 1 1 und eine Teillänge des zweiten Bowdenzugs 14 sind in dem Sitzrohr 17 untergebracht. Der erste Bowdenzug 10 ist an einem Aktorgehäuse 20 des Linearaktors 1 1 befestigt; das Stellglied 15 ist gegenüber dem Aktorgehäuse 20 linear verschieblich angeordnet. Der Linearaktor 1 1 als Ganzes ist in dem Sitzrohr 17 längsverschieblich angeordnet. The linear actuator 1 1 and a partial length of the second Bowden cable 14 are housed in the seat tube 17. The first Bowden cable 10 is attached to an actuator housing 20 of the linear actuator 1 1; the actuator 15 is arranged linearly displaceable relative to the actuator housing 20. The linear actuator 1 1 as a whole is longitudinally displaceable in the seat tube 17.
Figur 3 zeigt den Linearaktor 1 1 in einem Längsschnitt. Der Linearaktor 1 1 besteht im Wesentlichen aus einem Elektromotor 21 , der auch als Aktormotor 21 a bezeichnet werden kann, einem Planetenwälzgewindetrieb 22, dem Stellglied 15 und dem Aktorgehäuse 20, in dem der durch einen Elektromotor 21 gebildete Aktormotor 21 a und der Planetenwälzgewindetrieb 22 untergebracht sind. FIG. 3 shows the linear actuator 11 in a longitudinal section. The linear actuator 1 1 consists essentially of an electric motor 21, which may also be referred to as actuator motor 21 a, a Planetenwälzgewindetrieb 22, the actuator 15 and the actuator housing 20, in which the actuator motor 21 formed by an electric motor 21 a and the Planetenwälzgewindetrieb 22 housed are.
Der Planetenwälzgewindetrieb 22 weist eine auf einer Gewindespindel 23 The Planetenwälzgewindetrieb 22 has a on a threaded spindle 23rd
angeordnete Spindelmutter 24 auf. In einem von der Gewindespindel 23 und der Spindelmutter 24 gebildeten Ringraum 25 sind über den Umfang verteilt angeordnete Planeten 26 in Wälzeingriff sowohl mit der Spindelmutter 26 als auch mit der arranged spindle nut 24. In one of the threaded spindle 23 and the spindle nut 24 formed annular space 25 distributed over the circumference arranged planet 26 in rolling engagement both with the spindle nut 26 and with the
Gewindespindel 23. Die Planeten 26 sind mit einem planetenseitigen Rillenprofil 27 und die Spindelmutter 24 mit einem mutterseitigen Rillenprofil 28 versehen. Die Gewindespindel 23 ist mit einem schraubenförmig um die Spindelachse gewundenen Gewinde 29 versehen. Die Gewindespindel 23 ist drehfest mit einer Motorwelle 30 des in dem Aktorgehäuse 20 gehalterten Elektromotors 21 verbunden. Die Threaded spindle 23. The planets 26 are provided with a planet-side groove profile 27 and the spindle nut 24 with a nut-side groove profile 28. The threaded spindle 23 is provided with a helically wound around the spindle axis thread 29. The threaded spindle 23 is connected in a rotationally fixed manner to a motor shaft 30 of the electric motor 21 held in the actuator housing 20. The
Spindelmutter 24 ist drehfest und axialverschieblich in dem Aktorgehäuse 20 angeordnet. Das rohrförmig ausgebildete Stellglied 15 ist an der Spindelmutter 24 befestigt. Die Gewindespindel 23 ist über ein Rillenkugellager 31 in dem Spindle nut 24 is rotatably and axially displaceable in the actuator housing 20 is arranged. The tubular actuator 15 is attached to the spindle nut 24. The threaded spindle 23 is connected via a deep groove ball bearing 31 in the
Aktorgehäuse 20 drehbar gelagert. Unter Rotation der Gewindespindel 23 wälzen die Planeten 27 an der Gewindespindel 23 und an der Spindelmutter 24 ab. Die Planeten 27 rotieren um ihre Planetenachse und rotieren um die Spindelachse herum. Mit einem derartigen Planetenwälzgewindetrieb 22 können sehr große Untersetzungen realisiert werden, die ein einwandfreies Betätigen des Bowdenzugs zum Durchführen eines Actuator housing 20 rotatably mounted. Under rotation of the threaded spindle 23, the planet 27 roll on the threaded spindle 23 and on the spindle nut 24. The planets 27 rotate about their planetary axis and rotate around the spindle axis. With such a Planetenwälzgewindetrieb 22 very large reductions can be realized, the proper operation of the Bowden cable for performing a
Gangwechsels ermöglichen. Enable gear changes.
Im Aktorgehäuse 20 ist ein Linearmaßstab 33 enthalten, der als Leitpotenziometer ausgeführt sein kann. In der Spindelmutter 24 befindet sich ein Kontaktstück 34, das den als Potenziometerstreifen 35 ausgebildeten Linearmaßstab 33 kontaktiert. Als Linearsensor ist aber jedes andere physikalische Meßprinzip wie z.B. In the actuator housing 20, a linear scale 33 is included, which can be designed as a Leitpotenziometer. In the spindle nut 24 is a contact piece 34 which contacts the trained as potentiometer 35 linear scale 33. As a linear sensor but any other physical measuring principle such.
magnetoresistiv, magnetostriktiv, kapazitiv oder induktiv denkbar. magnetoresistive, magnetostrictive, capacitive or inductive conceivable.
Unter Stellbewegungen des Stellgliedes 15 fährt das Kontaktstück 34 entlang dem Potenziometerstreifen 35, über den einwandfrei die Lage des Stellgliedes 15 im Aktorgehäuse 20 ermittelt wird. Für die Durchführung eines Gangwechsels verfährt das Stellglied solange, bis eine über die elektronische Steuereinheit 19 vorgegebene Position des Kontaktstücks 34 auf dem Potentiometerstreifen erreicht ist. Under adjusting movements of the actuator 15, the contact piece 34 moves along the potentiometer strip 35, on the position of the actuator 15 in the actuator housing 20 is determined properly. For the implementation of a gear change, the actuator moves until a predetermined via the electronic control unit 19 position of the contact piece 34 is reached on the Potentiometerstreifen.
Eine manuelle Betätigung der Mehrgangnabe 1 kann erwünscht sein, wenn beispielsweise die Akkumulatoreinheit nicht mehr ausreichend geladen ist. Der nicht abgebildete Drehschalter am Lenkrad kann in einen Bereich gedreht werden, in dem as Schalten von Hand einwandfrei möglich ist. Im manuellen Betrieb wird der Linearaktor als Ganzes im Sitzrohr bewegt und dient als starres Verbindungsstück der beiden Bowdenzüge 10 und 14. Manual actuation of the multi-speed hub 1 may be desirable if, for example, the accumulator unit is no longer sufficiently charged. The unillustrated rotary switch on the steering wheel can be turned into a range in which switching by hand is perfectly possible. In manual operation, the linear actuator is moved as a whole in the seat tube and serves as a rigid connecting piece of the two Bowden cables 10 and 14th
Im Automatikbetrieb kann der Handschalter auf eine bestimmte Position gestellt werden, was entweder dem höchsten oder niedrigsten Gang entsprechen kann. Die Seillänge wird durch den Aktor vergrößert oder verkleinert und dadurch die entsprechende Schaltstufe eingestellt. In automatic mode, the handset can be set to a specific position, which can correspond to either the highest or lowest gear. The cable length is increased or decreased by the actuator and thereby set the appropriate switching stage.
In dieser Situation bleibt das zylindrische Aktorgehäuse 20 des Linearaktors in dem Sitzrohr 17 arretiert. Die Arretierung kann durch den Bowdenzug 10 ermöglicht werden, der im Automatikbetrieb nicht betätigt wird. Alternativ kann der Linearaktor auch mittels einer Befestigungsschraube im Sitzrohr 17 befestigt werden. Diese Befestigungsschraube kann durch die Wandung des Sitzrohrs 17 durchgeführt sein und den Linearaktor festklemmen. In this situation, the cylindrical actuator housing 20 of the linear actuator remains locked in the seat tube 17. The lock can be made possible by the Bowden cable 10 which is not operated in automatic mode. Alternatively, the linear actuator can also be fastened in the seat tube 17 by means of a fastening screw. This fastening screw can be performed through the wall of the seat tube 17 and clamp the linear actuator.
Über den Trittfrequenzsensor und den Drehmomentsensor können in der About the cadence sensor and the torque sensor can in the
elektronischen Steuereinheit 19 definierte Schaltpunkte definiert werden, die einen Schaltvorgang des Linearaktors 1 1 auslösen. Wenn beispielsweise der Fahrer mit einer hohen Trittfrequenz tritt, kann automatisch ein anderer Gang geschaltet werden, so dass die Geschwindigkeit des Fahrrades bei reduzierter Trittfrequenz beibehalten werden kann. Wenn das erfasste Drehmoment eingestellte Grenzwerte überschreitet, kann ebenfalls ein Gangwechsel automatisch vorgenommen werden, so dass bei gleicher Geschwindigkeit eine niedrigere Drehmomentbelastung anliegt. electronic control unit 19 defined switching points are defined, which trigger a switching operation of the linear actuator 1 1. For example, if the driver steps with a high cadence, another gear can be automatically switched so that the speed of the bicycle can be maintained at a reduced cadence. If the detected torque exceeds set limits, a gear change can also be made automatically, so that at the same speed is applied a lower torque load.
Die elektronische Steuereinheit betätigt zunächst den Hilfskraftmotor 3 in der Weise, dass die Bestromung reduziert oder sogar stromlos gestellt wird. Falls der Fahrer noch mit Trittleistung die Tretkurbeln beaufschlagt, kann eine Bremse oder ein Freilauf vorgesehen werden, die ein Übertragen der Trittleistung zum Nabenritzel verhindern. Auf diese Weise kann die Mehrgangnabe 1 während des eigentlichen Schaltvorgangs entlastet werden. Nun wird über die elektronische Steuereinheit 19 der Linearaktor 1 1 angesteuert und bestromt. Unter Betätigung des Aktormotors 21 wird das Stellglied linear in Richtung des Bowdenzugs 14 verlagert, so dass der Bowdenzug 14 die Mehrgangnabe 1 betätigt und einen Gangwechsel bewirkt. The electronic control unit first actuates the auxiliary power motor 3 in such a way that the current supply is reduced or even de-energized. If the driver still acts with pedaling the cranks, a brake or a freewheel can be provided, which prevent transmission of pedaling power to the hub pinion. In this way, the multi-speed hub 1 can be relieved during the actual switching operation. Now, the linear actuator 1 1 is controlled and energized via the electronic control unit 19. Upon actuation of the actuator motor 21, the actuator is displaced linearly in the direction of the Bowden cable 14, so that the Bowden cable 14 actuates the multi-speed hub 1 and causes a gear change.
Es ist auch denkbar den Linearaktor 1 1 nicht automatisch über die elektronische Steuereinheit 19 anzusteuern, sondern die Schaltvorgänge manuell auszulösen und über den Linearaktor ausführen zu lassen: Wenn der Fahrer einen Gangwechsel wünscht, kann er einen am Drehschalter angebrachten elektrischen Schalter betätigen, der bspw aus einer Mittelstellung heraus unter gegenläufiger It is also conceivable not to control the linear actuator 1 1 automatically via the electronic control unit 19, but to trigger the switching operations manually and run on the linear actuator: If the driver wants a gear change, he can operate a mounted on the rotary switch electrical switch, the example a middle position out among opposing ones
Drehbewegung ausgelenkt werden kann und einen elektrischen Kontakt schließt. Die elektronische Steuereinheit 19 betätigt nun den Hilfskraftmotor 3 in der Weise, dass die Bestromung reduziert oder sogar stromlos gestellt wird. Falls der Fahrer noch mit Trittleistung die Tretkurbeln beaufschlagt, kann eine Bremse oder ein Freilauf vorgesehen werden, die ein Übertragen der Trittleistung zum Nabenritzel verhindern. Nun wird über die elektronische Steuereinheit 19 der Linearaktor 1 1 angesteuert und bestromt. Unter Betätigung des Aktormotors 21 wird das Stellglied linear in Richtung des Bowdenzugs 14 verlagert, so dass der Bowdenzug 14 die Mehrgangnabe 1 betätigt und einen Gangwechsel bewirkt. Rotary movement can be deflected and closes an electrical contact. The electronic control unit 19 now actuates the auxiliary power motor 3 in such a way that the current is reduced or even de-energized. If the driver still treads the pedal cranks with pedaling, a brake or a freewheel can are provided, which prevent transmission of pedaling to the pinion gear. Now, the linear actuator 1 1 is controlled and energized via the electronic control unit 19. Upon actuation of the actuator motor 21, the actuator is displaced linearly in the direction of the Bowden cable 14, so that the Bowden cable 14 actuates the multi-speed hub 1 and causes a gear change.
Figur 3 zeigt eine weitere Variante der Erfindung, die sich von dem oben FIG. 3 shows a further variant of the invention, which differs from the one above
beschriebenen Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass der erste Bowdenzug 10 entfallen ist, so dass eine manuelle Betätigung der described embodiment essentially differs in that the first Bowden cable 10 is omitted, so that a manual operation of the
Mehrgangnabe 1 in herkömmlicher Weise entfällt. Der Linearaktor 1 1 ist in dem Sitzrohr 17 befestigt. Zur Befestigung kann eine Schraube durch die Wandung des Sitzrohrs 17 durchgeschraubt sein, die den Linearaktor im Sitzrohr 17 festklemmt. Der oben beschriebene Fahrradantrieb ist erfindungsgemäß auch für Fahrräder ohne Hilfskraftantrieb vorgesehen. Multi-speed hub 1 is omitted in a conventional manner. The linear actuator 1 1 is fixed in the seat tube 17. For attachment, a screw may be screwed through the wall of the seat tube 17, which clamps the linear actuator in the seat tube 17. The bicycle drive described above is provided according to the invention for bicycles without auxiliary power drive.

Claims

Ansprüche claims
1 . Fahrradantrieb mit einer mehrstufigen Nabenschaltung, die eine Schalteinrichtung (9) zum Schalten einer Mehrgangnabe (1 ) aufweist, und mit einer elektronischen Steuerung, die die Schalteinrichtung (9) ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung einen Linearaktor (1 1 ) aufweist, der einen Aktormotor (21 a) und ein an den Aktormotor (21 a) angeschlossenes Getriebe aufweist, wobei das Getriebe eingangsseitige Drehbewegungen in ausgangsseitige lineare 1 . Bicycle drive with a multi-stage hub circuit, which has a switching device (9) for switching a multi-gear hub (1), and with an electronic control, which controls the switching device (9), characterized in that the switching device comprises a linear actuator (1 1) an actuator motor (21 a) and a to the actuator motor (21 a) connected to the transmission, wherein the transmission input-side rotational movements in the output side linear
Bewegungen eines Stellgliedes (15) umwandelt.  Moves an actuator (15) converts.
2. Fahrradantrieb nach Anspruch 1 , dessen Getriebe durch einen 2. Bicycle drive according to claim 1, whose transmission by a
Planetenwälzgewindetrieb (22) gebildet ist, der eine auf einer Gewindespindel Planetenwälzgewindetrieb (22) is formed, one on a threaded spindle
(23) angeordnete Spindelmutter (24) aufweist, wobei in einem von der (23) arranged spindle nut (24), wherein in one of the
Gewindespindel (23) und der Spindelmutter (24) gebildeten Ringraum (25) über den Umfang verteilt angeordnete Planeten (26) in Wälzeingriff sowohl mit der Spindelmutter (24) als auch mit der Gewindespindel (23) stehen, wobei die Planeten (26) mit einem planetenseitigen Rillenprofil (27) und die Spindelmutter Threaded spindle (23) and the spindle nut (24) formed annular space (25) distributed over the circumference arranged planet (26) in rolling engagement both with the spindle nut (24) and with the threaded spindle (23), wherein the planet (26) a planetary groove profile (27) and the spindle nut
(24) mit einem mutterseitigen Rillenprofil (28) versehen sind, wobei die (24) are provided with a nut-side groove profile (28), wherein the
Gewindespindel (23) mit einem schraubenförmig um die Spindelachse  Threaded spindle (23) with a helical around the spindle axis
gewundenenen Gewinde (29) versehen ist.  wound thread (29) is provided.
3. Fahrradantrieb nach Anspruch 1 , dessen Linearaktor (1 1 ) ausgangsseitig ein 3. bicycle drive according to claim 1, whose linear actuator (1 1) on the output side
linear verstellbares Stellglied (15) aufweist, das über einen Bowdenzug (14) die Mehrgangnabe (1 ) schaltet.  has linearly adjustable actuator (15), which via a Bowden cable (14), the multi-speed hub (1) switches.
4. Fahrradantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dessen Schalteinrichtung (9) eine manuell zu bedienende manuelle Schalteinheit sowie eine den Linearaktor (1 1 ) aufweisende elektromechanische Schalteinheit (13) aufweist, wobei die manuelle Schalteinheit einen Bowdenzug (10) zum Schalten der Mehrgangnabe (1 ) aufweist, und wobei die elektromechanische Schalteinheit (13) einen 4. Bicycle drive according to one of claims 1 to 3, the switching device (9) comprises a manually operated manual switching unit and a linear actuator (1 1) having electromechanical switching unit (13), wherein the manual switching unit a Bowden cable (10) for switching the Has multi-gear hub (1), and wherein the electromechanical switching unit (13) has a
Bowdenzug (14) zum Schalten der Mehrgangnabe (1 ) aufweist. Bowden cable (14) for switching the multi-speed hub (1).
5. Fahrradantneb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen Linearaktor (1 1 ) ein Aktorgehäuse (20) aufweist, wobei das Stellglied (15) zur Betätigung der Mehrgangnabe (1 ) gegenüber dem Aktorgehäuse (20) 5. Fahrradantneb according to at least one of claims 1 to 4, whose linear actuator (1 1) has an actuator housing (20), wherein the actuator (15) for actuating the multi-speed hub (1) relative to the actuator housing (20).
verschiebbar ist, und wobei der Bowdenzug (10) der manuellen Schalteinheit an das Aktorgehäuse (20) angeschlossen ist.  is displaceable, and wherein the Bowden cable (10) of the manual switching unit is connected to the actuator housing (20).
6. Fahrradantrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dessen 6. Bicycle drive according to at least one of claims 1 to 5, whose
Akkumulatoreinheit (18) an den Linearaktor (1 1 ) angeschlossen ist, wobei die Akkumulatoreinheit (18) mit einer elektronischen Steuereinheit (19) zum Steuern eines Schaltvorgangs des Linearaktors (1 1 ) versehen ist.  Accumulator (18) to the linear actuator (1 1) is connected, wherein the accumulator unit (18) with an electronic control unit (19) for controlling a switching operation of the linear actuator (1 1) is provided.
7. Fahrrad mit einem Fahrradantrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem die Laufräder tragenden Fahrradrahmen, wobei der Linearaktor (1 1 ) in einem Rahmenrohr des Fahrradrahmes untergebracht ist. 7. Bicycle with a bicycle drive according to at least one of claims 1 to 6, with a wheels carrying the wheels bicycle frame, wherein the linear actuator (1 1) is housed in a frame tube of the bicycle frame.
8. Fahrrad nach Anspruch 7, dessen Fahrradrahmen ein einen Sattel (16) tragendes Sitzrohr (17) sowie ein die Vorderradgabel aufnehmendes Steuerrohr aufweist, wobei der Linearaktor(1 1 ) in dem Sitzrohr (17) oder in dem Steuerrohr 8. Bicycle according to claim 7, the bicycle frame has a saddle (16) supporting the seat tube (17) and a front fork receiving the control tube, wherein the linear actuator (1 1) in the seat tube (17) or in the head tube
untergebracht ist.  is housed.
9. Fahrrad nach Anspruch 7, dessen Linearaktor (1 1 ) mittels einer 9. Bicycle according to claim 7, whose linear actuator (1 1) by means of a
Befestigungseinrichtung lösbar an dem Rahmenrohr befestigt ist.  Fastener is releasably secured to the frame tube.
10. Fahrrad nach wenigstens einem der Ansprüche 7 - 9, dessen Aktorgehäuse (20) längsverschieblich in dem Rahmenrohr angeordnet ist. 10. Bicycle according to at least one of claims 7 - 9, the actuator housing (20) is arranged longitudinally displaceable in the frame tube.
11. Fahrrad mit einem Fahrradantrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dessen Kette (4) ein auf einer Tretkurbelwelle (5) angeordnetes Kettenblatt (6) und ein Nabenritzel (7) der Mehrgangnabe (1 ) umschlingt, wobei ein 11. Bicycle with a bicycle drive according to at least one of claims 1 to 6, the chain (4) on a pedal crankshaft (5) arranged chain ring (6) and a hub pinion (7) of the multi-gear hub (1) wraps around, wherein a
Drehmomentsensor ein an der Tretkurbelwelle anliegendes Drehmoment erfasst, und wobei ein Trittfrequenzsensor eine Drehzahl der Tretkurbelwelle erfasst, und wobei der Drehmomentsensor und der Trittfrequenzsensor beide an die  Torque sensor detected at the pedal crankshaft torque, and wherein a cadence sensor detects a speed of the pedal crankshaft, and wherein the torque sensor and the cadence sensor both to the
elektronische Steuerung angeschlossen sind.  electronic control are connected.
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