AT14609U1 - Elektro-Zweirad - Google Patents

Abstract

Bei einem Elektro-Zweirad umfassend einen starren Rahmen, einen Elektromotor zum Antreiben eines Rads, wenigstens einen Akkumulator (11, 12) und ein Elektronikmodul zur Motorsteuerung, weist der Rahmen ein sich zwischen Steuerrohr (3) und Hinterrad (2) erstreckendes hohles Rahmenelement (5) auf, das mit einem kastenartigen Profil ausgebildet ist, in dem der wenigstens eine Akkumulator (11, 12) und ggf. das Elektronikmodul untergebracht ist, und das einen Sattel (19) trägt, wobei am Rahmenteil (5) oder am Steuerrohr (3) ein nach unten führendes Rohr (21) befestigt ist, das eine Tretkurbel (22) trägt und halbkreisförmig ausgebildet ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Elektro-Zweirad umfassend einen starren Rahmen, einen Elekt¬romotor zum Antreiben eines Rads, wenigstens einen Akkumulator und ein Elektronikmodul zurMotorsteuerung.

[0002] Elektro-Zweiräder sind in den unterschiedlichsten Ausführungen bekannt geworden.Neben Elektrofahrrädern (auch E-Bikes genannt) existieren auch elektrisch angetriebene Mo¬peds, Mofas, Motorroller und dgl. All diesen Elektro-Zweirädern ist gemeinsam, dass sie zurGänze oder im Falle von Elektrofahrrädern tretunterstützend von einem Elektromotor angetrie¬ben werden. Der Motor ist in der Regel im Vorderrad oder im Hinterrad als Nabenmotor oder imTretlager als sogenannter Mittelmotor angebracht. Die Versorgung des Elektromotors mit Ener¬gie erfolgt durch einen Akkumulator. Der Akkumulator ist meist abnehmbar angeordnet, damitdieser zum Wiederaufladen in die Nähe einer Steckdose gebracht werden kann.

[0003] Ein Fahrrad mit Tretunterstützung hat die Eigenschaft, dass der Elektromotor nur beiKurbelbewegung wirkt und damit das Treten unterstützt. Solche Fahrräder sind als Fahrzeugevon der EU-Kraftfahrzeugrichtlinie dann ausgenommen, wenn sie auf eine mittlere Leistung desMotors von 250 Watt limitiert sind und die Unterstützung des Motors ab 25 km/h abregelt. Dannunterliegen sie in den EU-Ländern weder einer Helm-, noch einer Versicherungs- und Führer¬scheinpflicht und benötigen keine Betriebsgenehmigung.

[0004] Bei Elektro-Zweirädern ohne Tretunterstützung handelt es sich um Zweiräder, derenElektromotor das Fahrzeug autonom, also ohne Treten, in Bewegung setzt. Trotzdem könnensolche Zweiräder zusätzlich mit Fahrradpedalen ausgestattet sein.

[0005] Die vorliegende Erfindung ist nicht auf bestimmte Ausführungen von Elektro-Zweirädernbeschränkt, sondern betrifft all die oben genannten und weitere Typen.

[0006] Bei herkömmlichen Elektro-Zweirädern, insbesondere bei Elektrofahrrädern, gehen dieHersteller meist von einem Grundmodell ohne Elektroantrieb aus und statten dieses nachträg¬lich mit einem Elektromotor aus. Der Nachteil dieses Konzepts ist, dass sich nicht alle Fahrrad¬rahmen dafür eignen. Die für den Elektroantrieb erforderlichen zusätzlichen Komponenten, wiez.B. der Elektromotor und der Akkumulator, weisen nämlich ein hohes Gewicht auf, wobei dieauf Grund des höheren Gewichts in den Rahmen eingeleiteten Kräfte zu Rahmenbrüchen füh¬ren können. Verbesserte Modelle sehen daher bereits Rahmenkonstruktionen vor, die konstruk¬tiv auf den Elektroantrieb ausgelegt sind.

[0007] Problematisch bei den herkömmlichen Ausführungen ist die Anordnung des Akkumula¬tors. Der Akkumulator wird meist außen an einem Rahmenteil befestigt, z.B. in dem vom Unter¬rohr und Sitzrohr aufgespannten Bereich oberhalb des Tretlagers, oder auf dem Gepäcksträger.Beides ist jedoch nicht zufriedenstellend, da der Schutz des Akkumulators unzureichend ist.Außerdem ist eine Demontage des Akkumulators zwecks Wiederaufladen in diesen Fällenmeist aufwändig. Darüber hinaus herrschen bei einer externen Rahmenbefestigung oder amGepäcksträger meist beschränkte Platzverhaltnisse, sodass hinsichtlich der AkkumulatorgrößeEinschränkungen bestehen. Da die Reichweite und die Höchstgeschwindigkeit von Elektro-Zweirädern unter anderem jedoch von der Kapazität und damit von der Baugröße des Akkumu¬lators abhängt, wäre es wünschenswert, möglichst großbauende Akkumulatoren oder zwei odermehrere gesonderte Akkumulatoren unterbringen zu können.

[0008] Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, die oben genannten Nachteile zu ver¬meiden.

[0009] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Elektro-Zweirad der eingangsgenannten Art im Wesentlichen vor, dass der Rahmen ein sich zwischen Steuerrohr und Hinter¬rad erstreckendes hohles Rahmenelement aufweist, das mit einem kastenartigen Profil ausge¬bildet ist, in dem der wenigstens eine Akkumulator und ggf. das Elektronikmodul untergebrachtist. Dadurch, dass das Rahmenelement nun ein kastenförmiges Profil aufweist, wird von her¬kömmlichen Bauformen mit Rundrohren abgegangen, wodurch die Unterbringung von handeis¬ üblichen Akkumulatoren erheblich vereinfacht wird. Das Anordnen des wenigstens einen Akku¬mulators im Inneren des Rahmenelements erlaubt eine geschützte Aufbewahrung. Der wenigs¬tens eine Akkumulator kann insbesondere vor mechanischen Einwirkungen, aber auch vorNässe und Verunreinigungen geschützt werden. Des weiteren erlaubt es die erfindungsgemäßeAnordnung die vom Akkumulator wegführenden elektrischen Leitungen, wie z.B. die zum Len¬ker samt Scheinwerfer und zum Elektromotor führenden Leitungen, geschützt im Inneren deshohlen Rahmenteils zu verlegen.

[0010] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Rahmenelement zweiSeitenplatten sowie ggf. weiters einen Boden und wenigstens einen öffenbaren Deckel umfasst.

[0011] Die zwei Seitenplatten sind dabei vorteilhafterweise aus Metall ausgebildet und bildengemeinsam mit dem Boden des Rahmenelements und der Deckwand die tragende Struktur desZweirads. Der öffenbare Deckel erlaubt einen Zugang zum Inneren des Rahmenelements,sodass eine einfache Entnahme des wenigstens einen Akkumulators zum Zwecke des Wieder¬aufladens gewährleistet ist. Die Erfindung ist in diesem Zusammenhang derart weitergebildet,dass der wenigstens eine Akkumulator entnehmbar in dem Rahmenelement aufgenommen ist.Hierfür ist es lediglich erforderlich, eine lösbare Befestigung für den wenigstens einen Akkumu¬lator vorzusehen.

[0012] Das Rahmenelement weist konstruktionsbedingt eine solche Länge auf, dass ohneweiteres zwei Akkumulatoren hintereinander im Inneren des Rahmenelements angeordnetwerden können. Weiters kann auch ein Stauraum für Gepäck oder für Zusatzausstattungen, wiez.B. eine Audio-Anlage, verwirklicht werden. Schließlich ist es bevorzugt auch möglich, denElektromotor innerhalb des kastenförmigen Profils des Rahmenelements anzuordnen, sodassinsgesamt keine Bestandteile des elektrischen Antriebs ungeschützt extern befestigt werdenmüssen. Eine besonders vorteilhafte Anordnung der einzelnen Bestandteile des elektrischenAntriebs im Rahmenelement wird im Falle eines Hinterradantriebs dann erzielt, wenn der Elekt¬romotor näher zum Hinterrad angeordnet ist als der wenigstens eine Akkumulator.

[0013] Das erfindungsgemäß vorgesehene Rahmenelement kann bevorzugt bis zur Hinterrad¬achse weitergezogen werden, sodass sich eine sowohl konstruktiv als auch ästhetisch beson¬ders ansprechende Ausbildung ergibt, bei welcher der Rahmen des Zweirads aus einem einzi¬gen tragenden Element besteht. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass sich das Rahmen¬element vom Steuerrohr schräg nach unten erstreckt, wobei die zwei Seitenplatten bis zurAchse des Hinterrades verlängert sind. Die zwei Seitenplatten können dabei in besondersvorteilhafter Weise mit Lagern für die Hinterradachse versehen sein. Es ergibt sich dabei bevor¬zugt ein Rahmen, welcher der üblicherweise als Kreuzrahmen bezeichneten Ausbildung ähnlichist. Ein solcher Fahrradrahmen besteht in der Regel aus zwei gekreuzten Rohren, nämlich ausdem Sattelrohr, welches nur zur Aufnahme des Tretlagers nach unten verlängert ist, und einRohr, welches vom Steuerrohr zum Hinterrad geht und sich dann zur Hinterradgabel teilt. ImRahmen der vorliegenden Erfindung muss der Sattel jedoch nicht notwendigerweise auf einemSattelrohr befestigt sein, sondern es kann ähnlich einem Moped oder Motorroller eine Ausbil¬dung getroffen sein, bei der der Sattel bzw. Sitzpolster unmittelbar oder unter Vermittlung einernicht rohrförmigen Stützkonstruktion auf dem Rahmenelement befestigt ist. Insbesondere kannder Sattel hierbei derart geformt sein, dass zwei Personen hintereinander darauf Platz finden.

[0014] Obwohl das erfindungsgemäß vorgesehene Rahmenelement dem Rahmen in der Regeleine ausreichende Stabilität verleiht, können zusätzliche Rahmenteile vorgesehen sein. Bevor¬zugt ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass am Rahmenelement oder am Steuerrohrein nach unten führendes Rohr befestigt ist, das eine Tretkurbel trägt. Das nach unten führendeRohr ist erfindungsgemäß halbkreisförmig ausgebildet. An Stelle einer Tretkurbel kann dasgenannte Rohr auch eine Fußauflage aufweisen.

[0015] Im Falle der Anordnung einer Tretkurbel ist diese wie an sich bekannt bevorzugt übereine Antriebskette mit dem Elektromotor verbunden, wodurch das Zweirad sowohl durch Mus¬kelkraft als auch motorisch angetrieben werden kann, wobei der Motor im letzteren Fall entwe¬der als alleiniger Antrieb oder im Sinne einer Tretunterstützung vorgesehen sein kann.

[0016] Das Rahmenelement kann in seiner Breite grundsätzlich so ausgeführt werden, dassausreichend Platz für den wenigstens einen Akkumulator zur Verfügung steht. Allerdings solltegleichzeitig auf einen ausreichenden Sitzkomfort, insbesondere auch hinsichtlich der Beinstel¬lung geachtet werden. Bei der Anordnung einer Tretkurbel besteht diesbezüglich bevorzugt einezusätzliche Einschränkung, nämlich dass die Breite des kastenförmigen Profils im Wesentlichengleich groß oder kleiner ist als die Breite der Tretkurbel. Dadurch wird sichergestellt, dass dasRahmenelement nicht über die Breite der Tretkurbel vorsteht, damit das Treten durch das Rah¬menelement nicht erschwert wird.

[0017] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestell¬ten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen [0018] Fig.1 eine schematische Seitenansicht eines Elektro-Zweirads und [0019] Fig.2 einen Querschnitt nach der Linie ll-ll der Fig.1.

[0020] Das in Fig.1 dargestellte Elektro-Zweirad umfasst ein Vorderrad 1 und ein Hinterrad 2,die mittels eines Rahmens miteinander verbunden sind. Der Rahmen umfasst ein Steuerrohr 3,in der die Gabel 4 drehbar gelagert ist. Am Steuerrohr 3 ist ein Rahmenelement 5 befestigt, dassich von dem Steuerrohr 3 schräg nach unten bis hin zum Hinterrad 2 erstreckt. Wie aus Fig.2ersichtlich ist, ist das Rahmenelement 5 als kastenförmiges Profil ausgebildet und ist aus zweiSeitenwänden 6, einem Boden 7 und einer Deckwand 8 aufgebaut. Im Bereich des in Fig. 2dargestellten Schnitts weist das Rahmenelement 5 in der Deckwand 8 eine Öffnung 9 auf, diedurch einen in Fig.1 in nach oben geklappter Stellung dargestellten Deckel 10 verschließbar ist.Das Rahmenelement 5 weist einen Hohlraum auf, in dem eine Mehrzahl von Aufbewahrungs¬kammern ausgebildet sind. In einer ersten Aufbewahrungskammer sind zwei Akkumulatoren 11und 12 untergebracht. Eine zweite Aufbewahrungskammer 13, die mittels eines Deckels 14verschließbar ist, ist als Ablagefach ausgebildet. Eine dritte Aufbewahrungskammer 15 dient derAufnahme des Elektromotors 16 zum Antrieb des Hinterrads 2. Der Elektromotor 16 ist hierbeiüber eine nicht dargestellte Kette mit der Hinterradachse verbunden.

[0021] Die Seitenwände 6 des Rahmenelements 5 sind im Bereich des Hinterrads 2 verlängertund bilden die Hinterradgabel 17 aus. Die Hinterradgabel 17 trägt das Lager 18 für die Achsedes Hinterrads 2. Das Rahmenelement 4 trägt im hinteren Bereich eine Stützkonstruktion fürden Sattel 19. An der Unterseite des Sattels 19 ist eine ausziehbare Lade 20 vorgesehen.

[0022] Am Rahmenelement 4 ist ein nach unten führendes, halbkreisförmiges Rohr 21 befes¬tigt, das dazu dient, die Tretkurbel 22 samt Pedalen 23 zu lagern. Die Tretkurbel 22 ist übereine Kette 24 mit dem Elektromotor 16 antriebsmäßig verbunden.

[0023] Schließlich ist in Fig.1 noch der Lenker 25 dargestellt, der mit der Gabel 4 drehfestverbunden und im Steuerrohr 3 drehbar gelagert ist. Am Lenker 25 ist ein Scheinwerfer 26angebracht, der elektrisch mit dem Akkumulator 11 bzw. 12 verbunden ist.

Claims (8)

1. Ansprüche 1. Elektro-Zweirad umfassend einen starren Rahmen, einen Elektromotor zum Antreibeneines Rads, wenigstens einen Akkumulator und ein Elektronikmodul zur Motorsteuerung,wobei der Rahmen ein sich zwischen Steuerrohr (3) und Hinterrad (2) erstreckendes hoh¬les Rahmenelement (5) aufweist, das mit einem kastenartigen Profil ausgebildet ist, in demder wenigstens eine Akkumulator (11, 12) und ggf. das Elektronikmodul untergebracht ist,und das einen Sattel (19) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass am Rahmenelement (5)oder am Steuerrohr (3) ein nach unten führendes Rohr (21) befestigt ist, das eine Tretkur¬bel (22) trägt und halbkreisförmig ausgebildet ist.
2. 2. Elektro-Zweirad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement(5) zwei Seitenplatten (6) sowie ggf. weiters einen Boden (7) und wenigstens einen öffen¬baren Deckel (10) umfasst.
3. 3. Elektro-Zweirad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement(5) sich vom Steuerrohr (3) schräg nach unten erstreckt, wobei die zwei Seitenplatten (6)bis zur Achse des Hinterrades (2) verlängert sind.
4. 4. Elektro-Zweirad nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektro¬motor (16) innerhalb des kastenförmigen Profils des Rahmenelements (5) angeordnet ist.
5. 5. Elektro-Zweirad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (16)näher zum Hinterrad (2) angeordnet ist als der wenigstens eine Akkumulator (11,12).
6. 6. Elektro-Zweirad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass derwenigstens eine Akkumulator (11, 12) entnehmbar in dem Rahmenelement (5) aufgenom¬men ist.
7. 7. Elektro-Zweirad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieTretkurbel (22) über eine Antriebskette (24) mit dem Elektromotor (16) verbunden ist.
8. 8. Elektro-Zweirad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieBreite des kastenförmigen Profils im Wesentlichen gleich groß oder kleiner ist als die Breiteder Tretkurbel (22). Hierzu 1 Blatt Zeichnungen