DE102015200377A1

DE102015200377A1 - Vehicle for locomotion on a surface, in particular a bicycle for pedaling on the ground

Info

Publication number: DE102015200377A1
Application number: DE102015200377.9A
Authority: DE
Inventors: Oswald Friedmann; Dominik Hans
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-01-14
Filing date: 2015-01-14
Publication date: 2016-04-21

Abstract

Fahrzeug (1) zur Fortbewegung auf einem Untergrund, insbesondere Fahrrad zur pedalierenden Fortbewegung auf dem Untergrund, mit mindestens einem Rad (2) zum Rollen in eine Rollrichtung (X), wobei das mindestens eine Rad (2) um eine Drehachse (D) drehbar ist und eine Felge (5) aufweist, wobei auf oder an der Felge (5) ein erster Reibpartner (15) zur Einleitung einer Antriebskraft (M) angeordnet ist. Das Fahrzeug (1) weist eine Elektromotoreinrichtung (8) zur Erzeugung der Antriebskraft (M) auf, wobei die Elektromotoreinrichtung (8) einen zweiten Reibpartner (16) zur Übertragung der Antriebskraft (M) auf den ersten Reibpartner (15) umfasst, wobei der zweite Reibpartner (16) um eine Rotationsachse (R) rotiert oder rotierbar ist.Vehicle (1) for locomotion on a ground, in particular a bicycle for pedaling on the ground, with at least one wheel (2) for rolling in a rolling direction (X), wherein the at least one wheel (2) is rotatable about a rotation axis (D) is and a rim (5), wherein on or on the rim (5) a first friction partner (15) for introducing a driving force (M) is arranged. The vehicle (1) has an electric motor device (8) for generating the drive force (M), wherein the electric motor device (8) comprises a second friction partner (16) for transmitting the drive force (M) to the first friction partner (15), wherein the second friction partner (16) about an axis of rotation (R) is rotated or rotatable.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug zur Fortbewegung auf einem Untergrund, insbesondere ein Fahrrad zur pedalierenden Fortbewegung auf dem Untergrund. Das Fahrzeug umfasst mindestens ein Rad zum Rollen auf einem Untergrund in eine Rollrichtung. Das mindestens eine Rad ist, insbesondere zur rollenden Fortbewegung auf einem Untergrund, um eine Drehachse drehbar. Es weist eine Felge auf, die einen ersten Reibpartner zur Einleitung einer Antriebskraft umfasst. Das Fahrzeug weist eine Elektromotoreinrichtung zur Erzeugung der Antriebskraft auf. Zur Übertragung der Antriebskraft auf den ersten Reibpartner umfasst die Elektromotoreinrichtung einen zweiten Reibpartner, der um eine Rotationsachse rotierbar ist.The invention relates to a vehicle for locomotion on a substrate, in particular a bicycle for pedaling locomotion on the ground. The vehicle includes at least one wheel for rolling on a ground in a rolling direction. The at least one wheel is rotatable about an axis of rotation, in particular for rolling on a ground. It has a rim which comprises a first friction partner for introducing a driving force. The vehicle has an electric motor device for generating the driving force. To transmit the driving force to the first friction partner, the electric motor device comprises a second friction partner, which is rotatable about an axis of rotation.

Viele Fahrräder weisen einen Motorantrieb auf, durch den die pedalierende Fortbewegung automatisch unterstützt werden kann. Der Motorantrieb ist beispielsweise an einem Vorderrad oder Hinterrad des Fahrrads angeordnet. Oftmals weist der Motorantrieb einen ersten Reibpartner auf, der durch Reibschluss mit einem zweiten Reibpartner an dem Vorder- oder Hinterrad des Fahrrads ein Antriebsdrehmoment überträgt.Many bicycles have a motor drive, through which the pedaling locomotion can be automatically supported. The motor drive is arranged for example on a front wheel or rear wheel of the bicycle. Often, the motor drive has a first friction partner, which transmits a drive torque by frictional engagement with a second friction partner on the front or rear wheel of the bicycle.

Beispielsweise beschreibt die Druckschrift WO 2013 149 708 A1 , die wohl den nächstliegenden Stand der Technik bildet, einen Elektroantrieb für Fahrräder. Der Elektroantrieb umfasst zwei Reibrollen, die gegenüberliegend seitlich an eine Felge eines Rades, beispielsweise eines Hinterrads des Fahrrads, gepresst sind und eine Vortriebskraft auf das Rad übertragen. For example, the document describes WO 2013 149 708 A1 , which is probably the closest prior art, an electric drive for bicycles. The electric drive comprises two friction rollers, which are pressed laterally opposite to a rim of a wheel, for example a rear wheel of the bicycle, and transmit a driving force to the wheel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug zur Fortbewegung auf einem Untergrund, z. B. ein Fahrrad zur pedalierenden Fortbewegung auf dem Untergrund, mit einer funktional verbesserten und effektiv arbeitenden Elektromotoreinrichtung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.The invention has for its object to provide a vehicle for locomotion on a substrate, for. As a bicycle for pedaling locomotion on the ground to provide with a functionally improved and effectively working electric motor device. This object is achieved by a vehicle having the features of claim 1. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and / or the accompanying figures.

Es wird ein Fahrzeug zur Fortbewegung auf einem Untergrund vorgeschlagen. Das Fahrzeug ist bevorzugt als ein nicht verbrennungsmotorisches Fahrzeug ausgebildet. Beispielsweise ist das Fahrzeug als ein Fahrrad zur pedalierenden Fortbewegung ausgebildet. Vorzugsweise weist das Fahrzeug mindestens ein Rad, insbesondere zwei Räder, zum Beispiel ein Vorderrad und ein Hinterrad auf. Das mindestens eine Rad ist zum Rollen auf dem Untergrund in eine Rollrichtung ausgebildet. Optional ergänzend umfasst das Fahrzeugeinen Fahrzeugrahmen mit einem Rahmenabschnitt. Das Fahrzeug kann optional ergänzend eine Pedaleinrichtung aufweisen. Vorzugsweise ist der Rahmenabschnitt als eine Radgabel des Vorderrads oder des Hinterrads ausgebildet. Optional ist das mindestens eine Rad durch einen Benutzer über die Pedaleinrichtung pedalierend zur rollenden Fortbewegung antreibbar. A vehicle is proposed for locomotion on a subsoil. The vehicle is preferably designed as a non-combustion engine vehicle. For example, the vehicle is designed as a bicycle for pedaling movement. The vehicle preferably has at least one wheel, in particular two wheels, for example a front wheel and a rear wheel. The at least one wheel is designed to roll on the ground in a rolling direction. Optionally, in addition, the vehicle comprises a vehicle frame with a frame section. The vehicle may optionally additionally have a pedal device. Preferably, the frame portion is formed as a wheel fork of the front wheel or the rear wheel. Optionally, the at least one wheel can be driven pedaling by a user via the pedal device for rolling locomotion.

Das mindestens eine Rad ist um eine Drehachse drehbar. Vorzugsweise dreht sich das mindestens eine Rad beim Rollen um die Drehachse. Das mindestens eine Rad weist eine Felge auf, auf oder an der ein erster Reibpartner zur Einleitung einer Antriebskraft angeordnet ist. Bevorzugt umfasst das mindestens eine Rad einen Reifen, eine Radnabe und eine Vielzahl an Speichen, die sich zwischen der Felge und der Radnabe erstrecken.The at least one wheel is rotatable about an axis of rotation. Preferably, the at least one wheel rotates when rolling about the axis of rotation. The at least one wheel has a rim on or on which a first friction partner for introducing a driving force is arranged. Preferably, the at least one wheel comprises a tire, a wheel hub, and a plurality of spokes extending between the rim and the wheel hub.

Beispielsweise ist der erste Reibpartner drehfest mit der Felge verbunden. Optional ist der erste Reibpartner auf die Felge form- und/oder kraftschlüssig aufgesetzt. Besonders bevorzugt ist, dass der erste Reibpartner in der Felge integriert ist, insbesondere mit einem Grundmaterial der Felge stoffschlüssig verbunden ist. Bevorzugt ist der erste Reibpartner an einer Innenseite der Felge angeordnet. Alternativ kann der erste Reibpartner drehfest an den Speichen, mit der Radnabe und/oder einem anderen um die Drehachse drehenden Teil des mindestens einen Rades befestigt sein und die Felge, bevorzugt innenseitig oder seitlich, kontaktieren. Zum Beispiel ist der erste Reibpartner als ein Reibring ausgebildet. Der Reibring ist vorzugsweise koaxial zu der Drehachse des Rades angeordnet. Insbesondere ist der Reibring umlaufend durch die Felge abgestützt. Im Speziellen ist der Reibring beabstandet und unabhängig vom Reifen ausgebildet und/oder angeordnet. Beispielsweise ist die Felge zwischen dem Reibring und dem Reifen angeordnet.For example, the first friction partner is rotatably connected to the rim. Optionally, the first friction partner is mounted on the rim in a positive and / or non-positive fit. It is particularly preferred that the first friction partner is integrated in the rim, in particular is materially connected to a base material of the rim. Preferably, the first friction partner is arranged on an inner side of the rim. Alternatively, the first friction partner can be secured in a rotationally fixed manner to the spokes, with the wheel hub and / or another part of the at least one wheel rotating about the axis of rotation, and contact the rim, preferably on the inside or on the side. For example, the first friction partner is designed as a friction ring. The friction ring is preferably arranged coaxially to the axis of rotation of the wheel. In particular, the friction ring is circumferentially supported by the rim. In particular, the friction ring is spaced apart and formed and / or arranged independently of the tire. For example, the rim is disposed between the friction ring and the tire.

Das Fahrzeug umfasst eine Elektromotoreinrichtung, die zur Erzeugung der Antriebskraft ausgebildet ist. Insbesondere ist die Elektromotoreinrichtung zur motorisierten Unterstützung der pedalierenden Fortbewegung des Fahrzeugs ausgebildet und/oder vorgesehen. Im Speziellen ist das Fahrzeug als ein Elektrofahrzeug, zum Beispiel als ein Elektrofahrrad, Pedelec oder als ein E-Bike ausgebildet. The vehicle includes an electric motor device, which is designed to generate the driving force. In particular, the electric motor device is designed and / or provided for the motorized support of the pedaling locomotion of the vehicle. In particular, the vehicle is designed as an electric vehicle, for example as an electric bicycle, pedelec or as an e-bike.

Besonders bevorzugt ist, dass die Elektromotoreinrichtung ein Gehäuse umfasst. Insbesondere ist die Elektromotoreinrichtung von dem Gehäuse umgeben, sodass diese gegen Schmutz, Staub und Feuchtigkeit geschützt ist. Somit kann eine Lebensdauer der Elektromotoreinrichtung erhöht werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass von der Elektromotoreinrichtung erzeugte Geräusche durch das Gehäuse gedämpft werden und das Fahrzeug dadurch angenehm zu benutzen ist. Besonders bevorzugt ist das Gehäuse dazu ausgebildet, innerhalb des Gehäuses angeordnete Teile der Elektromotoreinrichtung zu belüften. Hierfür weist das Gehäuse zum Beispiel eine Durchlüftungseinrichtung, z.B. mindestens eine Öffnung und/oder innen verlaufende Strömungskanäle zur Luftführung durch das Gehäuse auf.It is particularly preferred that the electric motor device comprises a housing. In particular, the electric motor device is surrounded by the housing, so that it is protected against dirt, dust and moisture. Thus, a life of the electric motor device can be increased. A further advantage is that noise generated by the electric motor device is damped by the housing and the vehicle is thereby pleasant to use. Particularly preferably, the housing is designed to be within the Housing arranged parts of the electric motor device to ventilate. For this purpose, the housing, for example, a ventilation device, for example at least one opening and / or inwardly extending flow channels for air flow through the housing.

Die Elektromotoreinrichtung umfasst einen zweiten Reibpartner, der zur Übertragung der Antriebskraft auf den ersten Reibpartner ausgebildet ist. Der zweite Reibpartner ist um eine Rotationsachse rotierbar. Beispielsweise ist der zweite Reibpartner als ein Reibrad ausgebildet. The electric motor device comprises a second friction partner, which is designed to transmit the driving force to the first friction partner. The second friction partner is rotatable about an axis of rotation. For example, the second friction partner is formed as a friction wheel.

Beispielsweise ist die Elektromotoreinrichtung als ein Außenläufermotor, insbesondere als ein bürstenloser Außenläufermotor, ausgebildet. Bevorzugt umfasst die Elektromotoreinrichtung einen Stator und einen Rotor, wobei der Stator zum Rad hin gerichtet angeordnet ist und der Rotor vom Rad weg gerichtet. Optional erfolgt der Antrieb des zweiten Reibpartners durch den Rotor über einen Freilauf, der bei einer nicht aktivierten Elektromotoreinrichtung überholt. Vorzugsweise sind der Stator, der Rotor und der zweite Reibpartner koaxial angeordnet. For example, the electric motor device is designed as an external rotor motor, in particular as a brushless external rotor motor. Preferably, the electric motor device comprises a stator and a rotor, wherein the stator is arranged directed towards the wheel and the rotor directed away from the wheel. Optionally, the second friction partner is driven by the rotor via a freewheel, which overtakes when the electric motor device is not activated. Preferably, the stator, the rotor and the second friction partner are arranged coaxially.

Erfindungsgemäß verlaufen die Drehachse des Rades und die Rotationsachse des zweiten Reibpartners zueinander parallel oder im Wesentlichen parallel. Vorzugsweise ist der zweite Reibpartner innerhalb des Reifens und/oder der Felge, insbesondere zwischen der Radnabe und der Felge angeordnet. Bevorzugt ist, dass ein Kontaktpunkt oder eine Kontaktfläche, an dem der zweite Reibpartner den ersten Reibpartner kontaktiert, auf Höhe der Felge, insbesondere auf Höhe einer Innenseite oder Seitenfläche der Felge angeordnet ist. Im Speziellen ist der zweite Reibpartner im Rad innenlaufend und/oder beabstandet vom Reifen angeordnet. Optional ist ein Durchmesser des zweiten Reibpartners kleiner als ein Durchmesser des ersten Reibpartners. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser des zweiten Reibpartners maximal ein Sechstel, insbesondere maximal ein Zehntel, im Speziellen maximal ein Achtzehntel des Durchmessers des ersten Reibpartners. According to the invention, the axis of rotation of the wheel and the axis of rotation of the second friction partner are parallel or substantially parallel to each other. The second friction partner is preferably arranged inside the tire and / or the rim, in particular between the wheel hub and the rim. It is preferred that a contact point or a contact surface on which the second friction partner contacts the first friction partner, is arranged at the level of the rim, in particular at the level of an inner side or side surface of the rim. In particular, the second friction partner in the wheel inside and / or spaced from the tire is arranged. Optionally, a diameter of the second friction partner is smaller than a diameter of the first friction partner. Preferably, the diameter of the second friction partner is at most one sixth, in particular at most one tenth, in particular at most one eighteenth of the diameter of the first friction partner.

Vorteilhaft ist, dass aufgrund der Ausbildung der Elektromotoreinrichtung und der Anordnung der Rotationsachse ein verbesserter Wirkungsgrad der Übertragung der Antriebskraft vom zweiten Reibpartner auf den ersten Reibpartner erreicht werden kann. Aufgrund der Anordnung und der Größenverhältnisse kann die Elektromotoranordnung bauraum- und gewichtsparend in dem Fahrzeug integriert werden. Dadurch kann ein kompaktes Antriebssystem für das Fahrzeug umgesetzt werden. It is advantageous that due to the design of the electric motor device and the arrangement of the axis of rotation, an improved efficiency of the transmission of the driving force from the second friction partner to the first friction partner can be achieved. Due to the arrangement and the size ratios, the electric motor arrangement can be integrated space-saving and weight-saving in the vehicle. As a result, a compact drive system for the vehicle can be implemented.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der erste Reibpartner eine erste Reibfläche und der zweite Reibpartner eine zweite Reibfläche auf. Vorzugsweise kontaktieren sich die erste und zweite Reibfläche zur Übertragung der Antriebskraft auf das mindestens eine Rad. Insbesondere sind die erste Reibfläche und die zweite Reibfläche in einer Verlängerung und in einem vertikalen Längsschnitt des mindestens einen Rades durch die Drehachse zumindest abschnittsweise schräg, beispielsweise in einem spitzen Winkel, zur Rotationsachse des zweiten Reibpartners angeordnet. Insbesondere sind die erste Reibfläche und die zweite Reibfläche in dem Längsschnitt schräg zu einer Parallelen der Rotationsachse des zweiten Reibpartners angeordnet. Bevorzugt verlaufen mindestens 50% der Länge der Reibflächen, vorzugsweise mindestens 80% der Länge der Reibflächen, wie zuvor beschrieben, schräg zur Rotationsachse.In a preferred embodiment of the invention, the first friction partner has a first friction surface and the second friction partner has a second friction surface. Preferably, the first and second friction surfaces for transmitting the driving force on the at least one wheel contact. In particular, the first friction surface and the second friction surface in an extension and in a vertical longitudinal section of the at least one wheel through the axis of rotation at least partially oblique, for example in an acute Angle, arranged to the axis of rotation of the second Reibpartners. In particular, the first friction surface and the second friction surface are arranged in the longitudinal section obliquely to a parallel to the axis of rotation of the second friction partner. Preferably, at least 50% of the length of the friction surfaces, preferably at least 80% of the length of the friction surfaces, as described above, extend obliquely to the axis of rotation.

In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weisen der erste Reibpartner und/oder der zweite Reibpartner im Längsschnitt des mindestens einen Rades einen V-förmigen oder keilförmigen Reibabschnitt auf. Alternativ ist der erste und/oder zweite Reibpartner V-förmig oder keilförmig ausgebildet. Besonders bevorzugt sind der erste und zweite Reibpartner in ihrer V- oder Keilform komplementär und/oder ineinanderpassend zueinander ausgebildet. Insbesondere kontaktieren beide Reibpartner mit ihren Reibflächen flächig miteinander. Dadurch kann ein besonders effektiver Reibschluss zwischen den beiden Kontaktflächen umgesetzt werden. Besonders bevorzugt umgreift der zweite Reibpartner den ersten Reibpartner zumindest abschnittsweise, insbesondere im Bereich der Kontaktflächen. In a preferred structural embodiment of the invention, the first friction partner and / or the second friction partner have a V-shaped or wedge-shaped friction section in the longitudinal section of the at least one wheel. Alternatively, the first and / or second friction partner is V-shaped or wedge-shaped. Particularly preferably, the first and second friction partners in their V or wedge shape are complementary and / or formed mating with each other. In particular, both friction partners contact each other with their friction surfaces. As a result, a particularly effective frictional engagement between the two contact surfaces can be implemented. Particularly preferably, the second friction partner surrounds the first friction partner at least in sections, in particular in the region of the contact surfaces.

Vorteilhaft ist, dass durch die schräge Anordnung der ersten und/oder zweiten Reibfläche zur Drehachse und optional ergänzend durch den V-förmigen und/oder keilförmigen Reibabschnitt notwendige Anpresskräfte, über die der zweite Reibpartner an den ersten Reibpartner angepresst wird, reduziert werden können. Dadurch kann eine Belastung des mindestens einen Rades, insbesondere der Felge und einer Befestigungseinrichtung, mit der die Elektromotoreinrichtung am Fahrzeug befestigt ist, minimiert werden. Aufgrund dessen können die vorgenannten Bauteile wesentlich filigraner und leichter ausgestaltet werden. Dadurch kann Gewicht eingespart werden, wodurch die Benutzung des Fahrzeugs und/oder ein Kraftaufwand zur Fortbewegung, insbesondere zur pedalierenden Fortbewegung, mit dem Fahrzeug reduziert werden kann. Weiterhin ist von Vorteil, dass der zweite Reibpartner aufgrund der V-Form und/oder Keilform so geführt wird, dass ein Abwandern von dem ersten Reibpartner verhindert wird.It is advantageous that can be reduced by the oblique arrangement of the first and / or second friction surface to the axis of rotation and optionally additionally by the V-shaped and / or wedge-shaped friction portion necessary contact forces over which the second friction partner to the first friction partner. As a result, a load of the at least one wheel, in particular the rim and a fastening device with which the electric motor device is fastened to the vehicle can be minimized. Due to this, the aforementioned components can be made much more delicate and lighter. As a result, weight can be saved, whereby the use of the vehicle and / or a force for locomotion, in particular for pedaling locomotion, can be reduced with the vehicle. Furthermore, it is advantageous that the second friction partner is guided due to the V-shape and / or wedge shape so that migration from the first friction partner is prevented.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Fahrzeug eine Befestigungseinrichtung, die zur Befestigung der Elektromotoreinrichtung an dem Fahrzeugrahmen, insbesondere an dem Rahmenabschnitt des Fahrzeugs, ausgebildet ist. Beispielsweise ist die Befestigungseinrichtung als ein Befestigungsarm mit einem ersten und mit einem zweiten Ende ausgebildet. Insbesondere ist die Elektromotoreinrichtung mit dem ersten Ende der Befestigungseinrichtung, bevorzugt drehfest, verbunden. Im Speziellen ist die Befestigungseinrichtung mit dem zweiten Ende um eine Schwenkachse schwenkbar an dem Rahmenabschnitt gelagert. Hierfür umfasst die Befestigungseinrichtung bevorzugt eine Schwenkgelenkeinrichtung, die die Schwenkachse definiert. Zum Beispiel ist die Schwenkachse parallel oder im Wesentlichen parallel zur Drehachse des Rades und zur Rotationsachse des zweiten Reibpartners angeordnet. In a preferred embodiment of the invention, the vehicle comprises a fastening device which is designed for fastening the electric motor device to the vehicle frame, in particular to the frame section of the vehicle. For example, the Fastening device formed as a mounting arm having a first and a second end. In particular, the electric motor device is connected to the first end of the fastening device, preferably non-rotatably. Specifically, the attachment means is pivotally supported at the second end about a pivot axis on the frame portion. For this purpose, the fastening device preferably comprises a pivoting hinge device which defines the pivot axis. For example, the pivot axis is arranged parallel or substantially parallel to the axis of rotation of the wheel and to the axis of rotation of the second friction partner.

Vorzugsweise weist der Rahmenabschnitt eine Aufnahme für die Schwenkgelenkeinrichtung auf. Insbesondere ist die Schwenkgelenkeinrichtung in der Aufnahme schwenkbar angeordnet. Optional ist die Schwenkgelenkeinrichtung in der Aufnahme von einem elastischen Bauteil, zum Beispiel von einem Gummipuffer, umgeben. Dadurch können in vorteilhafter Weise Lauf- und Fluchtungsfehler zwischen den beiden Reibpartnern ausgeglichen werden. Optional ergänzend kann eine Übertragung von Körperschall auf den Rahmenabschnitt des Fahrzeugs reduziert werden.Preferably, the frame portion has a receptacle for the pivoting hinge device. In particular, the pivot hinge means is pivotally mounted in the receptacle. Optionally, the swivel joint device in the receptacle is surrounded by an elastic component, for example by a rubber buffer. As a result, running and misalignment between the two friction partners can be compensated in an advantageous manner. Optionally, a transmission of structure-borne noise to the frame section of the vehicle can be additionally reduced.

Aufgrund der schwenkbaren Lagerung der Elektromotoreinrichtung, insbesondere über die Befestigungseinrichtung, wird der zweite Reibpartner bei aktivierter Elektromotoreinrichtung bevorzugt in eine Gegenrichtung zur Rollrichtung bewegt und/oder gedrückt. Vorzugsweise wird eine Anpresskraft, mit der der zweite Reibpartner im aktivierten Zustand der Elektromotoreinrichtung an den ersten Reibpartner gepresst wird, aufgrund der Rotation des zweiten Reibpartners, aufgrund der Übertragung der Antriebskraft und/oder aufgrund der schwenkbaren Lagerung der Elektromotoreinrichtung erzeugt und/oder verstärkt. Es wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die Anpresskraft automatisch bei aktivierter Elektromotoreinrichtung erzeugt oder verstärkt wird, sodass die Übertragung der Antriebskraft vom ersten auf den zweiten Reibpartner effektiv und mit einem hohen Wirkungsgrad umgesetzt werden kann.Due to the pivotable mounting of the electric motor device, in particular via the fastening device, the second friction partner is preferably moved and / or pressed in an opposite direction to the rolling direction when the electric motor device is activated. Preferably, a pressing force, with which the second friction partner is pressed in the activated state of the electric motor device to the first friction partner, generated and / or amplified due to the rotation of the second friction partner, due to the transmission of the driving force and / or due to the pivotal mounting of the electric motor device. It is advantageously achieved that the contact force is automatically generated or amplified when the electric motor device is activated, so that the transmission of the driving force from the first to the second friction partner can be implemented effectively and with high efficiency.

Es ist bevorzugt, dass die Befestigungseinrichtung so, insbesondere in einem Anstellwinkel, an dem Rahmenabschnitt angeordnet ist, dass die Anpresskraft des zweiten Reibpartners an den ersten Reibpartner mit größer werdender Antriebskraft ansteigt. Besonders bevorzugt verhalten sich die Anpresskraft und die Antriebskraft insbesondere aufgrund der Anordnung der Befestigungseinrichtung in dem Anstellwinkel, zueinander proportional. Insbesondere wird der zweite Reibpartner stärker an den ersten Reibpartner gedrückt, je größer die Antriebskraft ist. Dadurch kann eine optimale Übertragung der Antriebskraft auf den ersten Reibpartner erzeugt werden.It is preferred that the fastening device is arranged on the frame section, in particular in an angle of attack, such that the contact force of the second friction partner on the first friction partner increases with increasing driving force. Particularly preferably, the contact force and the driving force behave in proportion to one another, in particular due to the arrangement of the fastening device in the angle of attack. In particular, the larger the driving force, the more strongly the second friction partner is pressed against the first friction partner. As a result, an optimal transmission of the driving force to the first friction partner can be generated.

Beispielsweise ist der Anstellwinkel durch eine Gerade, die durch die Schwenkachse und den Kontaktpunkt bzw. die Kontaktflächen der Reibpartner verläuft und durch eine Tangente, die im Bereich des Kontaktpunkts bzw. der Kontaktflächen an den ersten Reibpartner angelegt ist, gebildet. Bevorzugt beträgt der Anstellwinkel maximal 90 Grad, vorzugsweise maximal 60 Grad, insbesondere maximal 45 Grad und im Speziellen maximal 35 Grad. Vorzugsweise vergrößert sich der Anstellwinkel im aktivierten Zustand der Elektromotoreinrichtung aufgrund der schwenkbaren Lagerung an dem Rahmenabschnitt mit ansteigender Antriebskraft. Insbesondere ist die Befestigungseinrichtung in dem Anstellwinkel angeordnet, in dem die Anpresskraft mit steigender Antriebskraft steigt, insbesondere in dem sich die Antriebskraft und die Anpresskraft zueinander proportional oder annähernd proportional verhalten. For example, the angle of attack is formed by a straight line that runs through the pivot axis and the contact point or the contact surfaces of the friction partners and by a tangent that is applied to the first friction partner in the region of the contact point or the contact surfaces. The angle of attack is preferably at most 90 degrees, preferably at most 60 degrees, in particular at most 45 degrees, and in particular at most 35 degrees. Preferably, the angle of attack increases in the activated state of the electric motor device due to the pivotable mounting on the frame portion with increasing driving force. In particular, the fastening device is arranged in the angle of attack, in which the contact pressure increases with increasing driving force, in particular in which the driving force and the contact force behave proportional or approximately proportional to each other.

Optional ergänzend umfasst das Fahrzeug eine Federeinrichtung, die den zweiten Reibpartner in die Gegenrichtung zur Rollrichtung gegen den ersten Reibpartner drückt oder vorspannt. Insbesondere erzeugt die Federeinrichtung eine Vorlast, die den zweiten Reibpartner immer am ersten Reibpartner anliegen lässt. Beispielsweise ist die Federeinrichtung mit dem Rahmenabschnitt des Fahrzeugs und mit der Befestigungseinrichtung verbunden.Optionally additionally, the vehicle comprises a spring device which presses or biases the second friction partner in the opposite direction to the rolling direction against the first friction partner. In particular, the spring device generates a preload which always makes the second friction partner abut the first friction partner. For example, the spring device is connected to the frame portion of the vehicle and to the fastening device.

In einer bevorzugten Umsetzung der Erfindung weist der erste Reibpartner und/oder die erste Reibfläche eine geringere Festigkeit und/oder Steifigkeit als der zweite Reibpartner und/oder die zweite Reibfläche auf. Beispielsweise umfasst der erste Reibpartner und/oder die erste Reibfläche ein verstärktes Polymer oder ein Semimetall. Insbesondere umfasst der erste Reibpartner und/oder die erste Reibfläche ein Gummimaterial oder er/sie ist aus dem Gummimaterial gebildet. Bevorzugt umfasst der zweite Reibpartner und/oder die zweite Reibfläche einen gehärteten Stahl oder er/sie ist aus dem gehärteten Stahl gebildet. Alternativ oder optional ergänzend umfasst der zweite Reibpartner eine Hartstoffbeschichtung, z.B. Chrom-Nitrid (CrN) oder Hartchrom. Dadurch wird in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass der zweite Reibpartner gute Reib- und Verschleißeigenschaften aufweist und eine hohe Lebensdauer bietet.In a preferred implementation of the invention, the first friction partner and / or the first friction surface has a lower strength and / or rigidity than the second friction partner and / or the second friction surface. For example, the first friction partner and / or the first friction surface comprises a reinforced polymer or a semimetal. In particular, the first friction partner and / or the first friction surface comprises a rubber material or he / she is formed from the rubber material. Preferably, the second friction partner and / or the second friction surface comprises a hardened steel or he / she is formed from the hardened steel. Alternatively or optionally in addition, the second friction partner comprises a hard material coating, e.g. Chrome nitride (CrN) or hard chrome. This ensures in an advantageous manner that the second friction partner has good friction and wear properties and offers a long service life.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention. Showing:

1 eine perspektivische seitliche Draufsicht auf ein Rad eines Fahrzeugs mit einer Elektromotoreinrichtung; 1 a side perspective view of a wheel of a vehicle with an electric motor device;

2 einen Längsschnitt durch das Rad und durch die Elektromotoreinrichtung aus 1; 2 a longitudinal section through the wheel and through the electric motor device 1 ;

3 eine Detailansicht der Elektromotoreinrichtung ohne Gehäuse aus 1, wobei die Elektromotoreinrichtung über eine Befestigungseinrichtung an einem Rahmenabschnitt des Rades befestigt ist; 3 a detailed view of the electric motor device without housing 1 wherein the electric motor device is fastened via a fastening device to a frame portion of the wheel;

4 eine Schnittansicht der Befestigungseinrichtung aus 2, wobei eine Schnittlinie in Längserstreckung der Befestigungseinrichtung verläuft; 4 a sectional view of the fastening device 2 wherein a section line extends in the longitudinal extension of the fastening device;

5 eine schematische seitliche Draufsicht auf das Rad und auf die in einem Anstellwinkel an dem Rahmenabschnitt angeordnete Befestigungseinrichtung aus 3. 5 a schematic side plan view of the wheel and on the arranged at an angle to the frame portion fastening means 3 ,

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding or identical parts are each provided with the same reference numerals in the figures.

1 zeigt eine perspektivische seitliche Draufsicht auf ein Rad 2, eines nicht gezeigten Fahrzeugs 1. Das Fahrzeug 1 ist bevorzugt als ein nicht verbrennungsmotorisches Fahrzeug, insbesondere als ein Fahrrad zur pedalierenden Fortbewegung, ausgebildet. Das Rad 2 ist als ein Vorderrad des Fahrzeugs 1, insbesondere des Fahrrads, ausgebildet. Alternativ kann das Rad 2 auch als ein Hinterrad des Fahrzeugs 1, insbesondere des Fahrrads, ausgebildet sein. Das Fahrzeug 1 ist zur Fortbewegung auf einem Untergrund ausgebildet. Es weist z.B. in der Ausbildung als Fahrrad einen Rahmen mit einem Rahmenabschnitt 3 auf. Der Rahmenabschnitt 3 ist z.B. als eine Fahrradgabel ausgebildet. 1 shows a perspective side elevational view of a wheel 2 , a vehicle, not shown 1 , The vehicle 1 is preferably designed as a non-combustion engine vehicle, in particular as a bicycle for pedaling locomotion. The wheel 2 is as a front wheel of the vehicle 1 , in particular of the bicycle, trained. Alternatively, the wheel 2 also as a rear wheel of the vehicle 1 , in particular of the bicycle to be trained. The vehicle 1 is designed for locomotion on a surface. It has, for example in training as a bicycle frame with a frame section 3 on. The frame section 3 For example, it is designed as a bicycle fork.

Das Rad 2 umfasst einen Reifen 4, eine Felge 5, zahlreiche Speichen 6 und eine Radnabe 7. Die Speichen 6 verbinden die Radnabe 7 mit der Felge 5. Der Reifen 4 ist auf der Felge 5 angeordnet. Das Rad 2 ist um eine Drehachse D, drehbar in dem Rahmenabschnitt 3 gelagert, sodass das Fahrzeug 1 in eine Rollrichtung X bewegbar bzw. rollbar ist.The wheel 2 includes a tire 4 , a rim 5 , numerous spokes 6 and a wheel hub 7 , The spokes 6 connect the wheel hub 7 with the rim 5 , The mature 4 is on the rim 5 arranged. The wheel 2 is about a rotational axis D, rotatable in the frame portion 3 stored, so that the vehicle 1 is movable or rollable in a rolling direction X.

Die Felge 5 weist einen ersten Reibpartner 15 mit einer ersten Reibfläche 19 (2) auf. Der erste Reibpartner 15 ist durch reibschlüssige Kontaktierung mit einer zweiten Reibfläche 20 (2) eines zweiten Reibpartners 16 (2) zur Einleitung einer Antriebskraft M (3) ausgebildet ist. Der erste Reibpartner 15 ist als ein Reibring ausgebildet. Er ist an oder auf der Felge 5, insbesondere auf einer zur Radnabe gerichteten Innenseite oder an einer Seitenfläche der Felge 5 angeordnet. Hierbei ist der erste Reibpartner 15 in der Felge 5 integriert, z.B. in einer hierfür vorgesehenen Aufnahme stoffschlüssig befestigt. Alternativ kann der erste Reibpartner 15 auch an den Speichen 6 oder an der Radnabe 7 form- und/oder kraftschlüssig befestigt sein. Ein Grundmaterial des ersten Reibpartners 15 umfasst ein verstärktes Polymer, zum Beispiel ein verstärktes Gummimaterial oder ein Semimetall.The rim 5 has a first friction partner 15 with a first friction surface 19 ( 2 ) on. The first friction partner 15 is by frictional contact with a second friction surface 20 ( 2 ) of a second friction partner 16 ( 2 ) for initiating a driving force M ( 3 ) is trained. The first friction partner 15 is designed as a friction ring. He is on or on the rim 5 , in particular on an inner side directed toward the wheel hub or on a side surface of the rim 5 arranged. Here is the first friction partner 15 in the rim 5 integrated, for example, in a recording provided for this purpose firmly bonded. Alternatively, the first friction partner 15 also on the spokes 6 or at the wheel hub 7 be attached positively and / or non-positively. A basic material of the first friction partner 15 comprises a reinforced polymer, for example a reinforced rubber material or a semimetal.

Das Fahrzeug 1 weist eine Elektromotoreinrichtung 8 auf, die über eine Befestigungseinrichtung 9 an dem Rahmenabschnitt 3 befestigt ist. Die Elektromotoreinrichtung 8 ist innerhalb des Rades 2 und beabstandet vom Reifen 4 angeordnet. In der seitlichen Draufsicht (1) ist die Elektromotoreinrichtung 8 abschnittsweise überlappend mit den Speichen 6 und/oder mit der Felge 5 angeordnet.The vehicle 1 has an electric motor device 8th on, over a fastening device 9 on the frame section 3 is attached. The electric motor device 8th is inside the wheel 2 and spaced from the tire 4 arranged. In the lateral plan view ( 1 ) is the electric motor device 8th partially overlapping with the spokes 6 and / or with the rim 5 arranged.

Die Elektromotoreinrichtung 8 ist zur Erzeugung der Antriebskraft M und damit zur Unterstützung der Fortbewegung des Fahrzeugs 1 ausgebildet. Beispielsweise ist das Fahrzeug 1 in der Ausbildung als Fahrrad zur Unterstützung der pedalierenden Fortbewegung ausgebildet. Insbesondere ist das Fahrzeug 1 als ein Elektrofahrzeug, im Speziellen als ein Elektrofahrrad, Pedelec oder als ein E-Bike ausgebildet. Die Elektromotoreinrichtung 8 weist ein Gehäuse 10 auf, das die Elektromotoreinrichtung 8 gegen Schmutz, Staub und Spritzwasser schützt. Außerdem werden Antriebsgeräusche durch das Gehäuse 10 gedämpft. Das Gehäuse 10 weist eine nicht gezeigte Durchlüftungseinrichtung auf, durch die innerhalb des Gehäuses 10 angeordneten Teile der Elektromotoreinrichtung 8 belüftet werden können.The electric motor device 8th is to generate the driving force M and thus to support the locomotion of the vehicle 1 educated. For example, the vehicle 1 formed in training as a bicycle to support the pedaling locomotion. In particular, the vehicle 1 as an electric vehicle, specifically designed as an electric bicycle, pedelec or as an e-bike. The electric motor device 8th has a housing 10 on, which is the electric motor device 8th protects against dirt, dust and water spray. In addition, drive noise through the housing 10 attenuated. The housing 10 has a ventilation device, not shown, through which within the housing 10 arranged parts of the electric motor device 8th can be ventilated.

2 zeigt einen Längsschnitt durch das Rad 2 und durch die Elektromotoreinrichtung 8. Die Elektromotoreinrichtung 8 weist das Gehäuse 10 auf. Innerhalb des Gehäuses 10 sind ein Stator 11, ein auf einem Rotorlager 12 gelagerter Rotor 13 und ein Freilauf 14 der Elektromotoreinrichtung 8 angeordnet. Die Elektromotoreinrichtung 8 ist als ein bürstenloser Außenläufermotor ausgebildet. Hierbei ist der Stator 11 zum Rad 2 hin gerichtet angeordnet, während der Rotor 13 vom diesem abgewandt angeordnet ist. Der Freilauf 14 überholt bei nicht aktivierter Elektromotoreinrichtung 8. 2 shows a longitudinal section through the wheel 2 and by the electric motor device 8th , The electric motor device 8th shows the case 10 on. Inside the case 10 are a stator 11 , one on a rotor bearing 12 mounted rotor 13 and a freewheel 14 the electric motor device 8th arranged. The electric motor device 8th is designed as a brushless external rotor motor. Here is the stator 11 to the wheel 2 arranged directed while the rotor 13 is arranged away from this. The freewheel 14 overhauled when not activated electric motor device 8th ,

Die Elektromotoreinrichtung 8 umfasst einen zweiten Reibpartner 16 mit einer zweiten Reibfläche 20. Der zweite Reibpartner 16 steht mit dem ersten Reibpartner 15 des Rades 2 über die Reibflächen 19, 20 in einer reibschlüssigen Wirkverbindung. Bei aktivierter Elektromotoreinrichtung 8 überträgt der zweite Reibpartner 16 dadurch die Antriebskraft M auf den ersten Reibpartner 15. Hierzu rotiert der zweite Reibpartner 16 um eine Rotationsachse R. Wie in 1 zu sehen, verläuft die Rotationsachse R parallel oder im Wesentlichen parallel zur Drehachse D des Rades 2. Der zweite Reibpartner 16, der Stator 11 und der Rotor 13 der Elektromotoreinrichtung 8 sind koaxial zur Rotationsachse R angeordnet.The electric motor device 8th includes a second friction partner 16 with a second friction surface 20 , The second friction partner 16 stands with the first friction partner 15 of the wheel 2 over the friction surfaces 19 . 20 in a frictional operative connection. With activated electric motor device 8th transfers the second friction partner 16 thereby the driving force M on the first friction partner 15 , For this purpose, the second friction partner rotates 16 around a rotation axis R. As in 1 can be seen, the axis of rotation R is parallel or substantially parallel to the axis of rotation D of the wheel 2 , The second friction partner 16 , the stator 11 and the rotor 13 the electric motor device 8th are arranged coaxially to the axis of rotation R.

Der zweite Reibpartner 16 ist als ein um die Rotationsachse R rotierbares Reibrad ausgebildet. Es umfasst ein Grundmaterial, das eine höhere Festigkeit und Steifigkeit als das Material des ersten Reibpartners 15 aufweist. Beispielsweise umfasst der zweite Reibpartner 16 einen gehärteten Stahl oder er ist aus dem gehärteten Stahl gebildet. Möglich ist alternativ oder ergänzend, dass der zweite Reibpartner 16 eine Hartstoffbeschichtung z.B. aus Hartchrom oder Chrom-Nitrid (CrN) aufweist.The second friction partner 16 is formed as a rotatable about the rotation axis R friction wheel. It comprises a base material which has a higher strength and rigidity than the material of the first friction partner 15 having. For example, the second friction partner comprises 16 a hardened steel or it is made of hardened steel. It is alternatively or additionally possible that the second friction partner 16 a hard material coating such as hard chrome or chromium nitride (CrN) has.

Die erste Reibfläche 19 und die zweite Reibfläche 20 verlaufen in dem Längsschnitt des Rades 2 in einer gedachten Verlängerung schräg zur Rotationsachse R. Dies wird dadurch erreicht, dass der erste Reibpartner 15 und der zweite Reibpartner 16 einen V-förmigen und/oder keilförmigen Abschnitt aufweisen oder als ein V-förmiges oder keilförmiges Bauteil ausgebildet sind. Dadurch, dass die Reibflächen 19, 20 in der Verlängerung schräg zur Rotationsachse R verlaufen, verringert sich eine zur Übertragung der Antriebskraft M erforderliche Anpresskraft K (3), mit der der zweite Reibpartner 16 an den ersten Reibpartner 15 angepresst wird. Dies hat zum Vorteil, dass eine Lagerung und Befestigung der Elektromotoreinrichtung 8 und z.B. einer Antriebswelle des zweiten Reibpartners 16 filigraner und leichter ausgestaltet werden können. Weiterhin dient die V- und/oder Keilform des ersten und/oder zweiten Reibpartners 15, 16 als eine Führung des zweiten Reibpartners 16, wodurch in vorteilhafter Weise eine Abwanderung von dem ersten Reibpartner 15 vermieden werden kann. The first friction surface 19 and the second friction surface 20 run in the longitudinal section of the wheel 2 in an imaginary extension obliquely to the axis of rotation R. This is achieved in that the first friction partner 15 and the second friction partner 16 have a V-shaped and / or wedge-shaped portion or are formed as a V-shaped or wedge-shaped component. Because of the friction surfaces 19 . 20 extending in the extension obliquely to the axis of rotation R, a required for the transmission of the driving force M pressing force K decreases 3 ), with which the second friction partner 16 to the first friction partner 15 is pressed. This has the advantage that a storage and mounting of the electric motor device 8th and eg a drive shaft of the second friction partner 16 filigree and lighter can be designed. Furthermore, the V and / or wedge shape of the first and / or second friction partner is used 15 . 16 as a guide of the second friction partner 16 , whereby advantageously a migration of the first friction partner 15 can be avoided.

Die Elektromotoreinrichtung 8 ist über die Befestigungseinrichtung 9 an dem Rahmenabschnitt 3 des Fahrzeugs 1 befestigt. Die Befestigungseinrichtung 9 ist als ein Befestigungsarm mit einem ersten Ende E1 und mit einem zweiten Ende E2 (3) ausgebildet. Die Elektromotoreinrichtung 8 ist am ersten Ende E1 der Befestigungseinrichtung 9 drehfest befestigt. The electric motor device 8th is about the fastening device 9 on the frame section 3 of the vehicle 1 attached. The fastening device 9 is shown as a mounting arm having a first end E1 and a second end E2 ( 3 ) educated. The electric motor device 8th is at the first end E1 of the fastening device 9 secured against rotation.

Wie auch in 4 gezeigt, in der eine Schnittlinie in Längserstreckung der Befestigungseinrichtung 9 verläuft, umfasst die Befestigungseinrichtung 9 eine Schwenkgelenkseinrichtung 17, die am zweiten Ende E2 angeordnet ist. Die Schwenkgelenkseinrichtung 17 umfasst z.B. einen schwenkbaren Drehzapfen.As well as in 4 shown in the section line in the longitudinal extension of the fastening device 9 runs, includes the fastening device 9 a pivoting device 17 located at the second end E2. The pivoting device 17 includes, for example, a pivotable pivot.

Über die Schwenkgelenkseinrichtung 17 ist die Befestigungseinrichtung 9 in einer Aufnahme des Rahmenabschnitts 3 schwenkbar um eine zur Rotationsachse R parallel oder im Wesentlichen parallel verlaufende Schwenkachse S gelagert. In der Aufnahme ist die Schwenkgelenkseinrichtung 17 von mindestens einem elastischen Bauteil 18 umgeben. Das mindestens eine elastische Bauteil 18 ist zum Beispiel als mindestens ein Gummipuffer ausgebildet. Dadurch können Lauf- und Fluchtungsfehler des zweiten Reibpartners 16 ausgeglichen werden und eine Übertragung von Körperschall auf den Rahmenabschnitt 3 gedämpft werden.About the swivel mechanism 17 is the fastening device 9 in a receptacle of the frame section 3 pivotally mounted about an axis of rotation R parallel or substantially parallel pivot axis S. In the receptacle is the swivel device 17 of at least one elastic component 18 surround. The at least one elastic component 18 is for example designed as at least one rubber buffer. As a result, run and misalignment of the second Reibpartners 16 be balanced and a transfer of structure-borne noise to the frame section 3 be steamed.

3 zeigt eine Draufsicht auf die Elektromotoreinrichtung 8 ohne das Gehäuse 10. Der erste Reibpartner 15 und der zweite Reibpartner 16 stehen über ihre Reibflächen 19, 20 (2) in einem Kontaktpunkt P oder in einer Kontaktfläche P in der reibschlüssigen Wirkverbindung, um die Antriebskraft M (3) zu übertragen. Der Kontaktpunkt P oder die Kontaktfläche P ist auf Höhe der Innenseite oder der Seitenfläche der Felge 5 angeordnet. 3 shows a plan view of the electric motor device 8th without the case 10 , The first friction partner 15 and the second friction partner 16 stand over their friction surfaces 19 . 20 ( 2 ) in a contact point P or in a contact surface P in the frictionally engaged connection in order to control the drive force M (FIG. 3 ) transferred to. The contact point P or the contact surface P is at the level of the inside or the side surface of the rim 5 arranged.

Das Fahrzeug 1 umfasst eine Federeinrichtung 21, die zwischen dem Rahmenabschnitt 3 und der Befestigungseinrichtung 9 angeordnet ist und diese miteinander verbindet. Insbesondere ist die Befestigungseinrichtung 9 über die Federeinrichtung 21 mit einer Bremseinrichtung 22 des Fahrzeugs 1 verbunden. Über die Federeinrichtung 21 wird die Elektromotoreinrichtung 8 in die Gegenrichtung Y gezogen, sodass der zweite Reibpartner 16 immer am ersten Reibpartner 15 anliegt und/oder leicht gegen diesen gedrückt wird. The vehicle 1 includes a spring device 21 between the frame section 3 and the fastening device 9 is arranged and connects them together. In particular, the fastening device 9 over the spring device 21 with a braking device 22 of the vehicle 1 connected. About the spring device 21 becomes the electric motor device 8th pulled in the opposite direction Y, so that the second friction partner 16 always at the first friction partner 15 is applied and / or slightly pressed against it.

Der zweite Reibpartner 16 wird bei aktivierter Elektromotoreinrichtung 8 aufgrund seiner Rotation um die Rotationsachse R in eine Gegenrichtung Y zur Rollrichtung X gedrückt. Weiterhin wird der zweite Reibpartner 16 aufgrund der schwenkbaren Lagerung der Motoreinrichtung 8 in die Gegenrichtung Y gepresst. Es wird die Anpresskraft K erzeugt und/oder verstärkt, mit der der zweite Reibpartner 16 an den ersten Reibpartner 15 gepresst wird. Die Befestigungseinrichtung 9 ist so angeordnet, dass die Anpresskraft K mit größer werdender Antriebskraft M ansteigt. Besonders bevorzugt verhalten sich die Antriebskraft M und die Anpresskraft K zueinander proportional oder im Wesentlichen proportional zueinander. The second friction partner 16 is when the electric motor device 8th due to its rotation about the rotation axis R in an opposite direction Y to the rolling direction X pressed. Furthermore, the second friction partner 16 due to the pivotal mounting of the engine device 8th pressed in the opposite direction Y. It is the contact force K generated and / or amplified, with the second friction partner 16 to the first friction partner 15 is pressed. The fastening device 9 is arranged so that the contact force K increases with increasing driving force M. Particularly preferably, the driving force M and the contact pressure K are proportional to each other or substantially proportional to each other.

5 zeigt eine schematische seitliche Draufsicht auf das Rad 2. Die Elektromotoreinrichtung 8 ist so über die Befestigungseinrichtung 9 innerhalb des Rades 2 angeordnet, dass der Kontaktpunkt P bzw. die Kontaktfläche P des ersten und zweiten Reibpartners 15, 16 an der Innenseite oder Seitenfläche der Felge 5 liegt. 5 shows a schematic side plan view of the wheel 2 , The electric motor device 8th is so about the fastening device 9 inside the wheel 2 arranged that the contact point P and the contact surface P of the first and second friction partner 15 . 16 on the inside or side surface of the rim 5 lies.

Ein Durchmesser D2 des zweiten Reibpartners 16 ist kleiner als ein Durchmesser D1 des ersten Reibpartners 15. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser D2 des zweiten Reibpartners 16 maximal ein Sechstel, insbesondere maximal ein Zehntel, im Speziellen maximal ein Achtzehntel des Durchmessers D1 des ersten Reibpartners 15.A diameter D2 of the second friction partner 16 is smaller than a diameter D1 of the first friction partner 15 , Preferably, the diameter D2 of the second friction partner 16 a maximum of one sixth, in particular a maximum of one tenth, in particular a maximum of one eighth of the diameter D1 of the first friction partner 15 ,

Die Befestigungseinrichtung 9 ist an dem Rahmenabschnitt 3 in einem Anstellwinkel ß angeordnet. Der Anstellwinkel ß ist durch eine Gerade G, die durch die Schwenkachse S und den Kontaktpunkt P bzw. die Kontaktfläche P verläuft und durch eine Tangente T, die im Kontaktpunkt P bzw. an der Kontaktfläche P am ersten Reibpartner 15 anliegt, gebildet. Der Anstellwinkel ß beträgt maximal 90 Grad, vorzugsweise maximal 60, insbesondere maximal 45 Grad und im Speziellen maximal 35 Grad. Der Anstellwinkel ß ist so gewählt, dass die Anpresskraft K (3) mit größer werdender Antriebskraft M (3) ansteigt. Insbesondere ist der Anstellwinkel ß so gewählt, dass sich die Antriebskraft M und die Anpresskraft K proportional oder nahezu proportional zueinander verhalten. Bevorzugt ist der Anstellwinkel ß so gewählt, dass aufgrund der Anpresskraft K kein Schlupf zwischen den Reibpartnern 15, 16 entstehen und die Antriebskraft M dadurch sicher übertragen werden kann.The fastening device 9 is on the frame section 3 arranged at an angle ß. The angle of attack ß is by a straight line G, which passes through the pivot axis S and the contact point P or the contact surface P and by a tangent T, which in the contact point P or at the Contact area P on the first friction partner 15 is formed, formed. The angle of attack β is at most 90 degrees, preferably at most 60, in particular at most 45 degrees and in particular at most 35 degrees. The angle of attack β is selected so that the contact pressure K ( 3 ) with increasing driving force M ( 3 ) increases. In particular, the angle of attack β is chosen so that the driving force M and the contact pressure K are proportional or nearly proportional to one another. Preferably, the angle of attack ß is chosen so that due to the contact force K no slip between the friction partners 15 . 16 arise and the driving force M can be safely transmitted thereby.

Aufgrund der schwenkbaren Lagerung der Befestigungseinrichtung 9 um die Schwenkachse S vergrößert sich der Anstellwinkel ß bei steigender Antriebskraft M und zunehmender Anpresskraft K.Due to the pivotable mounting of the fastening device 9 around the pivot axis S, the angle of attack ß increases with increasing driving force M and increasing pressing force K.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Fahrzeug vehicle
22: Rad wheel
33: Rahmenabschnitt frame section
44: Reifen tires
55: Felge rim
66: Speichen spoke
77: Radnabe wheel hub
88th: Elektromotoreinrichtung Electric motor means
99: Befestigungseinrichtung fastening device
1010: Gehäuse casing
1111: Stator stator
1212: Rotorlager rotor bearing
1313: Rotor rotor
1414: Freilauf freewheel
1515: erster Reibpartner first friction partner
1616: zweiter Reibpartner second friction partner
1717: Schwenkgelenkeinrichtung Rotational joint means
1818: elastisches Bauteil elastic component
1919: erste Reibfläche first friction surface
2020: zweite Reibfläche second friction surface
2121: Federeinrichtung spring means
2222: Bremseinrichtung braking means
2323: v- oder keilförmiger Reibabschnitt v- or wedge-shaped friction section
2424: Rollenlager roller bearing
ßß: Anstellwinkel angle of attack
DD: Drehachse axis of rotation
E1E1: erstes Ende first end
E2E2: zweites Ende second end
GG: Gerade Just
KK: Anpresskraft contact force
MM: Antriebskraft driving force
PP: Kontaktpunkt contact point
RR: Rotationsachse axis of rotation
SS: Schwenkachse swivel axis
TT: Tangente tangent
XX: Rollrichtung rolling direction
YY: Gegenrichtung opposite direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2013149708 A1 [0003] WO 2013149708 A1 [0003]

Claims

Fahrzeug (1) zur Fortbewegung auf einem Untergrund, insbesondere Fahrrad zur pedalierenden Fortbewegung auf dem Untergrund mit mindestens einem Rad (2) zum Rollen in eine Rollrichtung (X), wobei das mindestens eine Rad (2) um eine Drehachse (D) drehbar ist und eine Felge (5) aufweist, wobei an der Felge (5) ein erster Reibpartner (15) zur Einleitung einer Antriebskraft (M) angeordnet ist, mit einer Elektromotoreinrichtung (8) zur Erzeugung der Antriebskraft (M), wobei die Elektromotoreinrichtung (8) einen zweiten Reibpartner (16) zur Übertragung der Antriebskraft (M) auf den ersten Reibpartner (15) umfasst, wobei der zweite Reibpartner (16) um eine Rotationsachse (R) rotiert oder rotierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (D) und die Rotationsachse (R) parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.Vehicle ( 1 ) for locomotion on a ground, in particular bicycle for pedaling on the ground with at least one wheel ( 2 ) for rolling in a rolling direction (X), wherein the at least one wheel ( 2 ) is rotatable about a rotation axis (D) and a rim ( 5 ), wherein on the rim ( 5 ) a first friction partner ( 15 ) is arranged to initiate a driving force (M), with an electric motor device ( 8th ) for generating the driving force (M), wherein the electric motor device ( 8th ) a second friction partner ( 16 ) for transmitting the driving force (M) to the first friction partner ( 15 ), wherein the second friction partner ( 16 ) is rotated or rotatable about a rotation axis (R), characterized in that the rotation axis (D) and the rotation axis (R) are parallel or substantially parallel to each other.

Fahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reibpartner (15) eine erste Reibfläche (19) und der zweite Reibpartner (16) eine zweite Reibfläche (20) aufweist, wobei sich die erste und zweite Reibfläche (19, 20) zur Übertragung der Antriebskraft (M) auf das mindestens eine Rad (2) reibschlüssig kontaktieren, wobei die erste Reibfläche (19) und die zweite Reibfläche (20) in einem vertikalen Längsschnitt des mindestens einen Rades (2) durch die Drehachse (D) und in einer Verlängerung der Reibflächen (19, 20) schräg zur Rotationsachse (R) angeordnet sind.Vehicle ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first friction partner ( 15 ) a first friction surface ( 19 ) and the second friction partner ( 16 ) a second friction surface ( 20 ), wherein the first and second friction surfaces ( 19 . 20 ) for transmitting the driving force (M) to the at least one wheel ( 2 Contact frictionally, wherein the first friction surface ( 19 ) and the second friction surface ( 20 ) in a vertical longitudinal section of the at least one wheel ( 2 ) through the axis of rotation (D) and in an extension of the friction surfaces ( 19 . 20 ) are arranged obliquely to the axis of rotation (R).

Fahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reibpartner (15) und/oder der zweite Reibpartner (16) in einem/dem Längsschnitt des mindestens einen Rades (2) einen v-förmigen und/oder keilförmigen Reibabschnitt (23) aufweisen. Vehicle ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the first friction partner ( 15 ) and / or the second friction partner ( 16 ) in a / the longitudinal section of the at least one wheel ( 2 ) a V-shaped and / or wedge-shaped friction portion ( 23 ) exhibit.

Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad (2) einen Reifen (4) umfasst, der außenseitig umlaufend auf der Felge (5) angeordnet ist, wobei der zweite Reibpartner (16) den ersten Reibpartner (15) zur Übertragung der Antriebskraft (M) innenseitig kontaktiert.Vehicle ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the wheel ( 2 ) a tire ( 4 ), the outside circumferentially on the rim ( 5 ), wherein the second friction partner ( 16 ) the first friction partner ( 15 ) for transmitting the driving force (M) contacted on the inside.

Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) einen Fahrzeugrahmen mit einem Rahmenabschnitt (3) und eine Befestigungseinrichtung (9) zur Befestigung der Elektromotoreinrichtung (8) an dem Rahmenabschnitt (3) umfasst, wobei die Befestigungseinrichtung (9) an einem ersten Ende (E1) mit der Elektromotoreinrichtung (8) verbunden ist und an einem zweiten Ende (E2) über eine Schwenkgelenkeinrichtung (17) um eine Schwenkachse (S) schwenkbar am Rahmenabschnitt (3) gelagert ist.Vehicle ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle ( 1 ) a vehicle frame with a frame section ( 3 ) and a fastening device ( 9 ) for fastening the electric motor device ( 8th ) on the frame section ( 3 ), wherein the fastening device ( 9 ) at a first end (E1) with the electric motor device ( 8th ) and at a second end (E2) via a pivoting device ( 17 ) about a pivot axis (S) pivotally mounted on the frame portion ( 3 ) is stored.

Fahrzeug (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Reibpartner (16) in einem aktivierten Zustand der Elektromotoreinrichtung (8) in eine Gegenrichtung (Y) zur Rollrichtung (X) des mindestens einen Rades (2) rotiert und aufgrund der schwenkbaren Lagerung der Befestigungseinrichtung (9) in die Gegenrichtung (Y) bewegt wird, sodass eine Anpresskraft (K) erzeugt oder verstärkt wird, mit der der zweite Reibpartner (16) gegen den ersten Reibpartner (15) gepresst wird.Vehicle ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the second friction partner ( 16 ) in an activated state of the electric motor device ( 8th ) in an opposite direction (Y) to the rolling direction (X) of the at least one wheel ( 2 ) and due to the pivotable mounting of the fastening device ( 9 ) is moved in the opposite direction (Y), so that a contact force (K) is generated or amplified, with which the second friction partner ( 16 ) against the first friction partner ( 15 ) is pressed.

Fahrzeug (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (9) so angeordnet ist, dass eine Anpresskraft (K), mit der der zweite Reibpartner (16) bei aktivierter Elektromotoreinrichtung (8) gegen den ersten Reibpartner (15) gepresst ist, mit steigender Antriebskraft (M) zunimmt.Vehicle ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the fastening device ( 9 ) is arranged so that a contact force (K), with which the second friction partner ( 16 ) with activated electric motor device ( 8th ) against the first friction partner ( 15 ) is compressed, with increasing driving force (M) increases.

Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) eine Federeinrichtung (21) umfasst, die den zweiten Reibpartner (16) in eine/die Gegenrichtung (Y) zur Rollrichtung (X) vorspannt, sodass sich der erste und zweite Reibpartner (15, 16) stets kontaktieren.Vehicle ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle ( 1 ) a spring device ( 21 ) comprising the second friction partner ( 16 ) in one or the opposite direction (Y) to the rolling direction (X) biased so that the first and second friction partners ( 15 . 16 ) always contact.

Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reibpartner (15) und/oder die erste Reibfläche (19) eine geringere Festigkeit und/oder Steifigkeit als der zweite Reibpartner (16) und/oder die zweite Reibfläche (20) aufweisen. Vehicle ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first friction partner ( 15 ) and / or the first friction surface ( 19 ) a lower strength and / or stiffness than the second friction partner ( 16 ) and / or the second friction surface ( 20 ) exhibit.

Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reibpartner (15) und/oder die erste Reibfläche (19) ein verstärktes Polymer oder ein Semi-Metall umfasst und dass der zweite Reibpartner (16) und/oder die zweite Reibfläche (20) einen gehärteten Stahl umfasst.Vehicle ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first friction partner ( 15 ) and / or the first friction surface ( 19 ) comprises a reinforced polymer or a semi-metal and that the second friction partner ( 16 ) and / or the second friction surface ( 20 ) comprises a hardened steel.