DE102021110754A1 - Blocking device for the drive unit of an e-bike with a central motor - Google Patents

Abstract

Blockiervorrichtung (10) für die Antriebseinheit eines E-Bikes mit Mittelmotor (1) und einem Freilauf an der Hinterradnabe, wobei eine Freilaufkupplung (8) zwischen dem von der Antriebskette (6) umschlungenen Kettenblatt (5) und der Antriebsachse (2) des Mittelmotors (1) vorhanden ist, wobei beidseitig am Tretlager der Antriebsachse (2) eine Tretkurbel (3, 4) angeordnet ist und die Blockiervorrichtung (10) zur Ausschaltung oder Überbrückung der Freilaufkupplung (8) in bestimmten Betriebszuständen des E-Bikes geeignet ist, wobei die Blockiervorrichtung (10) in die kettenblattseitige Tretkurbel (4) eingebaut ist.Blocking device (10) for the drive unit of an e-bike with a central motor (1) and a freewheel on the rear wheel hub, with a freewheel clutch (8) between the chainring (5) wrapped around by the drive chain (6) and the drive axle (2) of the central motor (1) is present, with a pedal crank (3, 4) being arranged on both sides of the bottom bracket of the drive axle (2) and the blocking device (10) being suitable for disabling or bridging the overrunning clutch (8) in certain operating states of the e-bike, wherein the blocking device (10) is installed in the chainring-side pedal crank (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Blockiervorrichtung für die Antriebseinheit eines E-Bikes mit Mittelmotor und einem Freilauf an der Hinterradnabe.The invention relates to a locking device for the drive unit of an e-bike with a central motor and a freewheel on the rear wheel hub.

Es sind Blockiervorrichtungen eingangs genannter Art bekannt geworden, die dazu dienen, eine Kettenschmierung bei E-Bikes mit Mittelmotor zu erleichtern.Blocking devices of the type mentioned at the outset have become known, which are used to facilitate chain lubrication on e-bikes with a central motor.

Das Schmieren einer MTB oder Rennrad Fahrradkette läuft in der Regel folgendermaßen ab:

• Das Bike lehnt z. B. an einer Wand.
• Man dreht mit der rechten Hand die Tretkurbel rückwärts und träufelt Schmierstoff auf die Innenseite der Kette.
• Anschließend dreht man die Kette mehrmals durch um den Schmierstoff zu verteilen.
• Abschließend nimmt man einen Lappen in die linke Hand, legt ihn um die Kette und dreht mit der rechten Hand die Kurbel wieder rückwärts um das überschüssige Schmiermittel abzuwischen.

The lubrication of an MTB or road bike chain usually works as follows:

• The bike leans z. B. on a wall.
• You turn the pedal crank backwards with your right hand and drip lubricant on the inside of the chain.
• Then turn the chain several times to distribute the lubricant.
• Finally, take a rag in your left hand, wrap it around the chain and turn the crank backwards with your right hand to wipe off the excess lubricant.

Das funktioniert allerdings nur, weil diese Fahrräder einen Freilauf in der Hinterradnabe haben und deshalb die Kurbel samt Kette rückwärts gedreht werden kann.However, this only works because these bicycles have a freewheel in the rear wheel hub and therefore the crank and chain can be turned backwards.

Bei Rädern ohne Freilauf in der Nabe, z: B. mit Rücktritt geht das so natürlich nicht. Dazu muss das Fahrrad entweder auf den Kopf gestellt werden oder in einen Montageständer gehängt werden, denn man kann die Kurbel samt Kette nur vorwärts drehen.In the case of bikes without a free wheel in the hub, e.g. with a back pedal, this is of course not possible. To do this, the bike must either be turned upside down or hung in an assembly stand, because you can only turn the crank and chain forwards.

Beim E-Bike mit Mittelmotor ist das ähnlich. Zwar haben E-Bikes mit Mittelmotor auch immer einen Freilauf in der Hinterradnabe, allerding auch einen systembedingt notwendigen Freilauf zwischen Kettenblatt vorn und Motor. Dieser verhindert, dass die Kurbel weiterdreht, wenn man aufhört zu pedalieren, der Motor aber verzögert den Vortrieb stoppt.
Dieser Freilauf hat allerdings den Nachteil, dass wenn man die Kurbel rückwärts dreht, Kettenblatt und die Kette stehen bleiben und sich nur die Kurbel rückwärts dreht.
Deshalb muss ein E Bike mit Mittelmotor zur Kettenpflege immer in einen Montageständer gehängt werden. Das Auf-den-Kopf-stellen eines E Bikes ist meist schwierig, da E Bikes meist über ein Display verfügen, welches sich am Vorbau oder am Lenker befindet und dabei leicht beschädigt werden kann.It's similar with an e-bike with a mid-motor. Although e-bikes with a mid-motor always have a freewheel in the rear wheel hub, there is also a system-related freewheel between the front chain ring and the motor. This prevents the crank from turning further when you stop pedaling, but the motor delays propulsion.
However, this freewheel has the disadvantage that if you turn the crank backwards, the chainring and chain remain stationary and only the crank turns backwards.
For this reason, an e-bike with a mid-motor must always be hung in an assembly stand for chain maintenance. Turning an e-bike upside down is usually difficult, since e-bikes usually have a display that is located on the stem or handlebars and can easily be damaged.

Das Problem ist dass, ...

• ... viele Fahrradfahrer keinen Montageständer haben.
• ... ein E Bike sehr schwer ist und nur mit großem Krafteinsatz in einen Montageständer gehoben werden kann.

The problem is, that, ...

• ... many cyclists do not have an assembly stand.
• ... an e-bike is very heavy and can only be lifted into an assembly stand with great effort.

Außerdem kann die Kurbel wegen des motorseitigen Freilaufs dann auch nur vorwärts gedreht werden. Das wiederum birgt die Gefahr, wenn versehentlich der Motor eingeschaltet ist, dass beim Schmiervorgang sich dieser durch das Drehen der Kurbel in Gang setzt und es dabei zu Verletzungen der Finger und / oder Hände kommt.In addition, the crank can only be turned forwards because of the freewheel on the motor side. This in turn poses the risk that if the motor is accidentally switched on, that the lubricating process will be started by turning the crank, resulting in injuries to fingers and/or hands.

Um dieses Problem zu umgehen, gibt es verschiedene Systeme. Alle funktionieren gleich und legen den motorseitigen Freilauf lahm, damit die Kurbel wie an einem normalen, motorlosen MTB oder Rennrad rückwärts gedreht werden kann.
Diese 3 bekannten Systeme sind:
https://www.crankstick.de/
https://www.mcquades.de/de/
https://www.kettenmeister.com/There are various systems to circumvent this problem. They all work the same way and disable the freewheel on the motor side so that the crank can be turned backwards like on a normal, motorless MTB or racing bike.
These 3 known systems are:
https://www.crankstick.de/
https://www.mcquades.de/de/
https://www.kettenmeister.com/

Bei den 3 bekannten Systemen wird immer mittels eines Tools der motorseitige Freilauf stillgelegt, so dass Tretkurbel und Kettenblatt quasi eine Einheit werden. Die Nachteile:

• - Die Systeme funktionieren teilweise nicht zuverlässig und nicht an allen Motor / Kurbel-Kombinationen
• - Die Tools müssen extra gekauft werden
• - Das entsprechende Tool muss immer zur Hand sein, wenn man die Kette schmieren möchte

With the 3 known systems, the freewheel on the motor side is always shut down using a tool, so that the pedal crank and chain ring become a unit. The disadvantages:

• - Some of the systems do not work reliably and not on all motor/crank combinations
• - The tools have to be bought separately
• - The appropriate tool must always be at hand if you want to lubricate the chain

Eine erste Art einer Blockiervorrichtung besteht nach dem Gegenstand der DE 20 2020 002 413 U1 aus einem Kleinwerkzeug zur manuellen Blockade der Antriebseinheit eines Pedelecs. Nachteil ist jedoch der manuelle Aufwand bei der Durchführung einer Kettenschmierung und die Notwendigkeit, ein solches Kleinwerkzeug ständig mit sich führen zu müssen.A first type of blocking device consists of the subject of DE 20 2020 002 413 U1 a small tool for manually blocking the drive unit of a pedelec. The disadvantage, however, is the manual effort involved in carrying out chain lubrication and the need to carry such a small tool with you at all times.

Die DE 20 2020 002 700 U1 beschreibt eine Kettenrückvorrichtung für Fahrräder mit elektrischem Antrieb, bei welcher das Blockierwerkzeug aus einem Handgriff und einem seilartigen Umschlingungselement besteht. Auch hier besteht der Nachteil, ein solches Werkzeug ständig mit sich führen zu müssen und der weitere Nachteil eines relativ großen Aufwandes bei der Verwendung einer solchen manuellen Blockiervorrichtung.the DE 20 2020 002 700 U1 describes a chain return device for bicycles with an electric drive, in which the locking tool consists of a handle and a rope-like looping element. Here, too, there is the disadvantage of having to carry such a tool with you all the time and the further disadvantage of a relatively large amount of effort when using such a manual blocking device.

In der DE 10 2019 115 545 B3 ist ein Werkzeug für die Wartung und ein Verfahren zur Wartung einer Antriebskette eines Fahrrades beschrieben, das jedoch wiederum nur als separates Teil ständig mit dem Benutzer des E-Bikes mitgeführt werden muss.In the DE 10 2019 115 545 B3 describes a tool for servicing and a method for servicing a drive chain of a bicycle, which in turn only has to be carried along constantly as a separate part with the user of the e-bike.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blockiervorrichtung der eingangsgenannten Art so weiterzubilden, dass bei E-Bikes mit einem Mittelmotor und einem Freilauf an der Hinterachse die Blockiervorrichtung einfacher und betriebssicherer zu bedienen ist.The invention is based on the object of developing a locking device of the type mentioned above in such a way that the locking device can be operated more simply and reliably on e-bikes with a central motor and a freewheel on the rear axle.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.The invention is characterized by the technical teaching of claim 1 in order to solve the task at hand.

Merkmal der Erfindung ist, dass nun die Blockiervorrichtung in die kettenblattseitige Tretkurbel eingebaut ist und damit erstmals die Möglichkeit entfällt, ein separates Werkzeug mit sich führen zu müssen. Damit wird ein integriertes System geschaffen, welches in der Lage ist, wie die oben beschriebenen separat mitzuführenden Werkzeuge, den motorseitigen Freilauf zum Zweck der Kettenschmierung bei Rückwärtsdrehung zu überbrücken und das nicht extra gekauft und separat mit dem Benutzer mitgeführt werden muss.A feature of the invention is that the blocking device is now built into the chainring-side pedal crank and thus, for the first time, the possibility of having to carry a separate tool with you is eliminated. This creates an integrated system which, like the tools described above that have to be carried separately, is able to bridge the motor-side freewheel for the purpose of chain lubrication during reverse rotation and which does not have to be purchased separately and carried separately with the user.

Die Anwendung ist besonders einfach und betriebssicher, denn erfindungsgemäß ist die Blockiervorrichtung Teil der kettenblattseitigen Tretkurbel, kann nicht verlorengehen und wird mit dem Fahrrad mitgeführt, so dass eine Schmierung der Kette bei Rückwärtsdrehung der Kette stets möglich ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass in der Tretkurbel ein kleiner, von einer Druckfeder beaufschlagter Blockierstift angeordnet ist, der einfach mit dem Daumen einer Hand betätigt werden kann.The application is particularly simple and reliable, because according to the invention the blocking device is part of the chainring-side pedal crank, cannot be lost and is carried with the bicycle, so that the chain can always be lubricated when the chain rotates backwards. In a preferred embodiment it is provided that a small locking pin which is acted upon by a compression spring and which can be actuated simply with the thumb of one hand is arranged in the pedal crank.

Beim Drücken auf den Blockierstift kommt der Blockierstift auf der Rückseite der Tretkurbel heraus und greift mit seiner dort angeordneten Blockierspitze in eine zugeordnete Ausnehmung in die Kettenblattmutter ein. Lässt man den Blockierstift los, dann federt er wieder in seine Ausgangsposition.When the blocking pin is pressed, the blocking pin comes out on the back of the pedal crank and engages with its blocking tip arranged there in an associated recess in the chain ring nut. If you let go of the blocking pin, it springs back into its original position.

Dabei ist bekannt, dass das Kettenblatt bei Mittelmotoren über eine große Kettenblattmutter befestigt wird.It is known that the chain ring is attached to a large chain ring nut on a mid-mounted engine.

Die Außenkontur der Kettenblattmutter ist bevorzugt nicht als Sechskant ausgebildet, sondern es sind Aussparungen eingearbeitet, in welche ein Werkzeug zur Montage der Kettenblattmutter eingreifen kann. Auf diese Weise kann die Kettenblattmutter über das Werkzeug gelöst und festgezogen werden.The outer contour of the chain ring nut is preferably not designed as a hexagon, but recesses are incorporated into which a tool for mounting the chain ring nut can engage. This allows the chainring nut to be loosened and tightened using the tool.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass der Blockierstift, der integraler Bestandteil der kettenblattseitigen Tretkurbel ist, beim Eindrücken entgegen der Kraft der Druckfeder und bei gleichzeitigem Drehen der Tretkurbel exakt in eine dieser Aussparungen der Kettenblattmutter eingreift. Ist der Blockierstift in der richtigen Position, kann man die Tretkurbel samt Kettenblatt und Antriebskette rückwärts drehen, wie bei einer normalen MTB oder einem Rennrad. Auf diese Weise ist jederzeit eine Pflege der Kette mit Reinigung und Kettenschmierung möglich.According to the invention, it is now provided that the blocking pin, which is an integral part of the chainring-side crank, engages exactly in one of these recesses of the chainring nut when pressed against the force of the compression spring and at the same time turning the crank. If the locking pin is in the right position, you can turn the crank, chainring and drive chain backwards, just like on a normal MTB or racing bike. In this way, maintenance of the chain with cleaning and chain lubrication is possible at any time.

Sobald man die Rückwärtsdrehung beendet, springt der mit der Druckfeder beaufschlagte Blockierstift zurück in seine Ruheposition und gibt den Freilauf wieder frei. Es besteht also kein Risiko, dass der Blockierstift eingerastet bleibt und der Freilauf im Fahrbetrieb unbeabsichtigt ausgeschaltet bleibt.As soon as you finish the reverse rotation, the locking pin, which is loaded with the pressure spring, jumps back into its rest position and releases the freewheel again. There is therefore no risk of the locking pin remaining engaged and the freewheel unintentionally remaining switched off while driving.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Further features of the invention are the subject matter of the remaining subclaims.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject matter of the present invention results not only from the subject matter of the individual patent claims, but also from the combination of the individual patent claims with one another.

Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, könnten als erfindungswesentlich beansprucht werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Die Verwendung der Begriffe „wesentlich“ oder „erfindungsgemäß“ oder „erfindungswesentlich“ ist subjektiv und impliziert nicht, dass die so benannten Merkmale zwangsläufig Bestandteil eines oder mehrerer Patentansprüche sein müssen.All of the information and features disclosed in the documents, including the abstract, in particular the three-dimensional configuration shown in the drawings, could be claimed as being essential to the invention, insofar as they are new compared to the prior art, either individually or in combination. The use of the terms "essential" or "in accordance with the invention" or "essential to the invention" is subjective and does not imply that the features so named must necessarily form part of one or more patent claims.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.In the following, the invention is explained in more detail with reference to drawings showing only one embodiment. Further features and advantages of the invention that are essential to the invention emerge from the drawings and their description.

Es zeigen:

• 1: Draufsicht auf die Antriebseinheit eines E-Bikes mit Mittelmotor mit einer entkoppelten Blockiervorrichtung
• 2: die gleiche Darstellung wie 1 mit einer gekoppelten Blockiervorrichtung
• 3: eine vergrößerte Darstellung der 3 mit Darstellung weiterer Einzelheiten
• 4: eine perspektivische Seitenansicht des Kettenblatts mit Kettenblattmutter und einem unter Weglassung der Tretkurbel gezeichneten Blockierstift
• 5: Schnitt durch die Blockiervorrichtung im entkoppelten Zustand
• 6: Schnitt durch die Blockiervorrichtung im gekoppelten Zustand
• 7: die Innenansicht der Tretkurbel mit dem Blockierstift in Eingriffsstellung

Show it:

• 1 : Top view of the drive unit of an e-bike with a central motor and a decoupled locking device
• 2 : the same representation as 1 with a coupled blocking device
• 3 : an enlarged view of the 3 showing further details
• 4 : a perspective side view of the chain ring with chain ring nut and a locking pin drawn with the pedal crank omitted
• 5 : Section through the locking device in the decoupled state
• 6 : Section through the locking device in the coupled state
• 7 : the inside view of the crank with the locking pin in the engaged position

In 1 ist die Draufsicht auf die mittlere Antriebseinheit eines E-Bikes mit Darstellung eines Mittelmotors 1 gezeigt, der eine Antriebsachse 2 antreibt, die mit einer ersten Tretkurbel 3 verbunden ist.In 1 shows the top view of the central drive unit of an e-bike with a central motor 1 that drives a drive axle 2 that is connected to a first pedal crank 3 .

Auf der gegenüberliegenden Seite ist die kettenblattseitige Tretkurbel 4 über eine Freilaufkupplung 8 mit der Antriebsachse 2 gekoppelt, und das Kettenblatt 5 kann wahlweise über die im Motor eingebaute Freilaufkupplung 8 mit der Antriebsachse 2 verbunden werden oder von dieser getrennt werden.On the opposite side, the crank 4 on the chainring side is coupled to the drive axle 2 via an overrunning clutch 8, and the chainring 5 can be selectively connected to the drive axle 2 via the overrunning clutch 8 built into the engine or separated from it.

In an sich bekannter Weise ist über das Kettenblatt 5 eine Antriebskette 6 geführt, die nur teilweise dargestellt ist. Zweck der Erfindung ist es unter Anderem, eine Blockiervorrichtung 10 so zu schaffen, dass sie integraler Bestandteil der Tretkurbel 4 ist und es ermöglicht, bei Rückwärtsdrehung des Kettenblattes 5 die Freilaufkupplung 8 zu überbrücken und den Freilauf bei Rückwärtsdrehung des Kettenblattes 5 auszuschalten. In dieser Betriebsstellung kann somit die Antriebskette 6 frei rückwärtsgedreht werden, ohne dass es notwendig ist, dass das hintere Rad des E-Bikes aufgeständert wird.In a manner known per se, a drive chain 6 is guided over the chain ring 5, which is only partially shown. The purpose of the invention is, inter alia, to create a blocking device 10 in such a way that it is an integral part of the pedal crank 4 and makes it possible to bridge the overrunning clutch 8 when the chainring 5 rotates backwards and to switch off the freewheel when the chainring 5 rotates backwards. In this operating position, the drive chain 6 can thus be freely rotated backwards without it being necessary for the rear wheel of the e-bike to be raised.

Aus 1 und 2 ist zu entnehmen, dass das Kettenblatt 5 in an sich bekannter Weise mit einer Kettenblattmutter 7 auf der Antriebsachse 2 festgelegt ist. Aus 3 ergeben sich weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung.Out of 1 and 2 it can be seen that the chain ring 5 is fixed in a manner known per se with a chain ring nut 7 on the drive axle 2 . Out of 3 there are further details of the blocking device according to the invention.

Aus 1 ist zu entnehmen, dass die Blockiervorrichtung 10 im Abstand 23 von der Drehachse 17 der Antriebsachse 2 in der kettenblattseitigen Tretkurbel 4 integriert ist.Out of 1 it can be seen that the blocking device 10 is integrated in the chainring-side pedal crank 4 at a distance 23 from the axis of rotation 17 of the drive axle 2 .

Zu diesem Zweck ist in 3 gezeigt, dass in der Tretkurbel 4 nahe der Aufnahme der Tretkurbel auf der Antriebsachse eine erste quer verlaufende Ausnehmung 13 vorhanden ist, in welcher der Kopf 22 eines Blockierstiftes 11 verschiebbar gelagert ist, wobei der Blockierstift 11 vorzugsweise als Zylinderstift ausgebildet ist.For this purpose, in 3 shown that in the crank 4 near the receptacle of the crank on the drive axle there is a first transverse recess 13 in which the head 22 of a locking pin 11 is slidably mounted, the locking pin 11 preferably being designed as a cylinder pin.

Darauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Die Formgebung des Blockierstiftes 11 kann von der runden, zylindrischen Form abweichen. Er kann auch oval, rechteckig, quadratisch oder mehreckig profiliert sein.However, the invention is not limited to this. The shape of the blocking pin 11 can deviate from the round, cylindrical shape. It can also have an oval, rectangular, square or polygonal profile.

An der Rückseite des Kopfes 22 stützt sich das eine Ende einer Druckfeder 12 ab, die sich mit ihrem anderen Ende am Grund der Ausnehmung 13 abstützt.One end of a compression spring 12 is supported on the back of the head 22 and the other end is supported on the base of the recess 13 .

Auf diese Weise wird der Blockierstift 11 in Pfeilrichtung 20' federbelastet in seiner ausgerückten, nicht blockierten Stellung gehalten.In this way, the locking pin 11 is spring-loaded in the direction of the arrow 20' and held in its disengaged, non-locked position.

Das vordere Ende des Blockierstiftes 11 ist durch einen Bolzen 14 gebildet, der verschiebbar in einer Ausnehmung 16 gelagert ist, welche Ausnehmung 16 fluchtend zur erst genannten Ausnehmung 13 ausgerichtet ist. Die Ausnehmung 16 dient dabei der Aufnahme der selbstsichernden Mutter 15, die damit nicht von außen sichtbar ist.The front end of the locking pin 11 is formed by a bolt 14 which is slidably mounted in a recess 16, which recess 16 is aligned with the recess 13 first mentioned. The recess 16 serves to accommodate the self-locking nut 15, which is therefore not visible from the outside.

In einer anderen, nicht dargestellten Ausführung kann die Ausnehmung 16 auch entfallen. In diesem Fall ist die Mutter 15 von außen sichtbar.In another embodiment, not shown, the recess 16 can also be omitted. In this case the nut 15 is visible from the outside.

In der Ausnehmung 16 ist eine selbstsichernde Mutter 15 verschiebbar, welche beispielsweise aus einem Kunststoff oder Metall gebildet sein kann und fest mit dem bolzenseitigen Ende des Bolzens 14 verbunden ist.In the recess 16, a self-locking nut 15 is displaceable, which can be formed, for example, from a plastic or metal and is firmly connected to the bolt-side end of the bolt 14.

Die Mutter 15 hält den Bolzen 14 und die Druckfeder 12 zusammen und in Position. Anstatt der Mutter 15 kann auch ein Sprengring oder Ähnliches verwendet werden.The nut 15 holds the bolt 14 and compression spring 12 together and in position. Instead of the nut 15, a snap ring or the like can also be used.

Die vordere Spitze des Bolzens 14 wird durch eine Blockierspitze 18 gebildet.The front tip of the bolt 14 is formed by a blocking tip 18 .

Die 3 zeigt die eingerückte und blockierte Stellung der Blockiervorrichtung 10, wenn diese mittels Daumendruck auf den Kopf 22 entgegen der Kraft der Druckfeder 12 nach vorne geschoben wird und die Blockierspitze 18 damit in Eingriff mit einer Ausnehmung 9 am Außenumfang der Kettenblattmutter 7 gelangt.the 3 shows the engaged and blocked position of the blocking device 10 when it is pushed forward against the force of the compression spring 12 by pressing the head 22 with the thumb and the blocking tip 18 thus engages with a recess 9 on the outer circumference of the chainring nut 7.

Dies ist in 4 in perspektivischer Darstellung gezeigt, wobei der besseren Übersichtlichkeit wegen die Tretkurbel 4 nicht dargestellt ist, sondern nur die in der Tretkurbel 4 integrierte Blockiervorrichtung 10.this is in 4 shown in a perspective view, wherein for the sake of clarity, the pedal crank 4 is not shown, but only the blocking device 10 integrated in the pedal crank 4.

Aus 4 ist zu entnehmen, dass beim Rückwärtsdrehen der Kettenblattmutter 7 irgendwann die Blockierspitze 18 in Eingriff mit einer nach außen geöffneten Ausnehmung 9 in der Kettenblattmutter 7 kommt. Während der Rückwärtsdrehung bleibt die Blockierspitze 18 im Eingriff mit der Ausnehmung 9 in der Kettenblattmutter 7. Die dabei entstehende, blockierende Reibung entsteht zwischen Blockierspitze 18 und Tretkurbel 4Out of 4 it can be seen that when the chainring nut 7 is rotated backwards, the blocking tip 18 will at some point engage with a recess 9 in the chainring nut 7 which is open to the outside. During reverse rotation, the locking tip 18 remains in engagement with the recess 9 in the chain ring nut 7. The resulting locking friction occurs between the locking tip 18 and the crank 4

Erst wenn die Tretkurbel 4 und das Kettenblatt 5 in entgegengesetzter Richtung dreht, kommt die Blockierspitze 18 aus der Ausnehmung 9 frei und schiebt den Blockierstift 11 unter der Kraft der Druckfeder 12 wieder in seine Ruheposition gemäß 1 zurück.Only when the crank 4 and the chain ring 5 rotates in the opposite direction does the blocking tip 18 come out of the recess 9 and free pushes the blocking pin 11 under the force of the compression spring 12 back to its rest position according to 1 return.

Die 4 zeigt ein Kettenblatt 5 und ferner die Tretkurbelachse 21, auf dem die Tretkurbel 4 befestigt ist. Demnach erfolgt das Einrücken der Blockiervorrichtung 10 in Pfeilrichtung 20 (siehe 3) entgegen der Kraft der Druckfeder 12, wo hingegen die Blockiervorrichtung 10 in ständigem Eingriff mit der Kettenblattmutter 7 gehalten bleibt, solange die Rückwärtsdrehung zwecks Schmierung der Antriebskette 6 stattfindet.the 4 shows a chain ring 5 and also the pedal crank axle 21 on which the pedal crank 4 is attached. Accordingly, the locking device 10 is engaged in the direction of the arrow 20 (see FIG 3 ) against the force of the compression spring 12, whereas the locking device 10 remains in constant engagement with the chainring nut 7 as long as the reverse rotation takes place for the purpose of lubricating the drive chain 6.

Sobald die Rückwärtsdrehung aufhört, springt der Blockierstift 11 in Pfeilrichtung 20' wieder in seine Ruhelage zurück. Dies ist in 5 dargestellt. Die 6 zeigt die eingerückte Stellung des Blockierstiftes 11, der in Pfeilrichtung 20 entgegen der Kraft der Druckfeder 12 bewegt wurde.As soon as the reverse rotation stops, the blocking pin 11 jumps back into its rest position in the direction of the arrow 20'. this is in 5 shown. the 6 shows the engaged position of the locking pin 11, which was moved in the direction of arrow 20 against the force of the compression spring 12.

Schließlich zeigt die 7 eine Innenansicht der Tretkurbel 4 in perspektivischer Darstellung, wobei die Blockierspitze 18 des Blockierstiftes 11 in der ausgerückten, gekoppelten Stellung gezeigt ist.Finally shows the 7 an interior view of the pedal crank 4 in a perspective view, with the blocking tip 18 of the blocking pin 11 being shown in the disengaged, coupled position.

Der Abstand 23 zwischen der Drehachse 17 und der Längsachse durch die Blockiervorrichtung 10 ist so gewählt, dass die Blockierspitze 18 stets in Eingriff mit einer Ausnehmung 9 an der Kettenblattmutter 7 gelangen kann.The distance 23 between the axis of rotation 17 and the longitudinal axis through the blocking device 10 is chosen such that the blocking tip 18 can always engage in a recess 9 on the chain ring nut 7 .

Fehlen derartige, nach außen hin geöffnete Ausnehmungen 9 in der Kettenblattmutter 7 können auch andere, vorhandene Ausnehmungen in der Kettenblattmutter 7 für den Blockiereingriff der Blockiervorrichtung 10 verwendet werden.If there are no such recesses 9 open to the outside in the chain ring nut 7 , other existing recesses in the chain ring nut 7 can also be used for the locking engagement of the locking device 10 .

Bezugszeichenlistereference list

11

Mittelmotormid-engine

22

Antriebsachsedrive axle

33

Tretkurbelcrank

44

Tretkurbelcrank

55

Kettenblattchainring

66

Antriebskettedrive chain

77

Kettenblattmutter (von 5)chainring nut (of 5)

88th

Freilaufkupplungoverrunning clutch

99

Ausnehmung (in 7)recess (in 7)

1010

Blockiervorrichtungblocking device

1111

Blockierstiftlocking pin

1212

Druckfedercompression spring

1313

Ausnehmung (in 4)recess (in 4)

1414

Bolzen (von 11)Bolt (of 11)

1515

selbstsichernde Mutter (von 11)self-locking mother (of 11)

1616

Ausnehmung (in 4)recess (in 4)

1717

Drehachseaxis of rotation

1818

Blockierspitze (von 11)Blocking Tip (of 11)

19 2019 20

Pfeilrichtung 20'Arrow direction 20'

2121

Tretkurbelachsecrank axle

2222

Kopf (von 11)head (of 11)

2323

AbstandDistance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

• DE 202020002413 U1 [0011]DE 202020002413 U1 [0011]
• DE 202020002700 U1 [0012]DE 202020002700 U1 [0012]
• DE 102019115545 B3 [0013]DE 102019115545 B3 [0013]

Claims (10)

Blockiervorrichtung (10) für die Antriebseinheit eines E-Bikes mit Mittelmotor (1) und einem Freilauf an der Hinterradnabe, wobei eine Freilaufkupplung (8) zwischen dem von der Antriebskette (6) umschlungenen Kettenblatt (5) und der Antriebsachse (2) des Mittelmotors (1) vorhanden ist, wobei beidseitig am Tretlager der Antriebsachse (2) eine Tretkurbel (3, 4) angeordnet ist und die Blockiervorrichtung (10) zur Ausschaltung oder Überbrückung der Freilaufkupplung (8) in bestimmten Betriebszuständen des E-Bikes geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiervorrichtung (10) in die kettenblattseitige Tretkurbel (4) eingebaut ist.Blocking device (10) for the drive unit of an e-bike with a central motor (1) and a freewheel on the rear wheel hub, with a freewheel clutch (8) between the chainring (5) wrapped around by the drive chain (6) and the drive axle (2) of the central motor (1) is present, with a pedal crank (3, 4) being arranged on both sides of the bottom bracket of the drive axle (2) and the blocking device (10) being suitable for disabling or bridging the overrunning clutch (8) in certain operating states of the e-bike, characterized characterized in that the blocking device (10) is built into the chainring-side pedal crank (4). Blockiervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiervorrichtung (10) im Abstand (23) entfernt von der Drehachse (17) der Antriebsachse (2) angeordnet ist und von der Außenseite der Tretkurbel (4) aus betätigbar ist.Blocking device (10) after claim 1 , characterized in that the blocking device (10) is arranged at a distance (23) away from the axis of rotation (17) of the drive axle (2) and can be actuated from the outside of the pedal crank (4). Blockiervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Blockierstift (11) besteht, der in einer Querbohrung (13, 16) der Tretkurbel (4) entgegen der Kraft einer Druckfeder (12) längsverschiebbar geführt ist.Blocking device (10) after claim 1 or 2 , characterized in that it consists of a blocking pin (11) which is guided in a transverse bore (13, 16) of the pedal crank (4) to be longitudinally displaceable against the force of a compression spring (12). Blockiervorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierstift (11) an seiner Vorderseite eine Blockierspitze (18) aufweist, die in Eingriff mit einer Ausnehmung (9) in einer Kettenblattmutter (7) zur Befestigung des Kettenblatts (5) auf der Antriebsachse (2) bringbar ist.Blocking device (10) after claim 3 , characterized in that the blocking pin (11) has a blocking tip (18) on its front side, which can be brought into engagement with a recess (9) in a chain ring nut (7) for fastening the chain ring (5) on the drive axle (2). . Blockiervorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Ausnehmung (9) der Kettenblattmutter (7) eingreifende Blockierspitze (18) in der Eingriffsstellung selbsthaltend ausgebildet ist.Blocking device (10) after claim 4 , characterized in that the blocking tip (18) engaging in the recess (9) of the chain ring nut (7) is self-retaining in the engaged position. Blockiervorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Ausnehmung (9) der Kettenblattmutter (7) eingreifende Blockierspitze (18) in der Eingriffsstellung mittels einer Rastklinke oder eines Haftmagneten gehalten ist.Blocking device (10) after claim 4 , characterized in that in the recess (9) of the chain ring nut (7) engaging blocking tip (18) is held in the engaged position by means of a latch or a magnet. Blockiervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Blockierstift (11) an seiner vorderen Seite mit einer selbstsichernden Mutter (15) verbunden ist, welche die Längsführung des Blockierstifts (11) in der vorderen Ausnehmung (16) in der Tretkurbel (4) bildet.Blocking device (10) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the blocking pin (11) is connected on its front side to a self-locking nut (15) which forms the longitudinal guide of the blocking pin (11) in the front recess (16) in the pedal crank (4). Blockiervorrichtung (10) nach einem der Ansprüch1 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Längsführung bildende, rundprofilierte selbstsichernde Mutter (15) längsverschiebbar und reibungsgestützt in der Ausnehmung (16) in der Tretkurbel (4) geführt ist und die Druckfeder (12) so dimensioniert ist, dass die den Blockierstift (11) entgegen der Reibung zwischen der selbstsichernden Mutter (15) und Ausnehmung (16) in seine entkoppelte Ruhestellung zurückführt.Blocking device (10) according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the round-profiled self-locking nut (15) forming the longitudinal guide is guided in the recess (16) in the pedal crank (4) in a longitudinally displaceable and friction-supported manner and the compression spring (12) is dimensioned so that the blocking pin (11) against the friction between the self-locking nut (15) and recess (16) returns to its decoupled rest position. Blockiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Eingriff des Blockierstifts (11) in die Kettenblattmutter (7) die Tretkurbel (3, 4) samt Kettenblatt (5) und Antriebskette (6) rückwärts drehbar ist.Blocking device according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that when the locking pin (11) engages in the chainring nut (7), the pedal crank (3, 4) together with the chainring (5) and drive chain (6) can be rotated backwards. Blockiervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sobald die Rückwärtsdrehung beendet ist der von der Druckfeder (12) beaufschlagte Blockierstift (11) in seine Ruheposition zurückspringt und die Freilaufkupplung (8) freigibt.blocking device claim 9 , characterized in that as soon as the reverse rotation has ended, the locking pin (11) acted upon by the compression spring (12) springs back into its rest position and releases the overrunning clutch (8).

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