DE10227737A1

DE10227737A1 - Antriebseinrichtung für die einfache Aufrüstung von Fahrrädern zu sogenannten Elektro-Bikes

Info

Publication number: DE10227737A1
Application number: DE2002127737
Authority: DE
Inventors: Rainer Martin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-08

Abstract

Möchte man nach dem heutigen Stand der Technik ein Fahrrad zu einem sogenannten Elektro-Bike aufrüsten, ist dies nur mit umfangreichen Umbauten am Fahrrad möglich. Die hier beschriebene Erfindung ermöglicht die Aufrüstung mit keinen oder nur geringfügigen Änderungen am vorhandenen Fahrrad. DOLLAR A Bei der vorliegenden Erfindung bringt ein Antrieb (2) direkt an der Fahrradkette (1) eine Kraft zur Unterstützung der Tretkraft auf. Zwischen dem Antriebs-Ritzel (2) und dem Pedal-Kettenrad (4) liegt ein Aufnehmer (3) zur Bestimmung der Tretkraft. DOLLAR A Die Antriebseinrichtung ist insbesondere für die nachträgliche Aufrüstung von Fahrrädern zu sogenannten Elektro-Bikes geeignet, bei denen laut gesetzlichen Bestimmungen die halbe Leistung vom Fahrradfahrer kommen muss und die motorische Unterstützung nur bis zu einer vorgeschriebenen Maximalgeschwindigkeit erfolgen darf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung, welche die einfache Aufrüstung eines Fahrrades zu einem Elektro-Bike ermöglicht.
Hierbei wird das Antriebsmoment von einer am Fahrzeugrahmen angebrachten Antriebseinheit (2) formschlüssig über ein Kitzel auf den Zugtrum der schon vorhandene Kette (1) übertragen.
Die Antriebseinheit besteht aus einem Elektromotor und einem damit angetriebenem Getriebe, welches wiederum über einen Freilauf das in die Kette eingreifende Ritzel antreibt. Wegen des geringen zur Verfügung stehenden Platzes zwischen Speichen und Pedalen sind scheibenförmige Elektromotoren vorteilhaft.
Zu der Antriebseinheit gehören weiterhin zwei Aufnehmer
- Ein Aufnehmer für die Drehgeschwindigkeit des Hinterrades.
- Ein Aufnehmer (3) für die Ketten-Kraft zwischen Antriebs-Kitzel und Pedal-Kettenrad. Der Kettenkraft-Aufnehmer (Zeichnung 2) besteht aus drei Kettenrädern (5a, 5b, 6), wobei das mittlere Rad gegenüber den zwei äußeren Räder so verschiebbar gelagert ist (7), dass beim Aufbringen einer Federkraft (8) senkrecht zur Ketten-Längsachse eine Auslenkung der Kette erfolgt. Beim Aufbringen einer Längskraft auf die Kette wird die Auslenkung kleiner. Die Auslenkung der Kette wird mit einem Wegaufnehmer (9) gemessen, in ein elektrisches Signal umgewandelt und in einer Steuerung in die Kettenlängskraft umgerechnet. Die Ketten-Vorspannung muss so gewählt werden, dass eine bestimmte Auslenkung der Kette bei entlasteten Pedalen gewährleistet ist. Auf diese Weise kann die durch die Pedale auf die Kette aufgebrachte Kraft bestimmt werden.
Mit der oben beschriebenen Anordnung sind folgende Fakten gegeben:
- Da der Antrieb an der gleichen Kette angreift, wie das mit den Pedalen angetriebene Kettenrad, ist gegeben, dass die gleiche Leistung vom Mensch und vom Motor an die Kette abgegeben wird, wenn die gleiche Kettenkraft vom Mensch und vom Motor auf die Kette aufgebracht wird (Die Kettengeschwindigkeit ist beides mal gleich).
- Es wird kein Freilauf im Kettenrad der Pedale benötigt, da die Steuerung so eingestellt werden muss, dass maximal die halbe Antriebsleistung vom Mensch kommt. Ein Antrieb des Pedal-Kettenrades und somit der Pedale durch den Elektromotor ist somit unmöglich.
- Durch die Abnahme der Drehgeschwindigkeit des Hinterrades kann die Steuerung die gefahrene Geschwindigkeit erkennen und den Antrieb so steuern, dass die vorgeschriebene Maximalgeschwindigkeit nicht durch den elektrischen Antrieb überschritten werden kann.

Claims

Antriebseinrichtung, die für die einfache Aufrüstung von Fahrrädern zu sogenannten Elektro-Bikes geeignet ist dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb an dem Zugtrum der vorhandenen Fahrradkette angreift.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Elektromotor bzw. Getriebe und dem in die Kette eingreifenden Antriebs-Kitzel ein Freilauf befindet.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Fahrradfahrer auf die Kette aufgebrachte Kraft durch einen Kettenkraft-Aufnehmer, der sich zwischen Antrieb-Kitzel und Pedal-Kettenrad befindet, gemessen wird.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb von einer Steuerung so geregelt wird, dass vom Antrieb auf die Kette die gleiche Kraft aufgebracht wird, wie vom Fahrradfahrer. Dies entspricht wegen der gleichen Kettengeschwindigkeit auch der gleichen Leistung. Diese Art der Ansteuerung macht einen Freilauf am Pedal-Kettenrad überflüssig.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Aufnehmer die Drehzahl des Hinterrades in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Mit Hilfe dieses Signales wird der Antrieb so geregelt, dass der Antrieb beim Erreichen einer vorgegebenen Maximal-Geschwindigkeit abschaltet.
Kettenkraft-Aufnehmer für eine Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die in der Kette wirkende Kraft anhand der Messung der Ketten-Auslenkung zwischen zwei nebeneinander angeordneten Kettenrädern aufgrund einer Querkraft bestimmt werden kann. Dazu wird der Betrag der Auslenkung in ein elektrisches Signal umgesetzt (Zeichnung 2).