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Die Erfindung betrifft ein Elektrofahrrad, beispielsweise ein Pedelec oder E-Bike, zumindest aufweisend eine ein Antriebsgehäuse stirnseitig, beidseitig durchgreifende Antriebswelle mit an ihren freien, das Antriebsgehäuse durchgreifenden, Enden angeordneten Pedalen zum Antrieb des Fahrrades, einen Elektromotor zur Unterstützung beim Pedalieren und eine Motorsteuerung zur Steuerung des Elektromotors, die sicherstellt, dass der Elektromotor nur dann im Einsatz ist, wenn das Elektrofahrrad in Vorwärtsrichtung pedaliert wird, wobei die Motorsteuerung mittels Kabeln mit einem Sensor verbunden ist, der die Drehrichtung eines auf der Antriebswelle angeordneten Magnetringes erfasst.
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Derartige Elektrofahrräder, die auch als Pedelec oder E-Bike bezeichnet werden, erfreuen sich einer immer größer werdenden Beliebtheit bei den Benutzern.
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Bei derartigen Elektrofahrrädern unterstützt ein mittels einer Motorsteuerung gesteuerter Elektromotor die Pedalierung durch den Benutzer, wobei dabei sichergestellt sein muss, dass der Elektromotor nur dann aktiviert wird, wenn der Radfahrer in Vorwärtsrichtung pedaliert.
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Hierzu sind üblicherweise Sensoren vorgesehen, mit denen sichergestellt wird, dass der Elektromotor ausschließlich bei einer Pedalierung in Vorwärtsrichtung aktivierbar ist.
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Üblicherweise wird dies bei kostengünstigen Varianten durch eine an der Welle befestigte Scheibe erzielt, auf der eine bestimmte Anzahl an Magneten befestigt ist. Die auf der Welle befestigten Magnete bewegen sich bei der Rotation der Welle an einem Sensor vorbei und erzeugen somit ein von dem Sensor empfangbares Signal. Derartige Magnetscheiben haben jedoch den Nachteil, dass diese mehr oder weniger freistehen und somit durch Schmutz, Waschen durch Hochdruck, unbeabsichtigtes Verschieben oder ähnlichem Verrutschen und somit in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. Bei einer im Stand der Technik bekannten Lösung werden sieben Magnete auf einer Scheibe befestigt. Diese geringe Anzahl an Magneten ist für eine reaktive Motorsteuerung nicht ausreichend.
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Weiter sind im Stand der Technik Sensorsysteme bekannt, welche sich im Innenlager befinden. Hierzu finden beispielsweise Magnetringe mit Hallsensoren Verwendung.
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Bei derartigen, innerhalb des Innenlagers angeordneten Sensorsystemen ist es nachteilig, dass einerseits aufgrund der innerhalb des Fahrradrahmens verlaufenden Kabel ein Mehraufwand bei der Montage entsteht, wodurch die Montagekosten erhöht werden, und andererseits eine Gefahr der Beschädigung, insbesondere der Kabel bei der Montage bzw. Demontage sowie die Notwendigkeit des Einbringens von Bohrungen in die Rohre oder Rahmenteile des Fahrrades, besteht, um die Kabel hinauszuführen und beispielsweise mit einer Motorsteuerung zu verbinden.
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Aufgrund des eingangs genannten Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Elektrofahrrad der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine Beschädigung oder Beeinträchtigung des Sensors, des Magnetringes oder der Kabel, beispielsweise durch Schmutz, Waschen durch Hochdruck, unbeabsichtigtes Verschieben oder Ähnlichem vermieden ist, welche dabei kostengünstig und einfach herstellbar ist und eine besonders hohe Lebensdauer aufweist und dabei auf schnelle und einfache Art und Weise montierbar und auch demontierbar ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass der Sensor in einem weiteren Gehäuse oder einer Kappe angeordnet ist, welches oder welche stirnseitig am Antriebsgehäuse befestigbar ist, wobei die den Sensor mit der Motorsteuerung verbindenden Kabel außen am Antriebsgehäuse und/oder an Rahmenteilen des Elektrofahrrades angeordnet sind.
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Bei einer derartigen Lösung kann der Sensor nach dem Zusammenbau des Antriebsgehäuses stirnseitig an diesem befestigt werden und die zur Verbindung mit der Motorsteuerung nötigen Kabel außen an Rahmenteilen des Elektrofahrrades angeordnet und befestigt werden. Dadurch, dass der Sensor sich in einem weiteren Gehäuse oder einer Kappe befindet, ist er weitestgehend vor äußeren Einflüssen, wie beispielsweise Schmutz, Waschen mit Hochdruck oder ähnlichen, ungewünschten Eigenschaften geschützt. Die außen an Rahmenteilen entlang verlegten Kabel erfordern keinerlei weitere Bohrungen an Rahmenteilen und sind somit auch nicht durch die Montage bzw. Demontage von Teilen des Antriebs und einer dadurch bedingten Beschädigung gefährdet. Ein derartiger Sensor ist kostengünstig und einfach herstellbar und an einem Elektrofahrrad montierbar und auch wieder demontierbar und weist dabei eine besonders lange Lebensdauer auf.
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Insbesondere kann besonders bevorzugt vorgesehen, dass das weitere Gehäuse oder die Kappe mit dem Sensor stirnseitig auf das Antriebsgehäuse und/oder auf oder an in das Antriebsgehäuse eingesteckten Adaptern befestigbar oder befestigt, insbesondere verklemmt oder verrastet, ist.
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Hierdurch ist der innerhalb eines weiteren Gehäuses oder einer Kappe angeordnete Sensor auf schnelle und einfache Art und Weise ohne Zuhilfenahme von Spezialwerkzeugen an bestehenden, innerhalb des Antriebsgehäuses angeordneten Adaptern oder direkt am Antriebsgehäuse befestigbar. Eine derartige Klemm- oder Rastlösung kann im Bedarfsfall schnell demontiert werden und beispielsweise nach einer Wartung des Antriebs genauso schnell wieder montiert werden.
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Weiter kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass das weitere Gehäuse oder die Kappe etwa topfartig ausgebildet ist und im Topfboden eine Lochung aufweist, an oder nahe deren Lochlaibung, gegebenenfalls die Lochlaibung bildend, der Sensor angeordnet ist, wobei die Lochung und der Sensor von der Antriebswelle durchgriffen sind.
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Ein derartig ausgeformtes Gehäuses oder eine Kappe kann auf die aus dem Antriebsgehäuse herausragende Antriebswelle aufgesteckt und anschließend mit dem Antriebsgehäuse bzw. einem in das Antriebsgehäuse eingesteckten Adapter verbunden und daran befestigt werden.
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Der Sensor ist dabei weitestgehend von Teilen des Gehäuses oder der Kappe abgedeckt und geschützt, so dass nahezu keine äußeren Einflüsse auf ihn einwirken können.
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Darüber hinaus kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass das weitere Gehäuse oder die Kappe aus Kunststoff besteht.
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Die Ausbildung des weiteren Gehäuses oder der Kappe aus Kunststoff stellt eine kostengünstige und dabei langlebige Lösung dar.
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Zudem kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass der Sensor durch einen Hallsensor gebildet ist.
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Die Verwendung eines Hallsensors als Sensor hat sich an sich bewährt und stellt eine langlebige Lösung bei verhältnismäßig geringen Kosten dar.
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Auch kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass der Magnetring eine Vielzahl von in Umfangsrichtung verteilten, einander folgenden Polen aufweist.
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Schließlich kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass der Magnetring zweimal sechzehn Pole aufweist.
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Insbesondere die Anordnung von zweimal sechzehn Polen, die in Umfangsrichtung verteilt auf dem Magnetring angeordnet sind, ermöglicht ein zuverlässiges Erfassen der Vorwärtsbewegung durch den Sensor, welcher mit der Motorsteuerung verbunden ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigt:
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1 ein erfindungsgemäßes Antriebsgehäuse mit Kappe, Sensor und Magnetring in Explosionsdarstellung;
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2 ein erfindungsgemäßes Antriebsgehäuse in der Zusammenbaulage.
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In den Figuren ist ein Antriebsgehäuse 2 eines Elektrofahrrades, wie beispielsweise eines Pedelecs oder eines E-Bikes, gezeigt. Das Antriebsgehäuse 2 weist eine das Antriebsgehäuse 2 stirnseitig, beidseitig durchgreifende Antriebswelle 1 mit an ihren freien, das Antriebsgehäuse 2 durchgreifenden Enden angeordneten Pedalen (in den Figuren nicht gezeigt) zum Antrieb des Fahrrades auf. Ferner weist das Elektrofahrrad einen (in den Figuren nicht gezeigten) Elektromotor zur Unterstützung beim Pedalieren und eine Motorsteuerung zur Steuerung des Elektromotors auf. Die Motorsteuerung stellt dabei sicher, dass der Elektromotor nur dann im Einsatz ist, wenn das Elektrofahrrad in Vorwärtsrichtung pedaliert wird. Die Motorsteuerung ist mittels Kabeln 3 mit einem Sensor 4 verbunden, der die Drehrichtung eines auf der Antriebswelle 1 angeordneten Magnetringes 5 erfasst.
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Erfindungsgemäß ist der Sensor 4 in einem weiteren Gehäuse, welches im Ausführungsbeispiel durch eine Kappe 6 gebildet ist, angeordnet. Die Kappe 6 ist stirnseitig am Antriebsgehäuse 2 befestigbar bzw. befestigt (in 2). Dabei sind die den Sensor 4 mit der Motorsteuerung verbindenden Kabel 3 außen am Antriebsgehäuse 2 (wie aus 2 ersichtlich) und/oder an Rahmenteilen des Elektrofahrrades angeordnet. Ein derartig innerhalb einer Kappe 6 angeordneter Sensor 4 ist in der Zusammenbaulage weitestgehend vor äußeren Einflüssen wie Verschmutzung oder Wasser, beispielsweise beim Hochdruckreinigen, geschützt und dabei ohne Zuhilfenahme von Spezialwerkzeug im Bedarfsfall demontierbar und auch wieder montierbar.
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Ein derartiger innerhalb einer Kappe 6 angeordneter Sensor ist kostengünstig herstellbar und weist eine hohe Lebensdauer auf.
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Wie aus den Figuren ersichtlich, ist das durch eine Kappe 6 gebildete weitere Gehäuse mit dem Sensor 4 stirnseitig auf in das Antriebsgehäuse 2 bereits eingeführte Adapter steckbar und daran befestigbar. Die Befestigung kann mittels Verklemmen oder Verrasten oder eine ähnliche wieder lösbare Befestigung erfolgen. Alternativ und in den Figuren nicht gezeigt, kann die Kappe 6 mit dem Sensor 4 auch stirnseitig unmittelbar auf das Antriebsgehäuse 2 aufgesteckt und daran befestigt sein.
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Wie insbesondere aus 1 ersichtlich, ist die Kappe 6 etwa topfartig ausgebildet, wobei der Topfboden eine Lochung 7 aufweist. Der Sensor 4 ist nahe der Lochlaibung angeordnet, wobei die Lochung 7 und der Sensor 4 von der Antriebswelle 1 und einem auf der Antriebswelle 1 angeordneten Magnetring 5 durchgriffen sind. Im Ausführungsbeispiel besteht die Kappe 6 aus Kunststoff und der Sensor 4 ist durch einen an sich bekannten Hallsensor gebildet. Die Ausbildung aus Kunststoff und die Verwendung eines an sich bekannten Hallsensors als Sensor ermöglichen zum einen eine kostengünstige Herstellung und zum anderen eine hohe Lebensdauer.
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Der Magnetring 5 weist eine Vielzahl von in Umfangsrichtung verteilten einander folgenden Polen auf.
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Im Ausführungsbeispiel weist der Magnetring 5 zweimal sechszehn Pole, die in Umfangsrichtung verteilt sind, auf.
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Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
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Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.
