DE29700195U1 - Drive motor of a bicycle - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. H. FRITZDipl.-Ing. H. FRITZ Dipl.-Chem. E.L. FRITZDipl.-Chem. E.L. FRITZ PatentanwältePatent attorneys MühlenbergMühlenberg

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"Antriebsmotor eines Fahrrads""Drive motor of a bicycle"

99 9 999 9 9

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsmotor eines Fahrrads, insbesondere einen Antriebsmotor vom Ultraschalltyp für den Antrieb eines motorisierten Fahrrads.The present invention relates to a drive motor of a bicycle, in particular to an ultrasonic type drive motor for driving a motorized bicycle.

Motorisierte Fahrräder, die ein sauberes und geräuscharmes Transportmittel darstellen, sind weit verbreitet. Die motorisierten Fahrräder sind immer populärer geworden, seitdem die Entwicklung von Motoren zu solchen von kleiner Größe oder axialer Ausdehnung geführt hat. Solche kurzenMotorized bicycles, which are a clean and quiet means of transport, are widely used. Motorized bicycles have become increasingly popular since the development of engines has led to those of small size or axial extension. Such short

Motoren können sowohl an der Vorderradachse als auch an der 10Motors can be mounted on the front wheel axle as well as on the 10

Hinterradachse des Fahrrads angebracht werden und von einer kompakten Batterieanordnung mit Leistung versorgt werden.The bike's rear wheel axle and are powered by a compact battery arrangement.

Beispiele für motorisierte Fahrräder, die kurze Motoren benutzen, finden sich in dem US-Patent Nr. 5,450,915 mit dem Titel „Electric Motor-in-Wheel" {siehe dazu Fig. 3 der beiliegenden Abbildungen), und in der US-Patentanmeldung Nr. 08/359,749 mit dem Titel „Auxiliary Magnetic Motor" (siehe dazu Fig. 2 der beiliegenden Abbildungen). Diese herkömmlichen Ausführungen benutzen einen sehr kurzen Motor,Examples of motorized bicycles using short motors can be found in U.S. Patent No. 5,450,915 entitled "Electric Motor-in-Wheel" (see Fig. 3 of the accompanying figures) and in U.S. Patent Application No. 08/359,749 entitled "Auxiliary Magnetic Motor" (see Fig. 2 of the accompanying figures). These conventional designs use a very short motor,

der auf der Radachse angebracht ist, um das Rad anzutreiben. Diese herkömmlichen Ausführungen umfassen jedoch herkömmliche Motorteile, wie beispielsweise Wicklungen A, einen Magnet B, Silicium-Stahlplatten C und dergleichen, und zusätzlich Kontrolleinheiten für die Steuerung des Betriebs des Motors.which is mounted on the wheel axle to drive the wheel. However, these conventional designs include conventional motor parts such as windings A, a magnet B, silicon steel plates C and the like, and in addition control units for controlling the operation of the motor.

Dies hat ein großes Gewicht zur Folge. Weiterhin ergibt sich daraus eine geringe Effektivität.This results in a lot of weight and also a low level of effectiveness.

Zusätzlich dazu sind die Silicium-Stahlplatten, die Wicklungen und der Magnet kostspielige Teile. Aus diesemIn addition, the silicon steel plates, the windings and the magnet are expensive parts. For this reason

Grund ist ein motorisiertes Fahrrad mit einem derart konventionellen kurzen Motor teuer, was in einer geringen Wettbewerbsfähigkeit resultiert.The reason is that a motorized bicycle with such a conventional short engine is expensive, which results in low competitiveness.

Es erscheint daher wünschenswert, einen Antriebsmotor einesIt therefore seems desirable to use a drive motor of a

Fahrrads mit einem Aufbau zu schaffen, der die genannten Probleme überwindet.bicycle with a structure that overcomes the problems mentioned.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Ultraschallmotoraufbaus eines motorisierten Fahrrads, der kompakte Abmessungen und ein geringes Gewicht aufweist, so daß die dem Stand der Technik anhaftenden NachteileAn object of the present invention is to provide an ultrasonic motor assembly of a motorized bicycle, which has compact dimensions and a low weight, so that the disadvantages inherent in the prior art

überwunden werden können. 5can be overcome. 5

Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Ultraschallmotors, der den überlicherweise in motorisierten Fahrrädern verwendeten herkömmlichenAnother object of the present invention is to provide an ultrasonic motor which is similar to the conventional ultrasonic motor commonly used in motorized bicycles.

Antriebsmotor ersetzt, und so die Gesamtkosten für das 10 Fahrrad senkt.drive motor, thus reducing the overall cost of the 10 bike.

Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines motorisierten Fahrrads, bei dem ein Rad des Fahrrads mittels eines Ultraschallmotors angetrieben wird, so daß die Effektivität der Leistungsübertragung bei dem motorisierten Fahrrad wesentlich erhöht wird.Another object of the present invention is to provide a motorized bicycle in which a wheel of the bicycle is driven by means of an ultrasonic motor, so that the efficiency of power transmission in the motorized bicycle is significantly increased.

Die genannten Gegenstände werden erfindungsgemäß dadurch verwirklicht, daß das motorisierte Fahrrad einThe above objects are achieved according to the invention in that the motorized bicycle has a

scheibenförmiges piezoelektrisches Element umfaßt, das koaxial an einem Schwingungsmittel befestigt ist, um die herkömmlichen Motorteile wie Silicium-Stahlplatten, Wicklungen und Magnete zu ersetzen, wobei die auf Ultraschallbasis erzeugte Schwingung ein Drehmomentdisc-shaped piezoelectric element which is coaxially attached to a vibration means to replace the conventional motor parts such as silicon steel plates, windings and magnets, wherein the vibration generated on the basis of ultrasound generates a torque

verursacht, das über ein Planetengetriebesystem übertragen wird, so daß das Gesamtgewicht des Fahrradantriebsmotors verringert und die Drehmomentübertragung erhöht wird.which is transmitted via a planetary gear system so that the overall weight of the bicycle drive motor is reduced and the torque transmission is increased.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigenFurther advantages and features of the present invention will become clear from the following description of a preferred embodiment with reference to the enclosed figures. Therein show

Fig. 1 eine Seitenansicht eines motorisierten Fahrrads, anFig. 1 is a side view of a motorized bicycle,

dem der erfindungsgemäße Antriebsmotor eines Fahrrads vom Ultraschalltyp angebracht ist;to which the inventive bicycle drive motor of the ultrasonic type is attached;

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsansicht eines 10Fig. 2 is an exploded perspective view of a 10

herkömmlichen Aufbaus eines Antriebsmotors einesconventional design of a drive motor of a

Fahrrads;bicycle;

Fig. 3 eine perspektivische Explosionsansicht eines anderen herkömmlichen Aufbaus eines Antriebsmotors eines Fahrrads;Fig. 3 is an exploded perspective view of another conventional structure of a drive motor of a bicycle;

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Antriebsmotor eines Fahrrads;Fig. 4 shows a cross section through a drive motor of a bicycle according to the invention;

Fig. 5 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Ansicht,Fig. 5 is a partially broken perspective view,

die die räumliche Beziehung zwischen dem piezoelektrischen Element, dem Schwingungsmittel und den drehbaren Elementen des erfindungsgemäßenwhich shows the spatial relationship between the piezoelectric element, the vibration means and the rotatable elements of the inventive

Antriebsmotors eines Fahrrads veranschaulicht. 25drive motor of a bicycle. 25

Es wird Bezug genommen auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1, in der das motorisierte Fahrrad, das im allgemeinen mit 10 bezeichnet wird, abgebildet ist. Das motorisierte Fahrrad 10 umfaßt einen Fahrradrahmen 11 mitReference is made to the drawings and in particular to Fig. 1, which shows the motorized bicycle, generally indicated at 10. The motorized bicycle 10 comprises a bicycle frame 11 having

einem Lenker 16 und zwei Reifen 13, die vermittels Speichen 14 an den entsprechenden Radachsen 21 angebracht sind (siehe die Fig. 4 und 5). Das motorisierte Fahrrad 10 umfaßt weiterhin einen Antriebsmotor vom Ultraschalltyp, der im allgemeinen mit 20 bezeichnet wird und der erfindungsgemäßa handlebar 16 and two tires 13 which are attached to the respective wheel axles 21 by means of spokes 14 (see Figs. 4 and 5). The motorized bicycle 10 further comprises a drive motor of the ultrasonic type, generally designated 20, which according to the invention

konstruiert ist. In dem abgebildeten Ausführungsbeispiel ist der Antriebsmotor 20 am vorderen Reifen 13 angebracht, wobei die Speichen 14 an ihm befestigt sind und sich von da zu derIn the embodiment shown, the drive motor 20 is mounted on the front tire 13, with the spokes 14 attached to it and extending from there to the

Felge des Vorderrads erstrecken. Eine Batterieeinheit 12 für die Versorgung des Antriebsmotors 20 mit Leistung und eine Kontrolleinheit 15 für das Einschalten und Ausschalten des Antriebsmotors 2 0 sind an dem Fahrradrahmen 11 befestigt undrim of the front wheel. A battery unit 12 for supplying the drive motor 20 with power and a control unit 15 for switching the drive motor 20 on and off are attached to the bicycle frame 11 and

elektrisch mit dem Antriebsmotor 20 verbunden. 5electrically connected to the drive motor 20. 5

Im folgenden wird insbesondere auf die Fig. 4 und 5 Bezug genommen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Antriebsmotors 20 eines Fahrrads abgebildetIn the following, reference is made in particular to Figs. 4 and 5, in which a preferred embodiment of the drive motor 20 of a bicycle according to the invention is shown.

ist. Darin umfaßt der Antriebsmotor 20 ein äußeres Gehäuse 10In this, the drive motor 20 comprises an outer housing 10

33, das drehbar an der Radachse 21 angebracht ist und umlaufende Flansche aufweist, in denen Öffnungen 34 ausgenommen sind, um eine Verbindung zu den Speichen 14 herzustellen. Die Speichen 14 erstrecken sich von dem äußeren Gehäuse 33 zu der Felge des Rades, um auf diese Weise das äußere Gehäuse 33 sicher mit der Felge des Rades zu verbinden.33 which is rotatably mounted on the wheel axle 21 and has peripheral flanges in which openings 34 are recessed to establish a connection to the spokes 14. The spokes 14 extend from the outer housing 33 to the rim of the wheel so as to securely connect the outer housing 33 to the rim of the wheel.

Das äußere Gehäuse 33 läßt in seinem Inneren einen Raum frei, in dem ein inneres Gehäuse 22 angeordnet ist. Das innereThe outer housing 33 leaves a space inside it in which an inner housing 22 is arranged. The inner

Gehäuse 22 ist fest mit der Radachse 21 verbunden, so daß das äußere Gehäuse 33 gegenüber dem inneren Gehäuse 22 drehbar ist.Housing 22 is firmly connected to the wheel axle 21 so that the outer housing 33 is rotatable relative to the inner housing 22.

Das innere Gehäuse 22 läßt in seinem Inneren einen Raum frei,The inner housing 22 leaves a space inside it,

in dem ein Schwingungsmittel 24 in Form einer flachen Scheibe aufgenommen und an dem inneren Gehäuse 22 befestigt ist. Ein piezoelektrisches Element 23, das ebenfalls flach ausgeführt ist, ist mit einer ersten Seite des Schwingungsmittels 24 verbunden. Sich bewegende Elemente, die in der abgebildetenin which a vibration means 24 in the form of a flat disk is accommodated and attached to the inner housing 22. A piezoelectric element 23, which is also flat, is connected to a first side of the vibration means 24. Moving elements, which in the illustrated

Ausführungsform zwei drehbare Elemente 26 und 27 umfassen und die Form von dünnen flachen Platten haben, sind ebenfalls in dem inneren Gehäuse 22 angeordnet und zwar koaxial und drehbar gegenüber der Radachse 21.Embodiment comprising two rotatable elements 26 and 27 and having the shape of thin flat plates, are also arranged in the inner housing 22, coaxially and rotatable relative to the wheel axle 21.

Das piezoelektrische Element 23 und das Schwingungsmittel 24 sind fest im Innern des inneren Gehäuses 22 befestigt. Das Schwingmittel 24 weist eine Vielzahl von Vorsprüngen 25 auf,The piezoelectric element 23 and the vibrating means 24 are fixedly mounted inside the inner housing 22. The vibrating means 24 has a plurality of projections 25,

die gleiche Winkelabstände zueinander aufweisen und im wesentlichen koaxial um die Radachse 21 herum angeordnet sind. Sie sind auf der gegenüberliegenden zweiten Seite des Schwingungsmittels befestigt und so angeordnet, daß sie mit reibendem Material 29 zusammen wirken, das auf dem umlaufenden Rand des drehbaren Elements 26 der beweglichen Mittel befestigt ist, so daß durch Versorgung des piezoelektrischen Elementes 23 mit elektrischer Leistung durch die Batterieeinheit 12 das Spannungsmittel 24 in einewhich are equally angularly spaced from one another and are arranged substantially coaxially around the wheel axis 21. They are mounted on the opposite second side of the vibration means and arranged to interact with frictional material 29 mounted on the peripheral edge of the rotatable element 26 of the movable means, so that by supplying the piezoelectric element 23 with electrical power by the battery unit 12, the voltage means 24 is converted into a

Ultraschallschwingung {sehr hochfrequente Schwingung) 10Ultrasonic vibration {very high frequency vibration) 10

versetzt wird durch das angeregte piezoelektrische Element 23, wobei die Vorsprünge 25 das reibende Material 29 des drehbaren Elementes 26 kontaktieren und pressen und so eine kontinuierliche Drehung der drehbaren Elemente 26 und 27is displaced by the excited piezoelectric element 23, whereby the projections 25 contact and press the friction material 29 of the rotatable element 26 and thus ensure a continuous rotation of the rotatable elements 26 and 27

verursachen.
15cause.
15

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind die beweglichen Mittel 26, 27 an einer Buchse 41 befestigt, die drehbar auf der Radachse 21 angebracht ist, wobei die Buchse 41 in Eingriff mit einem Sonnenrad eines Planetengetriebesystems 31 steht,As can be seen from Fig. 4, the movable means 26, 27 are attached to a bushing 41 which is rotatably mounted on the wheel axle 21, the bushing 41 being in engagement with a sun gear of a planetary gear system 31,

das koaxial und drehbar auf der Radachse 21 angebracht ist.which is coaxially and rotatably mounted on the wheel axle 21.

In dem abgebildeten Ausführungsbeispiel ist das Planetengeriebesystem 31 außerhalb des inneren Gehäuse 22 aber innerhalb des in dem äußeren Gehäuse 33 vorhandenen inneren Raums angeordnet. Eine Einwegkupplung 32 steht inIn the embodiment shown, the planetary gear system 31 is arranged outside the inner housing 22 but within the inner space present in the outer housing 33. A one-way clutch 32 is in

Eingriff mit dem Planentengetriebesystem 31 und dem äußeren Gehäuse 33, um die Drehung der beweglichen Elemente 26, 27 auf das äußere Gehäuse 33 zu übertragen. Auf diese Weise wird, wenn sich die beweglichen Mittel 26, 27 drehen, ihre Drehbewegung und das damit verbundene Drehmoment derEngagement with the planetary gear system 31 and the outer casing 33 to transmit the rotation of the movable elements 26, 27 to the outer casing 33. In this way, when the movable means 26, 27 rotate, their rotational movement and the associated torque of the

beweglichen Mittel 26, 27 über die Buchse 41, das Planentengetriebsystem 31 und die Einwegkupplung 32 auf das äußere Gehäuse 33 übertragen, das eine Drehbewegung um die Radachse 21 ausführt und auf diese Weise den Reifen 13 des Fahrrads antreibt und somit das Fahrrad 10 bewegt.The power is transmitted by the movable means 26, 27 via the bushing 41, the planetary gear system 31 and the one-way clutch 32 to the outer housing 33, which executes a rotary movement about the wheel axis 21 and in this way drives the tire 13 of the bicycle and thus moves the bicycle 10.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind justierbare Dämpfungselemente 28, 30 zwischen den drehbaren Elementen 26,As can be seen from Fig. 4, adjustable damping elements 28, 30 are arranged between the rotatable elements 26,

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27 der beweglichen Mittel und zwischen dem piezolektrischen Element 23 und der inneren Oberfläche des inneren Gehäuses angebracht. Die Dämpfungselemente 28, 30 dienen dem Zweck, Erschütterungen und/oder Stöße abzudämpfen, die während des Startens des Motors 20 erzeugt werden. Außerdem dienen die Dämpfungselemente 28, 30 dazu, die Abnutzung der Vorsprünge 25 und des reibenden Materials 29 zu verhindern, wodurch Spalte zwischen diesen auftreten würden.27 of the movable means and between the piezoelectric element 23 and the inner surface of the inner casing. The damping elements 28, 30 serve the purpose of damping vibrations and/or shocks generated during the starting of the engine 20. In addition, the damping elements 28, 30 serve to prevent the wear of the projections 25 and the rubbing material 29, which would cause gaps to appear between them.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, erstreckt sich ein 10As can be seen from Fig. 4, a 10

elektrisches Kabel 39, dessen eines Ende mit der Batterieeinheit 12 und der Kontrolleinheit 15 verbunden ist durch eine zentrale Bohrung 40, die in der Radachse 21 ausgenommen ist, und verläuft in den inneren Raum im inneren Gehäuse 21, um einen elektrischen Kontakt mit dem piezoelektrischen Element 23 für dessen Versorgung mit elektrischer Leistung herzustellen. Im Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise an dem Lenker eine von Hand bedienbare Kontrollvorrichtung angeordnet, soelectrical cable 39, one end of which is connected to the battery unit 12 and the control unit 15, through a central bore 40 cut in the wheel axle 21 and extending into the inner space in the inner casing 21 to make electrical contact with the piezoelectric element 23 for supplying it with electrical power. In accordance with the present invention, a manually operable control device is preferably arranged on the handlebar, so that

daß durch Drehen der handbedienbaren Kontrollvorrichtung am 20that by turning the hand-operated control device on the 20

Lenker 16 der Benutzer des Fahrrads 10 die von der Batterieeinheit 12 über die Kontrolleinheit 15 abgegebene elektrische Leistung frei wählen kann, um das von dem Motor 20 ausgeübte Drehmoment wie gewünscht einzustellen.Handlebar 16 the user of the bicycle 10 can freely select the electrical power delivered by the battery unit 12 via the control unit 15 in order to adjust the torque exerted by the motor 20 as desired.

Während des Betriebs des Motors 20 findet aufgrund der Tatsache, daß das innere Gehäuse 22 des Motors 20 gegenüber der Radachse 21 feststeht, während das äußere Gehäuse 33 gegenüber der Radachse drehbar ist, die relative Drehbewegung zwischen dem inneren Gehäuse 22 und dem äußeren Gehäuse 33During operation of the motor 20, due to the fact that the inner housing 22 of the motor 20 is fixed relative to the wheel axle 21, while the outer housing 33 is rotatable relative to the wheel axle, the relative rotational movement between the inner housing 22 and the outer housing 33

statt. Das äußere Gehäuse 33 kann an seiner inneren Oberfläche eine Vielzahl von daran befestigten Blättern 35 aufweisen, so daß während der Drehbewegung des äußeren Gehäuses 33 die Blätter 3 5 einen Luftstrom für die Ventilation und die Ableitung der Hitze erzeugen. AlternativThe outer casing 33 may have a plurality of blades 35 attached to its inner surface so that during the rotational movement of the outer casing 33 the blades 35 generate an air flow for ventilation and heat dissipation. Alternatively

dazu kann das innere Gehäuse 22 mit einem Temperatursensor versehen werden, der an einer geeigneten Stelle insbesondere im Inneren des inneren Gehäuses 22 angeordnet ist, um dieFor this purpose, the inner housing 22 can be provided with a temperature sensor which is arranged at a suitable location, in particular inside the inner housing 22, in order to

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Temperatur im Inneren des Motors 20 zu detektieren, so daß, wenn die Temperatur des Motors 20 eine vorgegebene Schwelle überschreitet, die elektrische Verbindung zwischen dem Motor 20 und der Batterieeinheit 12 unterbrochen wird.Temperature inside the motor 20 so that, if the temperature of the motor 20 exceeds a predetermined threshold, the electrical connection between the motor 20 and the battery unit 12 is interrupted.

Zusätzlich dazu kann in dem Motor 20 ein Geschwindigkeitssensor im Inneren des äußeren Gehäuses 33 angeordnet sein, um die Drehgeschwindigkeit des Motors 20 zu messen. Als Geschwindigkeitssensor kann jegliche bekannteIn addition, a speed sensor can be arranged in the motor 20 inside the outer housing 33 to measure the rotational speed of the motor 20. Any known

Vorrichtung verwendet werden, wie beispielsweise ein Reed-10 device such as a Reed-10

Schalter 37, der an dem inneren Gehäuse 22 befestigt ist, wobei ein dazugehöriger Magnet 3 8 an dem äußeren Gehäuse 33 befestigt ist. Durch die Bestimmung der Frequenz, mit der der Magnet 3 8 sich an dem Reed-Schalter 3 7 vorbeibewegt, kann die Drehgeschwindigkeit des Motors 20 bestimmt werden.Switch 37 attached to the inner housing 22, with an associated magnet 38 attached to the outer housing 33. By determining the frequency with which the magnet 38 moves past the reed switch 37, the rotational speed of the motor 20 can be determined.

Aus der vorangegangenen Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ergibt sich, daß die Wicklungen, Silicium-Stahlplatten und Magnete der herkömmlichen Antriebsmotoren für Fahrräder durchFrom the foregoing description of a preferred embodiment of the present invention, it is clear that the windings, silicon steel plates and magnets of conventional drive motors for bicycles can be

piezoelektrische Elemente, Schwingungsmittel und sich bewegende Mittel ersetzt wurden, die die Form von dünnen flachen Scheiben oder Platten aufweisen, so daß das Gesamtgewicht des Antriebsmotors für ein Fahrrads minimiert werden kann und der Antriebsmotor eine sehr kompakte Gestaltpiezoelectric elements, vibrating means and moving means have been replaced which have the form of thin flat discs or plates, so that the total weight of the drive motor for a bicycle can be minimized and the drive motor can have a very compact shape

aufweist. Aufgrund der Tatsache, daß Motoren vom Ultraschallschwingungstyp charakteristischer Weise eine große Drehmomentausgabe, einen geringen Leistungsverbrauch und einen einfachen Aufbau aufweisen, kann ein leichtgewichtiger, kleinformatiger und kostengünstiger Antriebsmotor einesDue to the fact that ultrasonic vibration type motors are characterized by a large torque output, low power consumption and a simple structure, a lightweight, small-sized and inexpensive drive motor of a

Fahrrads geschaffen werden.Bicycles can be created.

Die vorangehende Beschreibung bezog sich auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei es im Können des Durchschnittsfachmanns liegt, Modifikationen undThe foregoing description relates to a preferred embodiment of the present invention, but it is within the skill of the average person skilled in the art to make modifications and

Veränderung an der voranstehenden Ausführungsform vorzunehmen ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zuMake changes to the above embodiment without changing the scope of the present invention

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verlassen, der durch die nachfolgenden Schutzansprüche gegeben wird.which is given by the following protection claims.

Claims (9)

-1-Schut&zgr;anspräche:-1-Protection claims: 1. Antriebsmotor eines Fahrrads umfassend eine Batterieeinheit (12) für die Versorgung mit elektrischer Leistung sowie eine Kontrolleinheit (15) für die Kontrolle der von der Batterieeinheit (12) zur Verfügung gestellten elektrischen Leistung für den Antriebsmotor (20), wobei der Antriebsmotor (20) eines Fahrrads einen Motoraufbau vom Ultraschalltyp aufweist und weiterhin umfaßt ein äußeres Gehäuse (33), das drehbar an einer Achse (21) eines Rads (13) des Fahrrads (10) angebracht ist und in seinem Innern einen freien Raum für die Aufnahme eines inneren Gehäuses (22) frei läßt, das fest mit der Radachse (21) verbunden ist und in seinem Innern einen zweiten inneren Raum frei läßt, wobei ein dünnes scheibenähnliches Schwingungsmittel (24) im Innern des zweiten inneren Raums vorgesehen und an dem inneren Gehäuse (22) befestigt ist, wobei ein flaches piezoelektrisches Element (23) an einer ersten Seite des Schwingungsmittels (24) befestigt ist und wobei eine Vielzahl von Vorsprüngen (25) an der gegenüberliegenden zweiten Seite des Schwingungsmittels (24) vorgesehen ist, die in gleichen Winkelabständen um die Radachse (21) herum angeordnet sind, wobei weiterhin das piezoelektrische Element (23) elektrisch mit der Batterieeinheit (12) über die Kontrolleinheit (15) verbunden ist, wobei weiterhin ein dünnes flaches bewegliches Mittel (26, 27) in dem zweiten inneren Raum vorgesehen und drehbar um die Radachse (21) ist, wobei auf diesen Mittel (25, 27) reibendes Material (29) angebracht ist, das mit den Vorsprüngen (25) auf dem Schwingungsmittel (24) zusammen wirkt, so daß, wenn von der Batterieeinheit (12) dem piezoelektrischen Element (23) elektrische Leistung zur Verfügung gestellt wird, dieses in dem Schwingungsmittel (24) eine Ultraschallschwingung verursacht, wobei die Vorsprünge (25) des Schwingungsmittels (24) in Kontakt mit dem reibenden Material (29) des beweglichen Mittels (26, 27)1. A drive motor of a bicycle comprising a battery unit (12) for supplying electrical power and a control unit (15) for controlling the electrical power provided by the battery unit (12) for the drive motor (20), the drive motor (20) of a bicycle having an ultrasonic type motor structure and further comprising an outer housing (33) which is rotatably mounted on an axle (21) of a wheel (13) of the bicycle (10) and leaves a free space inside it for accommodating an inner housing (22) which is firmly connected to the wheel axle (21) and leaves a second inner space inside it, a thin disk-like vibration means (24) being provided inside the second inner space and being fastened to the inner housing (22), a flat piezoelectric element (23) being fastened to a first side of the vibration means (24) and a plurality of projections (25) is provided on the opposite second side of the vibration means (24), which are arranged at equal angular intervals around the wheel axis (21), wherein furthermore the piezoelectric element (23) is electrically connected to the battery unit (12) via the control unit (15), wherein furthermore a thin flat movable means (26, 27) is provided in the second inner space and is rotatable about the wheel axis (21), on which means (25, 27) frictional material (29) is mounted, which interacts with the projections (25) on the vibration means (24), so that when electrical power is made available from the battery unit (12) to the piezoelectric element (23), this causes an ultrasonic vibration in the vibration means (24), where the projections (25) of the vibration means (24) are in contact with the frictional material (29) of the movable means (26, 27) -2--2- gebracht wird, so daß das bewegliche Mittel (26, 27) in eine kontinuierliche Drehbewegung versetzt wird und diese Drehbewegung über mechanische Kopplungsmittel (31, 32, 41) auf das Rad (13) übertragen wird.is brought so that the movable means (26, 27) is set in a continuous rotary movement and this rotary movement is transmitted to the wheel (13) via mechanical coupling means (31, 32, 41). 2. Antriebsmotors eines Fahrrads nach Anspruch 1, dadurch2. Drive motor of a bicycle according to claim 1, characterized gekennzeichnet, daß die mechanischen Kopplungsmittel ein Planetengetriebesystem (31) umfassen, das ein um die Radachse (21) drehbares Sonnenrad aufweist, dascharacterized in that the mechanical coupling means comprise a planetary gear system (31) having a sun gear rotatable about the wheel axis (21), which antreibend mit dem beweglichen Mittel (26, 27) gekoppelt 10drivingly coupled to the movable means (26, 27) 10 ist, wobei das Planetengetriebsystem (31) über eine Einwegkupplung (32) antreibend mit dem äußeren Gehäuse (33) verbunden ist, wobei weiterhin das äußere Gehäuse (3 3) Öffnungen (34) aufweist, um eine Verbindung mit Speichen (14) herzustellen, die sich nach außen zu der Felge des Rades (13) erstrecken, so daß die Drehbewegung des äußeren Gehäuses (23) über die Speichen (14) auf das Rad (13) übertragen wird.wherein the planetary gear system (31) is drivingly connected to the outer housing (33) via a one-way clutch (32), wherein the outer housing (33) further has openings (34) for connecting to spokes (14) extending outwardly to the rim of the wheel (13) so that the rotational movement of the outer housing (23) is transmitted to the wheel (13) via the spokes (14). 3. Antriebsmotors eines Fahrrads nach einem der Ansprüche 13. Drive motor of a bicycle according to one of claims 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (2 0) weiterhin Dämpfungselemente (30) aufweist, die zwischen dem piezoelektrischen Element (23) und einer inneren Oberfläche des inneren Gehäuses (22) angeordnetor 2, characterized in that the drive motor (20) further comprises damping elements (30) arranged between the piezoelectric element (23) and an inner surface of the inner housing (22) sind.
25are.
25 4. Antriebsmotors eines Fahrrads nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dad&mgr;rch gekennzeichnet, daß die beweglichen Mittel ein erstes drehbares Element (26), das mit dem darauf angebrachten reibenden Material (2 9) dem4. Drive motor of a bicycle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the movable means a first rotatable element (26) which, with the friction material (29) mounted thereon, is Schwingungsmittel (24) gegenüberliegt, und ein zweites drehbares Element (2 7) umfaßt, das auf der dem Schwingungsmittel (24) abgewandten Seiten des ersten drehbaren Elementes (26) angeordnet ist, wobei Dämpfungselemente (28) zwischen den beiden drehbarenVibration means (24) and comprises a second rotatable element (27) which is arranged on the side of the first rotatable element (26) facing away from the vibration means (24), wherein damping elements (28) are arranged between the two rotatable Elementen (26,27) vorgesehen sind.elements (26,27) are provided. — 3 ——3— 5. Antriebsmotor eines Fahrrads nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radachse (21) eine zentrale Bohrung (4 0) aufweist, die mit dem zweiten inneren Raum in Verbindung steht und ein elektrisches Kabel (3 9) aufnehmen kann, dessen eines Ende mit der Batterieeinheit (12) verbunden ist und dessen anderes Ende sich in den zweiten inneren Raum durch die zentrale Bohrung (40) hindurch erstreckt, um eine elektrische Verbindung mit den piezoelektrischen Element (23) herzustellen, um dessen Versorgung mit elektrischer5. Drive motor of a bicycle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the wheel axle (21) has a central bore (4 0) which is connected to the second inner space and can accommodate an electric cable (3 9), one end of which is connected to the battery unit (12) and the other end of which extends into the second inner space through the central bore (40) in order to establish an electrical connection with the piezoelectric element (23) in order to supply it with electrical Leistung zu gewährleisten.to ensure performance. 6. Antriebsmotor eines Fahrrads nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Gehäuse (33) an seiner inneren Oberfläche eine Vielzahl von daran befestigten Blättern (35) aufweist, um während der Drehbewegung des äußeren Gehäuses (33) einen Luftstrom zu erzeugen.6. A bicycle drive motor according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the outer casing (33) has on its inner surface a plurality of blades (35) attached thereto in order to generate an air flow during the rotational movement of the outer casing (33). 7. Antriebsmotor eines Fahrrads nach einem der Ansprüche 17. Drive motor of a bicycle according to one of claims 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des inneren Gehäuses (22) ein Temperatursensor (36) vorgesehen ist, um die Temperatur im Innern des inneren Gehäuses (22) zu detektieren.to 6, characterized in that a temperature sensor (36) is provided inside the inner housing (22) to detect the temperature inside the inner housing (22). 8. Antriebsmotor eines Fahrrads nach einem der Ansprüche 18. Drive motor of a bicycle according to one of claims 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (2 0) weiterhin einen Geschwindigkeitssensor (37, 28) umfaßt, um die Drehgeschwindigkeit des Motors zu detektieren.to 7, characterized in that the drive motor (20) further comprises a speed sensor (37, 28) to detect the rotational speed of the motor. 9. Antriebsmotors eines Fahrrads nach einem der Ansprüche9. Drive motor of a bicycle according to one of the claims bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitssensor einen Reed-Schalter (37) und einen dazugehörigen Magnet (3 8) umfaßt, die an dem inneren Gehäuse (22) bzw. an dem äußeren Gehäuse (33) befestigtto 8, characterized in that the speed sensor comprises a reed switch (37) and an associated magnet (38) which are attached to the inner housing (22) and to the outer housing (33) respectively. sind, um auf diese Weise zusammenzuwirken.to work together in this way.